Бункера и силосы

1.

Донбасская национальная академия строительства и архитектуры
ЛЕКЦИЯ 10
Бункера и силосы.

2.

10.1. Общие сведения
Бункерами и силосами называют емкости,
предназначенные для хранения и перегрузки
сыпучих материалов. Хранилища, в которых
высота стенки не превосходит полуторного
наименьшего поперечного размера,
называют бункерами. Более высокие
хранилища называют силосами.
Бункера подразделяются на:
пирамидально-призматические;
лотково-призматические;
гибкие (параболические;
гибкие с жесткими разгрузочными
Рис. 10.1. Схемы бункера (а) и силоса (б)
1 - верхняя часть (призматическая или
цилиндрическая); 2 - воронка (пирамидальная
или коническая); 3 - выпускное отверстие
воронками;
конусно-цилиндрические

3.

Рис. 10.2. Бункер в помещении

4.

Рис. 10.3. Бункер для сыпучих

5.

В зависимости от вида
разгрузочного устройства и
механических характеристик
сыпучего материала выпускные
отверстия бункеров и силосов
могут иметь:
круглую;
квадратную;
прямоугольную или вытянутую
щелевую форму в плане.
Размер выпускного отверстия:
а0 k b 80 tg
(10.1)
Рис. 10.4. Общий вид силоса

6.

10.2. Бункера с плоскими стенками
Бункера с плоскими стенками являются жесткими конструкциями, так как сохраняют
постоянную геометрическую форму в процессе загружения и разгрузки.
По конструктивной форме они разделяются на:
пирамидально-призматические;
лотково-призматические.
Они состоят из верхней призматической части
и нижней части (воронки), имеющей форму
усеченной пирамиды или лотка большой
протяженности. Вертикальные стенки
образуются, бункерными несущими балками и
имеют горизонтальные и вертикальные ребра
жесткости. Обшивка воронки укрепляется
обычно только горизонтальными ребрами
жесткости.Бункера опираются на колонны
через бункерные балки.
Рис. 10.5. Бункер с плоскими стенками

7.

Рис. 10.6. Бункер с плоскими стенками (сечения)
Бункерные балки с колоннами образуют поперечные рамы. Неизменяемость формы
сооружения в продольном направлении бункерной эстакады обеспечивается продольными
связями.

8.

Рис. 10.3. Бункер с плоскими стенками (сечения)
Рис. 10.7. Бункера с плоскими стенками

9.

10.2.1. Основные положения расчета
Бункера с плоскими стенками рассчитывают на воздействие нагрузок:
от веса конструкций 1-1,2 кН/м2;
снеговой, ветровой нагрузок;
временных нагрузок на перекрытие до 4 кН/м2;
от давления сыпучего материала.
Вертикальное qн и горизонтальное Рн нормативные давления сыпучего материала в
бункерах определяют :
q н y;
Рн k y
(10.2)
В силосах определяют :
z r
q
;
f тр k
н
z r
Р
f тр
н
(10.3)

10.

При расчете стенки воронки:
Р н cos 2 k sin 2 q н
(10.5)
Прочность обшивки:
N 6M max
2 R
t
t
(10.6)
Для участков в верхней части бункера необходимо учитывать напряжения в обшивке,
развивающиеся от усилия:
N N вy 6M max
R
2
t
t
t
(10.7)
Максимальные значения прогиба пластинки:
4n2 P н l 2
1
f 3
f l
N N Е
50
(10.8)

11.

Ребра рассчитывают на поперечный изгиб и продольную силу. Прочность ребра как для
сжато-изогнутого стержня:
N
M
R
Ар Wp
(10.9)
Прогиб проверяется по формуле прогиба балки с защемленными концами:
f
q нр l p4
1
1
f
l
384 E I p
250
(10.10)

12.

10.3. Гибкие бункера
Гибкий или висячий
бункер представляет
собой открытую
(незамкнутую)
цилиндрическую оболочку
нулевой гауссовой
кривизны, подвешенную к
двум продольным
несущим балкам,
опирающимся на колонны.
По торцам бункеров
устраивают жесткие
вертикальные стенкиРис. 10.8. Гибкий (параболический) бункер
1 - торцовая стенка; 2 - продольная балка; 3 – оболочка;
4- выпускное отверстие; 5 - тяжи;
6 - поперечная балка-распорка; 7 - колонна
диафрагмы.

13.

Площадь поперечного сечения бункера и его объем:
5
А f b;
8
5
V f b L
8
(10.11)
Пролет гибкого бункера:
2
b
3
3
R Rф hб
2
tф
(10.12)

14.

10.3.1. Основные положения расчета
Максимальные цепные усилия в стенке Р (кН/м) возникают в месте ее подвеса к
продольным бункерным балкам и определяются:
1
f
2
F n2 b 1 16
12
b
2
3 hб
1
2 f
(10.13)
Минимальное расчетное цепное усилие в нижней точке днища равно:
F
F0
D
(10.14)
Подбор сечения гибкой стенки при заданных параметрах бункера и характеристиках
сыпучего материала может быть произведен с учетом расчета стенки по плоской схеме
(как растянутой нити) в любом сечении:
ti
Fi
R
(10.15)

15.

Бункерные балки проектируют высотой до 3-4м. Стенка такой балки оказывается тонкой,
поэтому на опоре проверяется на срез и устойчивость от действия только касательных
напряжений:
3 F B
Rср ;
4 hб tст
F B
кр
2hб tст
(10.16)