РАСЧЕТЫ МЕХАНИКИ И ПРОЧНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ


Расчет дымовой трубы АЭС


     Описание конструкции
     Дымовая труба расположена на железобетонной плите покрытия обстройки реакторного отделения АЭС. Конструктивное решение вентиляционной трубы заключается в размещении одной трубы внутри другой с использованием пространства между ними в качестве вентиляционного ствола. Наружная труба диаметром 3 м и толщиной стенки 16 мм является несущей конструкцией. Внутренняя труба диаметром 1,6 м и толщиной стенки 4 мм подвешена к наружной. Крепление внутренней трубы кнаружной осуществляется четырьмя рёбрами толщиной 10 мм, устанавливаемыми вдоль труб с шагом 10 м. Трубы выполнены из стали 15ХСНД.


     Методика расчета
     Расчет зданий и сооружения с учетом сейсмических нагрузок производится согласно требованиями, установленным соответствующими нормами – СП 14.13330 для Российской Федерации и ДБН В.1.1-12-201 для Украины. В соответствии с ними задаются нагрузки, сочетания нагрузок для расчетов и вычисления характеристики граничной сейсмостойкости (HCLPF).
     Система автоматизированного проектирования строительных объектов гражданского и промышленного назначения APM CivilEngineering позволяет выполнить построение модели, достоверно описывающей геометрии и поведение реального сооружения с последующим расчетом методом конечных элементов. При построении подкосов и балок лестничных площадок используются стержневые элементы, а для построения труб и распорок – трехузловые пластинчатые элементы.
     Расчетный модуль APM Structure 3D, входящий в программный комплекс, позволяет рассчитывать напряженно-деформированное состояние конструкции при статическом и динамическом нагружении, выполнять расчет устойчивости, собственных частот и вынужденных колебаний, и другие расчеты. Расчет на сейсмические воздействия проводится линейно-спектральным методом с использованием спектров горизонтальных и вертикальных ускорений.
     Модуль APM Structure 3D имеет аттестационный паспорт №330 от 18 апреля 2013, выданный Ростехнадзором, а также сертификат соответствия таким нормативным документам, как СП 20.13330, СП 14.13330, СП.15.13330, СП16.13330, СП-52-101, СП-50-101, СП-50-102.
    

     Расчет дымовой трубы
     Опоры трубы задаются в виде жёсткого защемления узлов вентиляционной трубы в месте её опирания на железобетонное покрытие обстройки, а также в виде шарнирного закрепления узлов в месте опирания распорок к защитной оболочке.
     На рисунке 1 представлена конечно-элементная модель дымовой трубы реакторного отделения АЭС.

 

Рисунок 1 – Конечно-элементная модель вентиляционной трубы:а) общий вид; б) оголовок; в) зона расположения распорок; г) база

В результате расчета были получены карты распределения напряжений и перемещений в элементах конструкции (рисунок 2), собственный частоты и формы колебаний (рисунок 3).

а)

б)

Рисунок 2 – Результаты расчёта приведённых напряжений: а) в наружной дымовой трубе; б) во внутренней дымовой трубе

а)

б)

Рисунок 3 – Формы собственных колебаний трубы: а) 1-я форма; б) 14-я форма


     Заключение
     Из результатов расчета были сделаны выводы о прочности металлоконструкции дымовой трубы реакторного отделения АЭС при сейсмических воздействиях согласно требованиям норм строительства в сейсмических районах.
     Полученные результаты показывают, что система автоматизированного проектирования строительных объектов гражданского и промышленного назначения APM CivilEngineering может применяться для расчетов дымовых труб на сейсмические воздействия.

© ООО НТЦ "АПМ" 2018. Все права защищены
Создание сайтов
Студия дизайна «Веб-Арена»