Jdi na obsah Jdi na menu
 


1. Porušování membránového stavu napětí u tenkostěnných potrubních kompoment

10. 10. 2013

 

 

 

1. Použité značky a jednotky

 

Poř. č.

Značka

Název veličiny

1.

D

vnější průměr průřezu trubky

2.

d

vnitřní průměr průřezu trubky

3.

r

střední poloměr průřezu trubky

4.

h

tloušťka stěny trubky

5.

h

charakteristické číslo

6.

 

 

7.

 

 

 
 
2. Porušování membránového stavu napětí - všeobecně

 

Skořepina v membránovém stavu nepřenáší ohybová a příčná lokální zatížení. Aby byla možná rovnováha membránových sil a spojitého zatížení, musí být splněny následující podmínky:

a)         Geometrické parametry skořepiny, tj. tloušťka, poloměry křivosti a polohy středů křivosti se nemění náhle.

b)        Osamělé síly, zatěžující skořepinu, musí ležet v tečné rovině střednicové plochy.

c)         Zatížení skořepiny se nesmí měnit náhle.

d)        Uložení skořepiny musí být staticky určité a musí vyhovovat podmínce pro osamělé síly

Nedodržení kterékoliv z těchto podmínek vede ke složitějšímu stavu napjatosti zahrnujícímu ohyb a krut, které dávají špičky napětí na povrchu skořepiny. Tyto účinky přičtené k základnímu membránovému napětí, které se výrazně projevují v nejbližším okolí místa vzniku, se označují jako skořepinové.

Přestože skořepinová napětí dosahují často vysokých hodnot, mají membránová napětí rozhodující vliv na pevnost. Proto se s nimi počítá jako s hodnotou základní. Membránová napětí existují v místech dostatečně vzdálených od nedodržení některých z výše uvedených podmínek. Tato vzdálenost je rovna nejméně vzdálenosti

vz1.jpg.

Vlastní potrubí však není membrána, neboť vlivem tloušťky stěny větší, než které přísluší velikosti samotného  membránového napětí jsou schopny přenášet i napětí ohybová, které spolu s membránovými tvoří napětí skořepinová. Tato napětí vznikají v místech přechodu jednoho druhu rotačně symetrického útvaru na jiný.

 

3. Porušování membránového stavu napětí potrubí v místech uložení
            V místech uložení bývá porušena podmínka, že zatížení skořepiny se nesmí měnit náhle (neboť síla reakce je též zatížení skořepiny) a že uložení skořepiny musí být staticky určité (uložení potrubí bývá ve velké většině staticky neurčité).  Musíme proto přizpůsobit konstrukci podpěry tak, aby byla síla reakce co nejvíce rozložena. Tato problematika však není řešena v této kapitole. Je řešena v kapitole "Stabilita stěny potrubí v místě podpěry".
 
4. Literatura a odkazy pro další a podrobnější informace 
 
Hájek a kolektiv: Pružnost a pevnost II, Ediční středisko ČVUT Praha, 1981

Křupka V.: Výpočet válcových tenkostěnných kovových nádob a potrubí, SNTL Praha, 1967

ČSN EN 13480-3 Kovová průmyslová potrubí – Část 3 Konstrukce a výpočet, Příloha H.