WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

«ПРЕДИСЛОВИЕ Быстрый рост промышленности и энергетической базы, вы звавший увеличение объемов специфических отходов производ ства, выдвинул в качестве одной из важнейших мировых проб лем современности охрану ...»

-- [ Страница 2 ] --

При поэлементном подсчете веса значение его для основных элементов башни определяется по справочным материалам, ка талогам, ГОСТам по типу их профиля и размерам. На основа нии опыта проектирования вес конструктивных фа сонок, сварных швов, прокладок, заглушек, болтов и т. п. — учитывается умножением веса основных элементов на коэффи циент Определение массы башни путем непосредственного сопо ставления с весовыми показателями запроектированных ранее сооружений осложнено влиянием на вес башни различных ха рактеристик сооружения. К их числу относятся технологические параметры: высота Н и диаметр газоотводящего ствола, от метка ввода газоходов;

особенности конструктивного схема и геометрические размеры башни, тип сечений элементов башни, тип узловых соединений и др.;

и, наконец, район строи тельства, обусловливающий величину ветровой нагрузки. Однако обобщение данных большого количества проектов вытяжных башен высотой до 200 с одним газоотводящим стволом и четы рехгранной несущей башней позволило разработать практиче ский прием определения веса несущей башни для такого типа сооружений. Этот прием сводится к определению веса по номограмме. Номограмма распространяется на сооружения, башни которых выполнены из трубчатых стержней, стержней крестового профиля, а также на башни с поясами трубчатого сечения и решеткой крестового профиля.

В качестве весового показателя несущей башни принято от ношение ее веса (включая вес площадок, лестниц, ограждений) к высоте сооружения, так называемый «показатель веса по вы соте» [13]. Значение его, отнесенное к стали марки ВСт. 3, ко леблется в пределах кН/м. Для дальнейшего практиче ского приложения величина этого показателя систематизиро вана в зависимости от основных параметров сооружения, совместное влияние которых оценивается величиной скоростного напора на 1 м длины газоотводящего ствола на отметке, равной половине высоты сооружения (рис. 46). Точки на рис. соответствуют индивидуальным проектным данным. Обобщение их приводит к определенной зависимости между показателем веса башни по высоте р и показателем (в С достаточной для практических целей степенью точности эта зависимость принята линейной.

Так для башни из стержней трубчатого сечения она имеет вид:

(1) Для башни с поясами из труб и решеткой крестового про филя соответственно:

(2) Для башни, все элементы которой выполнены из крестового профиля, зависимость р от (в кН/м) принята в виде:

(3) Пользуясь формулами (3), получим выражение, опре деляющее вес башни:

(4) Таким образом, вес несущей башни может быть определен аналитически при известных по технологическому заданию габа ритных размерах газоотводящего ствола и ветровой характери стике района строительства.

На основе зависимостей (1) — (4) построена номограмма 47), позволяющая по тем же известным параметрам соо ружения определить искомый вес непосредственно, исключая все промежуточные вычисления. Номограмма содержит про фили нормативного скоростного напора для СССР с учетом поправочного коэффициента на изменение на пора по высоте Я (по СНиПу до высоты 100 м, представленные зависимости — (3) с обозначениями типов сечений основных элементов башни, соответствующих каждой из них, и линии, характеризующие диаметры ствола и высоту сооружения. В процессе пользования номограм мой последовательно определяются следующие показатели: зна чение на отметке, равной половине высоты сооружения, параметр показатель веса по высоте р и, наконец, вес кон струкций несущей башни Р. Ниже приводится пример пользо вания номограммой.

Требуется определить вес конструкций несущей башни из элементов трубчатого сечения для газоотводящего ствола диа метром = 2 м и высотой 100 м, проектирующейся для сти типа А в V ветровом районе.

В левом нижнем углу номограммы (см. рис. 47) на кривой, относящейся к V ветровому району (тип А), находят точку при = 50 м и через нее проводят горизонталь, пересечение которой с вертикальной осью определяет величину норматив ного скоростного напора кН/м2. Далее по той же зонтали на прямой = 2 м получают значение = 2,32 кН/м.

Затем по вертикали в точке пересечения с графиком, обозна ченным кружками (трубчатые находят вес башни, от несенный к 1 м длины сооружения кН/м. Проведя гори зонталь в верхнюю левую часть номограммы до точки, соответ ствующей м (между прямыми, обозначенными Я = и опустив вертикаль до шкалы, указывающей вес башни, получают его искомую величину кН.

Вес башни, полученный по номограмме, является нагрузкой для расчета сооружения;

он может быть использован для пред варительного определения расхода стали. Эта величина веса справедлива для сооружения из малоуглеродистых сталей с расчетным сопротивлением 210 МПа. Применяя в сооружении стали с более высоким расчетным сопротивлением, необходимо ввести поправку на величину веса в виде множителя где 1,2 учитывает в среднем различие в значениях коэффици ента продольного изгиба для малоуглеродистых и низколеги рованных сталей повышенной прочности. В случае применения сталей повышенной прочности только для поясов несущей башни указанная поправка вводится на 40% веса сооружения, опре деленного по номограмме.

Полученный вес несущей башни Р прикладывается в виде вертикальной узловой нагрузки на все пояса башни в уровне Нормативная вертикальная нагрузка от веса газоотводящего ствола вычисляется непосредственно по его диаметру тол щине стенки зависимости от материала ствола по его объемной массе Вес опорных колец, ребер жесткости, стыков, компенсаторов и других конструктивных газоотводя щего ствола умножением на коэффициент Отметки приложения нагрузки от веса газоотводящего ствола на башне соответствуют схеме стирания ствола, установлен ной ранее при выборе конструктивной схемы § 3. Ветровые нагрузки Общие предпосылки для определения ветровой нагрузки.

Наибольшую долю усилий в конструкциях вытяжных башен вызывает ветровая нагрузка. Ветровая нагрузка на является следствием давления движущихся воздушных масс на пего, как на преграду.

Интенсивность воздушного давления, или так называемый скоростной напор ветра определяется по формуле:

(6) где скоростной напор ветра, р — плотность воздуха, V — скорость ветра, м/с.

В условиях стандартной атмосферы, характеризующейся температурой воздуха и барометрическим давлением = 760 мм рт. ст. [47], плотность воздуха р = ро = Учитывая это значение плотности воздуха, формулу (6) преоб разуем к виду:

(7) При иных параметрах воздуха и р) его плотность опреде ляется через по формуле Поправки на фактические барометрическое давление и тем пературу в нормальных климатических условиях столь незначи тельны, что в практических расчетах с достаточной степенью точности можно ограничиться формулой (7). Однако в усло виях северной строительно-климатической зоны при низких тем пературах воздуха плотность его увеличивается, соответственно возрастает величина скоростного напора ветра, которую в дан ном случае следует определять по формуле (6), используя фор мулу (8).

Нормативный скоростной напор ветра определяется по формуле (7) по скорости ветра V, замеренной на высоте 10 м над поверхностью земли по наибольшему значению ее в тече ние 5 лет. Главой СНиП установлен нормативный ско ростной напор ветра для высоты над поверхностью земли 10 м в зависимости от географического района (табл.

а также коэффициент учитывающий скоростного напора в зависимости от высоты и типа местности (табл.

При определении ветровой нагрузки для вытяжных башен имеют значение результаты наблюдений местных метеостанций для заданного района строительства. Если скорости ветра, за фиксированные ими, вызывают скоростные напоры, превосходя щие укрупненные по районам данные СНиП (табл. то для рассматриваемого сооружения в качестве нормативного скоро стного напора рекомендуется принимать эти конкретные мест ные условия. Для большого количества пунктов СССР они при ведены в СНиП (табл. 6, гр. 21).

В общем случае скоростной напор ветра не является стабиль ным статическим воздействием, его пульсации обусловливают динамичность воздействия на сооружение. Таким образом, вет ровая нагрузка по своей природе является динамической.

Ветровая на сооружение или его часть зависит от типа сооружения и его формы в целом, от формы отдельных элементов и их взаимного сочетания. Тип сооружения (высо кое, обычное, легкое, массивное) определяет степень его дефор мативности под воздействием скоростного напора и, соответ ственно, необходимости учета динамического воздей ствия ветра. Форма сооружения в целом и отдельных его элементов, а также сочетание элементов в пространстве, открытом доступу воздушных потоков, влияют на режим обтекания сооружения этими потоками и являются фактором, не только определяющим величину ветровой на грузки, но также позволяющим ее регулировать.

Для вытяжных башен ветровая нагрузка является домини рующей, поэтому выбор формы сооружения и отдельных его элементов играет особенно существенную роль, а сам сбор вет ровой нагрузки требует особой тщательности при его выпол нении.

Методика СНиП определения ветровой нагрузки на высокие сооружения. Расчетная ветровая нагрузка для высоких соору жений консольного типа с периодом собственных колебаний бо лее 0,25 с определяется с учетом динамического воздействия пульсаций скоростного напора, вызываемых порывами ветра.

Динамическая добавка ветровой нагрузки к статическому действию скоростного напора является следствием инерционных сил, возникающих при горизонтальных колебаниях сооружения, и зависит от интенсивности и спектрального состава пульсации скоростного напора и от периодов и форм собственных колеба ний сооружения.

При определении ветровой нагрузки на высокие сооружения консольного типа допускается учитывать только колебания по основному тону, т. е. первую форму собственных колебаний. Не обходимость учета высших форм колебаний для таких сооруже ний устанавливается в каждом случае в зависимости от приня той расчетной схемы и от распределения масс и жесткостей по высоте сооружения.

При определении расчетной ветровой нагрузки сооружение условно разбивают по высоте на г участков с текущим номером = 1, г, масса участка сооружения и действующая на него ветровая нагрузка сосредоточиваются в середине уча В соответствии со схемой сооружения уровень приложения ветровой нагрузки совмещается с плоскостью соответствующей диафрагмы башни.

Расчетная ветровая нагрузка в Я, действующая на уча сток сооружения, определяется по формуле:

1) при учете только колебаний по основному тону Первый член правой части формул (9) и учитывает статическое действие нормативного скоростного напора, вто рой — его динамическое воздействие, обусловленное порывами ветра. В структуру второго члена также входит величина нор мативного скоростного напора для всех участков сооружения в составе коэффициента При конкретизации этой ме тодики применительно к вытяжным башням с учетом специ фики их конструктивной схемы формулы (9) и (11) принима ются обобщенно в виде:

(13) где — действие нормативного скоростного напора;

динамическое воздействие скоростного напора.

Индекс означающий принадлежность всех входящих в формулы (13) параметров к участку, опускается, но во всех случаях предполагается, что рассматривается опре деленный участок сооружения и все величины относятся к нему.

Ниже приводятся сведения, не включенные в СНиП [89], без которых затруднительно применить эту методику для определения ветровой нагрузки на вытяжные Эти допол в касаются определения зонального действия ветра, особенностей определения Как дополнение дается методика определения относительных первой формы собственных колебаний сооружения и периода этих колебаний необходимых для вычисления коэффициентов и а также некоторые указания для определения спектра и форм колебаний высших порядков.

Вопросы резонанса и галопирования не рассматриваются, так как опыт показывает, что для вытяжных башен з целом эти явления не Учет зонального действия Распределение потока по высоте носит характер. В отдельных уров нях и слоях (зонах) фактическая скорость ветра может меньше той, которая принята при нормировании максимальных скоростных напоров. Для высокого соору жения такое воздействие ветра может оказаться более опасным, чем полная ветровая нагрузка. В частности, это для раскосов и распорок в призматических башен и учитывается специальным расчетом на «зональное ветра» [100].

Для каждого отдельного элемента сооружения наиболее не благоприятное нагружение ветровой нагрузкой может быть по лучено с помощью линии влияния. В Указаниях по проектиро ванию [100] методика определения эпюры действия для случая, когда усилия в элементах ре шетки определяют по сечений (рис. 49, а, При этом эпюра ветровой нагрузки выше сечения, в котором находится рассматриваемый (раскос, распорка), представляется в двух участков (зон). На одном из участков сохраняет свое максимальное значение, на может быть принята уменьшенной (рис. 49, г, Уровень раздела эпюры на определяется точки схода поясов, являю щейся в методе сечений для составления мо ментов. Действительно, такой схемой снижение ветровой в одной из зон к большему значе суммарного момента (а и искомого усилия), тогда как при значении воздействия ветра с обеих сторон уровня раздела эпюры на зоны (рис. 49, б) моменты могут быть близки по а и взаимно уравнове шены, что существенно занижает величину искомого усилия.

При определении по схеме зонального действия ветра необходимо рассматривать обе возможные схемы спада ветро вой (рис. 49, г, Уменьшенное нагрузки определяется по (14) ветровая коэффициент спада ветровой спада определяется по графику на рис. 49, е в зависимости от длины отрезка являющегося плечом иско мого усилия в уравнении моментов.

