1. TEMA PROIECTULUISa se proiecteze din punct de vedere mecanic la nivel de proiect tehnic un aparathidraulice de tip static pentru captarea prafului industrial.Datele de proiectare sunt urmatoarele:1.1 Tipul tehnologic:Coloana cu umplutura scrubere pentru purificarea umeda a gazelor1.2 Tipul constructiv: Aparat cilindric verticalDiametru interior tehnologic Dit= 2100 mmInaltimea totala (gabaritica) Hit= 26500mmNumar minim al straturilor de umplutura nmin=31.3 Echipamentul tehnologic interiorCorpuri de umplutura: inele Raschig de tip ceramice;Dispozitiv de pulverizarea fluidului tip paianjen;Dispozitiv pentru colectarea si redistribuirea fluidului1.4 Parametrii tehnologici principali:-densitatea gazului;- densitatea fluidului;- viscozitatea cinematica a fluidului la temperatura de 600C;- caderea de presiune pe metru de inaltime a stratului de umplutura;- debitul de gaz- suprafata totala de contact a umpluturii S=(12300+350*N)m2;- mediul corosiv Wc=0,16 mm/an1.5Zona climatica-evaluarea actiunii eoliene, conform NP-082-04 :,,Cod de proiectare.Bazele proiectarii si actiunii asupra constructiilor. Actiunea vantului;1.6 Zona seismica-B, conform normativului P100-1/2006: ,,Cod de proiectare seismica Partea I Prevederi de proiectare pentru cladiri;1.7 Sistemul constructiv termoizolant:Vata minerala2. Planul tematic2.1 Prezentarea constructiv functionala a aparatului2.2 Calculul mecanic de predimensionare2.2.1 Datele tehnice2.2.2 Alegerea materialelor2.2.3 Calculul de predimensionare2.2.3.1 Calculul rezistentelor admisibile2.2.3.2Calculul de predimensionare a mantalei cilindrice2.2.3.3Calculul de predimensionare al fundurilor2.3 Evaluarea sarcinilor si solicitarilor corespunzatoare2.3.1 Calculul sarcinilor si solicitarilor masice2.3.2Calculul sarcinilor si solicitarilor seismice2.3.3 Calculul sarcinilor si solicitarilor seismice2.4 Calculul mecanic de verificare la rezistenta si stabilitate2.4.1 Manta2.4.2 Sistem de rezemare2.5 Executarea desenului de ansamblu al aparatului2.6 Bibliografie2.7 Data predarii proiectului:2. CONTINUTUL TEMATIC AL PROIECTULUI2.1. PREZENTAREA CONSTRUCTIV FUNCTIONALA A APARATULUIConceptul de aparat de tip coloana in general este asociat cu cel de proces de transfer de substanta sau de masa (absorbtie,desorbtie,chemosorbtie, adsorbtie,fractionare,rectificare, extractie etc.). Pentru a asigura durata necesara realizarii procesului urmarit, coloana trebuie sa aiba o anumita inaltime si un anumit parametru tehnologic.Din punct de vedere constructiv, aparatele de tip coloana se caracterizeaza de cele mai multe ori printr-un simplex dimensional H/Ditrelativ mare (Ditdiametrul interior tehnologic, in mm si H- inaltimea gabaritica a aparatului, in mm).In ansamblul sau aparatul de tip coloana se compune din corp si amenajarile (echipamentele) interioare si exterioare corespunzatoare.Forma aparatelor de tip coloana este cilindrica in general.Amenajarile (echipamentele) corespunzatoare (pentru procese de transfer de substanta ) au forme si functii diverse (talere, corpuri de umplere, serpentine, etc.), concordante cu tipul procesului tehnologic. Amenajarile exterioare (scari, platforme, podeste, dispozitive de ridicare, etc.) permit executarea operatiilor de exploatare si intretinere curenta, montare sau demontare, supraveghere tehnica in conditii sigure de securitate si protectia muncii.In functie de complexitate constructiva, respectiv de frecventa deservirii aparatului, podestele sau platformele sunt prevazute numai pe o parte din circumferinta sau pe toata circumferinta mantalei. Evident , forma constructiva a podestelor si platformelor influenteaza deservirea coloanei si masa (greutatea) totala a acestora.Ideea dispunerii pe verticala, in forma de coloana a sistemelor componente ale instalatiilor tehnologice a fost aplicata recent si in cazul proceselor de transfer de masa.Aparatele de tip coloana nu sunt intotdeauna structuri statice, fara elemente (mecanice) in miscare. Astfel, s-au construit coloane cu dispozitive de antrenare a fazelor solide (de tipul transportorului melcat) sau dispozitive de amestecare. Aceste aparate nu ating, insa, inaltimi mari (de ordinul 50..60 mm) asa cum este cazul coloanelor cu talere. Totusi, datorita indicatorului caracteristic H/Ditrelativ mare, acestea din urma se considera tot ca aparate de tip coloana. De asemenea, din aceleasi consideratii, camerele de cocsare, intalnite in combinatele petrochimice moderne, sunt considerate tot ca aparate de tip coloana.Se considera ca fiind aparate de tip coloana, toate aparatele tehnologice cilindrice verticale care indeplinesc una din urmatoarele doua conditii :dacam, respectiv:, dacam, in care Ht este inaltimea totala (gabaritica) a aparatului in mm, iar Ditecheste diametrul interior tehnologic echivalent al aparatului, inmm.Pentru purificarea gazului, miscarea fluidului absorbant si a gazului se produce in contracurent, gazul deplasandu-se ascedent iar lichidul descedent prin pulverizarea lui la partea superioara.

