Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Конструктивні елементи силосів і особливості їх конструювання



Силос складається з таких основних конструктивних елементів: фундаменту, колон підсилосного поверху, днища, стін, надсилосного перекриття і галереї (рис. 1.3.1, а).

Найвідповідальнішим і специфічним конструктивним елементом силосного корпусу є стіни силосів. Їх проектують як монолітними, так і збірними із звичайним і попередньо напруженим армуванням. На внутрішній поверхні стін силосів не повинно бути виступів, які б спричиняли утворенню стійких склепінь і зависанню сипучих матеріалів. За способом виготовлення силоси бувають монолітними та збірними.

Монолітні залізобетонні стіни силосів зводять, як правило, у ковзаючій опалубці із бетону класу не нижче В 15. Для уніфікації опалубки, а також підсилосних і надсилосних конструкцій силосних корпусів зовнішній діаметр круглих силосів приймається рівним відстані між їх вісями, тому в місцях з’єднання суміжних силосів стіни мають подвійну товщину. Ця ділянка (шириною 1,5...2,0 м) підвищує загальну просторову жорсткість силосного корпусу. За способом виготовлення силоси бувають монолітними та збірними.

Товщина стін силосів не залежно від статичного розрахунку призначається із умов виробництва робіт, недопущення розривів у бетоні під час переміщення опалубки. Мінімальна товщина стін силосів для сипучих матеріалів, які зводяться у ковзаючій опалубці, становить: для круглих силосів при діаметрі 6 м – внутрішніх 160, зовнішніх 180 мм; при діаметрі 12 м – якщо насипна густина сипучого матеріалу , - 200, а при - 240 мм; для прямокутних силосів – 150...160 мм.

Стінки силосів без попереднього напружування армують переважно стержневою арматурою класу А 400 С у вигляді в’язаних сіток (рис. 1.3.2). Використання у якості горизонтальної робочої арматури класу А 240 дозволено, як виняток, для верхньої зони силосів і при конструктивному армуванні. Арматуру класу А 400 використовувати для армування стін силосів не дозволяється з умови ширини розкриття тріщин. Для вертикальної арматури використовують гарячекатану стержневу арматуру класу А 240 з кроком 300...350 мм.

Оскільки тиск сипучого матеріалу по периметру горизонтального перерізу стіни розподіляється не рівномірно і в стінах круглих силосів виникають згинальні моменти (як і в місцях з’єднання суміжних силосів), не враховані розрахунком, то в них встановлюється подвійна горизонтальна арматура (рис. 1.3.2, б).

У круглих силосах діаметром до 6 м по всій висоті стін внутрішніх силосів багаторядних силосних корпусів використовують одинарне армування (рис.1.3.2, в) горизонтальною арматурою, яку встановлюють з зовнішньої сторони. Стіни квадратних силосів також армують подвійною арматурою (рис. 1.3.3). Зовнішні стіни квадратних силосів внаслідок нерівномірності тиску сипучого матеріалу і можливого повороту кутів можуть бути розтягнутими з внутрішньої сторони прольоту, а внутрішні стіни є загальними для суміжних силосів, завжди працюють на знакозмінні навантаження.

 

Рис. 1.3.2. Армування круглих монолітних силосів:

а) план і загальний вигляд; б) подвійне армування стін; в) одиничне армування стін; г) армування стінок підсилосного поверху; д) додаткове армування місць з’єднань сусідніх стінок силосів; е) поперечні стержні-стяжки; 1 – вертикальна арматура; 2 – кільцева горизонтальна арматура; 3 – зварний каркас; 4 – шпилька мм; 5 – хомути; 6 – простінок; 7 – пройом; 8 – кільцева арматура з зовнішньої сторони стінки; 9 – кільцева арматура з внутрішньої сторони стінки; 10 – зв’язуючі поперечні стержні

 

Для забезпечення проектного положення горизонтальних стержнів і зв’язку зовнішньої і внутрішньої арматури вертикальні стержні через один виконують у вигляді зварних арматурних каркасів (драбинок) (рис. 1.3.2, б (1-1)). Кінці поперечних стержнів драбинок після укладання горизонтальної арматури загинають. Відстань між поперечними стержнями каркасів приймають рівною кроку стержнів горизонтальної арматури. Діаметр горизонтальної арматури необхідно призначати не більше 16 мм при діаметрі силосів до 12 м і менше і не більше 20 мм – при діаметрі 18 м і більше. Крок стержнів повинен бути не більше 200 мм і не менше 70 мм постійним по всій висоті. При подвійному армуванні обидві сітки з’єднують через 600-700 мм поперечними шпильками діаметром не менше, як 3 мм (рис. 1.3.2, б (2-2)).

