Kominy murowane i żelbetowe - obliczenia statyczne i projektowanie

Jakie są zasady wymiarowania trzonów kominów murowych?

Obliczenia przeprowadza się metodą stanów granicznych. Przekroje trzonu wymiaruje się z uwagi na stany graniczne użytkowania, które polegają na wykazaniu, że występujące w przekrojach naprężenia wywołane obciążeniami (w stadium realizacji i stadium eksploatacji) nie są większe od wartości naprężeń powodujących zarysowania. W stadium realizacji obciążenia ciężarem własnym, przechyłem i wiatrem (ze wsp. zmniejszającym 0,8) nie mogą w przekrojach komina wywoływać odkształceń rozciągających, co równoważne jest z pozostaniem wypadkowej sił w rdzeniu głównym przekroju. W stadium eksploatacji przy działaniu na komin wszystkich obciążeń, co najmniej połowa rozważanego przekroju poprzecznego powinna być ściskana, co jest równoznaczne z warunkiem pozostania wypadkowej sił w obrębie poszerzonego rdzenia. Gdy spełnione są powyższe warunki oraz warunki konstrukcyjne zawarte w normie i jednocześnie różnica temperatury przypadająca na ścianę trzonu nie przekracza 100 K, nie jest wymagane sprawdzanie pojawienia się rys.

Oferta: Przygotuj się na egzamin na uprawnienia budowlane korzystając i ucząc się z naszego programu TESTY UPRAWNIENIA BUDOWLANE 2018 w wersji stacjonarnej oraz w wersji mobilnej. Przeczytaj jak nasze oprogramowanie pomogło innych użytkownikom, którzy starali się o uprawnienia budowlane w poprzednich sesjach egzaminacyjnych - Opinie o programie. Pytania na egzamin ustny znajdziesz w trybie Egzamin Ustny. Zobacz promocje 2 w 1 oraz 3 w 1.

Jakie są zasady wymiarowania trzonów kominów żelbetowych i kiedy nie jest konieczne sprawdzanie pojawienia się rys? Obliczenia przeprowadza się metodą stanów granicznych. Przekroje trzonu komina wymiaruje się na stan graniczny użytkowania, który odpowiada spełnieniu wymagań nie wystąpienia rys oraz efektów zmęczenia (dla stadium realizacji i stadium eksploatacji). W stadium realizacji odkształcenia i towarzyszące im naprężenia wywołane obciążeniami: ciężarem własnym, przechyłem i wiatrem (ze wsp. zmniejszającym 0,8) muszą spełniać warunek stabilności mikrostruktury wewnętrznej betonu, co oznacza, że naprężenia w betonie muszą być mniejsze (lub równe) od 0,4 wytrzymałości charakterystycznej betonu na ściskanie, a na naprężenia w stali muszą być mniejsze (lub równe) 0,6 wytrzymałości charakterystycznej stali zbrojeniowej. W stadium eksploatacji odkształcenia i towarzyszące im naprężenia wywołane działaniem na komin wszystkich obciążeń muszą spełniać warunki sprężystości i braku trwałych zmian mikrostruktury betonu, czyli naprężenia w betonie muszą być mniejsze (lub równe) 0,65 wytrzymałości charakterystycznej betonu na ściskanie, a na naprężenia w stali muszą być mniejsze (lub równe) 0,7 wytrzymałości charakterystycznej stali zbrojeniowej. Jeśli powyższe warunki są spełnione oraz gdy różnica temperatury przypadająca na ścianę trzonu komina wynosi mniej niż 30 K (sporadycznie można dopuścić <= (40 K) i gdy maksymalna temperatura w ścianie trzonu nie przekracza 70oC dla kominów żelbetowych, sprawdzanie pojawienia się rys nie jest wymagane.
Jakie są zasady sprawdzania stateczności i ugięć kominów murowanych i żelbetowych? Dla kominów o wysokości większej niż 70 m oraz dla wszystkich kominów poddanych dodatkowym znacznym obciążeniom pionowym (np. zbiorniki na wodę) należy wykonać sprawdzenie stateczności. Polega ono na wyznaczeniu wartości współczynnika fi_w =P_kr/N_o , którego wartość nie powinna być mniejsza niż 2,5 (Pkr - siła krytyczna dla trzonu komina, N0 - całkowite pionowe obciążenie komina ciężarem własnym w poziomie górnej powierzchni fundamentu). Sprawdzenie lokalnej utraty stateczności ścian komina lub wykładziny wymagane jest tylko dla kominów żelbetowych o zewnętrznej średnicy wylotowej większej niż 15 m. Ugięcia sprawdza się dla stadium eksploatacji. Sprężyste ugięcie poziome wierzchołka komina nie powinno być większe niż H_o/400 (H_o - wysokość trzonu komina ponad fundamentem).
Proszę podać najważniejsze zasady konstruowania kominów murowych.

1) Grubości ścian - najmniejsze konstrukcyjnie dopuszczalne grubości ścian trzonu przy wylocie zależą od średnicy zewnętrznej (lub większego wymiaru boku prostokąta) i wahają się od 200 mm dla średnicy do 2,0 m do 350 mm dla średnicy do 7,5 m. Przy średnicach ponad 7,5 m należy sprawdzać grubość ściany u wylotu na możliwość zowalizowania lub zastosować wzmacniający pierścień głowicy. W żadnym przekroju grubość ściany nie może być mniejsza niż 4% średnicy zewnętrznej komina.

2) Spoiny - poziome <=(15 mm, pionowe w kierunku obwodu 8-20 mm, pionowe w kierunku promienia 5-15 mm.

3) Otwory - w trzonie komina nie powinny być szersze niż 0,5D, a całkowity obwód w jednym przekroju nie większy niż 0,4 całkowitego obwodu komina.

4) Obręczowanie - jeśli temperatura na wewnętrznej powierzchni trzonu jest większa niż 100oC lub spadek temperatury w ścianie jest większy niż 80 K, kominy powinny być dodatkowo zabezpieczone obręczami stalowymi o odpowiednio obliczonym przekroju, a najmniejszy przekrój poprzeczny obręczy należy przyjmować równy 0,001 zabezpieczonej powierzchni przekroju pionowego trzonu komina.

Proszę podać najważniejsze zasady konstruowania kominów żelbetowych (grubości ścian, zbrojenie).

1) Grubości ścian - minimalne konstrukcyjne grubości ścian trzonu wahają się od 160 mm dla zewnętrznej średnicy wylotowej do 2,0 m oraz 200 mm dla średnicy ponad 5 m.

2) Minimalne brojenie pionowe - ściana trzonu powinna być zbrojona obustronnie, z wyjątkiem gdy D<=(5 m lub grubość ściany jest nie większa niż 250 mm. Minimalny stopień zbrojenia wynosi mi_min =(4,2R_bk/100R_ak) i nie mniej niż 0,3% (na zewnętrznej stronie trzonu 0,2%).

3) Minimalne zbrojenie poziome - ściana trzonu powinna być zbrojona obustronnie, z wyjątkiem przypadków, gdy nie ma podwójnego zbrojenia pionowego. Minimalny stopień zbrojenia wynosi mi_min=(2,1R_bk/100R_ak) oraz od 0,25% (dla temperatury odprowadzanych gazów do 100oC) do 0,40% (dla temperatury odprowadzanych gazów ponad 300oC).

4) Rozstawy prętów - pionowych max 300 mm, poziomych max 250 mm, a dla ścian grubszych niż 400 mm - połowę grubości ściany. 5) Otulina - min 40 mm przy średnicach prętów większych niż 16 mm i 30 mm przy średnicach prętów mniejszych niż 16 mm.