Особенности определения действия напора Статическое действие скоростного напора или ста составляющая ветровой нагрузки на сооружение за висит от режима обтекания сооружения потоком и от величины скоростного напора в районе и на опре высоте. Характеристикой элемента или соо ружения является аэродинамический коэффициент с или который отражает конфигурации и качества поверх ности сооружения или его части. нормативного статического действия скоростного или интенсивность нормативной статической ветровой нагрузки при нимается нормальной к поверхности сооружения или отдельных его элементов и определяется по формуле:

Статическая составляющая ветровой нагрузки соответственно определяется формулой (16) Основную трудность при вычислении представляет опре деление аэродинамического коэффициента. В результате мно гочисленных аэродинамических исследований получены значе ния аэродинамического коэффициента для отдельных элементов, наиболее распространенных их сочетаний и для целого ряда стандартных конфигураций сооружений. Часть из них приве дена в табл. 8 главы СНиП [89], а также в дру гих нормативных документах [68, 69, 101] и литературных источниках [5, 22, 47, 51, 53 и др.]. Для каждого нового по кон фигурации сооружения или нового пространственного сочетания элементов значения аэродинамического коэффициента необхо димо определять путем испытаний жестких отсеченных моделей в аэродинамических трубах. Эти испытания технически сложны и трудоемки.

Значения аэродинамических коэффициентов для ряда схем сооружений и отдельных его элементов в дополнение к табл. главы СНиП приведены в табл. 13. Они могут быть использованы при определении ветровой нагрузки на вытяжные башни.

Сложность определения статического действия скоростного напора на конструкции вытяжных башен заключается в том, что в нормативных документах нет конкретных рекомендаций по определению аэродинамического коэффициента для про странственного сочетания элементов, характерных для схем вы тяжных башен. Объем выполненных аэродинамических исследо ваний для данного вида сооружения пока недостаточен и по зволяет произвести только некоторую качественную оценку применяемой методики [24].

В частности, как показало сравнение с результатами экспе римента, впредь до более детальной разработки и уточнения методики, статическое действие скоростного напора на кон струкции вытяжной башни с достаточной для практики степенью может определяться как сумма статического действия ветровой нагрузки на башню и газоотводящий ствол (17) Используя формулу выражение (17) можно предста вить в виде:

(18) после чего значения входящих в выражение аэродинами ческих коэффициентов башни и газоотводящего ствола и соответствующих им площадей проекций на плос кость, перпендикулярную направлению ветра (5б и могут определяться с помощью следующих указаний.

Аэродинамический коэффициент башни при поэлементном подсчете статической составляющей нормативного скоростного напора для трех- и четырехгранных башен определяется в стро гом соответствии с указаниями п. 18 табл. 8 главы (19) здесь 11 — коэффициент, учитывающий нагрузку на подветренную грань, явля ющуюся функцией (20) коэффициент заполнения грани башни;

проекции грани на плоскость, перпендику лярную направлению ветра;

5 — габарит грани башни в проекции на вертикальную плоскость.

Некоторые особенности, связанные с определением не оговоренные в [89], заключаются в следующем:

1. Учет площади узловых фасонок в сумме площадей про екций элементов наветренной грани осуществляется введе нием множителя Таким образом, при определении ц исполь зуется значение в виде:

(21) Соответственно (22) Величина принимается дифференцированно, в зависи мости от типа сечений элементов башни и от плотности решетки:

для башен из элементов трубчатого поперечного сечения при решетке разреженной же, обычной для башен из элементов крестового поперечного сечения при решетке разреженной то же, обычной при бесфасоночном сопряжении трубчатых элементов 1, 2. Входящий в формулу (19) аэродинамический коэффи циент наветренной грани башни из элементов трубчатого по перечного сечения при различных аэродинамических коэффици ентах отдельных элементов и с учетом фасонок вычисляется по формуле:

:, (23) где аэродинамический коэффициент листа фасонок.

Аэродинамические коэффициенты отдельных элементов согласно п. 14 табл. 8 [89] определяются в зависимости от числа Рейнольдса по формуле = в которой где расчетный скоростной напор с учетом коэффициента (см. табл. 12). Значения можно определить, зная и вычисления по фор мулам, приведенным в табл. 16.

Учитывая, что справочные дан ные по аэродинамическим коэф фициентам с различных стержне вых систем и отдельных стержней приводятся в ряде источников как функция параметров [69] или [68], в табл. 16 приве дены формулы для определения с и через указанные параметры.

Кроме того, нормативное значе ние линейной ветровой нагрузки на элементы круглого сече ния найти по графикам (рис.

Графики составлены на осно вании зависимости = по п. 14, табл. 8 СНиП Они позволяют при известных наруж ном диаметре элемента и нор мативном скоростном напоре определять величину нормативной статической составляющей ветро вой нагрузки на 1 м длины эле мента, минуя промежуточные вы числения V, и с. Кроме того, графики наглядно иллюстрируют особенность обтекания цилиндри ческих стержней круглого сече ния, заключающуюся в том, что в определенном диапазоне диа метров стержней линейная на грузка имеет локальные макси мум и минимум. Учет этой осо при назначении диа метра элемента позволяет ветровую нагрузку на элемент в среднем на 20%. Выбор опти мального диаметра при опреде ленном скоростном напоре ветра осуществляется непосредственно по графикам. Пользование гра фиками поясним на примерах (рис. 50).

Пример I. Определение нагрузки на статиче нормативной ветро 3. Аэродинамический коэффициент Сф для башни из элемен тов крестового поперечного сечения (при однозначном аэроди намическом коэффициенте 1,4) с учетом фасонок определяется следующим выражением:

(24) Для ориентировочного подсчета ветровой нагрузки на ста дии проектирования или при назначении размеров основных элементов башни в формулах (19) и (21) могут быть использованы значения входящих в них величин:

Для многогранных башен аэродинамический коэффициент башни Сб (до получения результатов детальных аэродинамиче ских исследований) может определяться по методике, аналогич ной разработанной для четырехгранных башен, однако при этом необходимо аэродинамические коэффициенты отдельных эле ментов наветренных граней определять с учетом попра вочных коэффициентов, зависящих от угла атаки а и угла скольжения р действующего скоростного напора, в соответ ствии с данными табл. 13;

при определении коэффициента учитывающего нагрузку на подветренные грани по п. 17 табл. СНиП размер принимается Аэродинамический коэффициент газоотводящего ствола диаметром определяется по п. 14 табл. 8 СНиП или по формулам табл. 16. При = или = Наветренная площадь газоотводящего вычисляется как произведение его диаметра на вы соту рассматриваемого участка.

В башнях с несколькими стволами статиче ская составляющая ветровой нагрузки определяется в зависи мости от их взаимного расположения по табл. 13.

узловая нагрузка на сооружение как правило, определя ется для одного или двух направлений действия скоростного ! 1 ?, напора, которые обусловливают возникновение максимальных усилий в поясах и решетке башен.

Некоторые практические указания для определения динами составляющей ветровой нагрузки. В качестве расчетной схемы вытяжной башни при определении динамической состав ляющей нагрузки с достаточной для практики степенью точности можно принять вертикальный консольный стержень со ступен чатым жесткости по высоте сооружения и с мас сосредоточенными в серединах участков. Точки приложе ния масс желательно совмещать с уровнем диафрагм. Протя женность участков с постоянной жесткостью может быть принята в пределах м в зависимости от высоты и рас стояния между диафрагмами. Для вытяжных башен высотой до 200 м количество участков г обычно назначается в пределах от 7 до 15. Жесткость стержня определяется жесткостью несущей башни. Момент инерции газоотводящего ствола по отношению к моменту инерции несущей башни составляет в большинстве случаев в верхней части сооружения в Жесткость газоогводящего ствола сооружения снижает динами ческую составляющую ветровой нагрузки только в верхней части сооружения и в пределах Вследствие этого жесткостью газоотводящего ствола в расчете можно пренебречь.

Динамическая составляющая ветровой нагрузки обуслов лена инерции колеблющегося в ветровом потоке жения. Вследствие этого для определения Один массы, сосредо точенные в центрах участков, являются суммарными массами соответствующих участков несущей башни и газоотводящего ствола от схемы вертикального стирания.

Формы собственных колебаний определяются амплитудами а периоды выражаются через круговые частоты (25) В общем случае значения частот и соответствующих им форм собственных колебаний определяются системой однород ных линейных уравнений, составленных по методам строитель ной механики [45, 94].

Так, на основе метода сил система вид:

На основе метода перемещений В уравнениях (26) и (27) помимо обозначений, приведенных на с. 101, приняты следующие:

Частоты собственных колебаний определяются из условия равенства нулю определителя, составленного из коэффициентов при амплитудах системы однородных уравнений (26) или (27).

Результатом решения является спектр частот совокупность г частот, расположенных по возрастанию их численных значений.

Амплитуды колебаний сооружения соответствующие каждой из полученных частот из системы уравнений (26) или (27) при подстановке в них этого значения частоты Структура уравнений позволяет вычислить ампли туды для каждой формы колебаний с точностью до постоян ного множителя, в качестве которого может быть принята амплитуда любой из точек приложения масс, чаще же ампли туда массы верхнего участка консоли. Таким образом, по лучаются значения относительных ординат формы колебаний входящие в формулы (10), (12). Практическое выполнение расчетов сопряжено с большим объемом вычисли тельной работы, но может быть легко реализовано с привлече нием ЭВМ и специальных программ (например При определении динамической составляющей ветровой на грузки для вытяжных башен, как правило, достаточно учиты вать колебания основного тона период которого можно определять приближенно по формуле:

(28) г д е п о т е н ц и а л ь н а я энергия при колебаниях в данном направлении с данной ампли тудой;

кинетическая энергия сооружения при колебаниях в том же направлении, с той же амплитудой для единичной круговой частоты.

В качестве изогнутой оси башни при первой форме колебаний сооружения может быть приближенно упругая линия консольного стержня от действия поперечной единичной силы, приложенной на его свободном конце.

Период собственных колебаний в этом случае определяется по формуле:

(29) Как показала практика расчета вытяжных башен высотой от 100 до 200 м, определение динамической составляющей вет ровой нагрузки при учете трех форм колебаний вызывает увели чение усилий от полной ветровой нагрузки в нижней части соо ружения в пределах независимо от высоты сооружения.

Основное влияние здесь оказывает жесткость сооружения в це лом и соотношения масс основных его составляющих.

В настоящее время, в случаях, когда затруднительно выпол нить механизированные расчеты, вытяжные башни высотой до 200 м можно рассчитывать с учетом только первой формы ко лебаний, имея в виду, что расчетные комбинации усилий при этом могут оказаться на В формулы динамической составляющей ветровой нагрузки (9), входит коэффициент динамичности зависящей от периода и от логарифмического декремента колебаний б.

В СНиП для стальных башен приведен график = при = 0,15 (см. рис. 48, кривая 1). В ряде работ [47, 53, 94] для гибких стальных конструкций, колебания которых характеризу ются декрементом = 0,1, вводится повышенное значение пре восходящее рекомендуемое СНиПом в 1,5 раза.

Поверочный расчет вытяжной башни с учетом при 6 = 0, и 6 = 0,1 показал, что полная ветровая нагрузка в последнем случае возрастает на а расчетные усилия от ветровой на грузки на Динамические испытания четырех вытяжных башен различ ных высот показали, что фактический декремент колебаний при малых амплитудах находится в пределах а зна чение 6 снижается по мере затухания собственных колеба ний [27]. Многолетний опыт достаточно надежной работы вы тяжных башен позволяет в этой части расчета ограничиться в настоящее время рекомендациями СНиП и прини мать по кривой 1 на рис. 48 (6 = 0,15). Использование при рас чете вытяжных башен кривой 2 (см. рис. 48), заимствованной из СНиП требует дополнительных обоснований.

§ 4. Снеговые нагрузки и температурные воздействия Снеговые и пылевые нагрузки. Снеговая нагрузка при рас чете площадок высоких пространственных решетчатых сквозных конструкций подлежит учету только при размере площадки бо лее 15 [100]. Однако площадки вытяжных башен оказываются частично защищенными от прямого воздействия ветра газоотво дящим стволом, что вызывает скопление снега на них. Вслед ствие этого при расчете площадок диафрагм вытяжных башен снеговые нагрузки учитываются независимо от величины пло щади площадки и распространяются на покрытую настилом по верхность диафрагмы.

Нормативная снеговая нагрузка на 1 площади площадки определяется по формуле:

(30) где — вес снегового покрова на 1 горизонтальной поверхности земли, принимаемый в зависимости от района СССР по табл. 17;

коэффициент перехода от веса снегового покрова на горизонтальной поверхности земли к нормативной снеговой нагрузке на соответ ствующей площадке.

Для горизонтальных площадок в общем случае На покрытия с дымовыми и вентиляционными шахтами (трубами) в зоне, прилегающей к шахте (трубе), по СНиП предусматривается снеговая нагрузка, которая опреде ляется с помощью По аналогии со повышенный коэффициент с вво дится для снеговой нагрузки на площадки-диафрагмы при раз мере диаметра ствола в пределах от 1,5 до 15 м.

