ca³oœæ

1.2. Podział stalowych kominów ze wzgledu na:

odprowadzane substancje

- kominy spalinowe (dymowe) - kominy odprowadzające produkty

spalania,

- kominy wyciągowe (wentylacyjne) - kominy

odprowadzające

gazy pozostałe po procesach

produkcyjnych;

temperaturę odprowadzanych gazów

kominy wentylacyjne zimne – t ≤ 50ºC,

kominy wentylacyjne ciepłe – 50ºC < t ≤ 150ºC,

kominy ciepłe o zmiennych warunkach - 50ºC < t ≤ 200ºC,

kominy ciepłe - 200ºC < t < 350ºC,

kominy gorące – t > 350ºC,

kominy bardzo gorące – t > 500ºC;

wysokość

niskie – gdy wysokość H ≤ 40 m,

średnio wysokie – gdy 40 < H ≤ 100 m,

wysokie – gdy 100 < H ≤ 250 m,

bardzo wysokie – gdy H > 250 m;

sposób odprowadzania gazów:

- naturalny (ciąg naturalny),

- sztuczny (ciąg sztuczny wytwarzany specjalnymi

urządzeniami);

doprowadzenie gazów:

- z jednego źródła – jeden otwór wlotowy z dołu lub z boku,
- z dwóch źródeł – dwa otwory wlotowe,
- z kilku źródeł – kilka otworów wlotowych;

przekrój poprzeczny:

kołowy,

owalny,

prostokątny, kwadratowy;

kształt komina:

cylindryczny o stałej średnicy lub róŜnych skokowo średnicach,

zbieŜny – zmienna średnica;

rodzaj zastosowanego metalu:

stal zwykła,

stal uszlachetniona,

stal stopowa,

aluminium;

ochronę termiczną:

bez wykładziny,

z wykładzina,

bez okładziny,

z okładziną;

ochronę przeciw korozji chemicznej:

bez izolacji,

z izolacją wewnątrz,

z izolacją na zewnątrz,

bez specjalnej instalacji odprowadzającej skropliny (kondensat),

ze specjalną instalacją odprowadzającą skropliny;

sposób łączenia segmentów:

spawane,

łączone na śruby;

zainstalowane urządzenia zwykłe i dodatkowe:

bez specjalnej głowicy,

z oddzielnie wykształtowaną głowicą,

bez galerii,

z galeriami oświetleniowymi i spocznikowymi,

bez dodatkowych urządzeń zewnętrznych

dodatkowymi

urządzeniami

(np.

reklamy,

urządzenia

zapobiegające nadmiernym drganiom).

1.3. Zasada pracy komina, ustalanie jego

1.3. Zasada pracy komina, ustalanie jego wysokosci

wysokosci

i srednicy

PrzewaŜającą większość stanowią kominy spalinowe. W przypadku zasilania

kotłów  paliwem  stałym  (koks,  węgiel  kamienny)  kominami  są  odprowadzane  wraz
z gazami równieŜ niespalone cząstki stałe (pyły dymnicowe), jeŜeli natomiast kotły
są  zasilane  paliwem  płynnym  (olej  opałowy,  gaz),  to  kominami  są  odprowadzane
gazy spalinowe i opary.

Komin będzie spełniał właściwą sobie funkcję, gdy będzie miał odpowiednią

siłę  ciągu.  Ciąg  komina  moŜe  być  naturalny  lub  sztuczny.  Ciąg  naturalny  zaleŜy
od  róŜnicy  cięŜarów  właściwych  gazów  spalinowych  i  powietrza  atmosferycznego,
róŜnicy  temperatur  tych  mediów,  geometrii  komina  (jego  wysokości  i  średnicy
przewodu)  oraz  oporów  przepływu  wewnątrz  przewodu.  JeŜeli  obliczony  ciąg
naturalny okaŜe się niewystarczający, zwiększa się jego siłę za pomocą wentylatora
o odpowiedniej mocy. Wentylator wstawia się pomiędzy kotłem a kominem (rys. 2)

Ciąg naturalny jest wystarczający wtedy, gdy nie następuje cofanie

się wylatujących u góry spalin do wnętrza przewodu, czyli energia kinetyczna
wylatujących cząstek jest większa od ciśnienia atmosferycznego powietrza.

Wysokość

komina

ustala

Wydział

Ochrony

Środowiska

Urzędu

Wojewódzkiego  w  taki  sposób,  aby  przyrost  stęŜenia  zanieczyszczenia  kaŜdego
pierwiastka  szkodliwego  (głównie  siarki),  zawartego  w  spalinach,  dodany  do
stęŜenia  istniejącego  tego  pierwiastka  (tzw.  tła)  nie  przekraczał  stęŜenia
dopuszczalnego.              Im  wyŜszy  będzie  komin,  tym  mniejsze  będzie  stęŜenie
szkodliwych  pierwiastków,  gdyŜ  pole  zrzutu  gazów  wokół  komina  w  przybliŜeniu
jest  kołem,  którego  promień  będzie  tym  większy,  im  większa  będzie  wysokość
komina.

NaleŜy bezwzględnie przestrzegać całkowitego oczyszczenia mechanicznego

gazów  przed  ich  wprowadzeniem  do  komina,  przynajmniej  częściowego
oczyszczenia  gazów  z  zanieczyszczeń  chemicznych  i  takiego  ich  rozrzutu  w
atmosferze,  aby  stęŜenia  zanieczyszczeń  w  poziomie  terenu  były  mniejsze  od
dopuszczalnych przepisami. Najbardziej szkodliwe są związki siarki, chloru, fluoru,
azotu i arsenu. W przypadkach większych emisji szkodliwych gazów sporządza się
mapy ich rozchodzenia się w atmosferze. Podstawowymi parametrami potrzebnymi
do  tych  opracować  są:  skład  chemiczny,  temperatura  gazów  i  prędkość  wylotu  z
komina, istniejące zanieczyszczenia, dane meteorologiczne oraz dane fizjograficzne
terenu. Projektowanie komina polega na doborze prędkości wylotowej gazów (czyli
średnicy)  i  wysokości  komina  do  warunku  nieprzekroczenia  dopuszczalnego
stęŜenia zanieczyszczeń w atmosferze.

Średnica wylotowa jest regulowana ilością gazów i prędkością wypływu.

Na wielkość średnicy dolnej, oprócz dwóch powyŜszych czynników, mają takŜe
wpływ wymagania statyczno-wytrzymałościowe.

Ze względu na to, Ŝe kominy są budowlami o duŜych wysokościach,

załoŜenia  lokalizacyjne  zawsze  powinny  zawierać  uzgodnienia  z  Szefostwem
SłuŜby  Lotniskowej  Wojsk  Lotniczych  i  Obrony  Powietrznej  oraz  z  Głównym
Inspektorem  Lotnictwa  Cywilnego  w  celu  stwierdzenia,  czy  projektowany  komin
nie będzie przeszkodą lotniczą.

Gazy mogą być doprowadzone przewodami (czopuchami) do komina z boku

przez  jeden  do  czterech  otworów  wykonanych  w  płaszczu  komina  na  dowolnej
wysokości  lub  z  dołu.  Gdy  wloty  czopuchów  znajdują  się  naprzeciw  siebie  na  tej
samej  wysokości,  konieczne  jest  wykonanie  ścianki  działowej  wewnątrz  komina,
kierującej  gazy  w  górę.  Ścianka  ta  powinna  być  takŜe  wykonana,  gdy  prędkość
wlotowa  gazów  jest  duŜa  (powyŜej  20  m/s).  Ścianka  taka  zmniejsza  opory
aerodynamiczne,  a  równocześnie  zapobiega  erozji  ściany  komina,  na  którą
są skierowane gazy.

1.4.

Zalety i wady kominów stalowych

Kominy stalowe charakteryzują się następującymi zaletami:

łatwością  i  szybkością  montaŜu,  gdyŜ  elementy  wysyłkowe  są  w
całości  spawane  w  wytwórni,  a  na  placu  budowy  wykonuje  się
wyłącznie  połączenia  śrubowe  doczołowe  lub  połączenia  spawane
oraz połączenia elementów wieŜy kratowej,

moŜliwością uzyskania kominów o bardzo duŜych wysokościach
dzięki zastosowaniu konstrukcji nośnej w postaci wieŜy kratowej,

małym cięŜarem na jednostkę wysokości, co zmniejsza koszty
transportu i montaŜu,

moŜliwością dokładnej ochrony przed korozją,

łatwością konserwacji,

odpornością

wpływy

nierównomiernych

osiadań,

szkód

górniczych oraz na wpływy sejsmiczne,

małym tarciem spalin o powierzchnię przewodu, co zwiększa
prędkość przepływu i umoŜliwia zastosowanie mniejszej wysokości
komina,

łatwością rozbiórki lub demontaŜu.

Główne wady kominów stalowych:

zbyt mała trwałość eksploatacyjna w stosunku do konstrukcji
stalowych o innym przeznaczeniu; zjawisko to moŜe być
powodowane

duŜą

podatnością

wewnętrznych

powierzchni

przewodów na korozję, a niekiedy dodatkowo zwiększoną
podatnością na obciąŜenia dynamiczne, powodujące zmęczenie
materiału,

zmniejszenie  okresu  trwałości  komina  na  skutek  korozyjnego
działania  na  stal  pierwiastków  w  przepływających  gazach,  które
powoduje  szybkie  zuŜywanie  się  grubości  ścianki  przewodu;  z  tego
względu  lepiej  jest  zastosować  w  trzonie  nośnym  przewód
wewnętrzny ze stali stopowej kwasoodpornej; gatunek stali stopowej
dobiera się stosownie do agresywności gazów,

podatność na dynamiczne działanie porywów wiatru w kierunku jego
działania,  co  powoduje  zmęczenie  materiału,  które  spotęgowane
korozją,  znacznie  obniŜa  okres  trwałości  komina;  szkodliwy  wpływ
wiatru  na  komin  jest  eliminowany  poprzez  zastosowanie  wieŜy
kratowej,

ograniczenie wielkości średnicy,

konieczność stałej konserwacji.

Efektem takiego stanu rzeczy byłby zmniejszony ciąg, większe wychłodzenie spalin
w przewodzie, a tym samym przyśpieszone zuŜycie korozyjne.

Kominy dwuprzewodowe łączy się ze dobą w poziomach pomostów

roboczych,  wykorzystując  do  tego  celu  konstrukcje  pomostów.  Kominy
trójprzewodowe  łączy  się  ze  sobą  przewaŜnie    za  pomocą  skratowania.  Połączenia
trzonów  z  blachami  węzłowymi  skratowania  powinny  zapewnić  niezaleŜność
przesuwu  pionowego  kaŜdego  przewodu  podczas  okresowego  wygaszania  i
rozpalania  kotłów.  Chodzi  bowiem  o  to,  aby  odkształcenia  termiczne  przewodów
nie wywołały duŜych sił termicznych w skratowaniu.

2. 2

2. Jednoprzewodowe z odciagami

Jednoprzewodowe z odciagami

Kominy z odciągami, w jednym lub dwu poziomach, stosuje się wtedy, gdy

iloraz H/D jest na tyle duŜy, Ŝe komin wolno stojący nie spełniałby warunku
nośności i uŜytkowalności. Odciągi w miejscu połączenia z trzonem stanowią wtedy
przytrzymanie spręŜyste w kierunku poziomym. JeŜeli stosuje się jeden poziom
podciągów, to umieszcza się je odpowiednio na wysokości H

= (0,35-0,45)H oraz

= (0,75-0,90)H.

Ze względu na zmniejszenie placu zabudowy oraz kosztów inwestycji

stosujesię po trzy odciągi w planie, ułoŜone pod kątem 120˚. Kąt nachylenia do
płaszczyzny poziomej cięciwy odciągu

powinien wynosić od 45˚ do 60˚.

Odciąg jest zamocowany u dołu w Ŝelbetowym bloku kotwiącym. W

przypadku istnienia dwóch poziomów odciągów moŜna zastosować kotwienie
odciągów w jednym bloku lub teŜ w niezaleŜnych dwóch blokach. W pobliŜu bloku
kotwiącego w kaŜdą linę musi być wpięta śruba rzymska, słuŜąca do wprowadzenia
siły naciągu wstępnego.

Siłę napięcia wstępnego liny S

(kN) dobiera się odpowiednio do wymaganej

sztywności poziomej K

(kN/m) podpory spręŜystej, utworzonej przez liny,

obliczonej ze wzoru:

(

)

cos

(1)

w którym:

cos

(2)

cos

(3)

cos

(4)

s – długość cięciwy ciągu, m,

– cięŜar liny na jednostkę jej długości, kN/m,

– moduł spręŜystości podłuŜnej liny, kpa,

– pole przekroju poprzecznego drutów liny, m

Wartości A

oraz q

odczytuje się z katalogu danego typu liny. Linę mocuje

się za pomocą kausz (rys. 1.8 i tab. 1.2) oraz śrub zaciskowych (rys. 1.9 i tab. 1.3) w
liczbie zaleŜnej od średnicy liny (3 szt. dla

∅

≤

20 mm, 4 szt. dla

∅

=20

30 mm, 5

szt. dla

∅

=30

36 mm).Śruby zaciskowe naleŜy zakładać tak, aby kabłąki

obejmowały  końcówkę  liny  (rys.  1.9).  koniec  uciętej  liny    musi  być  związany
miękkim  drutem  na  długości  około  5d  (  tzw.  Oplot  )  co  ma  uniemoŜliwić
samoczynne rozkręcanie się drutów liny. Dobre przyleganie liny do kauszy wymaga
duŜej  jej  giętkości,  dlatego  w  kominach  stosuje  się  liny  wieloŜyłowe  dwuzwite  z
rdzeniem organicznym (konopnym, bawełnianym lub sizalowym) o E

= 125 GPa.

Pomiar naciągu wstępnego S

podczas montaŜu wykonuje się albo sposobem

trygonometrycznym, mierząc strzałkę zwisu f w środku długości cięciwy albo
metodą pomiaru okresu drgań własnych.

W pierwszym przypadku korzysta się z warunku równowagi momentów w

środku rozpiętości przęsła.

(5)

stąd otrzymuje się wzór określający siłę S

(6)

w którym skorzystano z zaleŜności, Ŝe

cos

(7)

W drugim przypadku uderza się cięŜkim prętem w linę przy bloku kotwiącym

w celu wprawienia liny w drgania poprzeczne. Częstotliwość drgań zaleŜy od trzech
parametrów – q

, s i S

. NaleŜy zmierzyć czas przebiegu t fali powrotnej (po odbiciu

od trzonu) na drodze równej 2s. Z zaleŜności

(8)

w której:

ns – droga przebyta przez falę w zmierzonym czasie t, s, (n = 2, 4, 6, ...),

g = 9,81 m/s

otrzymuje się wzór na siłę S

)

(

(9)

Ze względów praktycznych wskazane jest umieszczenie pomostów roboczych

(galerii) poniŜej poziomu mocowania lin, aby ułatwić dostęp do zamocowań lin
podczas kontroli stanu technicznego komina, która powinna się odbywać jeden raz
w roku, najlepiej na wio

snę.