 

 

Рис. 1.3.3. Армування стін квадратного силосу

 

Горизонтальну арматуру в стінах, починаючи від верху похилої набетонки і до плити днища, приймають таку ж, як і на рівні верху набетонки. Товщину захисного шару бетону для робочої арматури, запобігаючи зміщення її і зриву бетону рухомою ковзною опалубкою, приймають не менше 25 мм у стінах круглих силосів і не менше 20 мм – квадратних.

Армування стін силосів, які зводять у ковзаючій опалубці, найпростіше виконувати окремими стержнями. Довжина стержнів горизонтальної арматури не повинна бути досить великою, щоб не утруднювати протягування їх під поперечинами домкратних рам. Разом із тим прагнуть до зменшення кількості стиків горизонтальної арматури, які виконують внакладку і є слабким місцем конструкції. Для силосів діаметром 6 м довжину стержнів горизонтальної арматури приймають біля 7 м (три стика).

Силоси діаметром 12 м армують стержнями довжиною, що відпускається заводами (товарна довжина). Стики кільцевої арматури необхідно виконувати зварюванням. Але при зведенні стін у ковзній опалубці технологічно це зробити складно, тому досить часто стики виконують внакладку (без зварювання), що допускається нормами. Довжина накладки стержнів приймається рівною 60 діаметрів (+200 мм). Стержні арматури класу А 240 повинні закінчуватись гаками. У місцях стикування стержні зв’язують в’язальним дротом подвійної в’язки на кінцях і всередині. Крім того, стики зовнішньої кільцевої арматури зв’язують з внутрішньою кільцевою арматурою поперечними стяжками із дроту діаметром 6 мм (див. рис. 1.3.2, е). Стикування горизонтальних стержнів кільцевої арматури розміщується таким чином, щоб у одному вертикальному перерізі стіни силосу стикувалось не більше 20% усіх стержнів.

Вертикальну (розподільну) арматуру в стінах монолітних залізобетонних силосів встановлюють у один ряд при одинарному армуванні і в два ряди – при подвійному армуванні. Діаметр вертикальної арматури приймають не менше 10 мм, а в стінах силосів діаметром 12 м і більше – не менше 12 мм. Відстань між вертикальними стержнями не більше 350 мм у стінах зовнішніх силосів і не більше 500 мм у стінах внутрішніх силосів. У місцях з’єднання круглих силосів, якщо це необхідно за умовами виробництва робіт, відстань між двома вертикальними стержнями може бути збільшеною до 1000 мм.

Вертикальну арматуру у вигляді окремих стержнів або каркасів із арматури класу А 240 стикують зі зміщенням стиків по перерізу з накладкою на 50 діаметрів, а періодичного профілю – на 35.

Стіни монолітних силосів, які опираються на фундаментну плиту, в межах підсилосного поверху проектують із подвійною вертикальною арматурою, яку заводять вище днища силосів на 1000 мм. Ця арматура і зв’язуючі її поперечні стержні (рис. 1.3.2, г) повинні відповідати вимогам СНиП 2.03.01-84*, які ставляться до армування колон. Пройоми в цих стінах обрамляють подвійною вертикальною і горизонтальною арматурою діаметром 16 мм, яка заходить за контур пройомів не менше ніж на 50 діаметрів.

Місця з’єднання стін круглих силосів армують додатковими стержнями (рис.1.3.4) з таким же кроком і діаметром, які прийняті для основної горизонтальної арматури. Додаткові стержні заводять у стіни до внутрішнього ряду арматури.

У зовнішніх стінах зірочок силосних корпусів із шаховим розміщенням силосів стержні кільцевої арматури доводяться до арматури внутрішніх кілець силосів, які примикають, з улаштуванням гаків для стержневої арматури класу А 240 (рис.1.3.4)

Отвори в стінах силосів, які сприймають горизонтальний тиск сипучих матеріалів, обрамляють подвійною арматурою діаметром, не менше 10 мм. Крім того, над отвором і під ним встановлюють подвійну горизонтальну арматуру загальною площею перерізу не менше площі перерізу арматури перерізаної отвором. Додаткову арматуру заводять за краї отворів не менше, ніж на 60 діаметрів (+200 мм), але не менше, ніж на 1,5h, де h – висота отвору.

