Підприємства, будівлі і споруди по зберіганню та переробці зерна

Горизонтальний тиск сипких матеріалів на стіни сталевих круглих листових силосів, не підсилених ребрами, допускається приймати рівномірно розподіленим по периметру і рівним сумі тисків, що визначаються за формулами (1) і (2). При цьому розвантаження з силосу основної маси сипкого матеріалу повинно проводитися осесиметричним потоком через центральний випуск.

4.11 Кількісні значення коефіцієнтів а₁ і а₂ у формулах (2) і (3) повинні прийматись за таблицею 1.

Таблиця 1

Коефіцієнти

Відношення висоти силосу h до його діаметра d

10,00

5,00

2,50

1,67

1,25

0,83

0,625

а₁

1,60

1,50

1,20

0,90

0,70

0,50

0,30

а₂

1,25

1,00

0,50

0,25

0,12

0,06

0,03

Примітка. h - висота від верху силосу до верху воронки чи забутки (рисунок 1). Для проміжних відношень h/d значення коефіцієнтів a₁ і a₂ допускається визначати за інтерполяцією.

С.14 ДБН B.2.2-8-98

а - переріз силосу; б - план; в - епюра тиску

Рисунок 3 - Пристінний випуск зерна.

4.12 Смуговий горизонтальний тиск на стіни квадратних і прямокутних силосів і на стіни зірочок приймається рівномірно розподіленим по всьому периметру стін у будь-якому їх місці по висоті. Нор­мативне значення смугового тиску визначається за формулою

, (4)

де a₃ - коефіцієнт місцевого підвищення тиску сипкого матеріалу, рівномірно розподіленого по всьому периметру квадратного силосу чи зірочки.

Значення коефіцієнта a₃ для квадратних силосів зі стороною 3-4 м і для зірочок зблокованих силосів діаметром 6-12 м, заввишки h≥15 м приймається 0,2, при висоті h < 15 м - 0,1.

Для квадратних силосів зі стороною понад 4 м, а також для прямокутних силосів значення a₃ приймається за дослідними даними, але не менше 0,2.

4.13 Змінність горизонтальних тисків сипких матеріалів на стіни квадратних силосів розміром 3х3 м, круглих силосів діаметром 6-12 м і аналогічних багатогранних силосів слід ураховувати розра­хунком стін на витривалість з коефіцієнтом асиметрії циклу ρ_s = 0,85 при стінах з попереднім напружен­ням і ρ_s = ρ_в = 0,7 - для конструкцій без попереднього напруження.

4.14 Нормативне значення вертикального тиску сипкого матеріалу , що передається на стіни силосу силами тертя, визначається за формулою

. (5)

4.15 Вертикальний нормативний тиск сипких матеріалів на днище силосу приймається за формулою

, (6)

де a₄ - коефіцієнт, який приймається за рекомендованим додатком Б.

ДБН В.2.2-8 -98 С. 15

4.16 При нагнітанні повітря чи газу в силос, при роботі пневматичних систем випуску, активної вентиляції тощо, крім тиску сипких матеріалів, повинен бути врахований надлишковий тиск повітря чи газу на стіни і днище силосу.

Значення і розподілення надлишкового тиску повітря приймається заданими технологічної частини проекту.

4.17 Для силосів, у яких нагнітається повітря з утворенням киплячого шару (гомогенізація), нор­мативний тиск на днище і стіни у межах киплячого шару визначається від сипкого матеріалу і стисненого повітря як гідростатичний тиск рідини з питомою вагою 0,6 у, де у - питома вага сипкого матеріалу (див. рекомендований додаток А), при цьому слід враховувати підвищення рівня сипкого матеріалу у зв'язку зі зменшенням питомої ваги в процесі гомогенізації.

4.18 Температурний вплив від добової зміни температури зовнішнього повітря і перепаду температури за товщиною стін допускається замінювати додатковим горизонтальним тиском сипкого матеріалу на зовнішні стіни зблокованих або окремо розташованих силосів, вважаючи його рівномірно розподіленим по периметру і висоті. Нормативне значення цього тиску Pⁿ_ht , МПа (кгс/см²), визначається за формулою

, (7)

де T₁ - середня добова амплітуда коливання температури зовнішнього повітря (град), що прий­мається 2θ₁ , де θ₁ визначається за СНіП 2.01.07;

E_m - модуль деформації стиснення сипкого матеріалу; для зернових силосів значення E_m допус­кається приймати за формулою E_m=250 ( )^0,63, МПа [Е_m =250 ( )^0,63 х 2,34, кгс/см²];

E_c - модуль пружності матеріалу стін силосів; для залізобетонних стін з урахуванням тріщин допускається приймати Е_c= 10000 МПа (100000 кгс/см²);

k_t - коефіцієнт, який приймається рівним: 2,5 - для сталевих; 2,0 - для монолітних залізобетонних стін силосів; 1,0 - для збірних залізобетонних стін;

_t - коефіцієнт лінійної температурної деформації матеріалу стін, 1/град;

d - внутрішній діаметр силосу, м;

t - товщина стін, м;

v - початковий коефіцієнт поперечних деформацій (коефіцієнт Пуассона), який приймається для зернових продуктів 0,4.

