СП 375.1325800.2017 Трубы промышленные дымовые. Правила проектирования
6 Нагрузки и воздействия
6.1 Расчеты по предельным состояниям должны обеспечивать:
- безопасную эксплуатацию и надежность трубы;
- предотвращение чрезмерной деформации и перемещения при совместном действии собственного веса, ветровой нагрузки, технологической температуры, сейсмических воздействий с учетом усилий, вызываемых креном фундамента, изгибом ствола трубы, односторонним нагревом солнца. Необходимо учитывать изменение характеристик строительных материалов за счет климатических факторов, температурно-влажностных и агрессивных воздействий дымовых газов и окружающей среды, деградацию свойств материалов за время эксплуатации. При расчетах конструкций труб следует учитывать требования СП 20.13330.
6.2 При расчетах трубы должны быть рассмотрены следующие расчетные ситуации:
- установившаяся - ситуация, имеющая продолжительность того же порядка, что и срок эксплуатации трубы, либо срок эксплуатации трубы между двумя капитальными ремонтами или изменениями технологического процесса;
- переходная - ситуация, имеющая небольшую по сравнению со сроком эксплуатации трубы продолжительность: возведение трубы, капитальный ремонт (реконструкция), разогрев либо остановка трубы;
- особая - ситуация, соответствующая расчету на сейсмические воздействия.
- аварийная - ситуация, соответствующая исключительным условиям работы сооружения, которые могут привести к существенным социальным, экологическим и экономическим потерям;
- для труб повышенного уровня ответственности следует учитывать аварийные расчетные ситуации, имеющие малую вероятность возникновения, но являющиеся опасными с точки зрения последствий достижения предельных состояний, возникающих в связи с обрушением отдельных элементов трубы (части футеровки, элементов несущего каркаса и т.п.), неравномерной осадкой основания, отказом одного из элементов несущих конструкций в связи с неравномерной остаточной осадкой основания, превышающей предельно допустимые значения, приведенные в таблице 5.1.
Расчет на аварийную ситуацию и прогрессирующее обрушение допускается не проводить, если предусмотрены специальные мероприятия, исключающие прогрессирующее обрушение сооружения или его части.
6.3 Подразделение нагрузок на постоянные, длительные, кратковременные и особые, а также коэффициенты сочетаний нагрузок для основных расчетных сочетаний установившейся ситуации и особого сочетания следует принимать по таблице 6.1.
Таблица 6.1 - Нагрузки и коэффициенты сочетаний нагрузок
Виды нагрузок | Коэффициент сочетаний | |||||
Основные сочетания для ситуаций | Особые сочетания для ситуаций | |||||
Постоянные | ||||||
Собственный вес конструкций (ствола, фундамента) футеровки, тепловой изоляции, внутренних газоотводящих стволов, перекрытий, площадок, балконов, лестниц и т.п. | 1 | 1 | 1 | 1 | 0,9 | |
Предварительное натяжение оттяжек для мачтовых конструкций | 1 | 1 | 1 | 1 | 0,9 | |
Длительные | ||||||
Вес отложений золы и пыли | 0,95 | 0,95 | 0,95 | 0,95 | 0,8 | |
Воздействия, вызванные креном фундамента (допускаемые значения) | 1 | 1 | 1 | - | 0,9 | |
Температурное воздействие отводимых газов | 0,7 | 0,7 | 0,7 | 1 | 1 | |
Кратковременные | ||||||
Ветровая нагрузка | 1 | 1 | 0,7 | - | - | - |
Климатическое температурное воздействие с минимальной температурой | 0,9 | - | 0,9 | 0,9 | - | - |
Климатическое температурное воздействие с максимальной температурой | - | 0,9 | - | - | - | - |
Дополнительный изгибающий момент от силового изгиба ствола | 1 | 1 | 0,7 | - | 1 | |
Дополнительный изгибающий момент от изгиба ствола за счет одностороннего нагрева солнцем (стальные трубы) | - | - | 1 | - | - | |
Особые | ||||||
Сейсмические нагрузки | - | - | - | - | 1 | |
6.4 Цилиндрические трубы и трубы небольшой конусности (уклон до 1,2%) в соответствии с СП 20.13330 необходимо рассчитывать на резонансное вихревое возбуждение и вызываемое им накопление усталостных повреждений.
Для предотвращения резонансного возбуждения могут быть использованы оттяжки и гасители колебаний - механические либо динамические гасители колебаний, а также гасители колебаний в виде спиральных интерцепторов или прутковой навивки, повышающие собственные частоты трубы до значений, при которых колебания становятся невозможными, механические или аэродинамические гасители колебаний, предотвращающие возникновение резонансного вихревого возбуждения.
6.5 В качестве расчетной схемы трубы следует принимать защемленный в основании консольный стержень постоянного или переменного по высоте сечения.
Для стальных труб и труб из полимерных композитов с оттяжками расчетная схема принимается в виде консольного стержня, защемленного в основании с упругими опорами в местах оттяжек.
Расчетную длину трубы при определении форм свободных колебаний для свободно стоящих труб следует принимать равной высоте трубы, умноженной на коэффициент 1,12.
6.6 Определение изгибающих моментов в горизонтальных сечениях ствола трубы необходимо проводить по деформированной схеме с учетом дополнительных изгибающих моментов от собственного веса вследствие прогиба трубы от воздействия ветровых нагрузок, температуры, солнечной радиации и крена фундамента. Для железобетонных труб при этом следует учитывать увеличение прогибов за счет образования трещин и нелинейной деформации бетона и арматуры.
6.7 Перепады температур в стенке трубы от воздействия температуры отводимых газов надлежит определять на основании теплотехнических расчетов для установившегося потока тепла при наибольшем значении температуры отводимых газов и расчетной температуре наружного воздуха (средней температуре наиболее холодной пятидневки) и наибольшем значении коэффициента теплоотдачи наружной поверхности.