2.3

jedno

jedno---- lub wieloprzewodowe z konstrukcja

lub wieloprzewodowe z konstrukcja

wsporcza

Konstrukcją wsporczą komina o wysokości powyŜej 40 metrów moŜe być

trójnóg  lub  budynek.  W  pierwszym  przypadku  elementami  trójnogu  są  zastrzały,
zdolne  do  przenoszenia  sił  ściskających  i  rozciągających.  Zastrzały  mogą  być
pełnościenne  lub  kratowe  wielopasowe.  Kąt  nachylenia  zastrzału  do  płaszczyzny
poziomej moŜe dochodzić do 75

. Dlatego zastrzały są korzystniejsze od odciągów,

gdyŜ nie wymagają tak duŜej powierzchni zabudowy oraz wprowadzania sił naciągu
wstępnego, jak w rozwiązaniu poprzednio omówionym.

Trójnóg o zastrzałach pryzmatycznych podpiera trzon w jednym poziomie H

wynoszącym

≈

0,4H. Schematem statycznym trzonu jest belka wspornikowa z

dodatkową  podporą  sztywną  w  kierunku  poziomym  i  przesuwną  w  kierunku
pionowym.  Odmianę  trójnogu  z  zastrzałami  kratowymi  o  pasach  nierównoległych,
podpierająca trzon w dwóch poziomach pokazano na rys.

Podparcie trzonu na trójnogu w kierunku poziomym odbywa się za pomocą

pierścienia po przekroju skrzynkowym zamkniętym, o duŜej sztywności na
skręcanie. Wewnętrzna ścianka pionowa pierścienia stanowi tuleję z odpowiednim
luzem

. Przekazanie obciąŜenia poziomego z trzonu na pierścień odbywa się albo

bezpośrednio, albo pośrednio.

W pierwszym przypadku zewnętrzna średnica trzonu jest tylko o kilka do

kilkunastu  milimetrów  mniejsza  od  wewnętrznej  średnicy  pierścieni9a.  Podczas
działania  wiatru  uginający  się  trzon  naciska  bezpośrednio  na  pierścień.  Takie
rozwiązanie  konstrukcyjne  wymaga  duŜej  dokładności  wykonawstwa,  a  zwłaszcza
zminimalizowania owalności rury, która według normy moŜe dochodzić do

2 mm – w rurach o średnicy do 711 mm,

3 mm – w rurach o średnicy 711

813 mm,

5 mm – w rurach o średnicy powyŜej 813 mm.

Ponadto podczas porywów wiatru słychać dźwięki od uderzeń trzonu o

pierścień.

W drugim przypadku (podparcie pośrednie) stosuje się bolce przyspawane

do  górnej  półki  pierścienia,  które  przechodzą  przez  otwory  znajdujące  się  w
kołnierzu  przyspawanym  do  trzonu.  Kołnierz  stanowi  równocześnie  obwodowe
Ŝebro usztywniające  rurę (wręgę), niezbędne w  miejscu przekazywania reakcji R z
trzonu na trójnóg. Wystająca część bolca nad wręgę

∆

powinna być nie mniejsza

niŜ termiczne wydłuŜenie trzonu na odcinku od wlotu czopucha od miejsca
podparcia, czyli

∆

−

∆

)

(

(10)

Zastrzały trójnogu pracują na ściskanie z wyboczeniem i na zginanie od

cięŜaru własnego oraz działania wiatru. Zmniejszenie przekrojów zastrzałów moŜna
uzyskać przez zastosowanie poziomych prętów stęŜających, zaznaczonych liniami
przerywanymi na rysunku.

Schemat podparcia trzonu komina na budynku szkieletowym pokazano na

rysunku.  Mocowanie  trzonu  do  budynku  odbywa  się  w  miejscach    poziomych
tęŜników  międzypiętrowych,  (którymi  mogą  być  takŜe  stropy  Ŝelbetowe
odpowiednio zazbrojone), przenoszących naciski komina na pionowe nośne układy
poprzeczne  budynku  (ramy  lub  ściany  masywne).  Tak  jak  w  przypadku  trójnogu,
tutaj  równieŜ  muszą  się  znajdować  wręgi  w  miejscach  mocowania  trzonu  do
budynku.  Połączenie  trzonu  z  budynkiem  musi  być  dwukierunkowe.  Mogą  to  być
dwa poziome zastrzały, połączone przegubowo z trzonem i z budynkiem.

W kominie przy budynku naleŜy zwrócić szczególną uwagę na posadowienie

komina. Ze względu na bezpośrednie sąsiedztwo fundamentu układu poprzecznego

budynku  i  fundamentu  komina  na  ogół  brak  jest  miejsca  na  fundament  duŜych
wymiarów  w  planie  ,  co  uniemoŜliwia  zaprojektowanie  sztywnego  zamocowania
trzonu.  Ponadto  podeszwa  fundamentu  komina  nie  moŜe  leŜeć  niŜej  niŜ  podeszwy
fundamentu budynku.

2.4.

Kominy jedno

Kominy jedno---- lub wieloprzewodowe z

lub wieloprzewodowe z

konstrukcja wsporcza w wiezy kratowej

Trzony kominów średnio wysokich, wysokich i bardzo wysokich są

przewaŜnie prowadzone w wieŜach kratowych. Wysokość kraty H

moŜe wynosić

od 0,5 do 0,95 H, w zaleŜności od nośności na zginanie samego trzonu i momentu
wywracającego od działania wiatru na trzon na odcinku (H – H

) i na galerię

komina.

Profil pionowy wieŜy moŜe być równoległościenny z poszerzeniem w strefie

dolnej,  jednostajnie  zbieŜny  lub  wielokrotnie  załamany.  Kraty  typu  b)  i  c)
charakteryzują  się  duŜą  liczbą  węzłów  róŜnorodnych  oraz  rosnącą  ku  dołowi
długością  wyboczeniową  krzyŜulców,  co  wymaga  zastosowania  wykratowania
drugorzędnego w strefach dolnych tych krat. Najbardziej racjonalnym rozwiązaniem
jest krata typu a). Rozstaw nóg kraty wynosi od 0,1 do 0,2 H.

Kraty podpierające trzony mogą być trój- lub czteropasowe. Długość boku

kraty w najwyŜszym jej poziome powinna być taka, aby zapewnić prześwit
pomiędzy wewnętrzną krawędzią kraty a licem trzonu (naleŜy uwzględnić grubość
ewentualnej izolacji termicznej zewnętrznej) wynoszący 0,5 m w celu zapewnienia
swobodnego przejścia człowieka po pomoście galerii wokół trzonu. W jednej wieŜy
moŜe być umieszczony jeden lub kilka trzonów.

Prowadzenie trzonu w wieŜy musi zapewniać swobodę jego przesuwu w

kierunku  pionowym.  Najczęściej  stosuje  się  prowadzenie  tulejowe.  Odcinkowe,  w
kierunku  obwodu,  prowadnice  mocuję  się  do  poprzeczek  ,  które  są  podparte
zastrzałami  ,  przekazującymi  nacisk  trzonu  w  węźle  kraty.  W  poziomie  podparcia
trzonu  w  węźle  kraty  trzon  moŜe  wymagać  wzmocnienia  go  wręgą.  Stosuje  się
wtedy wręgę dwukołową.
  Wykratownie ściany trzonu wieŜy moŜe być:

krzyŜulcowe,

trójkątne,

krzyŜowe,

rombowe,

półkrzyŜulcowe,

trójkątne z rozpórkami drugorzędnymi,

krzyŜulcowe z rozpórkami drugorzędnymi,

półkrzyŜulcowe z wykratowniem drugorzędnym.

ObciąŜenia pionowe wieŜ kominowych są powodowane: cięŜarem własnym

konstrukcji, cięŜarami własnymi wyposaŜeń (drabina włazowa, pomosty i galerie,
przewody kominowe), cięŜarem oblodzenia, obciąŜeniem uŜytkowym pomostów
roboczych.

ObciąŜenia pionowe powodowane cięŜarem własnym mogą być dokładnie

cięŜaru własnego trzonu wieŜy oraz przewodu kominowego, gdyŜ mają one wartość
dominującą nad cięŜarami wyposaŜenia.

ObciąŜenie poziome wieŜy kratowej stanowi parcie i ssanie wiatru.

2.5 Budowa komina stalowego

W kominie stalowym moŜna wyróŜnić następujące elementy:

trzon nośny,

przewód dymowy w kominie spalinowym lub gazowy w kominie

wentylacyjnym,

okładzinę zewnętrzną jako izolację termiczną,

okładzinę wewnętrzną jako izolację chemiczną i ewentualnie

termiczną,

czopuch,

głowicę,

fundament,

wyposaŜenie komina, które stanowią następujące elementy:

drabiny wejściowe (włazowe) z pałąkami ochronnymi,

pomosty

galerie

kontrolne

lub

spoczynkowo-

oświetleniowe,

instalacje elektryczne i odgromowe,

instalacje pomiarowo-kontrolne,

znaki ostrzegawcze lotnicze,

urządzenia zapobiegające drganiom

2.5.1

2.5.1Trzon nosny i przewód dymowy

Typowe przekroje poprzeczne trzonów kominów stalowych pokazano na

rysunku  4.  Najczęściej  występuje  trzon  w  postaci  pojedynczej  rury  ze  szwem
podłuŜnym.  Rura  stanowi  równocześnie  konstrukcje  nośną  i  przewód
odprowadzający.  Na  zewnątrz  rury  znajduje  się  izolacja  termiczna  z  mat  z  wełny
mineralnej,  która  jest  zabezpieczona  przed  wpływami  szkodliwego  działania
atmosfery (deszcz, wiatr) i ptaków osłoną z blachy ocynkowanej. KaŜda carga blach
jest ściągnięta poziomym płaskownikiem ocynkowanym

Rys. 4. Przekroje poprzeczne przez trzony kominów stalowych. [2]

Trzon jest wykonany z segmentów blach, które są łączone warsztatowymi

spoinami poziomymi i pionowymi. W czasie wykonywania trzonu powinny być
przestrzegane następujące wymagania:

blachy powinny być dogięte w wytwórni we właściwy

sposób,

wielkość segmentów powinna być dostosowana do wielkości blach i
cięŜaru, jaki moŜe być podniesiony przy montaŜu,

połączenia segmentów są najwraŜliwszymi miejscami

komina,

kołnierze stalowe powinny być spasowane na próbnym

montaŜu,

pokrycie powłokami antykorozyjnymi powinno nastąpić w

wytwórni,

otwory powinny być wycinane zgodnie ze sztuką budowlaną; nie
wolno pozostawiać ostrych krawędzi ani ostrych załomów w blasze.

2.5.2

2.5.2 Izolacja termiczna

Stosuje się dwa typy konstrukcji dla ochrony termicznej: wykładzinę

wewnętrzną ciągłą oraz okładzinę zewnętrzną.

Wykładzinę komina stalowego wykonuje się z elementów

ceramicznych. Mogą to być w zaleŜności od temperatury:

cegła szamotowa na zaprawie szamotowej, gdy t > 400ºC,

cegła klinkierowa,

cegła zwykła dobrze wypalona I kl.,

cegła kominówka na zaprawie wapienno-cementowej przy
temperaturach 300 > t > 150ºC.

Grubość wykładziny moŜe wynosić: pół cegły, 12 cm lub wyjątkowo cała cegła.
Wysokość segmentów wykładziny wynosi od 7 do 15 cm.

Między wykładziną a trzonem komina zakłada się izolację z wełny ŜuŜlowej,

wełny mineralnej lub szkła piankowego. Grubość izolacji dobiera się w zaleŜności
od temperatury gazów. Minimalna grubość izolacji ze względów konstrukcyjnych
wynosi 4 cm.

Wsporniki

podwykładzinowe

wykonuje

się

blach

stalowych

przyspawanych do trzonu. Między stalą a cegłą naleŜy umieścić podkładkę
izolacyjną.

NaleŜy unikać tworzenia mostków termicznych i ograniczyć dostęp gazów

do przestrzeni między wykładziną a trzonem. Wykładzina dochodzi do głowicy
komina, gdzie jest pokryta segmentem głowicowym, zachowując swobodę
odkształceń pionowych.

Rys. 5 . Przykłady szczegółu wykładziny przy głowicy komina. [1]

Okładzinę zewnętrzną przewodów kominowych stosuje się, aby zmniejszyć

straty  ciepła  i  utrzymać  temperaturę  gazów  oraz  zapobiec  korozji  blachy.
Najpowszechniej  stosowaną  okładziną  jest  owinięcie  przewodów  warstwą  wełny
mineralnej lub ŜuŜlowej o grubości dobranej do potrzeb, minimum 3 cm. Wełna jest
pokryta  folią  aluminiową  z  usztywnieniem  obwodowym  płaskownikiem
aluminiowym. Rzadziej stosuje się inne typy izolacji, np. pokrycie z zewnątrz wełny
ŜuŜlowej zaprawą cementową na siatce z drutów stalowych.

Okładzinę zewnętrzną stosuje się przede wszystkim w przewodach

czopuchów oraz w stalowych przewodach kominów wieloprzewodowych.

2.5.3

2.5.3 Okładzina wewnetrzna – izolacja

chemiczna

Ochrona stali w kominach przed wpływami agresji chemicznej jest bardzo

waŜnym  elementem  ich  trwałości.  RozróŜnia  się  dwa  typy  mediów  korozyjnych.
Pierwszy  to  gazy  ciepłe  „suche”,  z  zawartością  szkodliwych  związków
chemicznych,  a  drugi  to  gazy  zimne,  które  mogą  się  skroplić  na  ścianach  komina,
powodując  powstanie  tzw.  kondensatu,  spływającego  wokół  i  działającego
korozyjnie  na  trzon.  Kondensat  powstaje,  gdy  temperatura  gazów  przekroczy  tzw.
punkt  rosy,  który  dla  róŜnych  gazów  i  w  róŜnych  sytuacjach  technologicznych
wynosi do 160ºC. Temperatura ta, jeśli występuje stale, powoduje wytworzenie się
w  kominie  kondensatu.  Podobnie  agresywne  są  gazy  z  procesów  technologicznych
nasycone parą wodną.

W przypadku występowania gazów ciepłych wystarcza dobrze wykonana

wykładzina  termiczna,  do  której,  zamiast  cegły  zwykłej,  stosuje  się  cegłę
klinkierową  lub  ceramiczną  kwasoodporną.  Niekiedy  spoinuje  się  wykładzinę
szkłem  wodnym  potasowym  lub  pokrywa  dodatkowo  powłoką  ochronną.  Gdy
występują  gazy  zimne,  konieczna  jest  oddzielna  ochrona  przed  agresja  chemiczną.
Agresywne  chemicznie  na  stal  są  wszystkie  związki  siarki,  a  takŜe  chloru,  fluoru,
fosforu, arsenu, bromu, jodu      i innych pierwiastków w postaci alkaliów, kwasów i
soli.

Ochrona stali przed agresją chemiczną w przypadku kominów zimnych ze

spływającym kondensatem moŜe być rozwiązana w następujący sposób:

zastosowanie stali kwasoodpornej,

zastosowanie stali zwykłej z powłokami ochronnymi wykonanymi
z kitów, Ŝywic, szkła wodnego lub zaprawy w jednej lub kilku
warstwach,

zastosowanie  stali  zwykłej  z  warstwami  ochronnymi  wykonanymi
z  gumy,  tworzyw  sztucznych,  folii  z  materiałów  bitumicznych,
kauczukowych  lub  z  metali  odpornych  na  dany  typ  agresji
chemicznej,

zastosowanie wykładziny z cegły kwasoodpornej, kształtek lub płytek
na odpowiedniej zaprawie ze spoinowaniem ochronnym.