Суттєве підвищення тріщиностійкості стін силосів досягається попереднім напружуванням горизонтальної робочої арматури. Монолітні окремо розміщені силоси діаметром 12-30 м зводять у ковзній опалубці, але з попереднім напруженням кільцевої арматури, прокладеної зовні або в каналах у товщі стіни. В якості напружуваної арматури застосовують горячекатану арматуру класів А 500С...А 1000, канати К-7, а також пучки з дроту Вр - ІІ. Залежно від діаметра силосу довжина кожного стержня чи пучка становить1/4...1/8 довжини кола. У монолітних стінах окремо розміщених силосів із одинарним армуванням попередньо напружувана арматура навивається або натягується на зовнішні поверхні стін, або пропускається в стінах у спеціальних каналах і натягується на упори. При розташуванні стержнів чи пучків у каналах і механічному їх натягуванні за допомогою гідравлічних домкратів, стержні чи пучки арматури можна анкерувати в спеціальних потовщеннях - пілястрах (рис.1.3.5).

 

 

Рис. 1.3.5. Анкерування на упорах–пілястрах стержневої або пучкової напружуваної арматури: 1 – пучки або стержні в каналах; 2 – анкер; 3 – упорні плити; 4 – сітки побічного армування

 

Якщо кільцева напружувана арматура розташована зовні, то арматурні стержні або канати К-7, що мають на кінцях стержні з різзю, анкерують на вертикальних стояках зі стальних швелерів або за допомогою спеціальних упорів (рис. 1.3.6). Арматура, за таких умов, захищається від корозії лакофарбовим покриттям. При зведенні в ковзній опалубці квадратних і багатогранних силосів у місцях примикання стін (сторін) влаштовують вути, які полегшують виробництво робіт. Зовні в місцях примикання внутрішніх стін у кутах необхідно зробити потовщення у вигляді пілястр.

 

 

 

 

Рис. 1.3.6. Вузол з’єднання арматурних елементів із канатів К-7:

1 – упорний блок; 2 – анкерна гільза; 3 – канат К-7; 4 – болт з різзю та гайкою; 5 – стінка силоса

 

Внутрішні стінки монолітних квадратних і багатогранних силосів можуть зазнавати двостороннього тиску сипучих матеріалів, армують із обох сторін. При цьому горизонтальну пролітну арматуру стінок заводять за осьові стінки в перпендикулярному напрямку на 1/3...1/4 прольоту, забезпечуючи тим самим сприймання на опорах моментів, які за величиною в два рази більші прольотних. Зовнішні стінки квадратних силосів у прольоті армують одиничною арматурою, а внутрішні – з урахуванням можливого тиску сипучого матеріалу з двох боків - подвійною. Вути в місцях з’єднання стін силосів армують додатковими стержнями. Схему армування наведено на рис.1.3.7.

 

Рис. 1.3.7. Схема армування монолітних силосів:

1 – горизонтальна робоча арматура; 2 – додаткові стержні

 

Збірні силоси зводять із замкнутих елементів різної форми в плані, але найпоширеніші круглі та квадратні силоси. Для їх виготовлення використовують бетон класу, не нижче В25.

Збірні стіни силосів проектують із об’ємних, криволінійних або плоских елементів заводського виготовлення. Елементи збірних стін можуть бути ребристими або гладкими. При застосуванні ребристих елементів зменшується витрата матеріалів, знижується вага всієї споруди. Проте виготовляти їх складніше, і тріщиностійкість у них нижча, ніж у елементів з гладкими стінами. Причому внутрішня поверхня стін і днищ не повинна мати виступаючих горизонтальних ребер і западин. У зв’язку з цим силоси з гладкими стінами застосовують частіше. Рекомендується виконувати горизонтальну розрізку стін на збірні елементи висотою кратною 600 мм (з урахуванням товщини горизонтальних швів). Збірні елементи, як правило, проектують конструктивною висотою 1180 мм при товщині шва 20 мм. Мінімальну товщину стін збірних елементів, у залежності від форми і розмірів силосу, приймають наступною: круглі силоси діаметром 3 м – 80 мм; діаметром 6 м – 120 мм; діаметром 12 м ...160 мм; квадратні силоси розміром 3´3 м – 100 мм.

