UKD 69.027.1:624.04
Zgłoszona przez Ministerstwo Gospodarki Przestrzennej i Budownictwa
Ustanowiona przez Polski Komitet Normalizacji, Miar i Jakości dnia 20 lutego 1988 jako norma obowiązująca
od dnia 1 stycznia 1989 r. (Dz. Norm. i Miar nr 4/1988, poz. 9) (Dz. Norm. i Miar nr 2/1991, poz. 4)
Przedruk dozwolony tylko za zgodą Polskiego Komitetu Normalizacji, Miar i Jakości.
1. WSTĘP
1.1. Przedmiot normy.
Przedmiotem normy są obliczenia statyczne oraz zasady projektowania i wymiarowania kominów
murowanych i Ŝelbetowych.
1.2. Zakres stosowania normy.
Postanowienia normy dotyczą kominów spalinowych i wentylacyjnych, Ŝelbetowych oraz wykonanych z
cegły, kształtek ceramicznych lub betonowych.
Norma nie dotyczy kominów wbudowanych w mury budynków i wystających ponad połać dachową nie
więcej niŜ 3 m.
1.3. Określenia
1.3.1. komin
- obiekt inŜynierski, którego zadaniem jest odprowadzenie gazów do atmosfery na określoną wysokość.
1.3.2. trzon komina
- zasadniczy ustrój nośny komina, słuŜący do przeniesienia obciąŜeń stałych i zmiennych i przekazania ich
na fundament komina.
1.3.3. segment
- część trzonu pomiędzy dwoma poziomymi przekrojami.
1.3.4. głowica komina
- część trzonu komina przy wylocie z odpowiednio uformowanym zakończeniem.
1.3.5. kolumna
- zespół wszystkich segmentów połoŜonych powyŜej analizowanego przekroju.
1.3.6. wykładzina
- konstrukcja lub warstwa zamykająca przestrzeń izolacji termicznej i zabezpieczająca trzon przed
wpływami termicznymi. Ceramiczną warstwę zamykającą przestrzeń izolacji moŜna nazywać równieŜ
wymurówką.
1.3.7. izolacja
- warstwa stanowiąca ochronę trzonu komina przed wpływami termicznymi, chemicznymi lub
wilgotnościowymi.
1.3.8. przewód gazowy
- część konstrukcji komina słuŜąca do zapewnienia właściwego przepływu gazów w kominie.
POLSKI KOMITET
NORMALIZACYJI, MIAR I
JAKOŚCI
POLSKA NORMA
PN-88/B-03004
Kominy murowane i Ŝelbetowe
Zamiast
PN-64/B-03004
Grupa katalogowa
0702
Obliczenia statyczne i projektowanie
Brickworked and reinforced
concrete chimneys
Static calculation and design
Les cheminées en briques et beton armé
Projets et calculs statiques
Кирпичные и железобетоные
дымовые трубы
Статический расчёт и
проектирование
1.3.9. komin jednoprzewodowy
- komin, w którym występuje tylko jeden przewód do odprowadzania gazów.
1.3.10. komin wieloprzewodowy
- komin, w którym występuje kilka przewodów do odprowadzania gazów.
1.4. Podstawowe oznaczenia
1.4.1. DuŜe litery łacińskie
A - powierzchnia odniesienia tzn. rzutu komina na płaszczyznę prostopadłą do kierunku wiatru, m
2
,
C
e
- współczynnik ekspozycji,
C
x
- współczynnik oporu aerodynamicznego,
C
y
- współczynnik aerodynamicznej siły bocznej,
D - średnica zewnętrzna trzonu komina w przekroju poprzecznym, m,
D
śr
- średnia średnica zewnętrzna trzonu komina wyznaczona z warunku równości smukłości
aerodynamicznej komina zbieŜnego i zastępczego komina o stałej średnicy (D
śr
= A/H), m,
E - współczynnik spręŜystości materiału trzonu komina, MPa,
E
a
- współczynnik spręŜystości podłuŜnej stali, MPa,
E
b
- współczynnik spręŜystości podłuŜnej betonu, MPa,
E
m
- współczynnik spręŜystości muru, MPa,
E
mk
- współczynnik spręŜystości muru komina, MPa,
H - wysokość komina liczona od poziomu terenu, m,
H
0
- wysokość trzonu komina ponad fundamentem, m,
I - moment bezwładności poziomego przekroju trzonu o współrzędnej z, m
4
,
I
0
- moment bezwładności przekroju trzonu w poziomie połączenia z fundamentem, m
4
,
M - moment zginający w przekroju poprzecznym komina, kN x m,
M
I
- moment zginający pierwszego rzędu w przekroju poprzecznym komina, kN x m,
M
I
0
- moment zginający pierwszego rzędu w miejscu połączenia trzonu komina z fundamentem (dla z = 0),
kN x m,
M
II
- moment zginający drugiego rzędu w przekroju poprzecznym komina, kN x m,
M
t
- moment zginający wywołany róŜnicą temperatur na obydwu powierzchniach ściany trzonu, kN x m,
M
v, max
- maksymalna wartość momentu zginającego w przekroju pionowym segmentu trzonu
spowodowana działaniem wiatru,
N - siła pionowa ściskająca w przekroju poprzecznym komina, kN,
N
0
- całkowite pionowe obciąŜenie cięŜarem własnym komina w poziomie górnej powierzchni fundamentu,
kN,
P
kr
- siła krytyczna dla trzonu komina, kN,
R - promień zewnętrzny trzonu komina, m,
R
ak
- wytrzymałość charakterystyczna stali zbrojeniowej, MPa,
R
bk
- wytrzymałość charakterystyczna betonu na ściskanie, MPa,
R
mk
- wytrzymałość charakterystyczna muru na ściskanie, MPa,
S
r
- liczba Strouhala,
V
k
- charakterystyczna prędkość wiatru, m/s.
1.4.2. Małe litery łacińskie
a
h
- minimalny odstęp poziomy otworów w trzonie komina, m,
a
v
- minimalny odstęp pionowy otworów w trzonie komina, m,
b - odległość między kominami, m,
b
i
, b
j
- szerokość otworu w trzonie komina, m,
c - promień rdzenia poszerzonego, m,
d - średnica lub bok fundamentu komina, m,
e - promień rdzenia głównego, m,
f - uśredniona funkcja wpływu drugiego rzędu,
g
i
- grubość i-tej warstwy przegrody, m,
h’ - wysokość kolumny ponad rozwaŜanym przekrojem, m,
k - współczynnik przenikania ciepła przez przegrodę,
k
i
- współczynnik interferencji,
n - stosunek współczynników spręŜystości podłuŜnej stali i betonu,
n
1
- podstawowa częstotliwość drgań własnych komina, Hz,
p
k
- obciąŜenie charakterystyczne wywołane działaniem wiatru, Pa,
q
k
- charakterystyczne ciśnienie prędkości wiatru, Pa,
q
max
- maksymalne charakterystyczne obciąŜenie jednostkowe podłoŜa, Pa,
q
min
- minimalne charakterystyczne obciąŜenie jednostkowe podłoŜa, Pa,
r - promień wewnętrzny trzonu komina, m,
r
i
- promień zewnętrznej powierzchni i-tej warstwy przegrody, m,
r
0
- promień zaokrąglenia naroŜy przekroju poprzecznego, m,
s
a
- osiadanie fundamentu komina wywołane całkowitym obciąŜeniem stałym, mm,
s
b
- osiadanie fundamentu komina wywołane całkowitym obciąŜeniem stałym i wiatrem, mm,
t
w
- temperatura gazów wewnątrz komina, °C,
t
z
- temperatura powietrza na zewnątrz komina, °C,
y
w
- ugięcie spręŜyste wierzchołka komina, m,
v
s
- średnia prędkość gazów w kominie, m x s
-1
,
z - współrzędna określająca połoŜenie przekroju poprzecznego komina liczona wzdłuŜ osi komina od
poziomu terenu, m,
- współrzędna określająca połoŜenie przekroju poprzecznego komina liczona wzdłuŜ osi komina od
poziomu połączenia trzonu z fundamentem, m.
1.4.3. Małe litery greckie
α - współczynnik do oceny konieczności uwzględnienia wpływu drugiego rzędu,
α
n
- współczynnik napływu ciepła,
α
0
- współczynnik odpływu ciepła,
α
t
- współczynnik rozszerzalności termicznej muru, K
-1
,
ß - współczynnik działania porywów wiatru,
γ
d
- współczynnik ujmujący konsekwencje załoŜeń modelowych,
γ
f
- współczynnik obciąŜenia,
δ - logarytmiczny dekrement tłumienia drgań,
κ
i
- współczynnik poprawkowy uwzględniający zakrzywienie przegrody,
κ
t
- współczynnik poprawkowy występujący przy obliczaniu α
t
dla muru,
λ - współczynnik przewodności cieplnej,
σ
a
- maksymalne napręŜenie w stali zbrojeniowej w przekroju trzonu komina Ŝelbetowego, MPa,
σ
b
- maksymalne napręŜenie w betonie w przekroju trzonu komina Ŝelbetowego, MPa,
σ
m
- maksymalne napręŜenie ściskające w przekroju komina murowanego, MPa,
φ
w
- współczynnik wyboczenia.
2. PODSTAWY PROJEKTOWANIA
2.1. ZałoŜenia projektowe
2.1.1. Dane technologiczne.
Za niezbędne załoŜenia stanowiące podstawę projektu komina naleŜy uwaŜać:
- ilość i temperaturę gazów (eksploatacyjną i awaryjną),
- zawartość chemiczną gazów,
- sposób doprowadzenia gazów do komina,
- prędkości przepływu gazów: minimalne i maksymalne,
- sposoby kontroli eksploatacyjnej,
- ewentualne szczegółowe wymagania dotyczące izolacji termicznej i chemicznej.
2.1.2. Dane geometryczne.
Za niezbędne załoŜenia stanowiące podstawę projektu komina naleŜy uwaŜać:
- wysokość komina,
- średnicę wylotu,
- ewentualne wymagania dotyczące kształtu komina.
2.1.3. Dane dotyczące lokalizacji komina i podłoŜa budowlanego.
Za niezbędne załoŜenia stanowiące podstawę projektu komina naleŜy uwaŜać:
- usytuowanie poziome i pionowe,
- dowód uzgodnienia wysokości komina jako przeszkody lotniczej: projekt komina o wysokości
przekraczającej wysokość otaczającej zabudowy naleŜy uzgodnić z organami nadzoru nad lotniskami
(Centralnym Zarządem Lotnictwa Cywilnego oraz Zarządem Wojsk Lotniczych),
- uzgodnienie dotyczące wysokości komina ze względu na ochronę środowiska,
- charakterystyki podłoŜa gruntowego z określeniem stopnia agresywności gruntu i wody gruntowej,
- ewentualne szczególne wymagania dotyczące izolacji i zabezpieczenia fundamentu,
- parametry wpływu eksploatacji górniczej (jeśli występują),
- parametry drgań podłoŜa (jeśli występują).
2.1.4. Dane organizacyjne.
Za niezbędne załoŜenia stanowiące podstawę projektu komina naleŜy uwaŜać:
- określenie warunków wykonania komina (dla ewentualnych uzgodnień z wykonawcą),
- przewidywany termin oddania komina do eksploatacji,
- terminy i kolejność rozpoczęcia eksploatacji poszczególnych przewodów (dla komina wieloprzewodowego).
2.2. Zakres obliczeń statycznych, termicznych i wymiarowania.
Obliczenia powinny zawierać:
a) zestawienie obciąŜeń działających na komin, a w szczególności:
- cięŜaru własnego,
- obciąŜenia wiatrem,
- innych obciąŜeń, jeśli mogą wystąpić, w tym - w szczególnych przypadkach (określonych w PN-85/B-
02170) - obciąŜeń wywołanych ruchem podłoŜa,
b) zestawienie temperatur wewnętrznych (spalin) i zewnętrznych potrzebnych do obliczeń termicznych,
c) obliczenie wartości sił przekrojowych i wymiarowanie przekrojów trzonu komina, cokołu, płyty
fundamentowej komina oraz innych elementów konstrukcji komina o podstawowym znaczeniu (np.
wzmocnienia przy otworach),
d) sprawdzenie stateczności całego komina ze względu na obrót i przesunięcie oraz ograniczenie przechyłu,
e) sprawdzenie nośności podłoŜa i nacisków na podłoŜe pod fundamentem,
f) sprawdzenie wpływu róŜnic temperatur w ścianie trzonu komina,
g) obliczenie i wymiarowanie wszystkich elementów pomocniczych (np. stropów wewnętrznych, lejów
odpopielających itd.),
h) obliczenie wychylenia wierzchołka komina,
i) obliczenie przewidywanych osiadań komina,
j) sprawdzenie rozwartości rys w ścianach kominów Ŝelbetowych w przypadkach, w których norma tego
wymaga.
3. OBCIĄśENIA
3.1. ObciąŜenie cięŜarem własnym komina.
CięŜar segmentu trzonu komina lub trzonu z wykładziną i izolacją oblicza się przyjmując cięŜary
objętościowe materiałów wg PN-82/B-02001. CięŜary objętościowe materiałów najczęściej stosowanych w
kominach zestawiono w załączniku 1.
W obliczeniach statycznych trzonu komina naleŜy uwzględniać dwa przypadki: trzon z wykładziną oraz trzon
bez wykładziny.
3.2. ObciąŜenie wiatrem
3.2.1. ZałoŜenia.
Działanie wiatru naleŜy przyjmować jako poziome, o dowolnym kierunku, rozłoŜone na powierzchni.