Dobór odpowiedniego sposobu ochrony wymaga konsultacji ze specjalistami
z dziedziny chemii.

Do wykładzin, gdy zachodzi choćby czasowa tylko moŜliwość powstania

kondensatu, moŜna stosować zaprawy cementowe na cemencie hutniczym lub
glinowym z czystym piaskiem, ewentualnie z dodatkami proszku szamotowego
o stosunku wagowym 1:3.

Kity ochronne kwasoodporne do powłok są dobierane odpowiednio do

agresji chemicznej i temperatury. Mogą to być kity na bazie bitumu (odporność
termiczna do 70ºC), Ŝywic (do 120ºC) lub szkła wodnego (do 250ºC).

Kitom, zaprawom i powłokom stawiane są róŜne wymagania:

odporność

chemiczna

najniekorzystniejszych

warunkach

stęŜania i temperatury,

odporność termiczna,

szczelność i nieprzepuszczalność,

przyczepność do stali lub murów wykładzinowych w

róŜnych warunkach,

trwałość właściwości i kształtu (brak skurczu, pęcznienia, pełzania,

płynięcia na pionowych ścianach),

trwałość w czasie,

wytrzymałość mechaniczna (na docisk, zginanie

odpowiednia wydłuŜalność tak, aby była moŜliwość

odkształcenia się powłok wraz ze stalą.

Realizacja powłok antykorozyjnych jest dość skomplikowana. Najwięcej

kłopotu  sprawiają  miejsca  nieciągłości,  zakończenia  i  załomy  izolacji,  a  więc
miejsca połączeń segmentów czy otworów. W miejscach tych nie moŜna pozostawić
nieszczelności.  W  przypadku  stosowania  wykładzin  nie  moŜna  dopuścić  do
przedostania  się  kondensatu  między  wykładzinę  a  trzon,  gdyŜ  następuje
gromadzenie  się  tam  kondensatu  i  silna  korozja  chemiczna  stali.  Styki  wykładziny
na  wspornikach  wymagają  okapów  i  ochrony  z  folii  (rys.  6).  Głowica  komina
powinna być tak skonstruowana, aby kondensat  nie dostał się do środka. MoŜna to
uzyskać  wprowadzając  wewnętrzny  przewód  powyŜej  głowicy  lub  teŜ  przez
odpowiednie zamknięcie przestrzeni między wykładziną a głowicą.

Rys. 6. Szczegół wspornika wykładziny z zamknięciem. [1]

1 – blacha trzonu, 2 – izolacja z wełny ŜuŜlowej lub szkła
piankowego, 3 – wykładzina ceramiczna, 4 – blacha
kwasoodporna

Gazy wylatując z komina spotykają się z zimniejszym powietrzem i

dochodzi  do  skroplenia  się  i  opadania  kropel  kondensatu  na  zewnętrzną
powierzchnię  komina.  Dlatego  z  zewnątrz  naleŜy  trzon  na  długości  równej
trzykrotnej średnicy zabezpieczyć przed korozją przez nałoŜenie powłoki ochronnej.
W  razie  łączenia  na  śruby  naleŜy  chronić  je  przed  korozją.  Robót  antykorozyjnych
nie moŜna wykonywać w niskich temperaturach (poniŜej 5ºC). Wymagany jest takŜe
suchy  podkład  i  schnięcie,  nieraz  kilkudniowe,  bez  dostępu  wilgoci.  Powierzchnia
musi być wyczyszczona i bez śladów korozji.

Bardzo waŜne jest zaprojektowanie sposobu odprowadzenia kondensatu z

komina,  który  spływa  w  dół  po  ścianach  komina.  Zwykle  poniŜej  otworów
wlotowych  dla  gazów  wykonuje  się  strop  z  pokryciem  kwasoodpornym  z
odpowiednim  spadkiem  i  zbiornikiem,  z  którego  kondensat  odprowadza  się
rurociągiem  na  zewnątrz.  Kondensat  moŜna  równieŜ  zbierać  na  odpowiednio
ochronionej górnej powierzchni fundamentu.

Na kominach stalowych wykonuje się takŜe ochronę antykorozyjną

zewnętrzną.  Ochrona  ta  obejmuje  wszystkie  elementy  stalowe  stykające  się  z
atmosferą,  a  więc  trzon,  wieŜę  kratową,  galerie,  drabiny  wejściowe  i  przewody
zewnętrzne.  NaleŜy  przy  tym  wziąć  pod  uwagę  fakt  szczególnie  agresywnego
korozyjnie  środowiska  przy  wierzchołku  kominów.  Stosuje  się  farby  aluminiowe,
poliwinylowe,  lakiery,  farby  chlorokauczukowe  na  podkładzie  miniowym.
Nakładanie następuje na odpowiednio przygotowaną powierzchnię przez natrysk lub
pędzlem.  Podczas  wykonywania  zewnętrznych  powłok  ochronnych  powinny  być
zachowane  następujące  warunki:  przygotowanie  powierzchni  (1.  lub  2.  stopień
czystości), równomierny natrysk, grubość powłoki (dwie warstwy o łącznej grubości
ok.  150  µm),  odpowiedni  czas  schnięcia,  odpowiednie  temperatury  zewnętrzne  i
dobra  pogoda  przy  pracach.  Kontrola  po  wykonaniu  obejmuje  sprawdzenie:
równomierności pokrycia, grubości pokrycia, szczelności powłok, niewystępowania
pęcherzy.

W niektórych przypadkach nie jest moŜliwe zastosowanie ochrony

antykorozyjnej.  Przyczyną  mogą  być  zmiany  warunków  technologicznych,  mała
trwałość  wewnętrznych  izolacji,  duŜe  koszty  wykonania  i  napraw  izolacji  oraz
trudne  sprawdzenie  izolacji  wewnątrz  komina.  W  tych  sytuacjach  projektuje  się
grubsze  blachy  trzonu.  Do  grubości  minimalnej  lub  potrzebnej  ze  względów

statyczno-wytrzymałościowych naleŜy dodać dodatek. Wielkość dodatku wynosi
minimum 1 mm lub 1/5 grubości blachy.

2.5.4

2.5.4 Czopuch

Otwory w trzonie słuŜą do wprowadzenia gazów (otwory wlotowe gazów),

do wejścia i kontroli (otwory wejściowe) albo do wglądu lub umieszczenia we
wnętrzu urządzenia pomiarowego (otwory kontrolne). Otwory te nie powinny
nadmiernie osłabiać trzonu.

Korzystne jest kształtowanie otworów wydłuŜonych, prostokątnych (o

stosunku  boków  1:1,5  –  1:2)  z  zaokrąglonymi  naroŜami  (rys.  7).  MoŜna  stosować
otwory  okrągłe,  do  których  wprowadza  się  okrągłe  (rurowe)  czopuchy.  W
przypadku  jednostronnego  wlotu  gazów  o  duŜej  prędkości  korzystne  jest
usytuowanie  po  przeciwnej  stronie  blachy  nakierunkowującej  gazy  do  pionu.
Oprócz zmniejszenia oporów aerodynamicznych chroni to blachę trzonu od erozji i
uszkodzenia od strony wewnętrznej.

Rys. 7. Otwór wlotowy czopucha owalnego; segment wlotowy z

dospawanym łącznikiem; stosunek a/b = ½. [1]

Minimalna odległość dolnej krawędzi otworu wlotowego czopucha od

górnych  krawędzi  Ŝeber  w  zakotwieniu  wynosi  200  mm.  W  przekroju  poziomym
trzonu następuje zmniejszenie nośności na ściskanie i na zginanie. Nieusztywnione
ściskane  krawędzie  pionowe  otworu  mogą  ponadto  stracić  stateczność,
odkształcając się w kierunku promieniowym, dlatego krawędzie tego otworu muszą
być  odpowiednio  wzmocnione.  Konieczne  jest  sprawdzenie  wytrzymałościowe
przekroju  z  otworami.  NaleŜy  zwrócić  uwagę  na  koncentrację  napręŜeń  i
wzmocnienie  stref  osłabionych.  Osłabienie  w  jednym  przekroju  poprzecznym  nie
powinno  przekraczać  1/3  całkowitej  powierzchni  przekroju.  Wzmocnienie  otworu
wykonuje  się  najczęściej  za  pomocą  nierównoramiennego  kątownika  (rys.  8).
Ustawienie  kątownika  dłuŜszym  ramieniem  w  kierunku  czopucha  daje  większy
wzrost momentu bezwładności przekroju poziomego trzonu oraz ułatwia wykonanie
połączenia  kołnierzowego  z  czopuchem.  NaroŜniki  otworu  wlotowego  w  rurze
naleŜy  zaokrąglić  promieniem  r  ≥  5t  w  celu  uniknięcia  zbyt  duŜego  spiętrzenia
napręŜeń rozciągających.

2.5.7

2.5.7 Podstawa komina

Podstawa składa się z płyty poziomej, zakotwionej w fundamencie i

usztywniających  ją  Ŝeber  pionowych.  Śruby  kotwiące  rozmieszcza  się  wzdłuŜ
boków ośmiokątnej płyty  poziomej w odległości dwóch średnic śruby od krawędzi
płyty.  Średnica  śruby  zaleŜy  od  wartości  momentu  utwierdzenia  komina  w
fundamencie. Wynosi ona 20 – 30 mm. Płyta pionowa jest usztywniona teoretycznie
szesnastoma  Ŝebrami  pionowymi,  umieszczonymi  wzdłuŜ  wszystkich  osi  symetrii
ośmioboku. W miejscu otworu wyczystkowego zamiast jednego Ŝebra umieszcza się
Ŝebro podwójne (rys. 13. przekrój B-B). W kominach o średnicy rury D ≤ 1220 mm
umieszcza  się  po  jednej  śrubie  pomiędzy  sąsiednimi  Ŝebrami,  a  w  kominach  o
średnicy D > 1220 mm – po dwie śruby.

Rys. 13. UŜebrowanie podstawy komina. [2]

2.5.8

2.5.8 Fundament

Pod kominy stalowe w wieŜach kratowych projektuje się fundamenty typu

blokowego z otuliną zbrojenia grubości co najmniej 5 cm. Fundament powinien
wystawać ponad powierzchnię terenu co najmniej na 30 cm, aby zapobiec
nadmiernemu zawilgoceniu i nanoszeniu błota na podstawę komina przez odbijające
się od terenu krople deszczu podczas silnych opadów.

Wymiary podeszwy fundamentu i stan graniczny podłoŜa naleŜy sprawdzić

w obliczeniowym układzie obciąŜeń w II sytuacji projektowej, tzn. na początku

eksploatacji. Obliczenia SGN i SGU naleŜy przeprowadzać zgodnie z polskimi
normami.

Zakotwienie trzonu stalowego w Ŝelbetowym fundamencie następuje za

pomocą kotwi stalowych. Z reguły kotwie zabetonowane są na stałe w fundamencie i
do nich dołącza się śrubami blachę podstawową trzonu komina. Stosuje się dwa typy
przymocowań: bezpośrednie i pośrednie. W obu przypadkach dobrze jest betonować
śruby kotwiące w szablonie ustalającym odległości. Ten sam szablon słuŜy do
nawiercania otworów, co daje konieczną zgodność wymiarową.

Pierwsze segmenty komina ustawia się na klinach stalowych i dokręca

częściowo śruby. Po wzniesieniu trzonu wykonuje się podlewkę z zaprawy
cementowej

ostatecznie

dokręca

się

śruby

posługując

się

kluczem

dynamometrycznym. W zakotwieniu komina z reguły stosuje się po dwie nakrętki na
kaŜdą śrubę.

2.5.9

2.5.9 Dodatkowe wyposazenie

2.5.9.1

2.5.9.1 Drabiny włazowe

Drabina wejściowa powinna rozpoczynać się od wysokości 3 m nad

poziomem terenu i prowadzić aŜ do wierzchołka komina. W strefie wiatrowej I i II
najkorzystniej jest umieszczać drabinę po stronie wschodniej, gdyŜ jest to strona
zawietrzna podczas silnych wiatrów.

Wymagane wymiary drabiny:

minimalna szerokość szczebli – 300 mm,

minimalna odległość szczebli od zewnętrznej powierzchni trzonu – 150 mm,

średnica szczebla z pręta pełnego – 20 mm,

osiowy rozstaw szczebli – 300 mm,

rozstaw punktów mocowania drabiny do rury – od 2,5 do 4,0 m.

Drabina składa się z:

pionowych elementów nośnych w postaci płaskowników o minimalnym
przekroju 50x8,

kątowników min. 45x5 lub rur,

szczebli,

pałąków ochronnych z płaskownika 50x5, rozstawionych od 1,0 do 1,5 m,

pionowych elementów ochronnych w postaci płaskownika 50x5 lub pręta
okrągłego pełnego o średnicy 16 mm,

wsporników rozstawionych od 2,5 do 4,0 m.

W skład galerii wchodzą:

•

radialnie ułoŜone belki nośne,

•

zastrzały podpierające belki nośne,

•

balustrada złoŜona ze słupków, poręczy, zabezpieczenia i
bortnicy,

•

kratka pomostowa w elementach trapezowych.

Masa galerii musi być znana juŜ na etapie obliczeń dynamicznych, a więc

jeszcze przed jej skonstruowaniem. Belki poziome galerii, a takŜe podpierające je
zastrzały, naleŜy zaprojektować na działanie cięŜaru własnego oraz obciąŜenia
technologicznego równego 2 kN/m

. Oprócz tego zespół nośny galerii, czyli belka +

zastrzał, musi przenieść cięŜar podczepiony podczas konserwacji lub remontu
komina. Poręcz galerii, a takŜe podpierające ją słupki, projektuje się na
równomiernie rozłoŜone obciąŜenie poziome q = 0,3 kN/m.

Pomosty spoczynkowe, o minimalnym rzucie 300 x 400 mm, naleŜy

umieszczać w odstępach od 15 do 20 m, przy czym galerię teŜ naleŜy traktować jak
jeden z pomostów spoczynkowych. Zaleca się umieszczać spoczniki wzdłuŜ jednej
tworzącej walca, a odcinki drabiny mocować przemiennie po obydwu stronach
spoczników (rys. 16.). Takie rozmieszczenie spoczników i drabiny zmusza
wchodzącego do zatrzymania się na spoczniku.

Na kominach, które nie stanowią przeszkód lotniczych, czyli nie wymagają

oznakowania ostrzegawczego, i nie są wyŜsze niŜ 30 m naleŜy zakładać tylko
spoczniki.

Rys. 16. Usytuowanie spoczników i drabiny. [2]

1 – spocznik, 2 – drabina.

2.5.9.3

2.5.9.3 Instalacje elektryczne i odgromowe

Wszystkie kominy naleŜy zaopatrzyć w urządzenia odgromowe, zgodnie z

postanowieniami polskich norm. Doprowadzony do uziomu zwód odgromienia
moŜna przyłączyć do śruby kotwiącej podstawę komina, stosując podkładkę
stalową. Jeden z moŜliwych sposobów uziemienia pokazano na rysunku 12.