В зависимости от величины диаметра газоотводящего ствола с принимает следующие значения: при м при м = 2;

при м с = 2,5.

Снеговая нагрузка с учетом повышенного коэффициента с распространяется на зону площадки вокруг ствола. Радиус этой зоны не превышает На площадках многоствольных вытяжных башен зона скоп ления снега определяется относительно каждого из газоотво дящих стволов.

В целях унификации конструкций вытяжных башен ограни чение места скопления снега по направлениям преобладающих зимних ветров во внимание не принимается.

Как диаметр газоотводящего ствола (или ство лов) и габарит сооружения таковы, что повышенный коэффи циент с распространяется на всю покрытую поверх ность диафрагмы. Исключение могут составить только пло щадки-переходы к поясам башни, значительно удаленные от газоотводящего ствола в части сооружения, для кото рых 1.

Нагрузка от пылевых отложений на площадках башен учитывается, если в задании не предусматриваются спе циальные мероприятия по их удалению. Величина этой на грузки определяется технологическим заданием, а схема прило жения аналогична снеговым нагрузкам.

Температурные воздействия. Температурные воздействия па вытяжные башни могут быть технологического характера и кли матические. Последние возникают при сезонных и суточных из менениях температуры воздуха и при одностороннем нагреве солнечными лучами. Принятая конструктивная схема вытяжных башен обеспечивает независимость температурных перемещений газоотводящего ствола и несущей башни. Вследствие этого до полнительные усилия в элементах башни могут возникнуть только от климатических температурных воздействий в случае стеснения свободы деформаций (вызванного наличием дополни тельных элементов в схеме башни, которые превращают ее кон струкцию в статически а также в силу нерав номерного нагрева с солнечной и затененной сторон. В боль шинстве случаев усилия эти незначительны, а учет их в соответствующих сочетаниях с понижающими коэффициентами не составляет опасной комбинации.

ствол находится под одновременным влия нием технологических и климатических температурных воздей ствий, на которые необходимо производить расчет его обо лочки, особенно в зонах установки ребер жесткости, являю щихся фактором стеснения деформаций и концентрации напряжений.

За расчетную отрицательную температуру для вытяжных ба шен принимается температура наружного по наиболее холодной пятидневке согласно данным СНиП гр. 18).

А IV ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА Расчет вытяжных башен должен выполняться на основе требований СНиП СНиП СНиП Однако в связи с тем, что эти главы дают только общие по ложения, ниже приводятся основные расчета вытяжных башен с учетом их специфики.

Кроме расчета на силовые воздействия для ба шен проводятся специальные расчеты внутренней аэродина мики в стволе, теплотехнические и гигиенические расчеты, определяющие размеры стволов (их высоту и внутренний Эти расчеты выпол няются при разработке технологии в с требова ниями санитарно-гигиенических норм, например [83, 102].

проектировании строительных конструкций эти вопросы рас сматриваются.

Расчет вытяжных башен на силовые воздейст вия производится по методу предельных состояний.

действительной работы (и предельных состояний) элементов и соединений конструкций, имеющие характер, но не отражаемые в расчетах прямым путем, учитываются условий работы т (табл. 18).

§ 1. Расчет несущей башни Для наиболее распространенной в настоящее время руктивной формы вытяжных башен несущей конструкцией яв ляется четырехгранная симметричная башня, которая рассмат ривается как консольная пространственная ферма переменного сечения. Нагрузка сводится к вертикальным (от веса) и гори зонтальным (от ветра) силам, сосредоточенным в узлах. Вер тикальная нагрузка распределяется поровну между поясами.

Решетка воспринимает местную вертикальную нагрузку.

При расчете на горизонтальную нагрузку рассматриваются две возможные схемы четырехгранной башни:

1) максимальной ветровой действующей по диаго нали для определения усилий в поясах и нагрузок на фундаменты;

2) максимальной ветровой нагрузкой перпендику лярно одной из граней для усилий в элементах решетки. По первой схеме усилия в поясах, лежащих по диа гонали, перпендикулярной действию ветра, равны нулю, а в на правлении ветровой нагрузки возникают усилия, равные по величине и обратные по знаку.

Частным случаем второй схемы загружения является схема зонального действия ветра. Поверочные расчеты ряда вытяж ных башен показали, что усилия в раскосах и распорках ниже нижнего перелома поясов при зональном действии ветра могут увеличиваться вдвое по сравнению с усилиями от полной мак симальной ветровой нагрузки В целях сокращения трудоем кости расчета, если усилия в нижней части решетки от полной ветровой нагрузки не превышают расчет по схеме зо нального действия ветра можно не производить и с достаточной степенью точности ограничиться только изменением величины усилий в ее элементах вдвое по сравнению с усилиями от дей ствия полной ветровой нагрузки.

Если величина усилий от полной ветровой нагрузки в рас косах и распорках ниже нижнего перелома поясов башни пре вышает ±100 кН, то необходим дополнительный расчет, опре деляющий усилия в этих элементах при действии ветра. Кроме того, в элементах решетки возникают дополни тельные усилия, являющиеся следствием совместности дефор маций раскосов и поясов. Они особенно значительны в нижней призматической части башни.

Усилия в элементах башни определяют в предположении иде альности шарнирных сопряжений либо с учетом пространствен ной работы сооружения, либо путем разложения пространствен ной фермы на плоские с соответствующим распределением на грузки по граням. При малых углах отклонения оси поясов от вертикали (до 20°) разложение нагрузки на грани можно осу ществлять в предположении, что она действует в плоскости грани. С увеличением угла наклона поясов в нижней пирами дальной части башни следует учитывать фактическое простран ственное положение элементов и направление приложения на грузки. Усилия в распорках и раскосах определяются расчетом плоской фермы, усилия в поясах и опорные реакции — алгебраиче ским суммированием соответствующих усилий в смежных гранях.

Расчет башни, как пространственной схемы, требует обяза тельного привлечения электронно-вычислительной техники, плоскую расчетную схему рассчитывать также и гра фически или аналитически. При графическом методе расчета усилия в плоской ферме определяются построением диаграммы Максвелла-Кремоны, аналитически усилия могут быть полу чены с помощью одного из известных приемов механики (метод вырезания узлов, метод сечений).

Аналогично можно рассчитать трех- и многогранные несу щие башни при соответствующем разложении нагрузок на пло ские грани [51, 53].

В практике расчета башен с ромбической решеткой формулы, от на башню перейти к усилиям во ее элементах и нагрузке на фундаменты. В габл. 19 приведены эти формулы со следующими условными обозначениями:

Дополнительные усилия в раскосах вызванные совмест их деформирования с поясами, могут быть прибли женно определены по формуле = где нор усилие в поясе от массы и воздействия ветра дикулярно плоскости грани;

и площади поперечных сечений соответственно раскоса и пояса.

Расчетные длины элементов башни в плоскости и из плос кости граней принимаются по геометрическим размерам между центрами узлов. Для надежной работы конструкций предель ные гибкости л элементов следует ограничить значениями:

Деформативность несущей величиной амплитуды колебаний, а прогиба.

Под амплитудой колебаний вытяжной башни понимается максимальное горизонтальное отклонение оси сооружения от вертикали. Наибольший интерес представляет амплитуда верх ней точки несущей башни, при определении которой можно пре небречь жесткостью ствола. При нахождении амплитуды в качестве нагрузки принимается полная норматив ветровая нагрузка, перпендикулярная башни. Ампли туду колебаний вытяжной башни можно определить как пере мещение в стержневой системе по формуле:

Амплитуда несущей башни может быть найдена через пе ремещения ее как консольного стержня при воздействии еди ничной поперечной силы, приложенной на свободном конце, а именно:

(32) Относительное значение амплитуды рекомендуется ог раничить предельной ее величиной Прогиб распорки, работающей на изгиб, определяется по деформиро ванной схеме с учетом действия нормальных сил (33) нормативное максимального момента от по перечных сил;

нормативная нормальная сила;

Е1 — жесткость при изгибе;

I — пролет.

Относительный прогиб да// в силу ответственности такого элемента, как сжато-изогнутая распорка башни, рекомендуется в пределах = 1/400.

§ 2. Расчет газоотводящего ствола Основными нагрузками, действующими на ствол, являются ветер и вес ствола. При выполнении расчетов должны быть также учтены, в случае наличия, нагрузки от теплоизоляции и веса покрытия ствола (на пример, путем веса гололедных отложений и затвердевших отложений конденсата на стенках ствола, тем пературные воздействия и т. д.

Рассмотрим некоторые особенности воздействия ветровой на грузки на цилиндрическую оболочку. В соответствии со для цилиндрических оболочек аэродинамический ко эффициент с, определяющий характер распределения ветровой нагрузки по периметру оболочки, находится в достаточно слож ной зависимости от угловой координаты а, отсчитываемой от оси направления ветрового потока (рис. 51). Для удобства практического выполнения расчета цилиндрической оболочки на нагрузку зависимость с (а) с необходимой степенью точности может быть представлена в виде следующего членного ряда:

(34) Эпюры правой части разложения (34) представлены на рис. 51. Ниже приведены значения коэффициентов для ци линдрических оболочек с отношением высоты к диаметру, пре вышающим 25.

Разложение аэродинамического коэффициента с (а), а сле довательно, и ветровой нагрузки в конечный тригонометриче ский ряд позволяет существенно упростить решение задачи расчета оболочки, поскольку в этом случае он может произво диться на каждую из составляющих нагрузок в отдельности.

Определение расчетных усилий и проверка стенки ствола на прочность. Расчет тонких цилиндрических оболочек на проч ность в настоящее время разработан достаточно полно [30, 41, 44, 61]. Основные положения его регламентированы соответст вующими указаниями Этот расчет произво дится по геометрически линейной расчетной схеме в предполо жении работы материала конструкций только в упругой стадии.

При воздействии на газоотводящий ствол расчетных нагру зок в его стенках в кольцевом и в продольном направлениях возникают или сжимающие усилия, изгибающие моменты и силы (рис. 52). На рис. 52 изо бражен прямоугольный элемент, вырезанный из стенки цилинд рической оболочки по направлениям ее главных осей. Эти уси лия, являющиеся для стенки газоотводящего ствола основными расчетными, могут быть получены, как алгебраическая сумма соответствующих усилий, возникающих от каждой нагрузки или составляющей ее части в отдельности.

Нагрузка от веса ствола, теплоизо ляции, гололеда и т. д. вызывает в стен ках газоотводящего ствола в зависимо сти от условий его опирания продольные сжимающие или растягивающие усилия определяемые по формуле:

(35) Нагрузка, связанная с нулевым членом разложения (34) и представляющая собой составляющую вет ровой нагрузки, вызывает в оболочке газоотводящего ствола кольцевое растягивающее усилие определяемое по фор (36) расчетное давление ветра на единицу площади без учета аэродина мического коэффициента с;

радиус срединной поверхности оболочки.

Нагрузка, связанная со следующим членом а разло жения (34), является единственной неуравновешенной в каждом кольцевом сечении частью ветровой нагрузки. Она вызывает изгиб газоотводящего ствола как балки. Под действием этой нагрузки в стенке газоотводящего ствола возникают касатель и продольные усилия определяемые по формулам:

(37) где — соответственно балочные перерезывающая сила и изгибающий мо мент в рассматриваемом сечении газоотводящего ствола;

/, — соответственно момент инерции и момент сопротивления попереч ного сечения газоотводящего ствола;

статический момент сдвигающейся сечения ствола нейтральной оси;

стенки Для упрощения расчета при определении балочных усилий и газоотводящий ствол условно считается разрезным, опертым в горизонтальном направлении на диаф рагмы несущей башни. Расчетная ветровая нагрузка на единицу высоты ствола в соответствии с главой III или из выражения (38) Нагрузка, связанная с остальными тремя членами разложения (34), вызывает в ствола в основном только кольцевые усилия, связанные с из менением формы поперечного сечения ствола, поскольку все компоненты этой части ветровой нагрузки самоуравновешива ются. Здесь для любого направления начала отсчета выполнено условие:

(39) Усилия и перемещения, возникающие в стенке газоотводя щего ствола от этой нагрузки, могут быть получены из следую щих выражений:

(40) где радиальное перемещение;

Кольцевой изгибающий момент:

(41) Поперечная сила в кольцевом направлении:

(42) где Значения функций А, Е, Р в зависимости от угловой коор динаты а, меняющейся от 0 до 2л, приведены в табл. 20.

Следует, однако, отметить, что приведенные выше выражения дают точное решение только для случая бесконечно цилиндра. Для труб же конечной длины с реальными услови ями закрепления концов определение точных значений усилий и перемещений от рассматриваемой части нагрузки собой достаточно сложную задачу. Решение ее выполняется на ЭВМ с помощью специальных программ. Вместе с тем, практические расчеты газоотводящих стволов показали, что напряжения в них, вызванные кольцевыми усилиями, в по давляющем большинстве случаев оказываются весьма незначи тельными. Это обстоятельство позволяет и при использовании выражений получать результаты с достаточной для практических целей точностью.

