[Nkd2006]

Добрый день, коллеги.
Проектируем установку шахтной печи. Печь состоит из металла, внутри футеровка, внутри постоянно находится шихта. Высота печи 35 м. Саму печь проектирует иностранная фирма (ИФ). Печь стоит на ж.б. основании высотой 10 м.
Основание проектирует институт из РФ (ПИ).
ИФ выдает нагрузки от оборудования: постоянные(П), длительные(Д), кратковременные(К) и сейсмические(С). Сейсмические рассчитаны не по нормам РФ, т.к. в их программе нет расчёта по СП 14. ПИ настаивает что им нужны сейсмические нагрузки посчитанные по СП 14. Это противоречие пока не удается устранить и в связи с этим начал погружаться в СП14.
Я являюсь связующим звеном со стороны заказчика, по образованию технолог.
Вопросы:
1. Нужны ли ПИ сейсмические нагрузки от оборудования от ИФ для расчёта?
Сомнения основаны на том что технологи не разбираются в вопросах сейсмики и выдают понятные им нагрузки(П,Д,К). Сейсмика же считается строителями при расчете основания. ПИ утверждает, что печь передает сейсмические нагрузки на основание на отм. +10 м и они должны быть предоставлены ИФ и учтены в расчете основания.
2. Согласно СП 14 к нагрузкам вводятся коэффициенты из таблицы 5.1. Я трактую этот пункт следующим образом. Проектный институт должен взять П, Д, К нагрузки умножить их на коэффициенты из таблицы 5.1 особую нагрузку на отм.+ 10 взять с коэффициентом k1=0.35 (таблица 5.2).
ПИ утверждает что сейсмическая нагрузка должна быть рассчитана с учетом коэффициентов из таблицы 5.1. Тут я не до конца понимаю логику расчета. Получается ПИ берет сочетание с учетом сейсмики и прикладывает их к основанию и далее считает эту модель в которой указывает сейсмику 8 балов. Т.е. получается что сейсмика берется от ИФ и потом еще раз трясется в программе.

В моем понимании ИФ должна учесть сейсмику чтобы их конструкция не рухнула, хотя и позиция ПИ имеет место быть с учетом высоты и веса оборудования (1600 т). Вероятно если она начнет качаться при землетрясении то возникнут дополнительные горизонтальные силы и моменты.
Предполагаю что ответы на вопросы очевидны строителям, но мне как технологу хотелось бы разобраться)

[IBZ]

Сообщение от Tyhig Я бы успокоился, если бы печь была помельче. Меня 35 м возбудило. Очень высоко и тяжело. А внутри горит жидкий расплав стали. А снизу кочегары-металлурги ходят 24 часа в сутки.

Ну не знаю ... Может я и ошибаюсь (перечитывать и цитировать лень), но мне кажется, что ТС говорил о том, что это не жидкий металл, рабочих мест рядом вообще нет и, самое главное, непосредственно конструкции печи считать не нужно. А вот если нужно, тогда "это уже совсем другая история".

[Artisan]

Nkd2006, вообще ваша ситуация уже доходит до смешного, смысл коэффициентов таблицы 5.1 СП 14, по большому счету, это переход от расчетной нагрузки (массы) к нормативной. А у вас ИФу сначала заставляют от нормативной перейти к расчетной, а затем заставляют (но уже не удачно) от расчетной вернуться к нормативной, с помощью коэффициентов таблицы 5.1. Хотя расчет от расчетной нагрузки на основное сочетание (по СП 20) тоже никто не отменял. И по хорошему, ИФ должна вам предоставить нагрузки на фундамент, как и от основных сочетаний, так и от особых. И тех и тех должно быть несколько вариантов, а не по одной.

