Расчет бункера

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 

1. Бункера
2. Расчет бункера

Список использованной литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

К инженерным сооружениям  относятся все строительные объекты, кроме зданий, например мост, водопровод, эстакада, галерея, трубопровод, этажерки, водонапорные башни и т. п. На промышленных предприятиях инженерные сооружения различаются  в зависимости от характера производства. Они могут располагаться, как  внутри, так и вне промышленных зданий, а также независимо от зданий, имея самостоятельное значение.  
       Инженерные сооружения следует отличать от технологического и инженерного оборудования, зданий, систем инженерного обеспечения, производственных сооружений. В отличие от инженерных сооружений в производственных сооружениях осуществляется технологический процесс по получению основного и промежуточного продукта производства, но возводятся они, как и инженерные сооружения, строительными методами. 
     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. БУНКЕРА

Саморазгружающиеся емкости  для хранения сыпучих материалов с малой по сравнению с размерами в плане глубиной Н называют бункерами. Они обычно состоят из воронкообразного днища с углом наклона стен на 50...100° превышающим угол естественного откоса сыпучего материала, что обеспечивает полную самотечную его разгрузку, и призматической части, предназначенной для увеличения объема бункера. Для защиты от истирания в процессе загрузки и выгрузки стены бункеров защищают футеровкой в виде стальных листов, рельсов, плит из каменного литья или чугуна.

Форма бункера зависит  от его назначения, компоновки сооружения, требуемого запаса материала, физических свойств сыпучего материала, типа несущих  конструкций и др. 

Бункера по форме  бывают:

• пирамидально-призматические квадратные  или прямоугольные  в плане;
• конусно-цилиндрические  в плане круг;
• лотковые  или  пирамидально-призматические  (складчатые) (рисунок 2,б);
• симметричные и несимметричные.

По назначению бывают:

• погрузочные  и приемные; 
  По взаимному  расположению:
• одноячейковые и многоячейковые (рисунок 2,а). 
  По месту  положения:
• наземные;
• подземные;
• расположенные  вне  здания;
• расположенные  внутри  здания.  
  Бункера железобетонные  выполняют:
• монолитные;
• сборные.

Бункер состоит двух  частей: призматической  и пирамидальной (рисунок 1).

Широко распространены монолитные бункера, которые могут быть любой формы и вместимости. К недостаткам бункеров этого типа относятся необходимость устройства сплошной опалубки,  сложность армирования и бетонирования воронкообразной части бункера и,  как следствие, высокая трудоемкость работ. Армируют бункера отдельными стержнями или каркасами и сетками. В углах с внутренней стороны воронки и призматической части бункера устраивают вуты для улучшения анкеровки стержней. Наклонные стержни воронки заходят в вертикальную стенку и надежно анкеруют. Для армирования применяют преимущественно сталь класса А300.

Рисунок 1. Схема разрезки бункера  на  элементы: а-призматическая часть; б – пирамидальная  часть;1 –верхняя стенка призматической части; 2- наклонная  стенка воронки; 3- футеровка; 4 –угол  наклона воронки 5-10°.

Сборные железобетонные бункера  состоят из отдельных ребристых  или плоских железобетонных плит или колец, соединенных сваркой. А также он  состоит из вертикальных стенок, составных наклонных треугольных плит воронок и колонн. Все сборные элементы соединяют сваркой соединительных накладок с закладными деталями.  Швы тщательно затираются раствором. Наиболее целесообразно применение сборных конструкций при проектировании бункеров лоткового или ящичного типа.

Рисунок 2. Монолитные  бункера: а-многоячейковый, б-лотковый.

Бункера выполняются открытого  и закрытого типа. Открытые бункера  дешевле закрытых, но их применяют  только для материалов, не поддающихся  воздействию атмосферных осадков  и не выделяющих пыль, вредную для  здоровья людей и окружающей среды. 

В закрытых бункерах с коническим покрытием отсутствуют пустые зоны при заполнении. В бункерах же с  плоскими покрытиями всегда имеются  пустые зоны, особенно при боковом  расположении загрузочного отверстия. Пустые зоны не только уменьшают объем  бункера, но и представляют опасность  при скоплении в них взрывоопасных  газов и пыли. 
      Параметры бункера (форма, размеры и объем) должны устанавливаться совместно с объемно-планировочными решениями зданий и сооружений, при этом должны приниматься унифицированные сетки колонн и высота этажей бункерного пролета. Сетка колонн бункеров принимается 6´6, 6´9, 6´12 м. 

При эксплуатации бункеров в агрессивной среде их наружные поверхности защищают от коррозии в соответствии с требованиями  
СНиП 2.03.11-85. Для защиты стенок и днища бункера от ударов при загрузке крупно- и среднекусковым материалом над ним устраивают защитные стальные решетки. Внутренние поверхности бункеров, подвергающиеся износу от воздействия удара и истирания, защищают футеровкой из различных материалов. При высокой температуре или агрессивности сыпучего материала предусматривают специальную износостойкую защиту.

 

 

 

 

 

 

2. РАСЧЕТ БУНКЕРОВ

Каждая стенка бункера  испытывает местный изгиб от давления сыпучего материала на данную стенку и двухосное растяжение, возникающее  от давления содержимого бункера  на поперечные стены (горизонтальное растяжение) и от веса расположенной ниже части  бункера, а также от давления сыпучего материала на днище (вертикальное растяжение). Давление материала на стенки бункера  зависит от высоты слоя материала, находящегося в бункере выше рассматриваемой  точки, его свойств и угла наклона  к горизонту плоскости, на которую  передается давление.

Так как высота бункера  мала, давление на стенки обычно определяется без учета трения сыпучего материала  о стенки бункера и считается  направленным перпендикулярно к  плоскости стенки или днища. Расчетное  вертикальное давление сыпучего материала  на горизонтальную плоскость

pv = 1,3γh    (1)

где γ – удельный вес  материала; h – высота слоя материала над данной

точкой.

Расчетное горизонтальное давление на горизонтальную плоскость

ph = 1,3λγh    (2)

где λ – коэффициент  бокового давления, равный отношению горизонтального давления к вертикальному

λ = ph / pv = tg2 (45o − ϕ / 2)    (3)

здесь ϕ – угол внутреннего трения материала, обычно принимаемый равным углу естественного откоса.

Расчет монолитного бункера  выполняют  по методу предельного равновесия. Однако расчет стенок монолитного бункера на местный изгиб из-за отсутствия готовых решений произведем на основании статического расчета в упругой стадии. По найденным усилиям арматуру в стенках бункеров вычисляют из расчета на внецентренное растяжение. При этом горизонтальные и вертикальные растягивающие усилия передаются только на арматуру. Армируются отдельными стержнями и сетками.

Горизонтальные силы, приходящиеся на 1 м длины стенки, вычисляются  по формулам: 
 -  для призматической части N h = phm b / 2 ; 
 - для пирамидальной части N h = ( phm b sin α) / 2 , 
где b – ширина бункера (воронки) на данной глубине.

Определяем скатные растягивающие  усилия N c в воронке, предварительно определив вес отдельных частей бункера.

Требуемую площадь арматуры определяем из расчета на внецентренное  растяжение или на изгиб. 

Армируют          бункер           двойными           сварными         сетками       из         стержней ∅ 8 А400 с шагом s = 200 мм . Армирование симметричное. 

Проверяем бункер на растяжение в горизонтальном направлении от действия продольной силы, приходящейся навсю грань стенки.  Для вертикальной стенки

N h = phcp l3b / 2 = кН    (4)

где phcp – усредненное нормальное давление сыпучего на данном участке.

Для наклонной стенки (арматура 5 ∅ 10)

N α = 0,5 ( pαmcp l7 bcp sin α) =  кН    (5)

∑ As Rs , кН   (6)

Прочность бункера на отрыв  воронки в месте ее прикрепления определяем по максимальным скатным  растягивающим усилиям, приходящимся на 1 м длины. Стены бункеров армируют, как правило, двойными сварными сетками из стержней класса А III. Расстояние между рабочими стержнями 100...200 мм, а между конструктивными — 250...300 мм.

В цилиндрических бункерах кольцевую арматуру из стали класса А- II диаметром не более 16 мм укладывают с шагом 100...200 мм ближе к наружной поверхности стены. Вертикальную конструктивную арматуру класса А-Iпринимают диаметром 10 мм при коэффициенте армирования не менее 0,4%. Расчет бункеров. Давление сыпучего материала заполнения на стенки бункера зависит от физических свойств самого материала и расположения рассматриваемой точки, а также от наклона стенки.

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. Все сборные  элементы соединяют на монтаже с  помощью сварки закладных металлических  деталей. В отдельных случаях  нижние части воронок или воронки  целиком изготовляют из металла.

При расчете по наклонному сечению учитывают также и  вертикальную арматуру. Стены воронки  монолитного бункера армируют плоскими двойными сетками, сварными или вязаными, с ортогонально размещенными рабочими стержнями (рисунок 3.а,б,г). Кроме того, по ребрам устанавливают дополнительные наружные угловые сетки, а для армирования изнутри — отдельные стержни (рисунок 3, в). Течки армируют гнутыми сетками (рисунок 3, д). Вертикальные стены бункера армируют, следуя обычным правилам. В сборных бункерах общие принципы армирования сохраняются. 

 
Рисунок 3 – Детали армирования  воронки  бункера

Список использованной литературы 
1. Байков В.Н., Сигалов Э.С.. Железобетонные конструкции. Общий курс: Учеб.пособие  для вузов – 5-е издание перераб. И доп. – М.: Строиздат,1991.-767.:ил.

2. Леденев, В.В. Расчет и конструирование специальных инженерных сооружений : учебное пособие / В.В. Леденев, В.Г. Однолько, А.В. Худяков. – Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2007. – 128 с.

3. Ссылка на источник - http://rudocs.exdat.com/docs/index-33781.html?page=14

4. Ссылка на источник http://www.coolreferat.com/