ПІДПРИЄМСТВА, БУДІВЛІ І СПОРУДИ ПО ЗБЕРІГАННЮ ТА ПЕРЕРОБЦІ ЗЕРНА

Е_c - модуль упругости материала стен силосов; для железобетонных стен с учетом трещин допуска­ется принимать E_c=10000 МПа (100000 кгс/см²);

k_t - 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 К_t1 - 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 γ_c = 0,3, коэффициенты ρ_s и ρ_в - на коэффициент γ_c= 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 γ_ext= 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 N_mt (кгс) и расчетный изгибающий момент М_mt (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 h_mt (рисунок 1) допускается определять по формулам:

N_mt= ; (11)

M_mt= ; (12)

С.18 ДБН B.2.2-8-98

где γ_f - 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;

γ_c - 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);

t_nom - 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, t_nom , 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

M_{зв. 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:

N_зв.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.

М_{зв, 2} = . (16)

Для силосных корпусов со сборными силосами коэффициент γ_с 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 N_u (кгс) допускается определять по формуле

N_u = (17)

5.10 Стены силосов диаметром 12 м и более, загружаемых или разгружаемых внецентренно, следует проверять на усилия, определяемые с учетом разного уровня сыпучего материала по периметру его верхнего конуса.

Если при разгрузке силоса вблизи стен образуется воронка в сыпучем материале с местным снижением горизонтального давления, то следует производить проверку достаточности принятого армирования для восприятия местных усилий в связи со снижением горизонтальных давлении в потоке (4.9).

5.11 Расчетную растягивающую продольную силу N_кв (кгс) и расчетный изгибающий момент М_кв (кгсм) на единицу высоты в вертикальных сечениях стен квадратных железобетонных силосоп от горизонтальных давлений сыпучего материала следует определять по формулам:

N_кв= ; (18)

Таблица 3

Внутр.

диаметр

силоса d, м

Высота

силоса h, м

(рисунок 1)

Опоры

Пролеты

угол , град (рисунок 6)

0

5

10

15

20

22,5

0

5

10

15

20

22,5

6

30

0,186

0,153

0,124

0,100

0,083

0,057

0,116

0,092

0,072

0,057

0,042

0,029

6

15

12

30

0,150

0,125

0,100

0,080

0,066

0,057

0,093

0,075

0,060

0,045

0,035

0,029

12

15

0,075

0,060

0,057

0,057

0,057

0,057

0,040

0,037

0,029

0,029

0,029

0,029

Примечание. При диаметре силоса 9 м значение коэффициента аз определяется интерполяцией.

C.22 ДБН В.2.2-8-98

М_кв= , (19)

где β₁ - коэффициент, равный 1/24 для пролетного изгибающего момента; 1/12 - для опорного момента монолитных силосов; для силосных корпусов со сборными силосами - устанавливаемый с учетом жесткости заделки стен, зависящей от конструктивного решения узловых соединений;

l - по пункту 4.18.

5.12 При расчете наружных стен сблокированных или одиночных силосов следует учитывать до­полнительные изгибающие моменты М_t (кгсм) для квадратных и многогранных силосов и растя­гивающие продольные силы N_t (кгс) от температурных воздействий. Эти усилия допускается определять по формулам:

; (20)

; (21)

, (22)

где γ_f - коэффициент надежности по нагрузке, равный 1,1 при расчете на прочность и 1,0 - при расчете по деформациям, раскрытию и закрытию трещин.

Примечание. Для верхних и нижних участков стен круглых силосов, рассчитываемых согласно 5.7, температурные воздействия допускается не учитывать.

5.13 При расчете стен прямоугольных силосов прогиб от давления по формуле (1) не должен превышать 1/200 пролета в осях стен.

При разновременном выгружении смежных силосов в расчетах по предельным состояниям второй группы значения ширины раскрытия трещин и прогиба, определяемые по СНиП 2.03.01, следует умножать на коэффициент вариации С_var. Значение С_var принимается равным 1,1 при σ_s=200 МПа (2000 кгс/см²) и 1,2 - при σ_s =270 МПа (2700 кгс/см²).