Kombinace zatížení pro napětí v potrubí od občasných zatížení

Odborný článek

Přídavné moduly RF‑PIPING a RF‑PIPING Design slouží k posouzení potrubních systémů mimo jiné podle EN 13480-3 [1]. Napětí v potrubí se přitom počítají pomocí vzorců z kapitoly 12.3 Pružnostní analýza. Podle druhu napětí se uvažuje jeden nebo několik výsledných momentů nezávisle na sobě. Tato diferenciace se například uplatňuje při výpočtu napětí od občasných zatížení.

Vzorec 12.3.3-1 pro napětí od občasných zatížení podle EN 13480‑3:

$${\mathrm\sigma}_2\;=\;\frac{{\mathrm p}_\mathrm c\;\cdot\;{\mathrm d}_\mathrm o}{4\;\cdot\;{\mathrm e}_\mathrm n}\;+\;\frac{0,75\;\cdot\;\mathrm i\;\cdot\;{\mathrm M}_\mathrm A}{\mathrm Z}\;+\;\frac{0,75\;\cdot\;\mathrm i\;\cdot\;{\mathrm M}_\mathrm B}{\mathrm Z}\;\leq\;\mathrm k\;\cdot\;{\mathrm f}_\mathrm t$$

Napětí σ2 se skládá ze tří členů. V prvním členu se zohledňuje vnitřní tlak. Ostatní dva členy se liší pouze indexem momentu. Moment MA vyvolávají stálá mechanická zatížení (například vlastní tíha potrubí nebo případně kapaliny). Moment MB představuje občasná zatížení (například vítr nebo sníh). Složky momentů je tak třeba spočítat samostatně.

Výsledkem výpočtu kombinace zatížení potrubního systému by byl pouze jeden moment. Posouzení podle tohoto vzorce tak nelze provést. Řešení představuje kombinace výsledků. V kombinacích výsledků se sčítají nebo případně odčítají výsledky zatěžovacích stavů nebo kombinací. Jednotlivé členy jsou tak známy a lze je posuzovat samostatně.

Na následujícím obrázku je pro příklad znázorněno sestavení kombinací pro občasnou návrhovou situaci. Konečná kombinace, která se bude posuzovat, je zvýrazněna červeně.

Obr. 01 - Sestavení kombinace

Varianta 1

Při vytváření kombinací podle varianty 1 definujeme kombinaci zatížení pro potrubí typu „OCC“ pro zatížení větrem. Tuto PK5 následně vložíme do nové kombinace výsledků KV2 s běžnými dlouhodobými zatíženími. Moment tak lze rozložit na jednotlivé složky MA a MB.

Varianta 2

Varianta 2 umožní posoudit působení zatížení větrem spolu s ostatními zatěžovacími stavy přesněji. Vytvoříme tedy novou kombinaci zatížení pro potrubí PK5, která má obdobné uspořádání jako PK4 a obsahuje zatížení větrem. V kombinaci výsledků KV2 se tyto dvě provozní situace od sebe odečtou, a zůstanou tak pouze vnitřní síly od větru a případné účinky z teorie druhého řádu. Tyto vnitřní síly následně vstoupí do další kombinace výsledků opět s běžnými dlouhodobými zatíženími.

Posouzení vidíme na následujícím obrázku z modulu RF‑PIPING Design. Znázorněny tu jsou také jednotlivé momentové složky MA a MB.

Obr. 02 - Zdokumentování složek momentů

Reference

[1]   ČSN EN 13480-3:2003. Kovová průmyslová potrubí - Část 3: Konstrukce a výpočet. Český normalizační institut: Praha, 2003.
[2]   Manuál k programu RFEM. Dlubal Software: Praha, prosinec 2012. Stáhnout.

Ke stažení

Odkazy

Kontakt

Kontakt

Máte dotazy nebo potřebujete poradit?
Kontaktujte nás nebo využijte stránky s často kladenými dotazy.

+420 227 203 203

info@dlubal.cz

RFEM Hlavní program
RFEM 5.xx

Hlavní program

Program RFEM pro statické výpočty metodou konečných prvků umožňuje rychlé a snadné modelování konstrukcí, které se skládají z prutů, desek, stěn, skořepin a těles. Pro následná posouzení jsou k dispozici přídavné moduly, které zohledňují specifické vlastnosti materiálů a podmínky uvedené v normách.

Cena za první licenci
3 540,00 USD
RFEM Potrubní systémy
RF-PIPING 5.xx

Přídavný modul

Modelování potrubních sítí

Cena za první licenci
1 750,00 USD
RFEM Potrubní systémy
RF-PIPING Design 5.xx

Přídavný modul

Analýza napětí a posouzení potrubí

Cena za první licenci
1 480,00 USD