Допускається тиск визначати за формулою

, (8)

де К_t1 - коефіцієнт, що приймається рівним:

- 0,40 - для сталевих стін силосів;

- 0,20-для монолітних залізобетонних;

- 0,15 - для збірних залізобетонних при товщині стін менше 15 см і 0,10 - при їх товщині 15 см і більше.

Значення приймається за формулою (1) в нижній зоні силосу. При визначенні за формулами (7) і (8) додаткові зусилля від усадки бетону і нерівномірного нагрівання сонцем не враховуються.

Примітка. Для квадратних силосів у формулі (7) замість d слід приймати l - відстань у світлі між протилежними стінами.

4.19 Нормативний тиск сипкого матеріалу на похилу під кутом а до горизонту поверхню днищ або воронок силосів визначають за формулами:

нормальний до поверхні воронки чи днища

(cos²  - λ sin² ) ; (9)

дотичний до поверхні воронки чи днища

(1 - λ) sin α  cos  . (10)

С.16 ДБН В.2.2-8-98

4.20 При виконанні вимог 3.33 горизонтальний тиск на стіни круглих і квадратних силосів, з яких зерно випускається через розвантажувальні труби чи суміжні силоси і зірочки, визначають з ураху­ванням вимог 4.5-4.19, помножуючи коефіцієнти a₁, a₂ i a₃ на коефіцієнт умов роботи γ_c = 0,3, коефіцієнти _s і _в - на коефіцієнт γ_c = 1,2.

4.21 Нормативний горизонтальний тиск сипкого матеріалу на зовнішні стінки розвантажувальної труби при розмірах її не більше 0,15 діаметра силосу допускається визначати за формулою (1) з помноженням на коефіцієнт γ_ext = 1,5 (для силосів діаметром 6-18 м).

Сили тертя, що діють на підвіски електротермометрів, допускається визначати як тиск P_h,ext , помножений на коефіцієнт тертя f, даний в рекомендованому додатку А.

4.22 Короткочасна частина горизонтального нерівномірного тиску сипких матеріалів приймається рівною 0,7 відповідних кільцевих, локальних, смугових тисків, визначених за формулами (2) - (4); решта нерівномірного тиску, а також тиск, що визначається за формулою (1), приймаються як довготривалі горизонтальні тиски.

4.23 Тиск зерна на стіни зерноскладів слід визначати як тиск на підпірні стіни.

5 РОЗРАХУНОК КОНСТРУКЦІЙ

5.1 Несучі конструкції виробничих будівель і споруд підприємств повинні відповідати ГОСТ 27751. При цьому необхідно враховувати навантаження і їх поєднання у відповідності з 4.1-4.3, а також динамічний вплив на конструкції обладнання.

Примітка. При розрахунку основних несучих конструкцій, які вказані в 3.2, слід ураховувати можливість впливу тимчасового особливого навантаження (від тиску вибуху) не менше 300 кгс/м², що приймається рівномірно розподіленим по усій площі всередині приміщення.

5.2 При розрахунку збірно-монолітних перекриттів слід враховувати зміни навантажень і розрахун­кових схем відповідно до умов роботи конструкцій в процесі будівництва і після замонолічування.

Стіни залізобетонних силосів 5.3 Стіни залізобетонних силосів повинні задовольняти вимоги розрахунків за несучою здатністю (розрахунок на міцність - граничний стан першої групи) і придатності до нормальної експлуатації (розрахунок з метою виключення створення чи надмірного розкриття тріщин, для прямокутних силосів - виключення надмірних прогинів - граничний стан другої групи) згідно зі СНіП 2.03.01.

При розрахунку стін силосів враховуються основні поєднання навантажень і впливів (горизон­тальний тиск сипких матеріалів на стіни силосів за 4.5, температурні впливи за 4.18, а також тиск повітря за 4.16, 4.17, тиск вітру на оболонку порожнього чи заповненого окремо розташованого силосу діа­метром більше 12 м). При врахуванні двох і більше тимчасових навантажень слід вводити коесілцієнт поєднання згідно зі СНіП 2.01.07.

При розрахунку конструкцій для граничних станів як першої, так і другої групи повинна бути врахована мінливість навантажень і впливів. При цьому розрахунок за несучою здатністю на ви­тривалість для стін силосів, зведених у ковзній опалубці (круглих діаметром 12 м і менше і квадратних), проводиться на основне поєднання розрахункових навантажень з коефіцієнтом надійності за наванта­женням за 4.2, для решти силосів - на основне поєднання навантажень з коефіцієнтом надійності за навантаженням, що дорівнює 1,0. Коефіцієнт асиметриї циклу слід приймати згідно з 4.13.

Примітка. В оперативних силосах з циклічністю більше 100 циклів завантаження на рік повинні врахо­вуватись підвищені вимоги до міцності будівельних конструкцій.