Kierunek poziomego działania wiatru powinien być przyjmowany w obliczeniach i przy wymiarowaniu
kaŜdego przekroju tak, aby dawało ono najniekorzystniejsze wartości sił wewnętrznych, napręŜeń lub
współczynników stateczności.
3.2.2. ObciąŜenie wiatrem w kierunku działania wiatru.
Wartości p
k
w Pa, obciąŜenia charakterystycznego wywołanego działaniem wiatru naleŜy wyznaczać, wg
wzoru
(1)
w którym:
q
k
- charakterystyczne ciśnienie prędkości wiatru, Pa, zaleŜnie od strefy obciąŜenia wiatrem, zwiększone o
20% w stosunku do wartości podanych w PN-77/B-02011 tabl. 3,
C
e
- współczynnik ekspozycji wg PN-77/B-02011,
C
x
- współczynnik oporu aerodynamicznego wg PN-77/B-02011 i załącznika 2,
ß - współczynnik działania porywów wiatru wg 3.2.3 oraz PN-77/B-02011,
γ
d
- współczynnik, który ujmuje konsekwencje załoŜeń modelowych prowadzących do wzoru (1);
współczynnik ten dla kominów o wysokości mniejszej niŜ 100 m wynosi 1,35; o wysokości od 100 do 250 m
wynosi 1,30, a dla kominów o wysokości powyŜej 250 m wynosi 1,25.
Obliczenia wartości p
k
wg wzoru (1) naleŜy przeprowadzać przy załoŜeniu, Ŝe kominy umieszczone są w
terenie kategorii A (określenie kategorii terenu wg PN-77/B-02011).
3.2.3. Współczynnik działania porywów wiatru.
Dla kominów o wysokości H ≤ 100 m współczynnik ß jest równy 2,0. Dla kominów o wysokości H > 100 m
wartość ß wyznacza się wg PN-77/B-02011 z uwzględnieniem podanych niŜej postanowień.
Wartość ß zaleŜy m.in. od takich wielkości charakteryzujących własności dynamiczne komina, jak:
podstawowa częstotliwość drgań własnych i logarytmiczny dekrement tłumienia. Przy braku informacji o
tych charakterystykach moŜna do ich wyznaczenia posłuŜyć się załącznikiem 3.
Na rys. 1 i 2, podano wykresy współczynników k
b
i KL w zakresie zmian parametru
odpowiadającym budowlom smukłym, do których zaliczają się kominy. JeŜeli wartość otrzymana ze wzoru
na obliczanie ß wg PN-77/B-02011 jest mniejsza niŜ 2,0, naleŜy w obliczeniach przyjąć ß = 2,0.
Rys. 1
3.2.4. Inne wymagania dotyczące określenia obciąŜenia wiatrem w kierunku działania wiatru.
Zagadnienia dotyczące:
- uwzględnienia wpływu ukształtowania terenu,
- przyjęcia w obliczeniach skokowo zmiennych wartości C
e
,
- wartości współczynnika obciąŜenia γ
f
,
naleŜy rozpatrywać zgodnie z PN-77/B-02011.
3.2.5. Interferencja aerodynamiczna.
ObciąŜenie wiatrem komina zwiększa się w wyniku umieszczenia w pobliŜu innego komina, podobnego pod
względem aerodynamicznym (tj. gdy częstotliwość drgań własnych i tłumienie drgań obydwu kominów są
jednakowe). Wpływ interferencji aerodynamicznej naleŜy uwzględniać dla komina zawietrznego przez
pomnoŜenie wartości p
k
określonej wzorem (1) przez współczynnik interferencji k
i
, którego wartość naleŜy
przyjmować wg rys. 3.
Rys. 2
Rys. 3
JeŜeli odległość między kominami jest mniejsza niŜ 5 D
sr
wartość współczynnika k
i
naleŜy określać
indywidualnie, np. na podstawie badań modelowych lub zabiegami konstrukcyjnymi doprowadzać do tego,
aby kominy nie były podobne pod względem aerodynamicznym.
3.2.6. Uwzględnienie owalizacji przekroju trzonu.
Rozkład ciśnienia wiatru na ścianie zewnętrznej komina powoduje zginanie segmentu trzonu komina w
płaszczyźnie poziomej. Dopuszcza się obliczanie maksymalnej wartości momentu zginającego
przypadającego na 1 m wysokości trzonu [TU WZÓR], spowodowanego działaniem wiatru ze wzoru
(2)
3.2.7. ObciąŜenie poprzeczne do kierunku wiatru.
MoŜliwość wystąpienia wirów Benarda-Karmana naleŜy analizować zgodnie z PN-77/B-02011; podaną w tej
normie tabl. 5 uzupełniono w niniejszej normie wartościami S
r
i C
y
dla innych przekrojów komina,
zamieszczając w załączniku 2 jako tabl. Z2-4. ObciąŜenia wywołanego wirami Benarda-Karmana nie
uwzględnia się dla kominów murowanych.
3.3. ObciąŜenia termiczne
3.3.1. Dane do obliczeń.
Temperaturę gazów t
w
naleŜy przyjmować zgodnie z danymi technologicznymi, uwzględniając moŜliwość jej
awaryjnego podwyŜszenia. W przypadku braku dokładnych danych podwyŜszenie temperatury moŜna
uwzględniać przez zwiększenie temperatury t
w
o 20%. Temperaturę zewnętrzną naleŜy przyjmować:
- dla uzyskania maksymalnej róŜnicy temperatur (zimna), t
z
= -25°C,
- dla obliczenia maksymalnej temperatury materiałów (lato), t
z
= +35°C.
3.3.2. Sposób obliczenia.
Obliczenia termiczne naleŜy przeprowadzać jak dla przegród cieplnych wg PN-91/B-02020 (uwzględniając
rzeczywiste ich grubości). Wartości współczynnika przewodności cieplnej λ dla materiałów kominów podano
w załączniku 1.
Współczynnik przenikania ciepła k,
przez warstwową przegrodę cylindryczną oblicza się wg
wzoru
(3)
Spadek temperatury ∆t
i
na i-tej warstwie przegrody oblicza się wg wzoru (rys. 4a)
(4)
Temperaturę na krawędzi dowolnej warstwy przegrody oblicza się wg wzoru
(5)
We wzorach (3)-(5) przyjęto oznaczenia:
∆
t
= t
w
- t
z
- róŜnica temperatur, K,
λ
i
- współczynnik przewodności cieplnej i-tej warstwy przegrody przyjmowany wg załącznika 1,
x
i
- współczynniki poprawkowe uwzględniające zakrzywienie ściany, odczytane z wykresu na rys. 4b.
Rys. 4
Współczynniki napływu α
n
i odpływu ciepła α
0
,
,naleŜy przyjmować z uwzględnieniem
poniŜszych postanowień:
a) dla wewnętrznej strony wykładziny α
n
= 8 + v
s
b) dla zewnętrznej powierzchni trzonu
α
0
= 24
c) przy obliczaniu maksymalnej temperatury materiałów dla zewnętrznej powierzchni trzonu
α
0
= 8
Współczynniki odpływu i napływu ciepła dla wewnętrznej strony trzonu i zewnętrznej strony wykładziny, α
r
,
, przyjmuje się równe:
- jeśli trzon i wykładzina są od siebie oddzielone przestrzenią wentylowaną
α
T
= 8
- jeśli nie jest wentylowana przestrzeń między wykładziną a trzonem, a grubość warstwy powietrza wynosi
od 50 do 100 mm
α
T
= 12
Wartości współczynników α
n
i α
0
przy temperaturach gazów wyŜszych niŜ 500°C powinny być przyjmowane
wg wyników badań doświadczalnych.
W obliczeniach termicznych kominów o średnicy zewnętrznej D ≥ 5,0 m moŜna pominąć wpływ
zakrzywienia ściany.
3.3.3. Uwzględnienie wpływu temperatury w wymiarowaniu.
Przy obliczaniu trzonów kominów pomija się wpływ temperatury, jeŜeli spełnione są warunki podane w tabl.
1.
Tablica 1. Warunki umoŜliwiające pominięcie w obliczeniach wpływu temperatury
3.4. Inne efekty obciąŜenia komina
3.4.1. Uwzględnienie wpływu ugięcia drugiego rzędu.
Wpływ ugięcia drugiego rzędu naleŜy uwzględnić wówczas, gdy współczynnik α spełnia warunek
(6)
w którym EI
0
- sztywność trzonu w przekroju połączenia z fundamentem (minimalna), kN x m
2
.
Wpływ drugiego rzędu naleŜy uwzględnić powiększając moment zginający pierwszego rzędu M
I
o moment
M
II
wyznaczony wg wzoru
(7)
w którym f - uśredniona funkcja wpływu drugiego rzędu, której wartości przyjmuje się wg rys. 5.
Rys. 5
Całkowity moment zginający w przekroju o współrzędnej
z uwzględnieniem wpływu drugiego rzędu
oblicza się wg wzoru
M = M
I
+ M
II
(8)
3.4.2. Wpływ drgań przenoszących się przez podłoŜe.
W przypadku lokalizacji komina w pobliŜu źródeł drgań naleŜy uwzględnić wpływ drgań przenoszących się
przez podłoŜe na fundament komina. Dodatkowe poziome siły bezwładności obciąŜające trzon komina
naleŜy wyznaczyć zgodnie z PN-85/B-02170.
3.4.3. Wychylenie z pionu.
Nierównomierne osiadanie fundamentu albo obrót podłoŜa wywołany eksploatacją górniczą mogą
spowodować wychylenie komina z pionu. Wychylenie komina powoduje dodatkowe momenty zginające od
cięŜaru własnego, które powinny być uwzględnione w obliczeniach.
Materiał trzonu komina
Wymagania dotyczące
róŜnicy temperatur przypadającej na ścianę
trzonu
maksymalnej temperatury w ścianie
trzonu
Kominy ceglane
≤ 100 K
≤ 150°C
Kominy Ŝelbetowe
≤ 30 K
1)
≤ 70°C
2)
1)
Sporadyczne, w pojedynczych przekrojach (np. przy jednorazowym pogrubieniu trzonu i w warunkach awaryjnych)
moŜna dopuścić róŜnicę temperatur maksymalnie do 40 K.
2)
W przypadku niespełnienia tylko tego warunku i gdy jednocześnie maksymalna temperatura w betonie trzonu nie
przekracza 150°C, moŜna w obliczeniach uwzględnić wpływ temperatury przez zmniejszenie nieprzekraczalnych wartości
napręŜeń w betonie o 25% w stosunku do podanych w 5.2.2.
4. PODSTAWOWE MATERIAŁY KONSTRUKCYJNE I IZOLACYJNE
4.1. Ceramika
4.1.1. Cegła kominówka.
Do budowy kominów murowanych naleŜy stosować cegłę kominówkę wg PN-73/B-12004. Wymiary cegły
powinny być dostosowane do średnicy komina z zachowaniem warunków wiązania przy prawidłowym
układzie cegieł.
4.1.2. Cegła zwykła.
Do budowy kominów o przekroju poziomym prostokątnym lub okrągłym moŜna stosować cegłę wypalaną z
gliny, zwykłą, pełną wg PN-75/B-12001 klasy
1)
nie mniejszej niŜ 20 oraz gatunku 1. Warunkiem
stosowania cegły zwykłej do przekrojów okrągłych jest zachowanie grubości spoin wg 7.1.2.
4.1.3. Kształtki ceramiczne
są elementami ceramicznymi wykonanymi wg indywidualnego projektu i powinny spełniać warunki podane
w 4.1.2. Zastosowanie kształtek ceramicznych naleŜy uzgodnić z wykonawcą komina.
4.1.4. Inne materiały ceramiczne.
Przy budowie komina mogą być stosowane inne materiały ceramiczne o specjalnym przeznaczeniu, np.
cegła kwasoodporna lub cegła klinkierowa budowlana wg PN-71/B-12008.
Materiały ceramiczne nie objęte oddzielną normą naleŜy stosować po uzgodnieniu z producentem, który
określi ich własności.
4.2. Zaprawa
4.2.1. Zaprawa w kominie murowanym.
Do budowy trzonu komina murowanego z cegły naleŜy stosować zaprawę cementowo-wapienną wg PN-
90/B-14501 lub cementową wg PN-90/B-14501 o marce nie niŜszej niŜ 3.
W przypadku gdy temperatura przy ścianie trzonu komina przekracza 150°C naleŜy stosować zaprawę
wapienno-cementową o zawartości cementu nie większej niŜ 150 kg na 1 m
3
zaprawy.
Do zaprawy naleŜy stosować cement portlandzki marki 35 wg PN-88/B-30000.
4.2.2. Zaprawa w kominie z prefabrykatów betonowych.
Do budowy trzonu komina z prefabrykatów naleŜy stosować zaprawę cementową o marce nie mniejszej niŜ
8. Do zalewania otworów moŜna stosować beton zwykły półciekły lub ciekły o klasie co najmniej równej
klasie betonu uŜytego do prefabrykatów.
4.2.3. Zaprawa do wykładziny wewnętrznej.
Do wykładziny z cegły zwykłej, jeŜeli temperatura odprowadzanych gazów nie przekracza 250°C, naleŜy
stosować zaprawę cementowo-wapienną. Przy wyŜszych temperaturach naleŜy stosować zaprawę
Ŝaroodporną z cementu portlandzkiego i gliny ceglarskiej.
Do wykładziny z cegły szamotowej naleŜy stosować zaprawę szamotową. Do wykładziny komina
odprowadzającego gazy chemicznie agresywne naleŜy stosować specjalnie dobrane zaprawy chemoodporne.
Dobór zaprawy powinien być dostosowany do rodzaju agresji chemicznej gazów.