То, что ИФ не применяла понижающий коэффициент, это не значит, что она не учитывала эффекта от образования пластических шарниров другим способом. Есть и иные способы расчета на сейсмическую нагрузку, кроме тех, что оговариваются в СП 14. Нужно изучать сам расчет ИФ. Собственно и сам СП 14 предусматривает другой вариант расчета, когда К1 по таблице 5.2 принимается равным 1 (пункт 5.2.2), но эффект от формирования пластических шарниров учитывается. Это расчет на КЗ (контрольное землетрясение) по пункту 5.2б). Конечно, СП 14 этот расчет предписывает делать не на все виды сооружений, и он позиционируется как оценочный (проверочный) расчет результатов расчета на РЗ (расчетное землетрясение) по пункту 5.2а), для которого как раз и применяется понижающий коэффициент К1<1. Но тем не менее, можно же.

Кстати согласно СП 14 вы (заказчик) вместе с ИФ должны были определиться в начале проектирования, допускаются ли повреждения и неупругие деформации или нет (примечание 1 таблица 5.2).

[Алексей_Л.]

Предположу, что речь идет о шахтной печи для обжига извести. Кажется и ТС упоминал...

Что-то на подобии картинки:

----- добавлено через ~2 мин. -----

Сообщение от Nkd2006 Пусть будет известь, с вопросом выше также попробую разобраться

Вот, известь.

----- добавлено через ~52 мин. -----
Согласен с IBZ: на данном этапе для расчета фундаментов допустимо расчетную модель печи принять как стержень с массами по высоте. Крепление этого стержня к фундаменту должно отображать крепление реальной конструкции, то есть количество ножек, шарнирность - должно соответствовать.
Потом, надо понимать, что: ответственность за печь несет поставщик, а за фундамент - проектировщик фундамента, и если при землетрясении фундамент устоит, а печь ляжет/оторвется от фундамента/развалится - это вопрос к производителю печи.
Так же производитель должен дать задание на способ крепления и размеры болтов, закладных, упоров и в задании на чертежах обычно производитель оборудования ставит марку-пометку "линия разграничения ответственности".

Если ИФ "отшатала" печь на сейсмику условно исходя из того, что печь в их расчетной модели была условно закреплена к жесткому основанию, а в реальности печь будет на условно подвижном фундаменте, то это уменьшит частоту, и увеличит нагрузки на печь - но это проблемы производителя печи. Мы же говорим о фундаментах.

Сумбурно получилось....

Что делать:
- сделать две расчетных схемы: в одной из них принять печь как эквивалентный стержень и считать по СП14 полностью; в другой из них приложить нагрузки выданные ИФ и считать по отечественным нормам, к сейсмическим нагрузкам от печи ИФ отнестись как к "конденсированным массам" и отшатать конструкцию по СП14.
Ссаться поздно, "этот недостаток в пользу обратим"... дайте запас на нагрузку в 20%, . Главное, чтобы печь не опрокинулась, значит запас на опрокидывание и давление под подошвой на грунт дайте в 2, а то и в три раза, плюс надо смотреть на допустимые отклонения конструкции, что еще больше увеличивает фундаменты. И чтобы эта рама не развалилась - значит и тут помассивней колонны делать и арматуры добавить. Даже если коэффициент использования сечений будет 20% при расчетных нагрузках - это мало-кого интересовать будет, главное, чтобы устояло, да и вникать никто не будет... будет эта рама 300 кубов бетона, при стойках 1,2х1,2м или 350 при колоннах 1,5х1,5 - дело десятое и никто не заметит. Массу придется набирать на опрокидывание (для высокого сооружения), и при соответствующих толщинах (чтобы массу набрать) армирование вообще может быть около конструктивного минимального. Предполагаю, что определяющим расчетом для верхней опорной плиты (балок) будет перерезающая нагрузка (продавливание), для колонн - работа на горизонтальное усилие при сейсмике или при пульсационном ветре (которая может быть больше чем сейсмика), для фундаментов - обеспечение устойчивости опрокидыванию. При сейсмике в 8 баллов, важно, чтобы эта печь устояла и не обрушилась на другие постройки, а в каком состоянии она будет - дело десятое, что-то подсказывает, что после 8 баллов тряски - печь новую будут ставить без обследований, футеровку внутри так точно перекладывать.