5.4 Стіни силосів, у яких можливе зберігання різних сипких матеріалів, слід розраховувати на максимальний тиск, який виникає від сипких матеріалів. Допускається стіни всіх силосів борошномель­но-круп'яних і комбікормових підприємств розраховувати на навантаження від зерна.

5.5 Зусилля в стінах залізобетонних силосів від тиску сипких матеріалів слід визначати з урахуванням просторової роботи стін силосів. Допускається при розрахунку зусиль у вертикальних перерізах стін круглих зблокованих силосів вважати ці силоси окремо розташованими замкнутими циліндричними оболонками з постійним перерізом стін по контуру оболонки, при цьому зусилля від завантаження зірочок враховувати окремо.

ДБН В.2.2-8-98 C.I 7

Зусилля в стінах круглих силосів допускається визначати в пружній стадії роботи ортотропної циліндричної оболонки і без урахування появи в них тріщин.

Збірні елементи силосів слід додатково перевіряти на навантаження і впливи, що виникають при їх транспортуванні і монтажі.

5.6 Розрахункову розтягувальну поздовжню силу N_mt (кгс) і розрахунковий згинальний момент M_mt (кгсм) на одиницю висоти у вертикальних перерізах стін круглих залізобетонних силосів, що мають на кінцях шарнірно зв'язані зі стінами, жорсткі в горизонтальних площинах діафрагми від горизон­тальних тисків сипких матеріалів, указаних в 4.10, у межах висоти h_mt (рисунок 1), допускається визначати за формулами:

N_mt= ; (11)

M_mt = , (12)

де γ_f - коефіцієнт надійності за навантаженням, який дорівнює 1,3 при розрахунку на міцність і виникнення тріщин і дорівнює 1,0 при розрахунку за деформаціями, розкриттям і закриттям тріщин;

γ_c - коефіцієнт умов роботи, який приймається 1,0.

Коефіцієнти α₁ і α₂, що враховують вплив локальних тисків сипких матеріалів, визначають за формулами:

₁ = 0,4 a₁ ξ₁ C₁; ₂ =0,02 a₂ ξ₂ C₁ ,

де ξ₁ і ξ₂ - коефіцієнти, що враховують вплив відносної товщини стін і які визначаються за формулами

ξ₁=1,25 (1,8- ); ξ₂ =0,4 (1,5+ ),

де t - товщина (см) стін силосу без ребер або приведена товщина стін з ребрами (за рівністю моментів інерції);

t_nom - номінальна товщина стін за таблицею 2;

С₁ - коефіцієнт, що враховує тривалість дії тиску і який приймається рівним: 1,0 - при дії повного тиску; 0,7 - при дії короткочасної частини тиску і 0,3 - при дії тривалої частини тиску у відповідності з 4.22.

Таблиця 2

Діаметр силосу, м

3

6

12

18

24

Номінальна товщина стін, t_nom , см

16

18

24

27

30

При коефіцієнті С₁=1,0 значення α₁ і α₂ визначають за графіками, що наведені відповідно на рисунках 4 і 5.

5.7 Стіни круглих залізобетонних силосів діаметром 6 і 12 м, які мають шарнірно зв'язані зі стінами жорсткі в горизонтальній площині діафрагми, допускається розраховувати в зонах на висотах h₁, h₂ і h₃ (рисунок 1) на центральну розтягувальну граничну силу N (кгс), що визначається за формулою

N_1-3 = , (13)

де а₁ - коефіцієнт, значення якого в межах висот h₂ і h₃ , приймається за таблицею 1, у межах висоти h₁ -0,5.

Примітка. При h ≥30 м h₁=h₂=h₃=5 м; при менших значеннях h висоту зон h₁=h₂=h₃ , приймають h/6.

5.8 При розрахунку стін багатогранних силосів (крім прямокутних) поздовжні розтягувальні сили визначають за формулою (11) як для круглого силосу діаметром, що дорівнює чотирьом гідравлічним радіусам багатогранного силосу (формула 2). Прогоновий і опорний згинальні моменти в гранях багатогранника визначають як суми моментів, розрахованих за формулами (12) і (19). У формулі (19) слід приймати і відстань l, яка дорівнює довжині внутрішньої грані багатогранника.

С.18 ДБН В.2.2-8-98

Рисунок 4 - Значення коефіцієнта ₁

Рисунок 5 - Значення коефіцієнта ₂

5.9 Стіни зірочок круглих і багатогранних зблокованих силосів слід перевіряти за міцністю на розрахункові зусилля, що виникають при завантаженні зірочки у випадку, коли суміжні силоси не заповнені (рисунок 6а), а також на суму зусиль, які виникають у стінах зірочки у випадку завантаження зірочки і суміжного силосу (рисунок 6б). У цих випадках завантаження допускається не проводити розрахунок стін на виникнення та розкриття тріщин і не враховувати температурні впливи на них.

При завантаженні зірочки поздовжню силу, яка виникла при цьому в її стінах, допускається не враховувати, а значення згинального моменту (кгс.м) на одиницю висоти визначати за формулою