1.OPIS TECHNICZNY:
Przedmiotem projektu jest komin żelbetowy o wysokości 108m nad poziom terenu.
2. OPIS SZCZEGÓŁOWY
2.1. Warunki gruntowe
Obiekt posadowiony jest na warstwie piasków średnich i grubych, wilgotnych o ID=0,45. Jako grunt nasypowy przyjęto piasek drobny i średni luźny.
2.2. Fundament
Posadowienie komina stanowi płyta kołowa o średnicy 12,5m i wysokości 1,5m. Rzędna spodu płyty: -3,0m. Zbrojenie promieniowe dolne: 117#32, zbrojenie promieniowe górne: 117#28, zbrojenie równoleżnikowe dolne odcinkami: #28 co 230, #32 co 330 oraz #32 co 400, zbrojenie równoleżnikowe górne:#25 co 260.
Pod płytą fundamentową znajduje się warstwa chudego betonu o grubości 10 cm.
2.3.Trzon komina
2.3.1. Płaszcz komina
Płaszcz komina podzielony jest na 10 segmentów o różnej grubości. Grubość płaszcza segmentu 10 wynosi 20cm, każdy niższy segment jest grubszy o 2cm w stosunku do poprzedniego, wyjątek stanowi segment 0 o grubości 45 cm. Pogrubienie segmentu występuje od wewnętrznej strony płaszcza. Wysokość segmentów 2 do 10 jest stała i wynosi 10m, wysokość segmentu 1 to 5m, a segmentu 0 to 14,5m. Płaszcz połączony jest monolitycznie z płytą fundamentową. Zbrojenie płaszcza stanowią :
pręty pionowe wewnętrzne:#12,#16,
pręty pionowe zewnętrzne:#12,#16,#20 (liczba prętów wewnętrznych i zewnętrznych jest równa dla poszczególnych segmentów),
zbrojenie obwodowe:*10,*12.
Do komina doprowadzono trzy czopuchy o wymiarach 1,75x4,5m o powierzchni użytkowej: 7,79m2 każdy. Rzędna spodu wlotu czopucha do komina: +4,20m nad poziomem terenu.
2.3.2. Wykładzina
Ze względu na niską temperaturę gazów w kominie jako wykładzinę zastosowano cegłę zwykłą. Ciężar objętościowy: 18,0 kN/m3.
2.3.3. Izolacja termiczna
Zastosowano wełnę żużlową białą o grubości zmiennej wynikającej z obliczeń termicznych. Ciężar objętościowy: 1,5kN/m3.
2.4. Wyposażenie
Szczeble włazowe.
Drabina włazowa.
Urządzenie odgromowe.
Znaki ostrzegawcze.
Urządzenia pomiarowo-kontrolne.
3. MATERIAŁ KONSTRUKCYJNY
Przyjęto materiały konstrukcyjne:
- beton klasy B30 : fck = 25 MPa, fcd = 16,7 MPa, Eb = 31 GPa.
- stal klasy A-II: fyk = 355 MPa, fyd = 310 MPa, Ea = 210 GPa.
Ciężar:
- ciężar objętościowy płaszcza żelbetowego
kN/m3,
- współczynnik bezpieczeństwa dla płaszcza
,
- ciężar objętościowy izolacji
kN/m3,
- współczynnik bezpieczeństwa dla izolacji
,
- ciężar objętościowy wykładziny
kN/m3,
- współczynnik bezpieczeństwa dla wykładziny
.
4. PODSTAWA OPRACOWANIA
[N1] PN-88/B-03004. Kominy murowane i żelbetowe. Obliczenia statyczne i projektowanie.
[N2] PN-82/B-02000. Obciążenia budowli. Zasady ustalania wartości.
[N3] PN-77/B-02011. Obciążenia w obliczeniach statycznych. Obciążenie wiatrem.
[N4] PN-B-03264. Konstrukcje betonowe, żelbetowe i sprężone. Obliczenia statyczne i projektowanie.
[N5] PN-81/B-03020. Grunty budowlane. Posadowienie bezpośrednie budowli. Obliczenia statyczne i obliczenia.
[1]Kobiak J.,Stachurski W. Konstrukcje żelbetowe. Tom 2. Wyd. V, Arkady, Warszawa 1987.
DANE PROJEKTOWE:
- wysokość komina nad terenem H1 = 108,0 m,
- średnica wewnętrzna wylotu komina
m,
- zbieżność komina i = 1,0 %,
- powierzchnia użytkowa czopuchów
,
- liczba czopuchów 3,
- poziom spodu wlotu czopucha do komina +4,20 m nad terenem,
- temperatura gazów spalinowych przy wlocie do komina tw = 330°C,
- agresywność chemicznego oddziaływania gazów spalinowych słaba,
- warunki gruntowe Ps/ Pr , w., ID = 0,45.
Wiatr:
- strefa wiatrowa I,
- β - współczynnik działania porywów wiatru dla H ≥ 100m wg obliczeń,
- współczynnik obciążenia
.
5. OBLICZENIA TRZONU KOMINA:
5.1. Obliczenia termiczne:
Normalna temperatura gazów spalinowych przy wlocie do komina wynosi tw = 330 °C. Według normy PN-88/B-03004 pkt.3.3.1., należy uwzględnić możliwość jej awaryjnego podwyższenia. W związku z tym temperaturę tw zwiększa się o 20%. Otrzymano tw = 396 °C.
Pozostałe temperatury gazów w kominie wyznaczono przyjmując dla ciągu naturalnego spadek wartości temperatury 0,5 °C na każdy metr wysokości komina.
Temperaturę zewnętrzną przyjęto:
- dla uzyskania maksymalnej temperatury w płaszczu żelbetowym (lato), tz = 35 °C /tab.1./,
- dla uzyskania maksymalnej różnicy temperatur (zima), tz = - 25 °C /tab. 2./.
5.1.1. Wyznaczenie maksymalnej temperatury i maksymalnej różnicy temperatur w ścianie trzonu:
Maksymalną temperaturę w ścianie trzonu wyznaczono dla temperatury zewnętrznej latem, natomiast maksymalną różnicę temperatur dla temperatury zewnętrznej zimą. Zgodnie z normą PN-88/B-03004, pkt. 3.3.3., tab.1, przy obliczaniu trzonu komina pomija się wpływ temperatury, jeśli spełnione są następujące warunki:
- maksymalna temperatura w ścianie trzonu:
≤70,0ºC,
- różnica temperatur przypadająca na ścianę trzonu:
≤ 30,0 K.
5.1.2. Zestawienie wyników obliczeń termicznych:
Wysokość komina nad terenem: |
|
H1= |
108m |
|
|
|||||||||||||||||||||||
Poziom środka czopucha od płyty fundamentowej: |
|
|
hcz= |
8,0m |
|
|
||||||||||||||||||||||
Współczynnik napływu ciepła dla wewnętrznej strony wykładziny |
|
18,0 |
||||||||||||||||||||||||||
Współczynnik odpływu ciepła dla zewnętrznej powierzchni trzonu |
|
24 (zima) |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 (lato) |
||||||||||||||||
temperatura gazów: |
330 |
oC |
||||||||||||||||||||||||||
zwiększenie o 20%: |
396 |
oC |
||||||||||||||||||||||||||
temperatura zimą: |
-25 |
oC |
||||||||||||||||||||||||||
temperatura latem: |
+35 |
oC |
Tablica 1. Obliczenia termiczne dla lata.
