Бункера

К бункерам относятся емкостные сооружения для хранения сухих сыпучих материалов (песка, щебня, руды, угля и т.п.). В конструктивном отношении бункера представляют собой пространственные конструкции прямоугольной или квадратной формы в плане с размерами м и м (рис.87).

 

 
 

Рис.87. Одиночный (а) и многоячейковый (б) бункера из монолитного железобетона:

1 – стена; 2 – воронка; 3 – тесна; 4 – покрытие; 5 - колонна

 

 

Внизу призматического бункера находится воронка пирамидальной формы, а внизу цилиндрического – воронка конической формы.

Соотношение размеров стен должно отвечать условию (где ), или , где - диаметр цилиндра. Для сыпучих материалов нескольких видов устраивают многоячейковые бункера (рис.87, б).

Угол наклона воронки принимают на 5…100 больше угла естественного откоса сыпучего материала для обеспечения полного его истечения.

Железобетонные бункера строят монолитными и сборными; сборные бункера – сравнительно небольшой емкости цилиндрической формы.

Стены монолитных бункеров имеют, как правило, постоянную толщину не более 160…200 мм. Толщину воронки у течки принимают не менее 150 мм. Стены сборных бункеров монтируют на плоских или ребристых панелей с ребрами с наружной стороны бункера. Все сборные элементы соединяют на монтаже путем сварки закладных металлических деталей и замоноличивания стыков.

 

Расчет бункеров. Давление сыпучего материала заполнения на стенки бункера зависит от свойств самого материала и расположения рассматриваемой точки, а также от наклона стенки. Интенсивность данного давления сыпучих тел о стены бункера вычисляют без учета трения между сыпучим материалом и стенками бункера.

На глубине от поверхности сыпучего материала вертикальное и горизонтальное расчетные давления о стенки соответственно составляют

;

,

где - коэффициент надежности по нагрузке;

- удельный вес материала;

- коэффициент бокового давления материала;

- угол естественного откоса сыпучего материала, равный 30…450. Для жидкости угол , коэффициент .

 

Расчетное нормальное и касательное компоненты давления на наклонные стенки (рис.88, а)

;

;

где - угол наклона стенки воронки к горизонту;

к и добавляют составляющие от собственного веса воронки.

Так как бункер представляет собой тонкостенную пространственную конструкцию, то расчет усилий производят на ЭВМ по специальным программам. Возможен расчет приближенными методами.

 
 

Рис.88. К расчету бункеров:

1 – линии разрушения

 

Под действием сыпучего материала в стенках бункера возникают изгибающие моменты от местного изгиба, а также растягивающие усилия из-за взаимного влияния нагруженных соседних стенок (рис.88, а, б). Наклонные стенки воронки испытывают растяжение в обоих направлениях.

Площадь сечения арматуры бункера определяют по расчету на прочность внецентренно-растянутых вертикальных и наклонных элементов. Рекомендуют изгибающие моменты элементов вычислять по методу предельного равновесия с учетом пластических моментных шарниров – линий излома (рис.88, г).

Прочность бункера проверяют: на разрыв стенок горизонтальными силами (рис.88, д), на разрушение стенок по нормальному или наклонному сечению при общем изгибе бункера (рис.88, е), а также на отрыв воронки (рис.88, ж).

Стены и воронки монолитных бункеров возводят из бетона класса не ниже В15, если их размер м. Сборные элементы таких бункеров изготовляют из бетона класса не ниже соответственно В20 и В25. Стены бункеров армируют двойными сварными сетками из стержней класса А-III. Расстояние между рабочими стержнями 100…200 мм, а между конструктивными 250…300 мм.

 

 

Силосы

Силосами называют саморазгружающиеся емкости для хранения сыпучих материалов. По форме силосы могут быть цилиндрическими или призматическими с четырьмя, шестью и восьмью гранями.

Соотношение глубины и размеров сооружения в плане для квадратных в плане силосов со стороной составляет , для цилиндрических силосов - , где - радиус силоса.

Силосы отдельно стоящие (при диаметре более 12 м) или объединенные в корпуса входят в состав производственных объектов: промышленных (для цемента, угля и т.д.) или сельскохозяйственных (элеваторы для зерна).

