Projekt komina stalowego 3.pdf

(133 KB) Pobierz
Mathcad - Projekt komina stalowego 2.xmcd
DYNAMIKA BUDOWLI
Projekt komina stalowego
DANE OGÓLNE:
Wysokość komina:
H 140m
:=
Promień wewnętrzny komina:
r k
:=
2.5m
Średnica zewnętrzna: d z
:=
2 r k
×
d z
=
5 m
Lokalizacja:
Gdańsk
Rodzaj terenu:
C
DANE MATERIAŁOWE:
STAL St3SX:
Wytrzymałość obliczeniowa stali:
f d
:=
205MPa
Moduł spręŜystości podłuŜnej:
E 205GPa
:=
Gęstość stali:
s
:=
7850
kg
m 3
kN
m 3
CięŜar jednostkowy:
s
:=
s
×
g
s
=
76.982
×
WYKŁADZINA CEGLANA:
Grubość okładziny:
g c
:=
0.2m
Wysokość okładziny:
H 1
:=
0.6 H
×
H 1
=
84 m
CięŜar jednostkowy wykładziny:
w
:=
1800
kg
m 3
kN
m 3
w
:=
w
×
g
w
=
17.652
×
ZESTAWIENIE OBCI Ąś ENIA WIATREM:
Strefa obciąŜenia wiatrem: II (Gdańsk)
Wartość charakterystyczna ciśnienia prędkości wiatru:
q k
:=
350Pa
Współczynnik oporu aerodynamicznego (przekrój kołowy)
C z
:=
1.3
Współczynnik ekspozycji (teren C):
·
dla wysokości 0 - 30m:
C e1
:=
0.7
·
dla wysokości 30 - 100m:
C e2
( ) 0.5 0.007 z
z
:=
+
×
C e2
(
100
) 1.2
=
·
dla wysokości 100 - 140m:
C e3
( ) 0.75 0.0045 z
z
:=
+
×
C e3
(
140
) 1.38
=
Współczynnik działania porywów wiatru:
3
:=
Zakładamy:
d 2 r k
:=
×
+
0.4m
d 5.4 m
=
Współczynnik bezpieczeństwa:
fw
:=
1.3
ObciąŜenie wiatrem na jednostkę długości komina:
p k1
:=
q k
×
C e1
×
C z
×
×
d
p k1
=
5.16
×
kN
m
p 1
:=
p k1 fw
×
p 1
=
6.708
×
kN
m
p k2
:=
q k
×
C e2
(
100
)
×
C z
×
×
d
p k2
=
8.845
×
kN
m
p 2
:=
p k2 fw
×
p 2
=
11.499
×
kN
m
p k3
:=
q k
×
C e3
(
140
)
×
C z
×
×
d
p k3
=
10.172
×
kN
m
p 3
:=
p k3 fw
×
p 3
=
13.224
×
kN
m
Strona -1-
339811465.063.png 339811465.074.png 339811465.085.png 339811465.096.png 339811465.001.png 339811465.012.png
DYNAMIKA BUDOWLI
Projekt komina stalowego
WST Ę PNE PRZYJ Ę CIE WYMIARÓW PRZEKROJU KOMINA:
Średnie obciąŜenie od obciąŜenia trapezowego:
ObciąŜenie charakterystyczne:
p ksr
:=
0.5 p k2
×
(
+
p k3
)
p ksr
=
9.509
×
kN
m
ObciąŜenie obliczeniowe:
p sr
:=
fw
×
p ksr
p sr
=
12.361
×
kN
m
·
Przyj ę cie grubo ś ci blachy z warunku no ś no ś ci:
p sr
×
H 2
M max
:=
M max
=
121139.437 kNm
×
2
W
:=
M max
f d
W 590924.081 cm 3
=
×
t k1
:=
1m
Given
64
×
d z
4
-
(
d z
-
2 t k1
×
)
4
( )
-
W
=
0
t 1
:=
Find t k1
t 1
=
30.655 mm
×
0.5 d z
×
·
Przyj ę cie grubo ś ci blachy z warunku dopuszczalnego ugi ę cia:
t k2
:=
1m
Given
p ksr
×
H 4
H
150
( )
-
=
0
t 2
:=
Find t k2
t 2
=
50.102 mm
×
64
4
(
)
4
8 E
×
×
×
d z
-
d z
-
2 t k2
×
t max t 1
:=
( )
,
t 2
t 50.102 mm
=
×
·
Przyj ę te wymiary przekroju komina:
t 55mm
:=
d z
=
5 m
d w
:=
d z
-
2 t
×
d w
=
4.89 m