[vanAvera]

Сообщение от Алексей_Л. Что делать

Offtop: Вы сейчас за ПИ и службу заказчика одновременно поработали забесплатно, а всё потому что у топикстартера начальство жадничает профильного специалиста нанять

[Fogel]

Сдаётся мне по описанию что это вот такая штука, да и "пенёк" аккурат нужной высоты...

И ведёт себя эта штука словно пластиковая бутылка с водой - фиг каким расчётом угадаешь. Доводилось проектировать.

[Artisan]

Nkd2006, а вы экспертизу проекта собираетесь проходить и получать разрешение на строительство? Я бы вам рекомендовал провести превентивное общение с экспертизой. Для экспертизы вы должны будите предоставить проектную документацию, оформленную согласно ПП 87 (постановление Правительства № 87). И по запросу экспертизы предоставить расчетные обоснования (расчеты) принятых проектных решений. Программные комплексы (в том числе и иностранные), на которых выполнялись эти расчеты, должны будут иметь сертификат соответствия нормам РФ. ПИ конечно в курсе этого всего, оформит и свою документацию согласно ПП 87, и к своему расчету приложит сертификат на программный комплекс. А что с чертежами и расчетом ИФ? Как минимум уже известно, что их расчетный комплекс вряд ли не имеет требуемый сертификат. Вот на эту тему вам и следует пообщаться с экспертизой.

Лет 18 назад велось проектирование доменной печи, кажется впервые в РФ с 1991. Проект самой печи тоже делала ИФ (это к вопросу про «позорище, чего нельзя было в РФ заказать»), но уже из Европы, если ничего не путаю. ИФ, конечно, не делала расчет по нормам РФ, этот расчет делали уже тут у нас. Насколько этот расчет носил формальный характер (что бы было), я у расчётчика не интересовался. Но это было тогда, какая сейчас ситуация лучше узнать в экспертизе.

По поводу как считали 40 лет назад, и какие требования сейчас. Лет 10 назад проходили коллеги экспертизу (в ГГЭ) второстепенных объектов космодрома Восточный, сейсмика там тоже была. И посчитали «как раньше», каркас отдельно, фундаменты отдельно. А эксперт затребовал совместный расчет. Пришлось делать. В ФЗ №384 есть статья 16, пункт 4, где говорится, что «расчетные модели должны учитывать особенности взаимодействия элементов строительных конструкций между собой и с основанием» и не только это кстати. Так что формальный повод можно найти для совместного расчета, если покопаться.

В экспертизе у вас могут запросить не только совместный расчет, но и расчёт самого каркаса печи по нормам РФ. Поэтому советую пообщаться с экспертами заранее, узнать их виденье вопроса.

[IBZ]

Сообщение от Ильнур Это не аксиома в общем случае.

Сообщение от Бахил Да. Но это не точно.

Искал, но так и не нашел отличную демонстрацию, где из кубиков строят разные фигуры, ставят их вместе на вибростол, увеличивают частоту и смотрят что будет. Я видел её лет 10 назад, долго на рабочем столе висела ссылка ... Если кто найдет, выложите - весьма познавательно.

Насчёт экспертизы Artisan прав на 200%. Именно так и следует поступить, чтобы потом не рвать на себе волосы.

[nemo186]

Сообщение от Fogel И ведёт себя эта штука словно пластиковая бутылка с водой - фиг каким расчётом угадаешь.

В НП-031-01 "Нормы проектирования сейсмостойких атомных станций" есть приложение 5 в котором расписано как можно посчитать резервуар с жидкостью на сейсмические воздействия. Наверно можно было бы этим воспользоваться.

[Ильнур]

Сообщение от Алексей_Л. Предположу, что речь идет о шахтной печи для обжига извести...Что-то на подобии картинки:

Автор писал:

Полная нагрузка от оборудования с учётом коэффициентов надежности по СП20 и снега с коэффициентом 0,5 = 17270 кН, горизонтальная от сейсмики 5720 кН, вертикальная сейсмика распределяется по 8 ногам следующим образом N [kN] -5400,0 -1000,0 1000,0 5400,0 -5400,0 1000,0 -1000,0 5400,0

Вот так сходится. К слову, автор пишет "вертикальная сейсмика" - это усилия вертикальные, а сейсмика (сейсмическое воздействие) горизонтальная. Скорее при Х=1 Y=0 Z=0.
Если взять 572 т на высоте 35/2 м, то диаметр расстановки ножек получается около 10 м.
Если вычесть вес оборудования со снегом (видимо печь на улице стоит), то отрыв одной ноги порядка 330 тонн.