Nr segmentu |
h |
tw [°C] |
Rz |
Wykładzina |
Izolacja |
Płaszcz |
k |
Dtwyk |
Dtizo |
Dtpł |
tmax wyk [°C] |
tmax izo [°C] |
tmax pł [°C] |
||||||
|
|
|
|
gwyk |
lwyk |
kwyk |
gizo |
lizo |
kizo |
gpł [m] |
lpł |
kpł |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
10 |
99,5 |
350,3 |
3,14 |
0,12 |
0,867 |
1,06 |
0,12 |
0,067 |
1,04 |
0,20 |
1,680 |
1,00 |
0,4111 |
21,1 |
255,3 |
15,5 |
343,0 |
322,0 |
66,7 |
9 |
89,5 |
355,3 |
3,24 |
0,12 |
0,869 |
1,06 |
0,12 |
0,068 |
1,04 |
0,22 |
1,677 |
1,00 |
0,4087 |
21,4 |
258,1 |
17,2 |
348,0 |
326,6 |
68,6 |
8 |
79,5 |
360,3 |
3,34 |
0,12 |
0,872 |
1,06 |
0,14 |
0,068 |
1,04 |
0,24 |
1,681 |
1,00 |
0,3593 |
19,3 |
268,1 |
16,7 |
353,8 |
334,5 |
66,3 |
7 |
69,5 |
365,3 |
3,44 |
0,12 |
0,874 |
1,06 |
0,14 |
0,069 |
1,04 |
0,26 |
1,679 |
1,00 |
0,3573 |
19,5 |
271,1 |
18,3 |
358,7 |
339,2 |
68,1 |
6 |
59,5 |
370,3 |
3,54 |
0,12 |
0,876 |
1,07 |
0,16 |
0,069 |
1,04 |
0,28 |
1,681 |
1,00 |
0,3190 |
17,9 |
280,2 |
17,9 |
364,3 |
346,4 |
66,2 |
5 |
49,5 |
375,3 |
3,64 |
0,12 |
0,878 |
1,07 |
0,16 |
0,070 |
1,05 |
0,30 |
1,679 |
1,00 |
0,3178 |
18,1 |
283,2 |
19,4 |
369,2 |
351,1 |
67,9 |
4 |
39,5 |
380,3 |
3,74 |
0,12 |
0,880 |
1,07 |
0,18 |
0,070 |
1,05 |
0,32 |
1,681 |
1,00 |
0,2874 |
16,8 |
291,6 |
18,9 |
374,7 |
358,0 |
66,3 |
3 |
29,5 |
385,3 |
3,84 |
0,12 |
0,882 |
1,08 |
0,18 |
0,070 |
1,05 |
0,34 |
1,679 |
1,00 |
0,2865 |
17,0 |
294,8 |
20,4 |
379,7 |
362,7 |
67,9 |
2 |
19,5 |
390,3 |
3,94 |
0,12 |
0,884 |
1,08 |
0,20 |
0,071 |
1,05 |
0,36 |
1,680 |
1,00 |
0,2615 |
15,9 |
302,6 |
20,0 |
385,1 |
369,2 |
66,6 |
1 |
14,5 |
392,8 |
3,99 |
0,12 |
0,885 |
1,08 |
0,20 |
0,071 |
1,05 |
0,38 |
1,679 |
1,00 |
0,2599 |
16,0 |
303,9 |
21,1 |
387,6 |
371,6 |
67,7 |
0 |
8 |
396,00 |
4,04 |
0,12 |
0,886 |
1,09 |
0,22 |
0,071 |
1,06 |
0,45 |
1,679 |
1,00 |
0,2324 |
14,9 |
308,4 |
22,6 |
391,3 |
376,4 |
68,0 |
Tablica 2 . Obliczenia termiczne dla zimy.
Nr segmentu |
h |
tw |
Rz |
Wykładzina |
Izolacja |
Płaszcz |
k |
Dtwyk |
Dtizo |
Dtpł |
tmax wyk [°C] |
tmax izo [°C] |
tmax pł [°C] |
||||||
|
|
|
|
gwyk |
lwyk |
kwyk |
gizo |
lizo |
kizo |
gpł [m] |
lpł |
kpł |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
10 |
99,5 |
350,3 |
3,14 |
0,12 |
0,867 |
1,06 |
0,12 |
0,067 |
1,04 |
0,20 |
1,750 |
1,00 |
0,4100 |
25,0 |
304,8 |
17,6 |
341,7 |
316,7 |
11,9 |
9 |
89,5 |
355,3 |
3,24 |
0,12 |
0,869 |
1,06 |
0,12 |
0,067 |
1,04 |
0,22 |
1,748 |
1,00 |
0,4073 |
25,3 |
307,5 |
19,6 |
346,6 |
321,4 |
13,9 |
8 |
79,5 |
360,3 |
3,34 |
0,12 |
0,871 |
1,06 |
0,14 |
0,068 |
1,04 |
0,24 |
1,752 |
1,00 |
0,3584 |
22,8 |
318,5 |
19,0 |
352,6 |
329,8 |
11,2 |
7 |
69,5 |
365,3 |
3,44 |
0,12 |
0,873 |
1,06 |
0,14 |
0,068 |
1,04 |
0,26 |
1,749 |
1,00 |
0,3568 |
23,1 |
321,3 |
20,8 |
357,5 |
334,5 |
13,2 |
6 |
59,5 |
370,3 |
3,54 |
0,12 |
0,875 |
1,07 |
0,16 |
0,069 |
1,04 |
0,28 |
1,752 |
1,00 |
0,3185 |
21,1 |
331,3 |
20,2 |
363,3 |
342,2 |
10,9 |
5 |
49,5 |
375,3 |
3,64 |
0,12 |
0,877 |
1,07 |
0,16 |
0,069 |
1,05 |
0,30 |
1,749 |
1,00 |
0,3173 |
21,3 |
334,2 |
21,8 |
368,2 |
346,9 |
12,7 |
4 |
39,5 |
380,3 |
3,74 |
0,12 |
0,879 |
1,07 |
0,18 |
0,070 |
1,05 |
0,32 |
1,752 |
1,00 |
0,2869 |
19,7 |
343,3 |
21,3 |
373,8 |
354,1 |
10,8 |
3 |
29,5 |
385,3 |
3,84 |
0,12 |
0,882 |
1,08 |
0,18 |
0,070 |
1,05 |
0,34 |
1,749 |
1,00 |
0,2861 |
19,9 |
346,3 |
22,9 |
378,7 |
358,9 |
12,6 |
2 |
19,5 |
390,3 |
3,94 |
0,12 |
0,884 |
1,08 |
0,20 |
0,071 |
1,05 |
0,36 |
1,752 |
1,00 |
0,2614 |
18,5 |
354,7 |
22,4 |
384,2 |
365,7 |
10,9 |
1 |
14,5 |
392,8 |
3,99 |
0,12 |
0,885 |
1,08 |
0,20 |
0,071 |
1,05 |
0,38 |
1,750 |
1,00 |
0,2596 |
18,6 |
355,9 |
23,6 |
386,7 |
368,1 |
12,2 |
0 |
8 |
396,00 |
4,04 |
0,12 |
0,886 |
1,09 |
0,22 |
0,071 |
1,06 |
0,45 |
1,749 |
1,00 |
0,2323 |
17,4 |
360,7 |
25,2 |
390,6 |
373,2 |
12,5 |
Objaśnienia do Tablicy 1 i Tablicy 2:
[nr kolumny]
[2] - h - wysokość od wierzchu płyty fundamentowej do spodu segmentu, gdzie:
- rzędna wierzchu płyty fundamentowej - 1,5 m p. p. t.
