Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Справочник проектировщика инженерных сооружений

..pdf
Скачиваний:
16
Добавлен:
13.11.2023
Размер:
25.41 Mб
Скачать

rт ?f f2 \

Рис. 12.25. Сопряжение сборных вертикальных стенок бункеров с железобетонной колонной (а), наклонных плоских стенок ворон­ ки со сборными железобетонными вертикальными стенками (б) и плоских сборных железобетонных стенок воронки между собой (в):

а

1 — вертикальная стенка; 2 — соединительные планки; 3 — монтажные

стержни;

4 — сетка; 5 — колонна; 6 — наклонные стенки; 7 — сборные

 

стенки воронки.

 

 

 

Класс бетона шпонок и стенок

по прочности

 

 

принимают одинаковым. При изготовлении сбор­

 

 

ных вертикальных стенок бункеров оставляют

 

 

отверстия (0,25 х 0,25 м) для заполнения их

 

 

монолитными железобетонными

шпонками по

 

 

окончании монтажа бункеров.

 

12.5. Особенности расчета и конструирования стальных бункеров

Перед установкой сборных элементов на гори­ зонтальные поверхности полок предусматривает­ ся подливка цементным раствором состава 1 : 3 . При таком опирании отпадает надобность в соеди­ нении элементов бодтами или монтажной свар­ кой. Двойные вертикальные стенки сборных бун­ керов (рис. 12.26) включают в совместную работу и рассчитывают на эксплуатационные нагрузки как цельные сборно-монолитные стенки. Для этого рекомендуется устраивать монолитные же-* лезобетонные шпонки толщиной, равной двойной толщине смежных стенок; два других размера шпонок устанавливают расчетом на срез от мак­ симального загружения одного из смежных бун­ керов. Конструктивно эти размеры задают при­ мерно 0,25 X 0,25 м на расстоянии по высоте и по горизонтали через !.. Л ,5 м (рис. 12,27),

Определение усилий в элементах бункеров. Пи- рамидальйо-призматические бункера по расчет­ ной схеме и характеру передачи нагрузки на опоры можно разделить на две разновидности: с развитой призматической частью и с малой высо­ той призматической части (в виде воронки). Бункера с развитой призматической частью в ви­ де вертикальной балки достаточной высоты, спо­ собной воспринять нагрузку от заполнения бун- ,кера и передать ее на опоры, наиболее распрост­ раненные. При этом нагрузка на балки от воронки передается по периметру примыкания и крепле­ ние стенок воронки к вертикальным балкам на­ значается по расчету. Наклонные стенки бункера сваривают без вспомогательных элементов. В не­ которых случаях наклонные угловые ребра вы­ полняют из размалкованного уголка для удобства соединения стенок.

При малой высоте призматической части или решении бункера в виде воронки нагрузка от заполнения передается на опоры в углах бункера с помощью несущего каркаса — пространствен­ ной системы. Каркас состоит из наклонных угло­ вых ребер и горизонтальных элементов, которые обеспечивают передачу нагрузки на угловые реб­ ра, рассчитываемые на восприятие растягиваю­ щих усилий по формуле (12.24). В связи с умень­ шением усилий в ребре книзу в больших бункерах сечение угловых ребер допускается уменьшать к выпускному отверстию.

При действии растягивающего усилия в ребре в уровне верха воронки возникают горизонталь­ ные сжимающие усилия (см. рис. 12.11), опреде-

ляемые по (12.25). Усилия воспринимаются гори­ зонтальными элементами каркаса, которые схо­ дятся в узле крепления наклонного ребра. Ниж­ ние концы угловых ребер связываются между собой элементами выпускного отверстия.

Ребра жесткости разбивают листовую обшивку бункера на отдельные панели. Метод расчета листовой обшивки зависит от расположения ре­ бер жесткости. При расчете листов прямоуголь­ ных панелей применяется метод расчета прямо­ угольных пластин, загруженных равномерным давлением, расчете листов трапецеидальных па­ нелей применяется способ условного преобразо­ вания их в прямоугольные (см. рис. 12.10,а). При этом размеры преобразованного прямоугольника определяются по формулам (12.21). Лист обшивки на участке между ребрами жесткости представ­ ляет собой упруго защемленную на опорах одно­ пролетную пластину. Однако в связи с возмож­ ностью возникновения на опорах фибровой изгибной текучести материала принимают в качестве граничных условий опирания неподвижные шар­ ниры.

При горизонтальных ребрах жесткости воронки (рис. 12.28) обшивка бункера работает на местный изгиб из плоскости грани под действием нормаль­ ного давления материала заполнения, которое определяется по формуле (12.14), а также испы­ тывает действие скатных растягивающих усилий. Горизонтальные растягивающие усилия при этом не учитываются, так как они воспринимаются ребрами.