W przypadku równoczesnego wystąpienia wpływu wysokiej temperatury (ponad 150°C) i agresji chemicznej
naleŜy unikać stosowania wapna do zaprawy lub stosować dodatkowe spoinowanie wykładziny.
4.3. Beton
4.3.1. Rodzaj betonu.
Do kominów Ŝelbetowych naleŜy stosować beton zwykły wg PN-88/B-06250. NajniŜsze dopuszczalne klasy
betonu dla kominów zestawiono w tabl. 2.
Tablica 2. NajniŜsze klasy betonu dla kominów
Rodzaj elementu komina
NajniŜsza dopuszczalna klasa
betonu
Trzon komina
B25
Elementy prefabrykowane stosowane do
trzonu komina
B25
4.3.2. Składniki i dodatki do betonu.
Wszystkie stosowane do betonu składniki powinny spełniać wymagania określone w obowiązujących
normach. Do betonu naleŜy stosować: cement portlandzki 35, cement portlandzki szybkotwardniejący 40
wg PN-88/B-30000 lub cement hutniczy 25 wg PN-88/B-30005. Dopuszcza się stosowanie do betonu
dodatków uplastyczniających pod warunkiem uzasadnienia technicznego i doświadczalnego sprawdzenia ich
wpływu na własności betonu.
4.3.3. Specjalne wymagania dotyczące betonu.
Beton trzonu komina powinien być badany na wytrzymałość i na nasiąkliwość zgodnie z obowiązującą
normą dotyczącą betonu zwykłego. W razie stosowania form przestawnych próbki do badań pobiera się z
kaŜdego cyklu a w razie stosowania deskowania ślizgowego - co najmniej z kaŜdego segmentu o wysokości
5 m. Badanie nasiąkliwości wystarczy wykonać trzykrotnie, ale co najmniej raz na 50 m wysokości trzonu.
4.4. Stal zbrojeniowa.
Do zbrojenia kominów Ŝelbetowych naleŜy stosować stal wg PN-82/H-93215. NaleŜy unikać stosowania
róŜnych gatunków stali zbrojeniowej w tym samym przekroju trzonu komina.
4.5. Materiały na wykładzinę i do izolacji termicznej
4.5.1. Materiały na wykładzinę.
Wykładzinę naleŜy wykonywać w zasadzie z cegły zwykłej. Przy temperaturze gazów wyŜszej niŜ 400°C
wykładzinę naleŜy wykonać z cegły szamotowej na zaprawie szamotowej. Przy szczególnie duŜym stopniu
agresywności chemicznej gazów naleŜy stosować specjalne materiały wg 7.7.
4.5.2. Materiały do izolacji termicznej.
Do wypełnienia przestrzeni pomiędzy trzonem a wykładziną stosuje się materiały izolacyjne, np.: wełnę
mineralną wg PN-75/B-23100, wełnę ŜuŜlową luźną, płyty z wełny mineralnej wg PN-70/B-23110, szkło
piankowe itp. Dopuszcza się uŜycie innych materiałów izolacyjnych, pod warunkiem uzasadnienia
technicznego ich zastosowania i spełnienia przez nie wymagań konstrukcyjnych (7.3.4) oraz termicznych.
4.6. Materiały do izolacji chemicznej.
Do izolacji chemicznej naleŜy stosować materiały chemoodporne, uprzednio zbadane odpowiednio wg
potrzeb na:
- odporność na wpływy chemiczne,
- wytrzymałość mechaniczną,
- szczelność,
- odporność na działanie wysokich i niskich temperatur,
- przyczepność do materiałów konstrukcyjnych komina,
- zmiany właściwości w czasie,
- nasiąkliwość.
5. WYMIAROWANIE TRZONU KOMINA
5.1. Trzon murowany
5.1.1. Podstawy wymiarowania.
Obliczenia trzonu komina murowanego naleŜy przeprowadzić wg metody stanów granicznych zgodnie z PN-
76/B-03001. Przekroje trzonu wymiaruje się na stan graniczny uŜytkowania. Sprawdzenie stanu
granicznego uŜytkowania polega na wykazaniu, Ŝe występujące w przekrojach napręŜenia wywołane
obciąŜeniami są nie większe od wartości napręŜeń powodujących powstanie określonych poniŜej stanów
zarysowania. Sprawdzenie stanu granicznego uŜytkowania naleŜy przeprowadzić dla stadium realizacji i dla
stadium eksploatacji komina.
Strop i elementy pomocnicze
B20
Fundament
B20
5.1.2. Nieprzekraczalne wartości napręŜeń normalnych pionowych.
W stadium realizacji komina, obciąŜenia: cięŜarem własnym, przechyłem i wiatrem (to ostatnie ze
współczynnikiem zmniejszającym 0,8 odpowiadającym zmniejszeniu okresu powrotu do około 5 lat) nie
mogą w przekrojach komina wywołać odkształceń rozciągających, co równoznaczne jest z pozostaniem
wypadkowej sił w rdzeniu głównym przekroju. W tym stadium napręŜenia ściskające σ
m
, MPa, w
przekrojach komina muszą spełniać warunek
(9)
W stadium eksploatacji przy działaniu na komin wszystkich obciąŜeń, co najmniej połowa rozwaŜanego
przekroju poprzecznego powinna być ściskana, co jest równoznaczne z warunkiem pozostania wypadkowej
sił w obrębie poszerzonego rdzenia tj. e
0
≤ c. W tym stadium napręŜenia ściskające σ
m
w przekrojach
komina muszą spełniać warunek
(10)
We wzorach (9) i (10) przyjęto oznaczenie R
mk
- wytrzymałość charakterystyczna muru na ściskanie wg
PN-87/B-03002 oraz tabl. Z1-2 w załączniku 1, MPa.
Promienie rdzenia głównego (e) i rdzenia poszerzonego (c) dla kilku przekrojów poprzecznych podano w
załączniku 1.
Obliczenie napręŜeń w przekrojach trzonu komina wykonuje się przy załoŜeniu liniowego rozkładu napręŜeń.
Obliczenia wykonuje się przy załoŜeniu zerowej wytrzymałości zaprawy na rozciąganie, z uwzględnieniem
utraty spójności w spoinie. W załączniku 5 podano wzory i tablice do obliczenia napręŜeń σ
m
w kominach o
przekrojach pierścieniowych.
5.1.3. Sprawdzenie pojawienia się rys w trzonie.
Komin naleŜy kształtować tak, aby były spełnione warunki obliczeniowe podane w 5.1.2 oraz warunki
konstrukcyjne podane w 7.1 i jednocześnie róŜnica temperatury przypadająca na ścianę trzonu nie
przekraczała 100 K. Przy spełnieniu tych warunków nie jest wymagane sprawdzenie pojawienia się rys.
5.1.4. Sprawdzenie wymiarów innych elementów murowych w kominie
polega na sprawdzeniu warunków wymienionych w 5.1.2 przy jednoczesnym przyjęciu, Ŝe h’/H
0
= 1.
5.1.5. Współczynniki charakteryzujące mur trzonu komina
5.1.5.1. Współczynnik spręŜystości muru trzonu
komina E
mk
naleŜy obliczać wg wzoru
(11)
w którym:
E
m
- współczynnik spręŜystości muru przyjmowany wg tabl. Z1-3 w załączniku 1, MPa,
- średnia wartość napręŜeń normalnych w rozwaŜanym przekroju, MPa.
Wzór (11) dostosowany jest do wymagań normy, tj. gdy
≤ 0,55 R
mk
.
5.1.5.2. Współczynnik rozszerzalności termicznej muru α
t
naleŜy obliczać wg wzoru
(12)
w którym wartości κ
t
odczytuje się z tabl. 3, w zaleŜności od stosunku grubości części ceramicznej muru
(g
c
) i grubości zaprawy (g
z
).
Tablica 3. Wartości współczynnika κ
t
5.2. Trzon Ŝelbetowy
5.2.1. Podstawy wymiarowania.
Obliczenia komina Ŝelbetowego naleŜy przeprowadzać wg metody stanów granicznych, zgodnie z PN-76/B-
03001. Przekroje trzonu komina wymiaruje się na stan graniczny uŜytkowania, który odpowiada spełnieniu
wymagań nie wystąpienia rys oraz efektów zmęczenia. Stan ten określa się warunkami nie przekroczenia w
betonie odkształceń i odpowiadających im napręŜeń, przy których rozpoczynają się zmiany struktury
wewnętrznej betonu.
Sprawdzenie stanu granicznego uŜytkowania naleŜy przeprowadzić dla stadium realizacji i dla stadium
eksploatacji komina.
5.2.2. Nieprzekraczalne wartości napręŜeń normalnych pionowych.
W stadium realizacji komina odkształcenia i towarzyszące im napręŜenia wywołane obciąŜeniami: cięŜarem
własnym, przechyłem i wiatrem (to ostatnie ze współczynnikiem zmniejszającym 0,8 odpowiadającym
zmniejszeniu okresu powrotu do około 5 lat) muszą spełniać warunki stabilności mikrostruktury
wewnętrznej betonu. Oznacza to, Ŝe napręŜenia w betonie muszą spełniać warunek
2)
σ
b
≤ 0,4 R
bk
(13)
a napręŜenia w stali muszą spełniać warunek
σ
a
≤ 0,6 R
ak
(14)
W stadium eksploatacji komina odkształcenia i towarzyszące im napręŜenia wywołane działaniem na komin
wszystkich obciąŜeń muszą spełniać warunki spręŜystości i braku trwałych zmian mikrostruktury betonu.
Oznacza to, Ŝe napręŜenia w betonie muszą spełniać warunek
σ
b ≤
0,65 R
bk
(15)
a napręŜenia w stali muszą spełniać warunek
σ
b
≤ 0,7 R
ak
(16)
Przy zastosowaniu stali zbrojeniowej klas A-II, A-III i gdy σ
b
≤ 0,2 R
bk
, powinien być spełniony warunek
σ
a
≤ 0,5 R
ak
(17)
Obliczanie napręŜeń σ
a
i σ
b
w przekrojach pierścieniowych trzonu komina moŜna wykonać wykorzystując
wzory i tablice podane w załączniku 6.
5.2.3. Sprawdzenie powstania i rozwarcia rys.
Sprawdzenie pojawienia się rys nie jest wymagane, jeśli spełnione są warunki wymienione w 3.3.3 i 5.2.2.
Przy sprawdzaniu istniejących konstrukcji, w przypadku nie spełnienia warunków podanych w 3.3.3 i 5.2.2
oraz warunków dotyczących minimalnych odstępów między prętami zbrojenia poziomego, naleŜy przyjąć, Ŝe
dopuszczalna szerokość rozwarcia rys wynosi 0,3 mm. Wartość ta ulega obniŜeniu o 0,1 mm w przypadku
środowisk agresywnych (np. przy owiewaniu spalinami z sąsiedniego komina) oraz podwyŜszeniu o 0,1 mm
w przypadku dobrych warunków pracy (np. komin pojedynczy). Przy sprawdzaniu moŜliwości wystąpienia
rys w trzonie komina Ŝelbetowego moŜna stosować sposób przybliŜony
3)
.
5.2.4. Wartości charakterystyczne wytrzymałości i współczynniki spręŜystości
dla betonu i dla stali zbrojeniowej naleŜy przyjmować wg PN-84/B-03264.
5
7,5
10
12,5
20
κ
t
0,8
0
-0,1
-0,2
-0,4
Współczynnik spręŜystości podłuŜnej w obliczeniach dynamicznych naleŜy przyjąć o 30% większy niŜ w
obliczeniach statycznych.
Stosunek współczynników spręŜystości podłuŜnej stali E
a
i betonu E
b
określony wzorem
(18)
dla betonów stosowanych w kominach Ŝelbetowych moŜna przyjmować równy 8.
5.2.5. Uwzględnienie wpływu zmęczenia
nie jest wymagane, gdy spełnione są warunki dotyczące napręŜeń wymienione w 5.2.2. W przypadku nie
spełnienia tych warunków (np. przy sprawdzeniu istniejącego komina) naleŜy uwzględnić współczynniki
korekcyjne wg PN-84/B-03264 dla betonu i dla stali zbrojeniowej, stosując je jako mnoŜniki do
wytrzymałości charakterystycznej.
5.2.6. Sprawdzenie przekrojów osłabionych
naleŜy wykonywać z uwzględnieniem warunków podanych w 5.2.2. Dopuszczalne jest stosowanie sposobów
przybliŜonych obliczenia napręŜeń, w tym sposobów graficznych.
5.2.7. Sprawdzenie innych konstrukcyjnych elementów Ŝelbetowych wyposaŜenia komina
naleŜy przeprowadzić zgodnie z PN-84/B-03264.
5.3. Sprawdzenie stateczności.
Dla kominów o wysokości większej niŜ 70 m oraz dla wszystkich kominów poddanych dodatkowym (poza
obciąŜeniem własnym) znacznym obciąŜeniom pionowym (np. od zbiorników na wodę umieszczonych na
kominie) naleŜy wykonać sprawdzenie stateczności. Polega ono na wyznaczeniu wartości współczynnika
wyboczenia, φ
w
, wg wzoru
(19)
Siłę P
kr
naleŜy wyznaczyć wg zasad mechaniki budowli.
Dopuszcza się wyznaczenie siły P
kr
wg wzorów przybliŜonych zestawionych w załączniku 4. Wartość
współczynnika wyboczenia φ
w
nie powinna być mniejsza niŜ 2,5.
Sprawdzenie lokalnej utraty stateczności ścian komina lub wykładziny wymagane jest tylko dla kominów
Ŝelbetowych o zewnętrznej średnicy wylotowej większej niŜ 15 m.
