wyklady.pdf

Złożone Konstrukcje Metalowe

02 kwiecień 2012r.

Wieże, Maszty, Kominy

Wieża – wspornik utwierdzony w fundamencie ( z punkty widzenia statyki)

Rodzaje wieży:

– Wieża kościelna

– wieża ratuszowa

– wieża radiostacji

– wieża widokowa

– wieża telewizyjna

– wieża spadochronowa

– slupy elektrowni wiatrowych

Maszty – pionowe konstrukcje w których, obciążenia poziome są przenoszone przez linie

odciągowe

Kominy – służy do odprowadzenia spalin i dymów rożnych wytwarzanych przez fabryki lub rożne

zakłady.

Konstrukcje wsporze linii energetycznych

[rys1]

Slupy trakcyjne – slupy na których powieszona jest trakcja np. tramwajowe lub pociągowe.

Podpory kolejek linowych i wyciągów narciarskich

PN-EN-1993-3-1 :2008

EC3: Projektowanie konstrukcji stalowych

część 3-1: Wieże, maszty, kominy – wieże i maszty

EC3: Projektowanie konstrukcji stalowych

część 3-2: Wieże, maszty, kominy – kominy

Cechy charakterystyczne budowli o charakterze wieżowym i masztowym:

– duży stosunek wysokości do wymiarów poprzecznych (bardzo duża smukłość) → konstrukcje

wrażliwe na efekty II rzędu.

– Stosunkowo małe siły pionowe

– podstawowe obciążenia: wiatr i sadź

– konieczność uwzględnienia

– obciążenia dynamiczne

– zmęczenie materiału

Obciążenia szadź (tez sadź) – osad lodu powstający przy zamarzaniu małych, przechłodzonych

kropelek wody

Szadź zawiera kryształki lodu pozlepiane (igiełek nie ma lub jest ich niewiele)

Szron składa się z igiełek lodu, które mogą być rozgałęzione ale nie tworzą zwartej bryły

Obciążenia szadzią można liczyć na podstawie:

PN-B-02013:1987

Obciążenia budowli

Obciążenia zmienne środowiskowe

Obciążenia oblodzeniem

Awaria systemu elektroenergetycznego w regionie szczecińskim w nocy 7/8 kwietnia 2008r,

poprzez obciążenia szadzią

Blackout – na wskutek zaniku dostawy energii elektrycznej całkowitemu paraliżowi ulega życie na

znacznym terenie zamieszkałym przez duża liczbę ludności

proces powstawania szadzi.

[rys2]

proces ten powoduje oprócz zwiększenia ciężaru, zginanie przekroju.

Kiedy przewody okryte są lodem, obciążenia od wiatru znaczne wzrastają.

Niewłaściwe podwieszenie światłowodów ( podwieszenie przewodu do pasa dolnego ściskającego)

siły (przewody) trzeba przytwierdzać w węzłach

Oddziaływanie wiatrem PN-EN 1991-1-4:2008

EC1

Oddziaływanie na konstrukcje

część 1-4: oddzialyw3ania ogólne. Oddziaływanie wiatru

nie ma wytycznych dotyczących

– oddziaływania wiatru na wieże kratowe o nieregularnych pasach

– oddziaływania wiatru na maszty z odciągami i kominy z odciągami

Oddziaływanie wiatru na:

– maszty z odciągami

– kominy z odciągami

– wieże kratowe o nierównoległych pasach

podano w EN 1993-3-1 Załącznik A.

PN-EN-40-4-1:2004

Slupy oświetleniowe – część 3-1: Projektowanie i weryfikacja. Specyfikacja obciążeń

charakterystycznych

Obciążenia dynamiczne

Wiatr → Drgania konstrukcji

obciążenie wiatrem w płaszczyźnie

1. równoległej do kierunku wiatru

2. prostopadłej do kierunku wiatru

1. Obciążenie w płaszczyźnie równoległej do kierunku wiatru → drgania konstrukcji

– częstotliwość drgań własnych

– postacie drgań własnych

– charakterystyki tłumienia drgań (logarytmiczny deklement tłumienia)

