Тема 6 Димові труби План заняття

1. Контрольні опитування.

1. Для чого призначені димові труби?

2. Чому цегляні димові труби не знаходять широкого застосування?

3. Як встановлюють висоту димових труб?

4. Для чого служить футерування? З яких матеріалів його роблять?

5. Опишіть конструкцію монолітних димових труб.

6. Опишіть конструкцію збірних димових труб.

7. Які навантаження треба брати до уваги при розрахунку стовбуру димової труби?

8. Що таке зольне перекриття? З яких матеріалів його роблять?

9. Опишіть технологію влаштування футерування димової труби.

10. Охарактеризуйте напружений стан позацентрово стиснутого кільцевого перерізу при великих ексцентриситетах.

11. Які види фундаментів під димові труби ви знаєте? Опишіть їх.

12. Як розраховують і конструюють фундаменти під димові труби?

2. Розрахунок фундаменту димової труби.

Вихідні дані вибрати з табл. 1.

Приклад розрахунку.

Розрахувати фундамент монолітної залізобетонної димової труби (див. рис. 6.8 [1]) за такими даними:

• висота труби, Н=60м;

• діаметр труби, D=7,4м;

• відмітка підошви фундаменту, h=3м;

• нормативний опір грунту R_гр=200кН/м²;

• вітровий район – V;

• вага надбудов, G₁=150 кН;

• клас бетону В20;

• клас арматури А-ІІІ.

Таблиця 1

Остання цифра шифру	Висота труби, Н, м	Діаметр труби, D, м	Відмітка підошви фундаменту, h, м	Вітровий район	Передостання цифра шифру	Нормативний опір грунту, Rгр, кН/м2	Вага футерування і надбудов G1, кН	Клас бетону	Клас арматури
1	50	6	-3,0	III	1	185	300	В25	А-ІІІ
2	60	7,5	-4,0	IV	2	186	400	В30	А-ІІІ
3	40	5	-3,5	V	3	187	600	В35	А-ІІ
4	50	5,5	-3,2	VI	4	188	350	В40	А-ІІІ
5	40	4,8	-3,7	VII	5	189	400	В45	А-ІІ
6	60	7,8	-3,0	III	6	190	500	В25	А-ІІІ
7	50	5,8	-4,0	IV	7	192	370	В30	А-ІІ
8	40	4,6	-3,5	V	8	194	420	В35	А-ІІІ
9	60	7,8	-3,2	VI	9	196	520	В40	А-ІІ
0	50	5,9	-3,7	VII	0	198	560	В45	А-ІІІ

Приймаємо конструкцію фундаменту, показану на рис. 6.8. [1]. Цей фундамент складається з плоскої круглої плити і циліндричного стакана, на який спирається стовбур труби.

Фундаменти під димові труби можна розглядати як абсолютно жорсткі і розраховувати їх без урахування пружних властивостей грунту, приймаючи епюру напружень у ґрунті прямолінійною.

Діаметр фундаментної плити підбирають, виходячи з умов (6.1), (6.2) і (6.3) [1].

Спочатку визначаємо нормативне вертикальне навантаження на підошву фундаменту, яке складається з ваги труби, ваги надбудов та футерування і ваги фундаменту і грунту засипання на всій його площі.

Мінімальна товщина стінки вгорі монолітної труби за технологічними вимогами приймається рівною 160 мм при внутрішньому діаметрі до 5 м, 180 мм при діаметрі від 5,1 до 7 м і 200 мм при діаметрі від 7,1 до 9м.

У нашому випадку якщо діаметр труби , приймаємо товщину стінки стовбура труби . Тоді вага труби становитиме

,

де – об’ємна вага залізобетону.

Діаметр фундаменту у першому наближенні приймаємо в межах . Отже, вага фундаменту і грунту на ньому, якщо його глибина закладання буде

,

де – об’ємна вага залізобетонного фундаменту і грунту на ньому.

Тоді нормативне вертикальне навантаження на підошву фундаменту буде дорівнювати

.

Нормативне вітрове навантаження для V району становить . Поправочний коефіцієнт на висоті 60м (додаток 4). Тоді нормативний момент відносно центра ваги підошви фундаменту від вітрового навантаження (див. рис.1) буде дорівнювати:

З метою врахування додаткового моменту від ваги труби, викликаного вигином стовбура труби і креном фундаменту, цей момент збільшуємо на 10%. Тоді .

Рис.1. До розрахунку фундаменту димової труби

Беручи до уваги, що площа підошви круглого в плані фундаменту дорівнює , а момент опору з формули (6.1), (6.2) і (6.3) [1] визначаємо діаметр фундаменту.

З формули (6.1)

, або , отримуємо рівняння . Звідки .

З формули (6.2)

, або , отримуємо рівняння . Звідки .

З формули (6.3)

, або , або . Отже .

З трьох значень приймаємо максимальне і призначаємо діаметр фундаменту .

За формулою (6.4) перевіряємо прийнятий діаметр фундаменту, щоб крен фундаменту, що характеризується тангенсом кута його повороту, не перевищував 0,004:

,

отже, діаметр фундаменту достатній. Тут Е і – модуль пружності і коефіцієнт Пуассона грунту, середнє значення яких прийнято при обчисленнях .

Згинальний момент на одиницю довжини кола фундаменту визначаємо за формулою (6.6) [1]:

де – розрахунковий тиск на грунт з урахуванням усередненого коефіцієнта надійності щодо навантаження ; – зовнішній радіус стакана (див. рис.1); – радіус фундаментної плити, що дорівнює половині діаметра фундаменту.

За цим згинальним моментом підбираємо радіальну арматуру в підошві фундаменту. Висота перерізу становить 800 мм. Розрахунок виконуємо за схемою алгоритму 2[2].

1. .

2. , де 11,5Мпа – призмова міцність бетону класу В20 (додаток 3).

3. , тому що фундамент знаходиться у вологому середовищі, яке сприяє зростанню призмової міцності бетону.

4. .

5. .

6. .

7. .

8. .

9. .

10. .

11. .

12. (додаток 24 [2]).

13. .

Приймаємо 10 радіальних стержнів 18А-ІІІ з кроком 100 мм з фактичною площею 2545 мм². Для створення сітки конструктивно встановлюємо кільцеву арматуру 10А-ІІІ з кроком 250 мм.

Розрахункова поперечна сила з боку консольної частини на одиницю довжини кола радіусом (див. формулу (6.7) [1]):

.

Ця сила має бути повністю сприйнята бетоном. Якщо висота перерізу 800 мм, значення поперечної сили, що може сприйняти бетон, буде

.

Отже, розміри поперечного перерізу фундаментної плити достатні.