5.4. Sprawdzenie ugięć
obejmuje obliczenie spręŜystego ugięcia poziomego wierzchołka komina. Ugięcie to powinno spełniać
warunek
- dla komina murowanego:
(20a)
- dla komina Ŝelbetowego
(20b)
Wartość y
w
oblicza się od obciąŜeń w stadium eksploatacji.
5.5. Wychylenie z pionu wskutek osiadań i eksploatacji górniczej.
NaleŜy unikać budowy kominów na terenach szkód górniczych o kategorii IV i V. Przy obliczaniu i
wymiarowaniu kominów zlokalizowanych na terenach szkód górniczych, naleŜy uwzględnić moŜliwość
stałego przechylenia komina. Wartość przechylenia określa się wg największego kąta przechyłu podłoŜa.
6. POSADOWIENIE KOMINA
6.1. Warunki posadowienia.
Fundament komina powinien stanowić oddzielną konstrukcję z Ŝelbetu, spełniającą warunki przekazywania
obciąŜeń na podłoŜe, utrzymania komina w połoŜeniu pionowym oraz spełnienia wymagań konstrukcyjnych i
technologicznych niniejszej normy. Warunki geotechniczne posadowienia komina powinny być
udokumentowane zgodnie z PN-81/B-03020.
6.2. Sprawdzenie nośności i warunków nacisku na podłoŜe.
Przy najniekorzystniejszym obciąŜeniu powinny być spełnione następujące wymagania:
a) dla obciąŜeń obliczeniowych warunki określone w PN-81/B-03020 dotyczące wymiarów podstawy
fundamentu i stanu granicznego nośności podłoŜa,
b) dla obciąŜeń charakterystycznych.
(21)
Warunek (21) nie dotyczy gruntów skalistych. Ponadto dla najniekorzystniejszych obciąŜeń, jakie mogą
wystąpić podczas remontu lub budowy komina (np. obciąŜenie wiatrem, komin bez wykładziny, fundament
nie zasypany ziemią) obowiązuje warunek pozostania wypadkowej sił w rdzeniu przekroju podstawy
fundamentu, czyli
q
min
≥ 0
6.3. Sprawdzenie osiadań.
Dla kominów posadowionych na podłoŜu o znacznej ściśliwości naleŜy sprawdzić przewidywane osiadanie
fundamentu komina zgodnie z PN-81/B-03020 dla dwóch przypadków działania obciąŜeń:
a) dla całkowitego charakterystycznego obciąŜenia stałego,
b) dla całkowitego charakterystycznego obciąŜenia stałego i wiatru.
W przypadku a) osiadanie fundamentu komina s
a
nie powinno przekraczać 80 mm, w przypadku b)
osiadanie fundamentu komina s
b
nie powinno przekraczać 120 mm, przy czym
(22)
gdzie d - średnica lub bok fundamentu, mm.
Nie jest wymagane sprawdzenie osiadań w przypadku posadowienia na gruntach:
- skalistych,
- spoistych półzwartych i twardoplastycznych,
- niespoistych zagęszczonych i średnio zagęszczonych oraz przy posadowieniu niebezpośrednim np. na
palach, studniach.
6.4. Sprawdzenie stateczności ogólnej.
Sprawdzenie stateczności komina na wywrócenie lub moŜliwość zsuwu naleŜy wykonać w przypadku
usytuowania komina na stoku, w terenie osuwiskowym.
7. WYMAGANIA KONSTRUKCYJNE
7.1. Kominy murowane
7.1.1. Grubość ścian.
Najmniejsze konstrukcyjnie dopuszczalne grubości ściany trzonu przy wylocie komina murowanego z cegły
naleŜy przyjmować w zaleŜności od zewnętrznej średnicy wylotu komina wg tabl. 4.
Przy średnicach wylotowych komina większych niŜ 7,5 m naleŜy sprawdzić grubość ściany u wylotu na
moŜliwość zowalizowania lub zastosować wzmacniający pierścień głowicy.
W Ŝadnym przekroju grubość ściany nie moŜe być mniejsza niŜ 4% średnicy zewnętrznej komina w tym
przekroju.
Tablica 4. Najmniejsze konstrukcyjnie dopuszczalne grubości ściany trzonu komina
7.1.2. Spoiny.
Grubość spoin w trzonie kominów murowanych z cegły powinny wynosić:
- spoiny poziome ≤ 15 mm,
- spoiny pionowe w kierunku obwodu 8-20 mm,
- spoiny pionowe w kierunku promienia 5-15 mm.
Od zewnątrz naleŜy spoiny wypełnić zaprawą cementową, wapienno-cementową ewentualnie z dodatkami
antykorozyjnymi albo chemoodpornymi.
7.1.3. Otwory.
Otwory w trzonie kominów murowanych powinny być szersze niŜ 0,5 D, a całkowity obwód otworów w
jednym przekroju nie większy niŜ 0,4 całkowitego obwodu komina. Odstępy poziome oraz odstępy pionowe
otworów powinny spełniać dodatkowo warunki (rys. 6):
a
h
≥ 0,5 b
max
(23)
a
v
≥ b
max
(24)
Rys. 6
Przekroje osłabione przez otwory powinny być sprawdzone obliczeniowo. Sprawdzenie moŜna pominąć, gdy
spełniony jest dodatkowy warunek b
max
≤ 0,2 D. NadproŜa otworów powinny być sprawdzone
wytrzymałościowo wg zasad podanych w PN-87/B-03002.
7.1.4. Ochrona przed zarysowaniem (obręczowanie).
Kominy murowane, w których temperatura na wewnętrznej powierzchni trzonu jest wyŜsza niŜ 100°C lub
spadek temperatury w ścianie trzonu wynosi więcej niŜ 80 K, powinny być dodatkowo zabezpieczone
obręczami stalowymi o odpowiednio obliczonym przekroju. Minimalny przekrój obręczy oraz maksymalny
ich rozstaw naleŜy określać wg tabl. 5.
Najmniejszy przekrój poprzeczny obręczy naleŜy przyjmować równy 0,001 zabezpieczonej powierzchni
przekroju pionowego trzonu komina.
Średnica zewnętrzna wylotowa lub
wymiar większego boku
prostokąta, m
Najmniejsza grubość
ściany komina, g, mm
do 2,0
200
ponad 2,0 do 3,5
250
ponad 3,5 do 5,0
300
ponad 5,0 do 7,5
350
Obręcze powinny być podtrzymywane przynajmniej dwoma hakami i zaopatrzone w zamki śrubowe
umoŜliwiające regulację naciągu.
Tablica 5. Minimalny przekrój obręczy i maksymalny odstęp między nimi
Powierzchnia przekroju poprzecznego śrub łącznikowych powinna odpowiadać powierzchni przekroju
poprzecznego obręczy.
Obręcze powinny być pomalowane ochronną farbą antykorozyjną.
7.2. Kominy Ŝelbetowe
7.2.1. Grubości ścian.
Minimalne konstrukcyjne grubości ściany trzonu komina Ŝelbetowego przyjmuje się w zaleŜności od średnicy
zewnętrznej wylotowej komina wg tabl. 6.
Tablica 6. Minimalne konstrukcyjne grubości ściany trzonu komina
7.2.2. Zbrojenie
7.2.2.1. Minimalne zbrojenie pionowe trzonu komina.
Ściana trzonu powinna być zbrojona obustronnie, z wyjątkiem przypadków gdy D ≤ 5,0 m lub grubość
ściany trzonu jest nie większa niŜ 250 mm. Minimalny stopień zbrojenia w kierunku pionowym, wyraŜony
stosunkiem pola powierzchni przekrojów zbrojenia i betonu wynosi
(25)
i nie mniej niŜ 0,3%. Na zewnętrznej stronie trzonu minimalny stopień zbrojenia wynosi 0,2%.
7.2.2.2. Minimalne zbrojenie poziome trzonu komina.
Ściana trzonu powinna być zbrojona obustronnie z wyjątkiem przypadków, gdy nie ma podwójnego
zbrojenia pionowego. Minimalny stopień zbrojenia w kierunku poziomym wyraŜony stosunkiem pola
powierzchni przekrojów zbrojenia i betonu wynosi
(26)
i nie mniej niŜ wartości podane w tabl. 7, w zaleŜności od temperatury wlotowej gazów odprowadzanych
przez komin.
Tablica 7. Minimalny stopień zbrojenia poziomego
Średnica zewnętrzna
komina, D m
Minimalny przekrój
poprzeczny obręczy mm
Maksymalny odstęp
między obręczami m
D ≤ 3,0
6x60
1,8 lecz nie więcej niŜ D
D > 3,0
8x80
2,4
Średnica zewnętrzna
wylotowa, D m
Najmniejsza grubość ściany
trzonu, g mm
do 2,0
160
ponad 2,0 do 5,0
180
ponad 5,0
200
Temperatura odprowadzanych
gazów, °C
Minimalny stopień
zbrojenia, %
do 100
0,25
ponad 100 do 300
0,35
ponad 300
0,40
Przy średnicach zewnętrznych większych niŜ 10 m minimalny stopień zbrojenia wynosi 0,40%.
Pręty zbrojenia naleŜy umieszczać, ze względów wykonawczych, przy prętach zbrojenia pionowego od
strony wewnętrznej w stosunku do prętów pionowych.
7.2.2.3. Odstępy prętów i grubości otuliny.
Odstępy między prętami pionowymi nie powinny przekraczać 300 mm. Odstępy między prętami poziomymi
nie powinny przekraczać 200 mm, a przy ścianach grubszych niŜ 400 mm - połowę grubości ściany.
Najmniejsza grubość otuliny prętów zbrojenia pionowego i poziomego wynosi 40 mm przy średnicach
prętów większych niŜ 16 mm oraz 30 mm przy średnicach prętów do 16 mm.
7.2.3. Otwory.
W przekroju trzonu poziomym i pionowym osłabionym otworami naleŜy sprawdzić występujące napręŜenia.
NaleŜy takŜe krawędzie otworu dostosować do przeniesienia zwiększonych napręŜeń, przez zwiększone
zbrojenie co najmniej o 100%. Przy sprawdzeniu wytęŜenia na krawędzi otworu i przy zachowaniu stanu
spręŜystego moŜna pominąć krzywiznę ściany, jeśli szerokość otworu b jest mniejsza niŜ 0,5 D.
7.3. Wykładzina termiczna
7.3.1. Zasady stosowania wykładziny.
W kominach murowanych odprowadzających gazy chemicznie nieagresywne, najmniejszą wysokość
wykładziny wyznacza się w zaleŜności od temperatury wlotowej gazów wg tabl. 8.
W przypadku moŜliwości wystąpienia korozji chemicznej oraz przy temperaturze wlotowej gazów większej
niŜ 100°C konieczne jest wykonanie wykładziny na całej wysokości trzonu z dodatkowym zabezpieczeniem
wg 7.7.1. W kominach Ŝelbetowych stosuje się wykładzinę na całej wysokości.
7.3.2. Grubości ścian.
Przy średnicy wymurówki nie przekraczającej 12 m, minimalna grubość wykładziny termicznej ceglanej
(wymurówki) wynosi 120 mm w części komina bezpośrednio przy wlocie gazów i 100 mm na pozostałej
części komina, w której konieczne jest umieszczenie wykładziny. Przy średnicach wymurówki większych niŜ
12 m minimalna grubość ściany wynosi 200 mm.
Tablica 8. Wysokość wykładziny w zaleŜności od temperatury gazów chemicznie
nieagresywnych
7.3.3. Grubości spoin w wymurówce.
Grubości spoin wymurówki powinny spełniać następujące warunki:
spoiny poziome - do 10 mm,
spoiny pionowe mierzone w kierunku obwodu - 5-20 mm.
Grubości spoin wymurówki wykonanej z cegły szamotowej na zaprawie szamotowej powinny spełniać
następujące warunki:
spoiny poziome - 4 mm,
spoiny pionowe mierzone w kierunku obwodu - 2-5 mm.
7.3.4. Inne wymagania konstrukcyjne dotyczące wymurówki i izolacji termicznej.
Wymurówka powinna być murowana z zachowaniem zasad wiązania muru i z zapewnieniem swobody
odkształceń w kierunku pionowym i poziomym. Zaleca się stosowanie podkładek termoochronnych pod
wymurówkę na wspornikach podwykładzinowych.
Wysokość samodzielnych segmentów wymurówki przy zewnętrznej średnicy kominów większej niŜ 3,0 m
nie powinna przekraczać 15 m.
Wymurówka przy wsporniku podwykładzinowym powinna być tak ukształtowana, aby zapobiegała
przedostawaniu się cieczy, sadzy lub innych części stałych do przestrzeni izolacyjnej między wymurówką a
Temperatura
wlotowa gazów, °
C
Umieszczenie wykładziny
do 100
tylko przy wlocie czopuchów
ponad 100 do 150 do połowy wysokości komina, przy czym ściany
trzonu komina o grubości większej niŜ 500 mm
powinny być zawsze chronione wykładziną
ponad 150
na całej wysokości komina
trzonem.
Najmniejszy odstęp wymurówki od trzonu (przerwa izolacyjna) powinien wynosić 60 mm.
W przypadku stosowania izolacji z wełny ŜuŜlowej naleŜy ją układać warstwami i lekko ubijać, a w
wymurówce wykonywać co 2-3 m tak zwane sięgacze zapobiegające późniejszemu osiadaniu wełny
ŜuŜlowej. Odstęp między sięgaczami a trzonem nie powinien być mniejszy niŜ 20 mm. NaleŜy stosować
ŜuŜel o zbadanych własnościach fizycznych i chemicznych, jednofrakcyjnej granulacji do 20 mm nie
zawierający wody więcej niŜ 5%.
