KOMINY
PN-B-03004:1988 Kominy murowane i żelbetowe. Obliczenia statyczne i projektowanie
Normą objęto kominy spalinowe i wentylacyjne, żelbetowe oraz wykonywane z cegły, kształtek ceramicznych lub betonowych.
Podano: nazwy i określenia oraz podstawowe oznaczenia dotyczące projektowania kominów; ustalono dane do założeń projektowych i zakres obliczeń; określono zasady obliczeń obciążeń; wymagania dotyczące podstawowych materiałów konstrukcyjnych i izolacyjnych, trzonu komina i posadowienia komina; wymagania konstrukcyjne i wyposażenie komina.
Podstawowe dane wstępne do projektowania. 1. Dane technologiczne: ilość i temperatura gazów, zawartość chemiczna gazów, sposób doprowadzenia gazów do komina, prędkości przepływu max/min, ewentualne szczegółowe wymagania dotyczące izolacji termicznej i chemicznej.
2. Dane geometryczne: wysokość komina, średnica wylotu, ewentualne wymagania dotyczące kształtu komina.
3. Dane dot. lokalizacji i podłoża budowlanego: usytuowanie poziome i pionowe, uzgodnienie wysokości jako przeszkody lotniczej, uzgodnienie wysokości za względu na ochronę środowiska charakterystyki podłoża budowlanego ewentualne szczegółowe wymagania dot. izolacji fundamentu wpływ eksploatacji górniczej i parametry drgań podłoża jeśli występują.
Zakres obliczeń projektowych 1. zestawienie obciążeń, 2. zestawienie temperatur wewnętrznych i zewnętrznych, 3. obliczenie wartości sił wewnętrznych, 4. wymiarowanie przekrojów: trzonu, cokołu, płyty fundamentowej, innych elementów o podstawowym znaczeniu,
Zakres obliczeń projektowych 5. sprawdzenie stateczności całego komina ze względu na obrót, przesunięcie i ograniczenie przechyłu, 6. sprawdzenie nośności podłoża i nacisków na podłoże pod fundamentem, 7. sprawdzenie wpływu różnic temperatur w ścianie komina, 8. obliczenie i wymiarowanie wszystkich elementów pomocniczych: stropów wewnętrznych, lejów odpopielających, schodów i drabinek rewizyjnych itp..
Zakres obliczeń projektowych 9. obliczenie wychylenia wierzchołka komina, 10. obliczenie osiadań komina, 11. sprawdzenie szerokości rozwarcia rys w wymaganych przypadkach.
Obciążenia 1. Obciążenia stałe. Zestawienie obciążeń wykonać wg PN-82/B-02001. Norma PN-88/B-03004 podaje ciężary objętościowe materiałów stosowanych do wykonania kominów. W obliczeniach statycznych należy uwzględnić dwa przypadki: trzon obciążony wykładziną i trzon bez wykładziny.
Obciążenia 2. Obciążenie wiatrem. p k q k C e C x β γ d k q - charakterystyczne ciśnienie prędkości wiatru wartości należy zwiększyć o 20% w stosunku do podanych w PN-77/B-02011
p q k k C C e x βγ d C e wsp. ekspozycji wg normy wiatrowej, C x wsp. oporu aerodynamicznego wg normy wiatrowej i załącznika normy PN-88/B-03004
p k q k C e C x β γ d b - współczynnik działania porywów wiatru dla H100 m b 2 dla H>100 m b - obliczyć z uwzględnieniem podstawowej częstości drgań własnych i logarytmicznego dekrementu tłumienia r b 1 b r C e k k 2
p k q k C e C x β γ d g d współczynnik ujmujący konsekwencje założeń modelowych wartości g d H<100 m 1,35 100H 250 1,3 H>250 1,25
W przypadku występowania w pobliżu innego komina o podobnych właściwościach aerodynamicznych należy uwzględnić wpływ interferencji aerodynamicznej. Wpływ ten uwzględnia się mnożąc p k przez współczynnik k i.
Ponadto analizując obciążenie wiatrem należy uwzględnić: obciążenie poprzeczne do kierunku wiatru wywołane wystąpieniem wirów Bernarda-Karmana, owalizację przekroju komina poprzez wyznaczenie wartości momentu zginającego na 1m wysokości trzonu: M, 18, max 0 q C g D k e d 2
Obciążenia 3. Obciążenia termiczne. W obliczeniach należy uwzględnić: t w temperaturę gazów zgodnie z danymi technologicznymi z uwzględnieniem możliwości jej awaryjnego podwyższenia; w przypadku braku danych temperaturę podwyższyć o 20%
t z temperaturę zewnętrzna, którą przyjmuje się: dla uzyskania maksymalnej różnicy temperatur: t z =-25ºC dla uzyskania maksymalnej temperatury materiałów: t z =+35ºC
Obliczenia przeprowadza się określając różnice temperatur ma przeciwległych płaszczyznach kolejnych warstw konstrukcji komina: z w i i i i i t t t t r R g k t - i - współczynniki przewodności cieplnej i-tej warstwy przegrody k - współczynnik przenikania ciepła
1 k 1 n n i1 gi i i R r i 1 o i - współczynniki poprawkowe uwzględniające zakrzywienie ściany
Temperaturę na krawędzi dowolnej przegrody można wyznaczyć ze wzoru: t j t w - n i1 t i
Wpływ temperatury można pominąć jeżeli: Materiał trzonu komina Różnica temperatur w ścianie trzonu Maksymalna temperatura w ścianie trzonu kominy ceglane 100 K 150 ºC kominy żelbetowe 30 K 70 ºC
Obciążenia 4. Inne efekty obciążenia. Wpływ ugięcia drugiego rzędu należy uwzględniać, gdy spełniony jest warunek: H N EJ 0 0 0 0,35 EJ 0 sztywność w przekroju połączenia z fundamentem
Wpływ drugiego rzędu można uwzględnić zwiększając moment zginający pierwszego rzędu M I o moment M II : M M I M II M II 2 M I 0 f f uśredniona funkcja wpływu drugiego rzędu z - f 0,55 1 2 z H 0 1 - współrzędna od poziomu zamocowania trzonu w fundamencie z H 0 2