Меню

Гаситель колебаний дымовой трубы это

Аэродинамические способы гашения колебаний дымовых труб. Интерцепторы vs. Навивка из арматуры

Расчёты и проектирование строительных конструкций

Когда-то общался по этому вопросу с Кондрой М.П., который занимался в своё время и дымовыми трубами в Киевской ПСК. Показывал ему белорусский проект 88-659.1 «Труба дымовая сборная из стальных секций . «. Он говорил, что не верит в эти круглые проволочки. И посоветовал увеличить ширину спирали до 0,12D. Про спирали есть ещё на стр. 221, . в книге Симиу, Сканлан «Воздействие ветра на здания и сооружения», 1984 г dnl1098. Про кругляк там не пишут.

Расчёты и проектирование строительных конструкций

Балка на балку, кирпич на кирпич.

Что то у меня другой С для трубы без проволоки получился:

Расчёты и проектирование строительных конструкций

Охотно верю.
Просто «в те времена далёкие, теперь почти былинные», когда вышла книга, под ред. Ильичёва, приведенная 2Т30, (1981 год) ещё даже не действовали нормы СНиП 2.01.07-85 «Нагрузки и воздействия». А в тех нормах по схеме 14 аэродинамический коэффициент определялся по невнятным и размазанным графикам. Когда нам пришлось массово проектировать трубы, мы честно пытались превратить это «плюс-минус туда-сюда» во что-то более конкретное, чтоб каждый раз не мучаться снова. Так появилась формула, приведенная потом в статье «Труба-дело», которую упоминает 2Т30. Статья написана лет 12-13 назад и обобщает опыт предыдущих 15-20 лет. Как видите на картинке, для того СНиПа результат вполне вменяемый.
Должен сказать, что я ни разу не в восторге и от графиков, приведенных в действующем СП, или EN. По горизонтали там идёт логарифмическая шкала (по Re). И нам предлагают, ёрзая линейкой, делать линейную интерполяцию логарифмической шкалы? Да и само семейство кривых, между которыми приходится интерполировать, явно выстроено по логарифмическому закону.

Источник

Интерцепторы дымовых труб: назначение и особенности использования

Интерцепторы дымовых труб: назначение и особенности использования

Современные дымовые трубы имеют в верхней части своей конструкции спираль, о назначении которой большинство людей имеет смутное представление. Чаще всего такой элемент конструкции воспринимается как промышленный дизайн. Однако это не так. Эта часть трубы имеет определенное функциональное назначение.

В ходе строительства всех высотных сооружений инженеры-проектировщики всегда учитывают силу воздействия потоков ветра на возведенное сооружение. Чем выше такая конструкция, тем сильнее на нее будет влиять сила ветра. Поэтому конструкция должна обладать определенной гибкостью, что позволило бы избежать ее разрушения. Особенно подвержены такому воздействию конструкции цилиндрической формы, такие как дымные трубы. Вокруг них могут возникать вихревые возбуждения, которые давно описаны в специальных инженерных трудах.

Эффект вихревых возбуждений способен создать аварийную ситуацию и даже полностью разрушить такой объект. Проектировщики учитывают такой эффект еще на этапе разработки проекта. Они создают специальные конструкции, которые могут гасить силу вихревых возбуждений и колебаний цилиндрического высотного сооружения под силой ветра.

Способы конструктивно компоновочных решений снижения силы вихревых потоков

Воздействие силы ветровых потоков способно вызывать продольные и поперечные колебания высотного сооружения типа дымной трубы. Это учитывается при разработке специальных конструктивных элементов, которые позволили бы снизить агрессивную силу воздействия ветровых потоков.

Поток ветра, обтекая цилиндрическую трубу, образует завихрения, которые время от времени отходят от стенок высотной цилиндрической конструкции. В результате со всех сторон трубы создаются импульсы, оказывающие разрушительное воздействие на ее целостность. Труба начинает колебаться в плоскости, перпендикулярной направлению потока ветра. Кроме этих колебаний, сама труба еще время от времени может качаться. При совпадении частоты колебаний вихревых потоков и самой трубы может произойти разрушение всей конструкции. В результате критического резонанса увеличивается амплитуда колебания трубы. В результате этого возникает напряжение на сварных швах и последующее разрушение металлического корпуса в прилегающих к швам зонах.