W przypadku stosowania wymurówek w kominach o duŜych średnicach naleŜy sprawdzić ich stateczność
ogólną i stateczność lokalną w odcinkach między dylatacjami lub w całych bębnach. NajdłuŜszy odcinek
między dylatacjami (mierzony wzdłuŜ obwodu) nie moŜe przekraczać 20 m.
7.4. Kominy wieloprzewodowe.
Wymagania konstrukcyjne dotyczące trzonu komina wieloprzewodowego i jego przewodów, w zaleŜności od
materiału, naleŜy określać wg 7.1 i 7.2. Dodatkowo wymaga się, aby była zapewniona (wymiarowo i
termicznie) moŜliwość przejścia człowieka pomiędzy trzonem Ŝelbetowym a przewodami gazowymi.
W przypadku stosowania w kominie wewnętrznych stropów pośrednich słuŜących do odparcia przewodów
wewnętrznych naleŜy zapewnić swobodną ich odkształcalność termiczną.
7.5. Wymagania konstrukcyjne dotyczące innych elementów trzonu komina
7.5.1. Głowica komina.
Grubość ściany trzonu komina u wylotu powinna być powiększona tak, aby stanowiła pierścień
wzmacniający i umoŜliwiała załoŜenie odgromienia. Tę część trzonu nazywa się głowicą komina.
Zwieńczenie głowicy kominów Ŝelbetowych powinno być pokryte kształtkami z Ŝeliwa lub grubej blachy, a
kominów ceglanych klinkierem lub kształtkami ceramicznymi kwasoodpornymi.
Konstrukcja głowicy powinna uniemoŜliwiać przedostawanie się wody opadowej, pyłów lub innych
zanieczyszczeń pomiędzy wykładziną a trzon komina.
Zewnętrzna powierzchnia komina na wysokości równej przynajmniej półtorej średnicy zewnętrznej,
mierzonej od poziomu wylotu komina, powinna być zabezpieczona przed agresją chemiczną farbą
chemoodporną.
7.5.2. Wloty czopuchów.
Czopuch powinien być przy wlocie oddzielony od komina dylatacją. W przypadku podziemnego
doprowadzenia czopucha dylatacja powinna przebiegać ponad krawędzią płyty fundamentowej.
W przypadku wykonania kilku otworów wlotowych zaleca się wykonanie wewnątrz komina ścian działowych
z materiału ogniotrwałego, o wysokości równej 1,2-1,5 wysokości otworu wlotowego.
7.5.3. Stropy.
Stropy wewnętrzne powinny być obliczane wg wymagań obowiązujących norm. Jeśli nie ma dokładnych
danych, obciąŜenie uŜytkowe naleŜy przyjąć równe 5 kN/m
2
. Stropy powinny mieć swobodę odkształceń
poziomych w stosunku do trzonu komina.
7.5.4. Inne konstrukcje na trzonie.
W przypadku gdy odprowadzane przez komin gazy zawierają części stałe, które mogą się osadzać w
kominie (popiół, pyły), naleŜy przewidzieć odpopielanie komina.
Dla większych kominów odpopielanie odbywa się przez osobny strop i leje, a dla mniejszych kominów -
przez zbiornik popiołu o głębokości co najmniej 0,6 m mierząc od dolnej krawędzi wlotu czopucha.
W celu umoŜliwienia wybierania popiołów naleŜy wykonywać w trzonie komina poza czopuchem przejście o
wymiarach nie mniejszych niŜ 0,6 x 1,2 m.
Zbiornik popiołu powinien być odizolowany izolacją termiczną od górnej powierzchni fundamentu.
7.6. Fundament
7.6.1. Kształt fundamentu.
Fundament komina powinien być zaprojektowany jako Ŝelbetowy, płytowy, okrągły lub pierścieniowy. Dla
kominów o wysokości mniejszej niŜ 40 m dopuszcza się płytę fundamentową innego kształtu. Głębokość
posadowienia fundamentu komina nie powinna być mniejsza niŜ 2 m.
7.6.2. Zbrojenie płyty fundamentowej.
Płyty fundamentowe masywne powinny mieć zbrojenie dolne i górne (konstrukcyjne) powiązane
strzemionami o średnicy co najmniej 10 mm w liczbie nie mniejszej niŜ 4 sztuki na 1 m
2
powierzchni płyty.
Grubość otuliny zbrojenia dolnego powinna wynosić co najmniej 50 mm.
Pręty zbrojenia wystające z fundamentu jako łączniki powinny mieć zróŜnicowane długości, tak aby styki
zbrojenia pionowego komina nie występowały w jednym przekroju.
7.6.3. Izolacja termiczna.
Fundament powinien być zabezpieczony od działania wysokiej temperatury z wnętrza komina. Izolację
termiczną naleŜy tak zaprojektować, aby temperatura powierzchni płyty fundamentu nie była większa niŜ
80°C.
7.6.4. Izolacja przeciwwilgociowa.
Powierzchnię fundamentu komina naleŜy zabezpieczyć od zewnątrz izolacją przeciwwilgociową dostosowaną
do warunków miejscowych.
7.7. Ochrona komina przed korozją
7.7.1. Niezbędne zabezpieczenia.
W zaleŜności od stopnia agresji gazów odprowadzanych do atmosfery przez komin wymaga się
zastosowania normalnych albo dodatkowych zabiegów ochronnych.
Do normalnych zabiegów ochronnych zalicza się:
- zabezpieczenie ochronne głowicy wg 7.5.1,
- zabezpieczenie elementów metalowych wyposaŜenia znajdującego się na zewnątrz komina przez
pomalowanie farbą ochronną (np. farbą chlorokauczukową lub lakierem epoksydowo-poliamidowym) oraz
wewnątrz komina przez pomalowanie farbą ochronną odporną na temperaturę.
W przypadku odprowadzania przez komin gazów agresywnych naleŜy stosować dodatkowe zabiegi ochronne
wg 7.7.2 i 7.7.3.
7.7.2. Zabezpieczenie przed korozją chemiczną kominów spalinowych
7.7.2.1. Wskazówki ogólne.
Temperatura wlotowa gazów w kominie spalinowym jest większa niŜ 100°C. Dodatkowe zabiegi ochronne
naleŜy zastosować w przypadku stosowania paliwa stałego (węgiel kamienny lub brunatny) gdy zawartość
siarki w paliwie przekracza 2% przy równoczesnej minimalnej stałej temperaturze wlotowej gazów
mniejszej niŜ 150°C, a w przypadku paliwa płynnego - gdy zawartość siarki w paliwie przekracza 2% przy
równoczesnej minimalnej temperaturze wlotowej gazów mniejszej niŜ 180°C.
7.7.2.2. Zabezpieczenie wykładziny.
Wykładzina wykonana wg 7.3 powinna spełniać dodatkowo warunek szczelności spoin. W przypadku
agresywnych gazów naleŜy wykładzinę wykonać z cegły kwasoodpornej lub klinkierowej z zaprawą
kwasoodporną z zastosowaniem szkła wodnego potasowego. Dodatkowo naleŜy uszczelnić otwory przy
wspornikach podwykładzinowych przed przedostaniem się gazów pomiędzy wykładzinę a trzon. W
przypadku przekroczenia punktu rosy naleŜy umoŜliwić spływ kondensatu a następnie jego odprowadzenie
na zewnątrz komina.
Przy wspornikach naleŜy wykonywać daszki umoŜliwiające spływ kondensatu.
7.7.2.3. Zabezpieczenie trzonu.
W przypadku duŜej zawartości siarki (p. 7.7.2.1) trzon komina od wewnątrz przy wspornikach
podwykładzinowych powinien być chroniony przed agresją przez powłokę ochronną, malowanie
chemoodporne lub fluatowanie. NaleŜy zapewnić takŜe szczelność betonu trzonu komina.
7.7.2.4. Zabezpieczenie głowicy.
Oprócz zabezpieczeń wymienionych w 7.5.1 głowicę naleŜy powlec dodatkowo na zewnątrz powłoką
ochronną o szerokości co najmniej 3 m licząc od wylotu komina.
7.7.2.5. Zabezpieczenie elementów konstrukcji stalowych.
Elementy stalowe (galerie, drabiny itp.) powinny być chronione przed korozją przez pomalowanie farbami
chemoodpornymi. Elementy stalowe osadzone na głowicy (np. odgromienie) powinny być metalizowane lub
otulone ołowiem.
7.7.3. Zabezpieczenie przed korozją chemiczną kominów wentylacyjnych
7.7.3.1. Wskazówki ogólne.
Temperatura wlotowa gazów w kominie wentylacyjnym jest niŜsza niŜ 100°C. Ochronę trzonu komina i
szczegóły rozwiązania naleŜy stosować indywidualnie, w zaleŜności od rodzaju: wpływów chemicznych,
temperatury gazów i warunków lokalnych.
7.7.3.2. Zabezpieczenie trzonu komina.
Trzon komina wymaga od wewnątrz ochrony antykorozyjnej. Przy temperaturze wlotu gazów do 50°C,
zabezpieczenie antykorozyjne moŜna wykonać przez wprowadzenie osobnych przewodów do odprowadzania
gazów, wykonanych z materiału chemoodpornego albo przez zastosowanie wykładzin jedno- lub
wielowarstwowych (np. z folii z tworzyw sztucznych). W kaŜdym przypadku naleŜy rozwaŜyć własności
materiałów izolacyjnych oraz moŜliwości kontroli i konserwacji izolacji.
7.7.3.3. Odprowadzenie kondensatu.
Szczególnie waŜnymi czynnikami są zarówno szczelność trzonu i wykładziny jak i moŜliwość spływu i
odprowadzania kondensatu. W dolnej części komina naleŜy wykonać misę spływową dla kondensatu
wyłoŜoną kształtkami kwasoodpornymi na kicie kwasoodpornym. NaleŜy przewidzieć sposób usuwania
kondensatu z komina.
Nie naleŜy odprowadzać kondensatu do podłoŜa na zewnątrz komina.
8. WYPOSAśENIE KOMINA
8.1. Urządzenia do wejścia na komin
8.1.1. Szczeble włazowe.
W przypadku kominów ceglanych o wysokości do 40 m naleŜy stosować szczeble włazowe zewnętrzne z
prętów stalowych okrągłych, umieszczone po stronie zewnętrznej trzonu, osadzone w ścianie trzonu na
głębokości nie mniejszej niŜ 120 mm. Minimalne wymiary szczebli wynoszą: szerokość 400 mm, wysięg 180
mm, średnica pręta szczebla 20 mm. Odstęp między szczeblami nie powinien być większy niŜ 400 mm. Przy
wysokości komina ponad 20 m, co piąty szczebel powinien być otoczony szczeblem ochronnym
(spoczynkowym) o szerokości 600 mm. Szczeble zewnętrzne osadza się od wysokości 3 m ponad terenem.
Wewnętrzne szczeble włazowe naleŜy stosować w kominach murowanych. Wymiary szczebli wewnętrznych
naleŜy przyjmować wg podanych wyŜej zasad dotyczących szczebli zewnętrznych. Szczeble wewnętrzne
powinny być osadzone w trzonie przy zapewnieniu swobody ruchów termicznych dla wykładziny. Dopuszcza
się zamiast pojedynczych szczebli zastosowanie drabiny stalowej, zamocowanej w wykładzinie oraz w
trzonie komina, co najmniej w dwóch miejscach na wysokości kaŜdego segmentu wykładziny. Przy
kominach o małej średnicy wewnętrznej moŜna ograniczyć się do szczebli wewnętrznych tylko przy wlocie
czopuchów oraz na długości 5 m poniŜej wylotu komina.
8.1.2. Drabiny włazowe.
Do kominów Ŝelbetowych i kominów ceglanych o wysokości ponad 40 m naleŜy stosować zewnętrzne
drabiny stalowe, zamocowane co 2,5-4,0 m w trzonie komina. Minimalne wymiary drabiny wynoszą:
szerokość wewnętrzna 300 mm, odległość od trzonu 150 mm, średnica szczebla 20 mm. Odstęp szczebli nie
powinien być większy niŜ 300 mm. Drabiny powinny być zaopatrzone w obręcze ochronne w odstępach nie
większych niŜ 2,0 m oraz w przymocowane do nich co najmniej 3 pionowe płaskowniki o przekroju nie
mniejszym niŜ 5 x 50 mm, rozmieszczone równomiernie na obwodzie. Promień krzywizny obręczy powinien
wynosić 350-400 mm, a odległość obręczy od drabiny około 700 mm.
Drabiny naleŜy umieszczać od wysokości 3,0 m ponad terenem i doprowadzać do wierzchołka komina.
Kominy o średnicy wylotu większej niŜ 5 m powinny być wyposaŜone w 2 drabiny.
8.2. Galerie zewnętrzne
słuŜą do umieszczenia i obsługi świateł ostrzegawczych (wg 8.4) oraz jako urządzenia pomocnicze przy
przeglądach i remontach. Dla kominów nie stanowią przeszkód lotniczych wg PN-65/L-49002, a więc nie
wymagają oznakowania ostrzegawczego wskazane jest zakładanie galerii spoczynkowych wg następującej
zasady. Dla kominów o wysokości ponad 40 m naleŜy umieścić co najmniej jedną galerię w odległości 2-3 m
poniŜej wierzchołka komina, a przy kominach wyŜszych niŜ 60 m - 2 galerie, przy czym drugą w połowie
wysokości. Przy wysokości większej niŜ 90 m naleŜy umieścić 3 lub więcej galerii. Pierwsza galeria powinna
być umieszczona 2-3 m poniŜej wierzchołka komina, a następne w odstępach nie przekraczających 45 m.
Dolna galeria powinna być umieszczona nie niŜej niŜ 30 m ponad terenem.