Збірні стіни круглих силосів діаметром 3 м проектують із об’ємних кільцевих елементів (рис. 1.3.8, а), що дозволяє швидко робити їхній монтаж. Для зручності виготовлення, складування і транспортування збірні елементи стін діаметром 6 м виготовлюють довжиною в чверть кола, а діаметром 12 м – в чверть або 1/6 кола (рис. 1.3.8, б).

 

 

Рис. 1.3.8. Збірні елементи стін і деталі стиків:

а – збірні силоси діаметром 3м; б – збірні силоси діаметром 6...12м;

в – деталь стику; г – вузол з’єднання суміжних силосів;

1 – об’ємний кільцевий елемент; 2 – збірний сегментний елемент; 3 – зварювання кілець в окремих точках; 4 – стальна накладка; 5 – цементний розчин; 6 – шпонки; 7 – стяжний болт; 8 – зварна сітка

Монтаж елементів здійснюють, як правило, після складання їх у кільця. Збірні елементи стикують за допомогою з’єднуючих елементів, які приварюються до закладних деталей. Шви між окремими елементами заробляють жорстким цементним розчином (рис.1.3.8,в). Закладні деталі приварюють до кінців робочої арматури. Існує й інший спосіб з’єднання елементів у кільця. Робочу арматуру випускають за межі торців елементів і з’єднують між собою за допомогою зварювання накладок із арматурних коротяків (рис. 1.3.8, в, І - І). Є спосіб і економічніший за витратами сталі і технологічніший при виготовленні елементів і їх складанні (рис. 1.3.9.)

Зібрані кільця силосу під час монтажу об’єднують на цементному розчині товщиною 20...30 мм і у вертикальному напрямку з’єднують між собою за допомогою зварювання закладних деталей. Суміжні кільця круглих силосів під час будівництва корпусів з’єднують на оцинкованих болтах, а також за допомогою монолітних ділянок із додатковим армуванням (рис. 1.3.8, г).

Найбільшого поширення набули круглі силоси із сегментних елементів. Кожне кільце складають із трьох, чотирьох або шести елементів криволінійного контуру, з’єднаних болтами або зварюванням (рис. 1.3.8, б).

 

 

Рис. 1.3.9. Деталь стикування збірних елементів стінок силосів:

1 – кільцева робоча арматура; 2 – закладна деталь

 

 

При складанні кілець великого діаметра, 12 м і більше, із криволінійних панелей бажано застосовувати попереднє напружування арматури (рис.1.3.10). Є два основних способи виготовлення попередньо напружених кілець.

 

 

Рис. 1.3.10. Конструкції збірних попередньо-напружуваних силосів:

а) криволінійний попередньо-напружуваний елемент при триелементному розрізі кільця; б) деталь стику кілець у “чверть”; в) деталь стику кілець із захистом горизонтального шва;

1 – закладні деталі; 2 – бетонні упори; 3 – попередньо-напружувана арматура Вр-ІІ або Æ6К7; 4 – зварні сітки; 5 – монтажні петлі; 6 – цементний розчин; 7– кільце верхнього ярусу; 8 – кільце нижнього ярусу

 

При першому способі кільце з напружених панелей криволінійного контуру обтискують кільцевою напруженою арматурою під час укрупнювального складання. Стержневу напружувану арматуру розміщують у пазах або зовні кільця. Напруження арматури здійснюють механічним або електротермічним способом.

При застосуванні дротової арматури класу Вр-ІІ або канатів К-7 діаметром 6 мм для кілець із залізобетонних сегментів колового контуру постійного перерізу, напружування (натягування) здійснюється за допомогою арматурно-намотувальної машини АНМ – 3,5 на бетонні упори, розташовані по периметру в шаховому порядку. Цим забезпечується центральне обтиснення всіх перерізів елемента. Вертикальне і непряме армування виконують зварними сітками.

За другим способом, раціональнішим, передбачається виготовлення на заводі попередньо напружених криволінійних панелей круглих силосів і плоских – квадратних, які з’єднують під час укрупнювального складання за допомогою зварювання закладних деталей. Горизонтальні стики панелей виконують на цементному розчині “у четверть” (рис. 1.3.10, б) або з горизонтальним розширенням у нижній частині елементів зовнішніх силосів, що утворює карниз, який захищає розташований нижче горизонтальний стик від потрапляння вологи (рис. 1.3.10, в). Панелі в плані з’єднують між собою болтами і стик замонолічують. Силоси такої конструкції споруджують діаметром до 18 м.