2.5.9.4

2.5.9.4 Instalacje pomiarowo-kontrolne

Urządzenia pomiarowo-kontrolne nie stanowią stałego wyposaŜenia komina,

są  bowiem  instalowane  tylko  na  czas  pomiarów  temperatury  gazów,  prędkości
przepływu  w  kominie,  składu  chemicznego  spalin  oraz  stopnia  zapylenia.
Wstawianie  mierników  do  wnętrza  komina  odbywa  się  poprzez  wspawane  króćce
(rurki  Ø  30  –  50  mm),  które  są  nagwintowane  od  środka.  Poza  czasem  kontroli
pomiarowej króćce pozostają zaślepione.

Króćce naleŜy umieszczać nad wlotem czopucha w odległości około trzech
średnic przewodu oraz około 1 m poniŜej wylotu komina

2.5.9.5

2.5.9.5 Znaki ostrzegawcze lotnicze

Wszystkie kominy o wysokości nad terenem H ≥ 100 m. a takŜe niŜsze niŜ

100 m, gdy stanowią przeszkodę lotniczą, naleŜy wyposaŜyć w znaki ostrzegawcze
dzienne  i  nocne.  Znakami  ostrzegawczymi  dziennymi  są  namalowane  pasy  na
przemian  białe  i  czerwone,  wysokości  nie  większej  niŜ  6  m  kaŜdy.  Znakami
ostrzegawczymi  nocnymi  są  natomiast  światła  czerwone  na  górnej  galerii  o
światłości nie mniejszej niŜ 10 kandeli.

Decyzję o zakwalifikowaniu budowli jako przeszkody lotniczej podejmują

niezaleŜnie  dwa  ogniwa  administracji  państwowej,  a  mianowicie:  Główny
Inspektorat  Lotnictwa  Cywilnego  oraz  Szefostwo  SłuŜby  Lotniskowej  Wojsk
Lotniczych  i  Obrony  Powietrznej.  Decyzje  powyŜszych  organów  są  niezbędnymi
załącznikami do uzyskania pozwolenia na budowę z urzędu gminnego.

2.5.9.6

2.5.9.6 Urzadzenia zapobiegajace drganiom

Urządzenia zapobiegające drganiom powinny skutecznie redukować amplitudy

drgań. Mogą to być urządzenia niezaleŜne typu mechanicznego (tłumiki) lub
aerodynamicznego (turbulizatory), mogą teŜ być obydwu typów równocześnie.

Najprostszym mechanicznym tłumikiem drgań jest zespół 4 – 8 cięŜarków,

podwieszonych  na  linkach  lub  łańcuchach  do  galerii  górnej  (rys.  18a).  Energia
drgań komina jest zamieniana na energię kinetyczną uderzeń. Rozproszenie energii
byłoby  całkowite,  gdyby  cięŜarki  nie  ulegały  odbiciu.  W  celu  silniejszego
rozproszenia  energii  mocuje  się  gumową  osłonę  rury,  która  jednocześnie  wygłusza
dźwięki.  Łączny  cięŜar  cięŜarków  powinien  stanowić  około  2%  cięŜaru  trzonu.
Tego  typu  tłumienie  jest  moŜliwe  tylko  w  kominach  bez  zewnętrznej  izolacji
termicznej.

Bardziej złoŜoną budowę mają droŜsze tłumiki mechaniczne typu

amortyzatorowego. Umieszcza się je równieŜ na górnej galerii w liczbie co najmniej
2 szt., aby były skuteczne prawie jednakowo w kaŜdym kierunku (rys. 18b). KaŜdy
tłumik składa się ze spręŜyny i teleskopu, które są wmontowane w specjalną
obudowę. Charakterystyki spręŜyny i teleskopu dobiera się indywidualnie na
podstawie charakterystyki dynamicznej komina (masa, sztywność na zginanie, okres

3. Wymagania projektowe

Wymagania projektowe

Podstawowym wymaganiem projektowym jest określenie czasu eksploatacji

komina

t , wyraŜonego w latach, czas ten bowiem wpływa na wybór gatunku stali,

naddatki korozyjne, grubość izolacji termicznej oraz wartość obciąŜenia wiatrem.
Drugim

wymaganiem

projektowym

jest

uwzględnienie

dwóch

sytuacji

obliczeniowych, oznaczonych cyframi rzymskimi I i II.

W I sytuacji projektowej zakłada się , Ŝe komin znajduje się w końcowej fazie

uŜytkowania, a więc ścianka trzonu uległa załoŜonemu skorodowaniu i ewentualnie
materiał uległ zmęczeniu podczas obciąŜeń wzbudzeniem wirowym. W takim stanie
komin  powinien  wytrzymać  jeszcze  trzy  lata  (wartość  normowego  obciąŜenia
wiatrem dla trzyletniego okresu eksploatacji naleŜy zmniejszyć o 35%). Z warunku
nośności  trzonu  w  I  sytuacji  projektowej  dobiera  się  wyjściowe  grubości  ścianki
płaszcza  przewodu.  Prognozowane  ubytki  korozyjne  g

∆

(mm) płaszcza (od strony

wewnętrznej) oblicz się według następującego wzoru z normy

⋅

∆

(11)

gdzie S – cząstkowy stopień zagroŜenia korozyjnego (mm/rok), wynoszący:

S = +2

+4 – gdy komin będzie odprowadzać spaliny węgla lub ropy,

zaleŜnie od stopnia zasiarczenia i zawilgocenia paliwa, lub gdy zbyt niska
temperatura ścianki przewodu będzie stwarzać warunki do wykroplenia
elektrolitów,

S = +2

+6 – gdy komin będzie odprowadzać opary kwasów, zaleŜnie od

rodzaju kwasu i jego stęŜenia,

S = +1

+4 – gdy konstrukcja komina będzie stwarzać warunki do

wykroplenia lokalnego w obszarach mostków termicznych, jakimi są połączenia
kołnierzowe segmentów komina, szczególnie gdy zastosowano Ŝeberka
usztywniające kołnierze,

S = -1

-8 – gdy zastosuje się stal o zwiększonej odporności na korozję

(stopień odporności stali zaleŜy od rodzaju środowiska agresywnego)

S = -3

-6 – gdy zastosuje się powleczenie wewnętrznej powierzchni

przewodu gumą lub Ŝywicą (dotyczy to kominów wentylacyjnych)

Znak „+” oznacza czynnik sprzyjający korozji, a znak „-” oznaczają czynnik

zapobiegający korozji.

Norma niemiecka projektowania kominów stalowych podaje wartość naddatku

korozyjnego  w  zaleŜności  od  stopnia  zagroŜenia,  wyraŜonego  przez  okres
występowania  na  ściance  komina  temperatury  siarkowego  kwasowego  punktu  rosy
oraz  od  okresu  eksploatacji  komina  t

. Stopień zagroŜenia będzie słaby, średni lub

silny, gdy temperatura kwasowego punktu rosy w ciągu jednego roku będzie trwała
odpowiednio przez okres : < 20 h, 20

100 h oraz 100

2000h. Wartości naddatków

korozyjnych podano w tabeli.

JeŜeli temperatura ścianki przewodu spadnie poniŜej kwasowego punktu rosy

(

C), to powstają kondensaty kwasów – siarkowego, siarkawego, węglowego i

azotowego, gdyŜ spaliny są mieszaniną takich gazów, jak CO

, N

, O

, SO

pary wodnej w przypadku spalania całkowitego, a dodatkowo jeszcze CO, H

i CH

w przypadku spalania niecałkowitego.

Kwasowy punkt rosy mieszaniny kwasów moŜna w przybliŜeniu uzaleŜnić od

rodzaju paliwa następująco: 125

C dla koksu, 143

C dla brykietów z węgla

brunatnego, 147

C dla lekkiego oleju opałowego. Norma brytyjska podaje, Ŝe

kwasowy punkt rosy wynosi 132

C dla paliwa o przeciętnym składzie chemicznym.

Utrzymanie temperatury przewodu kominowego powyŜej kwasowego punktu

rosy wymaga zastosowania zewnętrznej izolacji termicznej, a w przypadku spalin o
zbyt  niskiej  temperaturze  na  wlocie  i  duŜej  wilgotności  paliwa  (np.  miał  węglowy
magazynowany  na  odkrytym  składowisku)  właściwym  rozwiązaniem  jest
zastosowanie  stali  trudno  rdzewiejącej  lub  stosownego  gatunku  stali    odpornej  na
korozję czy teŜ stosownego gatunku stali kwasoodpornej .

Grubość izolacji termicznej naleŜy zatem tak dobrać, aby temperatura

przewodu na wylocie nie była niŜsza od kwasowego punktu rosy T

. W obliczeniach

cieplnych zakłada się, Ŝe spadek temperatury przewodu jest liniowy i wynosi

∆

(

C/m), przy czym

int

)

(

004

ext

−

∆

(12)

gdzie:

int

- temperatura spalin w osi przewodu,

ext

- temperatura powietrza zewnętrznego (w zimie naleŜy przyjąć -

- średnica światła przewodu, m,

int

- 4V/(3600

) – prędkość przepływu spalin, m/s,

K - współczynnik przenikania ciepła przez przegrodę, W/(m

K),

obliczony ze wzoru

∑

(13)

- współczynniki napływu i odpływu ciepła na

przegrodę, W/(m

K),

które moŜna przyjmować następująco:









≤

dla

int

(14)












≥

≤

dla

100

(15)

= 0,49 + 0,57 (r

) – 0,06 (r

)

(16)

- zewnętrzny promień przegrody, m,

- wewnętrzny promień i-tej warstwy przegrody, m,

- grubość i-tej warstwy przegrody, m,

- współczynnik przewodności cieplnej i-tej warstwy, W/(mK),

którego wartości moŜna

przyjmować wg tabeli.

Temperaturę ścianki rury T

(

C) obliczymy ze wzoru

ext

)

(

int

−

(17)

Temperatura T

jest niezbędna do ustalenia cech mechanicznych stali –

wytrzymałości obliczeniowej

i modułu spręŜystości podłuŜnej E

, które

wynoszą:

)

197

022

(

⋅

−

⋅

−

(18)

)

857

300

987

(

⋅

−

⋅

−

. (19)

Na przewody kominowe zaleca się następujące rodzaje stali:

a). Trudno rdzewiejące gatunku 10HA, 10HNAP, 12H1JA, 12PJA, 0H4J,

mające 4. stopień odporności korozyjnej w porównaniu do 1. stopnia
odporności, jaki ma stal gatunku St3S,

b). Kwasoodporne gatunku 1H18N9T (stal austenityczna chromowo- niklowa

dodatkiem

tytanu),

0H22N24M4Tcu,

0H23N28M3Tcu

(stale

austenityczne chromowo-niklowo-molibdenowe z dodatkiem tytanu i
miedzi).

Dwa ostatnie gatunki, ze względu na ich wysoką cenę, stosuje się wyłącznie

na przewody wewnętrzne kominów dwupowłokowych, które mają grubość ścianki
2

4 mm. Naddatki korozyjne dla stali kwasoodpornej moŜna przyjmować o

wartości 0,5 mm przy projektowanej trwałości t

= 10 lat oraz 1,0 mm przy t

= 20

lat. Naddatki korozyjne dla stali trudno rdzewiejącej moŜna przyjmować o połowę
mniejsze niŜ dla stali zwykłej.

Na podstawie nieniszczących pomiarów ultradźwiękowych grubości płaszczy

kominów  eksploatowanych  w  Polsce  ustalono,  Ŝe  średnie  zuŜycie  korozyjne  w
środkowych  segmentach  komina  wynosi  0,3  mm/rok.  W  segmentach  dolnych,
gdzie panuje najwyŜsza temperatura, nie przekracza ono 0,2 mm/rok, w segmentach
górnych natomiast jest ono większe od wartości 0,3 mm/rok, zaleŜnie od wysokości
komina  H

. I tak , w kominach wysokości < 30 m wynosiło ono 0,4 mm/rok, w

kominach wysokości 30

50 m – 0,45 mm/rok, a w kominach wysokości 50

80 m –

0,5 mm/rok. W obszarach mostków cieplnych segmentów górnych, w podanych
wyŜej zakresach wysokości, ubytki korozyjne były większe odpowiednio o 0,00;
0,10 i 0,15 mm/rok.

W II sytuacji obliczeniowej uwzględnia się początkowy okres uŜytkowania

komina, a więc bez ubytków korozyjnych i bez efektów zmęczenia. Uwzględnia się
natomiast maksymalne obciąŜenie normowe wiatrem dla okresu powrotu t

i na to

obciąŜenie oraz cięŜary stałe projektuje się fundament komina oraz połączenia
między segmentami.

3.1 Tok postepowania przy projektowaniu komina :

zebranie wszystkich załoŜeń i skompletowanie dokumentów

zezwalających na budowę

wstępne ustalenie materiałów i wymiarów dla komina

zakończone szkicem podstawowym

zestawienie obciąŜeń i wyznaczenie sił wewnętrznych dla trzonu
(płaszcza) komina

wymiarowanie wytrzymałościowe trzonu,

sprawdzenie sztywności, stateczności i pracy na dodatkowe

wpływy (wiry Karmana, owalizacja)

wymiarowanie fundamentu,

opracowanie szczegółów konstrukcyjnych komina wraz ze

sprawdzeniem obliczeniowym,

rysunki konstrukcyjne i zestawienie materiałów,

projekt (lub wytyczne) wykonawstwa, montaŜu, jak równieŜ

wskazówki eksploatacyjne,

kosztorys,

3.2 Obciazenia dział

3.2 Obciazenia działajace na komin

ajace na komin

ObciąŜeniem podstawowym dla komina są:

cięŜar własny (bez wykładziny i z wykładziną)

obciąŜenie działaniem wiatru ( statyczne i dynamiczne),

obciąŜenie cięŜarem uŜytkowym (galerie)

obciąŜenie działaniem temperatury.

ObciąŜeniami dodatkowymi są:

obciąŜenie śniegiem i lodem (lin odciągów),

obciąŜenie sejsmiczne lub parasejsmiczne,

obciąŜenie od odkształceń podłoŜa, tzw. Szkód górniczych,

wpływy osiadania i obciąŜenia z innych przyczyn, np.

drgania parametryczne

PoniŜej omówiono poszczególne przypadki obciąŜeń.

•

CięŜar własny

ObciąŜenia pionowe powodowane cięŜarem własnym mogą być dokładnie

ustalone  dopiero  po  zaprojektowaniu  konstrukcji.  Na  etapie  obliczeń  wstępnych
moŜna  skorzystać  ze  wzorów  empirycznych,  opartych  na  materiale  statystycznym,
zebranym  z  projektów  konstrukcji  istniejących  obecnie  lub  dawniej.  Największe
znaczenie  ma  tu  oszacowanie  cięŜaru  własnego  wieŜy  kratowej  i  trzonu  komina,
gdyŜ  one  mają  wartość  dominującą  nad  cięŜarami  wyposaŜenia.  CięŜar  własny
przyjmuje  się  według  znanych,  normowych  wielkości.  Do  obliczeń  bierze  się  pod
uwagę zgodnie z potrzebami największe moŜliwe lub najmniejsze cięŜary.

•

Działanie wiatru

Charakterystyczne obciąŜenie wiatrem wieŜ kominowych zaleŜy od rzędnej

nad poziomem terenu, oporu aerodynamicznego, ciśnienia prędkości wiatru,
współczynnika działania porywów wiatru oraz pola rzutów na płaszczyznę pionową
wszystkich prętów jednej ściany.