- h0 = 8,0m - wysokość do środka ciężkości czopucha, h0 =1,50 + 6,50 = 8,00m,
gdzie: + 6,50 m - rzędna środka ciężkości czopucha;
- kolejne hi = 1,50 + rzędna spodu segmentu;
[3] - tw - temperatura wewnątrz komina:
- normalna temperatura gazów spalinowych przy wlocie do komina wynosi tw = 330 °C,
- przy uwzględnieniu współczynnika awaryjnego podwyższenia temperatury, temperaturę
zwiększamy o 20%, wtedy tw = 1,20 · 330 °C = 396 °C,
- pozostałe temperatury gazów w kominie wyznaczono przyjmując dla ciągu naturalnego
spadek wartości temperatury 0,5 °C na każdy metr wysokości komina:
tw,i = tw,i+1 - 0,5 · h,i ;
[4] - Rz - promień zewnętrzny segmentu, Rz,i = Rz,i-1 + i · hi, gdzie:
- Rz,i-1 - promień segmentu nad segmentem i,
- i - zbieżność komina, i = 1,00%,
- hi - wysokość segmentu,
- Rz,10 = 0,5·Dw + gwyk,10 + gizo,10 + gpł,10 + h10· i =
= 0,5·5,20 + 0,12 + 0,12 + 0,20 + 10 · 1,1% =3,14 m,
gdzie gwyk,10 , gizo,10 , gpł,10 - grubości warstw trzonu w segmencie nr 10,
h10 = wysokość segmentu nr 10,
Dw - średnica wewnętrzna, wynosi 5,20 m;
[5], [8] , [11] - gi - grubość danej warstwy trzonu komina żelbetowego;
[6], [9], [12] - współczynnik przewodności cieplnej i-tej warstwy przegrody, w funkcji temperatury, wg normy PN-88/B-03004, zał.1 tab. Z1-1, wartość interpolowana liniowo;
[7], [10], [13] - (RZ/ri) i - współczynnik poprawkowy uwzględniający zakrzywienie ściany wg PN-88/B-03004, pkt. 3.3.1., rys.4:
- ri - promień zewnętrzny i-tej warstwy płaszcza dla danego segmentu;
dla płaszcza żelbetowego ri = Rz;
dla izolacji ri = Rz - gpł,i, promień Rz pomniejszony o grubość płaszcza danego segmentu;
dla wykładziny ri = Rz - gpł,i - gizo,i, promień Rz pomniejszony o grubość płaszcza
i izolacji danego segmentu;
[14] - k - współczynnik przenikania ciepła trzonu komina dla danego segmentu,
wg PN-88/B-03004, pkt. 3.3.2.:
współczynnik przenikania ciepła k [W/m2 ∙K], przez warstwową przegrodę cylindryczną:
gdzie:
- grubość i-tej warstwy przegrody cieplnej: [5],[8],[11],
- współczynnik przewodności cieplnej i-tej warstwy przegrody: [6], [9], [12],
- współczynnik poprawkowy uwzględniający zakrzywienie ściany:
[7], [10], [13] ,
- promień zewnętrznej powierzchni i-tej warstwy przegrody;
- współczynnik napływu ciepła dla wewnętrznej strony wykładziny [W/m2 ∙K],
,
gdzie Vs - średnia prędkość gazów w kominie, gdy ciąg grawitacyjny
Vs = 0,1 · Hg ,
Hg - wysokość od środka ciężkości czopucha do szczytu komina,
Hg = 108 - 8 = 100,0m;
- współczynnik odpływu ciepła dla zewnętrznej powierzchni trzonu [W/m2∙K];
- dla maksymalnej temperatury w trzonie żelbetowym (lato):
= 8
- dla maksymalnej różnicy temperatur w trzonie żelbetowym (zima):
= 24
[15], [16], [17] - twyk, tizo, tpł - spadek temperatury na i-tej warstwie,
gdzie:
,
,
tz,dla lata = 35 °C, tz,dla zimy = - 25 °C w zależności od sytuacji obliczeniowej;
[18], [19], [20] - tmax,wyk, tmax,izo, tmax,pł - temperatura maksymalna odpowiednio
w wykładzinie, w izolacji, w płaszczu, gdzie:
,
gdzie
odpowiednio dla danej warstwy i segmentu,
,
gdzie: tz, an i Dt jak wyżej.
Warunki umożliwiające pominięcie w obliczeniach wpływu temperatury zostały spełnione:
- różnica temperatur przypadająca na ścianę trzonu:
= max(z tab.1, kol. 17) = 22,6 K < 30,0 K,
= max(z tab.2, kol. 17) = 25,2 K < 30,0 K,
- maksymalna temperatura w ścianie trzonu:
= max(z tab.1, kol. 20) = 68,6 °C < 70,0°C,
= max(z tab.2, kol. 20) = 13,9 °C < 70,0°C.
Podsumowując, maksymalna temperatura latem i zimą w każdym segmencie trzonu komina nie przekracza wartości dopuszczalnej 70 °C, a maksymalna różnica temperatur w trzonie nie przekracza wartości dopuszczalnej 30 K. Wg PN-88/B-03004 pkt.3.3.3. tab.1, przy wymiarowaniu można pominąć w obliczeniach wpływ temperatury przy spełnionych w/w warunkach.
5.2. Obciążenia ciężarem własnym komina:
Tablica 3. Siły pionowe w trzonie komina od obciążenia ciężarem własnym.
nr poz. |
h [m] |
Rz [m] |
grubości warstw [m] |
ciężary warstw [kN] |
siły pionowe [MN] |
||||||||
|
|
|
|
|
stadium realizacji |
stadium eksploatacji |
|||||||
|
|
|
gw |
gi |
gc |
Gw |
Gi |
Gc |
ΔGc |
NSk |
NSd |
NSk |
NSd |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
11 |
109,5 |
3,04 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
10 |
99,5 |
3,14 |
0,12 |
0,12 |
0,20 |
368 |
32 |
977 |
70 |
1,05 |
1,15 |
1,45 |
1,67 |
9 |
89,5 |
3,24 |
0,12 |
0,12 |
0,22 |
379 |
33 |
1107 |
72 |
2,23 |
2,45 |
3,04 |
3,50 |
8 |
79,5 |
3,34 |
0,12 |
0,14 |
0,24 |
387 |
39 |
1243 |
80 |
3,55 |
3,90 |
4,79 |
5,51 |
7 |
69,5 |
3,44 |
0,12 |
0,14 |
0,26 |
398 |
40 |
1385 |
82 |
5,02 |
5,52 |
6,69 |
7,70 |
6 |
59,5 |
3,54 |
0,12 |
0,16 |
0,28 |
406 |
47 |
1532 |
91 |
6,64 |
7,30 |
8,77 |
10,07 |
5 |
49,5 |
3,64 |
0,12 |
0,16 |
0,30 |
417 |
48 |
1686 |
93 |
8,42 |
9,26 |
11,01 |
12,63 |
4 |
39,5 |
3,74 |
0,12 |
0,18 |
0,32 |
425 |
56 |
1845 |
102 |
10,36 |
11,40 |
13,44 |
15,40 |
3 |
29,5 |
3,84 |
0,12 |
0,18 |
0,34 |
436 |
57 |
2011 |
104 |
12,48 |
13,73 |
16,05 |
18,36 |
2 |
19,5 |
3,94 |
0,12 |
0,20 |
0,36 |
444 |
65 |
2182 |
113 |
14,77 |
16,25 |
18,85 |
21,55 |
1 |
