Расчет стен стальных силосов
Обновлено: 04.05.2024
Пришло задание от технологов разработать конструктив для силосного склада, естественно столкнулся с проектом данного типа впервые,
хочу поинтересоваться есть ли какието особенности и подводные
камни, жду советов от тех кто уже когда-то это прошел?
Район сейсмичный 9 баллов
Интересуют следующие вопросы:
1. На что обратить внимание при расчете
2. Из чего сделать стенку силоса
3. Верхнюю часть может всетаки металлическую сделать,
а то возникает предчуствие, что если сделать из бетона,
то может опрокинуться
4. Почему силосы круглые в плане, почему не делают квадратными,
5. Предчуствие что фундамент будет плита сплошная, но терзают
смутные сомнения что масса погруженной части в фундамент должна,
быть в два раза больше чем масса наполненного силоса на поверхности.
Буду ждать уточнений и комментариев
Геотехника. Теория и практика
В СНиП 2.09.03-85 "Сооружения промышленных предприятий" есть Глава 10 с изложением основных положений по проектированию силосов для хранения сыпучих материалов. В том числе формулы для определения давления на стенки и днище силоса, коэффициенты трения для различных материалов, особенности конструктивных решений и т.д.
В нем возможно не найдете ответы на все поставленные выше вопросы, но тем не менее при разработке проекта он будет необходим.
Ну а по поводу учета сейсмики советую обратится в Институт сейсмостойкого строительства (КазНИИСА) за консультациями или на выполнение расчета. К ним довольно часто подобные (не рядовые) объекты попадают на экспертное заключение…. Так что можно сразу решить два вопроса - по расчету и по экспертизе ….
Ужас
Слушай после твоих чертежей хочется на стену лезть и так,
а ты еще хочешь силос в районе с сейсмичностью 9-баллов строить.
Может лучше не надо.
Боюсь Я за тебя.
Предлагаю перед первой засыпкой поставить тебя внизу.
А так же при первом предупреждении о землятрисениях привозить на объект.
__________________
Работаю за еду.
Working for food.
Für Essen arbeiten.
العمل من أجل الغذاء
Працую за їжу.
DEM, поэтому отдаю себя на поруку форумным профи по данной тематике, буду выполнять дистанционно, по современному, выкладывать на проверку, процентовку и т.п., так что DEM, или ты в нашей команде или без нас
Всетаки ЖБ стенку принять толщиной 200мм, или из стали делать?
Были тут книги по проектированию силосов в 2х частях. начни с них
Латышев Б.В. Практические методы расчета железобетонных силосных корпусов
Ты их посмотрел?
P.S. я с DEMом согласен
проектирование транспортных сооружений
на счёт формы стен. Даю наводящий вопрос: а почему капля жидкости не прямоугольная (или треугольная) в плане, а круглая? .
1. на "умные" книги (СНиПы, пособия. ), даже если они не вашей страны.
2. а 200 мм - технологи придумали?
3. Предчувствие - эт хорошо. Но расчет важнее.
4.1 неудобно. 4.2.Концентратор напряжения.
5.1 грунты? 5.2 расчет?
dextron3 - считаю, что это задача прежде всего моделирования в РПК с учетом сейсмики различных вариантов конструктивных решений, включая подбор сечний элементов расчетчиком, а не назначения их конструктором, анализа их армирования и только после этого можно приступать к реализации проекта в рабочих чертежах.
Как можно сейчас, не проведя предварительных расчетов гадать - в каких элементах и конструциях пройдет при 9-ти бальной сейсмике железобетон, а где более рационально использовать металл, или комбинированный вариант, например Ж/б банка усиленная с наружи бандажными стальными кольцами и т.д.
Но вопросов больше всего так думаю будет с опорной плитой под силос размерами в плане 9х12 м - судя по представленным чертежам . Не совсем понятно,почему у силоса по низу не конус. Или он там будет предусмотрен внутри банки и выполненым из металла ?.Если так, то внутрення поверхность стенки должна быть облицована плоскими листами по вертикальным направляющим - металлическому каркасу. В случае с конусом получается гораздо более эффективное конструктивное решение - банка по периметру опирается на ж/б кольцо, выполненное по колоннам, опирающихся на монолитный цоколь фундамента. Плита перекрытия в таких случаях или не предусматривается, или только по конструктивным, технологическим соображениям, без передачи на нее веса силоса. А так, как это представлено выше даже от от с.в. плиты - мало не покажатся.
