5281x
001467
2017-08-09

Kombinacje obciążeń dla naprężeń rur wywołanych sporadycznymi obciążeniami

Moduły dodatkowe RF-PIPING i RF-PIPING Design umożliwiają projektowanie instalacji rurowych zgodnie z EN 13480-3 [1], ASME B31.1 i B31.3. W przypadku normy europejskiej naprężenia w rurach są określane na podstawie wzorów z Rozdziału 12.3 Analiza elastyczności. W zależności od typu naprężenia przykładany jest jeden lub kilka momentów wynikowych niezależnie od siebie. To zróżnicowanie występuje np. podczas określania naprężeń od obciążeń okazjonalnych.

Wzór naprężeniowy 12.3.3-1 dla obciążeń okazjonalnych zgodnie z EN 13480-3:

Naprężenie σ2 składa się z trzech części. Pierwszą częścią jest ciśnienie wewnętrzne. Pozostałe dwie części różnią się tylko indeksem momentu. Na moment MA składają się stałe obciążenia mechaniczne (na przykład ciężar rurociągu lub płynu). Moment MB reprezentuje obciążenia sporadyczne (na przykład wiatr lub śnieg). Dlatego konieczne jest oddzielne obliczanie części momentu. Tylko w jednym momencie nastąpi powrót do kombinacji obciążeń rurociągu. W związku z tym nie można przeprowadzić obliczeń zgodnie z tym wzorem. Można to rozwiązać za pomocą kombinacji wyników. W kombinacjach wyników można dodawać lub odejmować wyniki przypadków obciążeń lub kombinacji. Poszczególne części są dzięki temu znane i mogą być projektowane niezależnie od siebie.

Poniższy rysunek przedstawia przykład konstrukcji kombinowanej dla sporadycznej sytuacji obliczeniowej. Ostateczna kombinacja i kombinacja przewidziana do obliczeń są podświetlone na czerwono.

Wariant 1

W kombinacji pokazanej w Wariancie 1 dla przypadku obciążenia wiatrem wprowadzana jest kombinacja obciążenia rurociągu z atrybutem "OCC". PC5 jest następnie łączony z tradycyjnymi obciążeniami stałymi w nowej kombinacji wyników RC2. Moment można zatem podzielić na części MA iMB.

Wariant 2

W wariancie 2 oddziaływanie obciążenia wiatrem w połączeniu z innymi przypadkami obciążeń zostało zbadane dokładniej. Wprowadzono nową kombinację obciążenia rurociągu (PC5), która ma konstrukcję podobną do PC4 i zawiera przypadek obciążenia wiatrem. W EK 2 te dwie sytuacje naprężeń roboczych są od siebie odejmowane, tak że tylko siły wewnętrzne od wiatru i efekty wynikające z teorii 2. Kolejność w lewo. Na te siły wewnętrzne w kolejnym żelbecie nakładają się następnie tradycyjne obciążenia stałe.

Poniższy rysunek modułu RF-PIPING Design przedstawia obliczenia. Wyświetlane są również wypadkowe części momentu MA i MB.

Literatura

[1] Metalowe rurociągi przemysłowe - Część 3: Projektowanie i obliczenia. PN-EN 13480-3:2012
[2] Manual RFEM 5 . Tiefenbach: Dlubal Software, luty 2016. Pobierz

Autor

Pan Sühnel jest odpowiedzialny za zapewnienie jakości programu RSTAB; uczestniczy również w rozwoju produktu i zapewnia wsparcie techniczne dla naszych klientów.

Odnośniki
Pobrane