14,5 |
3,99 |
0,12 |
0,20 |
0,38 |
226 |
33 |
1172 |
114 |
16,06 |
17,67 |
20,39 |
23,30 |
0 |
0,0 |
4,14 |
0,12 |
0,22 |
0,45 |
656 |
105 |
4091 |
111 |
20,26 |
22,29 |
25,36 |
28,91 |
Objaśnienia do Tablicy 3:
[nr kolumny]
[1] - h - wysokość od wierzchu płyty fundamentowej do spodu segmentu, gdzie:
- rzędna wierzchu płyty fundamentowej →-1,5 m p. p. t.,
- kolejne hi = 1,50 + rzędna spodu segmentu;
[2] - Rz - jak dla tab.1 i tab.2, promień zewnętrzny segmentu,
[3] - gw - grubość wykładziny z cegły normalnej,
[4] - gi - grubość izolacji z wełny żużlowej białej,
[5] - gc - grubość płaszcza żelbetowego,
[6] - Gw - ciężar wykładziny dla danego segmentu:
- ciężar charakterystyczny wykładziny i-tego segmentu,
- średni i-ty promień zewn. warstwy wykładziny,
gc,i i gi,i - grubości płaszcza [5] i izolacji [4] dla i -tego segmentu,
- średni i-ty promień wewn. warstwy wykładziny,
gw,i - grubość wykładziny [3],
kN/m3 - ciężar objętościowy wykładziny,
- współczynnik bezpieczeństwa,
- wysokość i-tego segmentu, różnica wartości z kol. [1];
[7] - Gi - ciężar izolacji dla danego segmentu:
- ciężar charakterystyczny izolacji i-tego segmentu,
- średni i-ty promień zewnętrzny warstwy izolacji,
gc,i - grubość płaszcza [5],
- średni i-ty promień wewnętrzny warstwy wykładziny,
gw,i - grubość izolacji [4],
kN/m3 - ciężar objętościowy izolacji,
- współczynnik bezpieczeństwa;
[8] - Gc - ciężar płaszcza żelbetowego dla danego segmentu:
- ciężar charakterystyczny płaszcza żelbet. i-tego segmentu,
- średni i-ty promień zewnętrzny płaszcza,
- średni i-ty promień wewnętrzny płaszcza,
gc,i - grubość płaszcza [4],
kN/m3 - ciężar objętościowy płaszcza,
- współczynnik bezpieczeństwa;
[9] - Gc - ciężar wsporników żelbetowych dla danego segmentu:
- ciężar char. i - tego wspornika,
rsr = Rz - gc - b/3 - promień i - tego wspornika,
b = gi + gw - szerokość wspornika i - tego segmentu,
= 1,25 m - wysokość wspornika,
- współczynnik bezpieczeństwa;
[10] - NSk - siły pionowe charakterystyczne od ciężaru własnego w stadium realizacji -
- od ciężaru płaszcza i wsporników, NSk = Gc + Gc = [8] + [9], suma sił od szczytu komina do spodu danego segmentu;
[11] - NSd - siły pionowe obliczeniowe od ciężaru własnego w stadium realizacji -
- od ciężaru płaszcza i wsporników, NSd = NSk · gf = [10] · 1,10 , suma sił od szczytu komina do spodu danego segmentu;
[12] - NSk - siły pionowe charakterystyczne od ciężaru własnego w stadium eksploatacji -
- od ciężaru wszystkich warstw, NSk = Gw + Gi +Gc + Gc = [6] + [7] + [8] + [9], suma sił od szczytu komina do spodu danego segmentu;
[13] - NSd - siły pionowe obliczeniowe od ciężaru własnego w stadium eksploatacji,
NSd = (Gw + Gi )·1,30 +( Gc + Gc ) · 1,10 = ( [6] + [7]) · 1,30 + ( [8] + [9] ) · 1,10, suma sił od szczytu komina do spodu danego segmentu.
5.3. Obciążenia wiatrem:
5.3.1. Obliczenie współczynnika działania porywów wiatru wg PN-88/B-03004
- współczynnik działania porywów wiatru wg PN-88/B-03004 pkt.3.2.3 i PN-77/B-02011 pkt.5.2 dla H > 100m (β≥ 2)
gdzie:
- współczynnik szczytowej wartości obciążenia wg PN-77/B-02011 rys. 5,
- współczynnik oddziaływania turbulentnego o częstościach pozarezonansowych
wg PN-88/B-03004 rys. 1,
- współczynnik oddziaływania turbulentnego o częstościach rezonansowych,
,
- współczynnik zmniejszający oddziaływanie rezonansowe porywów wiatru budowli ze względu na rozmiary budowli wg PN-88/B-03004 rys. 7,
- częstość drgań własnych obliczana wg PN-88/B-03004 Z3,
- prędkość wiatru na wysokości H budowli oblicza się wg wzoru:
,
- charakterystyczna prędkość wiatru na wys. H wg PN-77/B-02011 pkt. 3.1.
dla strefy I
m/s
- współczynnik energii porywów o częstościach rezonansowych
wg PN-77/B-02011 rys. 8,
- logarytmiczny detergent tłumienia wg PN-88/B-03004 tabl. Z3-1,
dla kominów żelbetowych z wykładziną o wysokości ponad poziom fundamentu,
- współczynnik chropowatości terenu równy wg PN-77/B-02011 pkt. 5.2.,
r = 0,08 dla terenu A,
Obliczenie
- częstość drgań własnych obliczana wg PN-88/B-03004 Z3
,
G - ciężar objętościowy materiału w warstwie komina: trzonu, izolacji i wykładziny:
g - przyspieszenie ziemskie (9,81m/s2),
E - współczynnik sprężystości materiału trzonu komina ( dla B30 E=31GPa),
H0 - wysokość trzonu komina ponad fundamentem [109,5 m],
- moment bezwładności przekroju trzonu w poziomie połączenia trzonu z fundamentem
Rz =4,14m
Rw=3,69m
= 85,11 m4
K - współczynnik uwzględniający wpływ zbieżności: grubości ściany i średnicy zewnętrznej
Wartości współczynnika K można przyjmować wg PN-88/B-03004 rys. Z3-1b
dla
K=1,35,
Powierzchnia odniesienia tzn. rzutu komina na płaszczyznę prostopadłą do kierunku wiatru:
Średnia średnica zewnętrzna komina:
wg PN-88/B-03004 rys. 2
wg PN-77/B-02011:
wg PN-88/B-03004 tabl. Z3-1
wg PN-88/B-03004 rys. 1
wg.PN-77/B-02011 rys. 5
wg.PN-77/B-02011 pkt. 5.2. dla terenu A
- współczynnik działania porywów wiatru wg PN-88/B-03004 pkt.3.2.2
dla 100m ≤ H ≤ 250m
Do dalszych obliczeń przyjmuję: β=2,0
5.3.2. Zestawienie obciążeń od wiatru:
Tablica 4. Siły wewnętrzne w trzonie komina od obciążenia wiatrem.
