Примечание. h - высота от верхнего силоса до верха воронки или забутки (рисунок 1). Для промежуточных отношений h/d значения коэффициентов а1 и a2 допускается определять по интерполяции.
4.12 Полосовое горизонтальное давление на стены квадратных и прямоугольных силосов и на стены звездочек принимается равномерно распределенным по всему периметру стен в любом их месте по высоте. Нормативное значение полосового давления определяется по формуле
, (4)
где a3 - коэффициент местного повышения давления сыпучего материала, равномерно распределенного по всему периметру квадратного силоса или звездочки.
Значение коэффициента a3 для квадратных силосов со стороной 3-4 м и для звездочек сблокированных силосов диаметром 6-12 м, высотой h ≥ 15 м принимается 0,20, при высоте h < 15 м - 0,1.
Для квадратных силосов со стороной большей 4 м, а также для прямоугольных силосов значение a3 принимается по опытным данным, но не менее 0,20.
4.13 Изменчивость горизонтальных давлений сыпучих материалов на стены квадратных силосов размером 3х3 м, круглых силосов диаметром 6-12 м и аналогичных многогранных силосов следует учитывать расчетом стен на выносливость с коэффициентом асимметрии цикла ρs = 0,85 при стенах с предварительным напряжением и ρs = ρв= 0,7 - для конструкций без предварительного напряжения.
4.14 Нормативное значение вертикального давления сыпучего материала , передающегося на стены силоса силами трения, определяется по формуле
. (5)
4.15 Вертикальное нормативное давление сыпучих материалов на днище силоса принимается по формуле
, (6)
где a4 - коэффициент, принимаемый по рекомендуемому приложению Б.
4.16 При нагнетании воздуха или газа в силос, при работе пневматических систем выпуска, активной вентиляции и т.д., кроме давления сыпучих материалов должно быть учтено избыточное давление воздуха или газа на стены и днище силоса.
Значение и распределение избыточного давления воздуха принимается по данным технологической части проекта.
4.17 Для силосов, в которые нагнетается воздух с образованием кипящего слоя (гомогенизация), нормативное давление на днище и стены в пределах кипящего слоя определяется от сыпучего материала и сжатого воздуха как гидростатическое давление жидкости с удельным весом, равным 0,6 γ , где γ -удельный вес сыпучего материала (см. рекомендуемое приложение А), при этом следует учитывать повышение уровня сыпучего материала в связи с уменьшением удельного веса в процессе гомогенизации.
4.18 Температурные воздействия от суточного изменения температуры наружного воздуха и перепада температуры по толщине стен допускается заменять дополнительным горизонтальным давлением сыпучего материала на наружные стены сблокированных или отдельно стоящих силосов, считая его равномерно распределенным по периметру и высоте. Нормативное значение этого давления , МПа (кгс/см2), определяется по формуле
С.16 ДБН В.2.2-8-98
, (7)
где T1 - средняя суточная амплитуда колебаний температуры наружного воздуха (град), принимаемая 2θ1, где θ1 определяется по СНиП 2.01.07;
Еm - модуль деформации сжатия сыпучего материала; для зерновых силосов значение Em допускается принимать по формуле Em=250 () 0,63, МПа [Em= 250 () 0,63 x 2,34, кгc/см2];
Еc - модуль упругости материала стен силосов; для железобетонных стен с учетом трещин допускается принимать Ec=10000 МПа (100000 кгс/см2);
kt - коэффициент, принимаемый равным: 2,5 - для стальных; 2,0 - для монолитных железобетонных стен силосов; 1,0 - для сборных железобетонных стен;
??t - коэффициент линейной температурной деформации материала стен, 1/град;
d - внутренний диаметр силоса, м;
t - толщина стен, м;
v - начальный коэффициент поперечных деформаций (коэффициент Пуассона), принимаемый для зерновых продуктов 0,4.
Допускается давление определять по формуле
, (8)
где Кt1 - коэффициент, принимаемый равным:
- 0,40 - для стальных стен силосов;
- 0,20 - для монолитных железобетонных;
- 0,15 - для сборных железобетонных при толщине стен менее 15 см;
- 0,10 - при их толщине 15 см и более.
Значение принимается по формуле (1) в нижней зоне силоса. При определении по формулам (7) и (8) добавочные усилия от усадки бетона и неравномерного нагрева солнцем не учитываются.
Примечание. Для квадратных силосов в формуле (7) вместо d следует принимать l - расстояние в свету между противоположными стенами.
4.19 Нормативные давления сыпучего материала на наклонную под углом а к горизонту поверхность днищ для воронок силосов определяют по формулам:
нормальное к поверхности воронки или днища
(cos2 ?? – λ sin2 ??); (9)
касательное к поверхности воронки или днища
(1 - λ) sin ?? ?? cos ?? (10)
4.20 При выполнении требований 3.33 горизонтальное давление на стены круглых и квадратных силосов, из которых зерно выпускается через разгрузочные трубы или смежные силосы и звездочки, определяют с учетом требований пунктов 4.5 - 4.19, умножая коэффициенты a1 , a2 и a3 на коэффициент условной работы γc = 0,3, коэффициенты ρs и ρв - на коэффициент γc= 1,2.
