07 sig celicni tornjevi jarboli dimnjaci cb
Post on 13-Apr-2018
264 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
7/23/2019 07 SIG Celicni Tornjevi Jarboli Dimnjaci CB
1/14
1
elini tornjevi, jarboli,
dimnjaci - projektiranje
SPECIJALNE INENJERSKE GRAEVINE7. PREDAVANJE
ELINI TORNJEVI, JARBOLISADRAJ PREDAVANJA (1.dio)
Tornjevi i jarboli (EN 1993-3-1)
Osnove projektiranja
Trajnost Proraun konstrukcije
Parcijalni faktori za GSN
Spojevi
Podjela prema pouzdanosti
Parcijalni koeficijenti za djelovanja
Modeliranje djelovanja vjetra
Odgovor reetkastih tornjeva na djelovanje vjetra
Odgovor jarbola pridranih zategama na djelovanje vjetra
Optereenje ledom i kombinacije leda i vjetra
Priguivai zatega
Lom zatega
Izvedba
Izvijanje elemenata visokih stupova i tornjeva
Osnovni zahtjevi: projektiranjeelinih tornjeva i stupova pridranih zategama se provodi u skladu s
osnovnim pravilima navedenim u EN 1990
treba primijeniti i odrednice iz EN 1993-1-1
stupovi pridrani zategama (visoki stupovi) visoke pouzdanosti moraju seproraunati tako da izdre pucanje jedne od zatega bez uruavanja
preporua se vijek trajanja od 30 godina
Djelovanja: elementi pod kutom do 30u odnosu na horizontalu moraju biti projektirani tako da
preuzimaju teinu radnika koja se u ovom sluaju moe uzeti kao k oncentriranovertikalno optereenje od 1 kN
djelovanja na platforme (2,0 kN/m2) i
horizontalna djelovanja na ogradu (0,5 kN/m ) se trebaju uzeti u obzir
TORNJEVI I JARBOLIOSNOVE PROJEKTIRANJA
Zatege za pridranje jarbola:
ovisno o uvjetima okolia uad odgalvaniziranog elika se trebazatiti dodatnim slojevima masti ili boje
kao alternativni nain zatite, kodgalvanizirane eline uadipromjera do 20 mm se moeprimijeniti impregnacija polipropilenom priemu se ne zahtijeva dodatna
zatita osim u sluaju oteenjametalne obloge tijekom gradnje ilikoritenja
TORNJEVI I JARBOLITRAJNOST
Modeliranje za utvrivanje posljedica djelovanja: unutarnje sile i momenti imaju se odrediti koristei elastinu globalnu analizu
u proraunu se mogu koristiti znaajke brutto poprenog presjeka
kod prorauna treba uzeti u obzir deformacijske znaajke temelja
ako deformacije imaju znaajan utjecaj (npr. kod tornjeva s velikim optereenjem navrhu), potrebno je koristiti teoriju 2.reda
reetkasti tornjevi se mogu u poetku analizirati koristei poetnu geometriju(teorija 1.reda)
kod jarbola i dimnjaka pridranih zategama potrebno je uzeti u obzir utjecajdeformacija na uvjete ravnotee (teorija 2.reda)
TORNJEVI I JARBOLIPRORAUN KONSTRUKCIJE
Modeliranje spojeva
Konstrukcije s trokutastim elementima (jednostavna ispuna) Kod jednostavnog oblikovanja moe se pretpostaviti da se u spojevima izmeu
elemenata ne javljaju momenti.
U globalnoj analizi se moe pretpostaviti da su elementi zglobno spojeni.
TORNJEVI I JARBOLIPRORAUN KONSTRUKCIJE
-
7/23/2019 07 SIG Celicni Tornjevi Jarboli Dimnjaci CB
2/14
2
Primjenjuju se sljedei parcijalni faktori sigurnosti:
otpornost elemenata na poputanje: M0
= 1,00
otpornost elemenata na izvijanje: M1 = 1,00
otpornost netto presjeka na mjestu rupa za vijke: M2 = 1,25
otpornost spojeva: sljedei slajd
otpornost zatega za pridranje stupova injihovo otkazivanje (prema EN 1993-1-11): Mg = 2,00
otpornost izolacijskog materijala: Mi = 2,50
Nacionalni aneksi mogu sadravati vrijednosti parcijalnih faktora sigurnosti.Preporuuju se vrijednosti dane naranastom bojom gore.
TORNJEVI I JARBOLIPARCIJALNI FAKTORI ZA GSN
Primjenjuju se sljedei parcijalni faktori sigurnosti za spojeve:
Nacionalni aneksi mogu sadravati vrijednosti parcijalnih faktora sigurnosti.Preporuuju se vrijednosti dane naranastom bojom gore.
TORNJEVI I JARBOLIPARCIJALNI FAKTORI ZA GSN
otpornost elemenata i poprenih presjeka M0 , M1 i M2 - prema EN 1993-1-1otpornost vijaka
M2 = 1,25otpornost zakovica
otpornost trnova
otpornost zavara
otpornost ploa u leajevima
otpornost na proklizavanjevijaka zadovoljena za- granino stanje nosivosti- granino stanje uporabivosti
M3M3,ser
= 1,25= 1,10
otpornost injektiranih vijaka M4 = 1,00
otpornost spojeva u upljim elementima reetkastog nosaa M5 = 1,00
otpornost trnova kod graninog stanja uporabljivosti M6,ser = 1,00
prednapinjanje visokovrijednih vijaka M7 = 1,10
otpornost betona c vidi EN 1992
Vlani vijci u krajnjim ploama (spojevi lamela)
prednapeti vijci moraju se koristiti u sluaju pojave vlaka poprijeko na spoj lamela
minimalni promjer vijka mora biti 12 mm
kod odreivanja debljine lamele, za krune uplje presjeke, vano j e sljedee: posmina otpornost lamele uzdu ruba spojenog elementa krunog presjeka
otpornost lamele na kombinaciju savijanja i posmika uzdu krunice kroz rupe vijaka;moment savijanja se moe uzeti kao:
N vlana sila u pojasnom elementu
Db promjer krunice kroz rupe vijaka
Di promjer pojasnog elementa
TORNJEVI I JARBOLISPOJEVI
provjera kombinacijesavijanja i posmika
provjera posmika
Vlani vijci u krajnjim ploama (spojevi lamela)
za odreivanje sile u vijcima,uzduna sila Nb iznosi:
n broj vijaka
N vlana sila u pojasnom elementu
kp koeficijent koji uzima u obzir proklizavanje;
= 1,2 za prednapete vijke;
= 1,8 za neprednapete vijke
Svi vijci moraju biti prednapeti za zamor
Spojevi zatega za pridranje stupa
svi spojevi zatega sa stupom ili sa temeljima trebaju omoguiti slobodnu rotaciju
zatega u horizontalnom i vertikalnom smjeru
TORNJEVI I JARBOLISPOJEVI
TORNJEVI I JARBOLIPODJELA PREMA POUZDANOSTI
Razred pouzdanosti
3
tornjevi i stupovi pridrani zategama u urbanim sredinama iligdje e njihovo otkazivanje uzrokovati ozljede ili gubitak ivota;
tornjevi i stupovi pridrani zategama koji se koriste za vanatelekomunikacijska postrojenja;
druge velike konstrukcije gdje su posljedice otkazivanja velike
2 svi tornjevi i stupovi pridrani zategama koji se ne moguklasificirati u razred 1 ili 3
1
tornjevi i stupovi pridrani zategama izgraeni za postrojenjabez ljudstva na otvorenom podruju;
tornjevi i stupovi pridrani zategama ije otkazivanje vjerojatnonee uzrokovati ozljeivanje ljudi
TORNJEVI I JARBOLIPARCIJALNI KOEFICIJENTI ZA DJELOVANJA
Vrsta djelovanja Razred pouzdanosti Stalna djelovanja Promjenjiva djelovanja ( Qs )
nepovoljno3 1,2 1,6
2 1,1 1,4
1 1,0 1,2
povoljno Svi razredi 1,0 0,0
Izvanredne situacije 1,0 1,0
-
7/23/2019 07 SIG Celicni Tornjevi Jarboli Dimnjaci CB
3/14
3
Ukupni koeficijent sile vjetra cf(Postupak za kvadratne ili istostranine trokutaste reetkaste konstrukcije)
u smjeru djelovanja vjetra na dio konstrukcije,uzima se kao:
c f,S koeficijent sile vjetra samo za odsjeak konstrukcije, (structure)
koristei koeficijent punoe konstrukcije
c f,A koeficijent sile vjetra za dodatne elemente (opremu), (ancillaries)
dodatni elementi ije se projicirane povrine na svaku stranicu nalaze unutar 10 % jednaod druge, mogu se uzeti kao odgovarajui konstruktivni elementi
TORNJEVI I JARBOLIMODELIRANJE DJELOVANJA VJETRA
Stranica 1 se treba uzeti u
privjetrini tako da je
-45 45
Stranica 1 se treba uzeti u privjetrinitako da je
-60 60. Vanjske ljestve se
tretiraju kao zaseban element.