Нагрузка на пластину от нормального давле­ ния изменяется по высоте по закону трапеции. Для расчета пластины принимается среднее рав­ номерно распределенное давление на соответст­ вующих горизонтальных ребрах, служащих опо­ рами пластины,

Рп --

Рп\ + РпЗ

(12.39)

ô

Максимальный изгибающий момент действует в середине пролета пластины в направлении мень­ шей стороны и для полосы шириной, равной еди­ нице, определяется по формуле

=

n.f,

(12.40)

где Mt — изгибающий момент для простой балки в середине пролета; щ — предельная растяги­ вающая сила (кН/м);

п

(12.41)

Е — модуль упругости стали, кПа; t — толщи­ на стенки бункера, м; р, — коэффициент Пуассо­ на; Ci — расстояние между ребрами, м; / — про­ гиб в середине пролета м,

/ =

 

4рпР(

я 3

(п. 4- пЕ)

где

 

я 2Е/

Ир — ■

(12.42)

c f o - H 2)

Растягивающие скатные (продольные) усилия на единицу длины в обшивке от массы сыпучего

равны (в сечении II—II середины рассматривае­ мой панели):

 

 

*

 

°2М »

 

 

 

 

 

2 (а. + Ь.) sin а 4

 

 

 

 

 

G2 ( 2 - ô x)ô„ .

 

 

 

 

2

2 (а( + b() sin а ,

 

 

 

 

 

G2 ( 2 - Ô x)(2 —

 

 

 

 

 

 

 

2

{а. 4- Ь{) sinа 2

 

 

 

 

______ (2 — б у )

 

 

(12.43)*

 

 

 

2

(a. - f b{) sin а 3

 

 

 

 

 

где G2— зес сыпучего, Н

при полной загрузке

бункера

сечении

II—II

см. рис. 12.8, б);

аг-,

bi — размеры воронки бункера

в

сечении

II—

II, м; бХ9

бу — по

табл.

12.2;

a j...a 4 — углы

наклона

стенок воронки (см. рис.

12.3).

 

 

Рис. 12.28. Общий вид стального пирамидальнопризматического бункера:

1 — вертикальная стенка бункера; 2

— вертикаль­

ные и горизонтальные ребра жесткости;

3 — воронка;

4 — ребра жесткости воронки.

Для расчета принимается наибольшее из сред­ них скатных растягивающих усилий.

Растягивающее скатное напряжение на едини­

цу длины

 

U/mt

(12.44)

где t — толщина обшивки.

Проверка прочности обшивки бункера с учетом пластичных свойств стали:

5М.

/ N.

\ 3/2

 

- § г - +

( ~ Г

+

< RM>

<12-45>

где Ry — расчетное сопротивление стали

(кПа)

растяжению, сжатию,

изгибу

по пределу

теку­

чести принимается по СНиП П-23-81; ус — коэф­ фициент условий работы, принимаемый: для об­ шивки, не защищенной футеровкой, 0,8; защи­ щенной футеровкой 1.

Предельный прогиб пластины от нормативной нагрузки не должен превышать Чт ее пролета. Прогиб листа обшивки призматической части бункера в связи с тем, что обшивка в этом случае служит стенкой вертикальной балки, не должен превышать Ч100 пролета пластины. Горизон-

Рис. 12.29. Схема бункера с горизонтальными ребрами жесткости воронки:

а — свободно опертые, перпендикулярные к обшивке; б — соединяемые в углах.

тальные ребра жесткости воронки бункера проек­ тируют двух типов. В малых и средних бункерах их располагают перпендикулярно к обшивке и в углах не соединяют (рис. 12.29, а); горизонталь­ ные растягивающие усилия в этом случае пере­ даются через швы крепления обшивок смежных граней. В тяжелых бункерах их соединяют в углах пересечения, образуя замкнутую раму. Для решения углового узла ребра жесткости рас­ полагают в горизонтальной плоскости под углом к плоскости обшивки (рис. 12.19, б).

Рис. 12.30. К расчету ребер жесткости бунке­ ра.

Горизонтальные ребра жесткости воронки бун­ кера рассчитывают на изгиб от нагрузки, переда­ ваемой обшивкой, и на горизонтальные растя­ гивающие усилия от нормального давления на примыкающие поперечные стены, которые пере­ даются на рассматриваемые ребра в углах бунке­ ра. Нагрузку на ребро от нормального давления засыпки собирают с двух смежных полупролетов обшивки. Горизонтальное растягивающие уси­ лие в ребре определяют умножением горизонталь-, ного растягивающего усилия на единицу длины рассматриваемой стены по скату, которое нахо­ дится по формуле (12.19), на полусумму значений

 

 

 

Nb2

 

1

1%

'

1

Naz

Ш

Т Г Т Т

Г Т

V

 

---—------

Рщ

 

 

 

РпЪ

 

Т г п т т т т т т т

V_ __\

 

 

»Ы '

а

 

'»ъг

 

 

 

 

 

С---------------------------у,

а

примыкающих к ребру пролетов обшивки (рис. 12.30).