4.21 Нормативное горизонтальное давление сыпучего материала на внешние стенки разгрузочной трубы при размерах ее не более 0,15 диаметра силоса допускается определять по формуле (1) с умножением на коэффициент γext= 1,5 (для силосов диаметром 6 -18 м).
Силы трения, действующие на подвески электротермометров, допускается определять как давление , умноженное на коэффициент трения f, приведенный в рекомендуемом приложении А.
4.22 Кратковременная часть горизонтального неравномерного давления сыпучих материалов принимается равной 0,7 соответствующих кольцевых, локальных и полосовых давлений, определяемых по формулам (2) - (4); остальная часть неравномерного давления, а также давление, определяемое по формуле (1), принимаются как длительные горизонтальные давления.
4.23 Давление зерна на стены зерноскладов следует определять как давление на подпорные стены.
ДБН В.2.2-8-98 С.17
5 РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИЙ
5.1 Несущие конструкции производственных зданий и сооружений предприятий должны соответствовать ГОСТ 27751. При этом необходимо учитывать нагрузки и их сочетания в соответствии с 4.1-4.3, а также динамическое воздействие на конструкции оборудования.
Примечание. При расчете основных несущих конструкций, указанных в 3.2, следует учесть возможность воздействия временной особой нагрузки (от давления взрыва) не менее 300 кгс/м, принимаемой равномерно распределенной по всей площади внутри помещения.
5.2 При расчете сборно-монолитных перекрытий следует учитывать изменения нагрузок и расчетных схем, соответствующие условиям работы конструкций в процессе строительства и после замоноличивания.
Стены железобетонных силосов
5.3 Стены железобетонных силосов должны удовлетворять требования расчетов по несущей способности (расчет на прочность - предельное состояние первой группы) и пригодности к нормальной эксплуатации (расчет с целью исключения образования или чрезмерного раскрытия трещин, для прямоугольных силосов - исключения чрезмерных прогибов - предельное состояние второй группы) согласно СНиП 2.03.01.
При расчете стен силосов учитывается основное сочетание нагрузок и воздействий (горизонтальное давление сыпучих материалов на стены силосов по 4.5, температурные воздействия по 4.18, а также давление воздуха по 4.16,4.17, давление ветра на оболочку пустого или заполненного отдельно стоящего силоса диаметром свыше 12 м). При учете двух и более временных нагрузок следует вводить коэффициент сочетаний согласно СНиП 2.01.07.
При расчете конструкций для предельных состояний как первой, так и второй группы должна быть учтена изменчивость нагрузок и воздействий. При этом расчет по несущей способности на выносливость для стен силосов, возводимых в скользящей опалубке (круглых диаметром 12 м и менее и квадратных), производится на основное сочетание расчетных нагрузок с коэффициентом надежности по нагрузке по 4.2, для всех остальных силосов - на основное сочетание нагрузок с коэффициентом надежности по нагрузке, равным 1. Коэффициент асимметрии цикла следует принимать согласно 4.13.
Примечание. В оперативных силосах с цикличностью более 100 циклов загружения в год должны учитываться повышенные требования к прочности строительных конструкций.
5.4 Стены силосов, в которых возможно хранение различных сыпучих материалов, следует рассчитывать на максимальное давление, возникающее от сыпучих материалов. Допускается стены всех силосов мукомольно-крупяных и комбикормовых предприятий рассчитывать на нагрузку от зерна.
5.5 Усилия в стенах железобетонных силосов от давления сыпучих материалов следует определять с учетом пространственной работы стен силосов. Допускается при расчете усилий в вертикальных сечениях стен круглых сблокированных силосов считать эти силосы отдельно стоящими замкнутыми цилиндрическими оболочками с постоянным сечением стен по контуру оболочки, при этом усилия от загрузки звездочек учитывать отдельно.
Усилия в стенах круглых силосов допускается определять в упругой стадии работы ортотропной цилиндрической оболочки и без учета появления в них трещин.
Сборные элементы силосов следует дополнительно проверять на нагрузки и воздействия, возникающие при их транспортировании и монтаже.
5.6 Расчетную растягивающую продольную силу Nmt (кгс) и расчетный изгибающий момент Мmt (кгс??м) на единицу высоты в вертикальных сечениях стен круглых железобетонных силосов, имеющих по концам шарнирно связанные со стенами, жесткие в горизонтальных плоскостях диафрагмы, от горизонтальных давлений сыпучих материалов, указанных в 4.10, в пределах высоты hmt (рисунок 1) допускается определять по формулам:
Nmt=; (11)
Mmt=; (12)
С.18 ДБН B.2.2-8-98
где γf - коэффициент надежности по нагрузке, равный 1,3 при расчете на прочность и образование трещин и равный 1,0 при расчете по деформациям, раскрытию и закрытию трещин;
γc - коэффициент условий работы, принимаемый 1,0.