Legenda:1-coloana metalica propriu-zisa;2-umplutura;3-racitor;4-pompa;5-racordul de intrare a gazului;6-racordul de evacuare;7-racordul de intrare a lichidului absorbant;8-racordul de evacuare a lichidului;9-sistemul de pulverizare.Pentru eliminarea caldurii care se degaja in timpul purificarii si pentru marirea densitatii de stropire in coloana cu umplutura se utilizeaza recircularea lichidului absorbant, partial fiind evacuat, introducandu-se in locul lui absorbant proaspat.

Elementele componente ale coloanei:1. Mantaua cilindrica are inaltimea Hm, diametrul Ditsi grosimea de perete s1;2. Fundul superior fund bombat elipsoidal de inaltime H1fsi grosimea s1f;2a. Partea cilindrica a fundului superior h=100mm;2b. Partea bombata elipsoidal a fundului superior H=Dit/4;3. Fundul inferior fund bombat elipsoidal de inaltime H1fsi grosimea s1f;4. Sistemul de rezemare este alcatuit din piciorul de rezemare cu inaltimea hp si sistemul de ancorare alcatuit din inel, contrainer si guseu de rigidizare;5. Gratar limitator de straturi;6. Suport de sustinere a umpluturii realizat din platbante fixate cu tiranti;7. Dispozitiv pentru colectarea si redistribuirea lichidului spre zona centrala a umpluturii structura tranconica prevazuta cu gauri;8. Taler cu clopotei pentru distribuirea uniforma a gazului pe sectiune;9. Sistem de pulverizare tip paianjen;10. Fundatia inelara din beton armat;11. Platforma betonata;12. Corpuri de umplutura de inaltime hui inele RASCHIG in;13. Sistem de ancorare;14. Guri de incarcare-descarcare;15. Guri de vizitare.T1,T2- Termocuple Dn40;R1 Racord de intrare a gazului Dn250;R2 Racord de intrare a lichidului absorbant Dn80;R3 Racord de iesire a gazului purificat Dn800;R4 Racord de iesire a lichidului Dn800;GV Gura de vizitare Dn500;G1G8 Guri de incarcare-descarcare Dn250.2.2 ALEGEREA MATERIALELORPentru a face alegerea materialului din care se va confectiona aparatul de tip coloana, se aplica criteriul ISCIR , care prevede o clasificare a utilajelor in functie de presiunea de lucru si temperatura peretelui metalic.Pentru tm=250 Csi presiunea de lucru pana la 16 bar recipientul in cauza se incadreaza in categoria a IV-apericulozitate. Pentru aceasta clasa , se recomanda otelurile destinate tablelor de cazane si recipiente sub presiune lucrand la temperaturi ridicate, ambiante sau scazute, oteluri sudabile destinate constructiilor sudate, oteluri carbon de uz general cu prescriptii de calitate.Tabelul 1. Clasificarea recipientelor sub presiune stabile care lucreaza la temperaturi ridicate. Criteriul ISCIR.Categoria recipientu-lui caldPres.max de lucru la functionarea in regim p, in daN/cm3Temperatura max. a peretelui metalic