nr poz. |
h [m] |
z [m] |
Rz [m] |
Ce |
pk [kN/m2] |
QSk [kN] |
TSk [MN] |
MISk [MNm] |
MIISk [MNm] |
MSk [MNm] |
MSd [MNm] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
11 |
109,5 |
|
3,04 |
|
|
0,000 |
0,000 |
0,00 |
0 |
0,00 |
0,00 |
10 |
99,5 |
103,0 |
3,14 |
1,920 |
1,018 |
63,957 |
0,064 |
0,42 |
0 |
0,42 |
0,54 |
9 |
89,5 |
93,0 |
3,24 |
1,853 |
0,983 |
63,691 |
0,128 |
1,25 |
0 |
1,25 |
1,62 |
8 |
79,5 |
83,0 |
3,34 |
1,786 |
0,947 |
63,283 |
0,191 |
2,49 |
0 |
2,49 |
3,23 |
7 |
69,5 |
73,0 |
3,44 |
1,719 |
0,912 |
62,733 |
0,254 |
4,14 |
0 |
4,14 |
5,38 |
6 |
59,5 |
63,0 |
3,54 |
1,652 |
0,876 |
62,040 |
0,316 |
6,19 |
0 |
6,19 |
8,04 |
5 |
49,5 |
53,0 |
3,64 |
1,585 |
0,841 |
61,206 |
0,377 |
8,64 |
0 |
8,64 |
11,23 |
4 |
39,5 |
43,0 |
3,74 |
1,545 |
0,819 |
61,296 |
0,438 |
11,49 |
0 |
11,49 |
14,93 |
3 |
29,5 |
33,0 |
3,84 |
1,395 |
0,740 |
56,825 |
0,495 |
14,70 |
0 |
14,70 |
19,11 |
2 |
19,5 |
23,0 |
3,94 |
1,260 |
0,668 |
52,662 |
0,548 |
18,26 |
0 |
18,26 |
23,74 |
1 |
14,5 |
15,5 |
3,99 |
1,110 |
0,589 |
23,491 |
0,571 |
20,55 |
0 |
20,55 |
26,71 |
0 |
0,0 |
6,5 |
4,14 |
1,000 |
0,530 |
63,680 |
0,635 |
25,63 |
0 |
25,63 |
33,32 |
|
|
|
|
|
|
634,863 |
|
|
|
|
|
Objaśnienia do Tablicy 4:
[1] - h - wysokość od wierzchu płyty fundamentowej do spodu segmentu, gdzie:
- rzędna wierzchu płyty fundamentowej →-1,5 m p. p. t.,
- kolejne hi = 1,50 + rzędna spodu segmentu;
[2] - z - rzędna od poziomu terenu do środka ciężkości i - tego segmentu,
z=h + hi
[3] - Rz - promień zewnętrzny segmentu;
[4] - Ce - współczynnik ekspozycji wg PN-77/B-02011 rys. 3:
Powierzchnia odniesienia tzn. rzutu komina na płaszczyznę prostopadłą do kierunku wiatru:
Średnia średnica zewnętrzna komina:
H/Dśr = 15,25 > 2,00, zatem zakładam rozkład skokowy Ce:
- dla wysokości do 10m,
- dla wysokości od 10 do 20m,
- dla wysokości od 20 do 40m,
- dla wysokości od 40 do 100m,
- dla wysokości od 100 do 280m,
- [2];
[5] - pk - charakterystyczne parcie wiatru dla poszczególnych segmentów komina:
,
Charakterystyczne ciśnienie prędkości wiatru dla strefy I, zwiększone o 20% w stosunku do wartości podanej w PN-77/B-02011 tabl.3:
kN/m2;
Współczynnik oporu aerodynamicznego:
;
[6] - Qsk - charakterystyczne siły skupione od parcia wiatru przyłożone do segmentów w środkach ich wysokości: Qsk = pk·(hi+1 - hi)·2·Rz ;
[7] - Tsk - charakterystyczne siły tnące, Tsk = Tsk,i+1 + Qsk,i ;
[8] - MIsk - charakterystyczny moment od parcia wiatru wg teorii I - rzędu,
MIsk = Qsk · (zmax-hi) ;
[9] - MIIsk - charakterystyczny moment od parcia wiatru wg teorii II - rzędu,
,(patrz obliczenia pkt. 3.3.3)
[10] - Msk - całkowity charakterystyczny moment od parcia wiatru,
Msk = MIsk + MIIsk
[11] - Msd - całkowity obliczeniowy moment od parcia wiatru,
Msd = Msk · gf
gf = 1,30 - współczynnik bezpieczeństwa dla obciążenia wiatrem;
5.3.3. Sprawdzenie konieczności uwzględniania efektu II-go rzędu:
Całkowite pionowe obciążenie charakterystyczne ciężarem własnym komina w poziomie górnej powierzchni fundamentu:
No = Go = 25,36MN (s. eksploatacji).
Sztywność trzonu komina w przekroju połączenia z fundamentem:
kN/m-2
Wysokość trzonu komina ponad fundamentem:
m
Warunek do uwzględnienia efektu II-go rzędu:
- w fazie eksploatacji:
- nie trzeba uwzględniać efektu II rzędu
Kolumna [9] jest zerowa, gdyż nie uwzględnia się efektu II-go rzędu.
Wykres momentów obliczeniowych MSd:
5.4. Wymiarowanie trzonu komina:
5.4.1. Sprawdzenie naprężeń w przekrojach poziomych płaszcza:
Tablica 5. Obliczenie naprężeń w fazie realizacji.
lp. |
h [m] |
Rz [m] |
gc [m] |
rs [m] |
Ac [m2] |
W [m3] |
Jc [m4] |
NSd [MN] |
MSd [MNm] |
eo [m] |
eo/rs |
σcmax [MPa] |
σs [MPa] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
10 |
99,5 |
3,14 |
0,20 |
3,04 |
3,82 |
4,36 |
17,67 |
1,15 |
0,54 |
0,469 |
0,154 |
-0,30 |
0,00 |
9 |
89,5 |
3,24 |
0,22 |
3,13 |
4,33 |
5,08 |
21,22 |
2,45 |
1,62 |
0,661 |
0,211 |
-0,57 |
0,00 |
8 |
79,5 |
3,34 |
0,24 |
3,22 |
4,86 |
5,87 |
25,21 |
3,90 |
3,23 |
0,828 |
0,257 |
-0,81 |
0,00 |
7 |
69,5 |
3,44 |
0,26 |
3,31 |
5,41 |
6,72 |
29,67 |
5,52 |
5,38 |
0,974 |
0,294 |
-1,03 |
0,00 |
6 |
59,5 |
3,54 |
0,28 |
3,40 |
5,98 |
7,63 |
34,63 |
7,30 |
8,04 |
1,102 |
0,324 |
-1,23 |
0,00 |
5 |
49,5 |
3,64 |
0,30 |
3,49 |
6,58 |
8,61 |
40,14 |
9,26 |
11,23 |
1,213 |
0,347 |
-1,42 |
0,00 |
4 |
39,5 |
3,74 |
0,32 |
3,58 |
7,20 |
9,67 |
46,22 |
11,40 |
14,93 |
1,310 |
0,366 |
-1,60 |
0,00 |
3 |
29,5 |
3,84 |
0,34 |
3,67 |
7,84 |
10,80 |
52,91 |
13,73 |
19,11 |
1,392 |
0,379 |
-1,77 |
0,00 |
2 |
19,5 |
3,94 |
0,36 |
3,76 |
8,50 |
12,00 |
60,26 |
16,25 |
23,74 |
1,461 |
0,389 |
-1,93 |
0,00 |
1 |
14,5 |
3,99 |
0,38 |
3,80 |
9,07 |
12,94 |
65,67 |
17,67 |
26,71 |
1,512 |
0,398 |
-1,97 |
0,00 |
0 |
0,0 |
4,14 |
0,45 |
3,91 |
11,06 |
16,23 |
84,79 |
22,29 |
33,32 |
1,495 |
0,382 |
-2,04 |
0,00 |
Tablica 6. Obliczenie naprężeń w fazie eksploatacji.
