СНиП 2.10.05-85 ПРЕДПРИЯТИЯ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ ПО ХРАНЕНИЮ И ПЕРЕРАБОТКЕ ЗЕРНА - 4. Нагрузки и воздействия

4. НАГРУЗКИ И ВОЗДЕЙСТВИЯ

4.1. Конструкции зданий и сооружений для хране­ния и переработки зерна следует рассчитывать на на­грузки и воздействия в соответствии с требования­ми СНиП II-6-74. При расчете силосов и бункеров должны быть также учтены следующие нагрузки и воздействия:

временные длительные — от веса сыпучих матери­алов; равномерного и длительной части горизон­тального неравномерно распределенного по высоте и периметру давления сыпучих материалов на стены силосов и звездочек; трения сыпучих материалов о стены силосов; давления сыпучих материалов на днище силосов; подвесок электротермометров; ве­са технологического оборудования с учетом дина­мических воздействий; усадки и ползучести бетона; крена при неравномерных осадках фундаментов; неравномерно распределенного реактивного давле­ния грунта на подошву фундамента и неравномер­ной загрузки силосов; изгиба силосного корпуса при сблокированных силосах;

кратковременные — возникающие при изменении температуры наружного воздуха; от кратковремен­ной части горизонтального неравномерного давле­ния сыпучих материалов; давления воздуха, нагне­таемого в силос при активной вентиляции, газации, гомогенизации и пневматической выгрузке сыпуче­го материала.

Примечания: 1. Для зданий и сооружений, где воз­можен аварийный взрыв пылевоздушной смеси, следует также учитывать временную особую нагрузку - от давления, развиваемого при взрыве.

2. Длительную и кратковременные части горизонтально­го неравномерного давления сыпучих материалов следует определять согласно п. 4.22.

4.2. При расчете на прочность коэффициент на­дежности по нагрузке для давления сыпучих мате­риалов на стены и днища силосов, бункеров и зерно­складов следует принимать равным 1,3, для ветро­вой нагрузки на рабочие здания — 1,3, для давлений воздуха и нагрузок, вызванных температурными воздействиями, -1,1.

Примечание. Снеговую нагрузку на конусные по­крытия одиночных силосов необходимо принимать с коэф­фициентом с=0,4, с распространением этой нагрузки по всей площади покрытия или по ее половине.

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 2000 Па (200 кгс/м² ) с учетом коэффициента надежности по нагрузке (для предельных состояний первой группы) , равно­го 1,2.

4.4. Удельный вес сыпучих материалов g, их угол внутреннего трения j и коэффициент трения сыпу­чих материалов о стены силоса f необ-ходимо при­нимать в соответствии с рекомендуемым приложе­нием 1.

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 п. 4.6, совместно с местными повы­шенными давлениями — кольцевым, локальным и полосовым, величины которых следует определять согласно требованиям пп. 4.7 — 4.9 и 4.12.

4.6. Равномерно распределенное по периметру нормативное горизонтальное давление сыпучих ма­териалов  на стены силосов на глубине z от верха засыпки определяется по формуле

,             (1)

где r — гидравлический радиус поперечного сече­ний силоса, определяемый по формуле

;

А, U— площадь и периметр поперечного сечения  силоса;

l — коэффициент бокового давления сыпучего материала, определяемый по формуле

  l = tg²(45°-j/2)

(для   зерна  допускается   принимать l= 0,44);

 е — основание натурального логарифма.

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  определяется по формуле

,               (2)

где а₁ — коэффициент местного повышения давле­ния, принимаемый согласно требованиям п. 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

,          (3)  

где а₂ — коэффициент местного повышения давле­ния, принимаемый согласно требованиям п.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 черт. 3.

Черт. 3. Пристенный выпуск зерна

 а — разрез силоса; б — план; в — эпюра давления

При внецентренной загрузке или выгрузке силосов диаметром 12м и более горизонтальное давле­ние следует определять с учетом разного уровня сы­пучего материала по периметру его верхнего конуса.

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.

4.11. Численные значения коэффициентов а₁ и а₂ в формулах (2) и (3) должны приниматься соглас­но табл. 1.

 Таблица 1

Примечание. h— высота от верха силоса до верха воронки или забутки (см. черт. 1) .

Для промежуточных отношений h/d значения коэффици­ентов а₁ и а₂  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 а₃ — коэффициент местного повышения давле­ния сыпучего материала, равномерно рас­пределенного по всему периметру квад­ратного силоса или звездочки.

Значение коэффициента а₃ для квадратных сило­сов со стороной 3—4 м и для звездочек сблокиро­ванных силосов диаметром 6-12 м, высотой  h ³15м принимается равным 0,20, при высоте h < 15м- равным 0,1.

Для квадратных силосов со стороной, большей 4 м, значение а₃ 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 r_s= 0,85 при стенах с пред­варительным напряжением и  r_s =r_b == 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 а₄— коэффициент, принимаемый по рекомен­дуемому приложению 3.

4.16. При нагнетании воздуха или газа в силос, при работе пневматических систем выпуска, актив­ной вентиляции и газации неподвижного сыпучего материала (без образования кипящего слоя) кроме давлений сыпучих материалов должно быть учтено избыточное давление воздуха или газа на стены и днище силоса.

Значение и распределение избыточного давления воздуха принимаются по данным технологической части проекта.

4.17. Для силосов, в которых 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 0,67g, где g — удельный вес сыпучего материала (см. рекомендуемое приложение 1), 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  опре­деляется по формуле

 ,       (7)

где Т₁ —суточная амплитуда температуры на­ружного  воздуха,  принимаемая по СНиП II.6.74;

Е_т — модуль деформации сжатия сыпучего ма­териала; для зерновых силосов значение Е_т допускается принимать по формуле

, МПа

;

Е_с — модуль упругости материала стен сило­сов; для железобетонных стен с учетом трещин допускается принимать

Е_с= 10 000 Мпа (100 000 кгс/см2);

k_t, — коэффициент, принимаемый равным 2 для стальных и монолитных железобе­тонных стен силосов и равным 1 для сборных железобетонных стен;

 а_t  —     коэффициент линейной температурной

деформации материала стен;

d  —      внутренний диаметр силоса;

t  —       толщина стен;

n  — начальный коэффициент поперечных де­формаций (коэф­фициент Пуассона), принимаемый для зерновых продуктов рав­ным 0,4.

Допускается давление , определять по формуле

,        (7а)

где k_t1 — коэффициент, принимаемый равным: 0,4 — для стальных стен силосов: 0,2 — для   монолитных   железобетонных; 0,15 — для сборных железобетонных при толщине стен менее 15 см и 0,1— при толщине их 15 см и более.

Значение  принимается по формуле (1)  в ниж­ней зоне силоса. При определении  по формулам (7) и (7а) 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 a к горизонту поверхность днищ или воронок силосов определяют по форму­лам:

нормальное к поверхности воронки или днища

;           (8)

касательное к поверхности воронки или днища

.           (9)

4.20. При выполнении требований п. 3.35 гори­зонтальное давление на стены круглых и квадрат­ных силосов, из которых зерно выпускается через разгрузочные трубы или смежные силосы и звездоч­ки, определяют с учетом требований пп. 4.5—4.19, умножая коэффициенты а₁, а₂ и а₃ на коэффици­ент условий работы g_с = 0,3, коэффициенты р_s, и р_b - на коэффициент g_с = 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 g_ext   = 1,5 (для сило­сов диаметром 6-18 м).

Силы трения, действующие на подвески электро­термометров, допускается определять как давле­ние _¢ умноженное на коэффициент трения, дан­ный в рекомендуемом приложении 1.

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.