T, in KT, in sC

IPana la 850Pana la 1023Pana la 750

IIPana la 850Pana la 823Pana la 550

IIIPana la 850Pana la 748Pana la 475

IVPana la 50Pana la 623Pana la 350

VPana la 16Pana la 473Pana la 200

Se alege tipul V.Tabelul 2. Tipurile de oteluri recomandate pentru a fi utilizate in constructia recipientelor sub presiune stabile, care lucreaza la temperaturi ridicate.Categoria recipientuluila caldOteluri admise

IOteluri aliate special

IIOteluri aliate destinate tablelor de cazane si recipiente sub presiune lucrand la temperaturi ridicate.

IIIOteluri slab aliate, oteluri carbon de calitate normalizate, oteluri destinate tablelor de cazane si recipiente sub presiune lucrand la temperaturi ridicate.

IVOteluri destinate tablelor de cazane si recipiente sub presiune lucrand la temperatura ridicata, ambianta sau scazuta, oteluri sudabile destinate constructiilor sudate, oteluri carbon de uz general cu prescriptii de calitate.

VOteluri destinate tablelor de cazane si recipiente sub presiune lucrand la temperatura ridicata, ambianta sau scazuta, oteluri sudabile destinate constructiilor sudate, oteluri carbon de uz general cu sau fara prescriptii de calitate.

Se alege otel de tipul IV.Tabelul 3. Oteluri recomandate pentru a fi folosite in constructia aparatuluiTemperatura maxima a peretelui metalic, s CCategoria recipientului caldMarca oteluluiSTAS

200VOL 34OL 37OL 44500 -1/78500 -2/80

R37R44R52K410K472883-3/882883-2/802883-3/80

2.3 CALCULUL DE PREDIMENSIONARECalculul diametrului interior tehnologicSe impune debitul gazului:Qg*60 / a= 100 + 10*N = 100 +10*6 = 160 m3/ minDiametrul interior tehnologic Dit= f(Qg*60/a) Din graficul de dependenta => Dit= 2150 mmCalculul suprafetei totale de contact a umpluturiiS = Vu*uSe impune S = 12300+350*N S = 12300 + 350*56= 14400 m2N = 6u= * = 0.8 = 255 m2/ m3 u= 0.8 * 255 = 204 m2/ m3Vu=S/ uVu= 14400/204 = 70.58 m3Calculul inaltimii necesare a stratului de umplutura

m ~ 20 mCalculul numarului straturilor de umpluturaDit, m< 0.40.5.1.21.4.2.22.33

kh10632

Dit = 2.15m => kh= 3hu= kh* Dit= 3*2.5 = 6.4 ~ 6 mnu nec=Hu/ hu= 19.3/6 = 3.01 ~ 3 straturi de umpluturaDatele tehnice Tipul tehnologic: Coloana cu umplutura pentru purificarea umeda a gazelor Tipul constructiv: Aparat cilindric verticaloNmin=3oDit=2150mmoHt=29396mmEchipament tehnologic interioroCorpuri de umplutura inele ceramice RASCHIG inoDispozitiv pentru colectarea si redistribuirea fluiduluiParametri tehnologici principalioDensitatea gazului a= 1.3 kg / Nm3oDensitatea fluiduluifl= 1000 kg / m3oViscozitatea cinematica a fluidului la 60s C-oCaderea de presiune pe metru de inaltime a stratului de umplutura p = 42 mmH2O/moDegitul de gaz Qg* 60/a= (100+ 10N) m3/minoSuprafata totala de contact a umpluturii S = (12300+350*N)m2oMediul corosiv wc = 0.16 mm/anoDurata de serviciu - s= 105hoTemperatura peretelui metalic tm= 250sCoPresiune Pi= 8 baroDensitatea umpluturii u= 690 kg/m3 Zona climatica Zona seismica Sistem constructiv termoizolant vata minerala2.3.1 Calculul rezistentei admisibile

