4.3 Расчет перекрытий производственных и складских зданий и сооружений, площадок и галерей следует производить с учетом нагрузок от оборудования и складируемых материалов в соответствии с технологической частью проекта, но не менее чем нормативная нагрузка в 200 кгс/м2 с учетом коэффициента надежности по нагрузке (для предельных состояний первой группы), равного 1,2.
4.4 Удельный вес сыпучих материалов у (кгс/м3), их угол внутреннего трения φ (град) и коэффициент трения сыпучих материалов о стены силоса/необходимо принимать в соответствии с рекомендуемым приложением А.
4.5 При определении горизонтального давления сыпучих материалов на стены силосов во время заполнения и опорожнения емкостей, а также в процессе хранения следует учитывать равномерно распределенное по периметру давление, определяемое в соответствии с 4.6, совместно с местными повышенными давлениями - кольцевым, локальным и полосовым, величины которых следует определять согласно требованиям 4.7-4.9 и 4.12.
4.6 Равномерно распределенное по периметру нормативное горизонтальное давление сыпучих материалов (кгс/м2) на стены силосов на глубине Z (м) от верха засыпки определяется по формуле
, (1)
где - гидравлический радиус поперечного сечения силоса, м, определяемый по формуле = ;
A, U - площадь и периметр поперечного сечения силоса соответственно м2 и м;
λ - коэффициент бокового давления сыпучего материала, определяемый по формуле
(для зерна допускается принимать λ = 0,44);
e - основание натурального логарифма;
γ, φ и f'- по пункту 4.4.
С.14 ДБН В.2.2-8-98
Примечание. При расчетах конструкций верх засыпки допускается принимать на уровне верха стен (при горизонтальной поверхности засыпки), а для силосов диаметром 12 м и более - на уровне 1/3 (от низа) высоты конуса засыпки.
4.7 Кольцевое горизонтальное давление сыпучих материалов на стены круглых силосов принимается равномерно распределенным по всему периметру стен силосов с высотой зоны кольцевой нагрузки, равной 1/4 диаметра силоса. Зона может занимать любое положение по высоте. Нормативное значение кольцевого горизонтального давления Pnh1 определяется по формуле
=a1, (2)
где a1 - коэффициент местного повышения давления, принимаемый согласно требованиям 4.11.
4.8 Локальное горизонтальное давление на стены круглых силосов принимается распределенным по двум площадкам, расположенным с двух диаметрально противоположных сторон силоса. Размер площадок устанавливается равным (d - внутренний диаметр силоса). Площадки могут занимать любое положение по высоте и периметру. Нормативное значение локального горизонтального давления определяется по формуле
=a2, (3)
где a2- коэффициент местного повышения давления, принимаемый согласно требованиям 4.11.
4.9 Если из силоса диаметром 12 м и более производится пристенный выпуск сыпучего материала с образованием воронки потока сыпучего материала у стены силоса, то следует учитывать понижение горизонтального давления сыпучего материала над выпускным отверстием на всю высоту силоса, при этом схема распределения горизонтального давления принимается по рисунку 3.
При внецентренной загрузке или выгрузке силосов диаметром 12 м и более горизонтальное давление следует определять с учетом разного уровня сыпучего материала по периметру его верхнего конуса.
а - разрез силоса; б - план; в - эпюра давления
Рисунок 3 – Пристенный выпуск зерна.
4.10 Горизонтальное давление сыпучих материалов на стены круглых железобетонных силосов и стальных силосов с жесткими ребрами, работающими на изгиб, принимается равным сумме равномерного давления, определяемого по формуле (1), и локального давления, определяемого по формуле (3).
Горизонтальное давление сыпучих материалов на стены стальных круглых листовых силосов, не усиленных ребрами, допускается принимать равномерно распределенным по периметру и равным сумме давлений, определяемых по формулам (1) и (2). При этом разгрузка из силоса основной массы сыпучего материала должна производиться осесимметричным потоком через центральный выпуск.
ДБН В.2.2-8-98 С.15
4.11 Численные значения коэффициентов a1 и а2 в формулах (2) и (3) должны приниматься согласно таблице 1.
Таблица 1
|
Коэффициенты |
Отношение высоты силоса h к его диаметру d |
||||||
|
10,00 |
5,00 |
2,50 |
1,67 |
1,25 |
0,83 |
0,625 |
|
|
a1 |
1,80 |
1,50 |
1,20 |
0,90 |
0,70 |
0,50 |
0,30 |
|
a2 |
1,25 |
1,00 |
0,50 |
0,25 |
0,12 |
0,06 |
0,03 |
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.