•

ObciąŜenie cięŜarem uŜytkowym

Są to obciąŜenia na stropach wewnętrznych lub zewnętrznych. Wielkość

tych obciąŜeń przyjmuje się według rzeczywistych lub przewidywanych funkcji i
według odpowiednich norm. Dla galerii zewnętrznych przyjmuje się na ogół 1,5
kN/m

lub, jeśli przewidywane jest obciąŜenie urządzeniami do malowania,

czyszczenia czy remontu, obciąŜenia te powinny wynosić co najmniej 5,0 kN/m

•

ObciąŜenie śniegiem

ObciąŜenie śniegiem na galeriach zewnętrznych przyjmuje się według

normy PN/B-02010. ObciąŜeń tych nie sumuje się z obciąŜeniami uŜytkowymi
zakładając, Ŝe nie moŜna wykonywać czynności remontowych lub oględzin bez
usunięcia śniegu z galerii.

•

ObciąŜenie lodem

Oblodzenie konstrukcji i wyposaŜenia jest terminem uproszczonym, gdyŜ w

rzeczywistości  jest  to  osad,  jako  kondensat  pary  wodnej  zawartej  w  atmosferze.
Powstaje  on  w  temperaturze  od  0  do  -5ºC  i  zwykle  składa  się  z  cienkiej  warstwy
lodu,  przylegającej  do  powierzchni  elementu  konstrukcyjnego,  i  warstwy  szadzi,
czyli przymarzającego mokrego śniegu. Grubość osadu przyjmuje się jednakową w
kaŜdym miejscu linii obwodu przekroju poprzecznego i jednakową na całej długości
rozpatrywanego elementu konstrukcyjnego między węzłami kraty.

•

ObciąŜenie pyłem

ObciąŜenia pyłem mogą wystąpić tylko w wyjątkowych przypadkach

(awaria  urządzeń  odpylających,  połoŜenie  komina  w  sąsiedztwie  innych  kominów
odprowadzających  gazy  o  duŜym  zapyleniu).  Pyły  mogą  osadzić  się  na  głowicy
komina, galeriach, a nawet oblepić górną część trzonu. Sytuacji tych nie uwzględnia
się  przy  projektowaniu  zakładając  sprawność  urządzeń  odpylających.  W  razie
zaistnienia  podobnych  warunków  naleŜy  przede  wszystkim  przewidzieć  sposób
oczyszczenia kominów z osadzających się pyłów. W przypadku oblepienia komina
pyłami  zwiększają  się  obciąŜenia  pionowe  i  poziome  oraz  mogą  zmienić  się
charakterystyki  dynamiczne  konstrukcji  komina.  Nie  są  to  jednak  zjawiska  nagłe,
gdyŜ potrzeba kilku miesięcy na nagromadzenie się pyłów.

•

ObciąŜenia sejsmiczne lub parasejsmiczne

Ruchy podłoŜa przekazują się na fundament komina i całą konstrukcję,

wprowadzając  ją  w  drgania.  Występujące  siły  bezwładności  stanowią  dodatkowe
obciąŜenie  komina,  które  w  uzasadnionych  przypadkach  naleŜy  uwzględnić.
Wartości  sił  bezwładności  oblicza  się  na  podstawie  danych  ujmujących
charakterystyki  źródła  oraz  odbioru  przez  konstrukcję.  Od  źródła  wstrząsów  fale
przechodzą przez podłoŜe i dochodzą do miejsca lokalizacji budowli. Tu z podłoŜa
przekazują  się  na  fundament.  Na  podstawie  znajomości  drgań  fundamentu
obliczamy  reakcję  konstrukcji,  a  więc  dodatkowe  obciąŜenie,  siły  wewnętrzne  i
przemieszczenia.

•

ObciąŜenia pochodzące z odkształceń podłoŜa

Mogą tu wchodzić w grę przypadki powolnych i trwałych odkształceń

podłoŜa wskutek:

obciąŜenia budowlą i zmian właściwości podłoŜa,

zmian struktury podłoŜa,

zmian w podłoŜu spowodowanych robotami podziemnymi,

równomiernych osiadań pionowych.

Nierównomierne osiadania powodują przechył komina i powstanie

dodatkowych momentów zginających. Przeciwdziała się temu dobierając
odpowiednie warunki posadowienia. Kominów nie powinno się posadawiać na
terenach osuwiskowych.

•

Inne wyjątkowe obciąŜenia kominów

ObciąŜenia wyjątkowe mogą stanowić: uderzenie samolotu, uderzenie

pocisku, wybuchy wewnątrz komina, wybuchy obok komina itp. Tych przypadków
nie uwzględnia się przy projektowaniu.

3.1

Obliczenia statyczne

Siły wewnętrzne (momenty zginające, siły osiowe i siły poprzeczne) w

elementach konstrukcji nośnej komina naleŜy obliczać od następujących obciąŜeń:

1. Kombinacja podstawowa SGN w II sytuacji obliczeniowej (obliczeniowe

wartości obciąŜeń) :

obciąŜenia stałe

obciąŜenie wiatrem w linii jego działania, odpowiadające całkowitemu
czasowi uŜytkowania t

obciąŜenia technologiczne z pominięciem obciąŜenia pomostów i drabin,
które naleŜy obliczać jako samodzielne konstrukcje,

obciąŜenia róŜnicą temperatury kominów z odciągami, jeŜeli średnia
temperatura trzonu w środku wysokości komina będzie wyŜsza niŜ 50ºC.

2. Kombinacja podstawowa SGN w I sytuacji obliczeniowej (obliczeniowe wartości

obciąŜeń) :

obciąŜenia

stałe,

przy

czym

cięŜar

własny

trzonu

komina

jednopowłokowego naleŜy zwiększyć o połowę naddatku korozyjnego,

obciąŜenie wiatrem w linii jego działania dla trzyletniego okresu
eksploatacji (C

= 0,65),

obciąŜenia technologiczne z pominięciem obciąŜenia pomostów i drabin,

obciąŜenia róŜnicą temperatury kominów z odciągami,

3. Kombinacja podstawowa SGU w I sytuacji obliczeniowej (charakterystyczne

wartości obciąŜeń) :

obciąŜenia

stałe,

przy

czym

cięŜar

własny

trzonu

komina

jednopowłokowego naleŜy zwiększyć o połowę naddatku korozyjnego,

obciąŜenie wiatrem w płaszczyźnie prostopadłej do linii jego działania,
wywołane wzbudzeniem wirowym,

obciąŜenia technologiczne z pominięciem obciąŜenia pomostów i drabin,

4. Kombinacja wyjątkowa SGN w I sytuacji obliczeniowej (obliczeniowe wartości

obciąŜeń) :

obciąŜenia stałe pełne,

obciąŜenie wiatrem w linii jego działania dla trzyletniego okresu
eksploatacji (C

= 0,65),

jedno,  najbardziej  niekorzystne  dla  rozpatrywanego  elementu  konstrukcji,
obciąŜenie  wyjątkowe,  jak:  siły  parasejsmiczne,  siły  wywołane  deformacją
podłoŜa  (osiadanie  równomierne,  pochylenie)  na  terenach  eksploatacji
górniczej.

Kominy wolno stojące moŜna posadawiać na terenach eksploatacji górniczej I,

II i III kategorii, dające nachylenia δ

odpowiednio: ≤ 2,5; 5 i 10 mm/rok. Na

terenach kategorii IV i V nie moŜna posadawiać Ŝadnych kominów ze względu na
system konstrukcji nośnej. Na terenach eksploatacji górniczej dowolnej kategorii nie
moŜna posadawiać kominów z odciągami.

ObciąŜenie charakterystyczne wiatrem komina naleŜy obliczać ze wzorów :

a). na trzon, drabinę włazową jako rozłoŜone (kN/m)

⋅

(20)

b). Na elementy wyposaŜenia typu galerie i zbiorniki jako skupione

⋅

(21)

w których:

- wartość charakterystyczna ciśnienia prędkości wiatru o okresie powrotu

równym 50 lat, obliczona na podstawie pomierzonej prędkości v

jako

= 0,5 ρ v

(22)

- współczynnik oporu aerodynamicznego, zaleŜny od chropowatości

powierzchni

komina

oraz

stosunku

będący

wypadkową

współczynników radialnych

cos

208

cos

559

cos

322

cos

327

958

−

(23)

- zewnętrzna średnica komina, m (z uwzględnieniem izolacji termicznej)

m - liczba przewodów kominowych w jednym ustroju konstrukcyjnym (w

wieŜy trójnogu lub odciągów), nieosłoniętych wspólnym przewodem
rurowym (dla trzonu pojedynczego m = 1)

β - współczynnik działania porywów wiatru, który jest tym większy, im

stosunek D/H

jest większy i im dłuŜszy jest okres drgań własnych pierwszej

postaci(dal kominów wyŜszych od 30m współczynnik β naleŜy do
przedziału 2,0 ÷ 3,4

JeŜeli H

≥ 25, to współczynnik aerodynamiczny C

= C

x∞

, gdzie

x∞

odczytuje się z tabeli, natomiast dla H

< 25 naleŜy zastosować wartość

zredukowaną wg zaleŜności:

)].

log(

[

−

∞

(24)

Dla komina wieloprzewodowego (m > 1) współczynnik C

naleŜy odczytać z

wykresu, w zaleŜności od kierunku wiatru na daną grupę przewodów oraz od
współczynnika C

pojedynczego przewodu.

Współczynnik aerodynamiczny łączny komina jedno- lub m- przewodowego

z jedną drabiną włazową, o powierzchni rzutu pionowego A

/m), naleŜy

obliczać ze wzoru:

(25)

w którym:

- współczynnik aerodynamiczny przewodu lub przewodów,

- Średnica zewnętrzna komina.

RównieŜ dla komina jedno- lub wielo przewodowego w wieŜy kratowej,

mającej współczynnik wypełnienia jednej ściany Φ, oblicza się łączny współczynnik
aerodynamiczny C

jako sumę współczynników kraty i przewodu (przewodów),

uwzględniając częściowe przesłonięcie przewodu (przewodów) przez pręty kraty.

)

(

−

(26)

gdzie:

- współczynnik aerodynamiczny kraty przestrzennej, zaleŜny od

współczynnika wypełnienia Φ i od rodzaju kształtowników

- współczynnik aerodynamiczny przewodu lub przewodów,

(27)

- całkowita szerokość ściany kraty w rozpatrywanym poziomie nad

terenem,

- powierzchnia rzutu na płaszczyznę pionową wszystkich prętów

jednej ściany kraty na odcinku jednego metra wysokości.

ObciąŜenie obliczeniowe komina naleŜy obliczać, mnoŜąc obciąŜenie

charakterystyczne przez współczynnik obciąŜenia dla wiatru γ

= 1,3 czyli

= p

· γ

(28)

3.4

3.4 Obliczenia dynamiczne

Obliczenia dynamiczne

Kominy stalowe naleŜą do budowli podatnych na dynamiczne działanie

wiatru i sił sejsmicznych. Stopień wraŜliwości komina na takie działanie uwzględnia
się za pomocą współczynnika działania porywów wiatru

, określonego w normie.

Podział budowli n podatne i niepodatne jest przedstawiony w postaci wykresu we
współrzędnych prostokątnych: okres drgań własnych pierwszej formy t

(s) –

logarytmiczny dekrement tłumienia konstrukcyjnego

. Na wykresie wyraźnie

widać,  Ŝe  przewaŜająca  większość  kominów  stalowych  znajduje  się  w  obszarze
wraŜliwości  na  dynamiczne  działanie  wiatru.  Norma  kaŜe  bezwzględnie  traktować
wszystkie  kominy  stalowe  jako  konstrukcje  podatne  na  dynamiczne  działanie
wiatru.  Norma  niemiecka  określa  wraŜliwość  komina  na  dynamiczne  działanie
wiatru  na  podstawie  umownej  smukłości  komina  H

/D oraz jego wysokości

efektywnej H

, gdzie wysokość efektywną H

(m) naleŜy przyjmować następująco

według normy niemieckiej:









cokole

trójnogu

komi

dla

ego

stoj

wol

komi

dla

lub

(29)

Logarytmiczny dekrement tłumienia konstrukcyjnego

(logarytm naturalny

z ilorazu dwóch kolejnych wychyleń wierzchołka komina) wynosi 0,015 dla komina
wolno stojącego w całości spawanego. Ta wartość ulega zwiększeniu o niezaleŜne
od siebie naddatki wynoszące:

0,02 – gdy trzon ma niespręŜane połączenia kołnierzowe na śruby,

0,01 – gdy istnieje okładzina termiczna,

0,01 – gdy trzon jest wsparty na trójnogu,

0,03 – gdy trzon jest przytrzymany odciągami,

0,06 – gdy trzon znajduje się w wieŜy kratowej z jej stykami

montaŜowymi na śruby.

Okres podstawowych drgań własnych komina t

(s) moŜna wstępnie

oszacować na podstawie jego wysokości efektywnej i średnicy rury ze wzoru

001

(30)

w którym:

– uśredniona masa jednostkowa komina wraz z izolacją z 1/3

górnej wysokości, kg/m

- uśredniona masa jednostkowa samej rury z połączeniami

kołnierzowymi z 1/3 górnej części wysokości komina

Dla komina z jednym poziomem odciągów na wysokości H

okres

podstawowych drgań własnych moŜna wstępnie oszacować ze wzoru:

























−

0009

exp

0035

(31)

w którym:

= 1,875 – 36,8 (H

/H) + 150,9 (H

/H)

- 185,5 (H

/H)

+72,9 (H

/H)

. (32)

Okres drgań własnych pierwszej i drugiej formy komina wolno stojącego

moŜna obliczyć ze wzoru:

)

(

(33)

w którym:

– wysokość trzonu ponad poziomem zamocowania, m,

= 1,79 dla pierwszej formy drgań oraz

= 0,29 dla drugiej formy drgań,

– rozłoŜona masa równowaŜna komina, kg/m, przy czym

)

(

∑

−

(34)

- masa na jednostkę wysokości i-tego odcinka komina, kg/m,

- j-ta masa skupiona na kominie (np. galeria, zbiornik

wodny), kg

i-1

- względna współrzędna odpowiednio górna i dolna i-

tego odcinka komina o masie m

= const,

- względna współrzędna j-tej masy skupionej M

(35)

4. Wykonawstwo i eksploatacja

Wykonawstwo i eksploatacja

4.1.

Załozenia lokalizacyjne i gruntowe

Lokalizacja komina wymaga uzgodnienia z wydziałami budowlanymi

Urzędów  Wojewódzkich  (zwykle  łącznie  z  lokalizacją  zakładu  przemysłowego),
Wydziałami  Ochrony  środowiska  oraz  w  przypadku    wysokich  kominów  ,
stanowiących  przeszkody  lotnicze  –  równieŜ  z  Ministerstwem    Infrastruktury
(wymagania cywilne), Ministerstwem Obrony Narodowej (wymagania wojskowe).

Dane lokalizacyjne dla projektanta komina to wycinek planu sytuacyjnego

zakładu wraz z rzędnymi wysokościowymi i głębokościami posadowienia
sąsiednich budowli. Wymaganie dotyczące podłoŜa są określone przez pełny operat
geotechniczny, co najmniej dla trzech, a przy powaŜnych obiektach – dla sześciu
otworów wiertniczych.

4.2.

