Особенности учета собственного веса

В дымовых трубах собственный вес их частей кроме непосредственного действия может вызывать дополнительные усилия при крене трубы и искривлении ствола. Искривление ствола в частности может быть вызвано односторонним солнечным нагревом. При этом возникают моменты, дополнительно к тем, которые вызваны ветровой нагрузкой. Простое суммирование этих моментов может дать большую погрешность в опасную сторону, поэтому расчет должен вестись как сжато-изогнутого элемента по деформированной схеме, то есть с учетом прибавки момента, вызванной действием продольной силы при деформации элемента.

Температурные воздействия относятся к дилатационным воздействиям, они являются распределенными во всем объеме и за счет этого вызванные ими термические напряжения могут быть весьма существенными. Исходными данными для определения термических напряжений являются вычисления температурных полей и тепловых потоков в теле газоотводящего ствола дымовой трубы.

Рассмотрим полоску, вырезанную из ствола трубы (рис...). При разных температурах на внутренней и наружной поверхностях полоска стремится изогнуться, но этому мешают соседние участки ствола. То есть реактивные силы от них выгибают полоску в обратном направлении. При сохранении формы оболочки этот обратный выгиб равен температурному искривлению свободной полоски, при этом деформации на наружной и внутренней поверхности уравниваются между собой.

Рис. ... Схема к определению термических напряжений

Исходя из схемы, показанной на рис. ...,

,

Величина термических напряжений составляет...

σ_ρ = ∆₁E = 0,25E (t₂ – t₁), σ_c = ∆₂E = 0,25E (t₂ – t₁).

Как видим, величина термических напряжений непосредственно зависит только от модуля упругости материала ствола Е и от перепада температур внутренней и наружной поверхности ствола (t₂ – t₁). Толщина стенки ствола оказывает влияние на температурные напряжения через изменение с толщиной термического сопротивления, которое влияет на перепад температур стенок ствола.

Применительно к стволу кирпичной или железобетонной дымовой трубы для осевого направления температурные напряжения увеличивают напряжения сжатия на внутренней поверхности ствола и может быть исчерпание прочности на сжатие бетона или кирпичной кладки. На наружной поверхности возникающие осевые растягивающие напряжения в значительной мере компенсируются сжатием от собственного веса, а в случае его недостаточности воспринимаются устанавливаемой продольной арматурой. Для кольцевого направления температурные сжимающие напряжения на внутренней поверхности ствола не опасны, а для восприятия растягивающих температурных напряжений на наружной поверхности требуется постановка стяжных колец или кольцевое армирование.

Поскольку реальное положение несколько отличается от идеализированной схемы, представленной на рис..., то в нормативных методах расчета учитывается изменение с температурой модуля упругости материала Е и ряд других факторов.

Для дымовых труб с газоотводящим каналом, совмещенным с основными несущими конструкциями, термические напряжения могут быть больше, чем от всех других нагрузок и воздействий.

• Основы проектирования дымовых труб. Основные факторы и исходные данные для разработки проекта (Страница 1)
• Расчет высоты и выходного диаметра трубы. Расчет выходного диаметра и высоты трубы для обеспечения естественной тяги. Расчет высоты трубы при принудительной тяге (Страница 2)
• Основы аэродинамического расчета дымовых труб. Особенности внутренней аэродинамики (Страница 3)
• Диффузоры и их аэродинамика (Страница 4)
• Самоокутывание газоотводящих труб (Страница 5)
• Основы теплотехнического расчета (Страница 6)
• Основы силового расчета (Страница 7)
• Нагрузки и воздействия, реакция на них сооружения, особенности учета при расчете и проектировании. Нормативные и расчетные значения нагрузок (Страница 8)
• Особенности учета собственного веса. Температурные технологические воздействия (Страница 9)
• Ветровые нагрузки (Страница 10)
• Нормативные и расчетные значения прочностных и других характеристик материалов и грунтов. Проектирование ствола трубы (Страница 11)
• Проектирование и расчет оснований и фундаментов (Страница 12)

Подробную информацию про разработку проектной документации можно найти на странице о проектировании.