Najmniejsza szerokość galerii powinna wynosić 1 m, a wysokość poręczy zewnętrznych - 1,10 m. Galerie
stalowe naleŜy projektować i obliczać wg PN-90/B-03200.
8.3. Urządzenia odgromowe.
Wszystkie kominy naleŜy zaopatrzyć w urządzenia odgromowe, wykonane zgodnie z Zarządzeniem nr 16
Ministra Gospodarki Terenowej i Ochrony Środowiska z dnia 26 sierpnia 1972. Dotyczy to zarówno otoku
piorunochronowego na głowicy jak i zwodu pionowego i uziomu odgromienia.
8.4. Znaki ostrzegawcze na kominie.
Wszystkie kominy o wysokości H ≥ 100 m naleŜy wyposaŜyć w znaki ostrzegawcze dzienne i nocne wg PN-
65/L-49002. JeŜeli komin o wysokości poniŜej 100 m został uznany przez organa nadzoru nad lotniskami za
przeszkodę w ruchu lotniczym, konieczne jest wyposaŜenie go w znaki ostrzegawcze dzienne i nocne wg
PN-65/L-49002.
8.5. Urządzenia pomiarowo-kontrolne.
W celu umoŜliwienia sprawdzenia osiadania i pionowości komina naleŜy osadzić na cokole fundamentu lub
dolnej części trzonu komina na wysokości 0,5 m ponad terenem, cztery repery stalowe rozmieszczone
symetrycznie na obwodzie.
Wskazane jest zainstalowanie przy wlocie czopuchów do komina urządzenia do pomiaru temperatury i
prędkości przepływu gazów, a w razie potrzeby aparatury kontrolno-pomiarowej zapylenia.
9. ODDANIE KOMINA DO EKSPLOATACJI I SPRAWDZENIA
EKSPLOATACYJNE
9.1. Oddanie komina do eksploatacji.
Przy włączaniu komina do eksploatacji naleŜy komin przesuszyć nie dopuszczając do gwałtownego wzrostu
temperatury komina. Nagromadzoną w elementach wilgoć naleŜy usunąć przez powolny wzrost temperatury
spalin tak, aby do pełnej zdolności eksploatacyjnej komina dojść w okresie nie krótszym niŜ 7-10 dni.
Przed oddaniem komina do eksploatacji naleŜy wykonać pomiar odbiorczy, w którego wyniku otrzymuje się
wyjściowy kształt komina oraz usytuowanie fundamentu.
9.2. Kontrola komina w czasie eksploatacji.
Po pierwszym roku eksploatacji komina naleŜy wykonać kontrolę stanu zewnętrznego komina oraz pomiary
kontrolne osiadania i wychylenia z pionu.
JeŜeli w wyniku pierwszej kontroli okaŜe się, Ŝe wystąpiło nierównomierne osiadanie podstawy komina
prowadzące do wartości wychylenia z pionu równej 70-100% wartości wykazanej w obliczeniach, naleŜy
powyŜsze badanie powtórzyć nie później niŜ po roku i na tej podstawie określić warunki dalszej eksploatacji
komina.
Przegląd zewnętrzny i wewnętrzny stanu zachowania komina naleŜy przeprowadzać co 5 lat.
9.3. Metryka komina.
Metryka komina zawiera jego podstawowe dane techniczne i pozwala na bieŜącą ocenę stanu zachowania
komina oraz jest podstawą do wykonywania wszelkiego typu opinii i podejmowania decyzji technicznych na
temat komina. Zestawienie niezbędnych informacji o metryce komina zawiera załącznik 7.
Metrykę komina wykonuje się dla wszystkich kominów o wysokości większej niŜ 100 m, a takŜe dla
kominów niŜszych o szczególnie waŜnym przeznaczeniu. W tym ostatnim przypadku decyzję o celowości
załoŜenia metryki komina podejmuje jego uŜytkownik.
KONIEC
Załączników 7
Informacje dodatkowe
ZAŁĄCZNIK 1
WYBRANE INFORMACJE O WŁASNOŚCIACH MATERIAŁÓW I PRZEKROJÓW STOSOWANYCH W
KOMINACH
Tablica Z1-1. Wartości cięŜarów objętościowych i współczynnika przewodności cieplnej λ dla
materiałów stosowanych w kominach
Tablica Z1-2. Wartości charakterystycznej wytrzymałości muru na ściskanie R
mk
, MPa
Tablica Z1-3. Wartości współczynników spręŜystości muru E
m
, MPa
Materiał
CięŜar
objętościowy
kN/m
3
Współczynniki przewodności cieplnej λ W x m
-1
x K
-1
, przy
temperaturze
20°C
200°C
500°C
800°C
Mur z cegły zwykłej
18
0,75
0,81
0,93
-
Mur z cegły kominówki
19
0,64
0,70
0,81
-
Mur z cegły szamotowej
19,5
0,87
0,96
1,09
1,16
Mur z cegły klinkierowej
19
1,15
1,15
-
-
Beton
23
1,57
1,45
-
-
śelbet
26
1,74
1,51
-
-
Beton Ŝaroodporny (z kruszywa
szamotowego)
17
0,46
0,58
0,75
0,93
śelbet z betonu Ŝaroodpornego
19
0,58
0,75
-
-
Beton z ŜuŜla paleniskowego bez piasku
14
0,70
0,81
-
-
śuŜel paleniskowy suchy
10
0,23
0,23
-
-
śuŜel wielkopiecowy granulowany
zasadowy, luźno usypany:
suchy
6
0,17
0,23
-
-
lekko wilgotny
7
0,23
0,23
-
-
Wełna ŜuŜlowa luzem:
szara
2
0,058
0,081
0,093
-
biała
1,5
0,046
0,058
0,081
-
Wełna ŜuŜlowa zbita szara (w materacach) 3
0,070
0,081
0,105
-
Wata szklana luźna
1
0,058
0,070
0,081
-
Płyty izolacyjne azbestowe
5
0,17
0,21
0,29
-
Asfalt lany
18
0,75
-
-
-
Piasek drobnoziarnisty luźny, suchy
16
0,58
0,81
-
-
Ziemia (grunt gliniasto-piaszczysty,
wilgotny)
20
0,80
-
-
-
Cegła
Marka zaprawy
3
5
8
10
12
1,5
1)
0,8
1)
zwykła klasy 15
2,4
2,7
3,1
3,3
3,5
2,2
1,8
zwykła klasy 20
2,8
3,1
3,6
3,8
4,1
-
-
zwykła klasy 25
-
3,6
4,0
4,3
4,6
-
-
kominówka
2,5
3,0
3,5
3,8
4,0
2,0
1,6
1)
Tylko do sprawdzenia istniejących kominów.
Klasa cegły zwykłej
Marka zaprawy
3
5
8
10
1,5
1)
0,8
1)
15
2240
2670
3410
3990
1690
1090
Tablica Z1-4. Promienie rdzenia głównego (e) i rdzenia poszerzonego (c) dla przekroju
pierścieniowego i kwadratowego
Tablica Z1-5. Promienie rdzenia poszerzonego (c) dla wybranych przekrojów poprzecznych
ZAŁĄCZNIK 2
WARTOŚCI WSPÓŁCZYNNIKÓW STOSOWANYCH PRZY OBLICZANIU OBCIĄśENIA WIATREM
1. Współczynnik oporu aerodynamicznego C
x
. Do wyznaczania charakterystycznego obciąŜenia
wiatrem wg wzoru (1) naleŜy przyjmować wartości współczynnika oporu aerodynamicznego C
x
podane w
tabl. Z2-1-Z2-3.
W tabl. Z2-1 zestawiono wartości współczynnika oporu aerodynamicznego C
x
dla róŜnych - spotykanych w
20
2620
3070
3960
4600
1848
1330
25
2990
3560
4400
5200
2160
1570
1)
Tylko do sprawdzenia istniejących kominów.
0,0
0,25
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
1,00
0,250
0,266
0,273
0,290
0,313
0,340
0,373
0,410
0,453
0,500
0,589
0,595
0,600
0,613
0,631
0,654
0,682
0,713
0,748
0,786
0,0
0,25
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
1,00
0,333
0,350
0,363
0,387
0,417
0,453
0,487
0,547
0,603
0,677
0,667
0,714
0,720
0,736
0,757
0,785
0,817
0,856
0,898
0,944
Wartości pośrednie naleŜy interpolować liniowo.
0,0
0,25
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
1,00
0,607
0,620
0,625
0,638
0,650
0,681
0,708
0,742
0,779
0,818
0,607
0,614
0,617
0,628
0,648
0,670
0,697
0,729
0,768
0,830
0,667
0,715
0,719
0,731
0,748
0,772
0,803
0,843
0,899
0,994
0,667
0,720
0,732
0,736
0,753
0,780
0,813
0,856
0,913
1,030
Wartości pośrednie naleŜy interpolować liniowo.
praktyce - przekrojów kominów oraz róŜnej ich orientacji w stosunku do kierunku wiatru.
W tabl. Z2-2 zestawiono wartości współczynnika oporu aerodynamicznego C
x
dla przekroju kołowego w
zaleŜności od chropowatości powierzchni zewnętrznej (kominy Ŝelbetowe i kominy murowane).
Tablica Z2-1. Wartości C
x
dla róŜnych przekrojów poprzecznych
Tablica Z2-2. Wartości c
x
dla przekrojów kołowych
W tabl. Z2-3 zestawiono wartości C
x
dla przekroju kwadratowego i prostokątnego w zaleŜności od wartości
promienia r
0
zaokrąglenia naroŜy. Dla wartości pośrednich
naleŜy przyjmować C
x
wg interpolacji
liniowej.
2. Wartości liczby Strouhala Sr i współczynnika aerodynamicznej siły bocznej C
y
.
W tabl. Z2-4 zestawiono wartości Sr i C
y
dla typowych przekrojów komina, które wykorzystuje się do
obliczenia obciąŜenia komina wynikającego z działania wirów Benarda-Karmana wg PN-77/B-02011.
Tablica Z2-3. Wartości C
x
dla przekrojów kwadratowego i prostokątnego z zaokrąglonymi
naroŜami
Przekrój poprzeczny komina
1)
C∞
Przekrój poprzeczny komina
1)
C∞
1,3
2,0
B/D
śr
2,1
1,5
0,5
1,0
2,0
2,0
1,5
3,0
1,3
4,0
1,0
1,6
1,55
1,45
1,30
1)
Liczby wewnątrz zarysów przekrojów poprzecznych komina odpowiadają liczbie boków symetrycznego przekroju
komina.
Komin o przekroju kołowym
śelbetowy
C
x
=0,7
Murowany
C
x
=0,9
Tabela Z2-4. Wartości Sr i C
y
dla typowych przekrojów komina
ZAŁĄCZNIK 3
WZORY DO OBLICZANIA PODSTAWOWEJ CZĘSTOTLIWOŚCI DRGAŃ WŁASNYCH ORAZ WARTOŚCI
LOGARYTMICZNEGO DEKREMENTU TŁUMIENIA
1. Kominy o jednostajnej zbieŜności i zmniejszającej się grubości ściany trzonu. Podstawową
częstotliwość drgań własnych n
1
wyznacza się ze wzoru
Przekrój
Kształt przekroju
Wzory
Kwadratowy
0
2,0
0,08 2,0
0,10 1,5
k
0
wyznacza się wg wzoru
0,2
1,2
0,4
1,0
Prostokątny
0
1,4
0,06 1,4
przy czym
0,1
0,9
0,2
0,6
0,6≤k
0≤
1
0,5
0,5
Kształt przekroju
Sr
C
y
0,20 0,2
0,15 0,5
0,15 0,5
0,15 0,5
0,16 0,5
0,18 0,5
0,13 0,5
0,14 0,5
(Z3-1)
w którym:
G - cięŜar na jednostkę wysokości w poziomie połączenia trzonu z fundamentem
A
0i
- powierzchnia przekroju poprzecznego warstwy komina w poziomie połączenia trzonu z fundamentem,
m
2
,
γ
i
- cięŜar objętościowy materiału w warstwie komina: trzonu, izolacji i wykładziny, kN x m
-3
,
g - przyspieszenie ziemskie, m x s
-2
,
E - współczynnik spręŜystości materiału trzonu komina, kN x m
2
,
I
0
- moment bezwładności przekroju trzonu w poziomie połączenia trzonu z fundamentem, m
4
,
K - współczynnik uwzględniający wpływ zbieŜności: grubości ściany i średnicy zewnętrznej.
Wartości współczynnika K moŜna przyjmować wg rys. Z3-1b albo obliczać wg wzoru
(Z3-2)
w którym
D
w
, D
0
, g
w
, g
0
wg rys. Z3-1.
Dla g
w
= g
0
oraz D
w
= D
0
podstawowa częstotliwość drgań własnych wynosi:
(Z3-3)
Rys. Z3-1
2. Kominy (z wykładziną albo bez wykładziny) o dowolnej zmianie grubości i zbieŜności ścianki.
Podstawową częstotliwość drgań własnych naleŜy obliczać wg wzoru
(Z3-4)
przy czym g - przyspieszenie ziemskie, m x s
-2
.
CięŜar Q
k
kaŜdego segmentu komina skupia się w środku segmentu. Oblicza się pomieszczenia y
k
kaŜdego z
punktów skupienia cięŜaru od obciąŜenia komina poziomą siłą jednostkową w wierzchołku komina (rys. Z3-
2).