Roboty ziemne

4.2.1

4.2.1 wymagania, dokumentacja techniczna

Zgodnie z PN-B-06050 „Roboty ziemne” dokumentacja robót ziemnych

powinna zawierać:

dokumentację geotechniczną oraz, ewentualnie, geologiczno-inŜynierską,

projekt robót ziemnych, który powinien zawierać:

orientacyjny plan sytuacyjny warstwicowy w skali przynajmniej
1:25000;

plan sytuacyjny warstwicowy terenu, z wniesionymi nań budowlami
ziemnymi

wykopami

odpowiednio

zakreskowanymi

lub

pomalowanymi w skali 1:2000, 1:1000, 1:500 zaleŜnie od rodzaju robót,
opisany liczbami i znakami wiąŜącymi go z innymi opracowaniami

projektu  i  z  uwidocznionymi  punktami  nawiązania  –  reperami,  z
zaznaczeniem  wszystkich  istniejących  budowli  i  urządzeń,  tak
nadziemnych,  jak  i  podziemnych,  oraz  z  zaznaczeniem  parcel
gruntowych itp.;

charakterystyczne przekroje terenu z wniesionymi przekrojami
projektowanych brył, powiązane z planem sytuacyjnym, w skali:
poziomej 1:2000, pionowej 1:200 lub 1:100;

wyniki badań geotechnicznych lub wyniki uzupełniające badań
kontrolnych, obliczenia statyczne, opis techniczny, warunki techniczne
wykonywania robót i warunki techniczne ukończonych budowli;

inne dodatkowe rysunki i przekroje w celu wyraźnego i jednoznacznego
określenia przewidzianych do wykonania budowli;

obliczenie bilansu mas ziemnych wraz z ich rozdziałem

obliczenie i zestawienie transportu mas ziemnych

opis  metody  wykonania  poszczególnych  rodzajów  robót  (roboty  ziemne
moŜna  prowadzić,  w  zaleŜności  od    ilości  robót  i  warunków,  w  jakich
mają  być  wykonywane,  metodą  mechaniczną,  ręczno-mechaniczną,
ręczną lub, w niektórych przypadkach, hydromechaniczną  oraz kilkoma
metodami jednocześnie),

wyznaczenie trasy transportu mas dla róŜnych środków transportowych

obliczenie i zestawienie robocizny oraz rodzajów środków niezbędnych
do wykonania poszczególnych rodzajów robót

plan pracy maszyn z uwzględnieniem czasu zainstalowania próbnej ich
eksploatacji,

zmianowości

pracy,

planowanych

postojów

konserwację, naprawy i remonty z rezerwą awaryjną

harmonogramy robót, plan zagospodarowania i uzbrojenia budowy wg
wymagań projektu organizacji robót

projekt odwodnienia wykopów

plan istniejącego uzbrojenia terenu (nadziemnego i podziemnego)
uzgodniony i podpisany przez odpowiednie słuŜby geodezyjne

plan zagospodarowania i uzbrojenia budowy

dziennik budowy

ksiąŜkę obmiarów

wyniki kontrolnych badań gruntów i materiałów uŜytych w robotach

ziemnych,

wyniki badań laboratoryjnych i dokonane na ich podstawie zmiany

technologii

wykonywania robót

operaty geodezyjne

protokoły odbiorów częściowych i końcowych robót,

Przed przystąpieniem do robót ziemnych naleŜy rozpoznać, w stopniu

umoŜliwiającym  właściwe  zaprojektowanie  i  bezpieczne  wykonanie  tych  robót,
warunki  geologiczne,  hydrologiczne,  hydrogeologiczne  i  geotechniczne  na  terenie,
na  którym  mają  być  wykonane  roboty  (takŜe  na  terenie  złoŜa)  oraz  na  terenach
sąsiednich.  Warunki  te  naleŜy  przeanalizować  takŜe  pod  wzglądem  ich  wpływu  na
posadowienie  konstrukcji  lub  pracę  budowli  ziemnych  i  urządzeń  istniejących  w
sąsiedztwie.

Rozpoznanie geotechniczne na terenie robót ziemnych (takŜe na terenie

złoŜa) i na terenach sąsiednich, które mogą podlegać oddziaływaniu tych robót
powinno obejmować:

rodzaj i stan gruntów w podłoŜu,

uwarstwienie podłoŜa,

poziom wód gruntowych i powierzchniowych oraz ich okresowe

wahania,

właściwości fizyko-mechaniczne gruntów ich zmienność,

kategorie urabialności gruntów (grunty i skały podzielono na 7 kategorii:

gleba,  grunty  płynne,  grunty  łatwo  urabialne,  średnio  urabialne,  trudno
urabialne,  skały  łatwo  urabialne  i  porównywalne  rodzaje  gruntów  oraz
skały trudno urabialne),

posadowienie istniejących konstrukcji.

Informacje dotyczące wód powierzchniowych i podziemnych powinny być

wystarczające do zaprojektowania efektywnego systemu odprowadzania wód
powierzchniowych lub regulacji cieków oraz systemu odwodnienia podłoŜa
gruntowego.

4.2.2

4.2.2 Roboty geodezyjne, wytyczenie obiektu

budowlanego

Na podstawie PN-B-06050 „Roboty ziemne”, roboty geodezyjne przed

przystąpieniem do robót ziemnych powinny obejmować m.in:

wytyczenie  i  stabilizację  w  terenie,  w  nawiązaniu  do  stałej  osnowy,
nowej  lub  uzupełnionej  osnowy  realizacyjnej,  dostosowanej  do  kształtu
obiektu  i  poszczególnych  jego  elementów,  jeśli  istniejąca  osnowa
geodezyjna nie jest wystarczająca lub wymaga zmian

wytyczenie, w nawiązaniu do stałej lub realizacyjnej osnowy geodezyjnej
,punktów  głównych  i  punktów  charakterystycznych  obiektu,  przebiegu
osi,  obrysów  krawędzi,  załamań  itp.,  w  zakresie  umoŜliwiającym
wytyczenie  zarówno  konturów  robót  ziemnych,  jak  i  elementów
konstrukcji obiektu (np. ścian konstrukcyjnych).

wyznaczenie na terenie budowy i w bezpośrednim jej sąsiedztwie
odpowiedniej liczby punktów wysokościowych (reperów) dowiązanych
do geodezyjnej osnowy wysokościowej

Poszczególne  elementy  geometryczne  obiektu  lub  jego  części  powinny
być  wyznaczone  w  taki  sposób,  aby  istniała  moŜliwość  pełnego
korzystania  z  wyznaczonych  punktów  podczas  wykonywania  robót
budowlanych

Miejsca punktów wysokościowych naleŜy lokalizować poza granicami

projektowanego obiektu, a rzędne ich określić z dokładnością do 0,5 cm.

Roboty geodezyjne w trakcie wykonywania robót ziemnych powinny, jeśli

to konieczne, obejmować m.in.:

wyznaczenie oraz kontrolę wymaganych spadków, poziomów i
nachylenia skarp

wykonywanie  pomiarów  inwentaryzowanych  urządzeń  i  elementów
zakończonych,  robót  zanikających  lub  podlegających  zakryciu  oraz
sporządzeniu  planów  sytuacyjno-wysokościowych  budowli  i  ich
aktualizację.

Najczęstszymi metodami utrwalania pomiarów geodezyjnych w terenie są:

oznaczanie punktów charakterystycznych przez palikowanie,

zaznaczanie osi geometrycznych budowli metodą ław drutowych,

zaznaczanie metodą graficzną charakterystycznych elementów na

istniejących obiektach budowlanych.

Po zakończeniu robót (lub ich etapu albo odcinka) naleŜy sporządzić

powykonawczą dokumentację geodezyjną obejmującą: mapy, operaty obsługi
realizacyjenj sprawozdanie techniczne z podaniem stosownych dokładności oraz
szkice

Szkic tyczenia powinien zawierać:

punkty terenowej osnowy geodezyjnej,

punkty charakterystyczne obrysu obiektu na Ŝądanym poziomie

miary czołowe między poszczególnymi punktami

miary niezbędne do zlokalizowania wszystkich punktów głównych
obiektu

rozmieszczenie reperów roboczych i ich wysokości odniesione do
poziomu zerowego i do układu wysokościowego, w jakim została
wykonana mapa do celów projektowych.

4.2.3

4.2.3 Roboty przygotowawcze

Na podstawie „Poradnik majstra budowlanego” do robót przygotowawczych

zalicza się wszystkie te prace, które trzeba podjąć przed przystąpieniem do
właściwych robót ziemnych. Są to:

- wykonanie obiektów zagospodarowania placu budowy, a w

szczególności: wybudowanie dróg tymczasowych, zaplecza
technicznego

administracyjno-socjalnego,

doprowadzenie

rozprowadzenie energii elektrycznej i wody,

sprawdzenie zgodności z projektem lokalizacji urządzeń i przebiegu sieci

podziemnych i nadziemnych,

przeniesienie kolidujących z projektem podziemnych sieci i urządzeń

stałych lub tymczasowych,

usunięcie lub zabezpieczenie przed uszkodzeniem drzew i krzewów,

rozbiórkę istniejących obiektów budowlanych lub ich resztek oraz

usunięcie gruzu,

zasypanie dołów i usunięcie z terenów przeznaczonych pod nasypy

gruntów ściśliwych i zanieczyszczonych elementami gnilnymi,

wykonanie zabezpieczeń osuwisk,

usuniecie warstwy ziemi roślinnej (humusu),

zabezpieczenie terenu przed wodami opadowymi,

jeśli zachodzi konieczność, obniŜenie poziomu zwierciadła wód

gruntowych,

spulchnienie gruntów spoistych,

wytyczenie projektowanych obiektów w terenie.

4.2.4

4.2.4 Wykonywanie wykopów

W zaleŜności od rodzaju i stanu gruntu oraz od głębokości wykopu rozróŜnia się:

wykopy nieobudowane o ścianach pionowych, głębokość wykopu nie
powinna przekraczać:

4m w skałach litych odspajanych mechanicznie

1,0 m w rumoszach, wietrzelinach, skałach spękanych i w
nienawodnionych piaskach

1,25 w gruntach spoistych i w mieszaninach frakcji piaskowej z iłową i
pyłową o I

<10%

wykopy obudowane np. za pomocą deskowania szczelnego i zastrzałów
lub za pomocą słupów i odciągaczy.

Ściany wykopów zabezpiecza się równieŜ w przypadkach, gdy:

grunt jest mało spoisty i skarpy zajęłyby duŜo miejsca,

wykonanie skarp nie jest moŜliwe,

naleŜy obniŜyć poziom wody gruntowej i zachodzi konieczność
prowadzenia prac w ściankach szczelnych.

Metoda wykonania wykopów powinna być dobrana do zakresu robót,

rodzaju, rozmiarów i głębokości wykopów, ukształtowania terenu, rodzaju gruntu
oraz posiadanego sprzętu mechanicznego.

W celu ochrony struktury gruntu, w dnie wykopu naleŜy wykonywać

wykop do głębokości mniejszej od projektowanej co najmniej o 20cm.
Pozostawiona warstwa powinna być usunięta bezpośrednio przed wykonaniem
fundamentów.

4.2.5

4.2.5 Zasypywanie wykopów

Zgodnie z „Poradnik majstra budowlanego” wykopy powinno się

zasypywać    niezwłocznie  po  zakończeniu  prac  budowlanych,  aby  nie  naraŜać
wykonanych  konstrukcji  na  działanie  wpływów  atmosferycznych,  szczególnie  w
okresie  jesienno-zimowym.  Wykopy  naleŜ  zasypywać  warstwami,  starannie  je
zagęszczając.  MiąŜszość  warstw  zasypki  zaleŜy  od  przyjętej  metody  zagęszczania
(np.  do  25  cm  przy  stosowaniu  ubijaków  ręcznych  i  wałowaniu,  0,5÷1,0  m  przy
ubijaniu  ubijakami  udarowymi-Ŝabami).  Do  zasypywania  wykopów  nie  wolno
uŜywać  gruntów  zawierających  zanieczyszczenia  i  składniki  organiczne  mogące
spowodować procesy gnilne.

4.2.6

4.2.6 Odbiór robót ziemnych

Norma PN-B-06050 „Roboty ziemne” podaje, Ŝe odbiór materiałów

przeznaczonych  do  wykonania  danego  rodzaju  robót  ziemnych  powinien  być
dokonany  na  podstawie  wyników  rozpoznania  geotechnicznego  lub  geologiczno-
inŜynieryjskiego  i  badania  kontrolnego  przeprowadzonego  przed  rozpoczęciem
eksploatacji złoŜa lub jego części, a najpóźniej przed ich wbudowaniem.

Odbiór częściowy powinien być przeprowadzony w przypadku robót

ulegających zakryciu (np. przygotowanie terenu, podłoŜe gruntowe pod fundamenty
konstrukcji  lub  nasyp,  zagęszczenie  poszczególnych  warstw  gruntów  w  nasypie,
urządzenia  odwadniające  znajdujące  się  w  nasypie)  przed  przystąpieniem  do
następnej  fazy  robót,  uniemoŜliwiającej  dokonanie  odbioru  robót  poprzednio
wykonanych  w  terminach  późniejszych.  Odbioru  naleŜy  dokonać  na  podstawie
odpowiednich wyników badań i kontroli.

Odbiór końcowy robót ziemnych powinien być przeprowadzony po ich

zakończeniu  i  powinien  być  dokonywany  na  podstawie  dokumentacji  oraz
potwierdzony  protokołem  zawierającym  ocenę  ostateczną  robót  i  stwierdzenie  ich
przyjęcia.

Fakt dokonania odbioru końcowego powinien być wpisany do dziennika

budowy.

Dokumentacja odbioru końcowego powinna zawierać:

dziennik badań i pomiarów z naniesionymi szkicowo punktami
kontrolnymi; naleŜ tu odnotować teŜ wyniki badań wszystkich próbek
oraz sprawdzeń kontrolnych,

powykonawczą dokumentację rysunkową, w tym rysunki przekrojów
miejsc charakterystycznych wraz z naniesionymi na nie wynikami
pomiarów wymiarów liniowych, kątów nachylenia skarp i spadków,

protokoły sprawdzeń wyników badań jakościowych i laboratoryjnych,

robocze orzeczenia jakościowe,

analizę wyników badań,

protokoły odbiorów częściowych wraz ze zgodami na wykonywanie
dalszych robót.

Roboty uznane przy odbiorze za niezgodne z wymaganiami warunków

technicznych

powinny być poprawione zgodnie z ustaleniami komisji odbiorczej i

przedstawione do

ponownego odbioru, z którego sporządzić naleŜ nowy protokół odbioru

końcowego robót .

4.3 Wykonanie fundamentów

Do wykonania fundamentów kominów stosuje się przewaŜnie Ŝelbet. Jest to

dziś materiał najbardziej odporny na korozję i najbardziej elastyczny pod względem
przystosowania go do wymagań statycznych komina. Tylko w wyjątkowych
przypadkach stosowano dawniej kamień łamany lub cegłę.

Fundament musi być posadowiony poniŜej głębokości przemarzania gruntu.

Głębokość ta zaleŜy od strefy, w jakiej znajduje się projektowany komin. Z reguły
jest to 1,20 m poniŜej poziomu terenu.

