СНиП 2.09.03-85 => Емкостные сооружения для сыпучих материалов. 8. закрома. Таблица 8. 9. бункера. 10. силосы и силосные корпуса для...

ЕМКОСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

 

8. ЗАКРОМА

 

8.1. Нормы настоящего раздела следует соблюдать при проектировании открытых закромов для хранения сыпучих и штучных материалов.

8.2. Закрома допускается располагать в зданиях и на открытых площадках заглубленными или наземными, как правило, сблокированными, многоячейковыми.

8.3. Размеры ячеек закромов в плане следует принимать, как правило, 6´6, 6´9 и 9´9 м. Допускается принимать большие размеры, кратные 3 м, если это обусловливается технологическими требованиями.

8.4. Высоту стен закромов следует принимать равной 3,6; 4,8 или 6 м.

Минимальное заглубление стен закромов от уровня пола или планировочной отметки земли следует принимать равным 0,6 м, а пола - 0,3 м, минимальное превышение верха стен закромов над уровнем пола или планировочной отметки земли - равным 1,2 м.

8.5. Закрома следует проектировать, как правило, железобетонными.

8.6. В закромах для хранения металлической шихты стены с внутренней стороны и сверху должны быть защищены деревянными брусьями. В монолитных закромах допускается устройство защиты из старогодных рельсов.

В закромах для сыпучих материалов защиту следует предусматривать только по верху стен.

8.7. Полы закромов надлежит выполнять из камня грубого окола или грунтовыми.

При загрузке и выгрузке материалов грейферными кранами следует предусматривать буферный слой из хранимого материала толщиной не менее 0,3 м.

8.8. Горизонтальное давление материала на стены закромов допускается определять как для подпорных стен. Нормативные характеристики материалов, хранимых в закромах, следует принимать в соответствии с табл. 8.

 

Таблица 8

 

Материал	Нормативный удельный вес, кН/м3 (тс/м3)	Нормативный угол внутреннего трения, град
Чушковый чугун	40 (4)	45
Литники	35 (3,5)
Ферросплавы	40 (4)
Металл передельный	35 (3,5)
Стальная стружка	20 (2)	50
Чугунный лом	25 (2,5)	45
Стальной лом	20 (2)
Хромовая руда	27 (2,7)
Марганцевая руда	20 (2)
Железная руда	25 (2,5)
Шлак передельный	18 (1,8)
Кварцит	20 (2)
Шамот	18 (1,8)
Дунит	28 (2,8)
Хромит	31 (3,1)
Шлак	12 (1,2)	40
Песок сырой	18 (1,8)	35
Известняк	17 (1,7)
Глина	18 (1,8)
Каолин сырой	14 (1,4)
Известь	8 (0,8)
Магнезитовый порошок	19 (1,9)	33
Песок сухой	16 (1,6)	30
Кокс и коксик	8 (0,8)

 

8.9. Стены закромов должны быть рассчитаны также на горизонтальное давление грунта с учетом временной нормативной нагрузки на поверхности земли интенсивностью не менее 20 кПа (2 тс/м²) при опорожненном закроме.

8.10. Коэффициент надежности по нагрузке для определения расчетного веса материалов заполнения закромов следует принимать g_с = 1,2. Расчетный угол внутреннего трения определяется делением значения нормативного угла внутреннего трения на коэффициент надежности по нагрузке g_f = 1,1.

8.11. Для осмотра, ремонта, очистки закромов их необходимо обеспечивать переносными лестницами.

 

9. БУНКЕРА

 

9.1. Нормы настоящего раздела следует соблюдать при проектировании наружных бункеров и бункеров, располагаемых внутри зданий и сооружений.

9.2. Проектирование бункера должно включать два последовательных этапа: 1) определение геометрических параметров - формы бункера и его воронки, углов наклона стенок, размеров выпускного отверстия, которые определяются расчетом на основании физико-механических характеристик сыпучего материала с учетом неблагоприятных их изменений, при этом должны исключаться сводообразование над выпускным отверстием и зависание на стенках; 2) расчет и проектирование конструкций бункеров и их защиты от ударов и истирания.

9.3. Определение геометрических параметров бункеров различается для связных (имеющих сцепление, слеживающихся) и несвязных (не имеющих сцепления, неслеживающихся) сыпучих материалов. К связным относятся, как правило, материалы, содержащие фракции менее 2 мм и имеющие влажность более 2%, а к несвязным - щебень, галька и другие материалы с крупностью зерен 2 мм и более, а также песок с крупностью зерен до 2 мм и влажностью до 2%.

