Liner Grav
1. Dôvod
Komín bloku 3 elektrárne xxx v rrr sa skladá zo železobetónového komína a oceľovej vložky ako potrubia na odvod spalín. Vložka má za sebou dlhú históriu, ktorá je však poučná:
2. Určenie príčin škody
2.1 Všeobecne
Príčiny poškodenia môžu byť založené na druhu dopadu na budovu alebo na projekt alebo jeho realizáciu. Nižšie sú preskúmané tri oblasti možných príčin.
2.2 Akcie a dynamická odozva
Tabuľka 1: Porovnanie väzbových síl pri deterministickom a stochastickom zaťažení
Podkladový systém je znázornený na obrázku 2. Železobetónová šachta je znázornená ľavou čiarou, vnútorná vložka pravou modrou čiarou. Spojenie s plánovanými konštrukciami pozostávajúcimi z tlmičov a pružín sa vykonáva na úrovni etapy. Spojka je tu zobrazená ako náčrt iba pomocou pružinovej tyče s definovanou tuhosťou. Najnižšia spojovacia tyč na úrovni 23,5 m pevne spája vložku so železobetónovým hriadeľom.
Obrázok 2: Na základe dynamického systému vibračnej konštrukcie
2.3 Konštruktívne školenie a implementácia
Okrem podstatne vyšších namáhaní konštrukcie spôsobených stochastickým procesom vetra je ďalšou príčinou poškodenia aj konštrukčné riešenie očných tyčí na koncoch spojovacích tyčí. Dosky očnej tyče s hrúbkou t = 8 mm majú voľnú dĺžku spojenia, ktorá je asi dvakrát väčšia, ako je uvedené v náčrtkoch (s. 17, 18 - ale nemeria sa tam!) Pre návrh renovácie. Kvôli veľkej dĺžke spojenia sú dosky očnej tyče ohrozené zalomením. Za predpokladu tuhého zovretia v štvorhrannej trubici bude vzperná dĺžka mať približne dvojnásobok hodnoty vzdialenosti medzi osou skrutky a tvárou štvorhrannej trubice. Ak sa existujúca nosná konštrukcia prepočíta v súlade so žltou potlačou normy DIN 18800, časť 2, je výsledkom bezpečnosť 1,0, ak sa predpokladá zaťaženie, ktoré zodpovedá zaťaženiu pôsobenému v danom čase (pri troch nárazoch vetra). Kritickou časťou sú perforované plechy, ktoré prenášajú zaťaženie dutého profilu na nosný čap.
2.4 Zhrnutie
Vyšetrovanie ukázalo, že za vzniknutú škodu sú zodpovedné v podstate dve príčiny. Jedným z hlavných dôvodov je to, že deterministické popisy vetra, ktoré sa zvyčajne používajú, vedú k výrazne nižšiemu zaťaženiu, najmä v prípade štruktúr s veľmi nízkymi časmi prirodzeného kmitania, ako stochastický proces, ktorý skutočne funguje. Rozsah, v akom môže búšenie vyvolané odpojením nárazových gúľ od komínového bloku 4 (pri západných vetroch) viesť k ďalším excitáciám, sa nedá odhadnúť bez testov v aerodynamickom tuneli. Pri uskutočňovaných výpočtoch sa bral do úvahy vplyv vyšších odchýlok (ako boli namerané pri podobných silných vetroch a drsnosti terénu) podkladového stochastického procesu vetra.
Druhá príčina spočíva vo vyhotovení dosiek očných tyčí spojovacích tyčí; Bezpečnosť proti zauzleniu sa znižuje vďaka veľkej voľnej dĺžke týchto listov.
3 návrh na renováciu
3.1 Všeobecne
Ako ukazujú uskutočnené dynamické výpočty, v dôsledku turbulentného vetra dochádza k relatívne vysokému namáhaniu spojovacích tyčí. Pretože tieto spojovacie sily musia byť zavedené nepriamo do železobetónového plášťa šachty, v rámci výpočtov obnovy sa pokúsia tieto sily znížiť. Existujú rôzne možné riešenia. O nich sa diskutuje po vykonaní príslušných výpočtov.