lp. |
h [m] |
Rz [m] |
gc [m] |
rs [m] |
Ac [m2] |
W [m3] |
Jc [m4] |
NSd [MN] |
MSd [MNm] |
eo [m] |
eo/rs |
σcmax [MPa] |
σs [MPa] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
10 |
99,5 |
3,14 |
0,20 |
3,04 |
3,82 |
4,36 |
17,67 |
1,67 |
0,54 |
0,323 |
0,106 |
-0,44 |
0,00 |
9 |
89,5 |
3,24 |
0,22 |
3,13 |
4,33 |
5,08 |
21,22 |
3,50 |
1,62 |
0,462 |
0,148 |
-0,81 |
0,00 |
8 |
79,5 |
3,34 |
0,24 |
3,22 |
4,86 |
5,87 |
25,21 |
5,51 |
3,23 |
0,586 |
0,182 |
-1,14 |
0,00 |
7 |
69,5 |
3,44 |
0,26 |
3,31 |
5,41 |
6,72 |
29,67 |
7,70 |
5,38 |
0,699 |
0,211 |
-1,43 |
0,00 |
6 |
59,5 |
3,54 |
0,28 |
3,40 |
5,98 |
7,63 |
34,63 |
10,07 |
8,04 |
0,799 |
0,235 |
-1,69 |
0,00 |
5 |
49,5 |
3,64 |
0,30 |
3,49 |
6,58 |
8,61 |
40,14 |
12,63 |
11,23 |
0,889 |
0,255 |
-1,93 |
0,00 |
4 |
39,5 |
3,74 |
0,32 |
3,58 |
7,20 |
9,67 |
46,22 |
15,40 |
14,93 |
0,970 |
0,271 |
-2,15 |
0,00 |
3 |
29,5 |
3,84 |
0,34 |
3,67 |
7,84 |
10,80 |
52,91 |
18,36 |
19,11 |
1,041 |
0,284 |
-2,36 |
0,00 |
2 |
19,5 |
3,94 |
0,36 |
3,76 |
8,50 |
12,00 |
60,26 |
21,55 |
23,74 |
1,102 |
0,293 |
-2,55 |
0,00 |
1 |
14,5 |
3,99 |
0,38 |
3,80 |
9,07 |
12,94 |
65,67 |
23,30 |
26,71 |
1,146 |
0,302 |
-2,59 |
0,00 |
0 |
0,0 |
4,14 |
0,45 |
3,91 |
11,06 |
16,23 |
84,79 |
28,91 |
33,32 |
1,152 |
0,295 |
-2,64 |
0,00 |
Objaśnienia do Tablic 5 i 6:
[nr kolumny]
[1] i [2] - jak dla tab. 1,
[3] - gc - grubość płaszcza,
[4] - rs - promień okręgu środkowego przekroju, rs = Rz - 0,5 · gc,
[5] - Ac - pole przekroju segmentu;
,
[7] - Jc - moment bezwładności przekroju,
,
[8] - NSd - dla tablicy 5 - siły z tablicy 3, kol. [11],
- dla tablicy 6 - siły z tablicy 3, kol. [13],
[9] - MSd - moment z tablicy 4, kol. [11],
[10] - eo - mimośród,
eo = NSd / MSd,
[11] - iloraz eo / rs,
Na całej wysokości komina iloraz eo / rs < 0,5. Wynika z tego, że naprężenia w stali są równe zero, natomiast naprężenia w betonie liczymy ze wzoru:
[12] - σcmax - maksymalne naprężenia w betonie ,
[13] - σs - naprężenia w stali.
Naprężenia dopuszczalne w kominie żelbetowym wg PN-88/B-03004, pkt. 5.2.2.:
- w fazie realizacji tab. 5:
maxsc = max-2,04= 2,04 MPa <
,
- w fazie eksploatacji, tab. 6:
maxsc = max-2,64= 2,64 MPa <
,
W obu fazach nie zostały przekroczone dopuszczalne naprężenia w betonie.
5.4.2. Dobór zbrojenia w trzonie komina:
Nie przekroczono dopuszczalnych wartości naprężeń, w związku z tym dobrano zbrojenie płaszcza z warunków konstrukcyjnych na minimalny stopień zbrojenia.
Tablica 7. Dobór zbrojenia w trzonie komina.
lp. |
h [m] |
Rz [m] |
gc [m] |
Ac [m2] |
zbrojenie pionowe zewnętrzne |
zbrojenie pionowe wewnętrzne |
zbrojenie obwodowe |
||||||||
|
|
|
|
|
ρs |
As;z,obl [cm2] |
przyjęto |
As;z [cm2] |
As;w,obl [cm2] |
przyjęto |
As;w [cm2] |
ρs |
As;r,obl [cm2] |
przyjęto |
As;r [cm2] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
10 |
99,5 |
3,14 |
0,20 |
3,82 |
0,003 |
76,40 |
72#12-269 |
81,36 |
38,20 |
72#12-252 |
81,36 |
0,004 |
6,79 |
2x(Φ10-200) |
7,85 |
9 |
89,5 |
3,24 |
0,22 |
4,33 |
0,003 |
86,53 |
80#12-250 |
90,40 |
43,27 |
80#12-233 |
90,40 |
0,004 |
7,59 |
2x(Φ10-200) |
7,85 |
8 |
79,5 |
3,34 |
0,24 |
4,86 |
0,003 |
97,11 |
88#12-234 |
99,44 |
48,56 |
88#12-217 |
99,44 |
0,004 |
8,39 |
2x(Φ10-165) |
9,42 |
7 |
69,5 |
3,44 |
0,26 |
5,41 |
0,003 |
108,15 |
88(#12/#16)-241 |
138,16 |
54,07 |
88#12-223 |
99,44 |
0,004 |
9,19 |
2x(Φ10-165) |
9,42 |
6 |
59,5 |
3,54 |
0,28 |
5,98 |
0,003 |
119,63 |
88(#12/#16)-249 |
138,16 |
59,82 |
88#12-229 |
99,44 |
0,004 |
9,99 |
2x(Φ10-140) |
11,00 |
5 |
49,5 |
3,64 |
0,30 |
6,58 |
0,003 |
131,57 |
88(#12/#16)-256 |
138,16 |
65,78 |
88#12-234 |
99,44 |
0,004 |
10,79 |
2x(Φ10-140) |
11,00 |
4 |
39,5 |
3,74 |
0,32 |
7,20 |
0,003 |
143,96 |
96(#12/#16)-241 |
150,72 |
71,98 |
96#12-220 |
108,48 |
0,004 |
11,59 |
2x(Φ10-125) |
12,57 |
3 |
29,5 |
3,84 |
0,34 |
7,84 |
0,003 |
156,80 |
96#16-248 |
192,96 |
78,40 |
96#12-225 |
108,48 |
0,004 |
12,39 |
2x(Φ10-125) |
12,57 |
2 |
19,5 |
3,94 |
0,36 |
8,50 |
0,003 |
170,10 |
96#16-254 |
192,96 |
85,05 |
96#12-231 |
108,48 |
0,004 |
13,18 |
2x(Φ12-165) |
13,57 |
1 |
14,5 |
3,99 |
0,38 |
9,07 |
0,003 |
181,46 |
96#16-257 |
192,96 |
90,73 |
96#12-233 |
108,48 |
0,004 |
13,98 |
2x(Φ12-140) |
15,83 |
0 |
0,0 |
4,14 |
0,45 |
11,06 |
0,003 |
221,11 |
96(#16/#20)-267 |
247,20 |
110,55 |
96(#12/#16)-238 |
150,72 |
0,004 |
16,78 |
2x(Φ12-125) |
18,10 |
Objaśnienia do Tablicy 7:
[1], [2], [3], [4] - h, Rz, gc, Ac - jak dla tab.5 i tab. 6, odpowiednio kolumny [1], [2], [3], [5],
[5] - rs - minimalny stopień zbrojenia pionowego, gdzie:
,
przyjęto stopień zbrojenia pionowego:
, w tym:
i
,
[6] - As;z, obl - minimalny przekrój zbrojenia pionowego zewnętrznego, As;z = rs· Ac, gdzie:
rs = rs,min,zewn = 0,20%,
[7] - przyjęte zbrojenie pionowe zewnętrzne,
[8] - As;z - pole przekroju dobranego zbrojenia pionowego,
[9] - As;w, obl - analogicznie do [6], dla zbrojenia pionowego wewnętrznego przyjęto:
rs = rs,min,zewn = 0,1%,
[10] - analogicznie do [7],
[11] - analogicznie do [8],
[12] - minimalny przekrój zbrojenia poziomego:
, przyjęto stopień zbrojenia poziomego:
[13] - As;r, obl - analogicznie do [6], dla zbrojenia pionowego wewnętrznego przyjęto:
rs = 0,4%,
[14] - analogicznie do [7],
[15] - analogicznie do [8].