1 Str an ica 1
2 Str anica 2
3 Str anica 3
4 Str anica 4
5 V jet ar
6 Dodatni elementi projicirani okomito na stranicu 1
7 Pojas projiciran okomito na stranicu
8 Dodatni elementi u tom podruju projicirani
okomito na stranicu 2
9 Dodatni elementi projicirani okomito na stranicu
(ukljuujui preke ljestvi, zatitne obrue itd.)
10 Pojas projiciran okomito na stranicu
11 Dodatni elementi u tom podruju pridruenistranici 2
Koeficijent sile vjetra za konstruktivne elemente c f,S
za reetkastu konstrukciju s kvadratnim tlocrtom ili tlocrtom u obliku jednakostraninog
trokuta, s jednakim povrinama na svakoj stranici, ukupni koeficijent sile vjetra zaodsjeak u smjeru vjetra iznosi:
c f,S,0 koeficijent ukupnog nomalnog pritiska odsjekajbez utjecaja na krajevima
K koeficijent kuta djelovanja vjetra
TORNJEVI I JARBOLIMODELIRANJE DJELOVANJA VJETRA
Koeficijent kuta djelovanja vjetra K se moe odrediti :
za konstrukcije s kvadratnim tlocrtom
za konstrukcije s trokutnim tlocrtom
pri emu je:
kut nagiba djelovanja vjetra u odnosu na normalu povrine
koeficijent punoe Af ukupna projicirana povrina gledana okomito prema licu elementa s ravnom plohom
Ac ukupna projicirana povrina gledana okomito prema licu elementa krunog presjekau pod-kritinim reimima
Ac,sup ukupna projicirana povrina gledana okomito prema licu elementa krunog presjekau nad-kritinim reimima
h visina promatranog elementa
b ukupna irina presjeka
Napomena: As =Af +Ac +Ac,sup f: fletsided; c: circular section
TORNJEVI I JARBOLIMODELIRANJE DJELOVANJA VJETRA
(Elementi su u pod kritinom podrujukada je Re4x105 i nad kritinom za veevrijednosti Re, bez leda)
Koeficijent kuta djelovanja vjetra K :
za uobiajene vrijednosti
TORNJEVI I JARBOLIMODELIRANJE DJELOVANJA VJETRA
1 V jet ar
2 Tornjevi kvadratnog
tlocrta, dijagonalnivjetar ( = 45)
3 Tornjevi kvadratnog i
trokutastog tlocrta,lice okrenuto prema
vjetru
4 Tornjevi trokutastog
tlocrta, vjetar
paralelan s licem
5 Tornjevi trokutastog
tlocrta, vjetar na
uglove ( = 180 )
K
zaestoko
ritenevrijednosti
Koeficijent ukupne normalne sile c f,S,0
Vrijednosti koeficijenata ukupne normalne sile c f,S,0 koji su primjenjiviza odsjeak kvadratnog tlocrta ili tlocrta u obliku jednakostraninog trokutajkoji se sastoji i od ravnih elemenata i elemenata krunog presjeka, odreuju seprema:
c f,0,f, c f,0,c i c f,0,sup koeficijenti sile za odsjeke sastavljene od
ravnih elemenata,
elemenata sa pod-kritinim krunim i
nad-kritinim krunim presjecima dani izrazima:
C1 = 2,25 za konstrukcije s kvadratnim tlocrtom
= 1,9 za konstrukcije s trokutastim tlocrtom
C2 = 1,5 za konstrukcije s kvadratnim tlocrtom
= 1,4 za konstrukcije s trokutastim tlocrtom
TORNJEVI I JARBOLIMODELIRANJE DJELOVANJA VJETRA
Koeficijent ukupne normalne sile c f,S,0
pribline vrijednosti za kvadratne i trokutaste konstrukcije :
Napomena: Za konstrukcije s >0,6 treba uzeti u obzir mogunost odgovora konstrukcije
uslijed vrtlone uzbude
TORNJEVI I JARBOLIMODELIRANJE DJELOVANJA VJETRA
a) Kvadratne konstrukcije
Koeficijent punoe
Koeficijentsilecf,S,0,jc
b) Trokutaste konstrukcije
Koeficijentsilecf,S,0,jc
Koeficijent punoe
1 Ravna strana
2 Kruni presjek
(subkritini)
3 Kruni presjek
(nadkritini)
-
7/23/2019 07 SIG Celicni Tornjevi Jarboli Dimnjaci CB
4/14
4
Koeficijent sile vjetra za pravaste dodatne elemente c f,A
u smjeru djelovanja vjetra za bilo koji linearni dodatni element unutar visine panela
odreuje se prema:
C f,A,0 koeficijent ukupnog normalnog pritiska za odgovarajui element i njegovvaei Reynoldsov broj
KA redukcijski faktor koji uzima u obzir zatituelementa samom konstrukcijom i moese samo uzeti u obzir ako najmanje jednastrana konstrukcije djelotvorno titielement (ili obratno)
kut djelovanja vjetra prema uzdunoj osilinearnog elementa
TORNJEVI I JARBOLIMODELIRANJE DJELOVANJA VJETRA
Visinapanela
Pomonidijelovi zaprojektiranupovrinu AA
Elementikonstrukcije zaprojektiranupovrinu AS
Redukcijski faktor, KA , za dodatne elemente (opremu)
KA se treba uzeti sa vrijednou 1,0 za nad-kritine krune presjeke te ako dodatnielementi ne zadovoljavaju sljedee:
a) ukupna projicirana povrina dodatnih elem.,pridruena strani koja se razmatra je manja odprojicirane povrine konstruktivnih elemenata prema toj strani
b) ukupna projicirana povrina bilo kojeg unutarnjeg ili vanjskog dodatnog elem., okomito nabilo koju stranu konstrukcije, je manja od polovice brutto povrine same strane
c) bilo koji dodatni element ne prelazi vie od 10% ukupne irine strane konstrukcije na tojrazini
TORNJEVI I JARBOLIMODELIRANJE DJELOVANJA VJETRA
Poloaj dodatnih elemenataRedukcijski faktor, KA
Kvadratni ili pravokutnitlocrtni oblik
Trokutasti tlocrtnioblik
Unutar odsjeka 0,8 0,8
Izvan odsjeka 0,8 0,8
Napomena: Ove v rijednosti mogu biti promijenjene u nacionalnim aneksima
Karakteristine vrijednosti koeficijenata normalnog pritiska, c f,A,0i c f,G,0, zapojedinane elemente (a: ancilliary, g: guys)
TORNJEVI I JARBOLIMODELIRANJE DJELOVANJA VJETRA
Tip elementa Vaei Reynoldsov broj Re(prema EN 1991-1-4)
Koeficijent pritiskacf,A,0 ili cf,G
Bez leda S ledom
a) Odsjeci ravnih strana ili ploe Sve vrijednosti 2,0 2,0
b) Kruni odsjeci i glatke ice2x105 1,2 1,2
4x105 0,6 1,0
>10x105 0,7 1,0
c) Kabeli od finih ica, npr.okrugli aluminijski vodisaelinom jezgrom,zatvorena spiralna uad,spiralni elini struk sa vie od7 ica
Bez leda:6x104
1051,20,9
Sa ledom:1x105
2x1051,251,0
Karakteristine vrijednosti koeficijenata normalnog pritiska, c f,A,0i c f,G,0, zapojedinane elemente (a: ancilliary, g: guys)
TORNJEVI I JARBOLIMODELIRANJE DJELOVANJA VJETRA
Tip el em ent a Ef ek ti vn i Re yno ld sov broj Re(prema EN 1991-1-4)
Koeficijent pritiskacf,A,0 ili cf,G,0
Bez leda S ledom
d) Deblji kabeli, npr.mala iana uad, uad sokruglim strukovima, spiralnielini strukovi sa samo 7 ica(1x7)
Bez leda:4x104
>4x1041,31,1
S ledom:1x105
2x1051,251,0
e) Cilindri sa spiralom visine do0,12D (Napomena 2) Sve vrijednosti 1,2 1,2
Napomena 1: Za meu-vrijednosti Re, cf,A,0 se dobija linearnom interpolacijomNapomena 2: Ove vrijednosti su odreene na osnovi ukupne irine, ukljuujui dvostruku visinu spiraleNapomena 3: Vrijednosti za elemente sa ledom odgovaraju glatkom ledu;
potrebno je obratiti panju ako se radi o hrapavom leduNapomena 4: Ove vrijednosti mogu biti promijenjene u nacionalnim aneksima
Koeficijent sile vjetra c f,Gza zatege za pridranje stupova
okomito na zatege u ravnini u kojoj se nalaze zatega i smjer vjetra, odreuje seprema:
c f,G,0 ukupni normalni koeficijent pritiska za odgovarajui vaei djelotovrni Reynoldsov broj
kut djelovanja vjetra prema uadi
Napomena: Sila vjetra na izolatore zatega, gdje je mjerodavna, se odreuje koristeiodgovarajue koeficijente sile vjetra za pojedinane elemente ili
ukljuivanjem njihovog efekta u c f,G
TORNJEVI I JARBOLIMODELIRANJE DJELOVANJA VJETRA
Kriterij za primjenu ekvivalente statike metode
Ekvivalentna statika metoda ukljuuje rezervu za dinamiko poveanje odgovorakonstr.
moe koristiti ako vrijedi:
c f,tAT zbroj sila vjetra na panele (ukljuujui dodatne elemente), poevi od vrha tornja,tako da je c f,tAT manji od jedne treine ukupne sume c fAT za cijeli toranj ( u m2);
s gustoa materijala konstrukcije tornja ( u kg/m 3);
m T ukupna masa panela koji ine c f,t (u kg);
h visina tornja (u m);
hT ukupna visina panela koji ine c f,t , ali ne vea od h/3 (u m);
0 konstanta volumen/otpornost uzeta kao 0,001 m;
d B visina u smjeru vjetra
jednaka stranicid (m) za pravokutne tornjeve
odnosno 0,75 d (m) za trokutaste tornjeve
TORNJEVI I JARBOLIODGOVOR REETKASTIH TORNJEVA NA DJELOVANJE VJETRA
-
7/23/2019 07 SIG Celicni Tornjevi Jarboli Dimnjaci CB
5/14
5
Optereenje vjetrom
Srednja vrijednost vjetrovnog optereenja F m,W (z) u s mjeru djelovanja vjetra na toranj:
Ekvivalentna vrijednost udara vjetra F T,W (z) u smjeru djelovanja vjetra na toranj:
Iv intenzitet turbulencije prema EN 1991-1-4
cs cd konstrukcijski faktor prema EN 1991-1-4
z m visina iznad razine na kojoj se trai utjecaj optereenja
h ukupna visina tornja
c o koeficijent terena (reljefa) prema EN 1991-1-4
TORNJEVI I JARBOLIODGOVOR REETKASTIH TORNJEVA NA DJELOVANJE VJETRA
Optereenje za odreivanje sila u elementima ili sila na temelje
Maksimalna sila u elementu Smax, ili sile na temelje se odreuju prema srednjoj
vrijednosti vjetrovnog optereenja F m,W i uveavaju za faktor:
S m,w sila u elementu ili sila na temelj odreena za srednju vrijednosti vjetrovnogoptereenja F m,W
TORNJEVI I JARBOLIODGOVOR REETKASTIH TORNJEVA NA DJELOVANJE VJETRA
Optereenje za odreivanje
posminih sila
Optereenje za odreivanje sila u elementimaspregova mora se temeljiti na konfiguraciji tornja
Sluaj 1: Za tornjeve kod kojih su nagibipojaseva (nogu) takvi, da se njihoveprojekcije sijeku iznad vrha tornja,maksimalna sila u spregu ili posmik iznadpromatrane razine se odreuje kao i za sileu elementima pojasa ili sile za temelje
Sluaj 2: Za tornjeve kod kojih su nagibipojaseva (nogu) takvi, da se njihove
projekcije sijeku ispod vrha tornja, potrebnoje provesti dvije analize optereenja:
srednja vrijednost vjetr.opter. Fm,W(z),ispodsjecita i ekvivalentna vrijednost udaravjetra, FT,W(z) iznad sjecita
srednja vrijednost vjetr.opter. Fm,W(z),iznadsjecita i ekvivalentna vrijednost udaravjetra, FT,W(z) ispod sjecita
Sluaj 3: Za vie od jednog takvog sjecita,potrebno je provesti dvije takve analizeoptereenja za svaki panel
TORNJEVI I JARBOLIODGOVOR REETKASTIH TORNJEVA NA DJELOVANJE VJETRA
1 Odsjeak A
2 Projekcije krakova iz panela A
3Srednja vrijednost
4Odsjeak A kao u sluaju 1
5Nalet vjetra
6Odsjeak B
7Odsjeak B kao u sluaju 2
8Proj ekcija krakova iz odsjeka B
Optereenje za odsjeak A
Sluaj 1
Sluaj 2
Sluaj 3
Posmino optereenje odreeno iz srednje vrijednostivjetrovnog optereenja i koeficijenta odgovora na nalet vjetra
Optereenja zaodsjeak A:
Optereenje 1:Optereenje 2:
Optereenja zaodsjeak B:
Optereenje na kabele i zatege pridrane tornjem
Maksimalno optereenje vjetra na kabele i zatege u smjeru djelovanja vjetra,F c/Gw(z):
q p (z) vrni pritisak vjetra na efektivnoj visini kabela,z metara iznad razine tla (1991-1-4)
c f,G ukupni koeficijent vjetrovnog opterenja na zategu/kabel u smjeru djelovanja vjetra
TORNJEVI I JARBOLIODGOVOR REETKASTIH TORNJEVA NA DJELOVANJE VJETRA
Kriteriji za statiku metodu
openito se postupci statike analize mogu primijeniti za odreivanje reznih sila ujarbolu
kod projektiranja znaajnijih jarbola, ije bi otkazivanje imalo velike ekonomskeposljedice, potrebno je provesti postupke provjere na dinamiki odgovor, ako je tozatraeno projektnim specifikacijama
postupci statike analize se mogu primijeniti ako s u zadovoljeni sljedei kriteriji
1. svaka konzola iznad razine gornje zatege ima ukupnu duljinu manju od polovine razmakaizmeu prethodnih i gornjih zatega
2. parametar s je manji od 1
3. parametar Qje manji od 1
ako niti jedan od gornja 3 kriterija nije zadovoljen, potrebno je provesti spektralnuanalitiku metodu.
TORNJEVI I JARBOLIODGOVOR JARBOLA PRIDRANIH ZATEGAMA
Kriteriji za statiku metodu
2. parametar s je manji od 1, pri emu je:
N broj razina zatega
AGi povrina popr.presjeka zatega na razini i
EGi osni modul elastinosti zatege na razini i
LGi duina zatege na razini i
Ni broj zatega na razini i
HGi visina i-te razine zatega iznad temelja visokih stupova;
Ls prosjeni razmak izmeu razina zatega
Gi nagib zatege prema horizontali na razini i
Em modul elastinosti jarbola
Im prosjeni moment tromosti jarbola
TORNJEVI I JARBOLIODGOVOR JARBOLA PRIDRANIH ZATEGAMA
-
7/23/2019 07 SIG Celicni Tornjevi Jarboli Dimnjaci CB
6/14
6
Kriteriji za statiku metodu3. parametar Qje manji od 1, gdje je:
mo prosjena masa po duljini jarbola ukljuujui dodatne elemente
Do prosjena irina stranice jarbola (m)
VH prosjena brzina vjetra na vrhu jarbola (m/s)
R prosjeni pritisak vjetra (m2)
H visina jarbola, ukljuujui konzolu ako postoji (m)
TORNJEVI I JARBOLIODGOVOR JARBOLA PRIDRANIH ZATEGAMA
Ekvivalentne statike metode
Jarbol se mora provjeriti na
niz rasporeda statikih optereenja po dijelovima (patch loadings),temeljenih na prosjenom optereenju vjetrom
poveanih sa optereenjem vjetrom po dijelovima (patches) da se uzme uobzir dinamiki odgovor jarbola.
Taj postupak zahtijeva
nekoliko statikih analiza djelovanja vjetra
za svaki razmatrani sm jer djelovanja vjetra,
pri emu se rezultati kombiniraju da se dobije maksimalni odgovor konstrukcije
TORNJEVI I JARBOLIODGOVOR JARBOLA PRIDRANIH ZATEGAMA
Prosjeno optereenje vjetrom
optereenje u smjeru djelovanja vjetra na stup,Fm,W , uslijed prosjenog djelovanja vjetra:
cW (z) koeficijent sile vjetra na konstrukciju (i bilo koji dodatni element) u smjerudjelovanja vjetra na promatrani odsjeak stupa, na visini ziznad razine tla
optereenja djeluju u sreditu povrina strana (ukljuujui dodatne elemente) kojese nalaze u promatranom odsjeku
optereenje okomito na zategu, FGW, u ravnini koja sadri zategu i smjer djelovanjavjetra, uslijed prosjenog optereenja vjetromse odreuje prema:
cG(z) koeficijent sile vjetra na zategu
ako se primjenjuje jednoliko optereenje, tada se qp(z) treba uzeti kao brzina vjetrana 2/3 visine prikljuka promatrane zatege na stup
utjecaji optereenja Sm uslijed prosjenog optereenja vjetrom trebaju se odreditiza svaki element stupa pomou geometrijski nelinearne statike analize uslijedprosjenih optereenja Fm,W i FGW
TORNJEVI I JARBOLIODGOVOR JARBOLA PRIDRANIH ZATEGAMA
Optereenja po dijelovima jarbola (patch loads)
optereenja na dijelove jarbola se sukcesivno postavljaju prema sljedeem: na svaki raspon jarbola izmeu susjednih razina zatega ( i na raspon izmeu temelja i prve
razine zatega);
na konzolu ako je znaajno;
od sredine jednog do sredine drugog susjednog raspona;
od temelja do polovine visine prve razine zatega
od polovice raspona izmeu najgornje i prethodne zatege do vrha jarbola; konzolu ukljuitiako je znaajna
TORNJEVI I JARBOLIODGOVOR JARBOLA PRIDRANIH ZATEGAMA
Optereenja na odsjekeProsjeno optereenjevjetrom
Primjena optereenja na odsjeke
Optereenja po dijelovima jarbola (patch loads)
optereenje na jarbol od prosjenog vjetra odreuje se prema sljedeem:
cw (z) koeficijent sile vjetra za konstrukciju (ili bilo koji dodatni element) u smjerudjelovanja vjetra na odsjeak jarbola koji se r azmatra, na visini zmetaraiznad tla
ks skalirajui faktor koji uzima u obzir multi-modalni odgovor jarbola sazategama; preporua se vrijednost ks = 3,5
Iv (z) intenzi te t t urbu lenc ije koj i ovi si o rel je fu terena
co (z) koeficijent terena (reljefa) prema EN 1991-1-4.
Napomena: Zbog jednostavnosti mogu se koristiti jednolika optereenja na dijelovejarbola pri emu je z visina na vrhu odsjeka za Iv(z) i qp(z)
TORNJEVI I JARBOLIODGOVOR JARBOLA PRIDRANIH ZATEGAMA
Optereenja po dijelovima jarbola (patch loads)
optereenje na dijelove jarbola stupova treba dodati prosjenom optereenju vjetrom
za jarbole 50 metara visine, potrebno je razmotriti samo jedan sluaj, uzimajui uobzir anvelopu prosjenog optereenja i optereenja po dijelovima
Napomene:
u tim je sluajevima posmine spregove za svaki raspon potrebno proraunat zamaksimalni posmik (i torziju) u tom rasponu
pojaseve i njihovi spojevi u svakom rasponu imaju se dimenzionirati na njihovomaksimalno ( i minimalno) optereenje u tom rasponu
ako jarbol stup podupire konzolu, tada je potrebno razmotriti:
(i) prosjeno optereenje i optereenje po odsjecima na
konzolu zajedno sa prosjenim optereenjem na stup
(ii) prosjeno optereenje na konzolu zajedno sa prosjenim i
optereenjem po odsjecima na stup
TORNJEVI I JARBOLIODGOVOR JARBOLA PRIDRANIH ZATEGAMA
-
7/23/2019 07 SIG Celicni Tornjevi Jarboli Dimnjaci CB
7/14
7
Optereenja na zatege Za svako optereenje na dijelove jarbola (patch loading), mora se zadati ipatch loading FPG -
optereenje na odsjeke zatega unutar istih granica. Ta se optereenja nanose okomito na
svaku zategu u ravnini koja sadri zategui smjer djelovanja vjetra, te odreuju se prema:
ks skalirajui faktor koji uzima u obzir multi-modalni odgovor jarbola sa zategama;preporua se vrijednost ks = 3,5
cG (z) koeficijent sile vjetra okomito na zategu u ravnini koja sadri zategu i smjer vjetra
TORNJEVI I JARBOLIODGOVOR JARBOLA PRIDRANIH ZATEGAMA
Optereenje na odsjeke zatega
Optereenje na odsjekestupa (uobiajno)
Optereenje na odsjeakzatege (moe se razmazati)
Prosjeno optereenje nazategu
Optereenja na zatege
Zbog pojednostavnjenja, optereenje na odsjeke se moe razmazati po ukupnoj
visini promatranih zatega, mnoenjem optereenja vjetrom, FPG , sa omjeromzp/zg
zp visina odsjeka zatege
zG visina do prikljuka zatege na jarbol
TORNJEVI I JARBOLIODGOVOR JARBOLA PRIDRANIH ZATEGAMA
Optereenje na odsjeke zatega
Optereenje na odsjekestupa (uobiajno)
Optereenje na odsjeakzatege (moe se razmazati)
Prosjeno optereenje nazategu
Proraun odgovora konstrukcije za optereenje po dijelovima (patch
loading)
Potrebno je proraunati utjecaj optereenja u svakom elementu jarbola i zatega,SPLi, izveden od s vakog optereenja na odsjeke koji se nanose u nizu.
To se radi raunanjem razlike izmeu utjecaja od optereenja na odsjeke kombiniranog sa prosjenim optereenjem i
utjecaja samo prosjenog optereenja.
Ti se utjecaji zatim kombiniraju kao korijen sume kvadrata:
SPLi utjecaj optereenja (odgovor) od i-tog optereenja u nizu;
N ukupni broj potrebnih rasporeda optereenja;
SP ukupni efektivni utjecaj od optereenja na odsjeke
TORNJEVI I JARBOLIODGOVOR JARBOLA PRIDRANIH ZATEGAMA
Ukupni utjecaji optereenja
1. Ukupni utjecaji opterenja za svaki element stupa visokih stupova,STM, se odreuju prema:
SM utjecaj optereenja od prosjenog optereenja vjetrom
SP fluktuirajui utjecaj od optereenja na odsjeke,sa predznakom koji daje najvei utjecaj
2. Kod prorauna ukupne sile u posminomspregu za svaki raspon jarbola sukladnoprethodnoj toki 1, potrebno je minimalnu vrijednost unutar raspona uzeti kao
najveu izraunatu na udaljenosti od 1/4 raspona od ili susjedne razine prikljuka zatega na jarbol
ili od temelja.
U skladu s tim, raspon se odnosi na razmak
izmeu susjednih razina zatega ili
izmeu baze stupa i najnie razine zatega.
TORNJEVI I JARBOLIODGOVOR JARBOLA PRIDRANIH ZATEGAMA
1 Minimalna vrijednost koja se koristiu tom rasponu
2 Anvelopa sila u ukrutnim ele-mentima od optereenja na odsjeke
3 Sila u posminim ukrutama
Smjerovi djelovanja vjetra koje je potrebno uzeti u obzir
TORNJEVI I JARBOLIODGOVOR JARBOLA PRIDRANIH ZATEGAMA
(slino za kruni visoki stup
pridran sa 4 zatege)
Vibracije zatega
Zatege jarbola potrebno je provjeriti na visoko frekventne vibracije uzrokovane
vrtlonom pobudom ili
na galopiranjezatega,
osobito kad su zatege zaleene.
Ako se vibracije uoe, potrebno je instalirati priguivae i stabilizatore.
Provjeru zamora sidara mora se provesti ako je poznato da su nastupile takvevibracije i ako nisu provedene nikakve mjere za popravak
TORNJEVI I JARBOLIODGOVOR JARBOLA PRIDRANIH ZATEGAMA
-
7/23/2019 07 SIG Celicni Tornjevi Jarboli Dimnjaci CB
8/14
8
Vibracije zatega
a) Vrtlona pobuda
Zatege mogu biti pod utjecajem rezonantnih vibracija niskih amplituda kod malihbrzina vjetra uzrokovanih vrtlonom pobudom visokih frekvencija.
Kako se pobuda moe pojaviti kod visokih tonova, openita pravila ne postoje.
Meutim, iskustvo pokazuje da se takve vibracije vrlo vjerojatno javljaju akovlana naprezanja u zategama kod mirnih uvjeta prelaze 10% njihove silesloma.
TORNJEVI I JARBOLIODGOVOR JARBOLA PRIDRANIH ZATEGAMA
Vibracije zatega
b) Galopiranje (ukljuujui kiom izazvane vibracije)
Zatege mogu biti izloene galopirajuoj pobudi ako su obloene ledom ili gustimmazivom.
Nakupine leda ili masti mogu izazvati aerodinamine oblike koje uzrokujuodiue (lift) i pritisne (drag) nestabilnosti, to rezultira vibracijama niskihfrekvencija i velikih amplituda.
Sline vibracije mogu se pojaviti ako pada kia.
Opa pravila ne mogu se dati, jer pojava galopiranja bitno ovisi o naslagamaleda ili profila maziva.
Openito e se pojaviti samo na zategama veih promjera i relativno suneosjetljive na poetne vlane sile zatega.
TORNJEVI I JARBOLIODGOVOR JARBOLA PRIDRANIH ZATEGAMA
Teina leda
kod procjene teine leda na reetkasti toranj ili stup visokih stupova, moe sepretpostaviti
da su sv i konstrukcijski elementi, dijelovi ljestvi, dodatni elementi itd. prekriveniledom jednake debljine preko cijele povrine elementa.
ako su razmaci izmeu elemenata mali (manji od 75 mm), moe se pretpostaviti dasu ispunjeni ledom
TORNJEVI I JARBOLIOPTEREENJE LEDOM I KOMBINACIJE LEDA I VJETRA
Kombinacije leda i vjetra
Potrebno je razmotriti dvije kombinacije vjetra i leda
i za simetrino i nesimetrino zaleivanje:
za dominantni led i pratei vjetar:
za dominantni vjetar i pratei led:
W=0,5; led=0,5; parcijalni keofic. slajd 12; k ovisi o razredu leda (ISO 12494)
TORNJEVI I JARBOLIOPTEREENJE LEDOM I KOMBINACIJE LEDA I VJETRA
Kako bi se suzbile mogue vibracije koje se mogu pojaviti u zategama uslijed vjetra,potrebno je provesti jedan od sljedeih postupaka:
Montaa priguivaa na zatege u svim sluajevima kad je poetni vlak vei od 10 % utvrenevrstoe pucanja zatege.
Gdje priguivai nisu instalirani, zatege se moraju pregledavati tijekom prve godine koritenja dase osigura da nema pojave pretjeranih frekvencija i/ili amplituda vibracija. U protivnom jepotrebna montaa priguivaa.
Priguivai za smanjivanje vrtlonih uzbuda i sprijeavanje galopiranja
u svim sluajevima velikih vibracija uslijed vrtlonih uzbuda, potrebna je montaa priguivaa, sodgovarajuim tehnikim specifikacijama
Djelomina kontrola galopiranja i vibracija izazvanih kiom/vjetrom se moe postii montaomuadi izmeu zatega, koji povezuje toke maksimalnih amplituda dviju ili vie zatega. Spojevi tihuadi na zatege moraju se provjeriti za jake brzine vjetra.
Visei lanci se takoer mogu primijeniti za kontrolu galopiranja, ako djeluju na odgovarajuemrasponu frekvencija.
TORNJEVI I JARBOLIPRIGUIVAI ZATEGA
Pojednostavnjeni analitiki postupak
uslijed loma (puknua) zatege kod jarbola, pretpostavlja se da s u
dinamiki utjecaji jednaki statikoj sili
koja djeluje na stup u razini grupe zatega kod kojih se dogodilo puknue
za proraun ekvivalentne statike sile Fh,dyn,Sd, pretpostavlja se sljedee:
lom je jednostavan prerez kroz zategu - elastina energija zatege 1prije loma se zanemaruje
priguenje se ne uzima u obzir
optereenje vjetrom se kod odreivanja ekvivalentne sile zanemaruje
TORNJEVI I JARBOLILOM ZATEGE
Puknue zatege
Presjek u najgornjoj razini
1 Zatega 12 Zatega 23 Zatega 34 Pomak
Pogled sprijeda
-
7/23/2019 07 SIG Celicni Tornjevi Jarboli Dimnjaci CB
9/14
9
Pojednostavnjeni analitiki postupak Za zadani pomak uzatege 2 i 3 djeluju na tijelo tornja sa silom Fh,Sd.
Odnos je prikazan kao krivulja 1. Sila Fh,Sd pada sa porastom pomaka uslijed otputanja zatege. Za konstrukcijski sustav tornja, osim za skup zatega na promatranoj razini, odnos izmeu
napadne horizontalne sile i pomaka vora prikazan je kao kr ivulja 2.
U sjecitu krivulja 1 i 2 dvije sile su jednake, tj. uspostavljena je statika ravnotea. Sila kojadjeluje na vor je Fh,stat,Sd .
TORNJEVI I JARBOLILOM ZATEGE
Dijagram sila-pomak
PovrinaA1 ispodkrivulje 2PovrinaA2ispodkrivulje 1
krivulja 2: stup ne ukljuujui zatege 1,2,3
krivulja 1: zatege 2 i 3
Pojednostavnjeni analitiki postupak U trenutku puknua u zategama 2 i 3 spremljena je energija. Kada se stup poinje horizontalno
pomicati ta energija e se djelomino transformirati u kinetiku energiju. Za maksimalni pomak kinetika energija e biti jednaka nuli, jer se izgubljena energija u
zategama 2 i 3 premjestila na stup kao elastina deformacijska energija u tijelu stupa i zategama.Priguenje nije uzeto u obzir.
Energija izgubljena u zategama 2 i 3 mora se uzeti jednaka povrini A2 ispod krivulje 1 na slici.
Pomak koji nastaje kad su dvije povrine A1 i A2jednake uzima se kao dinamiki pomak udyn.
Dinamika sila Fh,dyn,Sd odgovara tom dinamikom pomaku.
TORNJEVI I JARBOLILOM ZATEGE
Dijagram sila-pomak
PovrinaA1 ispodkrivulje 2PovrinaA2ispodkrivulje 1
krivulja 2: stup ne ukljuujui zatege 1,2,3
krivulja 1: zatege 2 i 3
Pojednostavnjeni analitiki postupak
Dinamiki faktor moe se odrediti kao: = Fh,dyn,Sd / Fh,stat,Sd .
Ovaj postupak za proraun jarbola upravo nakon mogueg loma zatege vrijedi za stup pridranzategama u 3 smjera.
Za stupove pridrane zategama u 4 (ili vie) smjerova imaju se primijeniti slini postupcitemeljeni na jednakim naelima.