При расчете ствола в тех случаях, когда диаметр его достаточно велик необходимо также учитывать усилия, возникающие в стволе от прогиба несущей башни под действием ветровой нагрузки. Эти усилия опреде ляются по формулам (37), где и находятся из условий совместной работы и газоотводящего ствола.

По найденным от всех нагрузок суммарным усилиям т, можно определить напряженное состояние стенки газоотводящего ствола, которое достаточно полно описывается следующими компонентами:

(43) Проверка прочности наиболее напряженных волокон стенки газоотводящего ствола производится по формуле:

(44) Характерную особенность работы тонкостенных оболочек под нагрузкой составляет явление краевого эффекта. Оно заклю чается в резком увеличении усилий и перемещений в местах скачкообразного изменения геометрических или физических па раметров конструкции. В стволах такими ме стами являются сечения, где расположены кольца жесткости.

Методы расчета усилий в зонах краевого эффекта представ лены достаточно полно в работах И. В. С. Чер и др. [44, 61], однако во многих случаях они сложны и громоздки для расчета вручную. Стенку цилиндрической обо лочки в зоне краевого при необходимости можно рас считать на ЭВМ по соответствующим программам. Практически же при выполнении проектов вытяжных башен расчет краевого эффекта в газоотводящих стволах, как правило, не произво дится, и в целях исключения чрезмерных перенапряжений тол щину стенки ствола в местах установки опорных колец кон структивно увеличивают на мм.

Определенное влияние на напряженное состояние стенок га зоотводящего ствола оказывают изменения температурного ре жима работы сооружения. Наиболее существенно температур ные колебания должны проявляться в зонах краевого эффекта, однако и здесь температурные напряжения в большинстве слу чаев можно не учитывать, поскольку, как показывает практика, принимаемое конструктивно утолщение стенки ствола в районе опорных колец вполне обеспечивает необходимую надежность работы сооружения.

Проверка стенки ствола на устойчивость. Анализ напряжен ного состояния и данные экспериментов показывают, что устой чивость цилиндрических оболочек определяется, в основном, ве личиной продольных нормальных сжимающих усилий от воз действия ветровой нагрузки, вызывающей изгиб газоотводящего ствола, и осевого сжатия от веса ствола, утеплителя, гололеда и т. д. Выполненные исследования устойчивости цилиндрических оболочек при действии сжатия и чистого изгиба [6] показали, что критические напряжения для обоих случаев близки по зна друг другу. Это дает возможность свести задачу опре деления критических напряжений при изгибе к за даче для сжатия. При решении этой задачи за критерий устойчивости, как правило, принимаются верхние критические напряжения, в которые вводятся коэффициенты запаса Проверка устойчивости стенки ствола при отсутствии промежуточных колец жесткости на дей ствие сжатия и изгиба производится по п. 7. При этой проверке касательные напряжения в проверяемом се чении должны удовлетворять условию:

(45) Вместе с тем, практика показывает, что при расчете газо отводящих стволов неравенство (45), как правило, не соблю дается, т. е. касательные напряжения в стволе от действия вет ровой нагрузки обычно достаточно велики. В этом случае на основании теоремы П. Ф. Папковича и ряда экспериментальных данных граница области устойчивости стенки при общем изгибе ствола может быть определена следующим неравенством:

Таким образом, проверку устойчивости стенки газоотводя щего ствола по формуле (46) следует производить:

В тех случаях, когда оболочка газоотводящего ствола на уча стках между диафрагмами несущей башни подкреплена систе мой промежуточных кольцевых ребер жесткости, потеря устой чивости ее может быть двух видов: с длиной полуволн изогну той поверхности по образующей, не превышающей расстояние между промежуточными ребрами жесткости;

с протяженностью вмятин, захватывающих помимо оболочки также и ребра жест кости Учитывая это обстоятельство, проверку устойчивости стенки ствола в данном случае можно производить в такой последова тельности. По заданным параметрам можно определить длину полуволн вмятин оболочки в момент потери ее устойчивости по формуле, приведенной в книге А. С. Вольмира (49) Если окажется меньше расстояния между промежуточ ными ребрами жесткости, то с достаточным для практических целей приближением можно считать, что ребра жесткости стоят чисто конструктивно и не улучшают характеристик оболочки. Проверка устойчивости ее в этом случае производится точно так же, как и гладкой цилиндрической оболочки, т. е. без учета промежуточных ребер жесткости.

Если при определении окажется, что вмятины при потере устойчивости оболочки имеют достаточно большую протяжен ность и захватывают промежуточные ребра, критические на пряжения в выражении (46) следует определять по фор муле:

(50) Коэффициент с в формуле (50), учитывающий снижение верхнего предела критических напряжений, отражает, в частно сти, остаточную напряженность, наличие дефектов конструкции.

Определение коэффициента с по табл. 39 СНиП со ставленной для гладких цилиндрических оболочек, дает неко торый запас, поскольку для оболочек с подкреплениями влия ние начальных несовершенств сказывается значительно меньше, чем для гладких цилиндрических оболочек.

§ 3. Пример расчета Как правило, в настоящее время вытяжные башни рассчи тываются с использованием ЭВМ и соответствующих программ.

Однако в ряде случаев может оказаться необходимым нить расчет вытяжной башни без электронной техники. Пример наиболее специфической части такого расчета приведен ниже.

Отдельные этапы расчета, выполняемые известными методами строительной механики или теории сооружений, опущены. Это касается, например, определения перемещений от единичных сил у, проверки несущей способности и гибкости элемен тов и т. п.

Исходные данные. Вытяжная башня высотой м с зоотводящим стволом диаметром = 2,0 м сооружается в V вет ровом (на местности типа А) и I снеговом районе. Конструк тивная схема сооружения и его основные геометрические характеристики приведены на а. На отметке к га зоотводящему стволу подходят газоходы, имеющие самостоя тельные опоры. Вертикальное опирание газоотводящего ствола на башню осуществляется на отметке +30 м. На время мон тажа и ремонта предусмотрена возможность подвески газоот водящего ствола на отметке +90 м. Горизонтальное опирание газоотводящего ствола выполнено в виде скользящих опор, как это показано на рис. 39, и осуществляется в уровне всех ди афрагм несущей башни. Толщина оболочки газоотводящего ствола 8 = 4 мм. Материал конструкций несущей башни и газо отводящего сталь ВСт.

Сбор нагрузок на башню. Вес башни, площадок, лестниц и т. п. Я определяется по номограмме (см. рис. 47) и составляет Распределение веса башни по высоте в уровне диафрагм выполнено по формуле (5) и сведено в табл. 21. На пример, для верхней диафрагмы башни (сечение 11} входя щие в формулу (5) величины имеют следующие значения:

= 3,5 м, А = 16 м, = 4 м, Яб = = 90 м. В данном случае 90(16+4) 19 кН. Аналогично для сече = 7 м, м, а м, 90 м, = 83 м и, нако нец, = : + 41) =46 кН.

Веса башни и площадок в каждом из сечений соответственно определены в предположении, что = = Вес газоотводящего ствола с учетом конструктивного коэф фициента 1,15 определяется формулой:

При расчете несущей башни рассматриваемого сооружения в условиях нормальной эксплуатации вес всего газоотводящего ствола прикладывается в сечении 3, при определении ветровой нагрузки вес газоотводящего ствола распределяется в соответ ствии с местами его опирания (табл.

Для определения ветровой нагрузки эпюры нормативного скоростного напора ветра по и с разбивкой на участки относительно расчетных сооружения представ лены на рис. 53, б, Аэродинамические коэффициенты с (табл. 22) элементов башни по формулам табл. 16;

аэродинамический ко эффициент с ствола в режиме действующих скоростных напоров постоянный, 0, Определение нормативной узловой нагрузки на башню от статического действия скоростного напора выполнено в со ответствии с рекомендациями главы III и сведено в табл. 23.

некоторых величин, промежуточные действия при вы числении которых опущены, установлены следующим путем. На пример, в сечении 10 площади грани башни по на ружному 5 = 4,13x7 = 28,9 м2;

элементов: = 0,133х 0,16X4 = 4,03 Для использо ваны полученные выше значения а из табл. 22:

Площадь фасонок найдена с учетом Далее по формуле X 28,9 = коэффициент заполнения башни (с учетом фасонок) = 1,1 : 28,9 = 0,15, а = 0,92 (п. 17, табл. 8, Аэродинамический уча стка башни (без учета затенения ее газоотводящим стволом) = 0,21. Узловая нагрузка на башню от статического действия скоростного напора, действующего перпендикулярно плоскости грани, = = 8,3 кН.

Динамическое воздействие порывов вегра вычисляют в соответствии с формулами (9, 10) и данными табл. 24. Период основного тона поперечных колебаний вытяжной башни опре деляется по формуле (29), для удобства вы числения к следующему виду:

Полная узловая нагрузка получена суммированием значений и (табл.

Схема зонального действия ветра определяется с помощью следующих параметров: уровня раздела нагрузки на зоны, ко эффициента спада ветровой нагрузки '/• Для рассматриваемой схемы башни уровень раздела на грузки на зоны как точка схода поясов нижней призматической части башни находится на высоте 60 м. Коэффициенты спада X в функции от 2 (см. рис. 49) имеют следующие значения: при усилий в раскосах ниже сечения 3 м) Х для опорных раскосов г м, = при опреде лении усилий в распорке в месте перелома поясов 0, = 30 м). нагрузки от ветра при его зональном дей ствии в соответствующих схемах для определения усилий в рас косах и распорках приведена в табл. 28. Для башни с рассмат риваемой схемой решетки усилия от ветра в распорке в сечении I 2 только местной нагрузкой, и схема зонального действия ветра в данном случае не является Определение усилий в элементах башни. Вычисление уси лий в элементах башни от действия конструкций и от вет ровой нагрузки выполнено в табличной форме (табл.

по формулам табл. 19. Расчетные усилия от указанных воздей ствий в элементах несущей башни даны в табл. 29. При этом значения дополнительных усилий в раскосах в сечениях 2 и от совместности их деформирования с поясами получены по формуле, приведенной на стр. 122.

ГЛАВА V ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ КОНСТРУКЦИЙ ВЫТЯЖНЫХ БАШЕН § 1. Основные направления компоновочных решений Развитие и интенсификация промышленного производства в различных отраслях народного хозяйства страны, как пра вило, связаны с увеличением объема и степени концентрации вредных выделений. Несмотря на наличие и постоянное совер систем очистных сооружений, это обстоятельство в совокупности с необходимостью соблюдения жестких требова ний санитарных норм в отношении допустимых концентраций вредных веществ на уровне земли ставит новые задачи и по вышенные требования к вытяжным башням.

Технологические условия, во предопределяющие ком поновочные решения и основные направления развития конст форм вытяжных быть к двум основным требованиям: к необходимости увели чения размеров (высот и диаметров) и количества стволов в одном сооружении. связано не только с технологическими требованиями отвода вредных вы делений одновременно от нескольких агрегатов, но и с целесо образностью размещения в одной несущей помимо рабочих, также и специально резервных га зоотводящих стволов. При этом улучшаются также условия за стройки территории промышленного предприятия.

Имеющийся отечественный и опыт строитель ства показывает, что при больших высотах возводятся, как пра вило, многоствольные вытяжные башни. Для оценки перспек тив развития конструкций вытяжных башен необходимо учиты вать наличие определенной взаимосвязи технологических требо ваний с повышенными требованиями к условиям эксплуатации сооружения, включающих обеспечение безопасности полета са молетов. Эти требования приводят к необходимости устройства в вытяжных башнях специальных подъемных лифтов и маршевых лестниц с соответствующей системой обслуживающих площа док, что оказывает существенное влияние на решение схемы сооружения в целом.

По общей компоновочной схеме (взаимному расположению стволов и несущей конструкции) многостволь ные вытяжные башни больших высот могут быть представлены следующими основными группами.

1) Вытяжные башни, в несколько газоотводящих стволов распо ложено внутри одной несущей башни.

2) То же, но с расположением всех или газоотводящих ство лов с внешней стороны несущей башни.

3) Вытяжные башни, в которых стволы находятся в поя сах несущей башни.

4) Вытяжные башни с стволами внутри несущей башни трубы.

Приведенная классификация сооружений, основанная на име ющихся пока еще немногочисленных по проектиро ванию и строительству многоствольных вытяжных башен боль шой высоты, естественно, не может рассматриваться как все объемлющая. Наметившаяся в последние годы тенденция к увеличению объема строительства вытяжных башен большой высоты позволит, при необходимости, по мере накопления опыта внести в эту классификацию необходимые коррективы.