Głównym elementem fundamentu jest płyta Ŝelbetowa. W zaleŜności od

przekroju części komina przylegającej do płyty fundamentowej moŜe mieć w rzucie
poziomym  kształt  kwadratu,  sześcio-  lub  ośmioboku,  wreszcie  koła.  Osobnym
zagadnieniem są fundamenty pod konstrukcję wieŜy kratowej. WieŜa bowiem moŜe
być elementem zasadniczym komina pod względem konstrukcyjnym, ale moŜe być
takŜe elementem pomocniczym podtrzymującym tylko trzon komina. Od charakteru
pracy  konstrukcji  i  jej  obciąŜenia  zaleŜy  sposób  kształtowania  i  konstruowania
fundamentów. Jak juŜ wyŜej wspomniano, pod trzonem komina wykonuje się płytę
Ŝelbetową,  natomiast  fundamenty  wieŜy  kratowej  mogą  stanowić  stopy  Ŝelbetowe
wykonane w naroŜach wieŜy np. dla wieŜy o rzucie poziomym w kształcie trójkąta,
będą to trzy stopy.

Prace fundamentowe rozpocząć naleŜy od wytyczenia wykopów w terenie.

Osie i krawędzie wykopu naleŜy utrwalić na ławach drutowych, po czym wykonać
wykop. Na dnie wykopu wskazane jest wykonanie warstwy podkładowej z chudego
betonu o grubości 10-20 cm. Po związaniu tej warstwy moŜna ustawić deskowanie
oraz wykonać zbrojenie fundamentu.

Zbrojenie płyty stanowią pręty ułoŜone kilkukierunkowo i w kilku

warstwach. Ilość warstw zaleŜy od tego w ilu kierunkach zbroimy płytę, np. płytę
kwadratową zbroimy w dwóch prostopadłych do siebie kierunkach (zbrojenie w
dwóch warstwach). Jednak pod względem statycznym bardziej korzystna jest płyta
sześcio- lub ośmioboczna. Grubość otulenia prętów powinna wynosić co najmniej 5
cm. Wierzch płyty powinien znajdować się co najmniej 20cm nad poziomem terenu
ze względu na ochronę konstrukcji stalowej przed korozją.

4.3.1

4.3.1 Deskowanie

Deskowanie powinno być obliczone na parcie hydrostatyczne świeŜej

mieszanki betonowej, zaleŜne od poszczególnych czynników , które moŜna
pogrupować w następujące zbiory:

Charakterystyka świeŜej mieszanki betonowej: receptura mieszanki,
dodatki do betonu, uziarnienie kruszywa i kształt ziaren, rodzaj

zastosowanego cementu, temperatura i cięŜar objętościowy oraz
konsystencja mieszanki,

Charakterystyka deskowania: szczelność, nieszczelność powłok
deskowania wywierająca wpływ na ciśnienie wody w porach, przekrój
poprzeczny betonowanego elementu, gładkość powierzchni roboczych
deskowania, nachylenie i sztywność deskowania,

warunki układania mieszanki betonowej: wzrost obciąŜenia w obszarze
podawania, warunki powietrzno-wilgotnościowe, sposób i ciągłość
układania, głębokość i metoda wibrowania (wibratorem wgłębnym lub
przyczepnym), szybkość układania (tempo podnoszenia się słupa świeŜej
mieszanki betonowej).

W przypadku duŜych fundamentów zaleca się traktowanie deskowań jako

konstrukcji budowlanych stałych, tzn. bez zmniejszania współczynników pewności.
Ma to na celu niedopuszczenie do powstania nadmiernych odkształceń deskowań.
Konstrukcja deskowania powinna być sztywna (strzałki ugięcia elementów powinny
być mniejsze od tolerancji), szczelna i we właściwy sposób stęŜona.

NaleŜy stosować takie połączenia, by rozbiórkę deskowania moŜna było

przeprowadzić bez uszkodzenia elementów fundamentu oraz zapewnić moŜliwość
usunięcia śmieci z dna deskowania słupów i belek.

Konstrukcja deskowania powinna umoŜliwiać wcześniejsze zdjęcie

bocznych części z rygli, aby ułatwić moczenie betonu wodą. Elementy spodnie
naleŜy pozostawiać do czasu, gdy będzie dopuszczalne usunięcie wszelkich
podparć. Czas ten zaleŜy od temperatury otoczenia, składu mieszanki betonowej i
wymiarów elementów fundamentu i powinien być określony indywidualnie w
projekcie deskowania i technologii wykonania kaŜdego fundamentu.

Dopuszczalne odchyłki wymiarowe deskowań są następujące:

w odległości między podporami zginanych elementów deskowań:
-

na 1m długości do

25mm

na całe przęsło nie więcej niŜ

75mm

wychylenie od pionu lub od projektowanego nachylenia płaszczyzn
dskowania i linii przecięcia się:
-

na 1m szerokości nie więcej niŜ

5mm

na całą wysokość fundamentu nie więcej niŜ

20mm

przemieszczenie osi deskowania od projektowanego połoŜenia nie więcej
niŜ

15mm

odległość między wewnętrznymi powierzchniami deskowania +5mm

miejscowe nierówności powierzchni deskowania od strony stykania się z
betonem (przy sprawdzaniu łatą o długości 2m)

3mm

odchylenia płaszczyzn poziomych od poziomu:
-

na 1m płaszczyzną w dowolnym kierunku

5mm

na całą płaszczyznę

15mm

4.3.1.1

4.3.1.1 Klasyfikacja urzadzen formujacych

Pełne
wykonane tradycyjnie i indywidualnie z desek i materiałów
drewnopochodnych. Jest coraz rzadziej stosowane ze względu na duŜą
pracochłonność i zuŜycie materiałów. Jest stosowane jedynie do
wykonania niepowtarzalnych elementów o skomplikowanych kształtach

Rozbieralno – przestawne

drobnowymiarowe przeznaczone do kształtowanie elementów
konstrukcji budowli charakteryzujących się duŜą róŜnorodnością i
małą powtarzalnością form budowlanych, wykonane z fabrycznie
przygotowanych elementów w postaci sztywnych tarcz
współpracujących z odpowiednim zestawem akcesoriów lub
drewnianej sklejki mocowanej do rusztów wykonanych z typowych
elementów np. systemy ``Śląsk``, Acrow-ZREMB [PL],
przystosowane montaŜu i demontaŜu do ręcznego

wielkowymiarowe przystosowane do montaŜu i demontaŜu przy
uŜyciu Ŝurawia np. system WU Ośrodka Bad.-Rozw. Budownictwa
Przemysłowego ``Śląsk``, Acrow-ZREMB [PL], Lambert, PERI
[F], Loeb [CH], Hünnebeck [D] ;

W kaŜdym przypadku w urządzeniach tych moŜna wyróŜnić:

poszycie

konstrukcję nośną

konstrukcję podporową,

konstrukcję usztywniającą,

ściągi i elementy łączące,

akcesoria uzupełniające

4.3.1.2

4.3.1.2 Deskowanie rozbieralno-przestawne

Do formowania elementów konstrukcji fundamentowych o prostym kształcie

i znacznych wymiarach najkorzystniej jest stosować wielkowymiarowe urządzenia
formujące.

Systemowe deskowania rozbieralno-przestawne mogą być stosowane do

wykonania róŜnych elementów konstrukcyjnych i w róŜnych warunkach, a przez to
odznaczają się duŜym stopniem uniwersalności.

Zalety systemów wielkowymiarowych w stosunku do małowymiarowych:

niŜsze nakłady pracy przy montaŜach i demontaŜach,

szybsze tempo realizacji,

własne konstrukcje zapewniające stateczność,

wyŜszy zakres mechanizacji procesów,

łatwiejsze zapewnienie wysokiej dokładności wymiarowej wykonania
konstrukcji betonowej, gładkości jej powierzchni, ograniczenia zakresu i
pracochłonności procesów wykończeniowych.

4.3.1.3

4.3.1.3 Odbiór deskowan

Po ukończeniu deskowania powinien nastąpić jego komisyjny odbiór.

Kryteriami odbioru są: zgodność wykonania konstrukcji z projektem, prawidłowość
wykonania detali oraz wymiarów w świetle deskowań z projektem fundamentu,
przy czym nie powinny być przekroczone dopuszczalne odchylenia. Do odbioru
deskowań musi być przedłoŜona dokumentacja techniczna oraz dziennik
wykonywania deskowań.

Przy odbiorze deskowań i rusztowań do wykonywania konstrukcji z betonu

naleŜy sprawdzić:

dopuszczalne odchyłki wymiarowe

szczelność deskowania,

przekroje i rozstawy stojaków (podpór) oraz ich usztywnienie
(niezmienność w trakcie betonowania),

prawidłowość wykonania deskowania w poziomie i w pionie,

czy deskowanie zostało pozbawione wszelkich zanieczyszczeń,

czy powierzchnie deskowania powleczono preparatami zmniejszającymi
przyczepność do betonu.

Zbrojenie zostało opisane w rozdziale 3.6 – Konstruowanie bloków

fundamentowych

4.3.2

Zbrojenie

Masyw płyty fundamentowej powinien być uzbrojony górą i dołem

pierścieniowo i promieniowo. Część wkładek dolnych promieniowych odgięta jest do
warstwy górnej, jednak nie wystarcza to jeszcze do powiązania obu warstw  zbrojenia
i  naleŜy  zastosować  strzemiona  wiąŜące      oparte    na  zbrojeniu  pierścieniowym    o
średnicy  min.  Φ  10,  w  ilości  około  4  sztuk  na  1  m

. Przy bardzo grubych płytach

strzemiona  te    trzeba  w    środku  usztywnić  prętami  rozdzielczymi  np.    Φ  14.
Regularnie    biegnące    zbrojenie  powierzchni  górnej    (średnicy    Φ    12)    w
odległościach  25  do  50  cm  jest  zastosowane  konstrukcyjnie,  bez    obliczenia.    MoŜe
ono  przenosić  napręŜenia  powierzchniowe    masywu  betonowego  i  ewentualnie
pracować w wyjątkowym przypadku obciąŜenia wspornikowego fundamentu warstwą
ziemi  od    góry.    Problem  przepuszczania  zbrojenia  przez  środek  płyty  najlepiej
rozwiązać  przez  zastosowanie  siatki  górnej  i  dolnej  zazębiających  się  za  zbrojeniem
na  długości  przyczepności.  Siatka  dolna  o  niewielkich  oczkach  10-12  cm    posiada
wymiar    d

(rys. 20) około 6 m;

moŜna ją wykonać poza wykopem i włoŜyć z

pomocą dźwigu do wykopu. Zbrojenie dolne Φ 24 do Φ 40 układa się w wykopie  po
uprzednim  wykonaniu  warstwy    wyrównawczej    chudego  betonu.    Powierzchnię
fundamentu  chroni  się  po  wykonaniu  (a  przed  zasypaniem)  izolacją.  Łączniki  z
fundamentu  do  trzonu  powinny  mieć  róŜne  długości  (stopniowane)  tak,  aby  od  razu
moŜna było zastosować schemat połączeń zbrojenia pionowego trzonu (rys.19) .

Przy duŜy on grubościach płyty fundamentowej łączniki pionowe nie

utrzymają zbrojenia górnego, wobec czego stosuje się specjalne stojaki stalowe
podtrzymujące ze stali okrągłej Φ 40 (rys. 19) ustawione w odstępie 5 - 8 m.

W praktyce okazało się równieŜ korzystne wykonanie bocznego murku

ceglanego (o grubości 12 cm) zastępującego boczne deskowanie. Murek ustawia się
na chudym betonie oraz izoluje od zewnątrz.

4.3.3

Betonowanie

Mieszankę betonową układa się po odbiorze deskowań i rusztowań oraz

zbrojenia elementów. Przed ułoŜeniem mieszanki betonowej deskowanie powinno
być starannie namoczone, przy czym przed rozpoczęciem betonowania naleŜy
usunąć nadmiar wody. Rowiński zaleca, aby fundamenty pod młoty kuźnicze
wykonywano z gęstych mieszanek betonowych. Zaleca się przy tym podział
masywu na bloki betonowania, których kształt i wymiary powinny być tak
przyjmowane, aŜeby zmniejszyć do minimum szkodliwe oddziaływanie odkształceń
cieplnych, wywoływanych wzrostem temperatury betonu na skutek procesów
egzotermicznych towarzyszących procesom hydratacji cementu.

Mieszankę układa się warstwami o jednakowej grubości z zagęszczaniem

wibratorami wgłębnymi. Blok powinien być betonowany w sposób ciągły bez
przerw, z zachowaniem niezmiennego kierunku betonowania. Kolejne warstwy
powinny być układane przed początkiem procesu twardnienia ostatniej wykonanej
warstwy betonu. Wymiary bloku nie powinny, jeśli chodzi o powierzchnię
przekraczać 60m

, a wysokość 4,5m. Górnych powierzchni kolejnych warstw nie

wyrównuje się, a to w celu lepszej, wzajemnej przyczepności. Górną powierzchnię
ostatniej warstwy bloku, dopełniającej do pełnej, zaprojektowanej wysokości
realizowanej konstrukcji, wykańcza się przez wyrównanie za pomocą wibratorów
powierzchniowych.

Wysokość swobodnego zrzucania mieszanki betonowej przy zastosowaniu :

rynny spustowej :1÷2 m

rynny spustowej z lejem:2÷3 m

rury teleskopowej: powyŜej 3 m.

JeŜeli temperatura jest niŜsza od 5

C naleŜy zastosować technologię zimową

przy betonowaniu. Betonowanie w wysokich temperaturach jest równieŜ
niekorzystne, gdyŜ szybkie parowanie wody osłabia beton. Konieczne jest

utrzymywanie betonu nieprzerwanie w stanie mokrym przez co najmniej 10 dni od
zabetonowania, a następnie w stanie wilgotnym jeszcze 4 dni.

W Ŝądnym przypadku nie wolno dopuszczać do obciąŜenia fundamentu

przed upływem 28 dni od czasu całkowitego zakończenia betonowania.

Po usunięciu deskowań fundamentu dokonuje się oględzin i sporządza

protokół opisujący ewentualne usterki. Nie naleŜy dokonywać Ŝadnych napraw
przed tymi oględzinami.

4.3.4

4.3.4 Odbiór koncowy konstrukcji

Podczas odbioru końcowego powinny być przedstawione następujące

dokumenty:

dokumentacja techniczna (projekt) z naniesionymi wszystkimi
zmianami w czasie budowy,

dziennik budowy,

protokoły stwierdzające uzgodnienia zmian i uzupełnień dokumentacji,

wyniki badań kontrolnych betonu,

protokoły z odbioru robót zanikających,

inne dokumenty przewidziane w dokumentacji technicznej lub
związane z procesem budowlanym, mające wpływ na
udokumentowanie jakości wykonania konstrukcji.

4.4.

4.4. Połaczenie stalowego trzonu z fundamentem

Połączenie trzonu z fundamentem moŜna wykonywać w dwojaki sposób – w

sposób bezpośredni, przy połączeniu z pierwszym segmentem trzonu, bądź w
sposób pośredni, przy zastosowaniu segmentu dodatkowego.