Если горизонтальные ребра не соединяются между собой в углах воронки, то изгибающий момент в них определяется, как в однопролетной балке (рис. 12.31,а):

Ма = 0,125рпаа \

где а — пролет рассматриваемого ребра, м. Узловые изгибающие моменты в случаях, когда

горизонтальные ребра жестко соединяются в углах, образуя горизонтальную замкнутую пря­ моугольную раму (рис. 12.31,6),

,,

Phaa3 + Phbb%

(12.46)

Узл

12 (а + Ь)

 

где pha и phb — горизонтальные составляющие

(Н/м) нормальных давлений, действующих на соответствующее ребро (рис. 12.29), при этом вторая составляющая разложения в расчет не берется

_

Рпа

л

РпЪ

 

Pha ~

sin а,

Ры> ~ sin а 2

аг и а2 — углы наклона

к горизонту

соответст­

венно стен пролета а и Ъ.

Для квадратных в плане симметричных бунке-

ров

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м

=

Pha2 .

(12.47)

 

 

 

узл

 

12

 

 

Пролетные

изгибающие

 

(12.48)

 

Ма = 0,125рЬаа2 — Музл;

 

Мь =

0,125pft6è2

Музл.

(12.49)

 

 

 

 

 

%

 

 

 

 

 

Рпа

 

 

 

J a z ■

" Т

Т

Т

Г Т

"

Naz^

 

Р*

 

 

 

 

 

Р'пЬ

«

 

т т т т т т г г п т

__-_____ }

М(х1

 

 

Ni1

1

 

Рт

 

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

£--------------------------\,

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

Рис. 12.31. Расчетные схемы горизонтальных ребер жесткости воронки бункера:

а — свободно опертые; б — соединяемые в углах.

Для обоих случаев решения горизонтальных ребер жесткости нагрузки на ребра противопо­ ложных граней воронки с разными углами накло­ на к горизонту принимают одинаковыми по боль­ шему значению.

Сечения ребер жесткости воронки подбирают на основе расчета на внецентренное растяжение с

учетом пластических

свойств стали

 

3/2

м

(12.50)

ш

< 1,

\ A R J

c W R u

 

где А — площадь сечения ребра, м2, с примыкаю-

щей к нему частью обшивки, равной 30Ô Л /

ËÜL;

v

R y

P 1

 

деляемой для середины пролета по формуле

Р п 9 С

(12.51)

P = g + n + P i - j ------g— cos ос,

гДе g — расчетная равномерно распределенная нагрузка от собственного веса конструкций, кН /м ; п — вертикальные растягивающие усилия на единицу длины балки, Н /м, в призматической части бункера на уровне примыкания воронки,— определяемые по формулам (12.20); р г — нагруз­ ка от надбункерного перекрытия, Н/м .

Четвертое слагаемое в формуле (12.51) представляет собой вертикальную составляющую нагрузки на уровне нижнего пояса балки от нор-

Рт

Рис. 12.32. Схемы нагрузок на вертикальную балку бункера:

а — вертикальная; б — горизонтальная составляющая скатного усилия; в — горизонтальная составляющая от нормального давления на обшивку воронки; г — горизонтальная составляющая от нормального давления засып­ ки на вертикальную стенку; д — суммарные горизонтальные нагрузки на пояса балки.

W — минимальный момент сопротивления сече­ ния относительно оси, параллельной обшивке.

Коэффициент с определяется в зависимости от

угла наклона стенки воронки; при

а ^

30; 50;

70° соответственно с = 1,3; 1,2; 1,1;

при

80°

с= 1. Промежуточные значения коэффициентов

сопределяются интерполяцией.

Прогиб ребра не должен превышать V 250 его пролета.

Вертикальные балки призматической части бун­ кера рассчитывают как однопролетные с пролета­ ми а и Ь у шарнирно-опертые. Частичным защем­ лением на опорах и в местах пересечения балок в расчетах пренебрегают. Обшивка воронки при этом в работе балок не учитывается, что также идет в запас прочности.