Rys. Z3-2
3. Komin (z wykładziną lub bez wykładziny) o jednostajnie zmiennej grubości i średnicy.
Podstawową częstotliwość drgań własnych wyznacza się wg wzoru
(Z3-5)
w którym:
E - współczynnik spręŜystości materiału trzonu komina, kN x m
-2
,
D
0
, D
w
, g
w
, g
0
- wg rys. Z3-1a),
p
z
- ekwiwalentna gęstość konstrukcji, kg x m
-3
, obliczana wg wzoru
(Z3-6)
przy czym:
G
w
- cięŜar segmentu wykładziny o wysokości 1 m,
G
t
- cięŜar segmentu trzonu o wysokości 1 m,
p - gęstość materiału trzonu, kg x m
-3
.
4. Komin (z wykładziną lub bez wykładziny) obciąŜony dodatkowymi cięŜarami skupionymi o
znacznej wartości (np. zbiorniki). Podstawową częstotliwość drgań własnych wyznacza się wg wzoru
(Z3-7)
w którym:
g - przyspieszenie ziemskie, m x s
-2
y
k
- ugięcie poziome w punkcie k przy obciąŜeniu komina siłami poziomymi odpowiadającymi cięŜarom
skupionym Q
k
(rys. Z3-3), m.
Rys. Z3-3
5. Wartości logarytmicznego dekrementu tłumienia drgań, δ, naleŜy przyjmować wg tabl. Z3-1:
stosownie do rodzaju komina.
Tablica Z3-1. Wartości δ dla kominów
ZAŁĄCZNIK 4
WZORY DO OBLICZANIA SIŁY KRYTYCZNEJ P
kr
ORAZ OBCIĄśENIA KRYTYCZNEGO Q
kr
DLA
KOMINÓW
1. Kominy cylindryczne o stałej lub bardzo mało zmiennej grubości ścian. JeŜeli trzon spełnia
warunek
, to obciąŜenie krytyczne Q
kr
oblicza się wg wzoru
(Z4-1)
w którym I
śr
- średni moment bezwładności przekroju trzonu, m
4
, pozostałe oznaczenia - wg rys. Z4-1.
Rys. Z4-1
2. Kominy cylindryczne obciąŜone dodatkowo cięŜarami skupionymi P
k
. Podstawową siłę krytyczną naleŜy
obliczać wg równania (Z4-2). Oblicza się wartość krytyczną jednej z sił przy ustalonych wartościach
pozostałych sił.
(Z4-2)
Oznaczenia występujące w równaniu (Z4-2) wg rys. Z4-2.
Rodzaj komina
δ
komin bez wykładziny komin z wykładziną
Kominy Ŝelbetowe
H
0
≤ 100 m
0,12
0,15
H
0
> 100 m
0,09
0,12
Kominy murowane
H
0
≤ 40 m
0,22
0,25
H
0
> 40 m
0,19
0,22
Rys. Z4-2
3. Kominy zbieŜne o zmiennym momencie bezwładności. Wartość podstawowej siły krytycznej oblicza się
wg wzoru
(Z4-3)
w którym występują oznaczenia wg rys. Z4-3.
Rys. Z4-3
Siłę krytyczną P
kr
ze wzoru (Z4-3) naleŜy przyjmować jako przyłoŜoną na wierzchołku komina.
4. Inne przypadki. W przypadku potrzeby przeprowadzenia dokładniejszych obliczeń naleŜy posłuŜyć się
jedną ze znanych metod omówionych w literaturze.
ZAŁĄCZNIK 5
OBLICZANIE NAPRĘśEŃ σ
m
W KOMINACH MUROWANYCH
Maksymalne pionowe napręŜenie normalne (ściskające) σ
m
w pierścieniowym przekroju komina
murowanego oblicza się z uwzględnieniem moŜliwości utraty spójności w spoinie wg wzoru
σ
m
= A x σ
0
(Z5-1)
w którym:
σ
0
- napręŜenie ściskające od działania tylko sił pionowych,
A - współczynnik podany w tabl. Z5-1, zaleŜny od stosunku r/R oraz e
0
/R, przy czym
e
0
- mimośród siły pionowej N (rys. Z5-1).
Rys. Z5-1
W przypadku innych przekrojów poprzecznych komina moŜna korzystać ze wzorów przybliŜonych lub z
metod analityczno-graficznych, np. Spangenberga lub Mohra.
Wartości pośrednie naleŜy interpolować liniowo.
Pod linią grubą podano wartości współczynnika A odpowiadające wyłączeniu z pracy ponad połowy przekroju
poprzecznego trzonu, tj. e
0
> c.
ZAŁĄCZNIK 6
OBLICZANIE NAPRĘśEŃ W KOMINACH śELBETOWYCH
NapręŜenia normalne (pionowe) ściskające w betonie σ
b
i rozciągające w stali σ
a
, moŜna obliczać dla
przekroju pierścieniowego komina Ŝelbetowego wg wzorów:
(Z6-1)
(Z6-2)
w których:
N – siła ściskająca prostopadła do przekroju, kN,
(Z6-3)
(Z6-4)
A
b
– powierzchnia przekroju poprzecznego betonu.
Występujący we wzorach (Z6-3) i (Z6-4) kąt α oblicza się wg wzoru
(Z6-5)
w którym:
e
0
= M/N - mimośród siły ściskającej, m,
M - moment zginający w rozpatrywanym przekroju, kN x m,
r
s
- promień okręgu środkowego przekroju pierścieniowego, m, (rys. Z6-1)
Rys. Z.6-1
Wartości współczynników B i C dla n = 8 podano w tabl. Z6-1 i Z6-2.
Tablica Z6-1. Wartości współczynnika B (dla n = 8)
e
0
/r
s
Stopień zbrojenia µ
0,003 0,004 0,005 0,006 0,007 0,008 0,009 0,010 0,011 0,012 0,013 0,014 0,015 0,016 0,017 0,018 0,019 0,020
0,50 1,957 1,942 1,927 1,912 1,898 1,884 1,870 1,856 1,842 1,829 1,815 1,802 1,789 1,777 1,764 1,752 1,740 1,728
0,55 2,055 2,040 2,024 2,009 1,994 1,979 1,965 1,950 1,936 1,922 1,908 1,895 1,881 1,868 1,855 1,842 1,830 1,817
0,60 2,210 2,194 2,162 2,131 2,116 2,101 2,086 2,071 2,057 2,042 2,028 2,014 2,001 1,987 1,974 1,961 1,948 1,935
0,65 2,357 2,341 2,325 2,289 2,274 2,239 2,224 2,209 2,195 2,180 2,166 2,152 2,138 2,125 2,092 2,079 2,065 2,052
0,70 2,548 2,507 2,493 2,452 2,437 2,423 2,383 2,369 2,355 2,315 2,302 2,288 2,275 2,262 2,223 2,210 2,198 2,185
0,75 2,765 2,719 2,673 2,661 2,616 2,603 2,558 2,545 2,500 2,487 2,475 2,430 2,418 2,406 2,362 2,350 2,337 2,325
0,80 3,001 2,951 2,901 2,851 2,843 2,792 2,741 2,731 2,680 2,670 2,619 2,608 2,558 2,547 2,536 2,487 2,476 2,465
0,85 3,301 3,194 3,141 3,087 3,032 2,976 2,946 2,914 2,858 2,826 2,794 2,762 2,729 2,697 2,664 2,655 2,623 2,590
0,90 3,623 3,501 3,412 3,322 3,263 3,202 3,141 3,080 3,047 3,015 2,981 2,947 2,884 2,878 2,816 2,809 2,774 2,739
0,95 3,949 3,813 3,674 3,575 3,473 3,409 3,343 3,276 3,244 3,175 3,141 3,106 3,070 3,034 2,998 2,961 2,924 2,886
1,00 4,251 4,104 3,949 3,840 3,727 3,614 3,543 3,492 3,439 3,364 3,330 3,273 3,217 3,179 3,141 3,102 3,063 3,024
1,05 4,622 4,397 4,226 4,050 3,929 3,858 3,782 3,704 3,623 3,542 3,507 3,447 3,386 3,347 3,307 3,267 3,225 3,183
1,10 4,923 4,676 4,490 4,296 4,164 4,059 3,979 3,867 3,809 3,749 3,660 3,623 3,558 3,492 3,450 3,408 3,365 3,321
1,15 5,281 4,963 4,720 4,548 4,405 4,292 4,173 4,085 3,993 3,930 3,833 3,796 3,727 3,656 3,613 3,569 3,524 3,477
1,20 5,600 5,251 4,985 4,799 4,645 4,483 4,396 4,264 4,166 4,101 4,032 3,960 3,887 3,828 3,767 3,722 3,674 3,626
1,25 5,908 5,528 5,240 5,040 4,875 4,700 4,564 4,466 4,362 4,294 4,182 4,107 4,067 3,987 3,942 3,858 3,809 3,758
1,30 6,227 5,780 5,501 5,258 5,083 4,922 4,776 4,648 4,538 4,469 4,371 4,291 4,230 4,145 4,078 4,009 3,958 3,905
1,35 6,509 6,065 5,730 5,503 5,317 5,115 4,961 4,853 4,736 4,638 4,535 4,452 4,365 4,298 4,228 4,178 4,103 4,048
1,40 6,827 6,347 6,025 5,744 5,512 5,330 5,198 5,053 4,929 4,826 4,717 4,630 4,538 4,468 4,395 4,318 4,264 4,207
1,45 -
6,618 6,231 5,975 5,728 5,535 5,362 5,243 5,113 5,005 4,890 4,799 4,702 4,629 4,553 4,472 4,416 4,331
1,50 -
6,868 6,505 6,187 5,967 5,762 5,578 5,417 5,280 5,168 5,047 4,953 4,852 4,777 4,697 4,613 4,555 4,493
1,55 -
-
6,758 6,419 6,142 5,928 5,777 5,607 5,464 5,346 5,219 5,121 5,015 4,937 4,854 4,766 4,706 4,611
1,60 -
-
6,980 6,623 6,381 6,154 5,950 5,794 5,644 5,501 5,388 5,266 5,193 5,076 4,990 4,916 4,837 4,771
1,65 -
-
-
6,873 6,590 6,352 6,138 5,975 5,840 5,668 5,572 5,444 5,348 5,226 5,136 5,078 4,978 4,910
1,70 -
-
-
-
6,818 6,567 6,341 6,146 6,006 5,850 5,727 5,594 5,495 5,388 5,295 5,215 5,131 5,061
1,75 -
-
-
-
-
6,741 6,534 6,357 6,184 6,021 5,894 5,778 5,652 5,563 5,444 5,362 5,274 5,181
Tablica Z6-2. Wartości współczynnika C (dla n = 8)
ZAŁĄCZNIK 7
1,80 -
-
-
-
-
6,960 6,743 6,528 6,348 6,206 6,047 5,928 5,822 5,705 5,605 5,497 5,429 5,332
1,85 -
-
-
-
-
-
6,903 6,711 6,524 6,376 6,211 6,087 5,978 5,857 5,753 5,641 5,572 5,471
1,90 -
-
-
-
-
-
6,908 6,713 6,528 6,386 6,258 6,116 6,019 5,912 5,795 5,698 5,619
1,95 -
-
-
-
-
-
-
-
6,881 6,722 6,543 6,410 6,293 6,164 6,053 5,932 5,859 5,751
2,00 -
-
-
-
-
-
-
-
-
6,896 6,709 6,572 6,452 6,317 6,202 6,077 6,003 5,891
e
0
/r
s
Stopień zbrojenia µ
0,003 0,004 0,005 0,006 0,007 0,008 0,009 0,010 0,011 0,012 0,013 0,014 0,015 0,016 0,017
0,50 0,019 0,019 0,019 0,019 0,019 0,019 0,019 0,019 0,019 0,019 0,019 0,019 0,019 0,019 0,019
0,55 0,501 0,501 0,501 0,501 0,501 0,501 0,501 0,501 0,501 0,501 0,501 0,501 0,501 0,501 0,501
0,60 1,372 1,372 1,279 1,190 1,190 1,190 1,190 1,190 1,190 1,190 1,190 1,190 1,190 1,190 1,190
0,65 2,285 2,285 2,285 2,153 2,026 2,026 2,026 2,026 2,026 2,026 2,026 2,026 2,026 2,026 1,905
0,70 3,571 3,385 3,385 3,207 3,207 3,207 2,037 3,037 3,037 2,874 2,874 2,874 2,874 2,874 2,717
0,75 5,124 4,872 4,631 4,631 4,400 4,400 4,179 4,179 3,968 3,968 3,968 3,765 3,765 3,765 3,571
0,80 6,903 6,571 6,255 5,952 5,952 5,663 5,388 5,388 5,124 5,124 4,872 4,872 4,631 4,631 4,631
0,85 9,270 8,402 8,000 7,616 7,251 6,903 6,735 6,571 6,255 6,102 5,952 5,806 5,663 5,524 5,388
0,90 11,878 10,751 9,982 9,270 ,8,825 8,402 8,000 7,616 7,431 7,251 7,075 6,903 6,571 6,571 6,255
0,95 14,544 13,135 11,878 11,021 10,231 9,738 9,270 8,825 8,611 8,198 8,000 7,806 7,616 7,431 7,251
1,00 16,995 15,312 13,819 12,807 11,878 11,021 10,488 10,106 9,738 9,270 9,045 8,717 8,402 8,198 8,000
1,05 19,950 17,450 15,714 14,176 13,135 12,489 11,878 11,299 10,751 10,231 9,982 9,619 9,270 9,045 8,825
1,10 22,268 19,417 17,450 15,714 14,544 13,644 12,970 12,179 11,730 11,299 10,751 10,448 10,106 9,738 9,501
1,15 24,928 21,362 18,901 17,221 15,920 14,922 13,996 13,302 12,647 12,179 11,584 11,299 10,885 10,488 10,231
1,20 27,189 23,222 20,501 18,649 17,221 15,920 15,116 14,176 13,472 12,970 12,489 12,027 11,584 11,229 10,885
1,25 29,276 24,928 21,961 19,950 18,402 16,995 15,920 15,116 14,359 13,819 13,135 12,647 12,333 11,878 11,584
1,30 31,334 26,408 23,386 21,070 19,417 18,038 16,884 15,920 15,116 14,544 13,907 13,387 12,970 12,489 12,103
1,35 33,065 28,001 24,575 22,268 20,501 18,901 17,682 16,774 15,920 15,214 14,544 13,996 13,472 13,052 12,647
1,40 34,924 29,496 26,028 23,386 21,362 19,815 18,649 17,565 16,664 15,920 15,214 14,637 14,086 13,644 13,218
1,45 -
30,861 26,991 24,400 22,268 20,641 19,286 18,279 17,335 16,555 15,816 15,214 14,637 14,176 13,731
1,50 -
32,061 28,208 25,288 23,222 21,510 20,086 18,901 17,918 17,108 16,340 15,714 15,116 14,637 14,176
1,55 -
-
29,276 26,217 23,886 22,114 20,783 19,549 18,525 17,682 16,884 16,234 15,613 15,116 14,637
1,60 -
-
30,169 26,991 24,751 22,898 21,362 20,154 19,093 18,158 17,392 16,664 16,128 15,512 15,019
1,65 -
-
-
27,898 25,471 23,551 21,961 20,712 19,681 18,649 17,918 17,164 16,555 15,920 15,412
1,70 -
-
-
-
26,217 24,228 22,580 21,215 20,154 19,157 18,340 17,565 16,940 16,340 15,816
1,75 -
-
-
-
-
24,751 23,141 21,809 20,641 19,615 18,775 18,038 17,335 16,774 16,181
1,80 -
-
-
-
-
25,379 23,718 22,268 21,070 20,086 19,157 18,402 17,741 17,108 16,555
1,85 -
-
-
-
-
-
24,142 22,739 21,510 20,501 19,549 18,775 18,098 17,450 16,884
1,90 -
-
-
-
-
-
-
23,222 21,961 20,854 19,950 19,157 18,402 17,800 17,221
1,95 -
-
-
-
-
-
-
-
22,346 21,288 20,292 19,483 18,775 18,098 17,507
2,00 -
-
-
-
-
-
-
-
-
21,659 20,641 19,815 19,093 18,402 17,800
METRYKA KOMINA
Metryka komina zawiera informacje zestawione w tabl. Z7-1. Metrykę komina zakłada autor projektu i
przekazuje ją inwestorowi wraz z opracowaną dokumentacją. Następnie metrykę uzupełniają w trakcie
budowy oraz eksploatacji komina odpowiedzialni wymienieni w tabl. Z7-1. KaŜda informacja zawarta w
metryce powinna być opatrzona datą oraz danymi o osobie dokonującej wpisu.
Tablica Z7-1. Zestawienie niezbędnych informacji zawartych w metryce
Tablica Z7-2. Zestawienie informacji o geometrii i materiałach komina
Lp.
Treść informacji
Opracowanie informacji
Uwagi
faza obiektu
odpowiedzialny
1
Zestawienie informacji o
geometrii i materiałach
komina (zestawienie
wykonane wg tabl. Z7-2)
po zatwierdzeniu projektu
autor projektu
wykaz stanowi podstawę
do okresowego
sprawdzania pionowości
2
Uaktualnienie informacji
podanych w lp. 1 o
zrealizowanej geometrii i
materiałach
w trakcie wykonywania
komina
wykonawca komina
3
KaŜdorazowe uaktualnienie
informacji podanych w lp. 1
i 2 po remoncie komina
po kaŜdym remoncie komina uŜytkownik
4
Krótki opis stanu
zachowania komina (trzon,
wykładzina) po przeglądach
okresowych
po okresowym przeglądzie
uŜytkownik
5
Teoretyczna linia ugięcia
wywołana działaniem wiatru
dla:
po zatwierdzeniu projektu^ autor projektu
a) charakterystycznego
obciąŜenia wiatrem,
b) stałej na wysokości
prędkości wiatru: v = 5 m/s
oraz v = 10 m/s
6
Wykaz kierunków do
celowników lub punktów
naturalnych
w trakcie wykonywania
komina
wykonawca
7
Szkic niwelacyjnej sieci
kontrolnej z wynikami
pomiaru wyjściowego róŜnic
wysokości
w trakcie wykonywania
komina
wykonawca
wyniki są podstawą do
okresowego (p. 9.2 normy)
wyznaczenia przechyłu
8
Pomiarowa weryfikacja linii
ugięcia komina
po wykonaniu komina
wykonawca
9
Podstawowy okres (lub
okresy) drgań własnych i
odpowiadająca mu postać
drgań oraz charakterystyka
tłumienia drgań
po zatwierdzeniu projektu
autor projektu
wartości otrzymane lub
przyjęte w obliczeniach
10
Jak w lp. 9 po zrealizowaniu
komina (z pomiarów)
po wykonaniu komina i po
kaŜdej istotnej zmianie
konstrukcyjno-materiałowej
przy remoncie
wykonawca
11
Wyniki pomiaru przechyłu
okresowo zgodnie z p. 9.2
normy
uŜytkownik
12
Wykresy kształtu osi komina
w wyniku pomiaru
odbiorczego
po wykonaniu komina
wykonawca
13
Jak w lp. 12 w wyniku
pomiaru po kaŜdym
remoncie
po wykonaniu remontu
uŜytkownik
INFORMACJE DODATKOWE
1. Instytucja opracowująca normę
- Centralny Ośrodek Badawczo-Projektowy Budownictwa Ogólnego w Warszawie.
2. Istotne zmiany w stosunku do PN-64/B-03004
a) dostosowanie normy do współczesnych metod obliczeń (szczególnie w zakresie obciąŜenia wiatrem) i
wymiarowania (wprowadzenie stanów granicznych); uaktualnienie norm związanych,
b) uwzględnienie najnowszych doświadczeń własnych i zagranicznych w zakresie obliczeń i konstrukcji,
c) podwyŜszenie minimalnych wymagań wymiarowych konstrukcji,
d) wprowadzenie wymagań związanych z oddaniem komina do eksploatacji oraz sporządzeniem tzw.
metryki,
e) uzupełnienie załączników zawierających dane i tablice, ułatwiających korzystanie z normy.
3. Normy i dokumenty związane
PN-82/B-02001 ObciąŜenia budowli. ObciąŜenia stałe
PN-77/B-02011 ObciąŜenia w obliczeniach statycznych. ObciąŜenie wiatrem
PN-91/B-02020 Ochrona cieplna budynków. Wymagania i obliczenia
PN-85/B-02170 Ocena szkodliwości drgań przekazywanych przez podłoŜe na budynki
PN-76/B-03001 Konstrukcje i podłoŜa budowli. Ogólne zasady obliczeń
PN-87/B-03002 Konstrukcje murowane. Obliczenia statyczne i projektowanie
PN-81/B-03020 Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli. Obliczenia statyczne i
projektowanie
PN-90/B-03200 Konstrukcje stalowe. Obliczenia statyczne i projektowanie
PN-84/B-03264 Konstrukcje betonowe, Ŝelbetowe i spręŜone. Obliczenia statyczne i projektowanie
PN-88/B-06250 Beton zwykły
PN-75/B-12001 Cegła pełna wypalana z gliny - zwykła
PN-73/B-12004 Ceramika budowlana. Cegła kominówka
PN-7l/B-12008 Cegła wypalana z gliny klinkierowa budowlana
PN-90/B-14501 Zaprawy budowlane
PN-75/B-23100 Materiały do izolacji cieplnej z włókien nieorganicznych. Wełna mineralna
PN-70/B-23110 Płyty z wełny mineralnej w oplocie siatki drucianej
PN-88/B-30000 Cement portlandzki
PN-88/B-30005 Cement hutniczy
PN-82/H-93215 Walcówka i pręty stalowe do zbrojenia betonu
PN-65/L-49002 Ruch lotniczy. Oznaczanie naziemnych przeszkód lotniczych
Zrządzenie nr 16 Ministra Gospodarki Terenowej i Ochrony Środowiska z dnia 26 sierpnia 1972 r., w
sprawie warunków technicznych jakim powinna odpowiadać ochrona obiektów budowlanych od wyładowań
atmosferycznych (Dz. Bud. nr 8 z dnia 3 listopada 1972 r.).
4. Normy zagraniczne i zalecenia międzynarodowe
CSRS ČSN 734111 Vysoké kominy betonowe, 1962
RFN DIN-1056 Freistehende Schornsteine in Massivbauart Berechnung und Ausführung, 1984
USA ACI Standard 307-79 Specification for the design and construction of reinforced concrete chimneys,
1979
CICIND Model code for concrete chimneys, Part A: the Shell, October 1984
CICIND Commentaries for the Model Code for Concrete Chimneys, Part A: The Shell, April 1987
5. Autorzy projektu normy
prof. dr hab. inŜ. Roman Ciesielski (przewodniczący zespołu autorskiego), dr inŜ. Antoni Blarowski, dr inŜ.
Andrzej Flaga, doc. dr hab. inŜ. Janusz Kawecki, dr inŜ. Jacek Krupiński, mgr inŜ. Kazimierz Pytel -
Politechnika Krakowska; mgr inŜ. Tomasz Bocheński, mgr inŜ. Kazimierz Herzog, mgr inŜ. Tadeusz Schoen -
Krakowskie Biuro Projektowo-Badawcze Budownictwa Przemysłowego.
6. PrzybliŜony sposób sprawdzania moŜliwości wystąpienia rys w kominach Ŝelbetowych
Zbrojenie poziome (obwodowe) powinno zabezpieczyć trzon komina przed powstaniem nadmiernych rys
wywołanych efektami termicznymi.
Dopuszczalne szerokości rozwarcia rys zaleŜnie od warunków środowiska podano w 5.2.3.
W trzonie komina rozróŜnia się dwa stany wywołane róŜnicą temperatur na obu powierzchniach
rozpatrywanej ściany:
stan 1 - zarysowania nie występują,
stan 2 - występują pojedyncze zarysowania.
Stan 1 - zarysowania nie występują gdy spełniony jest warunek
M
t
+ M
v
< M
1
(16-1)
w którym:
M
t
- moment zginający wywołany róŜnicą temperatur na obydwu powierzchniach ściany,
M
v
- moment zginający w rozpatrywanym przekroju wywołany innymi obciąŜeniami (w przewaŜającej liczbie
przypadków wartości M
v
jest bliska zeru),
M
1
- moment zginający powodujący zarysowanie przekroju.
W obliczeniach moŜna wykorzystać następujące wzory:
(16-2)
(16-3)
w których:
α
t
- współczynnik rozszerzalności termicznej,
∆
t
- róŜnica temperatur, na zewnętrznej i wewnętrznej powierzchni trzonu, K,
E - współczynnik spręŜystości betonu, MPa,
I
1
- moment bezwładności przekroju (g x 1) niezarysowanego, m
4
,
g - grubość trzonu (wysokość przekroju), m,
N - siła osiowa w przekroju pionowym (ściskanie), MN,
A
1
- powierzchnia przekroju niezarysowanego, m
2
,
W
1
- wskaźnik wytrzymałości przekroju niezarysowanego, m
3
,
R’
bzk
- wytrzymałość betonu na rozciąganie, MPa,
Wartość R’
bzk
oblicza się wg wzoru
(16-4)
gdzie R
G
b
- wytrzymałość gwarantowana betonu, MPa.
JeŜeli warunek (16-1) jest spełniony, to dodatkowe zbrojenie obwodowe nie jest potrzebne. NaleŜy w tym
przypadku stosować zbrojenie minimalne.
Stan 2 - występują zarysowania przekroju. Zachodzi zaleŜność:
M
t
+ M
v
≥ M
1
(16-5)
Dla trzonu naraŜonego na wpływy termiczne, gdy róŜnica temperatur na obu jego powierzchniach nie
przekracza 100 K, moŜna stosować metodę obliczania zalecaną przez CICIND, w której wykorzystuje się
relacje pomiędzy szerokością rozwarcia rysy i parametrami:
σ
a
- napręŜenie w stali zbrojeniowej, MPa,
µ - stopień zbrojenia poziomego w strefie powstawania rys,
Ф - średnica tego zbrojenia, mm,
g - grubość ściany trzonu, m.
Sprawdzenie prowadzi się w taki sposób, Ŝe dla zadanej dopuszczalnej szerokości rozwarcia rysy w
k
i po
przyjęciu jednego w trzech parametrów (σ
a
, µ, Ф) wyznacza się pozostałe z odpowiednio skonstruowanych
wykresów. Na rysunku podano wykresy opracowane dla prętów rozciąganych w betonie klasy B 25 przy
grubości otuliny 30 mm.
7. Wydanie 3
- stan aktualny: październik 1994 - uaktualniono normy związane, wprowadzono erratę - Biuletyn PKNMiJ
nr 11/1988, oraz zmianę 1 - Biuletyn PKNMiJ nr 5-6/1989.
1) Określenie klasy (wytrzymałości średniej) elementów murowanych oraz marki zapraw - wg PN-87/B-03002.
2) Sprawdzenie jest wymagane w odniesieniu do betonu tej części trzonu, w której po wykonaniu komina beton nie osiągnął jeszcze
wytrzymałości umownej ze względu na krótszy od wymaganego czas twardnienia.
3) PrzybliŜony sposób sprawdzenia moŜliwości wystąpienia rys w kominach Ŝelbetowych podano w Informacjach dodatkowych p. 6.