Задача интересная хотя бы тем, что в нормативной литературе об этом конкретном случаи ничего нет. Как обычно приходится читать между строк. В СП 43.13330.2012 глава или пункт 9.3 "Дымовые трубы". Читаем внимательно и обращаем внимание на два пункта, которые как-то нас касаются. Это
9.3.1. .......Трубы с несущими металлическими башнями (каркасами) приведены в разделе 9.4 настоящего свода правил.
9.3.8. Расстояние между соседними дымовыми трубами должно быть не менее восьми средних наружных диаметров большей трубы. Если такое расположение невозможно, то необходимо предусматривать дополнительные демпферные устройства: растяжки, демпфирующая подушка под основанием или маятниковый гаситель колебаний.Согласно 9.3.8 - мы не можем допустить, чтобы трубы так близко стояли друг к другу без особых устройств. Согласно 9.3.1 стволы наших труб мы собираемся соединять между собой, то есть они будут работать вместе как башня (вряд ли это можно назвать каркасом). Башня, которая нагревается, иногда. Обращаемся к главе 9.4. Я не нашел в ней прямых указаний, что нельзя использовать газоотводящие стволы в качестве несущих. Есть пара оговорок от температуре и мы обязательно будем учитывать ее в расчете на сколько это возможно. Есть даже один плюс к конструкции нашей башни:
9.4.16. Для обеспечения наилучших аэродинамических свойств и экономии металла несущую башню следует, как правило, проектировать из элементов трубчатого поперечного сечения.Много конструктивных требований в этой главе, не выполняя которых, вряд ли получиться конструкция башни.
Есть еще задачка на внимательность - в п. 9.3.8. цифра 8 написана прописью. Найти ее быстро, если не запомнил номер пункта, не возможно, так как цифры нет, нет буквы "d". Мне пришлось перечитать внимательно, что найти этот пункт.
Продолжаем - сбор нагрузок. Если это башня - то нас убедительно просят учитывать и температуру и гололед помимо ветра и собственного веса. Я готов пренебречь гололедом. Конструкция труб будет обшита утеплителем и оцинкованной сталью на 2/3. Уверен, что на оцинковке гололеда не будет почему-то. Остальная 1/3 открытая будет температурой отличной от нуля в большую сторону, поэтому гололед на ней вряд ли образуется. Остаются площадки. Настилом площадки в данном случае является арматура, на ней может образовываться гололед. Но площадка одна, площадью 1 м². Собственный вес никогда не был проблемой, в отличии от ветра. В примере с трубой ветер собирался на один ствол. Сейчас попробуем собрать на три ствола. Одинаковым что в том, что в этом и возможных последующих сборах скорее всего будет использование устаревшей нормативной литературы вместо ущербной новой.
Прежде чем пуститься во все тяжки с ветром, представим как выглядит эта труба-монстр. Монстр, потому что стволы разных диаметров, как у porsche 911, у него задние колеса большего диаметра, чем передние и в одной из статьей в авто журнале его назвали за это "монстр". Более того, я видел такой автомобиль в живую и полностью согласен с автором статьи в журнале.
Ветер мы будем рассматривать в двух направлениях. Почему и в каких? Потому что ветровая нагрузка зависит от площади. Мы ищем два худших варианта (два, потому что их минимум должно быть два). Первый явно напрашивается снизу. Второй - это боковой ветер - с правого верха в левый низ. Ниже эскиз, чтобы не быть голословным:
Ну вот определились с площадями и апеллируем к нормативной литературе. Напрашивается схема башни, решетчатой. Попытаемся в который раз пробраться через лес формул и массу опечаток. Ниже сбор ветровой нагрузки в виде картинки.
Гололед, снег, технологическую нагрузку я опущу здесь, думаю не вызовет никаких проблем.
Можно несколько слов уделить температуре. Я руководствовался заданием технологов (громко сказано, просто выбирал из их части нужную для меня информацию, а именно максимальную температуру отводящих газов и когда работает один, два и все три котла). Температура отводящих газов - не более 200 градусов. Добавляем к ней максимальный суточный перепад (в моем случае это 55 градусов). Солнечную радиацию игнорируем, так как поверхность трубы защищена оцинкованной сталью. Режим работы: либо один ствол, либо все три. Есть еще один момент, который необходимо принимать во внимание. В данном случае - это не критично, так как геометрия башни и высота позволяют. При большей высоте возможно появится необходимость ужесточения решетки для снижения перемещений в уровне верха башни. При совместном расчете с учетом температуры решетку будет сильно "растягивать" и будут получатся неприличные сечения. Минимизировать усилия в местах прикрепления решетки к стволу можно задав шарниры или сделав элементы решетки "элементами пространственной фермы" (об этом есть пару строк в СП "Стальные конструкции").
После расчета проверяем перемещения, сечения металлопроката, вообщем, все как обычно.
При данных исходных данных, высоте, размеров в плане и характеристик сечений стволов башня будет стоять как вкопанная. Есть опыт проектирования башни дымовых труб подобной конструкции высотой 60 метров, но это совсем другая история и будет позже опубликована здесь
Конструктивные решения:
Комментариев нет:
Отправить комментарий