Zásadným predpokladom pre výber koncepcie renovácie bola požiadavka, aby bolo možné vykonať všetky renovácie v rozsahu existujúcich platforiem. Aby sa zabránilo nákladnej rekonštrukcii javiska, nesmú vibrácie, ktoré sa objavia, mať amplitúdu väčšiu ako 5 cm, pretože inak by sa dotkli konštrukcie javiska. Druhou požiadavkou bolo, aby stavba bola čo najmenej náročná na údržbu.
3.2 Pripojenie pomocou prídavného tlmiča
Často praktizovaným prístupom je tlmenie vibrácií, ktoré sa vyskytujú. V tomto prípade je dodaná energia rozptýlená, to znamená zničená, vhodne dimenzovanými tlmičmi. Amplitúdy vibrácií sú výrazne znížené. Na zničenie energie však musia byť medzi klapkou a konštrukciou relatívne pohyby, aby mohla klapka pracovať. Pohyb medzi oceľovou vložkou a železobetónovou tyčou sa používa ako relatívny pohyb.
Ako ďalšie tlmiče je možné použiť všetky typy tlmičov dostupných na trhu, ale na otázku projektového úsilia pri integrácii tlmičov je potrebné odpovedať odlišne v závislosti od systému. Tabuľka 2 zobrazuje hlavné výsledky náhodných dynamických výpočtov. Na každú spojovaciu tyč v modeli bol pridaný tlmiaci prvok. Na stanovenie optimálneho tlmenia boli skúmané rôzne kombinácie parametrov tlmenia.
Tabuľka 2: Dynamické namáhanie spojovacích článkov s dodatočným tlmením
.
Ukazuje sa, že pri zapnutí tlmiacich prvkov s D = 800 kN s/m je systém pre všetky spojovacie tyče veľmi dobre vyhladený. To je čiastočne spôsobené skutočnosťou, že viskózne spojovacie prvky boli usporiadané bez paralelných pružín, takže nízkootáčkové nárazové zaťaženie na železobetónovom hriadeli ťažko mohlo komunikovať s vložkou. Toto riešenie má však nevýhodu v tom, že vložka nie je zafixovaná vo svojej polohe, takže by bolo potrebné zabezpečiť ďalšie koncové dorazy. Okrem toho existujú pomerne veľké amplitúdy vibrácií, ktoré sú vzhľadom na existujúce plošiny neprijateľné.
3.3 Spojenie pomocou pružín a prídavných tlmičov
Aby sa eliminovali nevýhody plávajúceho uloženia oceľovej vložky, hľadalo sa konštrukčne jednoduché riešenie, pri ktorom je pomocou pružín a paralelne zapojených tlmičov vynútené rozsiahle vycentrovanie vložky v pokojovom stave. Interný vývoj je veľmi zložitý, takže v ďalšom sa hľadali priemyselne vyrábané prvky.
Ako vhodné riešenie predloženého problému sa osvedčili pružinové prvky od spoločnosti Ringfeder. Výhody sú stručne uvedené nižšie:
- lineárne charakteristiky nezávislé od teploty
- žiadna zmena charakteristiky súvisiaca s vekom, ako u hydraulických systémov
- vysoký paralelný tlmiaci výkon trením kužeľových pružinových podložiek
- Účinné, aj keď sa jednotlivé pružinové podložky zlomia
- Obmedzenie maximálneho vychýlenia pružiny blokovaním
- účinné pre ťahové aj tlakové napätie.
- Pomerne jednoduchá konštrukcia prstencového pružinového prvku zaisťuje čo najmenšie rušenie.
Tabuľka 3: Spojovacie sily pri použití prstencových pružinových prvkov, tlmenie závislé od frekvencie
.
Kvôli neistote pri definovaní hodnôt tlmenia sa uvažuje aj s prípadom, keď je tlmenie prstencového pružinového prvku nezávislé na frekvencii. Za predpokladu rovnakého prvku, ako je uvedené vyššie, má konštanta tlmenia nasledujúce výsledky:
Zároveň sa tu skúma aj druhý prípad s dvakrát mäkšou pružinou s prispôsobenými hodnotami tlmenia. Výsledky sú uvedené v tabuľke 4.
