Рассчитать на прочность несущую конструкцию (оболочку) конической дымовой трубы из монолитного железобетона. Дымовые трубы без отдельного газоотводящего ствола конструктивно могут быть:
а) с кирпичной прижимной футеровкой;
б) двухслойные – покрытые слоем плотнх золовых отложений на футеровке или стволе;
в) самофутерующиеся – покрытие слоем плотных золовых отложений на футеровке или стволе;
г) с проиводавлением в воздушном зазоре между оболочкой и кирпичной футеровкой.
Таблица 1. Исходные данные варианта 1
Вариант Высота трубы, м
Тип конструкции трубы Ветровой географ.
район Марка бетона Класс стали арматуры Температура материала, 0С
1 210 в II 150 A-II 160
Считать, что конический ствол трубы имеет постоянный уклон образующей, находящийся в диапозоне i=0,01-0,02.
Решение
По таблицы 11.5 стр. 197 [1] исходя из конструкции трубы выбираем диаметр ее устья и внутренний диаметр оболочки.
Do=7,4 м, Dобo=7,8 м. Принимаем толщину оболочки h1=0,26 м, толщина воздушного зазара h2 =0,1м, толщина кирпичной футеровки h3=0,2 м, продольная арматура – 5 проволок диаметром 0,02 м на участке периметра трубы 1 м, тогда площадь арматуры составит:
; относительная площадь при толщине бетона h1=0,26 м: и характеристика железобетонного кольцевого сечения: .
Изменение диаметра оболочки по высоте трубы
Принимаем уклон i=0,015 и находим закон изменения диаметра по высоте трубы: , где – внутренний диаметр оболочки на высоте .
Значения диаметров для высот 0–270 м с шагом 30 м сведем в таблицу 1.1.
Таблица 1.1 – Диаметры слоев дымовой трубы
Отметка, м
Внутренний диаметр оболочки D1, м Внешний диаметр оболочки D2, м Внешний диаметр футеровки D1, м Внутренний диаметр футеровки D3, м
270 7,8 8,32 7,6 7,4
240 8,7 9,22 8,5 8,1
210 9,6 10,12 9,4 9
180 10,5 11,02 10,3 9,9
150 11,4 11,92 11,2 10,8
120 12,3 12,82 12,1 11,7
90 13,2 13,72 13 12,6
60 14,1 14,62 13,9 13,5
30 15 15,52 14,8 14,4
0 15,9 16,42 15,7 15,3
Разобьем трубу на кольцевые участки высотой и определим вертикальную нагрузку от веса части трубы, расположенной выше отметки 30 м:
Объем футеровки ,
Железобетона
Объемная масса футеровки ; железобетона масса этой части трубы составляет: ,
вертикальная нагрузка
.
При среднем радиусе r=7,63м бетонной стенки м и толщине слоя бетона h1=0,26 м найдем:
;
Примем коэффициент перегрузки n=1,4, коэффициент лобового сопротивления с=0,7 и нормативный скоростной напор qo=0,85. Значения поправочных коэффициентов на возрастание скоростного напора ветра – k и увеличения скоростного напора за счет пульсации скорости β.
Сводные расчеты ветрового момента М, воздействующие на ствол дымовой трубы сведем в таблицу 1.2.
Таблица 1.2 – Расчет суммарного ветрового момента на отметке 30 м
j граница пояса, м
середина пояса коэффициент Расчетная ветровая нагрузка q, кПа Равнодействующая давления ветра Rj, МН Плечо lj, м Ветровой момент Mj, МН·м
отметка середины, м
наружный диаметр D, м k β
0 270
1 240 255 8,77 3,32 1,5 36,4 1,091 225 245,5
2 210 255 9,67 3,21 1,5 38,7 1,162 195 226,5
3 180 195 10,57 3,09 1,5 40,7 1,222 165 201,7
4 150 165 11,47 2,94 1,5 42,1 1,262 135 170,4
5 120 135 12,37 2,76 1,5 42,6 1,279 105 134,3
6 90 105 13,27 2,55 1,5 42,3 1,270 75 95,3
7 60 75 14,17 2,29 1,62 43,8 1,313 45 59,1
8 30 45 15,07 1,87 1,75 41,0 1,229 15 18,4
Суммарный ветровой момент на отметке 30 м, МН·м
1151,2
Расчетная ветровая нагрузка определяется по формуле: , где qн – нормативная ветровая нагрузка.
Равнодействующая давления .
Плечо lj – расстояние до середины некоторого участка расположенного выше рассматриваемого сечения.
Суммарный ветровой момент: .
Относительный эксцентриситет от ветровой и весовой нагрузок:
По найденным αi и со и графику ((рис
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