Расчет производится:

на изгиб в вертикальной плоскости, на нагруз­ ки от собственного веса элементов бункера и сыпучего материала заполнения, а также на на­ грузки от надбункерного перекрытия;

на действие нормального давления сыпучего материала заполнения на вертикальную и наклон­ ную стены, которое вызывает изгиб обшивки из плоскости грани стен и воспринимается горизон­ тальными поясами балки;

на действие горизонтальных растягивающих усилий от нормального давления на примыкаю­ щие поперечные стены, которые также воспринимартся горизонтальными поясами балки.

Вертикальная нагрузка на балку (рис. 12.32, а ) принимается равномерно распределенной, опре-

мального давления на обшивку верхней панели воронки бункера.

Максимальные изгибающие моменты от верти­

кальной нагрузки, кН

• м:

 

M a = -£ g i- ;

M b = - Ç - .

(12.52)

Нормальное давление сыпучего материала за­ полнения на вертикальную стену, действующее по закону треугольника, распределяется между верхним и нижним горизонтальными поясами вертикальной балки:

для верхнего горизонтального пояса (рис.

12.32, г ) на единицу

длины

балки

 

для

нижнего пояса

(рис. 12.32, д )

на единицу

длины балки

 

 

 

 

Pn lh

р п .

10 . .

p h2 =

n c t g a -------^---------- ^— sln а • (12-54)

В формуле (12.54) первый член представляет собой горизонтальную составляющую скатного усилия (рис. 12.32, б ), второй — горизонтальную нагрузку на нижний пояс балки от нормального давления засыпки на вертикальную стену (рис. 12.32, г), третий — горизонтальную состав­

ляющую нагрузки от нормального

давления

на обшивку верхней панели воронки

бункера

(рис. 12.32, в ) .

 

Изгибающие моменты (кН • м) в поясах балки от горизонтальных нагрузок:

Мah

Phi (Ph2> а2

Phi OW 62

8

8

(12.55)

Кроме изгиба в поясах балки возникают гори­ зонтальные растягивающие усилия от нормаль­ ного давления на примыкающие поперечные сте­ ны, которые передаются на рассматриваемые горизонтальные пояса в углах бункера и пред-

Рис. 12.33. Схема гибкого бункера без призмати­ ческой (а) и с призматической (б) частью.

ставляют собой реакции соответствующих гори­ зонтальных поясов поперечных стен:

Pftl(Pft2>“

с

P h i

( P h i ) Ь

(12.56)

Dah '

 

 

 

Ô------ •

Напряжения

в

поясах

балки определяются

по формуле

 

 

 

 

 

 

М.

+

м\

3a(b)h

< R » .

(12.57)

аф)

аф)

w 6

 

 

 

7

 

 

где Ws — момент сопротивления балки, м3; Wn и Af — момент сопротивления и площадь сечения полки, м3 и м2.

Для стенки балки напряжения от нагрузки р суммируются с соответствующими напряжения­ ми от местного изгиба из плоскости грани под действием нормального давления сыпучего мате­ риала заполнения, при расчете ее как пластины.

Стенки балок укрепляются против потери устойчивости ребрами жесткости, которые назна­ чаются в • соответствии с требованиями СНиП 11-23-81. Обычно вертикальные ребра жесткости

впризматической части бункера ставятся на рас­ стоянии, равном ее высоте, но не реже чем через 1,5...2 м. Вертикальные ребра жесткости призма­ тической части бункера рассчитывают как сво­ бодно лежащую балку, нагруженную треуголь­ ной нагрузкой и сжимаемую вертикальными по­ перечными силами бункерной балки. При расчете

всечение ребра вводят часть обшивки на участке

шириной по 15/ П в каждую сторону от реб­

ра, где R0 — по табл551 СНиП П-23-81.

h

В высоких балках (при-у > 160) устойчивость

стенки на действие нормальных напряжений может быть не обеспечена. В этом случае при ра­ боте балки на вертикальные нагрузки в расчетное сечение вводят только ппрмыкающие к полкам

участки стенки высотой 15/

V f ;

Устойчивость стенки проверяется на действие только касательных напряжений.

(12.58)

ТСГ

где т — среднее касательное напряжение, равное

Q

Па, -jjj-; Q — среднее значение поперечной силы

в пределах отсека, Н; тсг — критическое напря­

жение, определяемое по формуле (76) СНиП П-23-81.

Стенка также проверяется на срез

1.5Qn

■^ Rst

(12.59)

ht

 

 

гдe\Rs — расчетное сопротивление стали сдвигу* кПа, (по СНиП П-23-81).

В гибких бункерах (рис. 12.33) по торцам уста­ навливают жесткие вертикальные стенки, соеди­ няемые с оболочкой длинными тяжами, которые позволяют исключить влияние жесткой стенки на работу гибкой параболической оболочки. Кар­ касные ребра могут быть только у торцевых сте­ нок; параболические стенки не требуют каркас­ ных ребер, так как при наличии последних в мес­ тах обшивки бункера возникнут напряжения местного изгиба, и таким образом, исчезнет отли­ чительное преимущество параболических бунке­ ров — отсутствие напряжений изгиба в парабо­ лических стенках. Благодаря работе стенок на растяжение гибкие бункера относят к числу наи­ более экономичных по расходу стали. Профиль гибкого бункера рассчитывается как гибкая нить, нагруженная собственным весом бункера и весом его содержимого.

6

Рис. 12.34. Направляющая кривая (параболиче­ ская) оболочки гибкого бункера (а) и графическая аппроксимация формулы (12.6) (б).

Уравнения профиля (рис. 12.34, а) могут быть выражены следующими зависимостями, имеющи­ ми наибольшее распространение:

(12.60)

(12.61)

где Ь; у — координаты точек профиля; h —высо­ та бункера; b — половина ширины бункера.

Радиус кривизны профиля бункера в нижней его части

b2

(12.62)

Г — 3h

Угол наклона касательной к любой точке про­ филя

.

3 • hx

___ £ _ ) .

tg Oix---------- -

 

b2

2b )

Угол наклона касательной в верхней точке профиля

tg a =

3h

(12.64)

2b

 

 

Площадь поперечного сечения бункера и его объем

 

Л = 1,25hb; V =

1,25Ш,

(12.65)

где I — длина бункера.

поверхности,

м2,

Площадь

параболической

 

 

 

( 12. 66)

где kpr

коэффициент

пропорциональности

(табл. 12.11).

Расчет стенок гибких (параболических) бунке­ ров выполняется из условия их работы только на растяжение подобно гибким нитям. Максималь­ ная растягивающая сила наблюдается в верхних точках стенок бункеров, т. е. в местах их подвеса к продольным бункерным балкам, и определяется через вертикальную и горизонтальную реакции

оболочки на единицу ее длины:

 

 

 

yhb;

5

Y&2;

(12.67)

 

12

n

=

+ s li-

 

( 12.68)

Толщина стенки бункера

(12.69)

'= Т Г -

КУ

Расчет бункерных балок гибких бункеров про­ изводят аналогично расчету балок пирамидально­ призматических бункеров.

Элементы торцовых стенок, а также сплошных поперечных диафрагм, расположенных внутри бункера, рассчитывают на горизонтальное давле­ ние сыпучего материала аналогично плоским стен­ кам воронки жестких бункеров. При расчете гиб­ ких бункеров с жесткими разгрузочными ворон­ ками учитывают действие изгибающих моментов, возникающих в месте сопряжения стенки с жест­ кой воронкой и продольными несущими балками.

При конструировании гибкого бункера из от­ дельных полос настил или футеровку рассчиты­ вают как неразрезную балку на изгиб от давления сыпучего материала, нормального к поверхности настила, с пролетами, равными расстоянию меж­ ду полосами в свету.

Рекомендации по конструированию. Материалы и соединения для несущих конструкций стальных бункеров принимают в соответствии с указаниями €НиП 11-23-81.

Для бункеров, возводимых в районах с расчет­ ной температурой выше 30 °С, и при отсутствии

на них нагрузок от подвижных составов применя­ ют сталь ВСТЗкп2 по ГОСТ 380—71*; при тем­ пературах от —30 до —40° — ВСтЗпсб по ГОСТ 380—71*.

Для оболочки гибких бункеров рекомендуется применение стали повышенной прочности.

При строительстве бункеров в Северной клима­ тической зоне, а также при соответствующем тех­ нико-экономическом обосновании и при строи­ тельстве в районах с расчетной температурой на­ ружного воздуха выше —40° несущие конструк­ ции проектируют из низколегированных сталей.

Т а б л и ц а

12.11. Расчетные

данные для

 

параболических

бункеров

Отношение высоты

Угол наклона

Коэффициент

касательной в

пропорцио­

бункера к ширине

верхней

точке

нальности

h/2b

профиля а

kpr

1/3;

0,333

45°

20'

1,230

3/8;

0,375

48°

1,283

7/16;

0,437

52°

40'

1,367

1/2;

0,500

56°

20'

1,457

3/5;

0,600

61°

20'

1,612

2/3;

0,667

63°

1,719

3/4;

0,750

66°

 

1,858

Конструкции бункеров выполняют сварными с соединениями элементов встык из условия равнопрочности. Соединения внахлестку допускаются как монтажные при невозможности надежной подгонки примыкающих элементов. Соединения со стыковыми накладками не рекомендуются.

