Поверочный расчет строительных конструкций металлической трубы высотой Н=124 м в несущем стальном каркасе

Поверочный расчет строительных конструкций металлической трубы

высотой Н=123,9м в несущем стальном каркасе металлургического цеха

«   »                      2021 г.

На строительную конструкцию металлической дымовой трубы действуют нагрузки от собственного веса и веса лестниц, площадок, температурные воздействия, статической и динамической ветровой нагрузки.

Расчет несущих элементов каркаса здания был выполнен с целью определения напряженного состояния конструкций от наиболее невыгодных сочетаний расчетных нагрузок.

Расчеты выполнялись в соответствии с действующими нормами СП 20.13330.2016 СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция», СП 43.13330.2012 «Сооружения промышленных предприятий», СП 16.13330.2016 «Стальные конструкции Актуализированная редакция СНиП II-23-81*», В. Г. Сатьянов и др. «Методика расчета нагрузок, прочности и ресурса стволов дымовых и вентиляционных промышленных труб»

1. Исходные данные

1.1 Место расположения: город Красноуральск.

1.2 В соответствии с картой 2 приложения Е СП 20.13330.2016 «Районирование РФ по давлению ветра» Красноуральск относится к I ветровому району, нормативное значение ветрового давления 0,23кПа в соответствии с табл.11.1.

   - коэффициент надежности по нагрузке.[pic 1]

[pic 2]

Рис.1. Фрагмент карты районирования РФ по давлению ветра

1.3 В соответствии с картой 1 приложения Е СП 20.13330.2016  «Районирование РФ по весу снегового покрова» Красноуральск относится к  III снеговому району, нормативное значение веса снегового покрова 1,5 кПа.

  - коэффициент надежности по нагрузке.[pic 3]

[pic 4]

Рис.2. Фрагмент карты районирования РФ по весу снегового покрова

1.4. В соответствии с картой 3 приложения Е СП 20.13330.2016  «Районирование территории РФ по толщине стенки гололеда» Красноуральск относится к IV району, нормативное толщина стенки гололеда 15мм.

  - коэффициент надежности по нагрузке.[pic 5]

[pic 6]

Рис.3.  Фрагмент карты районирования РФ по толщине стенки гололеда

1.5. Уровень ответственности сооружения - нормальный

  - коэффициент надежности по назначению [табл.2. ГОСТ 27751-2014].[pic 7]

,

2. Сбор нагрузок

2.1. Постоянные нагрузки

Собственный вес конструкций из расчета объемного веса металла с нормативным объемным весом 7,85 т/м3 вычисляется автоматически.  Вес лестницы и полезной нагрузки принимаем g =100кг/м.  

2.2. Ветровые нагрузки на ствол трубы

Дымовые трубы небольшой коничности (не более 0,012) следует рассчитывать на скоростной напор ветра и резонанс в соответствии с требованиями СП 20.13330.2016

В качестве расчетной схемы дымовой трубы при расчете на ветровую нагрузку принимается защемленный в основании консольный стержень переменного сечения с разбивкой по высоте на несколько расчетных зон с приложенной к каждой зоне суммарной ветровой нагрузкой

[pic 8]

- средний диаметр расчетной зоны, м;[pic 9]

[pic 10] – коэффициент надежности по нагрузке для труб до 150м.

w - нормативное значение ветровой нагрузки следует определять как сумму средней статической  и пульсационной составляющих

[pic 11]

Нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки следует определять по формуле [pic 12]

– коэффициент, учитывающий изменение ветрового давления по высоте (для расчета дымовых труб принимается тип местности – В),  (п.11.1.5)[pic 13][pic 14]

  - для 123,9 м, высота относительно уровня земли.[pic 15]

w0=0,23кПа - нормативное значение ветрового давления;

сх – аэродинамический коэффициент лобового сопротивления