6. OBLICZENIA PŁYTY FUNDAMENTOWEJ:
6.1. Charakterystyka płyty:
Przyjęto płytę kołową w promieniu
m.
Płyta posadowiona jest na warstwie piasku średniego i grubego wilgotnego o ID=0,45
i następujących charakterystykach obliczeniowych:
- ciężar objętościowy: γk = 1,85· 9,81 = 18,15 [kN/m3],
γrd = γk · 0,9 = 18,15·0,9 = 16,34 [kN/m3],
γrn = γk · 0,8 = 18,15·0,8 = 14,52 [kN/m3] - gr. nasypowy.
- kąt tarcia wewnętrznego:
,
- spójność gruntu:
,
- współczynniki nośności: NB = 6,1,
ND = 17,0,
NC = 28,2.
Przyjęto wysokość fundamentu równą 1,5 m.
Wymiary zastępcze przekroju kwadratowego przyjęto jako:
6.2. Zestawienie obciążeń:
- obciążenie wiatrem (wg tablicy 4) :
,
- obciążenie pionowe z trzonu (wg tablicy 3):
w fazie eksploatacji:
,
w fazie realizacji:
,
- ciężar leja odpopielającego i sadzy:
,
,
- ciężar własny płyty fundamentowej oraz warstw podkładu betonowego:
- ciężar gruntu na odsadzkach:
6.3. Obliczeniowy odpór graniczny podłoża:
6.3.1. W fazie eksploatacji:
Obliczeniowy moment zginający w poziomie posadowienia:
.
Całkowite obciążenie charakterystyczne pionowe:
Całkowite obciążenie obliczeniowe pionowe:
Mimośród obciążenia:
Współczynniki wpływu nachylenia wypadkowej obciążenia:
Ciężar:
.
Obliczeniowy opór graniczny podłoża:
.
6.3.2. W fazie realizacji
Obliczeniowy moment zginający w poziomie posadowienia:
.
Całkowite obciążenie charakterystyczne pionowe:
Całkowite obciążenie obliczeniowe pionowe:
Mimośród obciążenia:
Współczynniki wpływu nachylenia wypadkowej obciążenia:
Ciężar:
.
Obliczeniowy opór graniczny podłoża:
.
6.4. Sprawdzenie warunków posadowienia fundamentów:
6.4.1. Faza eksploatacji:
Naciski krawędziowe:
Warunek normowy jest spełniony:
6.4.2. Faza realizacji:
Naciski krawędziowe:
Warunek normowy jest spełniony:
6.5. Wyznaczenie sił przekrojowych w płycie:
Średnia wysokość płyty fundamentowej:
m.
Współczynnik wyrażający stosunek promienia płyty do promienia cokołu:
.
Obciążenie symetryczne płyty:
kN/m2 .
Obciążenie antysymetryczne płyty:
kN/m2 .
Współczynniki:
|
- dla
- dla
|
|
Tablica 8. Zestawienie tabelaryczne obliczeń:
r |
r/rc |
|
|
|
|
|
Mrsym |
Mtsym |
r1 |
Mrantysym |
Mtantysym |
Mr |
Mt |
1 |
2 |
|
|
|
|
|
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
-6,25 |
-1,60 |
, |
, |
, |
, |
, |
0,00 |
-203,60 |
-1,00 |
0,00 |
-38,61 |
0,00 |
-242,21 |
-6,00 |
-1,54 |
, |
, |
, |
, |
, |
1,11 |
-213,67 |
-0,96 |
-1,32 |
-64,59 |
-0,20 |
-278,26 |
-5,75 |
-1,47 |
, |
, |
, |
, |
, |
-12,52 |
-227,42 |
-0,92 |
-13,74 |
-90,32 |
-26,26 |
-317,73 |
-5,50 |
-1,41 |
, |
, |
, |
, |
, |
-42,09 |
-244,52 |
-0,88 |
-37,75 |
-115,54 |
-79,84 |
-360,06 |
-5,25 |
-1,35 |
, |
, |
, |
, |
, |
-89,01 |
-264,52 |
-0,84 |
-74,05 |
-139,89 |
-163,05 |
-404,41 |
-5,00 |
-1,28 |
, |
, |
, |
, |
, |
-155,02 |
-286,80 |
-0,80 |
-123,58 |
-162,87 |
-278,60 |
-449,67 |
-4,75 |
-1,22 |
, |
, |
, |
, |
, |
-242,26 |
-310,49 |
-0,76 |
-187,67 |
-183,76 |
-429,94 |
-494,26 |
-4,50 |
-1,15 |
, |
, |
, |
, |
, |
-353,41 |
-334,44 |
-0,72 |
-268,18 |
-201,53 |
-621,59 |
-535,97 |
-4,25 |
-1,09 |
, |
, |
, |
, |
, |
-491,85 |
-356,99 |
-0,68 |
-367,66 |
-214,68 |
-859,51 |
-571,67 |
-4,00 |
-1,03 |
, |
, |
, |
, |
, |
-661,93 |
-375,88 |
-0,64 |
-489,71 |
-221,01 |
-1151,64 |
-596,89 |
-3,75 |
-0,96 |
, |
, |
, |
, |
, |
-685,98 |
-354,69 |
-0,60 |
-524,93 |
-212,46 |
-1210,91 |
-567,15 |
-3,50 |
-0,90 |
, |
, |
, |
, |
, |
-600,58 |
-311,99 |
-0,56 |
-489,94 |
-198,30 |
-1090,52 |
-510,29 |
-3,25 |
-0,83 |
, |
, |
, |
, |
, |
-521,07 |
-272,24 |
-0,52 |
-454,94 |
-184,13 |
-976,01 |
-456,37 |
-3,00 |
-0,77 |
, |
, |
, |
, |
, |
-447,45 |
-235,43 |
-0,48 |
-419,95 |
-169,97 |
-867,40 |
-405,40 |
-2,75 |
-0,71 |
, |
, |
, |
, |
, |
-379,72 |
-201,57 |
-0,44 |
-384,95 |
-155,80 |
-764,67 |
-357,37 |
-2,50 |
-0,64 |
, |
, |
, |
, |
, |
-317,88 |
-170,65 |
-0,40 |
-349,96 |
-141,64 |
-667,84 |
-312,29 |
-2,25 |
-0,58 |
, |
, |
, |
, |
, |
-261,93 |
-142,67 |
-0,36 |
-314,96 |
-127,48 |
-576,89 |
-270,15 |
-2,00 |
-0,51 |
, |
, |
, |
, |
, |
-211,87 |
-117,64 |
-0,32 |
-279,96 |
-113,31 |
-491,84 |
-230,95 |
-1,75 |
-0,45 |
, |
, |
, |
, |
, |
-167,70 |
-95,56 |
-0,28 |
-244,97 |
-99,15 |
-412,67 |
-194,70 |
-1,50 |
-0,38 |
, |
, |
, |
, |
, |
-129,42 |
-76,42 |
-0,24 |
-209,97 |
-84,98 |
-339,39 |
-161,40 |
-1,25 |
-0,32 |
, |
, |
, |
, |
, |
-97,03 |
-60,22 |
-0,20 |
-174,98 |
-70,82 |
-272,01 |
-131,04 |
-1,00 |
-0,26 |
, |
, |
, |
, |
, |
-70,53 |
-46,97 |
-0,16 |
-139,98 |
-56,66 |
-210,51 |
-103,62 |
-0,75 |
-0,19 |
, |
, |
, |
, |