Połączenie następuje za pomocą kotwi stalowych, które na etapie

wykonywania  fundamentu  powinny  być  zabetonowane  w  fundamencie  na
wymaganą  długość.  Do  zabetonowanych  w  ten  sposób  kotwi  dołącza  się  śrubami
blachę  podstawową  trzonu  komina.  Kotwie  powinny  być  betonowane  w  szablonie
ustalającym wzajemne odległości i aby zachować konieczną zgodność wymiarową,
naleŜy  z  tego  szablonu  korzystać  przy  nawiercaniu  otworów  w  podstawie  trzonu.
Pierwszy segment ustawia się na klinach stalowych i dokręca się częściowo śruby.
Następnie  wznosi  się  częściowo  przykręcony  element  i  wykonuje  się  podlewkę  z
zaprawy  cementowej.  Do  wykonania  podlewki  na  fundamencie  konieczne  jest
nawilŜanie  płyty  fundamentu  przy  zastosowaniu  zwilŜanych  wodą  mat.  Przedtem
moŜna  usunąć  z  powierzchni  fundamentu  warstwę  zeszkliwionego  mleczka
cementowego  przy  uŜyciu  młotów  udarowych  bądź  groszkowania.  Zabieg  ten  w
przypadku  wykonywania  podlewki  nie  jest  często  wymagany  i  stosowany.    Po
wykonaniu  podlewki  ostatecznie  dokręca  się  śruby  kluczem  dynamometrycznym.
W zakotwieniu komina z reguły stosuje się po dwie nakrętki na kaŜdą śrubę.

Rys. 21 Połaczenie bezpośrednie trzonu komina z fundamentem. [1]

1 –segment trzonu komina, 3 –Ŝebro podporowe, 8 – śruby kotwiczne,

9 – płyta podstawowa, 10 –podlewka z zaprawy cementowej, 11 – pierścień górny, 12-otwór
wyczystkowy, 13-pierścień dolny, 14-otwory w pierścieniu dolnym, 15-fundament Ŝelbetowy

4.5.

4.5. Szczegóły konstrukcyjne

Zasady konstruowania kominów stalowych nie róŜnią się od zasad

obowiązujących dla innych konstrukcji, jednak wiele elementów wymaga
szczególnie troskliwego potraktowania ze względu na specyfikę pracy konstrukcji
komina.

Kominy pracują na ogół w warunkach równoczesności działania wielu

wpływów:  mechanicznych,  termicznych  i  chemicznych,  co  wymaga  starannego
uwzględnienia  w  konstruowaniu.  I  tak  na  przykład  ze  względu  na  zmienność
napręŜeń  naleŜy  unikać  miejsc  z  nagłymi  załamaniami,  nacięciami,  otworami  o
ostrych  krawędziach,  koncentracji  spoin,  zbyt  grubych  spoin,  nagłych  zmian
sztywności,  miejsc  łatwych  do  uszkodzenia,  podatnych  na  korozję  atmosferyczną  i
chemiczną  oraz  trudnych  do  konserwacji.  Ze  względu  na  trudności  montaŜowe
naleŜy  unikać  robót  spawalniczych  oraz  prac  o  wymaganej  duŜej  dokładności  w
czasie montaŜu na wysokości.

4.5.1.

4.5.1. Połaczenia segmentów trzonu komina

Do zmontowania poszczególnych segmentów trzonu komina stalowego

stosuje się połączenia montaŜowe spawane lub na śruby, w zaleŜności od
moŜliwości. Spawanie jest korzystniejsze, jeśli jest moŜliwe na wysokości.

Połączenia spawane to połączenia na spoiny V lub X z przygotowaną

krawędzią. Technologia spawania jest taka jak dla spoin nośnych. Elektrody
powinny być dostosowane do rodzaju stali.

Połączenia kołnierzy na śruby moŜna stosować od zewnątrz lub wewnątrz.

Otwory powinny być dopasowane. Przy doborze śrub naleŜy zwrócić uwagę na to,

aby ich gatunki były zgodne z normą konstrukcji stalowych. Przykład połączenia na
śruby przedstawiono na rysunku 22.

Nie powinno się stosować nadmiernej koncentracji spoin, gdyŜ dają one karb

napręŜeń spawalniczych. W miejscach połączeń występują zaburzenia stanu
błonowego pracy powłoki, co moŜe niekorzystnie zwiększyć napręŜenia.

Rys. 22. Połączenia kołnierzowe segmentów komina – przekrój pionowy. [2]

Budowę oraz sposób wykonania innych elementów konstrukcyjnych

kominów stalowych opisano w rozdziale 2.5 podczas przedstawienia
charakterystyki poszczególnych elementów kominów.

4.6.

4.6. Metody montazu trzonu kominów

Jedną z zalet kominów stalowych jest szybkość ich montaŜu i demontaŜu.

Kominy wykonuje się w wytwórni w całych segmentach, czyli cargach, i dowozi na
miejsce budowy. MontaŜ moŜe odbywać się czterema sposobami:

w całości lub odcinkami trzonu za pomocą dźwigu stojącego

obok montowanego komina,

odcinkami za pomocą dźwigu przestawnego lub tzw.

pełzającego (na wykonanej części komina),

w całości przez podnoszenie i obrót na urządzeniu ramowym

(kozioł montaŜowy),

z powietrza za pomocą śmigłowca.

Dobór sposobu zaleŜy od wysokości komina oraz róŜnych okoliczności, m. in.

miejsca,  moŜliwości  sprzętowych  i  cięŜaru  montaŜowego.  Przykłady  montaŜu
sposobem  2.,  stosowanego  najczęściej,  podano  na  rysunku  23.  Szkic  montaŜu
sposobem 3., który moŜe być stosowany w trudnych warunkach , pokazuje rysunek
24.  Na  ogół  montuje  się  kominy  z  wykonaną  wcześniej  izolacją  powłokową,
wykładzinę natomiast wykonuje się po zakończeniu montaŜu.

Bardzo waŜne jest obliczeniowe sprawdzenie statyczne i dynamiczne komina

w stanie montaŜowym oraz bez wykładziny

4.7.

4.7. Oddanie do uzytku kominów stalowych

Przed oddaniem do uŜytku musi nastąpić protokolarny odbiór komina i

sprawdzenie  wykonania  wszystkich  przewidzianych  w  projekcie  robót.  NaleŜy
zwrócić  uwagę  na  dokręcenie  śrub,  wykonanie  podlewki,  ukończenie  robót
wewnętrznych.  Oddanie  do  eksploatacji  komina  stalowego  dla  gazów  gorących,  jeśli
jest  on  zaopatrzony  w  wykładzinę,  musi  uwzględniać  wymagania  przesuszenia
wykładziny, tj. stopniowe podwyŜszanie temperatury gazów. Czas ten przy kominach
średniej  wysokości  wynosi  4-6  dób.  Przy  dłuŜszej  przerwie  w  eksploatacji,  po
ostudzeniu konieczne jest rozgrzewanie przez około 2 doby. Przesuszenie obowiązuje
równieŜ przy kominach wentylacyjnych, gdy temperatura gazów jest wyŜsza od 50ºC.

4.8.

4.8. Kontrola eksploatacyjna

Kontrola eksploatacyjna obejmuje:

odprowadzane gazy,

stan zewnętrzny konstrukcji,

stan wewnętrzny konstrukcji komina.

Odprowadzane gazy powinny być okresowo lub stale sprawdzane pod względem

temperatury i zawartości składników chemicznych oraz wilgotności. Przy kominach
ciepłych często instaluje się przy wylocie gazów z czopuchów do komina termograf
rejestrujący poziom temperatury wlotowej gazów.

Przy sprawdzaniu stanu zewnętrznego konstrukcji sprawdzeniu podlegają:

osiadanie fundamentów oraz zmiany przemieszczeń wierzchołka.

Stan urządzeń zewnętrznych, tj. oświetlenia, drabin, galerii, sprawdza się pod

względem sprawności i korozji. Ubytki powłok malarskich antykorozyjnych powinny
być okresowo uzupełniane. Kontroli podlega teŜ trzon komina i głowica, a której
gromadzące się pyły lub zanieczyszczenia powinny być okresowo usuwane. NaleŜy
takŜe sprawdzać stan połączeń.

Stan wewnętrzny komina sprawdza się doraźnie przez specjalne otwory z galerii,

a dokładnie przy remontowych przestojach zakładów. Przegląd wewnętrzny obejmuje
stan blachy wykładziny powłoki, uszkodzenia korozyjne lub erozyjne. Grubość blachy
moŜe  być  sprawdzana  przez  nawiercenie  otworka  o  średnicy  5  do  10  mm.  W  razie
wystąpienia  objawów  korozji,  naleŜy  je  w  moŜliwie  krótkim  terminie  usunąć  i
naprawić  uszkodzenia.  Przeglądy  kominów  od  wewnątrz  powinny  być  w  zwykłych
warunkach przewidywane raz na rok.

Wystepujace Błedy

5.1.

5.1. Błedy w projektowaniu kominów stalowych

Popełniane w projektach usterki i błędy sklasyfikować moŜna w następujących

grupach:

•

błędy w obliczeniach,

•

błędy w kształtowaniu konstrukcji,

•

błędy w szczegółach konstrukcyjnych,

•

błędy w odbiorze materiałów itp.

Błędy w obliczeniach to na przykład niewłaściwe przyjęcie obciąŜeń,

współczynników  opływu,  brak  sprawdzenia  przekrojów  osłabionych  otworami,  brak
sprawdzenia  stateczności  lokalnej  blach,  pominięcie  przypadków  wykonawczych
(komin  bez  wykładziny),  pominięcie  wpływów  zmęczenia,  brak  sprawdzeń  na
wpływy dynamiczne.

Błędy w kształtowaniu konstrukcji to przyjęcie niewłaściwego typu komina,

zbyt  duŜe  lub  usytuowane  w  układzie  poziomym  otwory  wlotowe  osłabiające  trzon,
głowica  bez  usztywnienia  poziomego,  brak  turbulizatorów,  pominięcie  galerii
oświetleniowo-wspornikowych  i  otworów  wejściowych,  pominięcie  ochrony
termicznej lub chemicznej, niewłaściwa konstrukcja podparcia komina itd.

Błędy w szczegółach konstrukcyjnych to niewłaściwe ukształtowanie

połączeń:  za  małe  śruby,  brak  podwójnych  nakrętek,  zły  układ  spoin,  ich  nadmierna
koncentracja  przy  połączeniach  (przepały  i  napręŜenia  spawalnicze),  ostre  krawędzie
otworów,  ostre  nacięcia,  brak  wzmocnień  krawędzi  przekrojów  osłabionych,
ograniczenie  swobody  odkształceń  wykładziny,  pozostawienie  mostków  cieplnych,
brak  odwodnienia  poziomu  zakotwień  trzonu  w  fundamencie,  zły  układ  Ŝeber
wzmacniających.

Błędy w doborze materiałów to niewłaściwy dobór stali zwykłej (powinno się

stosować stal uspokojoną St3S, St3SY), niewłaściwy dobór stali kwasoodpornej,
niewłaściwy dobór elektrod spawalniczych, niewłaściwy dobór wykładziny,
niewłaściwa izolacja termiczna, niewłaściwy dobór izolacji chemicznej.

5.2.

5.2. Błedy w realizacji kominów stalowych

Błędy realizacji moŜna ująć w następujące grupy:

•

nieprzestrzeganie projektu,

•

niedokładności wykonania w wytwórni,

•

niedokładny montaŜ i usterki jakościowe robót montaŜowych,

•

braki w wykonaniu robót,

•

niewłaściwe wykonanie robót fundamentowych,

•

dopuszczenie do uszkodzeń, korozji itp.

Nieprzestrzeganie

projektu

najczęściej

dotyczy

wymiarów

połączeń

elementów (śruby, spoiny), a równieŜ doboru materiałów na betony, kity itp.

Niedokładności wykonawstwa w wytwórni dotyczą pasowań wymiarowań

elementów, otworów i złego przygotowania materiałów (wygięcia blach, ukosowania
przed spawaniem).

Niedokładności i usterki robót montaŜowych to: zła jakość połączeń

montaŜowych,  niedopasowanie  otworów,  źle  wykonane  roboty  spawalnicze
montaŜowe (przegrzanie, zbyt duŜe spoiny),  wyginanie lub uszkodzenie blach trzonu
podczas  mocowania  montowanych  elementów,  niedokładności  geometryczne
montaŜu,  złe  dokręcenie  śrub  z  pozostawieniem  nadmiernych  luzów.  Dla  kominów
stalowych  dopuszczalne  odchyłki  osi  od  połoŜenia  projektowanego  wynoszą  0,003h,
gdzie h to wysokość komina nad fundamentem.

Rys. 25. Schemat złego załoŜenia śrub kotwiących [1]

Usterki i niedokładności w jakości, nieprzestrzeganie technologii realizacji

robót wykładzinowych i antykorozyjnych mogą mieć bardzo powaŜne konsekwencje.
Dlatego roboty te musza być skrupulatnie sprawdzane w czasie ich trwania i odebrane
po zakończeniu. Technologie wykonania robót izolacyjnych są opisane przez
wytwórców materiałów. Najczęściej spotykane usterki wynikają z prowadzenia robót
w zbyt niskich temperaturach, na nie oczyszczonej powierzchni oraz w czasie deszczu.

Przed przystąpieniem do robót fundamentowych naleŜy na etapie wykopu

zadbać  o  to,  aŜeby  nie  zejść  z  wykopem  poniŜej  planowanej  niwelety,  poniewaŜ
spowoduje  to  naruszenie  struktury  podłoŜa  gruntowego  i  tym  samym  obniŜy  jego
nośność.  Przy  wykonywaniu  robót  fundamentowych  poza  stosowaniem  właściwych
składników  do  betonów  naleŜy  dbać  przede  wszystkim  o  poprawność  zmontowania
deskowania  zgodnie  z  technologią  systemu  deskowań,  właściwą  ilość  zamków  i
poprawność ich załoŜenia. Deskowanie powinno być obliczone ze względu na parcie
mieszanki betonowej. Wszystkie te warunki naleŜy spełnić, aby zapewnić deskowaniu
naleŜytą  szczelność,  a  tym  samym  nie  dopuścić  do  wycieków  mieszanki  betonowej.
Przy  podawaniu  mieszanki  betonowej  naleŜy  pamiętać  o  zastosowaniu  kołnierzy
podających,  które  nie  dopuszczą  do  zrzutu  mieszanki  betonowej  z  duŜej  wysokości.
Niezastosowanie  takiej  ochrony  spowoduje  rozsegregowanie  mieszanki  betonowej,  a
co za tym idzie - uzyskanie betonu o niŜszej wytrzymałości od wymaganej projektem.
MoŜe  to  równieŜ  spowodować  niewypełnienie  mieszanką  betonową  miejsc
koncentracji  zbrojenia.  Niezastosowanie  podkładek  dystansowych  spowoduje  brak
wymaganej  otuliny  prętów  zbrojeniowych  i  tym  samym  ich  szybką  korozję.  Po
ułoŜeniu  mieszanki  betonowej  naleŜy  pamiętać  o  właściwym  jej  zagęszczaniu.
Niedopuszczalne jest wibrowanie zbrojenia, gdyŜ spowoduje to odspojenie betonu od
prętów.

Do usterek w wykonaniu robót zaliczyć naleŜy takŜe na przykład: brak lub złe

wykonanie podlewki dolnej, nieprzestrzeganie kolejności robót, niewłaściwe przerwy
technologiczne, odkładanie na dłuŜszy okres wykonania niektórych elementów (np.
pokrycia głowicy, wykonania turbulizatorów, malowania antykorozyjnego, ułoŜenia
wykładziny itp.). Spotyka się równieŜ usterki wynikające z dopuszczenia do montaŜu
elementów uszkodzonych w transporcie, wygiętych oraz skorodowanych.