Выложенные чертежи - от технологов, заказчиков ?. Что за материал для хранения.
AMS, судя по всему технологи забыли указать воронку,
есть тема сделать его четырех гранный из листов толщиной 16мм, а по периметру как бы фермами решетку создать, и приварить к листам,
но почемуто беспокоит закрепление к бетону, там бешенный момент
может при расчете выскочить.
и как передать нагрузки на фундаментную плиту, если с одной стороны понятно под гранями находятся боковые стенки то с другой стороны не понятное расширение.
Расчет стального силоса.
Здравствуйте.
Расчитываю стальной цилиндрический силос,наполненный стеклобоем. за пример взял расчет в Лихтарникове "Расчет стальных конструкций" на странице 302. Возникло несколько вопросов. Знающие люди, отзовитесь! Считаю впервые, так что сильно не пинать.
1. Во первых, не очень понятно, как расчитывается силос: по СНиПу п.8.5, 8.8* или 8.9? На какие усилия?
2. На странице 303 все усилия сведены в таблице. Зачем вычисляют сигма 2 в таблице 7.7, если потом только выполняют проверку на сигма 1 при осевом сжатии?
3. Какой гамма с принимать для воронки? (0,7 или 0,8). По СниПу "Сооружения промышленных предприятий" для нижнего пояса стенки цилиндрического резервыара гамма с равна 0,7. Что считается нижним поясом?
4. В формуле 7.82 входящие размерности не бьются с исходящими. Сила N2к должна получится в т/м или в кн/м, судя по таблице 7.8. по формуле 7.82 получается в тоннах. Значения, вычисленные по формуле, не совпадают с данными таблицы 7.8.
5.правильно ли я понимаю, что воронка силоса должна считаться на устойчивость по пункту 8.11 СНИпА?
Сканы примера прилагаю.
Такую конструкцю вряд-ли можно назвать силосом, разве только стеклобой измельчен в мельнице. Если частицы стекла достаточны крупные, да еще и разного размера, то это круглый бункер. С всеми вытекающими особенностями. Но отвечу все-таки на вопросы по силосу
1. Во первых, не очень понятно, как расчитывается силос: по СНиПу п.8.5, 8.8* или 8.9? На какие усилия?
Где Вы усмотрели для силоса внешнее сжимающее давление? Есть растягивающее внутреннее давление засыпки, не влияющее на устойчивость, даже, наоборот, несколько улучшающее условия работы на устойчивость. Так что ответ: по пункту 8.5 на нагрузки от крыши (с технологией и снегом), собственного веса оболочки от вышележащей части и нагрузки от трения засыпки об стенки. Ветром, как правило, можно пренебречь, а вот сейсмику (при ее наличии) учитывают.
2. На странице 303 все усилия сведены в таблице. Зачем вычисляют сигма 2 в таблице 7.7, если потом только выполняют проверку на сигма 1 при осевом сжатии?
На прочность нужны обе проверки, а на устойчивость берется, естественно, только сжимающий фактор.
3. Какой гамма с принимать для воронки? (0,7 или 0,8). По СниПу "Сооружения промышленных предприятий" для нижнего пояса стенки цилиндрического резервыара гамма с равна 0,7. Что считается нижним поясом?
При чем тут резервуар? Согласно указанному СНиПу (таблица 9 стр. 47) этот коэффициент принимается k=0.8
4. В формуле 7.82 входящие размерности не бьются с исходящими. Сила N2к должна получится в т/м или в кн/м, судя по таблице 7.8. по формуле 7.82 получается в тоннах. Значения, вычисленные по формуле, не совпадают с данными таблицы 7.8.
В формуле 7.82 ошибка. Верное значение: N2=P*D/2Sina*a*n/гамма-с - см. книну Лессига.
В воронке нет сжимающих напряжений: и от давления засыпки и от собственного веса засыпки+воронки напряжения получаются растягивающими. Сжатым оказывается только опорное кольцо, если таковое есть.
Опрное кольцо при точечном опирании вообще есть самый сложный элемент для такого рода конструкций. В силу свой формы и особенностей нагружения оно будет испытывать стесненное кручение и обязательно должно быть расчитано с учетом бимоментов. Говорю сразу, пример такого расчета в литературе мне не встречался. Без учета крутильных факторов при рачете кольца открытого профиля можно ошибиться в разы и отнюдь не в запас С кольцом замкнутого сечения ситуация получше - тут бимомент и касательные напряжения оказывают гораздо меньшее влияние. Но и в этом случае кольцо кольцу рознь и считать все равно надо .
IBZ, спасибо большое за ваши ответы. Сегодня читал, многое разобрал и ваши советы очень помогли. Но остались еще вопросы. Можете ответить, если вас не затруднит. Хочется окончательно разобраться с подобными конструкциями:
1. Цилиндрическая оболочка проверяется на прочность пог формуле 93 СНИпа? Я так понимаю, здест сигма х и сигма у равны соответственно сигма1 и сигма2, а тау ху равно нулю? Воронка проверяется по этой же формуле от сигма1 и сигма2?
2.Нужны ли тогда вообще в подобном силосе ребра жесткости? Конструктивно, или вообще можно обойтисьб без них?
3. Я так понял, что расчет всех частей силоса проверяется на прочность при гамма с=0,8 и на устойчивость цилиндрическая оболочка при гамма с = 1?
4. Почти нигде не нашел информации про опорное кольцо. Обязательно ли оно в таких конструкциях. Если уж считать с учетом бимомента (а я с ним очень плохо знаком), какую литературу можете посоветовать? Бычкова?
5. Как расчитывается стык цилиндрической и конической части? Есть ли особенности в расчете?
6. Когда выполняется расчет по п.8.8 и 8.9? Когда внутри есть вакуум?
7. Есть ли особенности в работе и расчете нижнего пояса цилиндрической оболочки, работающего в составе опорного кольца?
8. Коэффициент а для стенок цилиндрической части стального силоса принимается =2,5?
Ваши вопросы весьма конкретны и требуют "подглядывания" в техническую литературу. Таковой дома не держим'с, поэтому ждите ответ не ранее понедельника, да и то если на работе интернет "починят".
1. Цилиндрическая оболочка проверяется на прочность пог формуле 93 СНИпа? Я так понимаю, здест сигма х и сигма у равны соответственно сигма1 и сигма2, а тау ху равно нулю? Воронка проверяется по этой же формуле от сигма1 и сигма2?
И воронка и цилиндрическая части проверяются именно по формуле (93) с учетом знаков напряжений, а также последнего абзаца пункта 8.1. Никаких касательных напряжений здесь нет, так как силосы расчитываются по безмоментной теории.
2.Нужны ли тогда вообще в подобном силосе ребра жесткости? Конструктивно, или вообще можно обойтисьб без них?
Можно и без ребер, в примере у Лихтарниква рассматривается именно такой случай. С ребрами получается уже другая расчетная схема
3. Я так понял, что расчет всех частей силоса проверяется на прочность при гамма с=0,8 и на устойчивость цилиндрическая оболочка при гамма с = 1?
Откуда такой вывод? Непосредственно в таблице 9 СНиП 2.09.03.85 для цилиндрической части такой коэффициент отсутствует вовсе, что по умолчанию оpначает его значение Гаммас=1. При этом к таблице есть примечание 1: "При расчете стен стального силоса коэффициенты Гамма с умножаются на 0.8. При этом никаких условий применения его к тому или иному виду расчета не приведено. Из этого можно сделать вывод, что применение его правомерно для всех расчетов, в том числе и на устойчивость. Исключение составляет уголь, для которого этот коэффициент (как, впрочем, и коэффициент "a") равен 1 (примечание 2 таб.9)
4. Почти нигде не нашел информации про опорное кольцо. Обязательно ли оно в таких конструкциях. Если уж считать с учетом бимомента (а я с ним очень плохо знаком), какую литературу можете посоветовать? Бычкова?