Компоновочное решение вытяжных башен с газоотводящими стволами внутри несущей башни, определяющее первую группу сооружений, представляет собой механическое перенесение ши роко распространенных конструктивных схем одноствольных вы тяжных башен на многоствольные. Для высот до 250 м такое решение является наиболее простым, однако использование его для многоствольных вытяжных башен существенно ограничи вается возможностями размещения внутри несущей башни всех газоотводящих стволов. При больших высотах сооружений использование такой компоновочной схемы приводит также к значительному усложнению конструктивных решений несущей башни. Это, в свою очередь, вызывает дополнительные трудно сти при выборе методов монтажа сооружения, а также приво дит к увеличению трудозатрат при изготовлении и монтаже ме таллоконструкций.

Вторая группа сооружений применяется пока только для случаев многоствольных башен высотой до 200 м. Тем не менее данную компоновочную схему можно считать перспективной и приемлемой для башен больших высот, поскольку здесь раз меры несущей башни, не связанные с требованием размещения внутри нее газоотводящих стволов, могут быть приняты наи более близкими к оптимальным. Большим достоинством этой компоновочной схемы сооружения является возможность доста точно простой замены того или иного газоотводящего ствола на новый в случае необходимости. Опыт показывает, что при по компоновочной схеме вытяжной башни могут быть дены интересные инженерные решения сооружения в целом.

Компоновочное решение вытяжной башни, определяющее третью группу сооружений, является экономически наиболее це лесообразным в первую очередь для башен достаточно боль ших высот (более 300 м). В башнях небольшой высоты такое решение потребует искусственного увеличения размеров поясов несущей башни и может привести к существенному перерас ходу металла. Схема сооружения с использованием поясов башни для размещения в них газоотводящих стволов является также весьма перспективным компоновочным решением, откры вающим широкие возможности для разработки экономичных и интересных по инженерным решениям новых конструктивных форм вытяжных башен больших высот. В этом случае пояса несущей башни, в зависимости от конкретных условий строи тельства и эксплуатации сооружения, могут иметь вид решет чатых пространственных конструкций или цилиндрических оболочек. Это создает определенную универсальность компоно вочной схемы и расширяет ее возможности с учетом перспектив ного развития конструкций вытяжных башен. Кроме того, та кая схема может легко выступать в комбинации с другими ранее рассмотренными компоновочными схемами, по скольку допускает дополнительное размещение газоотводящих стволов как внутри несущей башни, так и за ее пределами.

Компоновочная схема, определяющая четвертую группу со оружений, получившая известность под условным названием «труба в трубе», так же как и первая схема, является достаточно широко распространенной, особенно в зарубежной практике.

Следует, однако, отметить, что такая компоновочная схема чаще всего применяется при решении сооружений в смешанных кон струкциях, т. е. в сооружениях, где несущая башня-труба вы полняется в монолитном железобетоне, а газоотводящие стволы, шахты лифтов, диафрагмы и прочие в металле и других материалах.

Это компоновочное решение выгодно отличается от других простотой конструктивных форм, а также удобствами выпол нения ремонтных работ и работ по организации антикоррозион ной защиты конструкций. Кроме того, обтекаемая форма со оружения существенно улучшает его аэродинамические харак теристики, что позволяет снизить расчетную величину ветровой нагрузки и расход материала на несущие конструкции. Вместе с тем, следует отметить, что положительные стороны компоно вочной схемы «труба в трубе» проявляются в высоких соору жениях только в том случае, когда несущая башня-труба вы полняется в монолитном железобетоне. Возможности выполне ния консольно стоящей трубы больших высоты и диаметра в металле существенным образом ограничиваются, во-пер вых, трудностями конструктивного решения оболочки трубы, во-вторых, опасностью резонансных колебаний сооружения при воздействии ветровой нагрузки. Выстроенные к настоящему времени свободно стоящие металлические трубы без футеровки имеют высоту, не превышающую 120 м.

Наряду с выше решениями в настоящее время имеются проектные разработки на строи тельство вытяжных башен большой высоты путем наращивания существующих труб, выполненных в монолитном железобетоне.

Такое решение, как правило, вызывает необходимость устрой ства несущей башни для поддерживания верхней надстраивае мой части ствола и оно условно может быть отнесено к первой группе компоновочных решений соору жения.

Известно также предложение, представляющее собой прин ципиально новое общее компоновочное решение вытяжных ба шен большой высоты, носящее, правда, по крайней мере на ближайший период времени, характер. Суть этого предложения заключается в полном отказе от строитель ства дорогостоящей несущей башни для газоотводящих стволов и в использовании подъемной силы аппа ратов (типа аэростатов) с целью обеспечения заданного поло жения газоотводящих стволов. В этом для газоотводя щих стволов требуется изыскание специальных материалов, об ладающих новыми качествами по сравнению с применяемыми в настоящее время.

§ 2. Основные направления развития конструктивных форм вытяжных башен Каждая группа рассмотренных выше компоновочных схем вытяжных башен, вполне естественно, может иметь в зависи мости от конкретных условий объекта строительства различные конструктивные формы и разнообразные конструктивные реше составных элементов сооружения.

Как уже отмечалось ранее, опыт строительства многостволь ных вытяжных башен большой высоты сравнительно невелик и, следовательно, не позволяет в полной мере раскрыть и долж ным образом проанализировать это широкое разнообразие воз можных инженерных решений с достаточным обоснованием вы явить те из них, которые являются наиболее перспективными для данного типа сооружений. Вместе с тем, накопленный опыт, проведенные научные исследования и выполненные на различ ных стадиях проектные разработки дают весьма ценные ма териалы, позволяющие выявить основные направления инженер ной мысли по решению комплекса проблем, связанных с освое нием этих новых в инженерной практике сооружений.

Ниже на конкретных примерах, взятых в основном из прак тики работ отделения ЦНИИ будут рассмотрены и в определенной степени про анализированы наметившиеся основные направления развития конструктивных форм многоствольных вытяжных башен для каждой группы Вытяжные башни с стволами внутри несу щей башни. Конструктивные формы вытяжной башни такой компоновочной схемы мало отличаются от традиционных форм широко распространенных одноствольных неболь ших высот с четырехгранной несущей Наиболее естест венным решением несущей башни при этой компоновочной схеме может служить обычная многогранная решетчатая башня с переломом граней по высоте. В таком случае при выборе габарита и силуэта несущей башни можно воваться теми же что и для четырехгранной башни. Правда, увеличение количества газоотводящих стволов и их высоты может привести к экономической целесообразности увеличения общего количества несущей башни. Послед позволяет более удобно разместить газоотводящие стволы и расчетные длины элементов решетки, а также уве личить число изломов граней по высоте с целью создания формы сооружения, наиболее близкой к форме бруса равного сопротивления.

Примером сооружения, решенного по такой конструктивной схеме, может служить вытяжная башня высотой 280 м глино земного комбината (проект 1972 г.). строительства со ответствует северной климатической зоне;

ветровые нагрузки III географическому району по СНиП состоит из решетчатой башни с диаметрами описанных окружностей основания и верха соот ветственно 50 и 22 м, двух газоотводящих стволов диаметром 8 м каждый и шахты лифта диаметром 3,75 м с лестницами (рис. 54). Газоотводящие стволы опираются на фундаменты и в местах диафрагм башни имеют скользящие опоры, обеспечивающие свободу вертикальных температурных перемещений стволов и передачу горизонтальных ветровых па грузок на несущую башню. Один из газоотводящих стволов яв ляется резервным.

Диафрагмы на призматическом участке башни выполнены выносными, в виде кольцевых площадок, расположенных с внешней башни. Такой прием решения диафрагм для многоствольных вытяжных башен является широко распро страненным и имеет целью уменьшение их габарита по ширине.

Все элементы несущей башни трубчатые, из ных сталей;

монтажные соединения рабочих тов приняты на высокопрочных болтах.

По-новому решены в этом сооружении узлы сопряжения эле ментов решетки с поясами несущей башни и между собой.

Большие усилия в раскосах, превышающие в нижней части башни 2 МН, а также относительно большие диаметры труб поясов 1 привели к интересному решению основных узлов башни на парных фасонках (рис. 55). В принятом ре шении трубчатые элементы решетки в районе узла переходят в замкнутое коробчатое сечение, которое при помощи соответ ствующих накладок соединяется с узловыми Эти узлы обеспечивают надежную работу соединения, довольно таки просты в исполнении и могут быть рекомендованы для узловых сопряжений на высокопрочных болтах.

Для более полной характеристики сооружения можно отме тить, что величина максимального расчетного усилия в поясе несущей башни достигает 30 МН;

закрепление поясов на фун даментах предусмотрено при помощи специальных закладных конструкций, рассчитанных на вырывающее усилие 22 МН. Об щий расход стали на сооружение составляет согласно проекту 3400 т, в том числе на несущую 2560 и на газоотводя щие стволы, лифт и 840 т. Интересны также цифры распределения расхода стали по конструктивным элементам несущей башни: на 1390, решетку и 320 т. Как видно, при данной схеме сооружения расход стали на диафрагмы достаточно велик и составляет 12,5% от общего расхода на несущую башню.

В целом рассмотренное сооружение, несмотря на кажущуюся простоту конструктивных форм, является достаточно трудоем ким в изготовлении и сложным в монтаже вследствие наличия большого количества элементов разных длин, сложных диаф рагм, наклонного положения поясов и т. д. Для вытяжных ба шен больших высот такая конструктивная форма сооружения вряд ли может быть отнесена к числу перспективных. В этом случае предпочтительнее схема башни с подкосами. На рис. изображен общий вид такой вытяжной башни высотой 320 м, представляющей собой один из вариантов решения схемы со оружения, разработанного в 1972 г. на стадии технического про екта для главного здания ГРЭС. Район строительства относится к средней полосе и по ветровым нагрузкам соответствует I ге ографическому району.

Башня имеет два ствола диаметром 8,4 м каждый и шахту лифта диаметром 3 м. Как видно из рис. 56, несущая башня представляет собой решетчатый многогранник призматической формы, подпертый на отметке 108м тремя под косами, расположенными в плане под углом 120°. Многогран ник интересен тем, что он представляет собой систему плоских решетчатых панелей размером 18X3,2 м, устанавливаемых по ярусно в шахматном порядке, образуя в смонтированном виде чередующиеся с панелями безраскосные участки граней тех же размеров. Подкосы башни имеют трубчатое сечение диаметром 3,2 м, что допускает их перевозку длинными царгами.

В принятой схеме несущей башни, несмотря на большое ко личество граней, общее количество отправочных монтажных элементов относительно невелико, и, что очень существенно, большинство из них имеют стандартные для данного сооруже ния размеры. Все это значительно снижает трудоемкость из готовления металлоконструкций и существенно расширяет воз можности использования различных способов их монтажа.

Следует кстати отметить, что для большинства высотных сооружений башенного типа вопросы монтажа металлоконст рукций оказывают весьма существенное влияние на выбор схемы сооружения. Зачастую они являются вообще решающими, и это не удивительно, если учесть, что только на изготовление оснастки монтажных работ при возведении сооружения подоб ного типа требуется порой расход стали в объеме от общего расхода стали на несущие металлоконструкции.

В рассматриваемом сооружении общий расход стали по про ектным данным составляет 5370 т, в том числе на несущую башню Произведенное в этом проекте сравнение тех нико-экономических показателей различных конструктивных схем сооружения показало, что рассматриваемая схема, несмотря наличие ряда положительных качеств, относится к числу зешений, являющихся по весовым показателям наименее эко номичными. Это ставит под сомнение вообще целесообразность применения для сооружений подобной компоновоч ной схемы с решетчатой башней.

Изображенная на рис. 56 схема может быть использована с Дополнительная опора в пей может быть выполнена в виде самостоятельной стержневой конструкции. Сопряжение ее с призматической частью башни рассчитывается только на передачу горизонтальных нагрузок.

Такая схема требует еще более высокого расхода металла на несущие конструкции, однако вести монтаж не только стволов, но и призматической части башни наи более прогрессивным в настоящее время путем под ращивания снизу.

Рассматривая конструктивные формы вытяжных башен с га стволами внутри несущей башни, можно оста новиться еще на одном сооружении — многоствольной вытяж ной башне высотой 180 м для ТЭЦ Сыктывкарского лесопро мышленного комплекса. Эта башня при относительно небольшой ее высоте интересна тем, что представляет собой пример удач ного решения схемы сооружения с использованием элементов вспомогательных конструкций для несущего каркаса.

Сооружение состоит из четырехгранной несущей че тырех газоотводящих стволов диаметром 4 и 5 м и квадратной в плане шахты лифта 2,5X2,5 м (рис. 57). Общая компоновочная схема сооружения в данном случае принята та ким образом, что шахта лифта располагается в центре башни и ее каркас используется в качестве промежуточной опоры для элементов диафрагм. При таком значительно упроща ются конструкции диафрагм, удобно решаются обслуживающие и переходные площадки и, несмотря на завышенные размеры в плане части принятая компоновочная схема сооружения с внутренним расположением газоотводящих стволов становится экономически оправданной. Все основные рабочие элементы несущей башни имеют трубчатое сечение;

монтажные соединения выполнены на сварке или, при неболь ших расчетных усилиях, на болтах нормальной точности. Общий расход стали на сооружение составляет 1830 т, в том числе на несущую 820.

