Złożone Konstrukcje Metalowe 

       

         16.04.2012

Wieże, Maszty, Kominy cz. 2

pionowy pręt ciągły podparty sprężyście na odciągach

Podatność podpory zależny od:

–

przekroju, długości i kata nachylenia odciągu

–

wstępnego naprężenia odciągów

–

modułu sprężystości odciągu

Porównanie masztów i wieży

–

maszty są lżejsze i tańsze od wież

–

duża powierzchnia zabudowy

–

droższe w użytkowaniu – konieczny stały nadzór prostoliniowość trzonu

Model sprężysty jest wtedy gdy cala powierzchnia podstawy przekazuje naprężenia na beton, jeżeli 
nie przekuje to trzeba dodać usztywnienia

N – sila sciskajaca
N – sila wyrywajaca

Podwojna nakretka

dobrym sposobem łączników rury z podłożem jest  

 - otwory na śruby kotwiące są takie duże żeby łatwiej 

było ustawić, wypionować, wypoziomować 
konstrukcje

 - podkładki indywidualne
 - ostrogi

- 4 albo 8 śrub 
- wsporniki oporowe
- ostrogi

nie można mieszać łączników 
Nie można mieszać śrub ze spoinami  
( będzie pracować albo spoina albo 
śruba)

przykład na obrazku jest błędny

mieszać można tylko wtedy gdy 
używamy śrub pasowanych albo śrub 
sprężonych

Sposob regulacji wiezy. (nakredki pod spodem

Przy grubych blachach jest mozliwe 
wystapienie rozwarstwienie blachy. Mozna 
sie zabezpieczyc poprzez zbadanie 
ultradzwiakami przekroj blachy na jej 
grubosci

Wieże telekomunikacyjne

Błędy projektowe 

–

określenie prędkości wiatru

–

niewłaściwe konstrukcja węzłów

Błędy w utrzymaniu obiektu + błędu projektowe i wykonawcze = wniosek o rozbiórkę wieży ( po 7 
latach eksploatacji)

Typowe błędy projektowe

–

usytuowanie przepon  [rys 4a nie zamieszczam bo mało miejsca i nic do pisania] 

–

nieprawidłowe wymiarowanie

–

korozja (krawężników i ich podstawy

Wady konstrukcji:
- znaczne odchylenie od pionu

      rzeczy.                  dop.

                  53mm

         50mm

       33mm                   

39mm

     36mm      

4mm

h/1000 dopuszczalne odchyłka w poziomie na każdym 
etapie wieży

- Braki otworów i łączników
- luźne łączniki

Kominy

zdjęcie z normy kominowej

Rodzaje kominów: 

–

kominy dymowe ( temperatura)

–

wentylacyjne (zimne)

–

specjalne

Oddziaływania:

–

korozja, 

–

temperatura

–

drgania mechaniczne (omówione na poprzednim wykładzie)

te trzy czynniki wpływają na trwałość i awaryjność

PN-B-03201:1994 Konstrukcje stalowe. 
Kominy. Obliczenia i projektowanie

–

Zawiera zasady projektowania i obliczania i konstruowania

–

łatwe w stosowaniu

–

zmniejszona awaryjność (po 1994 r)

ta norma zawiera tylko 29 stron – ale są odwołania do innych norm, czyli w sumie z normami 
powiązanymi ma ponad 600 stron

Stal na kominy jedno powłokowe

im niżej w tabelce tym stal droższa

PN-EN 13084 – 7 :2006

Temperatura

E

20oC

2.1 *10^5 MPa

150oC

2.05 *10^5 MPa

250oC

2 *10^5 MPa

350oC

1.96 *10^5 MPa

Trwałość kominów stalowych

–

wpływ korozji

–

wpływ zmęczenia od dynamicznego działania wiatru

Projektowany czas użytkowania komina to 30 lat

Korozja Kominów stalowych

Intensywność korozji zależny od :

–

składu chemicznego gazów

–

temp i wilgotności gazów

–

rozwiązań materiałowo – konstrukcyjnych

–

sposób użytkowania komina

ważne
korozja stali przebiega:
poniżej temperatury punktu rosy
gdy spaliny zawierają (skład chemiczny spalin):  gazów zawierających zawiązki siarki, azotu, 
fluaru, parę wodna i płyty

poniżej punktu rosy następuje kondensacja kwasu siarkowego na wewnętrznych powierzchniach 
przewodów kominowych

T

ADP

 - tak się oznacza temperatura punktu rosy

Kominy stalowe mogą odprowadzać gorące gazy utrzymywane w temp. Powyżej kwasowego 
punktu rosy

Lokalna korozja wywołana schłodzeniem może występować:

–

od wyposażenia zewnętrznego

–

od czynników atmosferycznych przy wylocie komina

Stopnie zagrożenia korozyjnego zostały wprowadzone w PN-EN 13084 -1 

wg PN-EN 1993-3-2
Zewnętrzny naddatek na korozje c

ext

 [mm]

–

tylko przy wierzchołku komina, na długości 5b,
gdzie b- zewnętrzna średnica komina

Rodzaj stali i sposób jej zabezpieczenia

Malowana stal niestopowa (bez planu konserwacji)
Malowanie stal niestopowa ( z planem konserwacji
Malowana stal niestopowa chroniona izolacja wodoszczelna (okładzina)
Niemalowana stal niestopowa
.....

Inne rozwiązania konstrukcyjne:

–

zmiana stali stopowej

–

zmiana konstrukcji komina ( wykładziny lub wykleiny przeciwkorozyjne)

–

trzon dwu powłokowy

W obliczaniu nośności i trwałości zmęczeniowej przyjmuje się grubość stali skorodowanej

Jak projektować komin 
Trzon komina

–

jest to cienkościenna walcowa lub stożkowa powłoka nośna

–

nieusztywniona lub z pierścieniami usztywniającymi

powłoki liczymy wg PN-EN 1993-1-6
Stany graniczne powłok stalowych:
LS1 – zniszczenie na skutek uplastycznienia materiału (nośność przekroju)
LS3 - niestateczność (wyboczenie) (stateczność całej konstrukcji)
LS4 – zmęczenie wysoko cyklowe

oraz wyjątkowo!
LS2 – zmęczenie nisko cyklowe (nieprzystosowane plastycznie)

powłoki możemy liczyć wg PN-EN 1993-1-6

1. Globalna analiza numeryczna
2. Metoda uproszczona: podejście naprężeniowe

można sprawdzić nośność trzonu komina jako uogólnioną belkę, zgodnie z PN-EN 1993-1-1
(belka o schemacie wspornika) ale także trzeba uwzględniać klasę przekroju!(tzn. Tylko dla klasy 
1,2 i3)
Większość kominów jest klasy 4 dlatego liczymy ja wg PN-EN 1993 1-6