Для того чтобы избежать этого, используются специальные элементы конструкции, которые гасят колебания трубы. Такие гасители делят на две группы:

Их используют при возведении мостов, телевышек, небоскребов, памятников большого размера, устанавливают на длинных составах. Конструкция механических гасителей представляет из себя груз на подвеске или пружине, который колеблется в противоположном ритме колебаний высотной длинной конструкции. Сила колебаний гасителя нейтрализует колебания самого высотного объекта, не давая ему разрушаться.

При разработке проекта и проведении расчетов инженеры-проектировщики обязательно проводят расчет резонанса. Для этого нужно точно определить, при какой скорости порывов ветра будут возникать резонансные колебания. В ходе расчетов всегда учитывается диаметр трубы, который вставляется в специальную формулу v (кр) = 5d/Ti .

Значение интерцепторов в высотном строительства

Решение проблемы гашения колебаний не теряет своей актуальности, так как высота труб все время увеличивается. Инженерно-строительные технологии предъявляют все более жесткие требования к возможным колебаниям труб. Решать эту задачу помогают интерцепторы. Они не только помогают изменить направление вихревых потоков, но и способствую выводу вредных выхлопов на более высокий уровень, избегая оседания вредных веществ в воздухе.

Производители таких труб сегодня всегда используют интерцепторы. Они не могут предотвратить появление резонанса от ветровых вихрей, но способны существенно снизить их силу. Сегодня все виды дымных труб оснащаются такими элементами, которые способны снизить колебания самой трубы до30%. Такие элементы дымных труб увеличиваю срок их эксплуатации, сокращают усталость металла и увеличивают ресурс эксплуатации всего сооружения.

Конструкции для погашения резонанса ветровых вихрей усиливают дополнительными элементами, которые способствую подавлению силы завихрений воздуха вокруг трубы в той или иной степени. Одним из видов таких элементов стали спирали. Спиральные интерцепторы называются аэродинамическими установками. Их давно используют при строительстве самолетов и кораблей. С помощью аэродинамических интерцепторов удается создавать нужное обтекание корпуса воздушного или морского судна.

Трубные интерцепторы делают в виде спиралей из стальных сплавов, которые монтируются на верхнюю часть трубы. Спираль может быть монолитной или состоящей из нескольких сегментов, которые не соединены друг с другом.

Источник

Интерцепторы дымовых труб: назначение и особенности использования

Современные дымовые трубы имеют в верхней части своей конструкции спираль, о назначении которой большинство людей имеет смутное представление. Чаще всего такой элемент конструкции воспринимается как промышленный дизайн. Однако это не так. Эта часть трубы имеет определенное функциональное назначение.

В ходе строительства всех высотных сооружений инженеры-проектировщики всегда учитывают силу воздействия потоков ветра на возведенное сооружение. Чем выше такая конструкция, тем сильнее на нее будет влиять сила ветра. Поэтому конструкция должна обладать определенной гибкостью, что позволило бы избежать ее разрушения. Особенно подвержены такому воздействию конструкции цилиндрической формы, такие как дымовые трубы. Вокруг них могут возникать вихревые возбуждения, которые давно описаны в специальных инженерных трудах.

Эффект вихревых возбуждений способен создать аварийную ситуацию и даже полностью разрушить такой объект. Проектировщики учитывают такой эффект еще на этапе разработки проекта. Они создают специальные конструкции, которые могут гасить силу вихревых возбуждений и колебаний цилиндрического высотного сооружения под силой ветра.

Способы конструктивно компоновочных решений снижения силы вихревых потоков

Воздействие силы ветровых потоков способно вызывать продольные и поперечные колебания высотного сооружения типа дымной трубы. Это учитывается при разработке специальных конструктивных элементов, которые позволили бы снизить агрессивную силу воздействия ветровых потоков.