Опорное кольцо в том или ином виде присутствует всегда. Изредка оно непрерывно опирается на всей длине-поверхности (например, на ж/б перекрытие) и в этом случае расчет по бимоментам не требуется. В любых случаях точечного опирания кольца без бимоментов не обойтись. Примера, как уже писал, нигде не видел. Теоретически можно посчитать бимоменты по справочнику проектировщика Уманского через функции влияния (мы так с помощью своей программки и делаем). Этот материал находится в первом томе на страницах начиная с 518. Практически, боюсь, что Вы как эту книгу откроете, так и закроете Для Вас вижу единственный практический выход: либо найти программу, которая умеет считать бимоменты, а проверку сечения выполнить вручную по Бычкову, либо же задать кольцо (тогда лучше уж силос целиком) пластинчато-оболочечными элементами и уповать на то, что разбили нормально сетку и программа посчитала верно.
7. Есть ли особенности в работе и расчете нижнего пояса цилиндрической оболочки, работающего в составе опорного кольца?
Все это проверяется именно в расчете опорного кольца, в сечение которого включается и участки оболочек цилиндрической и конусой частей.
Проектируем "Силос" (советы профи для новичков))
Расчет стен стальных силосов
Нужен полный текст и статус документов ГОСТ, СНИП, СП?
Попробуйте профессиональную справочную систему
«Техэксперт: Базовые нормативные документы» бесплатно
СИЛОСЫ СТАЛЬНЫЕ ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ СЫПУЧИХ ПРОДУКТОВ
Vertical cylindrical steel silos for bulk products storaging. Design rules
Предисловие
Сведения о своде правил
1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - Закрытое акционерное общество "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций им.Н.П.Мельникова" (ЗАО "ЦНИИПСК им.Н.П.Мельникова")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)
6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет
Введение
Настоящий свод правил разработан авторским коллективом ЗАО "ЦНИИПСК им.Н.П.Мельникова" (руководитель организации-разработчика - Н.Г.Силина, руководитель разработки - Е.А.Понурова, исполнители - канд.техн.наук А.И.Гуров, канд.техн.наук К.К.Рябой) при участии ООО НТЦ "Ферммаш" (канд.техн.наук, доц.В.И.Стяжкин).
1 Область применения
1.1 Настоящий свод правил устанавливает правила проектирования и распространяется на стальные вертикальные цилиндрические силосы для хранения сыпучих продуктов объемом до 30000 м с плоским днищем на фундаменте и до 2000 м с плоским и коническим днищем на опорной конструкции.
1.2 Настоящий свод правил не устанавливает требований к проектированию стальных вертикальных цилиндрических силосов для районов с повышенной сейсмической активностью.
2 Нормативные ссылки
В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:
ГОСТ 9.304-87 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия газотермические. Общие требования и методы контроля
ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения
ГОСТ 27772-2015 Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия
ГОСТ 31385-2016 Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов. Общие технические условия
СП 12.13130.2009 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности (с изменением N 1)
СП 16.13330.2017 "СНиП II-23-81* Стальные конструкции"
СП 20.13330.2016 "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия"
СП 22.13330.2016 "СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений"
СП 28.13330.2017 "СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии"
СП 43.13330.2012 "СНиП 2.09.03-85 Сооружения промышленных предприятий" (с изменением N 1)
СП 71.13330.2017 "СНиП 3.04.01-87 Изоляционные и отделочные покрытия"
СП 108.13330.2012 "СНиП 2.10.05-85* Предприятия, здания и сооружения по хранению и переработке зерна" (с изменением N 1)
Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.
3 Термины, определения и обозначения
3.1 Термины и определения
В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1.1 внутренний поток: Поток части сыпучего продукта при разгрузке, граница которого проходит внутри находящегося в состоянии покоя остального продукта и не соприкасается со стенкой силоса.