wg PN-77/B-02011 Obciążenia wiatrem dl budowli podatnych na działanie wiatru

[rys3]

współczynnik działania porywów wiatru β

wg PN-EN 1991-1-4:2008

współczynniki konstrukcyjny c 0 c d

c s – współczynnik rozmiarów

c d – współczynnik Dynamiczny

dla kominów o przekroju kołowym o wysokości <60 m i <6,5 d

c s c d =1 → konstrukcja nie jest podatna na efekty dynamiczne

dla pozostałych współczynnik c s c d określa się wg pkt.6.3

2. Obciążenia w płaszczyźnie prostopadłej do kierunku wiatru → wzbudzenia wirowe (wiry

Karmana) → poprzeczne drgania konstrukcji → zmęczenie materiału

Wiry karmana powstają na obiektach pełno ściennych kołowych.

[rys4]

– przepływ strugi laminarny

– prędkość strugi krytyczna

żeby powstały wiry wiatr musi mieć pewna określona prędkość w miejscach określonych kątem

alfa

konstrukcja drga poprzecznie ponieważ, gdy wiry odrywają się od konstrukcji wprawiają ja w

drgania

[rys5]

Galopowanie interferencyjne – drgania samowzbudne gdy dwa niepołączone za sobą walce są

blisko ustawione

[rys6]

Urządzenia zapobiegające drganiom

– typu mechanicznego (tłumiki, liny) (metoda to polega na zmianie częstotliwości drgań własnych

konstrukcji)

[rys 7] 2 i 6(?) - element ciężki zamocowany u szczytu konstrukcji

4 – ciężarki zamocowane na linach

5 – skrzynka z sprężynkami w celu tłumienia drgań

sam fakt wiszenia liny z budynku może wytracić budynek z drgań własnych

– typu aerodynamicznego (turbulizatory)

[rys8] w procesie wytwarzania nakłada się nierówne elementy które przeszkadzają w swobodnym

parciu wiatru

a) spirala zrobiona z płaskowników spawanych na sztorc

b) spirala zrobiona z łopatek

(nanosi się już na etapie projektowania)

Obciążenia wyjątkowe

w masztach – poluzowanie lub zerwanie liny

Maszt radiowy w Konstantynowie – ponad 646 metrów wysokości był najwyższa konstrukcja na

świecie w latach 1974-1991, został zniszczony przy wymianie odciągów

Konstrukcje wież [rys9]

– kratowe

– pełno ścienne

szerokość podstawy wieży ok  1

12 ÷ 1

17 ∗ H

szerokość wierzchołka wieży 1,5m – 2m

zalecenia

– wyratowanie typu X

– dodatkowe rozporki

– minimalna powierzchnia prętów

– przepony – tarcze poziome zabezpieczające przed

[rys10]

{ rys11]

– trzon

– fundament główny

– liny odciągowe

– izolatory

– urządzenia napinające liny

– fundamenty odciągowi

Konstrukcje masztów

[rys12b] urządzenie napinające

[rys13] izolator

[rys 14] fundament odciągu

Konstrukcje masztów

pionowy pręt ciągły podparty sprężyście na odciągach

Podatność podpory zależny od

– przekroju, długości i kata nachylenia odciągu

– wstępnego naprężenia odciągów

– modułu sprężystości odciągu

[rys15]

[rys16]

[rys17]

teoria II rzędu

stateczności trzonu masztu

Złożone Konstrukcje Metalowe

16.04.2012

Wieże, Maszty, Kominy cz. 2

pionowy pręt ciągły podparty sprężyście na odciągach

Podatność podpory zależny od:

– przekroju, długości i kata nachylenia odciągu

– wstępnego naprężenia odciągów

– modułu sprężystości odciągu

Porównanie masztów i wieży

– maszty są lżejsze i tańsze od wież

– duża powierzchnia zabudowy

– droższe w użytkowaniu – konieczny stały nadzór prostoliniowość trzonu

N – sila sciskajaca

N – sila wyrywajaca

Podwojna nakretka

Model sprężysty jest wtedy gdy cala powierzchnia podstawy przekazuje naprężenia na beton, jeżeli

nie przekuje to trzeba dodać usztywnienia

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: