Особенности расчета башен

Особенности расчета башен
В.В. Зин (студент)1
Научный руководитель: М.В. Попова (к.т.н., доцент)2
1.
Архитектурно-строительный факультет, кафедра СК, группа ПГС-208, E-mail: sk@vlsu.ru
2.
Архитектурно-строительный факультет, кафедра СК, E-mail: sk@vlsu.ru
Башню рассчитывают как пространственную
конструкцию, защемленную в основании, на
одновременное действие веса конструкций, нагрузок от технологического оборудования и
ураганного ветра (или гололеда и соответствующего
ветра). Пояса башни рассчитывают на продольный
изгиб.
При расчете башни, имеющей п граней,
наибольшие сжимающие усилия для расчета пояса и
растягивающие усилия для расчета фланцевых
стыков и закладных частей
∑
2∑ ∑ " cos cos cos В этой формуле: 2М’ — суммарный изгибающий
момент от ветра на ствол башни на соответствующем
уровне; 2M” — то же, на оборудование и от веса
оборудования, вызывающий изгиб башни; ∑ Р — вес
ствола и оборудования с коэффициентом перегрузки
при расчете пояса на продольный изгиб и с
коэффициентом недогрузки при расчете фланцевых
стыков и закладных частей; n — число сторон
правильного многоугольника сечения башни; —
радиус окружности, проходящей через центры
сечения поясов на рассматриваемом уровне; —
угол в горизонтальной плоскости между прямой,
проходящей через центр сечения башни и наиболее
сжатый пояс, и направлением ветра; — угол между
осью рассматриваемого пояса и вертикальной линией.
Для башни квадратного и восьмиугольного
сечений расчетным является ветер на ребро, а для
трех- и шестигранных башен — ветер на грань.
При четном числе граней башни п поперечная
сила, действующая на грань,
2
гр ,
где — общая поперечная сила в i-й панели ствола
башни.
Для трехгранной башни
гр 0,866 .
Усилия в стержнях решетки четырехгранной
башни определяют по формулам:
∑ !
2 ;
$
∑ &2% ;
% ' ()*!2+ ,,
где D — усилие в раскосе; V — усилие в
распорке; М0 — сумма моментов внешних сил,
расположенных выше рассматриваемой части башни
относительно моментной точки 0; l — длина раскоса.
При действии на ствол башни крутящего
момента Мк стержни решетки рассчитывают на
дополнительную поперечную силу
- .
cos.⁄
В башнях с прямолинейными поясами при
отсутствии крутящих моментов каждая диафрагма
проверяется на условные усилия, прикладываемые в
направлении диагонали навстречу друг другу (см.рис.
3):
0 0,1∆ 0,00267,
где ∆— приращение поперечной силы на участке
между соседними диафрагмами; N — продольное
усилие в поясе на участке расположения диафрагмы.
При наличии переломов поясов диафрагму
следует рассчитывать на усилие
4 0,1∆ 0,00267 0,56,
где Н — горизонтальное усилие, возникающее в
диафрагме, в связи с изменением угла наклона
поясов.
При наличии крутящего момента Мк диафрагму
башни квадратного сечений рассчитывают, кроме
того, на поперечную силу
7 - ⁄2* ,
где а— сторона сечения башни (ширина грани).
Линейное перемещение (прогиб) верхушки
башни от нормативных нагрузок можно определить
по формуле Мора
A >
89:; < =
BC,
?@
где kD1,2 — коэффициент, учитывающий
деформацию решетки.