9.4. При проектировании бункеров необходимо принимать во внимание, что имеются две возможные формы истечения сыпучего материала: гидравлическая, при которой находится в движении сыпучий материал во всем объеме бункера, и негидравлическая, при которой движется только центральная часть над выпускным отверстием, а остальной материал неподвижен.

Для связных или самовозгорающихся сыпучих материалов следует проектировать бункера с гидравлической формой истечения, а для несвязных, как правило, с негидравлической.

9.5. Бункера негидравлического истечения для несвязных материалов могут быть различной формы: пирамидальной, конической, с плоским горизонтальным днищем, параболической или другой симметричной или несимметричной формы.

При проектировании геометрических параметров для таких бункеров нормируется только один параметр - размер выпускного отверстия, который должен определяться в зависимости от размера максимального куска сыпучего материала.

Угол наклона стенок воронки допускается принимать произвольным, за исключением случаев, когда по условиям технологии требуется полное опорожнение бункера. В этом случае угол наклона стенок следует принимать по углу естественного откоса сыпучего материала с превышением последнего на 5-7°.

9.6. Бункера для связных материалов гидравлического истечения надлежит назначать конической, пирамидальной или лотковой формы. Другие формы (параболическая, с плоским днищем), а также несимметричные бункера не допускаются.

Угол наклона станок и размеры выпускного отверстия таких бункеров следует рассчитывать на основании физико-механических характеристик сыпучего материала: угла внутреннего трения (угол естественного откоса не допускается), удельного сцепления, угла внешнего трения, эффективного угла трения, функции истечения, - определяемых с помощью приборов, измеряющих сопротивление сыпучего материала на сдвиг.

Угол наклона стенок допускается приближенно выбирать по черт. 6 в зависимости от угла внешнего трения (угла трения сыпучего материала по материалу стенки бункера).

 

 

Черт. 6. Графики для определения угла наклона стенок бункеров для связных материалов

1 - для бункеров с прямоугольной формой выпускного отверстия (отношение сторон 3:1 и более); 2 - для воронок конической формы с круглым отверстием или пирамидальной формы с квадратным отверстием; j - угол трения сыпучего материала по стенкам бункера; a - угол наклона стенки к горизонтали

 

9.7. При проектировании бункеров для связных сыпучих материалов объемно-планировочное решение бункерного пролета зданий следует устанавливать после определения геометрических параметров бункеров. Бункерные пролеты должны иметь унифицированные сетки колонн и высоты этажей.

9.8. При проектировании бункеров следует обеспечить максимальное использование всего геометрического объема бункера (не менее 80% при загрузке).

9.9. Давление сыпучего материала на стенки бункера следует принимать как для подпорной стены без учета сил трения между сыпучим материалам и стенками бункера.

9.10. Конструкции бункера следует рассчитывать на действие временной нагрузки от веса сыпучего материала, заполняющего бункер, постоянных нагрузок от собственного веса конструкций, веса футеровки, а также на действие постоянных и временных нагрузок надбункерного перекрытия.

9.11. Стенки бункера следует рассчитывать на растягивающие усилия в горизонтальном и скатном направлениях и изгибающие моменты от местного изгиба из плоскости станок. Конструкции бункера в целом рассчитываются на общий изгиб, учитывающий пространственную работу бункера.

9.12. При расчете конструкций бункеров удельный вес g сыпучего материала необходимо принимать по технологическому заданию.

9.13. Бункера следует проектировать, как правило, железобетонными или сталежелезобетонными (из плоских железобетонных плит и стального каркаса), или сборно-монолитными железобетонными. Стальными допускается проектировать воронки, сужающиеся части бункеров, параболические (висячие бункера), а также бункера, которые по технологическим условиям подвергаются механическим, химическим и температурным воздействиям сыпучего материала и не могут быть выполнены из железобетона.

9.14. Внутренние грани углов бункеров для связных материалов следует проектировать с вутами или закруглениями.

9.15. Бункера для пылевидных материалов должны быть герметичными, а бункера, предназначенные для пылящих материалов (сухие кусковые материалы горных пород малой крепости, например известняк), - оборудованы аспирационными установками.

9.16. Внутренние поверхности бункеров следует разделять на участки, подвергающиеся износу (I и II зоны) и не подвергающиеся износу (III зона).

I зона - участок, подвергающийся ударам потока сыпучего материала при загрузке бункера и истиранию при его разгрузке. I зону следует защищать, как правило используя принцип самозащиты, или износостойкой защиты на упругом основании или резиной.

II зона - участок, подвергающийся истиранию сыпучим материалом в процессе разгрузки бункера. II зону следует защищать каменным литьем, шлакоситаллом, полимерными материалами, резиной и другими материалами, а при температуре сыпучего материала свыше 50 °С - шлакокаменным и каменным литьем термостойких составов.

III зона - участок, не требующий защиты.

9.17. При сочетании истирающего воздействия, высокой температуры и химической агрессии сыпучего материала внутренние поверхности бункеров следует защищать плитами из шлакокаменного литья, износостойкого и жаростойкого бетона (с заполнением швов раствором кислотостойких и жаростойких составов), а также в отдельных случаях листами из соответствующих видов сталей (термостойких и др.).

9.18. При эксплуатации бункеров в агрессивной и газовой среде их наружные поверхности следует защищать от коррозии в соответствии с требованиями СНиП 2.03.11-85.

9.19. При проектировании бункеров для влажных сыпучих материалов, располагаемых в неотапливаемых помещениях, необходимо предусматривать эффективный обогрев стен бункеров в целях предотвращения смерзания материала в бункере.

9.20. Утеплитель стен бункеров для пылевидного материала во избежание конденсации водяных паров следует располагать снаружи и выполнять из несгораемых материалов.

9.21. При проектировании бункеров для связных материалов, поступающих в нагретом или смерзшемся состоянии, необходимо предусматривать теплоизоляцию стен бункеров в соответствии с теплотехническим расчетом, исключающую конденсацию водяных паров при нагретом материале, а также примерзание к стенам смерзшегося материала.

9.22. Бункера, как правило, должны иметь перекрытия из несгораемых материалов с проемами для загрузки. Если загрузка производится средствами не непрерывного транспорта (вагоны, автомашины, грейферы), допускается выполнять бункер без перекрытия, но с обязательным устройством сплошного ограждения высотой не менее 1 м с боков и со стороны, противоположной загрузке. Необходимость устройства стальных решеток для перекрытия технологических проемов и размер ячеек решеток определяются технологическим заданием.

9.23. В бункерах для пылевидных материалов необходимо предусматривать сверху перекрытия монолитную армированную стяжку толщиной 50 мм, если толщина плит на месте стыка 100 мм и менее.

9.24. В бункерах, предназначенных для горячих сыпучих материалов, между износостойкой защитой и несущей конструкцией следует предусматривать термоизоляцию из несгораемых материалов: в стальных бункерах - при температуре нагрева свыше 300 °С, а в железобетонных - свыше 100 °С.

9.25. В бункерах, предназначенных для хранения сыпучих материалов, выделяющих воспламеняющиеся газы (например, метан из каменного угля), конструкция перекрытия не должна иметь выступающих вниз ребер.

9.26. В перекрытиях бункеров должны быть устроены люки, закрываемые заподлицо с перекрытием металлическими крышками. В надбункерном помещении должны предусматриваться подъемно-транспортные устройства, а внутри бункеров снизу перекрытий - петли для крепления талей и других монтажных средств.

9.27. Бункера должны оснащаться устройствами для механической очистки стен и удаления зависшего сыпучего материала, чтобы исключалась необходимость спуска людей в бункера.

 

10. СИЛОСЫ И СИЛОСНЫЕ КОРПУСА ДЛЯ ХРАНЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ

 

10.1. Нормы настоящего раздела должны соблюдаться при проектировании силосов и силосных корпусов, выполняемых из железобетона или стали и предназначающихся для хранения промышленных сыпучих материалов.

Силосы для хранения зерна и продуктов его переработки следует проектировать в соответствии с требованиями СНиП 2.10.05-85.

10.2. Форму, размеры и расположения силосов в плане следует принимать в соответствии с требованиями технологии производства, унификации, грунтовыми и температурными условиями, а также исходя из результатов технико-экономических сопоставлений и с учетом архитектурно-композиционных требований.

Допускается блокировка силосных корпусов с обслуживающими зданиями II категории огнестойкости. При этом должна быть учтена разность осадок фундаментов силосов и примыкающих зданий.

10.3. Форма воронки силоса, углы ее наклона, а также размеры выпускного отверстия должны определяться с учетом условий надежного истечения сыпучего материала в соответствии с требованиями пп. 9.2-9.6.

10.4. Силосы допускается проектировать как отдельно стоящими, так и сблокированными в корпуса. При диаметре более 12 м силосы следует проектировать, как правило, отдельно стоящими.

10.5. Форма отдельного силоса в плане принимается. как правило, круглой. Допускается при соответствующем обосновании принимать силосы квадратными и многогранными.

10.6. При проектировании силосных корпусов следует, как правило, принимать: сетки разбивочных осей, проходящих через центры сблокированных силосов, 3´3, 6´6 и 12´12 м; наружные диаметры круглых силосов - 3, 6, 12, 18 и 24 м; размеры в осях стен квадратных силосов - 3´3 м; высоты стен силосов, а также подсилосных и надсилосных этажей - кратными 0,6 м.

10.7. Железобетонные силосные корпуса длиной до 48 м допускается проектировать без деформационных швов.

При нескальных грунтах основания отношение длимы силосного корпуса к его ширине и высоте должно быть не более 2. При однорядном расположении силосов это отношение допускается увеличивать до 3.

Допускается увеличение длины корпуса и указанных отношений при соответствующем обосновании.

10.8. При проектировании многорядных силосных корпусов с круглыми в плане силосами пространство между ними (звездочки) следует использовать для размещения лестниц, различных коммуникаций, установки технологического оборудования, не требующего обслуживания, а также для хранения несвязных сыпучих материалов.

 

Примечание. При хранении в силосах горячих сыпучих материалов устройство лестниц в звездочках допускается при условии соблюдения требований СНиП II-33-75.

 

10.9. Выпускные отверстия в силосах должны, как правило, располагаться центрально. При необходимости устройства нескольких выпускных отверстий их следует располагать симметрично относительно осей силоса.

10.10. При проектировании силосных корпусов следует исходя из ТП 101-81*, технико-экономической целесообразности и конкретных условий строительства предусматривать применение монолитного железобетона (при возведении индустриальными методами) или сборного железобетона (из унифицированных изделий).

Допускается применение стальных силосов для сыпучих материалов, хранение которых не допускается в железобетонных емкостях, а также стальных инвентарных и оперативных силосов.

10.11. При проектировании стен силосов из стали следует предусматривать индустриальные методы их изготовления и монтажа путем применения; листов и лент больших размеров; способа рулонирования; изготовления заготовок в виде "скорлуп"; автоматической сварки с минимальным количеством сварных швов, выполняемых на монтаже, а также других передовых методов.

10.12. Сборные железобетонные стены силосов следует проектировать для силосов круглых в плане диаметром 3 м из объемных блоков. При больших размерах - из отдельных элементов, укрупняемых перед монтажом в царги или блоки, или из элементов, монтируемых без предварительного укрупнения.

10.13. В проектах должны предусматриваться мероприятия, обеспечивающие защиту стыков сборных элементов от проникания атмосферных осадков и пыления мелкодисперсных хранимых материалов.

10.14. Внутренние поверхности стен и днища силосов не должны иметь выступающих горизонтальных ребер и впадин.

10.15. Днища силосов в зависимости от диаметра силоса и хранимого материала следует проектировать в виде железобетонной плиты со стальной полуворонкой и бетонной забуткой или в виде железобетонной или стальной воронки на все сечение силоса.

10.16. Стены и днища силосов для абразивных и кусковых материалов следует защищать от истирания и разрушения при загрузке.

Материал для защиты стен и днища силосов следует выбирать в зависимости от физико-механических свойств хранимого материала. При проектировании силосов необходимо учитывать также химическую агрессию хранимого материала и воздушной среды.

10.17. При применении для загрузки силосов трубопроводного контейнерного пневматического транспорта на надсилосном перекрытии следует предусматривать предохранительные клапаны для предупреждения возникновения избыточного давления в силосах.

10.18. Надсилосные перекрытия следует проектировать, применяя сборные железобетонные плиты по сборным железобетонным или стальным балкам. Для силосов со стальными стенами перекрытие допускается проектировать из стали.

10.19. Покрытия отдельно стоящих круглых силосов при отсутствии надсилосного помещения, а также силосов диаметром более 12 м допускается проектировать в виде оболочек.

10.20. Надсилосные помещения и конвейерные галереи следует проектировать, применяя облегченные стеновые ограждения из несгораемых материалов. Допускается также применение сборных железобетонных конструкций.

10.21. Наружные стены неотапливаемых подсилосных помещений следует проектировать, как правило, применяя железобетонные сборные панели. Стены отапливаемых помещений в подсилосной части должны проектироваться панельными или кирпичными.

10.22. При проектировании соединительных галерей между силосами или между силосными корпусами следует учитывать относительные смещения силосов или силосных корпусов, вызываемые неравномерными осадками и кренами.

10.23. Колонны подсилосного этажа надлежит проектировать сборными или монолитными железобетонными.

10.24. Фундаменты отдельно стоящих силосов и силосных корпусов следует проектировать в виде монолитных железобетонных безбалочных плит. На скальных и крупнообломочных грунтах допускается принимать фундаменты отдельно стоящие, ленточные или кольцевые, монолитные или сборные.

