Напружено-деформований стан цегляної кладки стовбурів димових труб за спільної дії навантажень від власної ваги, вітру і впливу температури

Автор(и)

  • Yu. M. Yarovoj Державний вищий навчальний заклад «Харківський національний університет будівництва та архітектури» http://orcid.org/0000-0003-0633-424X
  • O. Ye. Lukashenko Державний вищий навчальний заклад «Харківський національний університет будівництва та архітектури» http://orcid.org/0000-0002-2949-3078
  • E. O. Perepelica Державний вищий навчальний заклад «Харківський національний університет будівництва та архітектури» http://orcid.org/0000-0002-0574-0038

Ключові слова:

стовбур цегляної димової труби, поздовжньо-поперечний згин, стяжні кільця, температурні напруження, попередній натяг, плоский напружений стан, критерії міцності

Анотація

Постановка проблеми. В Україні наразі перебувають в експлуатації понад 3000 цегляних димових труб. Термін експлуатації більшості труб перевищує 20 років, близько 20 % димових труб експлуатуються понад 50 років. Обстеження технічного стану димових труб, оцінювання їх несної здатності, а також розроблення рекомендацій щодо забезпечення подальшої експлуатації, – актуальне дослідницьке завдання. Чинних нормативних документів, що регламентують розрахунок і проектування стовбурів цегляних і залізобетонних димових труб, в Україні немає. У довідковій літературі та відомчих будівельних нормах розрахункова схема стовбура димової труби прийнята у вигляді консольного стержня із жорстким закріпленням. У розрахунках рекомендується враховувати поздовжньо-поперечний згин від дії вітрового навантаження і власної ваги, а також крен фундаменту. Перевірка міцності кладки стовбура труби виконується окремо для горизонтальних і вертикальних перетинів. Для горизонтальних перетинів ‑ на поздовжню силу і згинальний момент (власна вага і вітрове навантаження), для вертикальних перетинів ‑ на температурні зусилля внаслідок перепаду температури по товщині стінки стовбура. Такий підхід не відображає повною мірою реальної роботи кладки стовбурів димових труб, яка перебуває в складному напруженому стані. Мета. Виконати порівняльний розрахунок стовбурів цегляних димових труб різних висот, проаналізувати чинники, що впливають на напружено-деформований стан кладки стовбурів. Висновок. Запропоновано виконувати розрахунок кладки для плоского напруженого стану на температурні впливи в пружній стадії з урахуванням спільної роботи кладки і стяжних кілець, при цьому враховувати тангенціальні і поздовжні температурні напруження. Запропонований розрахунок дозволяє визначати момент утворення тріщин силового і температурного характеру. Застосування запропонованого підходу вимагає уточнення НДС кладки стовбурів труб у плоскому напруженому стані за допомогою числових та експериментальних моделей, а також вибору й обґрунтування критерію міцності.

Біографії авторів

Yu. M. Yarovoj, Державний вищий навчальний заклад «Харківський національний університет будівництва та архітектури»

Кафедра будівельної механіки, к. т. н., проф.

O. Ye. Lukashenko, Державний вищий навчальний заклад «Харківський національний університет будівництва та архітектури»

Кафедра залізобетонних і кам’яних конструкцій, к. т. н., доц.

E. O. Perepelica, Державний вищий навчальний заклад «Харківський національний університет будівництва та архітектури»

Кафедра будівельної механіки, асп.

Посилання

Vinogradov V.V. and Perepelica E.A. Modelirovanie raboty bashennyx sooruzhenij dymovyx trub v sisteme «stvol-fundament-osnovanie» [Modelling behaviour of tower structures of chimneys in the system "shaft-foundation-base"]. Vestnik Xar'kovskogo nacional'nogo avtomobil'no-dorozhnogo universiteta [Bulletin of the Kharkiv National Automobile and Highway University]. 2015, iss. 68, pp. 99–107. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/vhad_2015_68_20. (in Russian).

Ukazaniya po raschetu zhelezobetonnyx dymovyx trub: VSN 286-72 [Departmental Building Codes 286-72. Guidelines for the calculation of reinforced concrete chimneys]. Ministerstvo montazhnyx i special'nyx stroitel'nyx rabot SSSR [Ministry of installation and special construction works of the USSR]. Moskva, 1972, 27 p. (in Russian).

Ukazaniya po raschetu zhelezobetonnyx dymovyx trub: VSN 286-90 [Departmental Building Codes 286-90. Guidelines for the calculation of reinforced concrete chimneys]. Ministerstvo montazhnyx i special'nyx stroitel'nyx rabot SSSR [Ministry of installation and special construction works of the USSR]. Moskva, 1990, 73 p. (in Russian).

Milonov V.M. Armokipichnye dymovye truby (Issledovanie raboty kladki i metod rascheta trub) [Reinforced brick chimneys (Study of masonry work and method of chimneys calculating)]. Moskva: Gosstrojizdat, 1960, 112 p. (in Russian).

Milonov V.M., Semenov A.I. Issledovanie temperaturnyx usilij v kirpichnyx dymovyx trubax [Research of temperature forces in brick chimneys]. Issledovaniya po zharoupornomu zhelezobetonu i armokirpichnym konstrukciyam [Researches on heat-resistant reinforced concrete and reinforced-brick structures]. Moskva, 1959, pp. 307–340. (in Russian).

Orlovich R.B. and Derkach V.N. Kriterii prochnosti, primenyaemye v zarubezhnoj praktike rascheta i proektirovaniya kamennyx konstrukcij [Strength criteria used in foreign practice of calculation and design of stone structures]. Izvestija vuzov. Stroitel'stvo [News of universities. Building]. 2011, no. 6. pp. 101–106. (in Russian).

Semencov S.A. and Kamejko V.A , eds. Spravochnik proektirovshhika promyshlennyx, zhilyx i obshhestvennyx zdanij i sooruzhenij. Kamennye i armokamennye konstrukcii [Handbook of the designer of industrial, residential and public buildings and structures. Stone and reinforced structures]. Moskva: Strojizdat, 1968, 176 p. (in Russian).

Sat'yanov V. G., Xaponen N.A., Pilipenko P.B., Francuzov V.A. and Sat'yanov S.V. Metodika rascheta nagruzok, prochnosti i resursa stvolov dymovyx i ventilyacionnyx promyshlennyx trub [Method for loads, strength and resource calculating of the trunks of smoke and ventilation industrial chimneys]. Moskva: Universum, 2005, 264 p. (in Russian).

Yarovoj Yu. N. and Perepelica E.A. Napryazhenno-deformirovannoe sostoyanie kirpichnoj kladki stvolov dymovyx trub v zonax ustanovki styazhnyx kolec [Stress-strain state of masonry of chimney trunks in zones of clamping rings installation]. Stroitel'naya mexanika i raschet sooruzhenij [Structural mechanics and design of structures]. 2016, no. 1, pp. 7–13. (in Russian).

Hegemier G.A., Nunn R.O., Arga S.K. Behaviour of concrete masonry under biaxial stresses. Proceedings of the North American Masonry Conference, August 14-16, 1978, University of Colorado, Boulder, Colorado, 1978, pp. 76–84.

##submission.downloads##

Номер

Розділ

Наукові дослідження