Страница 4: ДСТУ-Н Б EN 1993-3-2:20ХХ. Проектування сталевих конструкцій. Частина 3-2. Башти, щогли і димові труби - Димові труби (59517)

2 Основи проектування

2.1 Вимоги

2.1.1 Основні вимоги

(1) Див. EN 1993-1-1.

(2)Р Димова труба повинна бути спроектована так, щоб вона відповідала основним вимогам, встановленим в EN 1990 і EN 13084-1, за умови того, що вона є відповідним чином змонтованою і технічно обслуговуваною.

(3) Проект конструкції димової труби, закріпленої відтяжками, повинен відповідати відповідним пунктам
EN 1993-3-1, а також даній частині.

2.1.2 Настанова по забезпеченню надійності

(1) Для перевірок граничних станів за несучою здатністю димових труб можуть бути прийняті різні рівні надійності залежно від можливих економічних і соціальних наслідків їх руйнування.

Примітка. Для визначення різних рівнів надійності див. Додаток А.

2 Basis of design

2.1 Requirements

2.1.1 Basic Requirements

(1) See EN 1993-1-1.

(2)P A chimney shall be designed so that provided it is properly constructed and maintained it is capable of satisfying the fundamental requirements specified in EN 1990 and in EN 13084-1.

(3) The structural design of guyed chimneys should be in accordance with the relevant clauses of EN 1993-3-1 as well as this Part.

2.1.2 Reliability management

(1) Different levels of reliability may be adopted for the ultimate limit states verifications for chimneys, depending on the possible economic and social consequences of their collapse.

NOTE: For the definition of different levels of reliability see Annex A.

2.2 Принципи розрахунку за граничним станом

(1) Див. 2.2 EN 1993-1-1.

2.2 Principles of limit state design

(1) See 2.2 of EN 1993-1-1.

2.3 Дії і впливи навколишнього середовища

2.3.1 Загальні положення

(1)Р Повинні виконуватися загальні вимоги частини 4 EN 1990.

(2) Міцність і стійкість димової труби повинні бути перевірені на навантаження, розглянуті в 2.3.2 і 2.3.3.

2.3.2 Постійні навантаження

(1) При обчисленні власної ваги необхідно врахувати повну товщину сталевої конструкції без втрати внаслідок корозії.

(2) Постійні навантаження повинні включати розрахункову вагу всіх постійних конструкцій та інших елементів, включаючи фітінги, ізоляцію, пил, осідаючий попіл, покриття та інші навантаження. Вагу димової труби та її футерування визначають відповідно до EN 1991-1-1, враховуючи тривалі навантаження газоподібного середо­вища або вологи на щільність футерування, якщо це є важливим.

2.3.3 Змінні навантаження

2.3.3.1 Тимчасові навантаження

(1) До платформ і поручнів застосовують тимчасові навантаження.

Примітка 1. Інформація про тимчасові навантаження, що використані до платформ і поручнів, може бути встановлена в Національному Додатку. Рекомендуються наступні характеристичні величини тимчасових навантажень:

– Тимчасові навантаження на платформи:
2,0 кН/м² (також див. EN 13084-1) (2.1а)

– Горизонтальні навантаження на поручні:
0,5 кН/м (2.1b)

Примітка 2. Можна вважати, що дані навантаження діють за відсутності інших кліматичних навантажень.

2.3.3.2 Вітрові навантаження

(1) Вітрове навантаження приймають за
EN 1991-1-4.

(2) Вітрові навантаження прикладають до зовнішніх поверхонь димової труби в цілому і до допоміжних компонентів, наприклад, до сходів. Окрім сил опору, що виникають внаслідок пульсацій у напрямі вітру, необхідно розглядати поперечні сили, що виникають внаслідок вихрового збудження, і викликають вібрації димової труби.

Примітка. Для димових труб, закріплених відтяжками, також див. Додаток В EN 1993-3-1.

(3) Інші вітрові навантаження, наприклад, внаслідок нерівномірного розподілу тиску вітру (овалізації) або ефектів інтерференції, необхідно враховувати, якщо перевищені відповідні критерії, див. 5.2.1.

(4) Навантаження, що викликані
інтерференційним галопуванням або класичним галопуванням оцінюють відповідно до EN 1991-1-4.