Силосные корпуса, состоящие из нескольких силосов, являются компактными сооружениями большой емкости при относительно небольших площадях застройки. Типовая высота силосов м, длина силосных корпусов с цилиндрическими силосами – не более 60 м.

По верху силосного корпуса предусматривают надсилосную галерею для загрузочного оборудования, снизу – подсилосный этаж, включающий фундаментные конструкции, колонны, днища и служащий для размещения транспортных механизмов и разгрузки силосов.

По затратам материалов и стоимости возведения оптимальный наружный диаметр для цилиндрических силосов – 6 м, оптимальный размер стороны для квадратных в плане силосов – 3…4 м.

 

 
 

 

Рис.89. Конструкция монолитных (а) и сборных (б, в) цилиндрических силосов и их корпусов:

1 – монолитная стена; 2 – монолитная воронка; 3 – пилястр; 4 – фундаментная плита; 5 – надсилосная галерея; 6 – сборный стеновой элемент; 7 – сборная воронка; 8 – П-образная рама; 9 – стеновое ограждение; 10 – металлическая воронка

 

Для зерновых элеваторов рекомендованы к применению корпуса трех типов, размерами в плане: 36x24 м, 36x18 м и 24x18 м.

Силосы сооружают монолитными и сборными (рис.89).

 

Монолитные силосные корпуса могут быть с круглыми и квадратными в плане силосами.

Сборные цилиндрические силосы диаметром 3 м возводят из объемных элементов цельных колец высотой 1200 мм и толщиной стенки 100 мм. При диаметре 6 м стены силосов собирают из отдельных криволинейных элементов (рис.89, б). Каждый ярус состоит из четырех криволинейных элементов, соединенных болтами. Сборные элементы могут быть гладкими и ребристыми.

Сборные силосы диаметром 12 м собирают из панелей – оболочек каннелюрного типа (рис.89, в). Номинальная ширина элементов 1,54 м и высота 3 м. В наружных пазах торцевых ребер панелей устанавливают напрягаемую кольцевую арматуру.

Сборные силосы квадратные в плане монтируют из элементов трех типоразмеров: пространственного блока в виде замкнутой рамы, Г-образного и плоского (рис.90).

 

Номинальная высота элементов 1200 мм. Сборные элементы могут быть гладкими толщиной 100 мм или ребристыми с толщиной стены 50 мм.

С применением сборного железобетона в нашей стране в настоящее время возводится более 90% емкостей.

Расчет силосов производят с учетом давления сыпучего материала, а также веса конструкций, ветровой и снеговой нагрузок. Полное давление сыпучего материала на стены силоса складывается из статического и динамического горизонтальных давлений. Статическое давление определяют по формулам Янсена-Кенена [12].

В расчетах учитывается трение сыпучих материалов о стены силосов, возникающее в процессе истечения содержимого.

Монолитные железобетонные стены толщиной 160 мм цилиндрических силосов бетонируют в скользящей опалубке из бетона класса не ниже В15. Если диаметр силоса 12 м и более, то стены возводят толщиной 200…240 мм из бетона класса не ниже В20. Стены армируют двойными сетками, состоящими из горизонтальной (кольцевой) арматуры классов А-II и А-III диаметром 10…16 мм и вертикальной арматуры класса А-I диаметром 10 мм с шагом 300…350 мм для наружных стен силосов и 400…500 мм для внутренних. Силосы диаметром 3 и 6 м в верхней трети высоты могут быть армированы одиночной сеткой. Силосы диаметром 12 м и более армируют напрягаемой кольцевой арматурой.

Ячейку квадратного в плане монолитного силоса рассчитывают на каждом ярусе высоты как замкнутую раму под воздействием внутреннего давления (рис.90, д). Стена испытывает растяжение силами и изгиб моментами в углах и в пролете.

 
 

 

Рис.90. Силосный корпус с квадратными в плане силосами:

а – схеме плана; б – сборные элементы; в – деталь сопряжения стен монолитных силосных корпусов; г – то же, сборных; д – изгибающие моменты в стенах силоса; 1 - болт

 

 

В стенах квадратных монолитных силосов устанавливают двойную арматуру.

Стены силосов рассчитывают по образованию и ширине раскрытия трещин как растянутые элементы.

 

 








Дата добавления: 2015-10-09; просмотров: 2117;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.017 сек.