cr, cc coeficienti globali de sigurantaCalculul rezistentei admisibile a cordonului de sudura

Valoarea coeficientului de rezistenta a suduriiTipul sudurii si felul sudariiVolumul partial al examinarii nedistructive

Imbinari cap la cap executate manual prin orice procedeu de sudare, cu arc electric sau cu gaze, pe ambele fete sau pe o singura fata, cu completare la radacina0.85

MB material de bazaMA material de adaosMT mediul tehnologicZIT zona de influenta termicaCS cordon de suduraObservatie: Dupa sudura de aplica tratamentul termic de detensionare2.3.3 CALCULUL DE PREDIMENSIONARE AL MANTALEI CILINDRICECalculul grosimii de adaosAdaosul la coroziune

Adaosul tehnologic mecanic- este stabilit in functie de toleranta negativa de fabricatie la grosimea tablei peretelui conform STAS 437-80.

Presiunea de calcul pe tronsoane

h1= 2 mhu1= 6 mH1f= 0.6859mh2= 1,5 mhu2= 6 mh3= 1,5 mhu3= 7 mPRESIUNEA HIDROSTATICA A FLUIDULUI

PRESIUNEA HIDROSTATICA A UMPLUTURII

PRESIUNEA INTERIOARA

PRESIUNEA DE CALCUL

CALCULUL GROSIMII DE PERETEGROSIMEA PERETELUI MANTALEI CILINDRICE

AR Axa de revolutie;SIT Suprafatainterioara tehnologica;SI Suprafata interioara a peretelui de rezistenta;SM Suprafata mediana a peretelui de rezistenta;SE Suprafata exterioara;s1 grosimea totala a peretelui;s grosimea peretelui de rezistenta;pc presiunea de calcul;Di diametrul interior al peretelui de rezistenta;De diametrul exterior;Dm diametrul mediu;Sa grosimea de adaos.

2.3.4. CALCULUL DE PREDIMENSIONARE A FUNDURILOR ELIPSOIDALE

SM suprafata mediana a peretelui de rezistenta;SE suprafata exterioara;SIT suprafata interioara tehnologica;AR axa de revolutie;CG curba generatoare;IR inceputul racordarii.GROSIMEA DE ADAOS

grosimea de adaos pentru compensarea subtierii tablei prin ambutisare

GROSIMEA TOTALA DE PERETE

ye coeficient de suprasolicitare- Grosimea totala de perete a fundului superior

- Grosimea totala de perete a fundului inferior

INALTIMEA FUNDURILORH1f= H + hminH = Dit/ 4 = 2150/4 = 598 mmH= 598+ 100 = 698 mmhmin= 100mm2.3.5. CALCULUL SISTEMULUI DE REZEMARE