(5) Якщо відомо, що димові труби будуть схильні до надмірних вітрових коливань, то для їх зменшення можуть бути вжиті заходи при проектуванні, включаючи встановлення демпфуючих пристроїв, див. Додаток В.

2.3.3.3 Внутрішній тиск

(1) Якщо можливі випадки, які можуть призвести до незвичного зниження або підвищення тиску, то такі випадки розглядають як випадкові навантаження.

ПРИМІТКА: Знижений тиск можна визначити, наприклад, із швидкості газового потоку, щільності газу, загального опору потоку і умов навколишнього середовища, див. EN 13084-1, Додаток А.

2.3.3.4 Термічні навантаження

(1) Термічне навантаження може складатися з рівномірно розподіленої по конструкції температури та впливу перепаду температур, викликаного впливом метеорологічних і експлуатаційних умов, включаючи впливи, що пов’язані з потоком газу.

(2) Метеорологічні температурні навантаження див. в EN 1991-1-5.

(3) Також необхідно врахувати температури, які викликані впливом експлуатації і такі, що пов’язані з потоком газу, див. EN 13084-1 і EN 13084-6.

2.3.3.5 Навантаження від ожеледі

(1) Для димових труб, які будуть схильні до навантажень від ожеледі, визначають відповідну товщину льоду, щільність і розподіл.

Примітка 1. Докладніша інформація щодо навантаження від ожеледі може бути встановлена в Національному Додатку.

Примітка 2. Також див. 2.3.2 EN 1993-3-1.

2.3.3.6 Сейсмічні навантаження

(1) Сейсмічні навантаження визначають в EN 1998-6. Також див. EN 13084-1.

2.3.3.7 Спалахування

(1) Необхідно розглянути небезпеку спалахування всередині димової труби.

Примітка. Спалахування в димових трубах може бути викликане займанням:

– незгорілого палива від приєднаного бойлера або печі;

– незгорілого викиду вуглеводню, внаслідок розриву пічної труби;

– шару сажі і накопичення сірки;

– будь-яких накопичень, наприклад, текстильної промисловості, мастила або конденсатів.

(2) Несуча конструкція не повинна піддаватися руйнуванню внаслідок впливу спалахування. Інші частини поблизу димової труби не повинні нагріватися до їх температури займання. Якщо існує небезпека спалаху, необхідно забезпечити наявність відповідного протипожежного покриття. Див. EN 13084-6 і EN 13084-7.

2.3.3.8 Хімічні впливи

(1) Хімічні впливи див. в EN 13084-1.

2.3 Actions and environmental influences

2.3.1 General

(1)P The general requirements of section 4 of EN 1990 shall be satisfied.

(2) The strength and stability of chimneys should be verified for the actions described in 2.3.2 and 2.3.3.

2.3.2 Permanent actions

(1) In calculating self-weight, the full thickness of steelwork should be considered, with no loss due to corrosion.

(2) The permanent actions should include the estimated weight of all permanent structures and other elements, including fittings, insulation, dust loads, clinging ash, coatings and other loads. The weight of the chimney and its lining should be determined according to
EN 1991-1-1 taking account of long-term effects of fluids or moisture on the density of linings if relevant.

2.3.3 Variable actions

2.3.3.1 Imposed loads

(1) Imposed loads should be applied on platforms and railings.

NOTE 1: The National Annex may give information on imposed loads on platforms and railings. The following characteristic values of imposed loads are recommended:

– Imposed loads on platforms: 2,0 kN/m² (see also
EN 13084-1) (2.1a)

– Horizontal loads on railings: 0,5 kN/m (2.1b)

NOTE 2: These loads may be assumed to act in the absence of other climatic loads.

2.3.3.2 Wind actions

(1) Wind action should be taken from
EN 1991-1-4.

(2) Wind loads should be applied on the external surfaces of a chimney as a whole and on accessory components, for example a ladder. Besides the drag forces due to the gusty wind acting in general in the wind direction, forces due to vortex shedding that cause cross wind vibrations of a chimney should be considered.

NOTE: For guyed chimneys see also Annex B to
EN 1993-3-1.

(3) Other wind actions, for instance due to uneven wind pressure distribution (ovalling) or interference effects, should be taken into account if the relevant criteria are exceeded,
see 5.2.1.

(4) Actions caused by interference galloping or classical galloping should be assessed according to EN 1991-1-4.