[Tyhig]

Если фундамент простой, как на картинке, то там и ломаться особо нечему.
Только опрокидывание и болты потолще.

[Владимир из Магнитки]

Добрый вечер, коллеги!!! Ну и развили вы тему!!!!
Как деды раньше все это строили - просто диву даешься, а и форумов не было вовсе...
Исходных данных 5%, а выводов уже на 4 страницы.....отдохните лучше в выходные

[IBZ]

Сообщение от Владимир из Магнитки Как деды раньше все это строили - просто диву даешься

Да элементарно: собирали массы, умножали на коэффициент (один!) и получали горизонтальную сейсмическую нагрузку. Самое смешное, что результат был приблизительно такой же точности, как и сегодня с использованием супер-пупер программ и компьютеров. Причина в том, что сейсмические явления до сих пор достаточно слабо изучены, причем во всем мире, а не только у нас. Тория, заложенная в наших нормах, подвергается заслуженной критике, поскольку очень часто не подтверждается практикой. Интересующиеся могут посмотреть работу С.Б. Смирнова, Б.М. Сеитова и Б.С. Ордобаева "Сейсмические разрушения - альтернативный взгляд. Чать 3". И хотя первый автор все время ссылается на самого себя, любимого, некоторые вещи, описанные им, заставляют задуматься. А чего стоит "Письмо академиков", где предлагается полный пересмотр методов расчёта на сейсмику. Так что, когда говорят о "фактической", "реальной", "действительной" сейсмической нагрузке, полученной из "точного" расчёта, то это может вызвать только недоумение или улыбку.

[crossing]

Сообщение от Nkd2006 Саму печь проектирует иностранная фирма

Рассказываю то что "зацепило" глаз. Ни одна иностранная фирма не выдаст полноценныйцый конструктив. Максимум ТХ. Все конструктивные элементы, в нашем случае, требовали перерасчёта на усиление. Из личной практики. Меня не включили в проект - в итоге "наелись". Руководитель решил, что в ин.проекте всё есть. К сожалению он не понимал разницы между ТХ и КМ.

[IBZ]

Сообщение от crossing Ни одна иностранная фирма не выдаст полноценныйцый конструктив.

А это зависит от того, что приобретается. Например, в середине 80-х годов прошлого столетия Советский Союз приобрел конструкторскую документацию и лицензию на производство глубоководных платформ для добычи нефти, кажется у Норвегии. Под производство данных конструкций в Азербайджане (предполагалось использовать платформы первоначально на Каспии) построили целый завод. И тут образовалась альтернатива принять документацию как есть или переделать под наши тогдашние нормы. Решалось всё на весьма высоком уровне, но в результате было принято решение перепроектировать. Поручили это ЦНИИПСК, создав для этого специальный отдел на базе отдела антенно-мачтовых сооружений. Конечного результата я, признаться, не знаю, но немного в этой работе поучаствовал как в Москве (б-р-р-р), так и в Ростове.

[crossing]

Сообщение от IBZ поучаствовал как в Москве (б-р-р-р)

[Artisan]

Сообщение от IBZ посмотреть работу С.Б. Смирнова, Б.М. Сеитова и Б.С. Ордобаева "Сейсмические разрушения - альтернативный взгляд. Чать 3"

Странный очень «документ». На странице 14 «С. Б. Смирнов проводил испытания, … но так и не смог добиться сдвиговых разрушений»(С). Т.е. экспериментальных данных, подтверждающих , что именно сдвиговые разрушения при сейсмическом воздействии, нет. Тогда на чем основывается теория Смирнова С. Б.?