Elemente componente:1. Mantaua cilindrica a aparatului;2. Fundul inferior al aparatului;3. Mantaua cilindrica a sistemului de rezemare(fusta cilindrica);4. Inelul de rezemare;5. Contrainelul de rezemare;6. Nervuri de rigidizare(gusee);7. Suruburi de ancoraj ale aparatului;8. Cordonul de sudura dintre mantaua cilindrica si fundul elipsoidal inferior;9. Cordoane bilaterale de sudura in colt dintre mantaua cilindrica a piciorului de rezemare si inelul de rezemare;10. Cordon de sudura in colt dintre mantaua cilindrica a piciorului de rezemare si inelul de rezemare;11. Cordon de sudura in colt dintre contrainel si mantaua cilindrica a piciorului de rezemare;12. Fundatia inelara din beton armat.Grosimea de perete a mantalei cilindrice a piciorului de rezemare este egala cu grosimea de perete a mantalei cilindrice a ultimului tronson al aparatuluiS1p= s1V= 20mmDIAMETRUL INTERIOR AL PICIORULUI-Este egal cu diametrul exterior tehnologicDet+ 2*2.5 mmDip= Det= Dit+2*s1V+2*2.5 =2150+ 2*25 + 2*2.5 = 2205 mmDIAMETRUL EXTERIOR AL PICIORULUIDep= Dip+ 2*s1p= 2205 + 2*25 = 2255 mmDIAMETRUL INTERIOR AL INELULUIDii= Dip+ 2*s1p bi= 2205 +2*25 400 = 1830 mmbi=400mm latimea inelului de rezemare;DIAMETRUL EXTERIOR AL INELULUIDei= Dip+s1p+bi= 2205 +25 + 400 = 2630 mmDIAMETRUL EXTERIOR AL CONTRAINELULUID1= Dei+100 = 2630 + 100 = 2730 mmDIAMETRUL CIRCULAR DUPA CARE SUNT AMPLASATE SURUBURILEDcs= Dip+ 2*(a + s1p)a d +20 56 + 20 76 mmd = 56 mm diametrul nominal(exterior) al filetului;Dcs= 2205 + 2*( 76 + 254) = 2407 mmGROSIMEA DE PERETE A INELULUI DE REZEMAREs1= 2*s1p= 2*25 =50mmGROSIMEA DE PERETE A CONTRAINELULUI DE REZEMAREs2= s1= 50mmGROSIMEA DE PERETE A NERVURILOR DE RIGIDIZAREs3= 0.6*50= 30 mmPASUL DINTRE SURUBURIts=7*d = 7*56 = 392mmNUMARUL DE SURUBURI20 suruburi2.4. EVALUAREA SARCINILOR GRAVITATIONALEGREUTATEA MANTALEI CILINDRICE

GREUTATEA FUNDURILOR ELIPSOIDALE

GREUTATEA GURILOR DE VIZITAREDnPnMasa neta kg/bucGuri de vizitare cu captuseala din otel rezistent la coroziune cu capac pivotant Pp

50016200

Numar guri de vizitare = 2* numar straturi umplutura + 2GV = 2*3+2 = 8 guri de vizitareGGV= 200kg*10m/s2=2000N8GV GGV=2000*8 = 16000NGREUTATEA PICIORULUI DE REZEMAREGp =Ginel+ Gcinel+ GfGreutatea inelului de rezemare

Greutatea contrainelului

Greutatea fustei piciorului

GREUTATEA TALERELORGreutatea talerului cu clopotei ambutisati

Greutatea talerelor tip sita

Greutatea talerelor tip flexi

Greutatea sistemului de pulverizare

GREUTATEA PRODUSULUI DIN COLOANAGreutatea produsului din mantaua cilindrica

Greutatea produsului cuprins in fundul elipsoidal inferior

Greutatea umpluturii

Greutate produs din coloanaGREUTATEA IZOLATIILOR TERMICE SUPERIOAREGreutatea izolatiei mantalei cilindrice

GREUTATEA IZOLATIEI FUNDURILOR ELIPSOIDALE

Greutatea izolatiei fundului superior

Greutatea izolatiei fundului inferior

Greutatea izolatiei exterioare a picioruluiGreutatea izolatiei antifoc a picioruluiGREUTATEA PODESTELOR CIRCULARESchita podestuluiRe raza exterioara a coloaneiRmpc raza madiana a podestuluilpclatimea podestului

lpc= 1.1 m; Gpc= 1050 N/mPodestele ciculare intregi alterneaza cu cele de tip segment(1/2).TRONSON I= TRONSON II

TRONSON III

TRONSON IV

GREUTATEA PODESTULUI DE VARFGpv= Apv*GpvApv aria podestului de varf, m

Dpv diametrul podestrului de varf, mGpv= 600 N/m2Gpv= 15.156*600 =9093.708 NGREUTATEA DISPOZITIVULUI DE RIDICATGdisp rid= 800 daN/buc = 8000 NGreutatea scarii pisicaSchema amplasarii scarii pisicaGsp= Htot*GspHtot= H1fs+Hm+ hp+HP= 0.698 + 26.7+ 0.1 +2.4 =29.396 mGsp= 300 N/mGsp= 29.396* 300 = 8938.4 NGREUTATEA CONDUCTELOR DE VAPORIGcv= 50000 NGREUTATEA TOTALA A COLOANEIGREUTATE, NMASA, t

Manta cilindrica343980.621934.3980.6219

Fundul superior7105.780.710578

Fundul inferior8096.0310.8096031

Guri de vizitare160001.6

Picior rezemare51607.2245.1607224

Taler cu clopotei

6440.4540.6440454

Talere sita10734.091.073409

Talere flexi18247.9531.8247953

Sistem pulverizare200002

Produs din manta968852.8996.885289

Produs din capacul inferior16217.8721.6217872

Umplutura475717.65447.5717654

Termoizolatie manta26707.73362.6707336

Termoizolatie capace3281.4150.3281415

Izolatie exterioara picior2577.3120.2577312

Izolatie antifoc picior3221.640.322164

Podeste circulare55781.2045.5781204

Podest de varf9093.7080.9093708

Dispozitiv de ridicat80000.8000

Scara pisica8938.40.8938.4

Conducte vapori500005.0000

Total2074862.5628211504.8484

DETERMINAREA GREUTATII PE TRONSOANETronson IGi, NTronson IIGi,NTronson IIIGi,NTronson IVGi,N

Manta cilindrica102319.1895924.231238.6321860.58

Capac superior7105.78---

Capac inferior---8096.031

Produs cuprins in manta312064.975272149.6875308436.312576201.9125

Produs cuprins in capacul inferior---16217.872

Umplutura159245.1159245.1159245.1-

Termoizolatie manta8370.3857847.23688916.5951573.517

Termoizolatiecapace1636.57--1644.845

Termoizolatiepicior---2577.312

Izolatie antifocpicior---3221.6

Guri de vizitare6000400040002000

Taler cu clopotei---6440.454

Talere sita3578.033578.033578.03-

Talere flexi6082.6516082.6516082.651-

Picior de rezemare---51607.224

Podest circular intreg10860.31810860.31810880.110880.1

Podest circular segment5430.1595430.1595440.055440.05

Podest de varf9093.708---

Sistem pulverizare20000---

Scara pisica2939.4255025501200

Dispozitiv de ridicat8000---

Conducte vapori12500125001250012500

Total, N642777.628565418.7836656084.402210581.440

Masa, kg65522.69457636.98166879.14421465.998

2.5. DETERMINARE PERIOADEI PROPRII DE OSCILATIEGeneralitatiIn scopul stabilirii valorii perioadei oscilatiilor proprii a aparatelor cilindrice de tip coloana, este necesar a se efectua integrarea ecuatiei diferentiale a fibrei medii deformate a coloanei aflate sub actiunea incarcarilor gravitationale.Integrarea respectiva se poate efectua analitic, grafic sau grafo-analitic.

Reprezentarea modului fundamental de vibratieModul 1 de vibratie se caracterizeaza prin perioada de vibratie T1.Modul 2 de vibratie se intersecteaza intr-un punct.Modul 3 de vibratie se intersecteaza in doua puncte, este caracterizat prin formele de vibratie.Superpozitia acestor forme de vibratie va da forma reala a vibratiei libere.Determinarea perioadei proprii de vibratie in mod fundamentalSub actiunea fortelor orizontale, aparatele de tip coloana lucreaza, in general, la incovoiere, ca niste console si in consecinta oscilatiile lor sunt conditionate in primul rand de rigiditatea proprie la incovoiere EtI.Perioada proprie a unei structuri fata de inaltime creste. Cu cat structura este mai rigida, aria este mai mare, cu cat modulul de elasticitate este mai mare cu atat structura este mai rigida.Conform STAS 9315/1-73, perioada oscilatiilor proprii se calculeaza cu formula:

Unde: H inaltimea aparatului considerata de la suprafata solului pana la varful coloanei,[m];G greutatea aparatului in conditii de functionare, [N];- rigiditatea proprie la incovoiere;- modulul de elasticitate longitudinal;I momentul de inertie transversal al aparatului, [m4];g acceleratia gravitationala, [m/s2].T1= 0.3..1.6 s 0.3 structuri rigide; 1,6 sructuri flexibile.Valori optime ale perioadei proprii de oscilatie 0.8..1.3 sH = Hcoloana+ Hsistem rezemare Hifi=29.396mG =2074862.5628NModulul de elasticitate longitudinalE20= 21,2*104N/mm2E250= *104E250= 19,56*1010N/m2E300= 19.2*104N/mm2E250=19,56 * 1010N/m2Momentul de inertie axial al sectiunii transversale a aparatuluiDi=Dit+2sa=2.15+20.0036=2.1572mDe=Dit+2*s1=2.1572+2*0.0372=2.2316mSSR EN=0.020-0.0028=0.0172Perioada proprie de vibratie

2.6.Evaluarea actiunii seismicePotrivit filozofiei de proiectare a unei structuri la cutremur, P100-1: 2006, sunt doua metode de proiectare:-Metoda ,,A de proiectare- obligatorie pentru toate structurile, echipamentele, etc.-metoda curenta si obligatorie de proiectare;-actiunea seismica este modelata printr-o forta echivalenta, globala care solicita structura in regim static;-calculul se efectueaza in domeniul elastic.-Metoda ,,B de proiectare.-actiunea seismica este modelata sub forma unor accelerograme de raspuns ale structurii;-structura este analizata in domeniul plastic de raspuns si in regim static;-se aplica in cazul unor structuri deosebit de importante cu grad mare de repetabilitate sau in cazul unor expertize ale unor structuri afectate de cutremure.Metoda ,,A de proiectareActiunea seismica este modelata printr-o forta seismica echivalenta care solicita structura inregim static. Calculul se efectueaza in domeniul elastic.[N]Fb= sarcina seismica conform P100-1:2006; este o forta de baza deoarece solicita baza structurii.I= factorul de importanta al structurii.Potrivit P100 - 1: 2006, sunt 4 clase de importanta a structurii:ClasadeimportantaIIIIIIIV

I1,41,21,00,8

Aparatul proiectat se incadreaza in clasa II-a de importanta: I=1,2= coeficient de amplificare dinamica in modul 1 de vibratie, corespunzator moduluipropriu devibratie al coloanei. El se determina in functie de perioada proprie de vibratie T1si deperioada de control (denumita si perioada de colt) Tc.Se bazeaza pe spectrul seismic deraspuns a unei structuri..T1= 1.15s, din calculTc= 1s, pentru Ploiesti(T1, Tc)=0= 2,75= 2.39fig.2.11Spectrul normalizat pentru perioada de control Tc=1,0sq = factorul de comportare al structurii (factorul de modificare al raspunsului elastic in raspunsinelastic, cu valori functie de tipul structurii si capacitatea acesteia de disipare a energiei.q = 2 - structuri cu ductilitate medie, conform P100- 1: 2006ag= acceleratia maxima de varf pentru componenta orizontala a actiunii seismice, corespunzatoarecutremurului de proiect avand intervalul mediu de recurenta: IMR= 100an.ag=0,28g- pentru Ploiesti, conform P100 - 1: 2006= coeficient care tine seama de complexitatea structurii din punct de vedere al modului propriude vibratii. Factor de corectie care tine cont de contributia modului fundamental de vibratiiprin masa modala efectiva asociata acestuia.= 1ACCELERATIA DE VARF

ks coeficientul seismic corespunzator gradului de protectie antiseismica a coloaneiZona de seismKs= ag/ g

A0.32

B0.28

C0.20

D0.16

E0.12

F0.08

Proiectarea aparatului se face in zona B de seism corespunzatoare orasului Ploiesti.

M= masa totala a aparatuluiM=207486.25628Fb= 977152.407NCs= 1.2*0.28*2.75/2*1=0.462CALCULUL INALTIMILOR PE TRONSOANE

CALCULUL FORTEI SEISMICE PE TRONSOANETRONSONMi, kghi, mMi*hi, kg*m

I65522.69424.31592201.464498104.6261

II57636.98116.25936600.9413293006.427

III66879.1448.25551752.938172610.5

IV21465.998242931.99613430.85

Fb= 977152.4031NCALCULUL MOMENTULUIINCOVOIETOR

MOMENTUL INCOVOIETOR PE SECTIUNEA M M

MOMENTUL INCOVOIETOR PE SECTIUNEA R R2.7 EVALUAREA TENSIUNILOR MECANICE SI FORMULAREA CONDITIILOR DE REZISTENTA SI STABILITATE

Conditiile de rezistenta si stabilitate se formuleaza prin compararea eforturilor unitare efective cu cele admisibile:-pentru formularea conditiei de rezistenta in fibrele intinse sau comprimate pe baza eforturilor unitare efective se determina un efort unitar echivalent conform uneia din teoriile de rezistenta; efortul unitar echivalent maxim se compara apoi cu efortul unitar admisibil corespunzator;-pentru formularea conditiei de stabilitate in fibrele comprimate se stabileste efortul unitar critic (corespunzator pierderii de stabilitate), apoi valoarea de calcul (admisibila) a efortului unitar respectiv si, cu acesta din urma, se compara efortul unitar efectiv maxim sau echivalent maxim de compresiune.Aceste conditii se vor formula in faza de regim a aparatului.2.7.1. EVALUAREA TENSIUNILOR MECANICEPc, N/mm2s, mmDm, mm

1.0452219.22174.81.04559.18429.592

1.1192219.22174.81.11963.3731.685

1.20842522.22177.81.208459.2729.635

1.1822522.22177.81.18257.9828.99

CALCULUL GROSIMII DE REZISTENTA

DIAMETRUL MEDIU AL MANTALEIDmi= Di+ sSRENiDi= Dit+ 2*sa= 2150 + 2*2.8 =2155.6 mmSSR ENi= s1i+ saDm1= 2155.6 + 19.2 = 2174.8 mmDm2= 2155.6 + 19.2 = 2174.8 mmDm3= 2155.6 + 22.2 = 2177.8 mmDm4= 2155.6 + 22.2 = 2177.8 mmEFORTUL UNITAR RADIAR DATORAT PRESIUNII

EFORTUL UNITAR INELAR DATORAT PRESIUNII

EFORTUL UNITAR MERIDIAN DATORAT PRESIUNIIEFORTURILE UNITARE DATORATE PROPRIEI GREUTATI

EFORTUL UNITAR MERIDIONAL DATORAT PROPRIEI GREUTATISECTIUNEA M M

SECTIUNEA R R

EFORTURILE UNITARE DATORATE MOMENTULUI SEISMIC

EFORTUL UNITAR MERIDIONAL DATORAT MOMENTULUI SEISMICSECTIUNEA M M

0.8

Concluzie: In urma formularii conditiei de rezistenta a rezultat necesitatea maririi grosimii de perete a piciorului de rezemare de la 22 la 27 mm.2.8 FORMULAREA CONDITIILOR DE STABILITATERezistenta admisibila din punctul de vedere al stabilitatii pentru solicitarea statica la compresiune axiala uniforma.

cs sup= 5;cs inf= 2.5;Valorile critice pentru eforturile unitare de compresiune axiala uniforma se determina cu formulele:FORMULA LORENZ TIMOSHENKO

FORMULA KARMAN TSIEN

CONDITIA DE STABILITATE MANTA CILINDRICA

Conditia de stabilitate se verifica.CONDITIA DE STABILITATE SISTEM DE REZEMARE