Ako se projektant, korisnik i nadlena institucija sloe, navedena dinamika sila uslijed lomazatege ne mora se kombinirati sa meteorolokim optereenjima.
TORNJEVI I JARBOLILOM ZATEGE
Dijagram sila-pomak
PovrinaA1 ispodkrivulje 2PovrinaA2ispodkrivulje 1
krivulja 2: stup ne ukljuujui zatege 1,2,3
krivulja 1: zatege 2 i 3
Konzervativna metoda
horizontalna komponenta sile u zatezi prije loma se koristi kao dodatna sila koja djeluje na jarbol (stup) bez pukle zatege
rezultirajue sile u zategama moraju se poveati s faktorom 1,3 u sluaju stupa s dvije r azine zatega
ili ako se razmatra lom gornje zatege
Proraun poslije loma zatege
Jarbol (stup) bez pukle zatege mora izdrati reducirano optereenje vjetrom, koje djeluje kao statiko optereenje,
bez optereenja vjetra po odsjecima (patch wind loading).
Reducirano optereenje vjetrom se uzima kao 50 % vrijednost karakteristinog prosjenog optereenja vjetrom,
koji djeluje u najnepovoljnijem smjeru.
TORNJEVI I JARBOLILOM ZATEGE
Vijani spojevi
svi vijani spojevi kod tornjeva i jarbola sa zategama moraju biti tako izvedeni da se sprijei otputanje matica tijekom koritenja
rupe vijaka trebaju biti buene, ako se utjecaj zamora ne moe zanemariti
Prednapinjanje zatega
Prednapinjanje zatega mora se provestii cikliki: do ukupne sile od 10% do 50% vrijednosti sile loma
Broj ciklusa ne bi trebao biti manji od 10.
TORNJEVI I JARBOLIIZVEDBA
Doputeno odstupanje tijekom gradnje Stupovi pridrani zategama
Konano postavljanje i napinjanje zatega se provodi od najnie razine zatega premagornjim. Preporuuju se sljedee vrijednosti doputenih odstupanja:
1. Konani poloaj sredinje osi stupa nalazi se
unutar vertikalnog stoca s vrhom u bazi visokih stupova i s radijusom od 1/1500visine iznad baze stupa.
2. A) Rezultirajua horizontalna komponenta poetnih vlanih sila u svim zategama
na promatranoj razini ne smije prijei 5% prosjene horizontalne komponente poetnevlane sile u zategi na toj razini.
2. B) Poetna vlana sila u bilo kojoj zasebnoj zatezi
na promatranoj razini ne smije varirati vie od 10% od projektne vrijednosti.
3. Maksimalni poetni pomak stupa
visokih stupova izmeu dvije razine zatega iznosi L/1000,
gdje je L razmak izmeu promatranih razina,
4. odstupanje od poravnjanja triju uzastopnih prikljuaka zatega na stup,
poslije izvedbe, je ogranieno na (L1+L2)/2000,
gdje su L1 i L2 duljine dva uzastopna raspona na stupu
TORNJEVI I JARBOLIIZVEDBA
-
7/23/2019 07 SIG Celicni Tornjevi Jarboli Dimnjaci CB
10/14
10
Otpornost na izvijanje tlanih elemenata1. proraunska otpornost na izvijanje tlanih elemenata u reetkastom tornju ili visokom stupu se
odreuje prema:
za klase 1,2 i 3 poprenih presjeka
za klasu 4 poprenih presjeka
2. Za elemente s konstantnim poprenim presjekom pod konstantnim tlanim optereenjem faktorredukcije i faktor za definiranje se odreuju pomou efektivnog omjera vitkost effumjesto .Efektivni omjer vitkosti se definira kao:
k koeficijent efektivne vitkosti 1 je definiran u EN 1993-1-1
vitkost odgovarajueg oblika izvijanja
3. za pojedinane kutnike koji nisu kruto vezani na oba kraja (barem sa 2 vijka, ako se radi o vijanojvezi), proraunska otpornost na izvijanje definirana u (1) ima se smanjiti s koeficijentom redukcije .
= 0,8 za pojedinane kutnike spojene sa po jednim vijkom na svakom kraju
= 0,9 za pojedinane kutnike spojene sa po jednim vijkom na jednom kraju tekontinuirano ili kruto na drugom kraju
TORNJEVI I JARBOLIIZVIJANJE ELEMENATA VISOKIH STUPOVA I TORNJEVA
Koeficijent efektivne vitkosti k za elemente pojaseva (nogu)
TORNJEVI I JARBOLIIZVIJANJE ELEMENATA VISOKIH STUPOVA I TORNJEVA
Napomena 1: Redukcij.faktor moe biti
opravdan analizom
Napomena 2: Kritino samo ako se koriste
vrlo nejednaki kutnici
Napomena 3: Navedene vrijednosti vrijede
samo za kuteve od 90
Koeficijent efektivne vitkosti k za elemente spregova
TORNJEVI I JARBOLIIZVIJANJE ELEMENATA VISOKIH STUPOVA I TORNJEVA
Napomena 1:Detalji su prikazani ilustrativno.
Napomena 2:Detalji su prikazani za veze na kutnike.Faktor K vrijedi i za veze na cijevne ilipune krune pojaseve (noge) prekozavarenih vornih ploa.
Koeficijent efektivne vitkosti k za elemente spregova
U sluaju horizontalnih elemenata K spregova koji imaju tlano naprezanje na jednojpolovini svoje duljine i vlano naprezanja na drugoj polovini, koeficijent efektivnevitkosti kza izvijanje popreno na ravninu, mnoi se sa faktorom k1 koji ovisi o odnosuvlane sile Nt, prema tlanoj sili Nc .
TORNJEVI I JARBOLIIZVIJANJE ELEMENATA VISOKIH STUPOVA I TORNJEVA
Koeficijent efektivne vitkosti k za ukrutne elemente
TORNJEVI I JARBOLIIZVIJANJE ELEMENATA VISOKIH STUPOVA I TORNJEVA
Napomena 2:Redukcija samo za stvarnu duljinu, ali ne manjeod razmaka izmeu krajnjih vijaka
Napomena 3:Gdje krajevi nisu isti koristi se prosjena Kvrijednost
Napomena 4:Gornji detalji su prikazani amo ilustrativno
Napomena 5:Gornje vrijednosti su za elemente spregova(ispune) s jednakim prikljukom na oba kraja
Vitkost
elemenata pojaseva (nogu), openito ne bi trebala biti vea od 120.
