Расчет металлических труб на пульсационные нагрузки и выносливость

Расчет металлических труб на пульсационные нагрузки и выносливость

В п. 6.2 рассмотрены условия, при которых обеспечивается устойчивость стальной самонесущей дымовом трубы при воздействии на нее внешнего давления, приложенного нормально к боковой поверхности, которое есть не что иное, как ветровое давление, а его значение впервые было определено в п. 3.1. Напомним, что оно составляет

где 0,67 - коэффициент силы давления на круглую трубу; к - удельное ветровое давление в 1471 Па (150 кг/м²); F - площадь трубы.

Однако расчет металлических труб на пульсационные нагрузки и выносливость в ветровой нагрузке на металлическую трубу оказывает серьезное влияние пульсационная составляющая, нормативное значение которой для сооружений с первой частотой собственных колебаний f₁, Гц, меньше предельного значения собственной частоты f₁ определяется она по формуле

где W_m - нормативное значение средней составляющей ветровой нагрузки, которое зависит ог нормального значения ветрового давления, высоты сооружения и типа местности (открытая, равномерно покрытая препятствиями высотой более 10 м, застройка зданиями ниотой более 25 м); ξ - коэффициент динамичности, определяемый по графику на рис. 40 в зависимости от параметра

где v_f - коэффициент надежности по ветровой нагрузке, равный 1,4; W₀ - нормативное значение ветрового давления в зависимости от ветроного района расположения трубы; f₁ - парная частота собственных колебаний; v_t - коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления ветра. Свободностоящие металлические дымовые трубы относятся к сооружениям, которые непосредственно воспринимают многократно действующие нагрузки различного характера, в результате чего в конструкциях могут появиться явления усталости.

Исходя из этого, и следует производить расчет металлических труб на пульсационные нагрузки и выносливость. Расчет металлических труб на пульсационные нагрузки и выносливость производят по формуле

где R_v - расчетное сопротивление усталости, равное для металлических труб 75 МПа; а - коэффициент, учитывающий количество циклов нагружений.

v_v - коэффициент, определяемый по табл. 23. зависящий от вида напряженного состояния и коэффициента асимметрии напряжений; р - σ_min/σ_max - соответственно наибольшее и наименьшее по абсолютному значению напряжения в рассчитываемом элементе, вычисленные по его сечению «нетто» бея учета коэффициентов динамичности и снижения расчетных сопротивлений, причем при разнозначных напряжениях коэффициент р следует принимать со знаком «минус».

Конструкция попадает в расчет металлических труб на пульсационные нагрузки и выносливость, если произведение аR_vv_v не превышает значения R_uv_u (R_u - расчетное сопротивление стали растяжению, сжатию и изгибу по временному сопротивлению; vu- коэффициент надежности в расчетах по временному сопротивлению).