18. Конструкции и особенности расчета ж/б бункеров

К бункерам относятся емкости для сыпучих матери­алов призматической или цилиндрической формы при со­отношении глубины h и размеров в плане, отвечающем условию h≤l,5a (где а>Ь) или h≤1.5d (рис. XVI.22).

Днища бункеров обычно делают воронкообразными с углом наклона на 5—10° больше угла естественного откоса сыпучего материала, что обеспечивает полное ис­течение содержимого.

Для сыпучих материалов нескольких видов устраи­вают многоячейковые бункера (рис. XVI.23, а). Если ко­личество материала одного вида значительно, бункера могут быть лоткового типа с несколькими загрузочными и разгрузочными отверстиями (рис. XVI.23, б).

Железобетонные бункера строят монолитными и сбор­ными.

В сборных бункерах сохраняются те же геометричес­кие формы, вертикальные стены делят на прямоугольные панели (гладкие или ребристые), стены воронок подраз­деляют на треугольные или трапециевидные панели (рис. XVI.24). Все сборные элементы соединяют на мон­таже с помощью сварки закладных металлических деталей. Вертикальное статическое давление p_k1 (норматив­ное) сыпучего материала на глубине у от его поверхно­сти равно: p_k1= py, где р —плотность материала (см. рис. XVI.22, а).

Горизонтальное статическое (норматив­ное) давление вычисляют по формуле:

Расчетное давление на наклонные стены—нормаль­ное рп и касательное pt — определяют по формулам (рис. XVI.25.0):

К ним добавляют составляющие от веса наклонной стены g:

Бункера представляют собой сложные пространствен­ные системы, расчет которых даже в упругой стадии чрезвычайно затруднителен.

В этом отношении проще бункера лоткового типа (рис. XVI.25, б), которое можно рассчитывать как про­странственные складчатые системы.

Одиночный прямоугольный бункер может разрушить­ся по нескольким схемам вследствие местного изгиба стен, разрыва стен от горизонтального внутреннего рас­пора, отрыва воронки, изгиба бункера в целом с изломом по нормальным или наклонным сечениям (рис. XVI.26). Прочность против всех возможных разрушений должна обеспечиваться расчетом.

Стены под действием нагрузки, нормально направ­ленной к их поверхности, испытывают местный изгиб. Каждую стену рассчитывают на местный изгиб самостоятельно.

Моменты определяют по справочным таблицам, счи­тая, что плиты оперты по контуру и защемлены по трем сторонам.

В плитах растянутые зоны от изгибающих моментов образуются: в пролете - с наружной стороны бункера, вблизи ребер — с внутренней стороны. Это способствует образованию трещин, показанному на рис. XVI.26, а.

Растягивающие усилия в сторонах бункера вдоль раз­меров а и b находят по выражениям:

Арматуру плит подбирают по расчету прямоугольных сечений, подверженных внецентренному растяжению.

Меньший расход арматуры в стенах бункера дости­гается, если их расчет на изгиб из своей плоскости про­изводить на стадии предельного равновесия в предположении образования в стенах пластических линейных шарниров по форме тре­щин (рис. XVI.26, а) и существенного перераспределения внутренних моментов. Поскольку при этом происходит значительное раскрытие трещин, этим методом пользу­ются в случаях, когда содержимое бункеров не оказы­вает агрессивного воздействия на арматуру.

Прочность воронки на отрыв (рис. XVI.26, в) прове­ряют в ее верхнем основании, где действуют максималь­ные растягивающие усилия вдоль ската воронки N. Эти усилия (от массы содержимого бункера F\ и веса во­ронки F2 для ската с углом наклона α.

Они передаются только на одну арматуру (скатную), с помощью которой воронка присоединена к вертикаль­ным стенам бункера.

Прочность бункера на изгиб в целом (рис. XVI.26, г) рассчитывают по нормальному сечению на действие из­гибающего момента, а также по наклонному сечению на действие поперечной силы подобно расчету железобетон­ных балок.

Стены воронки монолитного бункера армируют плос­кими двойными сетками, сварными или вязаными, с ор­тогонально размещенными рабочими стержнями (рис. XVI.27,а, б, г). Кроме того, по ребрам устанавливают до­полнительные наружные угловые сетки, а для армирования изнутри — отдельные стержни (рис. XVI.27, в). Течки армируют гнутыми сетками (рис. XVI.27, д). Вертикальные стены бункера армируют, следуя обычным правилам.

В сборных бункерах общие принципы армирования сохраняются.