elemenata ispune , se odreuje prema: za kutnike
za cijevne profile
TORNJEVI I JARBOLIIZVIJANJE ELEMENATA VISOKIH STUPOVA I TORNJEVA
-
7/23/2019 07 SIG Celicni Tornjevi Jarboli Dimnjaci CB
11/14
11
ELINI DIMNJACISADRAJ PREDAVANJA (2.dio)
Dimnjaci (EN 1993-3-2)
Osnovni pojmovi
Trajnost Proraun konstrukcije
Granino stanje uporabljivosti
Podjela prema pouzdanosti
Parcijalni koeficijenti za djelovanja
Arodinamike mjere i mjere za priguenje vibracija
Izvedba
ELINI DIMNJACIOSNOVNI POJMOVI
1 T rak a2 Slivn ik3 Pristupna vrata4 Odvodna cijev5 Baza ili leajna ploa6 Poklopac ispusta7 Pokrovna ploa8 Kut9 Boni podupirai10 Izolacija mineralnom vunom11Cijevi12 Povezujua lamela13 Nosiva ljuska14 Ulazna cijev15 Linearna osnovica16 Bazni konus17Tlani prsten18 Bazna stolica19 Sidreni vijci20Mogui ukrutni prsten21 Gornji konus22 Spiralni aerodinamini stabilizatori23 Srednji konus24 Povezujua lamela25 Vezna ploa26Ureaj za priguivanje27Cijev28 Pristupne kuke29 Bazna ploa
Dimnjak s vie
dimnih kanala
Dimnjak s
jednim zidom
Dimnjak s dvo-
strukim zidom
Dodatak na debljinu za koroziju izvana
ELINI DIMNJACITRAJNOST
Sustav zatitePeriod izlaganja
Prvih 10godina
Svaki dodatni periodod 10 godina
Obojani karbonski elik (bez planiranog plana ponovnogbojanja)
0 1 mm
Obojani karbonski elik (s planiranim planom ponovnogbojanja)
0 0 mm
Obojani karbonski elik zatien izolacijom i vodootpornomoblogom 0 1 mm
Nezatieni karbonski elik 1,5 mm 1 mm
Nezatieni weathering elik 0,5 mm 1 mm
Nezatieni nehrajui elik 0 0,3 mm
Nezatiena unutranja povrina nosive ljuske i nezatienavanjska povrina cijevi u dimnjacima s vie cijevi(za karbonski i weathering elik)
0,2 mm 0,1 mm
Proraun unutarnjih sila - Analiza nosive ljuske
Za neukruene vertikalne cilindrine ljuske
membranska naprezanja od vanjskih djelovanja se mogu odrediti prema mebranskoj teoriji,
pri emu se cilindar promatra kao globalna greda sa zanemarivanjem utjecaja savijanja ljuske,
osim prstenastih momenata savijanja uslijed nejednolike raspodjele pritiska vjetra uzduopsega
Napomene: Preporueni kriterij za zanemarivanje efekata ljuske:
l ukupna visina
rm srednji radijus ljuske
t debljina korodirane ploe
Prstenasti momenti savijanja na jedinicu duljine se mogu priblino definirati kao:
we optereenje vjetrom, kojidjeluje na vanjsku povrinu konstrukcije (5.1 EN 1991-4; zvisina dimnjaka)
Napomene: Prstenasti momenti savijanja uslijed optereenja vjetrom se moguzanemariti u neukruenim cilindrinim ljuskama ako je:
ELINI DIMNJACIPRORAUN KONSTRUKCIJE
Proraun unutarnjih sila - Analiza nosive ljuske
Za cilindrine ljuske s ukrutnim prstenovima
ili za sklopove od cilindrinih i konusnih, prstenovima ukruenih ljuski,
membranska naprezanja se mogu,
neovisno o odnosima l /rm i rm/t,
odrediti prema membranskoj teoriji pri emu se k onstrukcija tretira kao globalnagreda.
Utjecaji savijanja ljuske se mogu zanemariti, ako su ispunjeni sljedei uvjeti:
ukrutni prstenovi za preuzimanje pritiska vjetra su proraunati za prstenaste (obodne)momente savijanja
ukrutni prstenovi na prijelazima izmeu cilindara i konusa su proraunati za ravnotenesile koje su rezultat promjene smjera meridijanskih membranskih sila
ELINI DIMNJACIPRORAUN KONSTRUKCIJE
Proraun unutarnjih sila - Imperfekcije
horizontalne imperfekcije samostojeih konzolnih dimnjakase uzimaju pretpostavkom bonog pomaka , u [m],na vrhu u odnosu na vertikalu:
h ukupna visina dimnjaka u [m]
ELINI DIMNJACIPRORAUN KONSTRUKCIJE
-
7/23/2019 07 SIG Celicni Tornjevi Jarboli Dimnjaci CB
12/14
12
Proraun unutarnjih sila Globalna analiza
Kada se nosiva ljuska promatra kao greda, moe se proraunati prema globalnoj
teoriji prvog reda ako je:
Nb je proraunska vrijednost ukupnog vertikalnog optereenja u podnoju ljuske
Ncrit elastina kritina vrijednost za slom u podnoju ljuske
Kada se nosiva ljuska rauna kao greda, a m ora se primijeniti globalna teorija drugogreda, momenti savijanja drugog reda M b se mogu priblino odrediti iz momenatasavijanja prvog reda M b, prema:
h ukupna visina ljuske
EI fleksijska krutost u podnoju ljuske
ELINI DIMNJACIPRORAUN KONSTRUKCIJE
Pomaci i amplitude vibracija:
maksimalna vrijednost pomaka, max,
uslijed karakteristine vrijednosti optereenja vjetrom,u smjeru djelovanja vjetra na vrhu samostojeeg dimnjaka,mora biti ograniena te se preporua sljedea vrijednost:
h ukupna visina dimnjaka.
maksimalna vrijednost amplituda vibracijana vrhu samostojeeg dimnjakauslijed vrtlone pobude mora biti ograniena
ELINI DIMNJACIGRANINO STANJE UPORABLJIVOSTI
Razred
pouzdanosti
Ogranienja amplitude
uslijed vibracija
3 0,05 vanjskogpromjera
2 0,10 vanjskogpromjera
1 0,15 vanjskogpromjera
ELINI DIMNJACIPODJELA PREMA POUZDANOSTI
Razred pouzdanosti
3
dimnjaci na strateki vanim lokacijama, npr.u sklopuatomskih elektrana, ili u gusto naseljenim podrujima.;
veliki dimnjaci u sklopu industrijskih postrojenja kojimaupravljaju ljudi gdje su ekonomske i drutvene posljediceotkazivanja vrlo velike
2svi uobiajni dimnjaci u sklopu industrijskih postrojenja ili nadrugim lokacijama, koji se ne mogu definirati kao razred 1 ili 3
1dimnjaci na otvorenom prostoru ije otkazivanje ne moeizazvati ozljedu;
dimnjaci nii od 16 m u sklopu postrojenja bez ljudi.
ELINI DIMNJACIPARCIJALNI KEFICIJENTI ZA DJELOVANJA
Vrsta djelovanja Razred pouzdanosti Stalna djelovanja Promjenjiva djelovanja ( Qs )
nepovoljno3 1,2 1,6
2 1,1 1,4
1 1,0 1,2
povoljno Svi razredi 1,0 0,0
Izvanredne situacije 1,0 1,0
Aerodinamike mjere:
ako su spirale rasporeene na vrhu dimnjaka, osnovna v rijednost odiueg(lift) koeficijenta clat, na cijeloj visini dimnjaka moe se pomnoiti s faktorom odreenog prema:
ls duljina ljuske na kojoj su postavljene spirale h ukupna visina dimnjaka
prethodnu jednadbu je mogue koristiti samo ako geometrija takvih spiralazadovoljava sljedee:
tri poetne spirale;
razmak (korak) spirala iznosi hs = 4,5 b do 5,0 b;
visina spirala iznosi t = 0,10 b do 0,12 b;
duljina ljuske na kojoj su postavljene spirale ls,iznosi najmanje 0,3 h,a obino izmeu 0,3 h i 0,5h;doputa se odsjeak na vrhu dimnjaka bez spirala maksimalne duljine 1,0 b, a kojise moe ukljuiti u duljinu ls
ELINI DIMNJACIAERODINAMIKE MJERE I MJERE ZA PRIGUENJE VIBRACIJA
Doputena odstupanja tijekom izvedbe
dozvoljeno horizontalno odstupanje od vertikale eline ljuske na bilo kojoj razinih (u metrima) iznad podnoja samostojeeg dimnjaka:
ELINI DIMNJACIIZVEDBA
-
7/23/2019 07 SIG Celicni Tornjevi Jarboli Dimnjaci CB
13/14
13
PROJEKTIRANJE KONSTRUKCIJA S VLANIM ELEMENTIMASADRAJ PREDAVANJA (3.dio)
Konstrukcije s vlanim elementima
Osnovni pojmovi i definicije
Trajnost Djelovanja
Materijal
Proraun konstrukcije
Granino stanje nosivosti
Granino stanje uporabljivosti