Свайные фундаменты следует предусматривать, если расчетные деформации естественного основания превышают предельные или не обеспечивается его устойчивость, а также при наличии просадочных грунтов и в других случаях при соответствующем технико-экономическом обосновании.

10.25. Конструкции силосов необходимо рассчитывать на нагрузки и воздействия в соответствии с требованиями СНиП 2.01.07-85. При расчете силосов должны быть также учтены нагрузки и воздействия:

временные длительные - от веса сыпучих материалов, части горизонтального давления и трения сыпучих материалов о стены силосов, веса технологического оборудования [не менее 2 кПа (200 кгс/м²)], усадки и ползучести бетона, крена и неравномерных осадок;

кратковременные - возникающие при изготовлении, перевозке и монтажа сборных конструкций, при изменении температур наружного воздуха, от части горизонтального неравномерного давления сыпучих материалов, от давления воздуха, нагнетаемого в силос, при активной вентиляции и гомогенизации;

особые - от давления, развиваемого при взрыве.

10.26. Аэродинамические коэффициенты при расчете силосов на ветровые нагрузки принимаются по СНиП 2.01.07-85.

Аэродинамические коэффициенты общего лобового сопротивления силосов при расчете нижней зоны силосов (колонн и фундаментов) допускается принимать: для одиночных силосов, расположенных от других на расстоянии, большем 3 диаметров силосов (по центрам), с = 0,7; при меньшем расстоянии с = 1,3; для сблокированных силосов с = 1,4.

10.27. Коэффициенты надежности по нагрузке g_f для собственного веса конструкций, полезной нагрузки на перекрытиях, снеговой и ветровой нагрузок принимаются по СНиП 2.01.07-85:

для горизонтальных и вертикальных давлений сыпучих материалов g_f = 1,3;

для температурных воздействий и для давления воздуха в силосе g_f = 1,1.

10.28. При расчете на сжатие нижней зоны силосов (колонн подсилосного этажа и фундаментов) расчетная нагрузка от веса сыпучих материалов умножается на коэффициент 0,9.

10.29. Стены круглых силосов диаметром до 12 м включительно, квадратных и многогранных силосов кроме расчета на прочность следует рассчитывать на выносливость с коэффициентами асимметрии цикла p_s и p_b:

в стенах с предварительным напряжением p_s = 0,85;

в ненапряженных стенах р_s = р_b = 0,7.

10.30. Силосы, загружаемые горячим сыпучим материалом (с температурой свыше 100 °С на контакте с бетоном), должны быть рассчитаны с учетом кратковременного и длительного действия температуры по предельным состояниям первой и второй групп.

10.31. Для смесительных силосов с образованием кипящего слоя (гомогенизация) нормативное давление на днище и стены (в пределах высоты кипящего слоя) от сыпучего материала и сжатого воздуха определяется как равномерное по площади днища и периметру стен гидростатическое давление жидкости силоса с удельным весом, равным 0,6g, с учетом повышения уровня сыпучего материала в процессе гомогенизации. В расчете учитывается большее из давлений, вычисленных без гомогенизации или с ее учетом.

При нагнетании воздуха без образования кипящего слоя избыточное давление воздуха учитывается в сочетании с давлением сыпучего материала.

10.32. При внецентренной загрузке и разгрузке силоса диаметром 12 м и более его стены следует проверять на действие несимметричного давления сыпучего материала.

10.33. Предельная ширина раскрытия вертикальных трещин в стенах железобетонных силосов определяется по СНиП 2.03.01-84, при этом принимается d = 1,2 для круглых и d = 1 для квадратных силосов.

10.34. Прогиб от временных длительных нормативных нагрузок для стен квадратных и многогранных силосов не должен превышать 1/200 пролета в осях стен.

10.35. Нормативное горизонтальное давление сыпучего материала на стены силоса следует принимать равномерно распределенным по периметру и определять по формуле

, (41)

где gⁿ, fⁿ - удельный вес и коэффициент трения сыпучего материала;

- гидравлический радиус сечения (А и u - площадь и периметр поперечного сечения силоса);

е - основание натуральных логарифмов;

- коэффициент бокового давления сыпучего материала;

jⁿ - угол внутреннего трения сыпучего материала;

z - расстояние от верха засыпки материала.

10.36. Нормативное вертикальное давление сыпучего материала определяется по формуле

. (42)

10.37. Полное нормативное (длительное и кратковременное) горизонтальное давление сыпучего материала на стены силосов следует определять по формуле

, (43)

где а - коэффициент, приведенный в табл. 9 и учитывающий дополнительные давления при заполнении и опорожнении силосов, обрушении сыпучего материала и при работе систем пневматического выпуска.