, |
-49,91 |
-36,66 |
-0,12 |
-104,99 |
-42,49 |
-154,90 |
-79,15 |
-0,50 |
-0,13 |
, |
, |
, |
, |
, |
-35,19 |
-29,30 |
-0,08 |
-69,99 |
-28,33 |
-105,18 |
-57,63 |
-0,25 |
-0,06 |
, |
, |
, |
, |
, |
-26,35 |
-24,88 |
-0,04 |
-35,00 |
-14,16 |
-61,35 |
-39,05 |
0,00 |
0,00 |
, |
, |
|
|
|
-23,41 |
-23,41 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
-23,41 |
-23,41 |
0,25 |
0,06 |
, |
, |
, |
, |
, |
-26,35 |
-24,88 |
0,04 |
35,00 |
14,16 |
8,64 |
-10,72 |
0,50 |
0,13 |
, |
, |
, |
, |
, |
-35,19 |
-29,30 |
0,08 |
69,99 |
28,33 |
34,80 |
-0,97 |
0,75 |
0,19 |
, |
, |
, |
, |
, |
-49,91 |
-36,66 |
0,12 |
104,99 |
42,49 |
55,07 |
5,83 |
1,00 |
0,26 |
, |
, |
, |
, |
, |
-70,53 |
-46,97 |
0,16 |
139,98 |
56,66 |
69,46 |
9,69 |
1,25 |
0,32 |
, |
, |
, |
, |
, |
-97,03 |
-60,22 |
0,20 |
174,98 |
70,82 |
77,95 |
10,60 |
1,50 |
0,38 |
, |
, |
, |
, |
, |
-129,42 |
-76,42 |
0,24 |
209,97 |
84,98 |
80,55 |
8,57 |
1,75 |
0,45 |
, |
, |
, |
, |
, |
-167,70 |
-95,56 |
0,28 |
244,97 |
99,15 |
77,27 |
3,59 |
2,00 |
0,51 |
, |
, |
, |
, |
, |
-211,87 |
-117,64 |
0,32 |
279,96 |
113,31 |
68,09 |
-4,33 |
2,25 |
0,58 |
, |
, |
, |
, |
, |
-261,93 |
-142,67 |
0,36 |
314,96 |
127,48 |
53,03 |
-15,20 |
2,50 |
0,64 |
, |
, |
, |
, |
, |
-317,88 |
-170,65 |
0,40 |
349,96 |
141,64 |
32,07 |
-29,01 |
2,75 |
0,71 |
, |
, |
, |
, |
, |
-379,72 |
-201,57 |
0,44 |
384,95 |
155,80 |
5,23 |
-45,76 |
3,00 |
0,77 |
, |
, |
, |
, |
, |
-447,45 |
-235,43 |
0,48 |
419,95 |
169,97 |
-27,51 |
-65,46 |
3,25 |
0,83 |
, |
, |
, |
, |
, |
-521,07 |
-272,24 |
0,52 |
454,94 |
184,13 |
-66,13 |
-88,11 |
3,50 |
0,90 |
, |
, |
, |
, |
, |
-600,58 |
-311,99 |
0,56 |
489,94 |
198,30 |
-110,64 |
-113,70 |
3,75 |
0,96 |
, |
, |
, |
, |
, |
-685,98 |
-354,69 |
0,60 |
524,93 |
212,46 |
-161,05 |
-142,23 |
4,00 |
1,03 |
, |
, |
, |
, |
, |
-661,93 |
-375,88 |
0,64 |
489,71 |
221,01 |
-172,23 |
-154,87 |
4,25 |
1,09 |
, |
, |
, |
, |
, |
-491,85 |
-356,99 |
0,68 |
367,66 |
214,68 |
-124,20 |
-142,32 |
4,50 |
1,15 |
, |
, |
, |
, |
, |
-353,41 |
-334,44 |
0,72 |
268,18 |
201,53 |
-85,23 |
-132,91 |
4,75 |
1,22 |
, |
, |
, |
, |
, |
-242,26 |
-310,49 |
0,76 |
187,67 |
183,76 |
-54,59 |
-126,73 |
5,00 |
1,28 |
, |
, |
, |
, |
, |
-155,02 |
-286,80 |
0,80 |
123,58 |
162,87 |
-31,44 |
-123,92 |
5,25 |
1,35 |
, |
, |
, |
, |
, |
-89,01 |
-264,52 |
0,84 |
74,05 |
139,89 |
-14,96 |
-124,63 |
5,50 |
1,41 |
, |
, |
, |
, |
, |
-42,09 |
-244,52 |
0,88 |
37,75 |
115,54 |
-4,33 |
-128,98 |
5,75 |
1,47 |
, |
, |
, |
, |
, |
-12,52 |
-227,42 |
0,92 |
13,74 |
90,32 |
1,22 |
-137,10 |
6,00 |
1,54 |
, |
, |
, |
, |
, |
1,11 |
-213,67 |
0,96 |
1,32 |
64,59 |
2,43 |
-149,08 |
6,25 |
1,60 |
, |
, |
, |
, |
, |
0,00 |
-203,60 |
1,00 |
0,00 |
38,61 |
0,00 |
-164,99 |
Wykresy momentów w płycie od obciążenia symetrycznego i antysymetrycznego:
Wykresy końcowe:
Wartości ekstremalne momentów:
promieniowych:
kNm/m,
kNm/m,
stycznych:
kNm/m ,
kNm/m.
6.6. Dobór zbrojenia w płycie:
6.6.1. Zbrojenie dolne promieniowe
Przyjęto średnicę pręta:
mm,
cm2.
Pod podporą:
kNm/m,
cm,
przyjęto:
cm.
Zbrojenie minimalne:
Obliczenie potrzebnego zbrojenia:
,
cm2.
Przyjęto zbrojenie zewnętrzne:
,
6.6.2. Zbrojenie dolne równoleżnikowe
Dla r =(2,0 do 3,5)m:
Przyjęto średnice prętów:
mm,
cm2.
kNm/m,
cm, przyjęto:
cm.
Zbrojenie minimalne:
Obliczenie potrzebnego zbrojenia:
,
cm2,
Przyjęto zbrojenie zewnętrzne:
.
Dla r =(3,5 do 5,0)m:
Przyjęto średnice prętów:
mm,
cm2.
kNm/m,
cm, przyjęto:
cm.
Zbrojenie minimalne:
Obliczenie potrzebnego zbrojenia:
,
cm2.
Przyjęto zbrojenie zewnętrzne:
.
Dla r =(5,0 do 6,25)m:
Przyjęto średnice prętów:
mm,
cm2.
kNm/m,
cm, przyjęto:
cm.
Zbrojenie minimalne:
Obliczenie potrzebnego zbrojenia:
,
cm2.
Przyjęto zbrojenie zewnętrzne:
.
Siatka w środku płyty, r=2,0m
Przyjęto średnicę pręta:
mm,
cm2,
kNm/m,
cm, przyjęto:
cm.
Zbrojenie minimalne:
Obliczenie potrzebnego zbrojenia
,
cm2.
Przyjęto zbrojenie zewnętrzne:
.
6.6.3. Zbrojenie górne promieniowe
Przyjęto średnicę pręta:
mm.
Przyjęto 117 prętów ze względu na minimalny stopień zbrojenia.
6.6.4. Zbrojenie górne równoleżnikowe
Przyjęto średnicę pręta:
mm
cm2
Zbrojenie konstrukcyjne, stopień zbrojenia:
Dla r =(2,5 do 3,5)m:
Przyjęto zbrojenie zewnętrzne:
,
Dla r =(3,5 do 5,0)m:
Przyjęto zbrojenie zewnętrzne:
,
Dla r =(5,0 do 6,25)m:
Przyjęto zbrojenie zewnętrzne:
,
Siatka w środku płyty - jak w zbrojeniu dolnym.
Projekt żelbetowego komina przemysłowego Paulina Kołaczek KBI - 2
2
Projekt żelbetowego komina przemysłowego Paulina Kołaczek KBI - 2
1