Vibracije kabela Grupa Gla vni vlani e le me nt K om pone nta v lanog elementa
A ipka Vlana ipka, prednapetaipka
B
Okrugla ica Spiralni strukovi
Okrugle i Z ice Zatvorena spiralna uad
Okrugle ice i ianistruk
Uad od ianih strukova
C
Okrugla ica Paralelnih ianih strukova
Okrugla ica Snop paralelnih ica
Ue sastavljeno odsedam ica
Snop paralelnih strukova
Faktor sile loma (K)
empirijski faktor koji se koristi za utvrivanje minimalne sile loma i odreuje se prema:
f faktor ispune za ue
k faktor gubitka uslijed pletenja
Minimalna sila loma (Fmin)
minimalna sila loma se odreuje prema:
[kN]
d promjer ueta u mm
K faktor sile loma
Rr razred ueta u N/mm2
KONSTRUKCIJE S VLANIM ELEMENTIMAOSNOVNI POJMOVI I DEFINICIJE
za poboljanu trajnost primjenjuju se sljedei razredi izloenosti:
veze vlanih elemenata trebaju biti zamjenjive i sa mogunou prilagoavanja
KONSTRUKCIJE S VLANIM ELEMENTIMATRAJNOST
Vrsta zamoraDjelovanje korozije
bez vanjskogizlaganja
vanjskaizloenost
bez znaajnog djelovanja zamora razred 1 razred 2
uglavnom osno djelovanje zamora razred 3 razred 4
osno i bono djelovanje zamora (vjetar i kia) - razred 5
Vlastita teina vlanih elemenata
za spiralne strukove, zatvorenu spiralnu uad ili nosivu ianu uad srednja vrijednostvlastite teine se moe odrediti prema:
w jedinina teina koja uzima u obzir gustou elika ukljuujui antikorozijsku zatitu, N/mm3
Am povrina poprenog presjekametalnih komponenata u mm
d vanjski promjer ueta ili struka u mm, ukljuujui oblogu antikorozivne zatite
f faktor ispune
KONSTRUKCIJE S VLANIM ELEMENTIMADJELOVANJA
faktor ispune jedininateina
wx 10-7
[N/mm3]
icejezgre+1sloj zica
icejezgre+2sloja zica
ice jezgre+ > 2 slojazica
Broj slojeva ica oko ianejezgre
1 2 3-6 >6
1 Spiralni strukovi 0,77 0,76 0,75 0,73 830
2Zatvorena
spiralna uad0,81 0,84 0,88 830
3Uad sastavljena
od strukova skrunim icama
0,56 930
Modul elastinosti EQ za odgovarajue promjenjivo djelovanje
KONSTRUKCIJE S VLANIM ELEMENTIMAMATERIJAL
Vlani elementi visoke vrstoe
EQ [kN/mm2]
eline ice nehr ajue eline ice
1 Spiralni strukovi 150+/- 10 130+/- 10
2 Zatvorena spiralna uad 160+/- 10 -
3 Uad od ianih strukova sa CWR-om 100+/- 10 90+/- 10
4 Uad od ianih strukova sa CF-om 80+/- 10 -
5 Snop paralelnih ica 205+/- 5 -
6 Snop paralelnih strukova 205+/- 5 -
Nelinearni utjecaji od deformacija
Utjecaji lananice
se mogu uzeti u obzir preko efektivnog modulaEt za svaki kabel ili za njegovsegment:
E modul elastinosti kabela u N/mm2
w jedinina teina u N/mm3
l horizontalni raspon kabela u mm
naprezanje u kabelu u N/mm2
KONSTRUKCIJE S VLANIM ELEMENTIMAPRORAUN KONSTRUKCIJE
-
7/23/2019 07 SIG Celicni Tornjevi Jarboli Dimnjaci CB
14/14
14
Nelinearni utjecaji od deformacija
Utjecaji deformacija na konstrukciju
Kod analize prema teoriji II. reda za utjecaje od promjenjivih optereenja treba uzeti u obzir poetni geometrijski oblik konstrukcije uslijed stalnog djelovanja G+P pri
danoj temperaturi T0.
Kod analize prema teoriji II. reda za GSU, utjecaji promjenjivih optereenja se trebaju odrediti koristei karakteristine kombinacije optereenja.
Ti se utjecaji mogu koristititi i kod provjera za GSN.
Kod analize prema teoriji II. reda za nelinearno ponaanje konstrukcije (nelinearniodgovor) kod GSN,
potrebni stalni geometrijski oblik konstrukcije kod referentne temperature T0 je potrebnokombinirati s naprezanjima uslijed G (G+P).
Proraunske vrijednosti promjenjivih djelovanja Q Qk1 + Q 2Qk1 se mogu primijeniti sodgovarajuim pretpostavkama za imperfekcije konstrukcije.
KONSTRUKCIJE S VLANIM ELEMENTIMAPRORAUN KONSTRUKCIJE
Prednapete ipke i elementi iz grupa B i C
Proraunska vrijednost vlane
otpornosti FRd se odreuje prema:
Fuk karakteristina vrijednost vrstoe loma
R parcijalni faktor
Fk karakteristina vrijednostdokazne vrstoevlanih elemenata
Napomene:
Fuk odgovara karakteristinoj vrijednosti granine vlane vrstoe
provjera za Fk osigurava da e element ostati elastian kada djelovanja dostignu svojeproraunske vrijednosti. Za element (npr. zatvorena spiralna uad) gdje je FkFuk / 1,50provjera nije potrebna
eksperimentalne vrijednosti Fuke i Fuk zadovoljavaju zahtjeve, prema EN 12385, dio 1:Fuke Fuk ; Fke Fk
Parcijalni faktor R moe biti definiran u Nacionalnim aneksima. Njegova vrijednost ovisi o tomeda li su na krajevima uadi primijenjene mjere za smanjivanje momenata savijanja uslijedrotacije. Preporuuju se vrijednosti
R = 0,9 ako su mjere primjenjene
R = 1,0 ako mjere nisu primjenjene
KONSTRUKCIJE S VLANIM ELEMENTIMAGRANINO STANJE NOSIVOSTI
Grupa Odgova ra jua norma Dokaznavrstoa Fk
A EN 10138-1 F0,1k *
B EN 10264 F0,2kC EN 10138-1 F0,1k
* Za prednapete ipke pogledati EN 1993-1-1 i EN 1993-1-4
Ogranienja naprezanja
za faze montae
ogranienja naprezanja slijede iz:
R x F = 1,0 x 1,10 = 1,10 za kratkotrajne situacije
R x F = 1,0 x 1,20 = 1,20 za dugotrajne situacije
za uvjete uporabe
ogranienja naprezanja slijede iz:
R x F = 0,9 x 1,48 = 1,33 sa naprezanjima od savijanja
R x F = 1,0 x 1,48 = 1,48 bez naprezanja od savijanja
KONSTRUKCIJE S VLANIM ELEMENTIMAGRANINO STANJE UPORABLJIVOSTI
Faza gradnje fconst
Prvi vlan i e lem ent i u nut ar ne ko li ko sat i 0 ,6 0ukPoslije montae ostalih vlanih elemenata 0,55 uk
Uvjeti optereenja fSLS
Proraun zamora ukljuujui naprezanja od savijanja * 0,50 ukProraun zamora bez naprezanja od savijanja * 0,45 uk
* Naprezanja od savijanja se mogu reducirati razradom detalja.
Za kabele izloene vanjskim utjecajima potrebno je provjeriti sve mogue vibracijeizazvane vjetrom tijekom i nakon gradnje i njihov utjecaj na sigurnost.
Aerodinamike sile na kabele mogu uzrokovati slijedei uzroci:a) mahovitost (od turbulencija u protoku zraka)b) vrtlona pobuda (od von Karmanovih vrtloga iza kabela)
c) galopiranje (samopobuda)d) potaknuto galopiranje (fluidno-elastina interakcija susjednih kabela)
e) interakcija vjetra, kie i kabela
Napomena: Galopiranje nije mogue kod kabela sa krunim poprenim presjekom zbog simetrije.
Do te pojave moe doi kod kabela gdje je dolo do promjene oblika uslijed formiranja slojeva
leda ili praine.
Sile uslijed c), d) i e) su u funkciji gibanja kabela i uzrokuju aeroelastinu nestabilnost koja
vodi do vibracija veih amplituda poevi od kritine brzine vjetra.
Kako se mehanizmi dinamikog uzbuivanja jo ne mogu dovoljno tono modelirati u vidu
dobivanja pouzdanih rezultata, potrebno je provesti mjere kako bi se te vibracije ograniile.
Vibracije kabela mogu biti uzrokovane i dinamikim silama koje djeluju na druge dijelove konstrukcije (gredu, pilon).
Ta pojava uzrokuje vibracije velikih amplituda gdje dolazi do preklapanja vlastitih frekvencijazatega i konstrukcije.
KONSTRUKCIJE S VLANIM ELEMENTIMAVIBRACIJE KABELA
Telekomunikacijske
strukture
SPECIJALNE INENJERSKE GRAEVINESLJEDEE PREDAVANJE
top related