Для круглих силосів діаметром 12 м розроблено типову конструкцію, в якій кожне кільце складається із 24 тонкостінних ребристих панелей – оболонок (рис. 1.3.11, б), які обтискуються попередньо напружуваною арматурою, укладеною в пази ребер, панелей. Панелі-оболонки канелюрного типу (рис. 1.3.10, г) номінальними розмірами ширини 1,54 і висоти 3,0 м обернені опуклістю в середину силосу. Стики силосу канелюрного типу від тиску сипучого матеріалу працюють на стискання як вертикальні склепіння. Панелі-оболонки мають торцеві ребра, в зовнішніх пазах яких розміщують попередньо-напружувану арматуру. Натягування цієї арматури виконується під час укрупненого складання окремих кілець (поярусних царг) на спеціальному стенді, в якому утворюється розпір зсередини стиснутим повітрям. Після натягування, арматуру захищають цементним розчином, який наносять способом торкретування.

Стіни прямокутних (квадратних) силосів із збірного залізобетону можна складати із гладких елементів трьох типорозмірів: просторових блоків у вигляді замкнутих рам, Г-подібних елементів і плоских плит (рис. 1.3.12). У практиці найпоширеніше компонування квадратних силосів із об’ємних блоків заввишки 1,2 м, які розташовують у плані в шаховому порядку, і з плит, що заповнюють проміжки між об’ємними блоками (рис. 1.3.12)

 

 

 

Рис. 1.3.11. Конструктивна схема збірного круглого силосу діаметром 12м із панелей-оболонок канелюрного типу:

а – розріз; б – план; в – деталь плану; г – панель-оболонка;

1 – попередньо-напружена стінка силосу; 2 – металева воронка; 3 – залізобетонна паля; 4 – стінка панелі-оболонки; 5 – вертикальний паз; 6 – горизонтальний паз для розміщення попередньо напружуваної арматури; 7 – панелі оболонки

 

Блоки з гладкими стінами (рис. 1.3.12, б) прості у виготовленні і відповідають вимогам зберігання будь-яких матеріалів. Їх армують двома плоскими сітками. У кутах встановлюють додаткову арматуру у вигляді окремих стержнів. Об’ємні блоки і плоскі елементи з’єднують між собою болтами з подальшим замонолічуванням швів (рис. 1.3.12, вузли А, Б).

У будівництві застосовують збірні восьмигранні силоси із елементів двох типорозмірів: просторовий блок у вигляді замкнутої рами і плоских ребристих плит (рис.1.3.13). З’єднують збірні елементи болтами. Хоча ці конструкції не отримали широкого застосування. Стіни круглих монолітних силосів доводять до фундаментної плити. В підсилосній частині стіни підсилюються пілястрами, на які зверху опираються воронки (рис. 1.3.14, а).

 

 

 

Рис. 1.3.12. Конструкції збірних силосних корпусів із квадратними

в плані силосами:

а) схема поперечного розрізу і плану;

б) збірні елементи;

в) армування об’ємного блоку квадратного силосу з гладкими стінами;

1 – об’ємний блок ; 2 – кутовий елемент;

3 – плоска панель; 4 – сполучні болти;

5 – отвори для болтів; 6 – монтажні петлі

 

 

Рис. 1.3.13. Конструктивна схема збірного восьмигранного силосу

 

 

Рис. 1.3.14.Конструктивні схеми опирання циліндричних силосів:

а) монолітних з монолітними воронками; б) збірних із збірними воронками; в) монолітних з плоским днищем; 1 – монолітна воронка; 2 – стінки силосів; 3 – пілястри; 4 – фундаментна плита; 5 – П-подібні рами; 6 – збірна воронка; 7 – стінові огороджуючі конструкції; 8 – колони; 9 – забутовка; 10 – плоске днище

 

Збірні круглі силоси разом з воронками (які також можуть бути збірними) опирають у підсилосному поверсі на П-подібні рами (рис. 1.3.14, б). Опирання квадратних силосів вирішується аналогічно.

Армування стінок днищ (воронок) силосів виконують аналогічно до армування стінок днищ бункерів.

Подальше вдосконалення конструкцій збірних силосів відбувається в напрямі укрупнення об’ємних елементів, удосконалення їхньої конструкції, розробки стиків із конструктивним захистом від водопроникнення з метою підвищення їхньої експлуатаційної надійності і довговічності.

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.