Złożone Konstrukcje Metalowe 16.04.2012
Wieże, Maszty, Kominy cz. 2
pionowy pręt ciągły podparty sprężyście na odciągach
Podatność podpory zależny od:
 przekroju, długości i kata nachylenia odciągu
 wstępnego naprężenia odciągów
 modułu sprężystości odciągu
Porównanie masztów i wieży
 maszty są lżejsze i tańsze od wież
 duża powierzchnia zabudowy
 droższe w użytkowaniu  konieczny stały nadzór prostoliniowość trzonu
N  sila sciskajaca
N  sila wyrywajaca
Podwojna nakretka
Model sprężysty jest wtedy gdy cala powierzchnia podstawy przekazuje naprężenia na beton, jeżeli
nie przekuje to trzeba dodać usztywnienia
 - otwory na śruby kotwiące są takie duże żeby łatwiej
było ustawić, wypionować, wypoziomować
konstrukcje
- podkładki indywidualne
- ostrogi
- 4 albo 8 śrub
- wsporniki oporowe
- ostrogi
nie można mieszać łączników
Nie można mieszać śrub ze spoinami
( będzie pracować albo spoina albo
śruba)
przykład na obrazku jest błędny
mieszać można tylko wtedy gdy
używamy śrub pasowanych albo śrub
sprężonych
dobrym sposobem łączników rury z podłożem jest
Sposob regulacji wiezy. (nakredki pod spodem
Przy grubych blachach jest mozliwe
wystapienie rozwarstwienie blachy. Mozna
sie zabezpieczyc poprzez zbadanie
ultradzwiakami przekroj blachy na jej
grubosci
Wieże telekomunikacyjne
Wady konstrukcji:
- znaczne odchylenie od pionu
rzeczy. dop.
53mm 50mm
33mm 39mm
36mm 4mm
h/1000 dopuszczalne odchyłka w poziomie na każdym
etapie wieży
- Braki otworów i łączników
- luz
ne łączniki
Błędy projektowe
 określenie prędkości wiatru
 niewłaściwe konstrukcja węzłów
Błędy w utrzymaniu obiektu + błędu projektowe i wykonawcze = wniosek o rozbiórkę wieży ( po 7
latach eksploatacji)
Typowe błędy projektowe
 usytuowanie przepon [rys 4a nie zamieszczam bo mało miejsca i nic do pisania]
 nieprawidłowe wymiarowanie
 korozja (krawężników i ich podstawy
Kominy
zdjęcie z normy kominowej
Rodzaje kominów:
 kominy dymowe ( temperatura)
 wentylacyjne (zimne)
 specjalne
Oddziaływania:
 korozja,
 temperatura
 drgania mechaniczne (omówione na poprzednim wykładzie)
te trzy czynniki wpływają na trwałość i awaryjność
PN-B-03201:1994 Konstrukcje stalowe.
Kominy. Obliczenia i projektowanie
 Zawiera zasady projektowania i obliczania i konstruowania
 łatwe w stosowaniu
 zmniejszona awaryjność (po 1994 r)
ta norma zawiera tylko 29 stron  ale są odwołania do innych norm, czyli w sumie z normami
powiązanymi ma ponad 600 stron
Stal na kominy jedno powłokowe
im niżej w tabelce tym stal droższa
PN-EN 13084  7 :2006
Temperatura E
20oC 2.1 *10^5 MPa
150oC 2.05 *10^5 MPa
250oC 2 *10^5 MPa
350oC 1.96 *10^5 MPa
Trwałość kominów stalowych
 wpływ korozji
 wpływ zmęczenia od dynamicznego działania wiatru
Projektowany czas użytkowania komina to 30 lat
Korozja Kominów stalowych
Intensywność korozji zależny od :
 składu chemicznego gazów
 temp i wilgotności gazów
 rozwiązań materiałowo  konstrukcyjnych
 sposób użytkowania komina
ważne
korozja stali przebiega:
poniżej temperatury punktu rosy
gdy spaliny zawierają (skład chemiczny spalin): gazów zawierających zawiązki siarki, azotu,
fluaru, parę wodna i płyty
poniżej punktu rosy następuje kondensacja kwasu siarkowego na wewnętrznych powierzchniach
przewodów kominowych
T - tak się oznacza temperatura punktu rosy
ADP
Kominy stalowe mogą odprowadzać gorące gazy utrzymywane w temp. Powyżej kwasowego
punktu rosy
Lokalna korozja wywołana schłodzeniem może występować:
 od wyposażenia zewnętrznego
 od czynników atmosferycznych przy wylocie komina
Stopnie zagrożenia korozyjnego zostały wprowadzone w PN-EN 13084 -1
wg PN-EN 1993-3-2
Zewnętrzny naddatek na korozje c [mm]
ext
 tylko przy wierzchołku komina, na długości 5b,
gdzie b- zewnętrzna średnica komina
Rodzaj stali i sposób jej zabezpieczenia
Malowana stal niestopowa (bez planu konserwacji)
Malowanie stal niestopowa ( z planem konserwacji
Malowana stal niestopowa chroniona izolacja wodoszczelna (okładzina)
Niemalowana stal niestopowa
.....
Inne rozwiązania konstrukcyjne:
 zmiana stali stopowej
 zmiana konstrukcji komina ( wykładziny lub wykleiny przeciwkorozyjne)
 trzon dwu powłokowy
W obliczaniu nośności i trwałości zmęczeniowej przyjmuje się grubość stali skorodowanej
Jak projektować komin
Trzon komina
 jest to cienkościenna walcowa lub stożkowa powłoka nośna
 nieusztywniona lub z pierścieniami usztywniającymi
powłoki liczymy wg PN-EN 1993-1-6
Stany graniczne powłok stalowych:
LS1  zniszczenie na skutek uplastycznienia materiału (nośność przekroju)
LS3 - niestateczność (wyboczenie) (stateczność całej konstrukcji)
LS4  zmęczenie wysoko cyklowe
oraz wyjątkowo!
LS2  zmęczenie nisko cyklowe (nieprzystosowane plastycznie)
powłoki możemy liczyć wg PN-EN 1993-1-6
1. Globalna analiza numeryczna
2. Metoda uproszczona: podejście naprężeniowe
można sprawdzić nośność trzonu komina jako uogólnioną belkę, zgodnie z PN-EN 1993-1-1
(belka o schemacie wspornika) ale także trzeba uwzględniać klasę przekroju!(tzn. Tylko dla klasy
1,2 i3)
Większość kominów jest klasy 4 dlatego liczymy ja wg PN-EN 1993 1-6