Читайте также:  Как заштукатурить трубу из кирпича в бане

Поток ветра, обтекая цилиндрическую трубу, образует завихрения, которые время от времени отходят от стенок высотной цилиндрической конструкции. В результате со всех сторон трубы создаются импульсы, оказывающие разрушительное воздействие на ее целостность. Труба начинает колебаться в плоскости, перпендикулярной направлению потока ветра. Кроме этих колебаний, сама труба еще время от времени может качаться. При совпадении частоты колебаний вихревых потоков и самой трубы может произойти разрушение всей конструкции. В результате критического резонанса увеличивается амплитуда колебания трубы. В результате этого возникает напряжение на сварных швах и последующее разрушение металлического корпуса в прилегающих к швам зонах.

Для того чтобы избежать этого, используются специальные элементы конструкции, которые гасят колебания трубы. Такие гасители делят на две группы:

Их используют при возведении мостов, телевышек, небоскребов, памятников большого размера, устанавливают на длинных составах. Конструкция механических гасителей представляет из себя груз на подвеске или пружине, который колеблется в противоположном ритме колебаний высотной длинной конструкции. Сила колебаний гасителя нейтрализует колебания самого высотного объекта, не давая ему разрушаться.

При разработке проекта и проведении расчетов инженеры-проектировщики обязательно проводят расчет резонанса. Для этого нужно точно определить, при какой скорости порывов ветра будут возникать резонансные колебания. В ходе расчетов всегда учитывается диаметр трубы, который вставляется в специальную формулу v (кр) = 5d/Ti .

Значение интерцепторов в высотном строительства

Решение проблемы гашения колебаний не теряет своей актуальности, так как высота труб все время увеличивается. Инженерно-строительные технологии предъявляют все более жесткие требования к возможным колебаниям труб. Решать эту задачу помогают интерцепторы. Они не только помогают изменить направление вихревых потоков, но и способствую выводу вредных выхлопов на более высокий уровень, избегая оседания вредных веществ в воздухе.

Производители таких труб сегодня всегда используют интерцепторы. Они не могут предотвратить появление резонанса от ветровых вихрей, но способны существенно снизить их силу. Сегодня все виды дымных труб оснащаются такими элементами, которые способны снизить колебания самой трубы до 30%. Такие элементы дымных труб увеличиваю срок их эксплуатации, сокращают усталость металла и увеличивают ресурс эксплуатации всего сооружения.

Конструкции для погашения резонанса ветровых вихрей усиливают дополнительными элементами, которые способствую подавлению силы завихрений воздуха вокруг трубы в той или иной степени. Одним из видов таких элементов стали спирали. Спиральные интерцепторы называются аэродинамическими установками. Их давно используют при строительстве самолетов и кораблей. С помощью аэродинамических интерцепторов удается создавать нужное обтекание корпуса воздушного или морского судна.

Трубные интерцепторы делают в виде спиралей из стальных сплавов, которые монтируются на верхнюю часть трубы. Спираль может быть монолитной или состоящей из нескольких сегментов, которые не соединены друг с другом.

Источник

Рекомендации по проектированию гасителей колебаний для защиты зданий и сооружений, подверженных горизонтальным динамическим воздействиям от технологического оборудования и ветра

Купить бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку «Купить» и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО «ЦНТИ Нормоконтроль»

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

Рекомендации содержат практические указания по проектированию динамических и ударных гасителей колебаний, устанавливаемых на отдельных конструкциях, зданиях и сооружениях для защиты их от динамических воздействий, возбуждаемых при работе. Технологического оборудования и действии ветра. Предназначены для работников проектных и строительно-монтажных организаций.

Оглавление

2. Динамические гасители колебаний

Подбор оптимальных гасителей колебаний и оценка их эффективности

Подбор и определение эффективности оптимальных гасителей колебаний при ограниченном демпфировании

Влияние отклонений параметров гасителя от оптимальных значений на эффективность вибропогашения

Определение амплитуд и декрементов колебаний при фиксированных (неоптимальных) параметрах гасителя

Расчет сооружений с гасителями в случае, когда моделью сооружения не может служить система с одной степенью свободы