3.1.2 воронка: Нижняя коническая часть силоса.
3.1.3 зона перехода: Зона соединения (сопряжения) стенки с днищем.
3.1.4 кипящий слой: Состояние части сыпучего продукта, который при работе пневматических систем выпуска с нагнетанием воздуха или газа становится более однородным (гомогенизация) и приобретает свойства жидкости.
3.1.5 массовый поток: Поток сыпучего продукта при разгрузке, в котором все его частицы двигаются одновременно.
3.1.6 низкий силос: Силос с отношением высоты стенки к диаметру менее 1,0.
3.1.7 переход продукта: Верхняя граница части сыпучего продукта, находящегося при разгрузке силоса в состоянии покоя.
3.1.8 порошкообразный сыпучий продукт: Продукт, средний размер частиц которого менее 0,05 мм.
3.1.9 силос: Наземное строительное сооружение с загрузочным и разгрузочным отверстием, предназначенное для перегрузки или хранения сыпучих продуктов и состоящее из верхней цилиндрической части (стенки), крыши и конического или плоского днища.
3.1.10 смешанный поток: Поток сыпучего продукта при разгрузке, в котором канал текучести на одной части высоты силоса является внутренним, а на другой части высоты соприкасается со стенкой силоса.
3.1.11 стенка силоса: Цилиндрическая часть силоса.
3.1.12 сыпучий продукт: Смесь твердых частиц произвольной формы, находящихся в контакте.
3.1.13 центральный поток: Внутренний поток сыпучего продукта при разгрузке, в котором канал текучести располагается по центру силоса.
3.1.14 эксцентричное заполнение: Заполнение силоса, при котором пик насыпаемой поверхности сыпучего продукта имеет смещение относительно вертикальной оси силоса.
3.2 Обозначения
В настоящем своде правил применены следующие обозначения:
A - поверхность поперечного сечения стенки силоса (площадь поперечного сечения);
- коэффициент рассеяния или коэффициент пересчета коэффициента горизонтальной нагрузки;
- коэффициент рассеяния или коэффициент пересчета коэффициентов трения о стенки;
- коэффициент рассеяния или коэффициент пересчета угла внутреннего трения;
- параметр сыпучего продукта локальной поверхностной нагрузки (коэффициент увеличения нагрузки);
- характеристический габаритный размер внутреннего поперечного сечения силоса;
- наибольший эксцентриситет насыпного конуса на поверхности сыпучего продукта при заполнении;
- эксцентриситет средней точки сливного отверстия;
- эксцентриситет пика насыпного конуса на поверхности сыпучего продукта при заполненном силосе;
- высота стенки силоса, измеренная от перехода воронки вплоть до эквивалентной поверхности сыпучего продукта;
K - характеристическое значение коэффициента горизонтальной нагрузки;
- среднее значение коэффициента горизонтальной нагрузки;
p - давление;
- давление от сыпучего продукта, перпендикулярное стенкам воронки;
r - эквивалентный радиус силоса (t - толщина стенки силоса;
U - внутренняя окружность поперечного сечения стенки силоса;
z - глубина под эквивалентной поверхностью сыпучего продукта в заполненном состоянии;
- средний угол наклона стенок воронки по отношению к горизонтальной плоскости;
- угол наклона стенки воронки относительно вертикали;
- значение удельного веса хранимого сыпучего продукта;
- характеристическое значение угла трения о стенки на вертикальной стенке силоса;
- среднее значение коэффициента трения о стенки между сыпучим продуктом и стенкой силоса;
- угол естественного откоса сыпучего продукта [угол, образуемый линией естественного откоса (отвала) сыпучего материала с горизонтальной плоскостью];
- угол трения о стенки (arctg ) между сыпучим продуктом и стенкой воронки.
4 Основные положения
Проектирование стальных вертикальных цилиндрических силосов для сыпучих продуктов и расчет их конструкций следует проводить в соответствии с требованиями СП 20.13330, СП 22.13330, СП 16.13330, СП 108.13330, ГОСТ 27751, ГОСТ 31385, ГОСТ 21778 и настоящего свода правил.
Читайте также: