перекрытие с отверстием для загрузки или окаймляются балками.

Бункера обычно основываются на колоннах, расположенных в углах ячейки. Размеры ячеек бункеров обычно достигают 6-8 м, высота их может доходить до 9- 12 м.

Железобетонные бункера по способу выполнения бывают монолитными, сборными и сборно-монолитными.

На рис. 16.10 показаны схема сборного бункера и д-етали его сварных узлов. Сборный бункер состоит из вертикальных стенок, составных наклонных треугольных плит воронок и колонн (рис. 16.10, а).

Все элементы соединяют сваркой соединительных накладок с закладными деталями частей бункера. Детали сварных узлов показаны на рис. 16.10,6-ж.

Расчет бункеров представляет значительную трудность, несмотря на допускаемые упрощения.

Стенки бункеров находятся в сложном напряженном состоянии: они рассчитываются на давление содержимого, которое вызывает растяжение и изгиб каждой

Рис. 16.9.

бункера

Многоячейковые

Щ НаклаВки

□ lpi nrxJ с

с/арные т тонные плит

Рис. 16.10. Схема сборного бункера и детали сварных узлов

а - схема бункера; б, в - примыкание воронки к вертикальным стенкам; г - стык наклонных стенок в углу; д. е - стык плит; ж, з - детали; / - соединительные планкн; 2 - соединительная накладка; 3 - арматура; 4 - поперечина; S - ребра

стенки В двух направлениях; учитывается также и влияние массы стенок бункера.

Для расчета бункера необходимо определить давление содержимого на его стенки и днище.

Ввиду малой высоты бункеров при обычных расчетах давление на стенки определяют без учета трення материала о стенки. При этом давление считается направленным перпендикулярно плоскости стенки или днища.

Нормативное вертикальное давление в любой точке бункера (па основе теории давления грунта на подпорную стену)

р2 = тЛ.

(16.14)

глс р в ~ вертикальное давление на горизонтальную плоскость; у оОьсмная масса загруженного материала; Л -высота слоя материала над данной точкой.

Расчетное вертикальное давление получим умножением нормативного давления на коэффициент перегрузки п и на коэффициент динамичности Лдин:

PB = nkjjf,„yh. (16.15)

где п=1,2...1,3; A;„hb = 1...1,4 (при загрузке бункера грейфероме некоторой высоты А;див==1,4; прн загрузке бункера транспортером

Кдин = 1).

Нормативное горизонтальное давление на вертикальную стенку

P? = Tfttg2(-j-- = тЛ*. (16.16)

где ф - угол внутреннего трения сыпучего материала; fe- отношение горизонтального давления к вертикальному (коэффициент бокового давления).

Расчетное горизонтальное давление

Pr = nk„kyh. (16.17)

Зная давление на две взаимно перпендикулярные плоскости, можно определить нормальное давление и на любую наклонную плоскость (на наклонные стенки бункера и на воронку), наклоненную под углом а к горизонту (рис. 16.11), по формулам:

нормативное давление

р1 = mh;

расчетное давление

Рн = П*дин"ТА.

(16.18)

где m-cos?-a+ksir?a (для значений т в зависимости от ула а разработаны таблицы).

Как следует из формулы (16.18), нормальное давление возрастает с глубиной по закону треугольника; наибольшее давление на воронку действует внизу, у ее выходного отверстия.

К нормальным и касательным составляющим давления сыпучего материала следует добавить соответствующие составляющие от массы стенок, которые для наклонной стенки равны:

gH = gcosa g<=gsina, (16.19)

где g -масса 1 м стеики.

Нормальные давления на наклонные и вертикальные стенки (с учетом массы стенкн) будут вызывать изгиб стенок из их плоскости (в общем случае в двух направлениях), а касательные давления и реакции в узлах сопряжения стенок (в ребрах) вызовут в них из1иб и растягивающие усилия в собственной плоскости. Кроме того, вдоль горизонтальных ребер вследствие изгиба стенок в своей плоскости будут возникать скалывающие напряжения. В несимметричных бункерах

Рис. 16.11. К определению давления сыпучего материала на наклонную стенку

Рис. 16.12. К расчету трапециевидных плит

скалывающие напряжения возникают также и вдоль вертикальных и наклонных ребер.

Строгие и довольно простые методы расчета бункеров как пространственных пластинчатых упругих систем разработаны только для лотковых бункеров. Для ячейковых бункеров из-за отсутствия строгих методов расчета пользуются приближенными.

Если вертикальные стенки многоячейкового бункера монолитно связаны между собой, то способ расчета их на изгиб зависит от отношения h : а. При h : а2 стенки могут рассматриваться как замкнутые рамы; при 0,5</i/a<2 - как плиты, опертые по контуру; при /i/a<0,5 - как балочные плиты пролетом h. В двух первых случаях изгибающие моменты должны определяться с учетом невыгоднейшего загружения ячеек бункера: для определения максимальных пролетных моментов следует ячейки бункера загружать в шахматном порядке, а максимальные опорные моменты (в у.з-лах сопряжений стенок) определять при загружении ячеек бункера рядами.

Для упрощения расчета наклонных стенок бункеров м возможности использования существующих таблиц для расчета плит, опертых по контуру, переменную нагрузку, приложенную к стенкам бункера, приводят к средней, равномерно распределенной. После этого вертикальные стенки рассчитывают аналогично плитам кессонных перекрытий. Среднее давление определяют делением суммарной нагрузки, действующей на плиту, на ее площадь. В литературе* есть готовые таблицы для расчета плит на действие трапециевидной или треугольной нагрузки.

В общем случае для трапециевидной плиты (рис. 16.12)

т "а 3

«2

Oi + Oa th

Для бункера без вертикальной стенки (/i=0)

т + fli

(16.20)

(16.21)

Для треугольной стенки (02=0) или для стенок, в которых 02 весьма мало:

(А2+ЗА1).

Для бункера без вертикальной стенки (fti= Для прямоугольных стенок (а,=а2=а)

(16.22) = 0 И 02=0) (16.23)

(16.24)

Растягивающие горизонтальные усилия в вертикальных стенках

(16.25)

гдер*" -чзеднее нормальное давление на вертикальную стенку; в, b - размеры ячейки бункера в плане.

Стенки воронки бункера представляют собой по форме трапециевидные или треугольные плиты. В сим-

* Липницкий М. е., Абрамович Ж. Р. Железобетонные бункера и силосы (расчет и проектирование). М., Стройиздат, 1967.

метричном квадратном бункере они могут быть с большой точностью рассчитаны па изгиб из своей плоскости как плиты, защемлет1ые по контуру. Для использования таблиц их нагрузку также можно привести к равномерно распределенной, а форму плиты преобразовать в прямоугольную. Расчетные размеры приведенной прямоугольной плиты определяют по формулам: , для треугольной плиты с основанием а и высотой Л у

Орасч = ~> hpzc4 = h - - ; (16.26)

g о; Лрасч ~ ~ •

для трапеции с основаниями а и b (а>-Ь) и высотой h

Орасч

2 (26-fa)а

: h

a + b -Р"- 6(a-i-6)

Кроме изгиба стенки воронки испытывают растяжение в своей плоскости в двух направлениях. В горизонтальном направлении растягивающие усилия, приходящиеся на единицу длины стенки, измеренной по скату:

(a - b)a

(16.27)

sin a; Nb =

sin a.

(16.28)

где a, b - размеры воронки в плане на уровне рассматриваемой полосы плиты.

в несимметричной воронке бункера растягивающие горизонтальные усилия по концам рассматриваемой полосы плиты будут разными, так как разные углы наклона противоположных стенок воронки. В этом случае за расчетное растягивающее усилие в середине пролета рассматриваемой плиты следует принимать полусумму концевых растягивающих усилий.

2. Силосы так же, как и бункера, служат хранилищами сухих сыпучих материалов, но отличаются от бункеров большой высотой при сравнительно малой площади. Поэтому линия призмы обрушения сыпучего материала в силосах всегда пересекает противоположную стену, т. е. Н>1,5 Оыть

Силосы строятся в большинстве случаев круглыми в плане. При небольших объемах отдельных силосов (банок) применяются силосы и квадратные в плане (до 10 м и более).

За рубежом встречаются силосы шестиугольные и восьмиугольные. Наиболее простым и распространен-