3. Ударные гасители колебаний

Выбор типа гасителя колебаний и исходные данные для расчета

Условия настройки ударных гасителей колебаний

Маятниковый гаситель колебаний на системе с одной степенью свободы

Пружинный гаситель колебаний на системе с одной степенью свободы

Плавающий гаситель колебаний на системе с одной степенью свободы

Приложение 1. Программа поверочного расчета сооружения с динамическими гасителями колебаний

Приложение 2. Примеры расчетов динамических гасителей колебаний для случаев, когда моделью сооружения может служить система с одной степенью свободы

Приложение 3. Конструктивные формы ударных гасителей колебаний

Этот документ находится в:

Организации:

Чтобы бесплатно скачать этот документ в формате PDF, поддержите наш сайт и нажмите кнопку:

ЦНИИСК им. В. А. КУЧЕРЕНКО ГОССТРОЯ СССР

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ

ГАСИТЕЛЕЙ КОЛЕБАНИЙ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ, ПОДВЕРЖЕННЫХ ГОРИЗОНТАЛЬНЫМ ДИНАМИЧЕСКИМ ВОЗДЕЙСТВИЯМ ОТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ВЕТРА

центральный ордена трудового красного знамени

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИИ ИНСТИТУТ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИИ им. В. А. КУЧЕРЕНКО ГОССТРОЯ СССР (ЦНИИСК им. В. А. КУЧЕРЕНКО)

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ

Подбор оптимальных гасителей колебаний и оценка их эффективности

2.16. При гармоническом воздействии с мало изменяющейся частотой (см. п. 2.12) рекомендуется применять гасители без специальных демпфирующих элементов. Диссипативные свойства таких гасителей при оценке эффективности виброгашения в пп. 2.17—2.20 не учитываются, так же как и диссипативные свойства защищаемой системы.

Критерием качества виброгашения R для случаев, рассмотренных в пп. 2.17—2.20, является максимальная в заданном диапазоне изменения частоты воздействия (от а>н до 2 /£.

При оптимальной настройке /опт допустимые значения R достигаются на концах интервала изменения частоты воздействия, как показано на рис. 6.

Рис. 6. Амплитудно-частотные характеристики системы без гасителя (/) и с гасителем (2)

2.17. При гармоническом воздействии с малоизменяющейся частотой и постоянной амплитудой внешней силы Q = l в случае, когда критерием качества является максимальная в диапазоне от (он до (ок амплитуда перемещений главной массы, параметры гасителя подбираются по формулам:

(*£-*») [ 1 + а (1-Я 2 )] [1-« (1-^)1 о Я 2 X, 2 [2 + а (А, 2 —Я, 2 )]

где Я— относительная частота вынужденных колебаний (Я*=й>/р); Ян, Як — значения Я на границах диапазона частот внешнего воздействия при о)

2.18. При воздействии, рассматриваемом в п. 2.17, и критерии качества — максимальной амплитуде ускорения главной массы параметры гасителя рекомендуется определять по формулам:

(Я^ — Яд) [Яд f а (1 — Яд)] [Яд — а (1 Я|)]

/опт — А н А к 2 X 2 Х 2 +а (Х 2 -Х 2 ) •

Формулы (4) пригодны также в случае, когда амплитуда силы пропорциональна квадрату частоты возбуждения Q=l^ x , а критерий качества — максимальная амплитуда колебаний главной массы.

2.19. При гармоническом воздействии с малоизменяющейся частотой и амплитудой силы, пропорциональной квадрату частоты возбуждения Qo^l-Я 2 , в случае, когда критерием качества является максимальная амплитуда ускорения главной массы, оптимальные параметры гасителей рекомендуется принимать по формулам:

Читайте также:  Какие трубы использовать для отопления радиаторов отопления

(Х 2 К-^) IX*-в (1-Х 2 к)1 [Х% + я (1-х*)]

‘ опт » К Я 2 д(Я 2 н + Я 2 к)+а (Я 2 К-Я 2 Н) •

2.20. Определение амплитуд перемещений и ускорений при произвольных значениях Я и, в частности, при Я=ЯК или Я=ЯН выполняется по формулам:

где A = (1—Я 2 ) (/ a —Я a )-v Я 2 f a ; Z, Z — амплитуды перемещений и ускорений главной массы; Zr, У — амплитуды перемещений массы гасителя и деформаций связи гасителя.