×
Moment bezwładności przekroju komina:
I
:=
64
×
d z
4
-
d w
4
I 2.612 m 4
=
×
Ugięcie komina:
p ksr
×
H 4
t
d w
t
u
:=
u 85.273 cm
=
×
d z
8E I
×
H
150
Ugięcie dopuszczalne:
=
0.933 m
Strona -2-
339811465.015.png 339811465.016.png 339811465.017.png 339811465.018.png 339811465.019.png 339811465.020.png 339811465.021.png 339811465.022.png 339811465.023.png 339811465.024.png 339811465.025.png 339811465.026.png 339811465.027.png 339811465.028.png 339811465.029.png 339811465.030.png 339811465.031.png 339811465.032.png 339811465.033.png 339811465.034.png 339811465.035.png 339811465.036.png 339811465.037.png 339811465.038.png 339811465.039.png 339811465.040.png 339811465.041.png 339811465.042.png 339811465.043.png 339811465.044.png 339811465.045.png 339811465.046.png 339811465.047.png 339811465.048.png 339811465.049.png 339811465.050.png 339811465.051.png 339811465.052.png 339811465.053.png 339811465.054.png 339811465.055.png 339811465.056.png 339811465.057.png 339811465.058.png 339811465.059.png 339811465.060.png 339811465.061.png 339811465.062.png 339811465.064.png 339811465.065.png 339811465.066.png 339811465.067.png 339811465.068.png 339811465.069.png 339811465.070.png 339811465.071.png 339811465.072.png 339811465.073.png 339811465.075.png 339811465.076.png 339811465.077.png
DYNAMIKA BUDOWLI
Projekt komina stalowego
MODEL OBLICZENIOWY KOMINA:
m 4
m 4
h m
:=
H
4
h m
=
35 m
m 3
m 3
h m
h m
35
35
m 2
m 2
h
:=
h m
h
=
m
35
h m
2
17.5
m 1
m 1
h mokl
:=
31.5m
m 0
m 0
OBLICZENIE MACIERZY MAS:
d z
2
d w
2
d w
2
(
d w
-
2 g c
×
)
2
4.204 10 5
m 1
:=
×
-
×
h m
×
s
+
×
-
×
h m
×
w
m 1
=
´
kg
4
4
4
4
d z
2
d w
2
d w
2
(
d w
-
2 g c
×
)
2
4.018 10 5
m 2
:=
×
-
×
h m
×
s
+
×
-
×
h mokl
×
w
m 2
=
´
kg
4
4
4
4
d z
2
d w
2
m 3
:=
×
-
×
h m
×
s
m 3
=
2.348 10 5
´
kg
4
4
d z
2
d w
2
h m
2
m 4
:=
×
-
×
×
s
m 4
=
1.174 10 5
´
kg
4
4
m 1
0
0
0
4.204 10 5
´
0
0
0
0
m 2
0
0
0
4.018 10 5
´
0
0
M
:=
M
=
kg
0
0
m 3
0
2.348 10 5
0
0
´
0
1.174 10 5
0
0
0
m 4
0
0
0
´
Strona -3-
339811465.078.png 339811465.079.png 339811465.080.png 339811465.081.png 339811465.082.png 339811465.083.png 339811465.084.png 339811465.086.png 339811465.087.png 339811465.088.png 339811465.089.png 339811465.090.png 339811465.091.png 339811465.092.png 339811465.093.png 339811465.094.png 339811465.095.png 339811465.097.png 339811465.098.png 339811465.099.png 339811465.100.png 339811465.101.png 339811465.102.png 339811465.103.png 339811465.104.png 339811465.105.png 339811465.106.png 339811465.002.png
DYNAMIKA BUDOWLI
Projekt komina stalowego
