СНиП 2.10.05-85 ПРЕДПРИЯТИЯ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПО ХРАНЕНИЮ И ПЕРЕРАБОТКЕ ЗЕРНА - Стены железобетонных силосов

СТЕНЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СИЛОСОВ

5.3. Стены железобетонных силосов должны удовлетворять требованиям расчетов по несущей способности (расчет на прочность — предельные со­стояния первой группы) и пригодности к нормаль­ной эксплуатации (расчет с целью исключения обра­зования или чрезмерного раскрытия трещин, для прямоугольных силосов — исключения чрезмерных прогибов — предельные состояния второй группы) согласно СНиП 2.03.01-84.

При расчете стен силосов учитывается основное сочетание нагрузок и воздействий (горизонтальное давление сыпучих материалов на стены силосов по п. 4.5, температурные воздействия по п. 4.18, а так­же давление воздуха по пп. 4.16 и 4.17, давление ветра на оболочку пустого или заполненного отдель­но стоящего силоса диаметром свыше 12 м) . Усилия от давления воздуха и температурных воздействий умножают на коэффициент сочетания нагрузок, рав­ный 0,9, от ветра — на коэффициент, равный 0,8.

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 п. 4.2, для всех остальных силосов — на основное сочетание нагрузок с коэффициентом на­дежности по нагрузке, равным 1. Коэффициент асимметрии цикла следует принимать согласно п. 4.13.

5.4. Стены силосов, в которых возможно хране­ние различных сыпучих материалов, следует рассчи­тывать на максимальное давление, возникающее от этих сыпучих материалов. Допускается все силосы мукомольно-крупяных и комбикормовых предпри­ятии 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 учитывают 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 и расчетный изгибающий момент 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 п. 4.10, в пределах высоты h_mt (см. черт. 1) допускается оп­ределять по формулам:

;          (10)

 ,          (11)

где  g_f — коэффициент надежности по нагрузке, равный 1,3 при расчете на прочность и об­разование трещин и равный 1 при расчете по деформациям, раскрытию и закрытию трещин;

g_с — коэффициент условий работы, принимае­мый равным 1.

Коэффициенты a₁ и a₂, учитывающие влияние локальных давлений сыпучих материалов, определя­ют по формулам:

a₁ = 0,4а₂x₁с₁;       a₂ = 0,02а₂x₂с_2,

где x₁,x₂ — коэффициенты, учитывающие влияние относительной толщины стен и опреде­ляемые по формулам:

;

;

t — толщина стен силоса без ребер или приведенная толщина стен с ребрами (по равенству моментов инерции) ;

 t_пот — номинальная толщина стен по табл. 2;

 с₁ — коэффициент, учитывающий длитель­ность действия давления и принимае­мый равным: 1 —при действии полного давления: 0,7 — при действии кратко­временной части давления и 0,3 — при действии длительной части давления в соответствии с п. 4.22.

Таблица 2

При коэффициенте с₁ = 1 значения a₁ и a₂ опре­деляют по графикам, приведенным соответственно на черт. 4 и 5.

5.7. Стены круглых железобетонных силосов ди­аметром 6 и 12м, имеющих шарнирно связанные со стенами жесткие в горизонтальной плоскости диа­фрагмы, допускается рассчитывать в зонах на высо­тах h₁,h₂ и h₃  (см. черт. 1) на центральную растяги­вающую продольную силу N, определяемую по фор­муле

,        (12)

где а₁ — коэффициент, значение которого в преде­лах высот h₂ и h₃   принимается по табл. 1, в пределах высоты h₁ — равным 0,5.

Примечание. При h30 м h₁ =h₂ = h₃ =5 м; при меньших значениях  h высоту зон h₁, h₂ и h₃ принимают равной при h/6.

Черт. 4. Значения коэффициента a₁

Черт. 5. Значений коэффициента a₂

5.8. При расчете стен многогранных силосов (кроме прямоугольных) продольные растягиваю­щие силы определяют по формуле (10) как для круглого силоса диаметром, равным четырем гид­равлическим радиусам многогранного силоса. Про­летный и опорный изгибающие моменты в гранях многогранника определяют как суммы моментов, рассчитанных по формулам (11) и (17). В формуле (17) 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 (черт. 6, а) , а также на сумму усилий, возникающих в стенах звездочки, в случае загрузки звездочки и смежного силоса (черт. 6, б). 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 определять по формуле

 ,    (13)

где a₃ — коэффициент, принимаемый по данным табл. 3 для опорного и пролетного момен­тов в зависимости от угла y, указанного на черт. 6, в;

 — нормативное горизонтальное давление сы­пучего материала на стены звездочки, оп­ределяемое по п. 4.6; для звездочек си­лосных корпусов с рядовым расположе­нием силосов допускается принимать

,

 — давление в силосе по формуле (1).