2.21. При гармоническом воздействии с нестабильной частотой (см. п. 2.12) рекомендуется применять гасители с демпфирующими элементами. Амплитудно-частотная характеристика Z( ;

где |3r — коэффициент вязкого трения демпфера в гасителе первого типа; uQ, v, и?, vr — константы 1 Е. С. Сорокина для защищаемой системы и для гасителя второго типа соответственно; yj Yr — коэффициенты внутреннего неупругого сопротивления защищаемой системы и связи гасителя соответственно; fопт» ропт/ Уодт — оптимальные значения параметров f, р, уг; б, у — декремент колебаний и коэффициент неупругого сопротивления системы с гасителем (у = б/я).

2.22. При гармоническом воздействии с нестабильной частотой и постоянной амплитудой силы Q = 1, если критерием качества является максимальная амплитуда перемещений главной массы при произвольном изменении частоты воздействия, оптимальные параметры гасителей определяются по формулам (7) и (8).

Для гасителей первого типа оптимальные параметры определяются по формуле;

1 Вследствие того, что большинство приведенных здесь результатов были получены с использованием указанных констант «, о, этот способ описания затухания сохранен в настоящих Рекомендациях.

R = 1 /(a Y’2 + 7 + Yo + YoР (1 + v ) ^ ;

Для гасителей второго типа оптимальные параметры определяются по формулам:

l + v 1/ 2 ( 2 + ^)

2.23. При том же критерии качества, какой рассматривался в п. 2.22, если амплитуда силы пропорциональна квадрату частоты возбуждения Q = 1 -Я 2 , оптимальные параметры гасителей рекомендуется назначать по формулам:

для гасителей первого типа:

_L 2 + v

2.24. При гармоническом воздействии с нестабильной частотой и постоянной амплитудой силы Q=l, если критерием качества является максимальная амплитуда ускорения главной массы при произвольном изменении частоты воздействия, оптимальные параметры гасителей рекомендуется определять по формулам:

для гасителей первого типа:

y__L. Л±±. ]/

для гасителей второго типа:

2.25. При критерии качества, рассматриваемом в п. 2.24, если амплитуда силы пропорциональна квадрату частоты возбуждения* Q = 1-Х 2 , оптимальные параметры гасителей определяются по формулам:

для гасителей второго типа:

2.26. В случае, если частота возбуждающей силы прй номинальном числе оборотов двигателя больше р и во время пуска и остановок возникает режим прохождения через резонанс, параметры гасителей рекомендуется подбирать как для гармонического воздействия с нестабильной частотой. В действительности оптимальные параметры для обоих указанных случаев несколько отличаются друг от друга, но разница в эффективности (например, если критерием качества является наибольшая амплитуда главной массы в процессе прохождения через резонанс) невелика.

2.27. При работе паровоздушных, гидравлических простого действия и механических фрикционных молотов, а также копров и других механизмов на сооружение могут действовать периодические (с периодом Т) импульсы одного направления и одинаковые по величине, например s=l. Если период Т и соответственно частота со = 2п/Т нестабильны, а критерием качества является наибольшая (при различных Т) амплитуда перемещений главной массы, то для гасителей первого типа оптимальные параметры рекомендуется определять по формулам:

f опт = (i -|_ v )*

X [v + (0,37 Ky^ + Yo) (3 V v^+ 4 Yo)l (1+v)*

Значение критерия качества R следует определять по табл. 1, для промежуточных значений v, Yo допускается использовать интерполяцию.

Величины наибольших амплитуд перемещений главной массы при различных значениях v и у

2.28. При работе механизмов с зубчатыми передачами, машин ударного действия с кривошипно-шатунным приводом и др. на сооружение действуют периодические (с периодом Г, частотой 2 Ч

X (1 + 1,5 м) (0.5 V + у* +Уо Ропт) 1 + ^ — Yo

Величина R определяется по табл. 1.

2.29. Если гасители используются для борьбы с колебаниями сооружений, подверженных действию одиночных импульсов, оптимальные параметры гасителей можно подбирать из условия скорейшего затухания переходного процесса. В системе с оптимальными гасителями обеим собственным частотам — р1 и р2 — будут соответствовать одинаковые значения декремента колебаний б и коэффициента неупругого сопротивления у = 8/я.

1+v V 1+v ^ (l,01+ v ) 3 * ропт (1

(величины б для некоторых значений у и v приведены в табл, 2). Для гасителей второго типа:

Yo + 2 у у/()Л + у + 1) 1-4” Yo У^НУ Г+^+ I)

2.30. В тех случаях, когда динамические гасители применяются для борьбы с ветровым резонансом, рекомендуется назначать оптимальные параметры гасителя как для гармонического воздействия с нестабильной частотой и амплитудой силы, пропорциональной квадрату частоты возбуждения (см. пп. 2.23 и 2.25). Для определения истинных значений R и Ушах следует задать амплитуду обобщенной силы в соответствии с главой СНиП 11-6-74 «Нагрузки и воздействия».

2.31. Гасители, предназначенные для борьбы с ветровым резонансом, одновременно могут эффективно гасить колебания, вызванные пульсациями ветрового напора. Эффективность их в этом случае можно оценить по формулам, приведенным в п. 2.37.

Поскольку в настоящее время нет точных данных об оптимальных параметрах гасителей и эффективности гашения колебаний, вызванных пульсациями ветра для различных фиксированных значений р, рекомендуется максимально повышать диссипативные свойства системы с гасителем; для системы с увеличившимся декрементом колебаний, согласно главе СНиП 11-6-74, можно принимать более низкие значения коэффициента динамичности.

Поскольку оптимальные параметры гасителей в рассматриваемом здесь случае получаются такими же, как и в случае, рассмотренном в п. 2.29, оптимальные параметры гасителей и значения декрементов колебаний для системы с гасителями рекомендуется определять по формулам (17) и (18).

2.32. Для борьбы с галопированием сооружений, имеющих аэродинамически неустойчивую форму сечения (прямоугольник, ромб и т. а.), оптимальные параметры подбираются из условия максимального увеличения критической скорости потока, при которой возникают автоколебания.

Для гасителей первого типа оптимальные параметры определяются по формулам:

Ропт = Г*2 ( j/T+»v — 1)/(1 + к) утр, ; . (19)

В результате установки гасителя с такими параметрами критическая скорость ветра увеличивается в 1 + V v /Yo раз.

Параметры, вычисленные по формулам (19), являются оптимальными и при скоростях потока выше критической, так как им соответствуют наименьшие амплитуды автоколебаний.

Подбор и определение эффективности оптимальных гасителей колебаний при ограниченном демпфировании

2.33. В тех случаях, когда не удается реализовать на практике оптимальное демпфирование в гасителях и по конструктивным соображениям приходится назначать демпфирование меньше оптимального (особенно это относится к гасителям второго типа), рекомендуется определять оптимальную настройку гасителей при фиксированном (предельно допустимом) значении уг

2.34. При гармоническом воздействии с нестабильной частотой, если критерием качества является максимальная амплитуда перемещений главной массы, оптимальную настройку и эффективность виброгашения для фиксированных значений уг следует определять по графикам рис. 8—15.

Оптимальная настройка определяется из условия равенства максимальных амплитуд перемещений главной массы, соответствующих частотам pi и р(д.

На рис. 8—15 показано, как в зависимости от настройки гасителей изменяются значения максимальных амплитуд колебаний Zmах главной массы, соответствующие первой (кривые /) и второй (кривые 2) собственным частотам системы с гасителем. Оптимальные значения / 2 соответствуют точке пересечения кривых / и 2. Пунктирные линии на графиках соответствуют силе, амплитуда которой пропорциональна квадрату частоты Q—1-Х 2 (этими графиками можно пользоваться для подбора гасителей при ветровом резонансе), сплошные линии соответствуют силе с постоянной амплитудой Qo —1.

Читайте также:  Как уложить трубу канализации в час доме

Графики построены для нескольких значений v и коэффициента неупругого сопротивления гасителя уг, для промежуточных значений у, v, уг приближенные результаты можно получить по интерполяции.

2.35. Если критерием качества виброгашения является величина, обратная наименьшему декременту колебаний системы с гасителем (аналогично пп. 2.29 и 2.31), то оптимальная настройка гасителя не зависит от величины ут. В системе с оптимально настроенным гасителем так же, как и в случае, рассмотренном в п. 2.29 обеим частотам poi и рог — соответствуют одинаковые значения декремента колебаний б и коэффициента неупругого сопротивления у.

Рекомендованы к изданию секцией динамики сооружений Ученого совета ЦНИИСК им. Кучеренко.

Рекомендации по проектированию гасителей колебаний для защиты зданий и сооружений, подверженных горизонтальным динамическим воздействиям от технологического оборудования и ветра. М., Стройиздат, 1978 67 с [ордена Трудового Красного Знамени Центр, науч.-исслед. ин-т строит, конст-рзчсций им. В. А. Кучеренко (ЦНИИСК им. Кучеренко)].

Рекомендации содержат практические указания по проектированию динамических и ударных гасителей колебаний, устанавливаемых на отдельных конструкциях, зданиях и сооружениях для защиты их от динамических воздействий, возбуждаемых при работе технологического оборудования и действии ветра.

Предназначены для работников проектных и строительномонтажных организаций.

Р — 0213 429 Инструкт.-нормат., П вып. — 51— 77 © Стройиздат, 1978

Рис. 9. Влияние настройки на величину Z Vo —0,01

Гасители колебаний являются эффективным средством уменьшения колебаний строительных конструкций, зданий и сооружений при действии на них динамических нагрузок от машин или ветровой нагрузки.

Рекомендации по проектированию гасителей колебаний, предназначенные для проектных и строительно-монтажных организаций, должны способствовать более широкому применению гасителей колебаний в строительстве. Они содержат расчетные данные и примеры конструкций гасителей колебаний.

Рекомендации разработаны отделением динамики сооружений Центрального научно-исследовательского института строительных конструкций им. В. А. Кучеренко (д-р техн. наук, проф. Б. Г. Коренев, кандидаты техн. наук В. И. Сысоев, М. Я. Волоцкий). При составлении рекомендаций использованы материалы, представленные Казанским инженерно-строительным институтом (д-р техн. наук, проф. Н. А. Пикулев), институтом Днепрпроектстальконструкция (канд. техн. наук М. Я. Волоцкий и инж. О. М. Фукс), Московским инженерно-строительным институтом им. В. В. Куйбышева и институтом Уралпромстройниипроект (инж. А. Н. Эрделевский). Общее редактирование рекомендаций выполнено д-ром техн. наук А. И. Цейтлиным и д-ром техн. наук, проф. Б. Г. Кореневым.

1.1. Гасители колебаний являются одним из наиболее эффективных методов борьбы с вибрациями сооружений, получивших в последние годы широкое применение в практике строительства. Настоящие Рекомендации обобщают накопленный опыт применения гасителей и основываются на теоретических и экспериментальных исследованиях, выполненных в ЦНИИСКе, Днепрпроектстальконструкции и других перечисленных в предисловии организациях.

1.2. В Рекомендациях рассматриваются только ударные и динамические гасители колебаний. Применение управляемых гасителей колебаний, электродинамических гасителей и других устройств, связанных с использованием источников энергии, здесь не обсуждается.

1.3. В данных Рекомендациях рассматривается применение гасителей колебаний для виброзащиты высоких и гибких зданий и инженерных сооружений (дымовых труб, телевизионных башен и др.) при горизонтальных колебаниях. Отдельные положения Рекомендаций могут быть использованы при расчете и проектировании некоторых других сооружений или их конструктивных элементов.

Область применения Рекомендаций охватывает главным образом следующие важнейшие типы сооружений:

здания с металлическим каркасом;

решетчатые и сплошные металлические башни;

железобетонные башенные сооружения с гибкой металлической верхней частью (например, железобетонные телевизионные башни с металлической верхней частью).

1.4. Опыт применения гасителей колебаний показал, что они наиболее эффективны при гашении колебаний, которые носят резонансный характер и возникают в конструкциях, обладающих малым демпфированием.