(5) If chimneys are predicted to be subject to excessive wind vibrations, measures may be taken to reduce these in the design, or by installation of damping devices, see Annex B.

2.3.3.3 Internal pressures

(1) If events are possible that may lead to abnormal under-pressure or to over-pressure, these cases should be treated as accidental loads.

NOTE: The under-pressure may be determined, for example, from the gas flow velocity, the gas density, the total resistance to flow and the ambient conditions, see EN 13084-1, Annex A.

2.3.3.4 Thermal actions

(1) The thermal action may be composed of a temperature uniformly distributed over the structure and differential temperature action caused by meteorological and operational effects including those arising from an imperfect gas flow.

(2) For meteorological thermal actions see
EN 1991-1-5.

(3) Temperatures from operational effects and due to imperfect gas flow, should also be taken into account, see EN 13084-1 and
EN 13084-6.

2.3.3.5 Ice loads

(1) For chimneys that are likely to be subject to ice loading, the appropriate ice thicknesses, densities and distributions should be determined.

NOTE 1: The National Annex may give further information on ice loading.

NOTE 2: See also 2.3.2 of EN 1993-3-1.

2.3.3.6 Seismic actions

(1) Seismic actions should be determined from EN 1998-6. See also EN 13084-1.

2.3.3.7 Fire

(1) The risk of a fire inside a chimney should be considered.

NOTE: Chimney fires may be caused by ignition of:

– unburned fuel carried over the associated boiler or furnace;

– unburned hydrocarbon carryover following a furnace tube rupture;

– soot and sulphur deposits; and

– any deposits, for example from textile industry, grease or condensates.

(2) The load bearing structure should not fail due to fire action, and any other parts near the chimney should not be heated to their ignition temperature. If there is a risk of fire, appropriate fire proofing should be provided. See EN 13084-6 and EN 13084-7.

2.3.3.8 Chemical actions

(1) For chemical actions see EN 13084-1.

2.4 Перевірки граничних станів за несучою здатністю

(1) Розрахункові величини навантажень і сполучень навантажень див. в EN 1990.

(2) В доповнення до граничного стану по міцності і оцінки втоми важливими при проектуванні можуть бути граничні стани за експлуатаційною придатністю (див.
частину 7).

Примітка. Часткові коефіцієнти граничних станів по міцності див. в Додатку А.

2.4 Ultimate limit state verifications

(1) For design values of actions and combination of actions see EN 1990.

(2) In addition to ultimate limit state and to fatigue assessment limiting amplitudes in the serviceability limit state (see Section 7) may be relevant for design.

NOTE: For partial factors for ultimate limit states see Annex A.

2.5 Геометричні характеристики

(1) Жорсткість і міцність структурних елементів визначають з використанням початкових геометричних характеристик, враховуючи допуски на корозію або вплив температури при необхідності, див. частини 3 і 5.

2.5 Geometrical data

(1) The stiffnesses and strengths of the structural parts should be determined with nominal geometrical data taking account of both corrosion allowances or temperature effects if relevant, see sections 3 and 5.

2.6 Довговічність

(1) Вимоги довговічності задовольняються шляхом здійснення оцінки втоми (див. частину 9) і відповідного вибору розрахункової товщини оболонки (див. пункт 4) і/або відповідного захисту від корозії. Також див. частина 4 EN 1993-1-1.

Примітка. В Національному Додатку може бути встановлена інформація по розрахунковому терміну служби конструкції. Рекомендований термін служби 30 років.

2.6 Durability

(1) Durability should be satisfied by complying with the fatigue assessment (see section 9) and appropriate choice of the calculated shell thickness (see 4) and/or by appropriate corrosion protection. See also section 4 of EN 1993-1-1.

NOTE: The National Annex may give information on the design service life of the structure. A service life of 30 years is recommended.

3 Матеріали

3.1 Загальні положення

(1) Див. EN 1993-1-1, EN 1993-1-3 і
EN 1993-1-4.

3 Materials

3.1 General

(1) See EN 1993-1-1, EN 1993-1-3 and
EN 1993-1-4.

3.2 Конструкційна сталь

3.2.1 Властивості матеріалів

(1) Належну увагу необхідно приділити зміні механічних властивостей сталі внаслідок дії температури навколишнього середовища і робочої температури, див. 3.2.2(1).