Минимальная толщина обшивки бункера 6 мм. Ребра жесткости привариваются к листам обшив­ ки и стенкам балок непрерывными односторонни­ ми сварными швами или двусторонними преры­ вистыми. Внутренняя поверхность обшивки бун­ кера не должна иметь выступающих частей (по­ лок, ребер, скоб и т. д.), способствующих образо­ ванию сводов и зависаний сыпучего материала.

С целью улучшения условий истечения чсыпу­ чего материала углы между гранями воронки моГут быть скруглены приваркой в углах специаль­ ных гнутых стальных листов. Верхние пояса поперечных балок (распорок) лотковых и гибких бункеров защищают от ударов сыпучего.

Форма и размеры отправочных марок, уста­ новленные в проекте, должны соответствовать габаритам железнодорожного подвижного со­ става.

Стенки бункерных балок укрепляют верти­ кальными и горизонтальными ребрами жесткости; обшивку воронки — горизонтальными, исполь­ зуя при этом прокатные сечения из равнобоких уголков или половин двутавра; шаг ребер жест­ кости в пределах 0,5...2 м. Основные узлы сопря­ жений элементов конструкций пирамидально­ призматического бункера представлены на рис. 12.35.

Принципиальные конструктивные решения лот­ ковых бункеров аналогичны соответствующим решениям пирамидально-призматических бун­ керов.

Продольные несущие балки гибких бункеров могут опираться на колонны или отдельно стоя­ щие стойки (рис. 12.36). Отношение пролета

Рис. 12.35. Узлы сопряжения элементов конструкций пирамидально-призматических бункеров:

асопряжение ребер жесткости воронки в углах; б — конструкция выпускного отверстия; в, д — варианты

сопряжения воронки с бункерными балками; г — узлы опирания балок на колонну.

Рис. 12.36. Общий вид гибкого (параболического) бункера:

1 — течки;

2 — тяжи; 3 — торцовая стенка; 4

продольная

балка; 5 — оболочка; 6 — поперечная

 

балка-распорка; 7 — колонна.

бункера к

его высоте рекомендуется назначать

1 ^ 2b!h <

1,4 (см. рис. 12.33). К гибким бунке­

рам не разрешается подвеска балок, монорельсов, перекрытий и т. д. Колонны на уровне бункерных балок должны быть развязаны ригелями или спе­ циальными распорками, воспринимающими гори­ зонтальные усилия от стенок (рис. 12.36). Узлы сопряжения бункерных балок с колонной пока­ заны на рис. 12.37.

Бункерные балки при стальном каркасе здания рекомендуется проектировать неразрезными. В поперечном сечении их устанавливают наклонно по касательной к очертанию стенок (рис. 12.38, а). Вертикальное расположение бункерных балок допускается как вынужденное решение в особых условиях (например, средние балки при много­ рядном расположении бункеров).

Сопряжение гибких стенок с торцовыми должно быть подвижным. Обшивку торцовых стенок вы­ водят за пределы теоретического очертания гиб­ ких стенок с учетом возможного перемещения последних. Зазор между торцовой и гибкой сте­ ной уплотняют полосой из эластичного материа­ ла, непрерывной по периметру гибкой стенки.

Разбивают оболочки гибкого бункера на отпра­ вочные элементы раздельно для прямолинейных и криволинейных участков, при этом избегают пересечений продольных и поперечных монтаж­ ных сварных швов.

Для хранения трудносыпучих материалов мо­ гут быть рекомендованы гибкие бункера с жестки­ ми разгрузочными воронками (рис. 12.39). Такое конструктивное решение позволяет существенно улучшить условия истечения материала и уве­ личить полезный объем бункера благодаря сокра­ щению объема застойной зоны. В сравнении с гибким такой бункер менее деформативен и, сле­ довательно, более удобен в эксплуатации. Неиз­ меняемость контура бункера в плане в месте примыкания разгрузочных воронок к стенкам

Рис. 12.37. Сопряжение бункерных балок гибких бункеров с колонной.

Рис.. 12.38. Схемы установки бункерных балок гибких бункеров:

а — наклонная бункерная балка; б, в, г — верти­ кально расположенные бункерные балки.

Рис. 12.39. Гибкий бункер с жесткими разгру­ зочными воронками.

обеспечивается горизонтальными бункерными балками с распорками.

Конструкция гибкого бункера может быть вы­ полненщ в виде сплошной незамкнутой оболочки или состоять из отдельных полос (подвесок) того же очертания с уложенным по ним настилом. Под ­ вески проектируют из полосовой или круглой высокопрочной стали и крепят непосредственно

Рис. 12.40. Деталь крепления оболочки, гибкого бункера, выполненного в виде отдельных полос,

кпродольной бункерной балке.

кбункерным балкам (рис. 12.40) или поперечным прогонам, опирающимся на бункерные балки.

Шаг подвесок по длине бункера 0,3...2 м. На­ стил, воспринимающий давление сыпучего мате­ риала подвесками, проектируют из дерева при ширине подвесок до 1,5 м или из сборных железо­ бетонных плит при шаге подвесок 1,5..Л м. Настил крепят к подвескам подвижными связями.

12.6. Защита внутренних поверхностей бункеров

Основные положения. Для защиты стенок и днищ бункеров от химических и механических повреждений предусматривают облицовку внут­ ренних поверхностей (футеровку).

Исходные данные для проектирования износо­ стойкой защиты, выдаваемые технологической организацией: форма и размеры бункера; схема его загрузки (положение над бункером загрузоч­ ного транспортного устройства, скорость сыпуче­ го материала в момент схода с транспортного устройства, ширина потока его на транспортном загрузочном устройстве); фракция, абразивность, влажность; температура сыпучего и его химиче­ ская агрессивность (вызываемая минерализован­ ной или технологической водой); количество сы­ пучего, проходящего через бункер в год; коэф­ фициент внутреннего и внешнего трения сыпуче­ го; зонирование внутренних поверхностей бунке­ ров по размеру и характеру изнашивающих экс­ плуатационных воздействий.

Внутренние поверхности бункера в зависимости от характера эксплуатационных воздействий и

вызываемого ими износа делятся на

три зоны:

I — участок, подвергающийся воздействию уда­

ра и истиранию при загрузке бункера;

II — уча­

сток, подвергающийся истиранию сыпучим

мате­

риалом в процессе выгрузки бункера; III — уча­

сток, не требующий защиты.

среду,

Если материал содержит агрессивную

зона III делится на подзоны III и IПа., К зоне III

относят поверхность бункера, соприкасающуюся с сыпучим материалом, к зоне I l i a — располо­ женные над ним.

По степени абразивности сыпучие материалы подразделяются на весьма абразивные, абразив­ ные и мало абразивные в зависимости от коэффи­ циентов крепости (табл. 12.12).

При влажности сыпучего более 5 % бетон желе­ зобетонных бункеров должен иметь марку по водонепроницаемости не ниже W 4 при располо­ жении бункеров в отапливаемых и не ниже IF 6 в неотапливаемых помещениях.

При химической агрессивности среды по отно­ шению к стали крепежные металлические и за­ кладные детали защищают от коррозии. В тех случаях, когда износостойкая защита не пре­ дохраняет стальную стенку от коррозии, приме­ няют антикоррозионную защиту стенки.

Самозащита, представляющая собой искусст­ венно созданный на поверхности бункера слой сыпучего, может применяться в бункерах под сыпучие материалы с влажностью не более 5 % в зоне I и не более 3 % в зоне И.

Защита на упругом основании, состоящая из износостойкого экрана и упругого основания, помещенного между экраном и стенкой бункера, наиболее целесообразна для зоны ударного износа под сыпучие материалы фракции 100...0.

Защита из резины наиболее эффективна в I зоне износа для сыпучих фракций 300...0 и ниже. Резину также следует использовать в конструк­ циях «самозащиты». Защита из штучных неметал­ лических материалов (камнелитых и др.) реко­ мендуется для весьма абразивных и абразивных сыпучих; из бетона или раствора — для железо­ бетонных бункеров под малоабразивные мате­ риалы. Защита из бетона и раствора наиболее целесообразна для сборных конструкций, когда возможно совмещение операций по изготовлению железобетонных элементов и их защите. Защита из пластмасс рекомендуется к применению в бункерах, где требуются антиадгезионные свойст­ ва защиты по отношению к сыпучим фракциям 25...0 и менее. Защита из стали может Применять­ ся в бункерах под сыпучие фракции 300...0 и выше, когда другие технические решения защиты не могут быть использованы.

Допускается обогрев износостойкой защиты, как меры против примерзания сыпучего. Защита в этом случае должна быть сборно-разборной и стойкой к нагреву.

В надбункерных перекрытиях предусматрива­ ют монтажные люки для наблюдения за состоя­ нием защиты и выполнения ремонтных работ.

Для снижения интенсивности ударных воздей­ ствий, передающихся на стенки (защиту) бункера, возможно применение следующих мероприятий, которые должны быть отражены в технологиче­ ской части проекта: устройство спиральных или каскадных спусков, которые уменьшают свобод­ ную высоту падения сыпучего при загрузке; по­ становка отбойных экранов на пути падения сы­ пучего, которые гасят скорости падающих кусков и создают нужное направление их движения с тем, чтобы куски падали на сыпучие в бункере; при­ менение рациональной схемы загрузки и выгруз­ ки, при которой бункер не опорожняется, а удар передаётся на сыпучее, оставшееся в нем — «само­ защита»,

 

 

 

 

та

га

 

 

 

 

та

 

Коэффициент

га

2

CL

 

Коэффициент

га

2

 

я

VO

 

к

Сыпучий материал

крепости по

о.

 

со

га

Сыпучий материал

крепости по

о.

 

СО

шкале Про-

 

 

s

гата

шкале Про-

« 1

Я

 

 

 

га

g 2

 

га

 

тодьяконова

§ 1

Си

J3 S

 

тодьяконова

 

 

я

 

 

 

 

CL

 

 

 

о Й

 

 

§

|

VO

 

 

Я

«

 

а>

 

 

 

 

•s?

s

§

 

 

£

g

<

 

 

<. га

CQга

 

 

Агломерат (домен­ ный, марганцевый) Антрацит Апатит

Боксит каменистый Гипс Гранит

Гранит биотитовый Гранит лейкократовый Графит Джеспилит Диабаз

Диорит-порфирит скарнированный Доломит Железняк бурый

Железняк магнитный Известняк Известняк доломитизированный

Известняк мраморизованный Известняк:

мягкий

окварцованный

мрлотый

обожженный

Известь

Кварц

Кварцит Кварцевая мелочь Кокс

Колошниковая пыль Концентрат рудный Магнезитовый поро­ шок Мрамор Окалина Песчаник:

донецкий кварцевый слабосцементированный карагандинский коркинский мелкозернистый зе­ леный

Песчаник:

на глинистом це­ менте на карбонатном це­ менте

1,5...2,8

7...8,4

J-vl VJ

о ОО

2,6

9,6

10,1...

12

22,6

3,4

15...20,6

12...13,6

16,7

8...9,5

5,1...5,3

8...8,2

2,4...11,4

4

5,2...10,5

3

15...17

4...6

3,2...5

 

8,7

со оо

о

7,2...8,4

6,8...6,9

6,2...11,4

10,4

2,9...6,1

7,2

11,8

1,1...1,8

3,3...9,1

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+

+

+

+

+

++

 

на известковом

це-

+

менте

5

 

окремненный

6,8...8,1

 

плотный очень

14,4

 

крепкий

 

черемховский

1,8...6

 

Плавиковый шпат

 

Порода:

11,3— 17,1

 

кварцевая

+кремнистая с пири­

 

том

 

12,4

+

кремнистоуглистая

7,9

 

Руда:

 

6,6...10

 

апатитовая

 

+

окисленная

мягкая

2,8...4

 

глинистая

З...6,5

 

железная красковая

5,2...6,9

 

железная

краско-

8,6...12

 

во-мартитовая

 

железная

магнети-

9...13,1

 

товая

мартито-

 

железная

7,8...12,5

 

вая

 

 

колчеданная

9,3...13,6

 

кварцевая

 

8,7...12,8

+марганцевая 6,1...6,8 магнетитовая плот­

 

ная

15,5

 

мартитовая

3,5...4,2

 

песчаниковая креп­

14,1...15,7

+

кая

+

средняя

9,2...11,4

 

мягкая

5,7...6,4

 

пиритовая

10...11,8

 

скарновая

9,2...10

 

свинцовоцинковая

5,3

 

сульфидная

7,6...10,3

 

халькопиритогале-

11,9

 

нито-фалеритовая

 

хромовая

5,4...6,3

 

Сланец:

 

 

амфиболомагнетито-

7,4...8,6

 

вый

 

глинистоуглистый

7,6

 

окремненный

 

глинистый

0,7...2,7

 

глинистоуглистый

3,4...5

 

кварцевый

7,3...9,5

 

песчанистый

5,2...7,4

 

Суглинок

1,4

 

Уголь

0,4...2,9

 

Шпат полевой

14

 

Штыб

+

+

+

+

+

+ +

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+.

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

В бункерах под весьма абразивные и абразив­

Защита стенок бункеров от ударного износа сы­

ные сыпучие материалы I и II зоны износа раз­

пучим материалом для I зоны износа (табл. 12.13,

граничиваются на подзоны: 1а, 16, 1в и На,

12.14). Защита на

упругом основании состоит

Пб и Пв.

из износостойкого экрана и упругого основания

Интенсивность износа в двух последних под­

(рис. 12.41, Л табл.

12.15). Износостойким экра­

зонах по отношению к первой составляет соот­

ном могут служить

материалы, стойкие к абра­

ветственно 50 и 25 %.

зивному износу: износостойкий металл, металло-

Соседние файлы в папке книги