Приведенное краткое описание ряда проектов многостволь ных вытяжных башен с стволами не сущей башни, понятно, не охватывает всех возможных конст руктивных решений, но, тем не менее, опыт проектирования дает основание считать, что применения дан схемы сооружения исчерпывается м и что для вытяжных башен больших высот следует искать принципиально новые, более совершенные решения.

Вытяжные башни, в которых все или несколько газоотводя щих стволов расположены с внешней стороны несущей башни.

Такая компоновочная схема по сравнению с ранее рассмотрен ной имеет определенные преимущества, поскольку открывает более широкие возможности по созданию для многоствольных вытяжных башен новых и наиболее эффективных конструктив форм. Эти могут быть показаны на следую щих примерах.

На рис. 58 изображен общий вид вытяжной башни высотой 150 м, запроектированной в 1973 г. для Подмосковного горно химического комбината. Это сооружение состоит из трехгран ной несущей башни с размерами сторон основания и верха соответственно 23 и 7 и трех стволов диаметром 1,8 м каждый. Несущая башня, имеющая укрупненные панели и раскосную решетку, выполнена несимметричной: две ее грани имеют по два перелома по высоте, одна Все газоотводящие стволы расположены перед вертикальной гранью башни, на которой предусмотрены консоль ные площадки. Газоотводящие стволы опираются на собствен ные фундаменты через пространственную конструкцию высотой 6,5 м. На период ремонта стволов предусмотрена также возмож ность подвески их к верхней площадке несущей башни. В уровне каждой консольной площадки газоотводящие стволы имеют скользящие опоры, не препятствующие вертикальным турным перемещениям стволов и одновременно обеспечивающие передачу на башню ветровых нагрузок (рис.

Конструкции основных несущих элементов консольных пло щадок выполнены таким образом, что позволяют без больших затруднений ремонтировать газоотводящие стволы или, при необходимости, заменять их на новые. Последнее является поло жительным качеством рассматриваемой компоновочной схемы сооружения, поскольку необходимость регулярного проведения ремонтных работ в данном случае является одним из элементов нормальных условий эксплуатации сооружения.

Все сечения поясов и решетки несущей башни выполнены из труб, а монтажные на сварке и болтах нормаль ной точности. Максимальные расчетные усилия в поясах башни достигают 4,3 МН. Общий расход стали на сооружение состав ляет 346 т, из них на несущую башню — Характеризуя сооружение в целом, можно отметить, что оно имеет эффектный внешний вид, удобно в эксплуатации и эко номично по расходу металла. Благодаря малому количеству элементов башни существенно снижается трудоемкость ее изго товления и монтажа.

Несколько иные конструктивные решения при общей компоновочной схеме имеет вытяжная башня высотой 180 м, запроектированная в 1973 г. для одного из химкомбина тов (I ветровой район Сооружение имеет два газоотводящих ствола диаметром 3 м каждый, расположенных, как и в предыдущем случае, вдоль вертикальной грани несущей башни (рис. 60). Несущая башня выполнена четырехгранной с подкосами с целью упрощения узлов примыкания и закрепления консольных площадок внутри башни. Верхняя призматическая часть имеет размеры в плане 12X10 м;

основание (без учета м. Газоотводящие стволы в рабочем поло жении опираются на консольную площадку башни на отметке 29,25 м. Опирание их на башню для передачи горизонтальных нагрузок осуществляется через каждые 30 м.

Сечения основных элементов башни трубчатые, монтажные соединения сварные. Расчетные сжимающие усилия в поясах и подкосах соответственно 10,8 и 5,4 Общий расход стали на сооружение составляет 740 т, на несущую баш ню — 550 т.

Сравнивая это сооружение с рассмотренным выше, можно отметить, что в первом из них несущая башня имеет более лако ничные формы, более четкую статическую схему работы кон струкций, меньшее количество отправочных монтажных тов. Трехгранная башня в с расположением газоотводящих стволов позволяет отказаться от ных диафрагм жесткости. К тому же она менее чувствительна к неравномерным осадкам фундаментов.

Во втором из рассмотренных сооружений положительным яв ляется большая однотипность элементов несущей башни и воз можность более простого решения узловых соедине элементов конструкций. Кроме того, башня с подкосами мо жет оказаться экономичнее других схем сооружения для высот, превышающих аналогичную высоту башни без подкосов. Это необходимо учитывать при выборе схемы сооружения для кон кретных условий строитель ства.

В качестве следующего при мера сооружения, решенного по той же компоновочной схеме, рассмотрим вытяжную башню высотой 80 м Джамбульского завода двойного суперфосфата.

Как видно из рис. 61, в дан ном сооружении, состоящем из четырехгранной несущей башни и трех стволов диаметром 3 м каждый, один из стволов расположен внутри не сущей башни, а два других — по противоположным ее граням с внешней стороны.

стволы опираются на собственные фундаменты и в целях обеспечения передачи на башню горизонтальных нагру зок имеют подвижное в кальном направлении примы кание к башне через конструк ции диафрагм и консольных площадок. Башня, кроме того, рассчитана на воспринятие до нагрузок от зоотводящих стволов в случае их к ней в уров не верхней площадки.

Принятая для данного со оружения схема позволяет иметь достаточно простые кон структивные решения всех эле ментов сооружения и их со пряжений между собой, а так же хорошие показатели по расходу стали. При трубчатых сечениях элементов поясов и решетки расход стали на несу щую башню и сооружение в це лом составляет здесь ственно 160 и 262 т.

1,7.

По такой же схеме построена вытяжная башня 100 м на Котласском целлюлозно-бумажном комбинате. В жении также три газоотводящих ствола диаметром 2, а несущая четырехгранная башня опирается на специальный стальной портал высотой 31 м, расположенный внутри здания.

Рассмотренная схема является экономически оправданной только для вытяжных башен небольших высот с тремя газо отводящими стволами, когда диаметры их соизмеримы с кон структивно необходимыми размерами в плане призматической части несущей башни.

Аналогичная компоновочная схема находит применение и за рубежом. Так, для одной из электростанций в Австрии построено сооружение с тремя газоотводящими ство лами высотой 165 м, правда, в качестве несущей конструкции гам была принята не башня, а мачта с двумя ярусами оттяжек.

Газоотводящие стволы в этом сооружении расположены с внеш ней стороны граней трехгранного ствола мачты.

Заканчивая рассмотрение данной группы Сооружений, можно еще раз подчеркнуть, что объединяющая их общая компоновоч ная схема, несмотря на ограниченность приведенных здесь при меров, является, безусловно, перспективной и в дальнейшем по зволит найти, кроме упомянутых, и другие интересные решения для многоствольных вытяжных башен.

Вытяжные башни с расположением газоотводящих стволов в поясах несущей башни. Идея решения по такой компоновочной схеме, являющейся новой и принципиально от личной от ранее появилась только в последние годы в связи с возникшей необходимостью строительства вы башен очень больших высот.

В настоящее время имеется потребность в строительстве вы тяжных башен высотой 400 и даже 600 м. При больших высо тах все элементы и в первую очередь пояса несущей башни до стигают таких размеров, что оказывается технически возмож ным и экономически целесообразным размещение внутри них не только лифтов и лестниц, но и газоотводящих стволов.

В связи с тем, что проблема строительства сверхвысоких ме таллических вытяжных башен возникла сравнительно недавно, в настоящее время еще нет ни осуществленных, ни даже нача тых строительством сооружений такого вида. Имеющиеся мате риалы представляют собой лишь единичные проектные разра ботки, которые будут рассмотрены ниже.

На рис. 62 представлен макет вытяжной башни высотой разработанной на стадии технического проекта для одного из горнометаллургических комбинатов страны. Район строительства этого уникального сооружения — Крайний Север с расчетной температурой наружного воздуха С и нормативным ско ростным напором ветра на уровне — 100 даН/м2.

ность соответствует II географическому району.

Вытяжная башня предназначается для размещения в ней двух газоотводящих стволов диаметром 8 и высотой а также грузопассажирского лифта и маршевой лестницы. Не сущая башня состоит из трех вертикальных стволов, выполнен ных в виде цилиндрической оболочки диаметром 13 м, распо ложенных в плане по углам равностороннею треугольника со стороной 80 м. Стволы соединены между собой распорками че рез 86 м по высоте и крестовыми предварительно напряжен ными связями, образуя со оружение башенного типа в форме трехгранной приз мы. Из-за большой жесткости поясов полу чившейся трехгранной баш ни верхняя панель ее ре шена в виде безраскосной рамной конструкции. Исхо дя из тех условий, два пояса башни, в которых размещены стволы, возвышаются в ви де консоли длиной 46 м над верхней распоркой-ригелем.

Третий пояс башни, с раз внутри него лиф том и маршевой лестницей, заканчивается на высоте 540 м от уровня Газоотводя щие стволы выступают за пределы поясов еще на 16 м, достигая отметки 600 м. Габарит поясов башни принят из условия воз можности размещения в них газоотводящих стволов с системой лестниц и обслуживающих площадок, необходимых для обеспе чения требований техники безопасности и эксплуатации соору жения. В целях унификации третий пояс принят же разме ров. Распорки сооружения используются одновременно для устройства внутри них ходов сообщения между поясом башни с лифтом и поясами с газоотводящими стволами.

Для сооружения таких размеров, учитывая его весьма боль шую стоимость и техническую сложность возведения, особо важное значение приобретают по повышению надеж ности несущих конструкций. Удовлетворение этих требований во многом зависит от того, насколько надежно оно противостоит возникновению ветрового как всего сооружения в це лом, так и отдельных его элементов. Особенно это актуально для сооружения, основные рабочие элементы которого имеют круглую форму поперечного сечения. Рассматриваемое сооруже ние в этом отношении можно считать вполне надежным, скольку по принятой схеме оно представляет собой жесткую про странственную конструкцию и относится к числу сооружений, на зываемых аэродинамически устойчивыми. Этот немаловажный фактор является достоинством подобной компоновочной схемы Бесспорно положительным является и то, что в данном слу чае в полной мере оказался выполненным принцип концентрации материала. Получившиеся в результате большие расчетные сечения поясов делают весьма логичным размещение в них стволов, лифта и лестниц. Это обстоятель ство, в совокупности с уменьшением габаритов сечений предва рительно напряженных раскосов за счет использования высоко прочной стали, позволяет также значительно снизить и общую ветровую нагрузку на сооружение. Трехгранная форма башни с параллельными поясами дает возможность отказаться от уст ройства горизонтальных диафрагм жесткости, мак симально элементы сооружения и решения уз лов, в результате чего облегчаются изготовление и монтаж кон струкций.

На характер конструктивных форм вытяжной безу словно, оказали влияние суровые климатические условия рай она строительства, но тем не менее проведенные расчеты показали, что и для средней полосы страны такая схе ма сооружения является достаточно эффективной.

Для рассматриваемой вытяжной башни была проведена кон структивная проработка основных несущих элементов и узлов их сопряжений. Вполне естественно, что главные трудности в компоновке сечений и решении узлов были связаны с огром ными усилиями, действующими в основных рабочих элементах сооружения. Действительно, в поясах башни расчетное сжима ющее усилие превышает 400 МН, изгибающий мо.мент 1200 и перерезывающая 50 МН, в раскосах ниж него яруса рабочее усилие превышает 80 МН, в распорках 70 МН;

вырывающее усилие на один пояс башни составляет 250 МН.

Уместно отметить, что при разработке конструкций этого сооружения выявился целый ряд технических проблем, одной из которых является большой разрыв между порядком усилий в элементах конструкций и возможностью увеличения расчет ного сопротивления применяемых в строительстве марок стали.

Эта проблема была в определенной степени решена за счет при менения для сжатых элементов крупноразмерных сечений в виде ребристых цилиндрических оболочек, а для паке тов специальных полос или набора канатов, изготовленных из стали марки с расчетным сопротивлением 450 МПа. Натяжение раскосов осуществляется с помощью спе циальных «тянущих» балок и набора домкратов с общим толка ющим усилием, превышающим на 10% максимальное сжимаю щее усилие от действия ветра.

Способ закрепления башни в фундаменты предопределился специфическими грунтовыми условиями строительной площад ки — наличием скалы со сравнительно небольшой глубиной за легания. Решение основания в данном случае интересно тем, что удачно сочетает в себе простоту исполнения с высокой на дежностью работы конструкций.

Фундамент каждого пояса башни состоит из 12 предвари тельно напряженных железобетонных опорных колонн круг лого сечения, объединенных в верхней части кольцевым железо бетонным ростверком, а внизу в скалу с помощью кольцевой железобетонной балки (рис. 63). В качестве предва рительно напряженной арматуры опорных колонн фундамента приняты специальные пакеты из полосовой высокопрочной стали. Диаметр каждой колонны 2 м, что позволяет про проходку вертикальных скважин с помощью бурильной без структуры скального массива. Такая конструкция фундамента позволяет свести до объем разработки и выемки скального грунта, упрощает производ ство горных работ и дает существенную экономию стали бе тона.