Коэффициенты ??1 и ??2, учитывающие влияние локальных давлений сыпучих материалов, определяют по формулам:
??1 = 0,4 a1 ξ1 C1 ; ??2 = 0,02 a2ξ2 C1 ,
где ξ1 и ξ2 - коэффициенты, учитывающие влияние относительной толщины стен и определяемые по формулам:
ξ1 = 1,25 (1,8-; ξ2= 0,4 (1,5+,
где t - толщина (см) стен силоса без ребер или приведенная толщина стен с ребрами (по равенству моментов инерции);
tnom - номинальная толщина стен по таблице 2;
С1 - коэффициент, учитывающий длительность действия давления и принимаемый равным: 1,0 - при действии полного давления; 0,7 - при действии кратковременной части давления и 0,3 - при действии длительной части давления в соответствии с 4.22.
Таблица 2
|
Диаметр силоса, м |
3 |
6 |
12 |
18 |
24 |
|
Номинальная толщина стен, tnom , см |
16 |
18 |
24 |
27 |
30 |
При коэффициенте С1 = 1,0 значения ??1 и ??2 определяют по графикам, приведенным соответственно на рисунках 4 и 5.
5.7 Стены круглых железобетонных силосов диаметром 6 и 12 м, имеющих шарнирно связанные со стенами жесткие в горизонтальной плоскости диафрагмы, допускается рассчитывать в зонах на высотах h1, h2 и h3 (рисунок 1) на центральную растягивающую предельную силу N (кгс), определяемую по формуле
, (13)
где a1 - коэффициент, значение которого в пределах высот h2 и h3 , принимается по таблице 1, в пределах высоты h1= 0,5.
Примечание. При h ≥ 30 м h1 = h2 = h3 = 5 м; при меньших значениях h высоту зон h1 = h2 = h3 принимают h/6.
5.8 При расчете стен многогранных силосов (кроме прямоугольных) продольные растягивающие силы определяют по формуле (11) как для круглого силоса диаметром, равным четырем гидравлическим радиусам многогранного силоса (формула 2). Пролетный и опорный изгибающие моменты в гранях многогранника определяют как суммы моментов, рассчитанных по формулам (12) и (19). В формуле (19) следует принимать = 0 и расстояние l, равное длине внутренней грани многогранника.
5.9 Стены звездочек круглых и многогранных сблокированных силосов следует проверять по прочности на расчетные усилия, возникающие при загрузке звездочки в случае, когда смежные силосы не заполнены (рисунок 6а), а также на сумму усилий, возникающих в стенах звездочки, в случае загрузки звездочки и смежного силоса (рисунок 6б). В этих случаях загрузки допускается не производить расчет стен на образование и раскрытие трещин и не учитывать температурные воздействия на них.
При загрузке звездочки возникающую при этом продольную силу в ее стенах допускается не учитывать, а значение изгибающего момента (кгс.м) на единицу высоты определять по формуле
Mзв. 1 =, (14)
где ??3 - коэффициент, принимаемый по данным таблицы 3 для опорного и пролетного моментов в зависимости от угла ψ, указанного на рисунке 6в;
ДБН В.2.2-8-98 С. 19
Рисунок 4 - Значения коэффициента ??1
Рисунок 5 - Значения коэффициента ??2
- нормативное горизонтальное давление сыпучего материала на стены звездочек, определяемое по 4,6; для звездочек силосных корпусов с рядовым расположением силосов допускается принимать гидравлический радиус звездочек равным 0,1d или принимать , где- максимальное давление в силосе.
При загрузке звездочки и силоса (рисунок 6б) продольную силу (кгс) и изгибающий момент (кгс??м) на единицу высоты определяют по формулам:
Nзв.2= (15)
C.20 ДБН В.2.2-8-98
а - загрузка звездочки; б - загрузка звездочки и силоса; в - определение угла ψ; г - дополнительное армирование стен звездочки; 1 - опорная арматура; 2 - пролетная арматура
Рисунок 6 - К расчету звездочки.
Мзв, 2 =. (16)
Для силосных корпусов со сборными силосами коэффициент γс в формуле (14) допускается принимать 1,25 для наружных силосов и 2,5 - для внутренних. При этом усилия в связях между силосами допускается определять по изгибающему моменту по формуле (14), принимая плечо внутренней пары равным расстоянию между связями в стыке, но не более 1,5 t. При связях, расположенных только в месте касания силосов, продольные силы в них Nu (кгс) допускается определять по формуле