(2) При температурах, що перевищують 400 °С, необхідно розглянути ефекти повзучості під дією температури щоб уникнути руйнування при повзучості.

(3) Вимоги до в'язкості конструкційної сталі див. в EN 1993-1-10.

3.2.2 Механічні властивості конструкційної вуглецевої сталі

(1) Механічні властивості конструкційної вуглецевої сталі S 235, S 275, S 355, S 420, S 460 і сталі, стійкої до атмосферної корозії, S 235, S 275, S 355 див. в EN 1993-1-1. Властивості при вищих температурах див. в EN 13084-7.

3.2.3 Механічні властивості нержавіючої сталі

(1) Механічні властивості нержавіючої сталі див. в EN 1993-1-4, який дійсний для температур до 400 °С. Властивості при вищих температурах див. в EN 13084-7.

3.2 Structural steels

3.2.1 Material properties

(1) Due account should be taken of the variation of mechanical properties of the steels due to ambient and operational temperatures, see 3.2.2(1).

(2) For temperatures exceeding 400 °C the effects of temperature creep should be considered to avoid creep rupture.

(3) For toughness requirements of structural steels see EN 1993-1-10.

3.2.2 Mechanical properties for structural carbon steels

(1) For the mechanical properties of structural carbon steels S 235, S 275, S 355,
S 420, S 460 and for weathering steel S 235,
S 275, S 355 see EN 1993-1-1. For properties at higher temperatures see EN 13084-7.

3.2.3 Mechanical properties of stainless steels

(1) For the mechanical properties related to stainless steels see EN 1993-1-4 valid for temperature up to 400 °C. For properties at higher temperatures see EN 10088 and
EN 13084-7.

3.3 З'єднання

(1) Матеріали для з'єднання, зварювальні матеріали, тощо див. в EN 1993-1-8.

3.3 Connections

(1) For connection material, welding consumables, etc., see EN 1993-1-8.

4 Довговічність

4.1 Допуск на корозію

(1) Для схильних до впливу корозії поверхонь необхідно робити допуски на корозію. Обчислення стійкості і втоми залежать від товщини сталі, що піддається впливу корозії. Якщо сталь не піддається впливу корозії, то це не призводить до необхідності робити допуски.

(2) Допуски на корозію повинні бути рівними сумі зовнішніх ( ) і внутрішніх допусків ( ), як вказано нижче. У відповідних випадках дані допуски розраховуються виходячи із 10-річного періоду експлуатації (або частини цього періоду).

(3) Загальний допуск додають до товщини, необхідної для задоволення вимог до міцності і стійкості елементів.

4 Durability

4.1 Allowance for corrosion

(1) When allowance for corrosion is made for exposed surfaces, the calculations for the resistance and fatigue should be based on the corroded thickness of the steel, unless the uncorroded thickness produces more unfavourable stress conditions.

(2) Allowance for corrosion should be the sum of external () and internal allowances () as given below. Where relevant these allowances should be applied in all or part of each 10 year period.

(3) This total allowance should be added to the thickness needed to satisfy the requirements for strength and stability of the members.

4.2 Зовнішній допуск на корозію

(1) Зовнішній допуск на корозію повинен відповідати умовам навколишнього середовища.

Примітка. В Національному Додатку можуть бути встановлені величини для зовнішнього допуску . Для звичайних умов навколишнього середовища рекомендовані величини, що наведені в таблиці 4.1.

(2) Зовнішні допуски на корозію застосовують тільки до верхньої частини димової труби, де – зовнішній діаметр димової труби. Якщо димова труба знаходиться в агресивному навколишньому середовищі, викликаному промисловим забрудненням, довколишніми димовими трубами або безпосередньою близькістю до моря, то необхідно розглянути збільшення допусків або вжити заходи захисту.

4.2 External corrosion allowance

(1) External corrosion allowance should be appropriate to the environmental conditions.

NOTE: The National Annex may give values for the external allowance . For normal environment the values in Table 4.1 are recommended.

(2) The external corrosion allowances only apply to the top of the chimney, where is the external diameter of the chimney. When a chimney is sited in an aggressive environment, caused by industrial pollution, nearby chimneys or close proximity to the sea, consideration should be given to increasing the allowances or taking protective measures.