Расчет металлических конструкций и свайных фундаментов выхлопной трубы ПЭФК

Посмотрите как наши пользователи используют для расчета и проектирования программные комплексы ЛИРА-САПР.

15.12.2020
Расчет металлических конструкций и свайных фундаментов выхлопной трубы ПЭФК

Местоположение
Волхов, Ленинградская область, Россия
Автор расчетной модели
ООО «Промстрой Инжиниринг»

Описание конструкции

Проектируемое сооружение вытяжной башни предназначено для опирания технологического оборудования – высотной выхлопной трубы.

Проектируемое сооружение вытяжной башни квадратной формы в плане, размерами в осях 12,0×12,0 м с несущим металлическим каркасом. Высота каркаса сооружения составляет 94,0 м. Верхняя отметка выхлопной трубы +98,0 м.

Каркас вытяжной башни представляет собой пространственную связевую стержневую решетчатую четырехгранную металлоконструкцию переменного сечения в плане. С отм. +0,500 до +64,300 габарит пирамидальной части башни по высоте меняется с 12,0х12,0м до 5,0х5,0м, с отм. +64,300 до +94,000 габарит призматической части 5,0х5,0м.

Внутри башни по центру расположен газоотводящий ствол внутренним диаметром 2800, комплектной поставки. Стыковка элементов газоотводящего ствола осуществляется через раструбные соединения, за счет чего воздействия от расширения или сжатия ствола вследствие температурных перепадов не передаются на металлоконструкции башни. В качестве аэродинамических гасителей колебаний используются интерцепторы – три спиралевидных ребра с отм.58,800 до +98,000. Для опирания несущего стального каркаса газоотводящего ствола и передачи горизонтальных нагрузок предусмотрены горизонтальные диафрагмы башни на отм. 9,500, +15,700, +21,700, +31,200, +39,700, 47,900, +56,100, +64,300, +72,500, +80,700, +88,900, +94,000, которые одновременно являются переходными площадками и площадками обслуживания (в том числе для периодического обслуживания стыковых соединений газоотводящего ствола).

Вертикальные пояса (колонны) башни, распорки, балки-распорки, вертикальные и горизонтальные связи предусматриваются из стальных сварных прямошовных и бесшовных горячедеформированных труб по ГОСТ 10704-91, ГОСТ 20295-85, ГОСТ 8732-78. Балки, элементы и горизонтальные связи площадок предусматриваются из двутавров по ГОСТ Р 57837-2017, швеллеров с параллельными гранями полок по ГОСТ 8240-97, уголков по ГОСТ 8509-93, круглых труб по ГОСТ 10704-91. Крепление вертикальных и горизонтальных связей, распорок, балок к колоннам и между собой – шарнирное. Крепление поясов переменного сечения между собой (монтажные стыки) – жесткое.

Пространственная и геометрическая неизменяемость каркаса вытяжной башни обеспечивается за счет систем вертикальных и горизонтальных связей и распорок, жестких дисков площадок обслуживания (диафрагм), а также жестких узлов сопряжения колонн башни с фундаментом.

Фундамент вытяжной башни представляет комплекс из 2х свайных ростверков, попарно объединенных ленточными фундаментами (распорками). Передача вертикальных отрывных усилий осуществляется с помощью фундаментных болтов, горизонтальных усилий – через шпоры, выполненные из швеллеров, привариваемые по бокам опорных плит.

Ростверк опирается на 8 буронабивных свай стоек наружным диаметром 620 мм. Глубина подошв ростверков предусмотрена ниже глубины промерзания на отметке – 3,000 м от поверхности планировочной земли (абсолютная отметка 28,000 м). Глубина погружения свай от низа подошвы ростверка 6,15 м.

Краткая характеристика расчетной схемы и методики расчета

Расчет конструкций выполнен с помощью лицензионного сертифицированного проектно-вычислительного комплекса Лира-САПР 2019.

Для расчета принята пространственная конечно-элементная модель (КЭМ). Конечно-элементная модель представляет собой сложную пространственную систему, состоящую из конечных элементов типа «универсальный пространственный стержневой КЭ» - тип конечного элемента №10, «универсальный прямоугольный КЭ оболочки» - тип конечного элемента №41, «универсальный треугольный КЭ оболочки» - тип конечного элемента №42, «универсальный четырехугольный КЭ оболочки».

В основу расчета положен метод конечных элементов с использованием в качестве основных неизвестных перемещений и поворотов узлов расчетной схемы. В связи с этим идеализация конструкции выполнена в форме, приспособленной к использованию этого метода, а именно: система представлена в виде набора тел стандартного типа, называемых конечными элементами, присоединенных к узлам.

Расчет фундамента проведен с учетом жесткости над фундаментной конструкцией и восприятия нагрузок (усилий) непосредственно через нижнее опорное сечение стоек башни.

При расчете проектируемого свайного фундамента были учтены две расчетные ситуации:

Вариант №1: Работа свайного фундамента с учетом контакта подошвы ростверка (учет усилий в стенах и плите ростверка при отпоре грунта);

Вариант №2: Работа свайного фундамента с учетом передачи усилий на сваи без контакта подошвы ростверка с грунтовым основанием (максимальные нагрузки на сваю);

Оба варианта рассчитывались в специальном модуле МЕТЕОР на объеденные расчетные сочетания усилий. Армирование также подбиралось с учетом объединения двух вариантов.

Жесткости грунтового основания были рассчитаны в специализированном модуле ЛИРА ГРУНТ с учетом характеристик грунтов, представленных в геологических изысканиях.

Коментарі

Написати


Хотите первыми узнать о выходе новых версий, проводимых семинарах и акциях?

Другие объекты




Нажмите "Нравится",
чтобы получать уведомления о новых заметках в Facebook
Спасибо, не показывайте мне это больше!