OBLICZENIE MACIERZY PODATNO Ś CI:
P
P 1
:=
P
M u
( ) P i
i
:=
×
×
h m
M1 M u
:=
( )
1
M1 35 m
=
P
M2 M u
:=
( )
2
M2 70 m
=
M3 M u
:=
( )
3
M3 105 m
=
P
M4 M u
:=
( )
4
M4 140 m
=
M1
M2
M3
M4
·
Obliczenie współczynników macierzy podatno ś ci:
1 1
:=
1
E I
×
1
3
×
M1
×
M1
×
h m
1 1
=
2.669 10
´
-
5
×
m
kN
,
,
×
2 2
:=
1
E I
×
1
3
×
M2
×
M2
×
2
h m
2 2
=
2.135 10
´
-
4
×
m
kN
,
,
×
3 3
:=
1
E I
×
1
3
×
M3
×
M3
×
3
h m
3 3
=
7.206 10
´
-
4
×
m
kN
,
,
×
4 4
:=
1
E I
×
1
3
×
M4
×
M4
×
4
h m
4 4
=
1.708 10
´
-
3
×
m
kN
,
,
×
1 2
:=
1
E I
×
h m
6
×
2 M1
×
×
M2
+
2 0
×
×
M2
2
+
M1
×
M2
2
+
0 M2
×
1 2
=
6.673 10
´
-
5
×
m
kN
,
,
×
1 3
:=
1
E I
×
h m
6
×
2 M1
×
×
M3
+
2 0
×
×
2M3
3
+
M1
×
2M3
3
+
0 M3
×
1 3
=
1.068 10
´
-
4
×
m
kN
,
,
×
1 4
:=
1
E I
×
h m
6
×
2 M1
×
×
M4
+
2 0
×
×
3M4
4
+
M1
×
3M4
4
+
0 M4
×
1 4
=
1.468 10
´
-
4
×
m
kN
,
,
×
2 3
:=
1
E I
×
2h m
6
×
2 M2
×
×
M3
+
2 0
×
×
M3
3
+
M2
×
M3
3
+
0 M3
×
2 3
=
3.737 10
´
-
4
×
m
kN
,
,
×
2 4
:=
1
E I
×
2h m
6
×
2 M2
×
×
M4
+
2 0
×
×
M4
2
+
M2
×
M4
2
+
0 M4
×
2 4
=
5.338 10
´
-
4
×
m
kN
,
,
×
3 4
:=
1
E I
×
3h m
6
×
2 M3
×
×
M4
+
2 0
×
×
M4
4
+
M3
×
M4
4
+
0 M4
×
3 4
=
1.081 10
´
-
3
×
m
kN
,
,
×
2 1
,
:=
1 2
,
3 1
,
:=
1 3
,
4 1
,
:=
1 4
,
3 2
,
:=
2 3
,
4 2
,
:=
2 4
,
4 3
,
:=
3 4
,
Strona -4-
339811465.003.png 339811465.004.png 339811465.005.png 339811465.006.png 339811465.007.png 339811465.008.png
DYNAMIKA BUDOWLI
Projekt komina stalowego
2.669 10
´
-
5
6.673 10
´
-
5
1.068 10
´
-
4
1.468 10
´
-
4
6.673 10
´
-
5
2.135 10
´
-
4
3.737 10
´
-
4
5.338 10
´
-
4
m
kN
=
×
-
4
-
4
-
4
-
3
1.068 10
´
3.737 10
´
7.206 10
´
1.081 10
´
1.468 10
´
-
4
5.338 10
´
-
4
1.081 10
´
-
3
1.708 10
´
-
3
OBLICZENIE MACIERZY SZTYWNO Ś CI:
2.348 10 8
´
-
´
1.792 10 8
1.475
10 8
5.562 10 7
´
´
3.245 10 7
9.27
10 6
K 1
-
-
1.475
´
10 8
´
-
1.197
´
10 8
´
kg
s 2
:=
K
=
5.562 10 7
10 8
1.236 10 8
10 7
´
-
1.197
´
´
-
4.558
´
-
9.27
´
10 6
3.245 10 7
´
-
4.558
´
10 7
2.009 10 7
´
OBLICZENIE CZ Ę STO Ś CI DRGA Ń WŁASNYCH:
0.011
0.028
0.045
0.062
0.44667
0.027
0.086
0.15
0.215
s 2
0.01692
s 2
M
×
=
eigenvals M
:=
(
×
)
=
0.025
0.088
0.169
0.254
0.00228
0.017
0.063
0.127
0.201
0.00083
k 1
:=
1
1
k 1
=
1.496 Hz
×
k 2
:=
1
2
k 2
=
7.688 Hz
×
k 3
:=
1
3
k 3
=
20.952 Hz
×
k 4
:=
1
4
k 4
=
34.668 Hz
×
CZ Ę STOTLIWO ŚĆ I OKRES DRGA Ń WŁASNYCH:
0.238
k
2
1.224
f k
:=
f k
=
×
Hz
×
3.335
5.518
4.199
1
f k
0.817
T k
:=
T k
=
s
0.3
0.181
Strona -5-
-
339811465.009.png 339811465.010.png 339811465.011.png 339811465.013.png 339811465.014.png
Zgłoś jeśli naruszono regulamin