Монтаж металлоконструкций башни предполагается вести максимально укрупненными элементами с помощью специаль ного самоподъемного агрегата, на котором расположен комп лект необходимых монтажных механизмов, а также тепляки и вспомогательные отапливаемые помещения для обеспечения нормальных условий производства строительно-монтажных ра бот. В процессе монтажа агрегат перемещается по поясам башни с помощью винтовых домкратов, выполняя при этом роль кондуктора, фиксирующего взаимное положение поясов.

Для оценки масштаба сооружения ниже приведены некото рые дополнительные данные, характеризующие рассматрива емую 600-метровую вытяжную башню: суммарная ветровая на грузка на сооружение максимальное горизонтальное отклонение верха сооружения при действии ураганного ветра 3,7 м;

суммарный расход стали на несущие конструкции состав ляет в том числе на 16000, на распорки и рас косы — по 3000 т.

Конструктивные формы, принятые для этого сооружения, без не являются единственно возможными. При том же принципиальном компоновочном решении несущая башня может иметь четыре, пять и более граней, правда, в этом случае для обеспечения неизменяемости системы потребуются горизонталь диафрагмы жесткости, что с дополнительным рас ходом металла. Схема решетки также может быть различной:

сжато-растянутой крестовой с развязкой в центре диафрагмами, полураскосной, ромбической и т. д. Вся система может быть рамной безраскосной либо представлять собой комбинацию пе речисленных схем.

Разновидностью рассмотренного решения является вариант, изображенный на рис. 64. Здесь пояса башни имеют наклон ное положение, что для газоотводящих стволов вполне допус тимо. В принципе допустимо это и для лифта, хотя и связано с некоторыми трудностями конструктивного характера. Этих трудностей избежать, если сделать наклонными только пояса с размещенными внутри них газоотводящими стволами, сохранив для пояса с лифтом вертикальное положение. Такая башня пирамидальной формы является более экономичной по расходу стали и по внешнему виду больше соответствует сооруже башенного типа.

Есть в ней и положительные качест ва, однако башня имеет и недостатки. Она слож на для строительно - монтаж ных работ и менее удобна для эксплуата ции из-за сти устройства наклон обслуживающих Заслуживает вни приведен ных выше схем для со оружений вы сот использованием в этом случае газоот стволов в ка поясов несущей башни. Такое решение может оказаться весь ма целесообразным при использовании специ ального онного покрытия внут поверхности пояса или при отводе неагрессивных газов.

На рис. 65 представлен еще один вариант решения вытяж ной по компоновочной схеме с размещением газоотво дящих стволов в поясах несущей башни. Этот вариант был разработан для вытяжной башни высотой 320 м с двумя газоот стволами диаметром 8,4 м для отвода смесей ГРЭС, находящейся по ветровым нагрузкам в I геогра фическом районе.

Сооружение состоит из трех отдельно стоящих призмати ческих решетчатых башен, объединенных в общую систему ре шетчатыми пространственными ригелями-распорками через каж дые м. По статической схеме получившаяся система пред ставляет собой многоярусную, пространственную раму с защем ленными в основании стойками.

Башни размещены в плане по вершинам равностороннего треугольника со стороной 40 м. Две из них имеют квадратную форму в плане, треугольную. В башнях квадратной формы размещены стволы, в башне треугольной шахта лифта. Размеры сторон оснований всех башен одинаковы и равны 10 Кроме основных ригелей, каждая из трех башен имеет консольные наружные диафрагмы, обеспечи вающие пространственную жесткость башен и передачу ветро вых нагрузок на раму.

Эта схема принципиально отличается от ранее ной только конструктивным оформлением стоек с размещен ными внутри них газоотводящими стволами и лифтом. Вследст вие этого она обладает основными достоинствами такой схемы, рассмотренными выше. Наличие решетчатых пространственных поясов, с одной стороны, приводит к меньшему расходу металла па несущие конструкции и создает лучшие условия для обслу живания газоотводящих стволов и всего сооружения в целом;

с другой же стороны, требуется более высокий расход стали на газоотводящие стволы. Расход стали все сооружение состав ляет 4765 т, в том числе на несущую 2915 и на га зоотводящие стволы и шахту т. Для сравнения можно указать, что для этого же сооружения при выполнении поясов башни в виде цилиндрических ребристых оболочек рас ход стали на башню составит 3800, на газоотводящие и на все 4900 т, т. е. несколько больше, чем в первом случае. Однако следует учесть, что в первом башня выполнена из стали, во втором же — из стали поскольку по условиям местной стенки выполнение оболочки из стали более высокой проч ности экономически нецелесообразно. Совершенно очевидно, что в целях дальнейшего снижения расхода металла на сооружение для варианта с решетчатыми поясами также возможна уста новка предварительно напряженных раскосов.

В заключение по рассмотренной группе сооружений в целом можно сделать следующие выводы:

1. Компоновочная схема сооружения с газоотводящими располо в поясах несущей башни, является весьма перспективной и эконо мически оправданной для сооружений высотой м По мере возраста ния высоты сооружения возрастает и экономическая целесообразность такого решения.

2. Такая схема позволяет создать сооружение большой вы соты, обладающее высокой степенью надежности, наиболее полно отвечающее требованиям эксплуатации обеспечивающее максимальную индустриальность изготовления, а также простоту и эффективность монтажа конструкций.

3. Более оценку эффективности этого принципиально нового ре шения вытяжных башен большой высоты можно дать только после их в рабочих проектах и претворения проектов в жизнь Вытяжные башни с газоотводящими стволами внутри несу щей башни-трубы. Как уже отмечалось ранее, такая компоно схема достаточно широко применяется, однако только для случаев, когда несущая башня-труба выполняется в моно железобетоне. По такой схеме, например, возведена вы тяжная башня высотой 250 м для ТЭЦ-23 Мосэнерго. Сооружение состоит из четырех стальных газоотводящих стволов диаметром 4,5 и 4,2 установленных на общее с монолитной железобетон ной трубой основание. Средний диаметр железобетонной трубы 20, 240 м. Газоотводящие стволы раскрепляются внутри грубы специальными скользящими по вертикали упорами в уровне площадок-диафрагм. Площадки установлены с шагом 40 м по высоте и крепятся к стенкам железобетонной трубы специальными тяжами. При ремонте предусматривается под веска газоотводящих стволов к верхней площадке-диафрагме.

Аналогичной конструкции и той же высоты построена вы тяжная башня в Костроме для мощной ГРЭС. Здесь в монолит ной железобетонной оболочке размещены четыре стальных газо отводящих ствола диаметром 4,5 м каждый.

Из зарубежных объектов можно упомянуть одну из самых высоких вытяжных башен с железобетонной трубой, построенную для никелевого завода в (Ка нада). Высота ее равна 380 м. Сооружение имеет только один стальной газоотводящий ствол диаметром 13,7 м, размещенный внутри железобетонной башни-трубы. В Англии на одной из электростанций построена трехствольная вытяжная вы сотой 260 м, где газоотводящие стволы, выполненные также в монолитном железобетоне, имеют эллиптическое сечение;

бла годаря этому рационально используется пространство внутри несущей оболочки-трубы.

Вытяжные башни со стальной несущей башней-трубой в на стоящее время практически отсутствуют. Круглая форма попе речного сечения, большая гибкость и низкая частота собствен ных колебаний при малом внутреннем демпфировании вызы вают опасность возникновения интенсивных колебаний сталь ной трубы под действием ветра. В стальных трубах большой высоты для предотвращения возможности появления «ветро вого резонанса» необходимо предусматривать специальные ме роприятия по борьбе с колебаниями, например, путем исполь зования аэродинамических или механических средств их гаше ния. Осуществление этих мероприятий, связанное с определен ными трудностями конструктивного и эксплуатационного ха рактера, требует зачастую больших дополнительных затрат и все же не дает полной гарантии надежной работы конструкций.

Сооружения такого вида, как известно, относятся к числу аэро динамически неустойчивых. По этим причинам свободно стоя щие стальные трубы без футеровки не строят высотой более 120 м. При больших высотах оболочку стальной трубы дополни укрепляют подкосами или какими-либо другими конст руктивными элементами. Но и в этом консольный уча сток трубы испытывает те же отрицательные явления, связан ные с автоколебаниями, что и свободно стоящая труба, хотя и несколько в меньшей степени.

Примером проектных решений сооружения с газоотводящими стволами внутри стальной несущей башни-трубы может служить вытяжная труба, изображенная на рис. 66. Схема данного соору представляет собой один из вариантов конструктивного решения рассмотренной ранее вытяжной башни высотой 600м.

По этому варианту несущая башня состоит из вертикального ствола, подкрепленного на отметке 200 м тремя мощными под косами пространственной конструкции. Несущий ствол башни, выполненный в виде двух ко нических с системой вертикальных и горизонталь ных ребер, собирается из от дельных панелей заводского изготовления. Диаметр оболоч ки в верхней части равен 22, в месте примыкания 40 м. стволы и г расположены внутри не сущего ствола и опираются на площадки-диафрагмы.

Сплошностенчатая закры несущая конструкция улуч шает условия эксплуатации со оружения, а также уменьшает ветровую нагрузку за счет аэродинамического ко и уменьшения раз наветренной площади.

Сооружение, решенное по та кой схеме, обладает достаточ но хорошими архитектурными и эстетическими качествами. К недостаткам схемы, помимо ранее отмеченного, можно от нести сложность решения при больших усилиях в узле при мыкания подкосов к несущей оболочке ствола башни, а так же необходимость большепролетных обслуживающих площадок-диафрагм. Кроме того, большой диаметр ствола башни усложняет обес печение местной устойчивости оболочки и приводит к дополни расходу материала. Общий расход стали на соору жение составляет т, что более чем на 10% превышает расход стали при решении сооружения по схеме с газоотводя стволами в поясах башни.

Можно еще отметить, что переменный по высоте диаметр не сущего ствола башни-трубы существенно повышает трудоем кость изготовления конструкций сооружения и делает доста сложной организацию работ по их монтажу. При высоте вытяжной башни несущий ствол ее может иметь и цилин дрическую форму. Сооружение такого вида изображено на рис.

67. Это вытяжная башня высотой 320 м, разработанная на ста дии технического проекта для одной из ГРЭС. Здесь цилиндри ческий несущий ствол башни-трубы, в котором размещены два ствола и шахта лифта, имеет диаметр 22 м.

раскреплен на отметке м тремя подкосами из труб диамет ром 3,2 Подкосы располагаются в плане под углом 120" и проекция каждого из них на уровне земли составляет 50 м.

Газоотводящие стволы подвешиваются к несу щей оболочки башни через каждые м с устройством не обходимого количества температурных компенсаторов. Это по зволило снизить толщину стенок газоотводящих стволов до 6— 8 мм при диаметре 8,4 м. В диафрагм башни имеются на ружные кольцевые площадки, используемые для устройства светового ограждения, осмотра и окраски сооружения. Общий расход стали составляет 5400 т, из них на несущую башню 4300.

Аналогичную схему решения несущих конструкций имеет вы башня высотой 420 м, проектируемая для Норильского горнометаллургического комбината. Центральный цилиндриче ский ствол ее, имеющий диаметр 18,5 м, подперт на отметке 150 м шестью подкосами диаметром 3,2 м. В основании под косы разнесены по окружности радиуса 80 м и до отметки 75 м развязаны между собой распорками и крестовыми свя зями.

Интересные инженерные решения несущих конструкций имеет вытяжная башня, изо на рис. 68*. В этом стволы и шахта лифта разме щаются также верти цилиндрического не сущего ствола большого диа метра, однако решения сооружения в целом имеют отли от ранее Здесь ствол в горизонтальном направлении только двумя под косами, развязанными с несу стволом и между собой и связей.

Подкосы расположены образом, что проекции их в плане между собой угол 60°. Получившаяся сис тема напоминает трехгранную башню пирамидальной формы, в которой одна стойка верти кальна и имеет по сравнению с двумя другими значительно большие размеры как по сечению, так и по высоте.

В отличие от ранее рассмотренных схем такое сооружение аэродинамически устойчиво, и это является существенным его достоинством. Кроме того, здесь более четкая схема конструкций, а включение вертикального ствола боту системы как пояса трехгранной башни позволяет получить определенное снижение расхода стали. Недостатком схемы яв ляется наличие большого количества разнотипных элементов большой длины.

По иному конструктивно решена в этом сооружении и лочка ствола. Местная устойчивость вается не системой ребер, а созданием по всему периметру про дольных гофров цилиндрической формы (см. рис. Получив шаяся оболочка с вертикальными гофрами имеет более длин ную развертку и несколько увеличивает ветровую нагрузку на сооружение за счет увеличения аэродинамического сопротивле ния ветровому потоку, однако существенно повышает предель ные напряжения в оболочке за счет резкого ее кри визны и в целом дает возможность получить более экономичную конструкцию. Гофрированную можно рекомендо вать для других схем вытяжных башен, где гладкая ческая оболочка с зрения обеспечения устойчи вости оказывается более металлоемкой.

Конструктивные решения и схема рассмотренного сооруже в целом, хотя и требуют определенного вполне приемлемы для многоствольных вытяжных боль ших и сверхбольших высот, поскольку позволяют сделать соору жение надежным и достаточно экономичным. Что же касается остальных рассмотренных схем стальных вытяжных башен этой группы, то по условиям опасности возникновения вого резонанса» применять их для сооружений больших следует с особой осторожностью.

§ 3. Некоторые вопросы, связанные с перспективами строительства вытяжных башен большой высоты в годы при вытяж ных башен тенденция к увеличению их высоты поставила перед строителями целый ряд вопросов, разрешение которых дикту ется необходимостью удовлетворения потребностей в этих сооружениях.

К числу наиболее существенных и важных, в первую очередь, следует отнести вопросы выявления оптимальных параметров вытяжных устройств. Важность этой задачи заключается де всего в том, что с возрастанием высоты сооружения резко возрастает его стоимость: только капитальные затраты по воз ведению вытяжной башни высотой 600 м ровочно в 50 млн. руб. Высокую стоимость имеют и высотой м. Для предотвращения возможного завыше ния размеров вытяжных башен при обосновании их высоты в каж дом конкретном случае необходимо учитывать все без исключе ния факторы, оказывающие влияние на исходных па раметров вытяжных устройств. Последние зависят от и степени агрессивности отводимых газов, от технических сред ств по созданию требуемого напора в газоотводящих от географических и природно-климатических условий района строительства, от возможностей вытяжных башен на генеральном плане застройки объекта.

В свою очередь, состав и агрессивность отводимых газов на ходятся в определенной зависимости от условий их предвари тельной очистки, т. е. от типа и качества используемых для этих целей очистных сооружений. Наконец, принимаемые параметры вытяжных устройств, естественно, зависят и от точности выпол нения расчетов по проверке удовлетворения требований сани тарно-гигиенических норм в отношении предельно допустимых концентраций вредных веществ на уровне земли в зоне действия вытяжного устройства.

Для решения задач по оптимизации размеров вытяжных ба видимо, целесообразно уточнить предусмотренную тарно-гигиеническими градацию предельно допусти мых концентраций вредных веществ па уровне земли, совершен ствовать теорию рассеивания вредных примесей в отводимых в верхние слои атмосферы газах и на основании их методику определения концентрации вредных веществ при раз личном удалении от вытяжного устройства. Принятию решения по определению параметров вытяжных устройств должно пред шествовать выполнение технико-экономических расчетов раз личных вариантов, предусматривающих разные способы очистки газов и величины создаваемого в газоотводящих стволах на пора. При этом должны быть учтены капитальные затраты к эксплуатационные расходы на собственно вытяжную башню, на очистные сооружения и средства нейтрализации отводимых газов, на вентиляционные устройства по созданию напора в га зоотводящих стволах. Для каждого конкретного объекта, ес тественно, должен приниматься вариант с наилучшими техни ко-экономическими и санитарно-гигиеническими показателями.

Следующий вопрос связан с уточнением характера воздейст вия на вытяжную башню ветровой нагрузки. Несмотря на на личие по данному вопросу большого количества специальной литературы и нормативных документов, в настоящее время нет еще полной ясности о фактически действующих скоростных на порах ветра на больших высотах, отсутствуют данные по коэф фициентам лобового сопротивления как отдельных цилиндри ческих оболочек большого диаметра (при так и со оружения в целом при различных компоновочных схемах его решения, нет полных данных о динамических характеристиках сооружения и, в частности, о декременте колебаний и т. д.

Это обстоятельство вносит определенные трудности в раз работку конструкций вытяжных башен и, естественно, не может не отражаться на оптимальности их решения. Задача может быть решена путем расширения объема экспериментальных исследований как по проведению испытаний для определения фактических характеристик ветровой нагрузки динамических характеристик сооружения в целом, так и лабораторных испытаний по продувке соответствующих моделей в аэродинамических трубах.

При строительстве вытяжных башен большой высоты серь езную проблему составляют вопросы монтажа. В настоящее время наиболее распространенными способами монтажа несу щих конструкций вытяжных башен можно считать следующие.

Наращивание укрупненными блоками с использо ванием гусеничных монтажных кранов для башен небольшой высоты.

2) Сборка всей башни, включая газоотводящий ствол, в горизонтальном положении с последующим подъемом путем поворота вокруг опорного шар нира. этом собранное сооружение можно поднимать либо обычными мон тажными кранами с последующим дотягиванием полиспастом, либо с по мощью специальной падающей стрелы.

3) Наращивание нижней части башни укрупненными блоками до отметки, определяемой возможностями монтажных кранов, и подъем ползучим пор подъемником верхней части башни и газоотводящего ствола по воз можности также укрупненными блоками. Если жесткость газоотводящего ствола оказывается достаточно высокой, монтаж верхней части башни в этом случае осуществляться также закрепленным на ство полноповоротным краном.

Перечисленные способы монтажа используются для возведе наиболее распространенных в. настоящее время вытяжных башен высотой до 150 м. Сооружения большей высоты, с зрения монтажа, можно отнести уже к разряду уникальных, тре бующих специальной разработки индивидуальных способов про изводства работ для их возведения. В этих условиях монтажа зачастую оказывают решающее влияние на выбор схемы несущих конструкций, и чем выше сооружение, тем это влияние значительнее. В практике имели место случаи, когда от принятой, казалось бы, удачной схемы сооружения приходилось отказываться лишь потому, что осуществление ее или чрезвы трудоемко и сложно, или даже просто невозможно. это лишний раз подчеркивает, что разработку конструкций вытяж ных башен необходимо производить одновременно с решением вопросов монтажа и в полной с ними увязке. Исходя из этих условий следует оценивать все принимаемые технические решения.

Существенному повышению надежности и экономичности вы тяжных башен большой высоты может послужить дальнейшее расширение связанных с антикоррозионной защи той металлоконструкций вытяжных башен. Это относится, в пер вую очередь, к газоотводящим стволам, поскольку их стенки на ходятся в постоянном и непосредственном контакте с агрессив ными компонентами отводимых газов. Имеющийся опыт эксплу атации вытяжных башен показывает, что применяемые для антикоррозионных покрытий материалы не всегда достаточно эффективны и порой очень быстро выходят из строя. Объяс няется это главным образом тем, что в процессе пред приятия происходят существенные изменения в составе газов, не учитываемые в принятых для разработки проекта исходных данных. Эту задачу можно решить путем создания антикоррозионных материалов, которые были бы доста точно стойкими для отводимых газов разного состава. Кроме того, необходимо расширить область применения для дящих стволов новых материалов, стойких к аг рессивной среде без специального антикоррозионного покрытия.

Имеют большое значение и вопросы защиты основных несущих конструкций башни. Эти конструкции находятся на открытом воздухе в условиях действующих предприятий, выделяющих аг рессивные отходы производства, которые в той или иной сте пени неизбежно присутствуют в окружающей сооружение среде.

Здесь следует иметь в виду, что работы по окраске конструк ции башни весьма трудоемки и дороги, поэтому применение бо лее стойких покрытий, даже при условии значительно более вы сокой их первоначальной стоимости, может оказаться экономи чески оправданным.

Немаловажной задачей является и обобщение опыта эксплу атации вытяжных башен. Изучение фактических режимов работы предприятий различных отраслей промышленности и в связи с этим уточнение состава и условий выброса отводимых газов, исследование состояния несущих конструкций башен и газоот водящих стволов, а также определение возможностей и условий осмотра, ремонта и окраски их позволит выявить наиболее ча сто встречающиеся виды дефектов металлоконструкций вы тяжных башен, установить причины и условия их возникновения и определить характер основных трудностей, возникающих при эксплуатации сооружения. Это в свою очередь даст возмож ность при разработке проектов вытяжных башен принимать бо лее точные исходные данные для проектирования и по мере воз можности избегать недостатков, которые имели место в постро енных сооружениях.

Следует несколько затронуть вопрос унификации и ции конструкций. Количество типоразмеров возведенных в нас тоящее время вытяжных чрезвычайно велико. Например, только Ленинградским отделением ЦНИИ за последние 10 лет было выполнено около 200 индиви дуальных проектов.

Вытяжные башни, предназначенные для отвода вредных вы делений в верхние слои атмосферы, используются, как известно, в различных отраслях промышленного производства. Это вносит определенные трудности в разработку единых технологических требований к проектированию и существенно тормозит решение вопросов, связанных с унификацией и типизацией конструкций.

Первые шаги в этом направлении были сделаны только в когда были составлены предложения по унификации размеров газоотводящих стволов, разработанных по аналогии и в полном соответствии с унифицированными размерами стальных дымо вых труб [56]. Тогда же была начата работа по составлению первого типового проекта вытяжных башен с ограниченным количеством унифицированных типоразмеров. Вполне очевидно, что проводимая работа по дальнейшей унификации не только газоотводящих стволов, но и основных конструктивных решений вытяжных башен, а также разработка типовых проектов таких сооружений в более широком диапазоне высот и единых для всех отраслей промышленности позволит резко снизить трудо затраты на строительство вытяжных башен и даст существен ный экономический эффект.

Особым вопросом в решении конструкций вытяжных башен, в случае возведения их в районах с расчетной температурой на ружного воздуха ниже является удовлетворение специ альных требований по предотвращению хрупкого разрушения конструкций. Для вида сооружений суровые климатические условия сказываются особенно остро. Вот по чему при выборе схемы и материала несущих конструкций, а также при разработке конструктивных решений сооружения необходимо особенно тщательно анализировать принимаемые решения с тем, чтобы по возможности в максимальной степени опасность хрупкого разрушения конструкций. Особое внимание должно быть уделено монтажным стыкам, поскольку северная климатическая зона, как правило, имеет длинный зим ний период с сильными ветрами, когда производство тельно-монтажных работ особенно затруднено.

Заканчивая рассмотрение вопросов, связанных с дальней шим развитием и расширением объема строительства вытяж ных башен большой высоты, следует указать, что в последние годы появился новый тип подобного сооружения, получивший наименование башни. Общие компоновочные и конструктивные решения такого сооружения принимаются аналогичными вытяжным башням, однако назначение его диа метрально противоположное. Как показывает само наименова ние, воздухозаборная башня предназначается для забора из верхних слоев атмосферы чистого воздуха, необходимого для нормальной организации технологического процесса ва. В связи с увеличением общей загрязненности воздуха не посредственно над промышленными предприятиями и крупными населенными пунктами в будущем, вероятно, подобный тип со оружений будет использоваться для создания микроклимата в специальных производственных предприятиях, а также в лях улучшения условий труда и быта трудящихся.

ОГЛАВЛЕНИЕ Стр.

Предисловие Глава I. Общая характеристика вытяжных Глава II. Конструкции вытяжных § 1. Схемы сооружений § 2. Основные конструктивные решения башни § 3. Решения узлов ствола § 4. Материалы § 5. оценка и вопросы типизации III. Нагрузки § 1. Состав и сочетания нагрузок, действующих на вытяжные § 2. Методика определения веса конструкций § 3. Ветровые нагрузки § 4. Снеговые нагрузки и температурные воздействия Глава IV. Основные положения расчета § 1. Расчет несущей башни § 2. Расчет ствола § 3. Пример расчета Глава V. развития вытяжных башен § 1. Основные направления компоновочных решений § 2. Основные направления развития конструктивных форм вытяжных башен § 3. Некоторые вопросы, связанные с перспективами строительства вытяжных башен большой высоты Список литературы СПЕЦИАЛИСТОВ ПРОЕКТНЫХ И СТРОИТЕЛЬНЫХ ОРГАНИЗАЦИЙ отделение Стройиздата выпускает в 1976 году:

И. Н. АЛЮМИНИЕВЫЕ КОНСТРУКЦИИ.

В книге приведены сведения по физическим, и технологиче свойствам упрочненного алюминия. Изложены особенности проектиро полуфабрикатов и заготовок из алюминия, способы их применение алюминиевых конструкций в строительстве.

Объем книги 12 л. с ил. цена 70 к ГОРЕНШТЕИН Б. В. ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ПОКРЫТИЯ.

В изложены методика выбора и принципы сборных и сборно-монолитных пространственных конструкций покрытий. Приведены дения о выборе размеров, расчете и конструировании наиболее видов покрытий. Даны примеры расчета оболочек, рекомен дации по методам и монтажа Объем л. с ил. Ориентировочная цена 60 к Стройиздата можно заказать заранее до выхода в Это гаран тирует своевременное их получение, экономит время и оказывает помощь из дательству в правильном определении тиража.

Иногородние заказчики получают книги по выходе в свет платежом.

Предварительные заказы принимают все магазины местных книготоргов.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.