§ XVI.6. Силосы

Силосами называют емкости для хранения сыпучих"

материалов при соотношении глубины h и размеров в'

плане а и Ь (см. рис. XVI.22,а), отвечающем условию!

/г>1,5а (где а>Ь). Трение сыпучих материалов о сте-s

ны силосов, возникающее в процессе истечения содержи-'

мого, велико и потому учитывается в расчетах.

Силосы отдельные или объединенные в корпуса вхо-„

дят в состав производственных объектов: промышленных,

(силосы для цемента, угля, соды и т. п.) или сельскохо-'

зяйственных (элеваторы для зерна).

По верху силосного корпуса предусматривают

галерею для загрузочного оборудования, снизу — подсилос-,

ное помещение для разгрузки содержимого в

транспортные механизмы (рис. XVI.28).

По форме силосы могут быть цилиндрическими или.!

призматическими с четырьмя, шестью, восемью гранями.'

По затрате материалов и стоимости возведения для ци-'

линдрических силосов оптимальный размер диаметра.;

6 м, для квадратных в плане — оптимальный размер

стороны 3—4 м. Эти размеры и принимают в практике. При*

особых требованиях к хранению содержимого силосы

598

18

«ад

i)

is

¦ 3

\

I » i

Рис. XVI.28. Схемы

монолитных силосных корпусов

а—с цилиндрическими снлоса-

ми; б — с квадратными в

плане силосами; 1 — надснлосная

галерея; 2 — снлос; 3—подсн-

лосный этаж

План нечет- План четного

наго ряда рява

Рис. XVI.29. Сборные силосные

корпуса с квадратными в

плане силосами

а — схемы разреза и планоз;

б — сборные элементы; в —

деталь сопряжения сборных

элементов по внутренним углам;

/—3 — сборные элементы;

4 — болт

Узел Б

Рис. XVI.30. Сборные силосные корпуса с цилиндрическими силосами

а —фрагмент плана корпуса; б —конструктивная схема яруса

599

могут быть и больших размеров в плане; в этом случай

их делают обычно круглыми (диаметром 12 м и более),?

Объемно-планировочные решения силосных корпусоо

элеваторов унифицированы. Серия чертежей ИС-01-09

включает унифицированные одиночные и групповые,

однорядные и двухрядные диаметром 6 м, полной высотой

корпуса 15—25,8 м, вместимостью 250—3000 м3, а также

диаметром 12 м, высотой 24,6—42,6 м, вместимостью

1700—12 000 м3.

Для зерновых элеваторов рекомендованы к примене*

нию силосы трех типов с размерами в плане 36X24,

36X18 и 24X18 м. Длина корпуса может быть и больше,

но она не должна превышать 48 м для круглых и 42 м

для квадратных силосов. Это ограничение диктуется

необходимостью устройства температурно-усадочных швов.

Типовой размер высоты силосов принят 30 м, на

грунтах высокой прочности (скальных) она может быть

увеличена до 42 м, а в некоторых случаях и более.

В корпусах, состоящих из цилиндрических силосов,

пространство между цилиндрами («звездочки») также

используют для хранения сыпучих материалов.

Силосы сооружают монолитными и сборными.

На рис. XVI.28 приведены схемы монолитных

силосных корпусов с круглыми и квадратными в плане силоса-

ми. Объединение смежных круглых силосов в единый

блок выполняется на участках длиной 1,5—2 м.

Минимальная толщина стен монолитных силосов

установлена по условию недопущения разрывов в бетоне при

перемещении скользящей опалубки, в которой они

возводятся (табл. XVI.3).

Таблица XVI.3. Минимальная толщина стеи монолитных силосов

Форма снлосов в плане

Круглые диаметром 6 м

То же, 12 м

Квадратные

Толщина стен, мм

наружных

180

240

160

внутренних

160

150

Подобную компоновку сохраняют и в сборных

силосных корпусах. Рис. XVI.29 поясняет конструктивное ре>

шение сборных квадратных в плане силосов. Их ком>

плектуют из элементов трех типоразмеров: пространст

600

венного блока в виде замкнутой рамы, Г-образного и

плоского (рис. XVI .29,а и б). Номинальный размер

высоты сборного яруса 1,2 м. Сборные элементы могут

быть гладкими толщиной 100 мм или ребристыми с

толщиной стены 60 мм. Объединяют отдельные силосы в

силосный корпус с помощью оцинкованных болтов (рис.

XVI.29, в).

Сборные цилиндрические силосьГ" малого диаметра

C м) можно монтировать из цельных колец, однако

такие силосы применяют редко. Сборные силосы с

номинальным диаметром 6 м компонуют, как показано на

рис. XVI.30, а. Каждый ярус состоит из четырех

элементов, соединяемых болтами (рис. XVI.30,б). Сборные

элементы могут быть гладкими (толщиной 100 мм) и

ребристыми (с толщиной стен 60 мм и высотой ребер

150 мм).

Применяют сборные восьмигранные силосы (рис.

XVI.31) из элементов двух типоразмеров:

пространственного блока в виде замкнутой рамы и плоских ребристых

плит. Соединение сборных элементов предусмотрено на

болтах. Эта конструкция не получила широкого

распространения.

Разработана конструкция сборных круглых силосов

большого диаметра A2 м) из панелей-оболочек канне-

люрного типа (рис. XVI.32) с номинальными шириной

1,54 м и высотой 3 м. Панели снабжены торцовыми

ребрами, в наружных пазах которых помещают

предварительно напрягаемую кольцевую арматуру силоса.

Натяжение этой арматуры производят при укрупнительной

сборке отдельных поярусных царг на особом стенде, в

котором внутренний распор царг создается сжатым

воздухом. После натяжения арматуру защищают цементным

раствором, наносимым способом торкретирования.

Стены круглых монолитных силосов обычно доводят

до фундаментной плиты. В подсилосной части стены

усиливают пилястрами, на которые сверху опираются

воронки (рис. XVI.33,а). Устраивают также плоские днища

на своих колоннах с забуткой поверху (рис. XVI.33,в).

Сборные круглые силосы вместе с воронками

(которые также могут быть сборными) опираются в подсилос-

ном помещении на П-образные рамы (рис. XVI.33,б).

Опирание квадратных силосов решается аналогично.

Давление от сыпучего материала — вертикальное рк\

(нормативное) и горизонтальное р^ (нормативное) —

601

Рис. XVI.31. Конструктивна*

схема сборного восьмигранного

силоса

Рис. XVI.32. Конструктивные

схемы сборного круглого сщ

лоса диаметром 12 м с

панелями каннелюрного типа

а — разрез; б — план; в — дед

таль плана; / — панелн-оболоч!

ки; 2 — металлические вором

ки; 3 — железобетонные сваи

на глубине у от уровня загрузки определяют по формул

лам, выведенным теоретически и уточненным

экспериментально (рис. XVI.34, а, б):

Phi - kdyn pF A

(XVI. 22

(XV1.23

602

Y//////////777////////X

06000

<ZBDOO

6)

06000

<Z6D00

Г///////////////////Л

777//////////Л-ь

Рис. XVI.33.

Конструктивные схемы опирания

цилиндрических силосов

а — монолитных с

монолитными воронками; б—

сборных со сборными

воронками; е — монолитных

с плоским днищем; 1 —

монолитная воронка;

2—стены силосов; 3 —пилястры;

4 — фундаментная плита;

5 — П-образные рамы; 6 —

сборная воронка; 7—

стеновое ограждение; 8 — ко-

лониы; 9 —забутка; 10—

плоское днище

Рис. XVI.34. К расчету стен

цилиндрических силосов

а — вертикальный разрез

по силосу, б — эпюра

нормального давления в

сыпучем материале силоса;

в — к расчету кольцевого

усилия; г—внутреннее

давление от сыпучего

материала на кольцевой элемент

силоса

k = tg2 D5° — 0,5<p),

(XVI. 24)

где А, и — соответственно

площадь и периметр сече-

р — плотность

(г —

коэффициент трения сыпучего

материала о вертикальные

стены, равный 0,4—0,8 в

зависимости от материала;

kdyn — коэффициент,

учитывающий динамическое воздействие сыпучего материала,

возникающее в процессе разгрузки, и некоторые другие явления, ие

учитываемые теоретическим выводом; его принимают равным 2 при

иия силоса;

материала;

603

расчете горизонтальной арматуры нижней зоны стен иа 2/з их выезд

ты, а при расчете конструкции диищ и воронок—1,5, в остальныз!

случаях — 1.

' Вертикальное давление, передающееся стене силоса

вследствие трения сыпучего материала (рис. XVI.34, г)

Расчетное значение нагрузки от сыпучих материалов

определяют по формулам:

Рг — РкгУ^/Ук, (XVI.2Ш

где у/ — коэффициент надежности по нагрузке; у* — коэффициент

условий работы конструкции.

Коэффициент у/ Для сыпучих материалов принимают 1,3; при

расчете на сжатие нижней зоны стен силосов, колонн подсилосиогс

этажа и фундаментных плит значение расчетной нагрузки от массы

сыпучих материалов умножают на коэффициент 0,9.

Коэффициент ун при расчете горизонтальной арматуры для

нижней части стен (на % ее высоты) круглых внутренних снлосов в кор>

пусах с рядовым расположением, а также прямоугольных иаружиьн

н внутренних силосов при размерах сторон до 4 м принимают 2; nps

расчете конструкций плоских днищ без забуток и воронок—1,3 1

для плоских днищ с забутками толщиной 1,5 м и более — 2. В и&

оговорепкых случаях у* = 1.

Стена цилиндрического силоса растягивается

горизонтальным усилием (рис. XVI.34, в)

(XVI. Щ

Стена силоса любой формы в вертикальном направ*

лении сжимается погонным усилием (см. рис. XVI.34, а\

Nj. = (А/и) (ру - phl) (V//Yk) • (XVI .27J

Нормальное давление по скату воронки силоса вы*

числяют, как в бункерах, по выражению (XVI.15).

Площадь сечения горизонтальной арматуры

цилиндрических силосов на единицу высоты стены находят по

выражению AS=N2/Rs-

По усилию Л^! (на 1 м длины периметра

горизонтального сечения силоса) с учетом вертикального давления

от всех вышерасположенных конструкций проверяют

прочность стен силоса как сжатых элементов в наиболее

загруженных местах (у воронки или фундаментной

плиты).

Ячейку квадратного монолитного силоса рассчитыва*

ют на каждом ярусе высоты как замкнутую раму под

воздействием внутреннего давления р2 (рис. XVI.35, а),

Стена испытывает растяжение усилием pi/2 и изгиб

моментами р12/12 в углах и рг'2/24 в пролете (рис,

XVI.35,6—г).

604

15

J\

\ZPi

Г"

\л

t f t M

ttttt

If

L

TTTTT

г

Л\

Рис. XV1.35. К расче-

ту стен силоса,

квадратного в плане

а — расчетная схема;

б — эпюра

изгибающих моментов; в —

•моменты н силы в

стенах силоса по сеченню

А—А; г — то же, по

сечению

Рис. XVI.37. Схема

армирования стен

квадратных

монолитных силосов

300-350

L

?

1,

>

Я J-,

X

г

X

I

Рис. XV1.36. Детали армирования стен цилиндрических монолитных

силосов

а — одиночное; б — двойное; в — вертикальный вязаный каркас; г —

дополнительное армирование в местах сопряжения соседних силосов;

/ — вертикальные стержни; 2 — стержни кольцевой рабочей

арматуры; 3—соединительные шпильки; 4, 5 — хомуты до и после

укладки горизонтальных стержней; 6 — дополнительные стержни

Для силосов применяют бетон класса не ниже В15.

Стены монолитных силосных корпусов возводят

обычно в скользящей опалубке, удерживаемой на домкрат-

ных рамах. Поэтому армируют стены в горизонтальном

направлении отдельными стержнями сравнительно не-

605

большой длины с шагом стержней 100—200 мм; толщин|

защитного слоя должна быть не менее 20 мм. Ст

стержней делают вразбежку с перепуском концов

60йУ-200 мм. В силосах малого диаметра предварители

ное напряжение стен не производят, для армирования

применяют арматуру класса A-III (периодического прс

филя). ;

Стены круглых силосов диаметром до 6 м достаточна

армировать одиночной горизонтальной арматурой (рис

XVI.36, а), однако в наружных стенах силосов на %вц;

соты от днища необходимо двойное армирование (рие

XVI.36, б) для восприятия изгибающих моментов, обра:

зующихся при шахматном заполнении силосов корпуса

Вертикальные стержни принимают диаметром 10 ми

с шагом 300—350 мм для наружных стен силосов и 400—-

500 мм для внутренних. Общее сечение вертикальны*

стержней назначают не менее 0,4 % сечения бетона;

Часть вертикальных стержней устанавливают в виде вя-;

заных каркасов (рис. XVI.36, в) через 1 —1,5 м один от

другого, что обеспечивает проектное положение

горизонтальной арматуры при бетонировании. Стыки

вертикальных стержней делают вразбежку с перепуском концов

на 35d. 3

Вертикальные и горизонтальные стержни во всех ме«

стах пересечений связывают вязальной проволокой; пр|

двойном армировании (см. рис. XVI.36, в) обе сетки

соединяют поперечными хомутами диаметром не менее 3mw

4 В местах сопряжения соседних снлосов входящие уг

лы армируют дополнительными стержнями (рис

XVI.36,г); их диаметр и шаг принимают такими же, ка*

и основной кольцевой арматуры.

В стенах квадратных монолитных силосов устанавли

вают двойную арматуру (рис. XVI.37), учитывая, чт(

давление на промежуточные стены возможно со дной и<

другой стороны и что горизонтальная арматура должна

воспринимать моменты в углах вдвое большие, чем 1

пролете (см. рис. XVI.35).

В сборньЬс силосах основные принципы армировани!

сохраняются. Изготовление сборных элементов на заво

дах позволяет армировать их высокопрочной проволоч

ной арматурой и тем снизить расход стали.

Стены силосов рассчитывают по образованию и ши

рине раскрытия трещин в соответствии с указаниями, от

носящимися к растянутым элементам.

606

i Опыт проектирования показал, что для стен монолит-

'ных силосов из бетона класса В15 с арматурой (без

предварительного напряжения) периодического профиля

класса А-П с процентом армирования не более 0,7

раскрытие трещин не превышает допустимого размера

@,2 мм при нормативных значениях нагрузки).