РАСЧЕТЫ МЕХАНИКИ И ПРОЧНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ


Расчет металлоконструкции и фундамента дымовой трубы

      НТЦ АПМ был проведен прочностной расчет металлоконструкции и фундамента дымовой трубы с учетом пульсационной составляющей ветровой нагрузки.

      В процессе создания модели использовались следующие нормативные документы:

  1. СП 20.13330.2011 Нагрузки и воздействия
  2. СП 16.13330.2011 Стальные конструкции
  3. СП 24.13330.2011 Свайные фундаменты

Условно расчет был разделен на три этапа:

– расчет металлоконструкции дымовой трубы;

– расчет соединений секций башни ;

– расчет фундамента под башню.

 

Расчет металлоконструкции

      Расчет проводился с помощью программы APM Structure3D в соответствии с расчетными схемам и чертежами, предоставленными заказчиком.Башня моделировалась стержневыми конечными элементами.

Рис. 1 Общий вид башни с дымовыми трубами

Рис. 2 Произвольный вид конструкции башни в АРМ Structure3D

      Задание нагрузок проводилось поэтапно путем создания загружений, каждое из которых отвечало за тот или иной силовой фактор.

      Средняя составляющая ветровой нагрузки была определена в соответствии с СП 20.13330.2011 "Нагрузки и воздействия". После чего в программе для данного загружения определялась пульсационная составляющая ветровой нагрузки, для учета которой были определены 16 собственных форм колебания конструкции. 

Рис. 3 7-ая форма колебания конструкции

Рис. 4 16-ая форма колебания конструкции

      Анализ результатов прочностного расчета башни показал, что при заданных расчетных нагрузках, эквивалентные напряжения, возникающие в стойке первой секции башни, превышают предел текучести материала. Было рекомендовано для обеспечения необходимой прочности заменить стойки первой секции башни с трубы 159х4  на трубу 159х6 ГОСТ 10704-91

Рис. 5 Карта эквивалентных напряжений в первой секции башни и в нагруженном сечении 

Расчет болтовых соединений элементов конструкций

      Расчет болтовых соединений элементов конструкций выполнялся в соответствии с СП 16.13330.2011.

      Соединения на высокопрочных болтах следует рассчитывать в предположении передачи действующих в стыках и прикреплениях усилий через трение, возникающее по соприкасающимся плоскостям соединяемых элементов от натяжения высокопрочных болтов. При этом распределение продольной силы между болтами следует принимать равномерным.

Рис. 6 Соединение секций башни дымоходных труб

Рис. 7 Расчет болтового соединения в APM Joint

Проверочный расчет болтового соединения в APM Joint показал необходимо заменить болты М12 на болты М16 ГОСТ 7798-70.

Расчет фундамента под башню

Рис. 8 Схема фундамента

Рис. 9 Фрагмент расчетной модели с учетом фундамента

      Проведен расчет конструкции башни с учетом пульсационной составляющей ветровой нагрузки, а также расчет наиболее нагруженных конструктивных элементов согласно СП 16.13330.2011.

      Анализ результатов прочностного расчета башни показал, что при заданных расчетных нагрузках коэффициент запаса по текучести 1,13.

      Максимальные прогибы конструкции башни составляют 15,1 см при действии ветровой нагрузки с учетом ее пульсационной составляющей.

      Проведенный расчет фундамента показал, что несущая способность свай на вдавливание и на выдергивание обеспечена.

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