Tabuľka 4: Spojovacie sily pri použití prstencových pružín, tlmenie nezávislé od frekvencie
.
Je vidno, že spojovacie sily nie sú veľmi ovplyvňované hodnotami tlmičov, rozhodujúca je veľkosť tuhosti pružiny. To zodpovedá poznaniu, že tlmiče majú iba vedľajší účinok. Celkovo sa výsledky zmenia iba mierne, keď sa zmenia parametre systému.
3.4 Únavová skúška
Tabuľka 5: Súhrn priemernej hodinovej rýchlosti vetra
Na obrázku 3 je rozdelenie štandardnej odchýlky v čase vynesené do logaritmickej stupnice:
Obrázok 3: Kolektív pôsobiacej odchýlky rýchlosti vetra
- Stanovenie maximálnych vysokých napätí
- Vezmite prípustné namáhania únavovou pevnosťou pre pomer napätí a skupinu napätí B6 (Wöhlerov kolektív) (napr. Z tabuľky 3 v norme DIN 4132. Tam uvedené prípustné napätia zodpovedajú prípustným namáhaniam s 90% pravdepodobnosťou prežitia, s bezpečnosťou .
- Stanovenie prípustných namáhaní únavovej pevnosti pre kolektív vetra vynásobením prípustných napätí podľa b) činiteľom 4. Pre skupinu prípadov vrubu K4 to má za následok prípustné namáhanie. Už pre skupinu zárezov K3 existuje prípustné namáhanie únavovou pevnosťou, hodnota, ktorá je nad prípustným namáhaním ocele St37. V prípade St37 sa musí dôkaz únavovej pevnosti vykonať iba pre prípad zárezu K4.
3.5 Konštruktívne školenie
Dimenzovanie nosnej konštrukcie by sa malo vykonať pre všetky 3 nástupištia rovnaké. Z tohto dôvodu sa ako základ pre pôsobiace zaťaženie berie maximálna spojovacia sila na tlmenie s prstencovým pružinovým prvkom. Podľa tabuľky 4 to vedie k priemernej väzbe pri P = 160 kN. Na rozdiel od predchádzajúceho riešenia by sa spojenie malo uskutočňovať pomocou dvoch spojovacích tyčí v každom smere (obr. 2). To vedie k maximálnej spojovacej sile P = 160/2 = 80 kN na spojovaciu tyč. Táto sila je základom pre dimenzovanie ojnice. Dodaný krúžkový pružinový prvok musí spĺňať nasledujúce požiadavky:
- maximálna sila pružiny: F = 200 kN
- Zdvih pružiny: s = 50 mm
- Jarné práce: Š = 5650 J.
Na obrázku 4 vpravo je zobrazený základný náčrt prvku s kruhovou pružinou, obrázok 4 vľavo predstavuje model rezu. Je zrejmé, že v prípade prstencovej pružiny kónické prstencové prvky dochádzajú do vzájomného kontaktu, čo vedie k vysokému tlmeniu pri pohybe v dôsledku rozťažnosti. Pružinový efekt sa dosiahne zatlačením na rozširujúce sa, tj. Zväčšujúce sa obvodové, krúžkové prvky, a tým sa zväčšujú jednotlivé prvky. Predpätím pružinových prvkov (cez maticu uvedenú v časti) v pružinovej miske je možné prenášať ťahové sily - až do úrovne predpínacej sily.
 |  |
| opticky otvorený model | Rez jarným hrncom |
Obrázok 4: Pružný prvok s pruzným tlakovým krúžkom
Spojenie prvku sa vykonáva pomocou 2 očiek na jednej strane pružinového pohára a tlačnej a ťahacej tyče na druhej strane. Spojenie medzi tiahlom a kyvadlovou tyčou navrhuje spoločnosť Ringfeder. V prípade dlhších dodacích lehôt pre prstencový pružinový prvok by mal byť najskôr nahradený tuhým dištančným prvkom. Niektoré doplnkové krúžkové pružinové prvky sa odporúča objednať ako náhradnú rezervu a dočasne ich uložiť na príslušné plošiny. Pri projektovaní spojky je potrebné okrem obvyklých pravidiel dodržiavať aj nasledujúce zásady: