Разрыв оттяжки

Д.1 Введение

(1) Разрыв оттяжки представляет собой случайное действие. См. частные коэффициенты в Приложении А.

(2) Точный расчет динамического воздействия на мачты с оттяжками, вызванного внезапным разрывом оттяжки, весьма сложен, поскольку некоторые из различных факторов, влияющих на поведение мачты сразу после разрыва неясны: например, характер разрыва, гашение колебаний мачты и оттяжек, вибрация оттяжек и мачты и т.д. Соответственно, можно принять упрощенную модель расчета, приведенную в п. Д.2. Консервативный метод (с запасом) приведен в п. Е.3.

Д.2 Упрощенная расчетная схема

(1) При использовании упрощенной модели расчета мачты в связи с разрывом оттяжки допускается, что динамические воздействия эквивалентны статическим силам, действующим на мачту на уровне яруса крепления оттяжек, где, как предполагается, произошел разрыв.

(2) При расчете такой статической эквивалентной силы F_h.dyn.Sd, описанной ниже, допускается, что

— разрыв представляет собой простой разрез оттяжки;

— энергия упругой деформации оттяжки 1 (см. Рис. Д.1) перед разрывом не учтена;

— не учтено гашение колебаний;

— не учтена ветровая нагрузка при расчете эквивалентной силы.

Подъем Сечение верхнего яруса

1 — оттяжка 1; 2 — оттяжка 2; 3 — оттяжка 3; 4 — отклонение

Рисунок Д.1 — Разрыв оттяжки

(3) При указанном отклонении оттяжки 2 и 3 действуют на мачту с силой F_h.Sd. Это отношение показано на рис. Д.2 в виде кривой 1. Очевидно, что F_h.Sd уменьшается при увеличении отклонения из-за ослабления натяжения оттяжек.

(4) Помимо комплекта оттяжек рассматриваемого яруса, для мачтовой системы может быть также показано отношение внешней горизонтальной силы и отклонения центра. На Рис. Д.2 это отношение показано с помощью кривой 2. В месте пересечения кривых 1 и 2 две силы одинаковы, т.е. в наличии статическое равновесие. Сила, действующая на соединение — F_h.stat.Sd.

(5) В момент разрыва энергия сосредоточена в оттяжках 2 и 3. Когда мачта начинает отклоняться, эта энергия частично трансформируется в кинетическую.

(6) При максимальном отклонении кинетическая энергия равна нулю, поскольку энергия, потерянная оттяжками 2 и 3, передана мачте в виде энергии упругой деформации на ствол и оттяжки. Гашение колебаний не учтено.

(7) Допускается, что энергия, потерянная оттяжками 2 и 3, равна участку А2 под кривой 1 на Рис. Д.2.

(8) Отклонение, в результате которого два участка А1 и А2 становятся равными, необходимо принять как динамическое отклонение u_dyn.

(9) Динамическая сила F_h.dyn.Sd соответствует этому динамическому отклонению. Коэффициент динамического воздействия Ф можно определить следующим образом:

(Д.1)

Участок А1 под кривой 2 Участок А2 под кривой 1

1 — Кривая 1: Оттяжки 2 и 3;

2 — Кривая 2: Мачта за исключением оттяжек 1, 2 и 3

Рисунок Д.2 — График «сила-отклонение»

(10) Вышеуказанный метод расчета мачты сразу после возможного разрыва оттяжки применяется в отношении мачт, раскрепленных в трех направлениях. В отношении мачт, раскрепленных в четырех (или более) направлениях, принимается аналогичный метод, основанный на тех же принципах.

(11) По согласованию проектировщиков, заказчика и компетентных органов вышеуказанная динамическая сила, возникающая при разрыве, не должна комбинироваться с климатическими нагрузками.

Д.3 Консервативный метод (расчет с запасом)

(1) Динамические силы в стволе мачты и оттяжках, вызванные разрывом троса, могут быть рассчитаны с запасом, для этого используется следующий статический расчет.

(2) Горизонтальный компонент силы оттяжки, действующей в оттяжке перед разрывом, необходимо использовать как дополнительную силу, действующую на мачту без поврежденной оттяжки.

Примечание — При отсутствии других климатических нагрузок она соответствует начальному растяжению.

(3) Результирующую силу оттяжки необходимо увеличить, используя коэффициент 1,3, если в мачте два яруса раскрепления, или в случае рассмотрения разрыва верхней оттяжки.

Д.4 Анализ после разрыва оттяжки

(1) В дополнение к методам, приведенным в п.п. Д.2 и Д.3 выше, сразу после разрыва оттяжки мачта должна выдерживать ветровые нагрузки в течение короткого периода времени, пока не будет установлена временная оттяжка.

(2) Если не приведены какие-либо другие требования, мачта без разрушенной оттяжки должна выдерживать сниженную ветровую нагрузку, действующую, как статическая нагрузка, и без патч-нагрузки ветра. Сниженная ветровая нагрузка принимается равной 50% характеристической средней ветровой нагрузки, действующей при наиболее неблагоприятном направлении ветра.