СНиП 2.10.05-85 => 5. расчет конструкций. Стены железобетонных силосов. Таблица 2. Таблица 3.

5. РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИЙ

 

5.1. Несущие конструкции производственных зданий и сооружений предприятий должны соответствовать стандарту СТ СЭВ 384-76. При этом необходимо учитывать нагрузки и их сочетания в соответствии с пп. 4.1-4.3, а также динамическое воздействие на конструкции оборудования.

Примечания: 1. Конструкции помещений с производствами категории Б (перекрытия, включая заполнение монтажных проемов, внутренние стены, перегородки), а также рабочих зданий элеваторов, надсилосных и подсилосных этажей (включая наклонные днища и воронки силосов) следует рассчитывать на прочность от воздействия особой нагрузки по п. 4.1 (примеч. 1), принимаемой равномерно распределенной по всей площади конструкций внутри помещения, при этом все остальные кратковременные нагрузки допускается не учитывать.

2. Наружные легкосбрасываемые конструкции (за исключением оконных стекол и других конструкций, входящих в расчетную площадь 0,03 м² на 1 м³ объема помещений) допускается проектировать из условий их разрушения или вскрытия при избыточном давлении внутри помещения р_а =2000 Па (200 кгс/м² ).

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 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

Диаметр силоса, м	3	6	12	18	24
Номинальная толщина стен tпот, см	16	18	24	27	30

 

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

 

d, м	h, м	Опоры						Пролеты
		y, град
		0	5	10	15	20	22,5	0	5	10	15	20	22,5
6	30	0,186	0,153	0,124	0,100	0,083	0,057	0,116	0,092	0,072	0,057	0,042	0,029
6 12	15 30	0,150	0,125	0,100	0,080	0,066	0,057	0,093	0,075	0,060	0,045	0,035	0,029
12	15	0,075	0,060	0,057	0,057	0,057	0,057	0,040	0,037	0,029	0,029	0,029	0,029

 

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 N от 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)