 При загрузке звездочки и силоса (см. черт. 6, б) продольную силу и изгибающий момент определя­ют по формулам:

;          (14)

 ;       (15)

Черт. 6. К расчету звездочки

а — загрузка звездочки; б — загрузка звездочки и силоса; в — определение угла y; г — дополнительное армирование стен звездочки: 1 — опорная арматура; 2 - пролетная ар­матура

Для силосных корпусов со сборными силосами, соединенными между собой в местах касания, ко­эффициент g_с в формуле (13) допускается прини­мать равным 1,25 для наружных силосов и 2,5— для внутренних.

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 давлений в потоке (см. п. 4.9).

Таблица 3

Примечание. При диаметре силоса 9 м значение коэффициента a₃ определяется интерполяцией.

5.11. Расчетную растягивающую продольную силу N и расчетный изгибающий момент М в вертикаль­ных сечениях стен квадратных железобетонных си­лосов от горизонтальных давлений сыпучего матери­ала следует определять по формулам:

;        (16)

,       (17)

где   b₁ — 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 решении уз­ловых соединений.

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

;       (18)

;         (19)

,      (20)

где g_f — коэффициент надежности по нагрузке, равный 1,1 при расчете на прочность и равный 1 при расчете по деформациям, раскрытию и закрытию трещин.

Примечание. Для верхних и нижних участков стен круглых силосов, рассчитываемых согласно п. 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 загружении смежных сило­сов в расчетах по предельным состояниям второй группы значения ширины раскрытия трещин и про­гиба, определенные по СНиП 2.03.01-84, следует умножать на коэффициент с_var. Значение с_var  прини­мается равным 1,1 при s_s = 200 МПа (2000 кгc/см² ) и 1,2 при s_s = 270 МПа (2700 кгс/см² ) .

5.14. При осуществлении мероприятий по сниже­нию горизонтальных давлений сыпучих материалов в соответствии с п. 3.35 допускается в стенах сило­сов, из которых зерно выпускается через разгрузоч­ные трубы или через смежные силосы и звездочки, усилия от горизонтальных давлений сыпучих мате­риалов определять по формулам (10), (11), (16) и (17), умножая коэффициенты a₁, a₂  и  [а для высот h₂ и h₃ - коэффициент а₁ в формуле (12)] на уменьшающий коэффициент g₁, равный 0,3.

5.15. Дополнительные усилия в стенах силосов от изгиба сблокированных силосов как целого блока следует определять расчетом блока силосов на упру­гом основании. При соблюдении условий п. 3.23 до­пускается не учитывать эти дополнительные усилия.

5.16. Коэффициенты условий работы при расчете стен силосов следует определять в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84, принимая для стен силосов, возводимых в скользящей опалубке, в пре­делах засыпки сыпучих материалов коэффициент условий работы арматуры g_s = 0,9, коэффициент ус­ловий работы бетона g_b = 0,75. На последний коэф­фициент следует умножать R_b и R_bt. При g_b = 0,75 коэффициент g_b2, учитывающий длительность дейст­вия нагрузки, принимается равным 1.

5.17. Стены железобетонных силосов, в которых площадь сечения вертикальной арматуры меньше минимальной, указанной в СНиП 2.03.01-84, следует рассчитывать на сжатие как бетонные конструкции с коэффициентом условий работы, приведенным в п. 5.16.

5.18. Расчетная вертикальная продольная сила Nот трения сыпучего материала о стену силоса на еди­ницу длины периметра горизонтального поперечного сечения на глубине z от верха засыпки определяется по формуле

.     (21)

При расчете стен силосов на сжатие следует учи­тывать загрузку смежных силосов.

По формуле (21) допускается определять про­дольные силы, возникающие в стенах разгрузочных труб и подвесках для электротермометров, с умно­жением на коэффициент g_ext = 1,5. Для разгрузоч­ных труб следует также учесть силу трения сыпучего материала внутри трубы.

5.19. При расчете стен силосов на сжатие макси­мальные напряжения сжатия следует определять в месте опирания стен на плиту днища, на балки или фундаментную плиту.

При расчете на сжатие нижней зоны стен силосов расчетная нагрузка от веса сыпучих материалов ум­ножается на коэффициент, равный 0,9.

5.20. При расчете горизонтальной и вертикальной арматуры стен железобетонных силосов диаметром свыше 12 м следует учитывать также ветровую на­грузку, рассчитывая силос как оболочку, при этом радиальные деформации оболочки силоса при запол­ненном силосе следует определять с учетом реакции заполнения. Допускается при этом рассматривать сыпучий материал как линейно-податливое основа­ние с коэффициентом постели С, который следует определять по формуле, где Е_т опреде­ляется по п. 4.18.

5.21. Стены силосов при h < 1,5должны быть проверены на усилия от давления как стены бункера.

Давление сыпучего материала на стены бункера на глубине z от верха засыпки определяют по фор­муле

.                (22)