Применение гасителей колебаний с целью снижения уровня колебаний железобетонных сооружений является, как правило, значительно менее эффективным, но в тех случаях, когда оно будет признано целесообразным, для расчета также можно пользоваться формулами, графиками и таблицами настоящих Рекомендаций. Эффективность применения гасителей колебаний особенно велика в сооружениях, верхняя часть которых имеет сравнительно большую гибкость.

1.5. Наиболее часто гасители применяются для защиты от колебаний, вызванных действием машин и ветра. В Рекомендациях основное внимание уделено учету влияния периодических воздействий, более кратко рассматривается влияние непериодических сил и автоколебаний.

1.6. Вопрос об использовании гасителей колебаний решается так же, как и все остальные вопросы проектирования виброзащитных устройств, с учетом технико-экономических соображений. При этом должно быть обращено внимание на стабильность параметров гасителя в процессе эксплуатации и на сведение к минимуму затрат на наблюдение и уход за гасителями колебаний.

1.7. Применение тех или иных гасителей колебаний и назначение их параметров должно быть обосновано расчетом, проведенным на

основании настоящих Рекомендаций с учетом действующих руководств по учету динамических воздействий.

1.8. В разд. 2 рассматриваются линейные динамические гасители колебаний, в разд. 3 — ударные гасители колебаний. В большинстве случаев необходимый эффект виброгашения может быть до-стигнут применением гасителей одного из названных типов. Вопрос в том, каким из типов гасителей следует воспользоваться в конкретном случае, решается на основе технико-экономических соображений.

2. ДИНАМИЧЕСКИЕ ГАСИТЕЛИ КОЛЕБАНИЙ

2.1. Динамическим гасителем колебаний называется устройство, состоящее из сравнительно жесткого элемента, называемого далее массой, присоединенного с помощью упругой связи (или связи, соединенной параллельно с демпфирующим элементом) к защищаемой конструкции. Параметры гасителя — масса, квазиупругий коэффициент и коэффициент демпфирования — определяются в результате расчета или назначаются по конструктивным соображениям. Если парциальная частота гасителя близка к частоте вынужденных колебаний конструкции, то масса гасителя совершает колебания, амплитуда которых, как правило, значительно превышает амплитуду колебаний конструкции. Возникающие при этом упругие и диссипативные силы в элементах гасителя, воздействуя на защищаемую конструкцию, уменьшают ее колебания.

2.2. Динамические гасители колебаний в зависимости от конструктивной схемы делятся на три группы: гасители с гибким элементом (пружинные), маятниковые и комбинированные гасители.

Принципиальная схема гасителя, состоящего из «массы», квази-упругого элемента и демпфирующего устройства во всех указанных трех случаях одинакова. «Масса» представляет, как правило, призматический или цилиндрический стальной или чугунный груз. В отдельных случаях возможно применение железобетонных грузов.

Пружинный гаситель содержит упругий элемент в виде стальной пружины, системы стальных пружин или специальных резин.

2.3. Для гашения горизонтальных колебаний дымовых труб и башенных сооружений рекомендуется использовать успешно применяемые на практике гасители маятникового типа, принципиальная схема такого гасителя изображена на рис. 1. Маятниковые гасители следует применять в основном при гашении низкочастотных колебаний с частотой 1—3 Гц.

Для виброгашения зданий часто оказывается целесообразным использование схемы гасителя колебаний, разработанного в Уральском Промстройниипроекте (рис. 2); такие гасители позволяют одновпе-менно гасить как горизонтальные, так и вертикальные колебания.

2.4. Если гаситель находится в закрытом и отапливаемом помещении, то в качестве демпфирующих элементов могут быть использованы вязкие демпферы, описанные в «Руководстве по проектированию виброизоляцни машин и оборудования».

Для гасителей, находящихся в условиях, которые исключают возможность частых осмотров, а также размещенных на открытых площадках или в неотапливаемых помещениях, рекомендуется при-

Рис. 1. Схема маятникового гасителя

Рис. 2. Схема гасителя кон- Рис. 3. Маятниковый струкции Уралпромнии- гаситель с повышеи-проекта ным демпфирован»

Источник

Adblock
detector