Конструкция бункера. Убежище для семьи: Как построить бункер своими руками

Особенности конструкции бункеров

По материалу конструкции и способу возведения бункеры можно разделить на железобетонные – монолитные и сборные, смешанной и комбинированной конструкции, а также цельностальные.

Монолитные железобетонные бункерышироко распространены в промышленном строительстве. Это объясняется тем, что монолитные бункеры могут быть выполнены любой емкости и формы, отвечающей многообразию требований технологии, а также тем, что конструкция их обладает значительной пространственной жесткостью, долго­вечна и не требует больших затрат на эксплуатацию. Монолитные железобетонные бун­керы применяются в основном в зданиях или отдельно стоящих сооружениях, выпол­няемых в монолитном железобетоне, что часто может быть оправдано уникальностью и большими нагрузками, передающимися на несущие конструкции.

Недостатки монолитных бункеров: необходимость устройства лесов и сложной опалубки; большая трудоемкость установки арматуры из отдельных стержней, имеющих сложную конфигу­рацию и переменную длину; трудность бетонирования наклонных граней воронки с посте­пенным наращиванием внутренней опалубки. Число этих факторов можно несколько уменьшить применением для армирования сварных арматурных сеток и их объединением в несущие пространственные каркасы.

Сборныежелезобетонные бункеры могут быть выполнены путем монтажа сборных железобетонных плоских плит, изготавливаемых целиком или в виде сочетания прямо­угольных и треугольных плит небольших размеров, повторяющих по форме стенки моно­литного бункера. Такие бункеры имеют более индустриальную конструкцию, однако рас­пространения на практике они не получили. Это объясняется тем, что обычно возводится одновременно незначительное количество одинаковых бункеров, а применение сборных конструкций целесообразно тогда, когда они изготавливаются в больших количествах и выгода от многократного использования опалубки может перекрыть дополнительные расходы по транспорту и монтажу.

С целью уменьшения числа типоразмеров плит рекомендуется применение бункеров ящичного типа, которые лучше других решаются в сборном железобетоне (рис. 5.2). Это относится также к лотковым бункерам и призматической части пирамидальных бун­керов. Такое решение пригодно для весьма широкого диапазона бункеров, предназна­ченных для хранения мелко- и среднекусковых сыпучих материалов с объемным весом до 2 т/м3и высотой до 6 м, при размере ячейки в плане 6*6 м.

а – схема ящичногобункера с плоским днищем; б – схема пирамидального бункера комбинированной конструкции

 

Рисунок 5.2 – Бункеры ящечного типа

 

В связи с тем, что конструкцию пирамидальной части бункеров в сборном железо­бетоне решать значительно сложнее, целесообразным является комбинированное решение со стальными воронками, применение которых значительно упрощает возведение бун­керов и позволяет легко приспосабливать конструкцию к разнообразным требованиям технологии (несимметричные воронки, воронки с дополнительными выпускными отвер­стиями). Стальная воронка самостоятельно опирается на колонны и не передает вертикальные нагрузки на сборные железобетонные плиты призматической части бункера.

Приемные бункеры – шихто­вые, рудные и коксовые, а также погрузочные рекомендуется выполнять в железобетоне. При этом указанные приемные бункеры целесообразно принимать монолитными; погру­зочные бункеры в ряде случаев, при соответствующих характеристиках материала за­полнения, могут быть сборными пли комбинированной конструкции.

Бункеры смешанной конструкции имеют несущий стальной каркас, который работает как пространственная стержневая система, и железобетонное заполнение каркаса, кото­рым могут служить монолитные или сборные плиты.

Стальные бункеры широко распространены в промышленном строительстве. Это объ­ясняется тем, что они являются наиболее рациональными с точки зрения возведения передовыми индустриальными методами.

Существенным недостатком является значи­тельный расход стали на единицу емкости.

 

5.3 Расчёт бункеров


Дата добавления: 2015-10-26; просмотров: 3144;


1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО
КРАСНОГО ЗНАМЕНИ, ПРОЕКТНЫЙ ИНСТИТУТ
ЛЕНИНГРАДСКИЙ ПРОМСТРОЙПРОЕКТ
(ЛЕНПРОМСТРОЙПРОЕКТ)
ГОССТРОЯ СССР

РУКОВОДСТВО
по расчету
и проектированию
железобетонных,
стальных
и комбинированных
бункеров


Москва Стройиздат 1983


Рекомендовано к изданию решением технического совета ГПИ Ленинградский Промстройпроект.

Читайте также:  Ориентирование без карты и компаса. Навигация без компаса и GPS

Составлено к главам СНиП II-91-77 «Сооружения промышленных предприятий», СНиП II-21-75 «Бетонные и железобетонные конструкции» и СНиП II-23-81 «Стальные конструкции».

Приведены указания по проектированию монолитных и сборных железобетонных бункеров, комбинированных бункеров с вертикальными железобетонными стенками и стальными воронками, стальных бункеров жесткой и гибкой (параболической) конструкции, а также указания по износостойкой защите бункеров с широким применением неметаллической защиты (резина, пластмассы и др.).

Использованный в Руководстве текст глав СНиП II-91-77 и СНиП II-21-75 отмечен на полях слева вертикальной чертой, а его пункты имеют двойную нумерацию.

Для инженерно-технических работников проектных организаций.

Разработано ГПИ Ленинградский Промстройпроект (канд. техн. наук М.Е. Липницкий, инж. В.А. Егорова), Ленинградским отделением ЦНИИПСК (кандидаты техн. наук Э.С. Александровская, Ю.С. Плишкин), Харьковским Промстройниипроектом (инж. Н.И. Пономаренко, канд. техн. наук И.Н. Заславский, инженеры Л.С. Мочан, Г.К. Михайлова, П.В. Полковников), Донецким Промстройниипроектом (канд. техн. наук А.М. Гиржель, канд. техн. наук Ю.П. Чернышев) и ЦНИИПромзданий (канд. техн. наук Ю.Ф. Лившиц).

1.1. Настоящее Руководство распространяется на проектирование бункеров — крупноразмерных саморазгружающихся емкостей, предназначенных для временного хранения сыпучих материалов, кроме тех емкостей, которые находятся в условиях высоких температур.

1.2. Бункера разделяются по назначению на приемные, промежуточные или аккумулирующие и погрузочные.

1.3. Бункера могут быть одиночными или многоячейковыми, сблокированными в один или несколько рядов, располагающимися внутри или вне здания.

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

1.5. По типу несущих конструкций различаются железобетонные, стальные и комбинированные бункера.

1.6. (15.8СНиП II-91-77). Бункера должны проектироваться, как правило, железобетонными. Стальными допускается проектировать воронки, сужающиеся части бункеров, параболические (висячие) бункера, а также бункера, которые по технологическим условиям подвергаются механическим, химическим и температурным воздействиям сыпучего материала и не могут быть выполнены из железобетона.

1.7. Рекомендуемые виды бункеров: пирамидально-призматические (рис. 1), лотковые (рис. 2), конусно-цилиндрические (рис. 3), гибкие (параболические) (рис. 4).

1.8. Бункера, как правило, состоят из нижней части в виде воронки или лотка и верхней части, создающей требуемую емкость. Бункера также могут состоять из одной воронки.

1.9. Высота вертикальной части пирамидально-призматических, конусно-цилиндрических и лотковых бункеров должна быть менее или равной  где F— площадь горизонтального сечения бункера над воронкой (для лоткового бункера F принимается равной ).

1.10. Загрузка бункера, как правило, производится через отверстия в надбункерном перекрытии. Разгрузка производится через выпускное отверстие — течку, расположенную в нижней части бункера.

1.11. (15.7СНиП II-91-77). Параметры бункера (форма, размеры и объем) должны устанавливаться совместно с объемно-планировочными решениями зданий и сооружений, при этом должны приниматься унифицированные сетки колонн и высоты этажей бункерного пролета.

1.12. (15.13 СНиП II-91-77). При эксплуатации бункеров в агрессивной газовой среде их наружные поверхности следует защищать от коррозии в соответствии с требованиями главы СНиП по защите строительных конструкций от коррозии.

1.13. (15.11 СНиП II-91-77). Внутренние поверхности бункеров следует разделять на участки, подвергающиеся износу (I и II зоны) и не подвергающиеся износу (III зона).

I зона — участок, подвергающийся воздействию удара и истиранию при загрузке бункера, следует защищать, как правило, металлом или резиной.

II зона — участок, подвергающийся истиранию сыпучим материалом в процессе выгрузки бункера, следует защищать каменным литьем, шлаксситаллом, полимерными материалами, резиной и другими материалами, а при температуре сыпучего свыше 50 °С — шлакокаменным и каменным литьем термостойких составов.

III зона — участок, не требующий защиты.

Читайте также:  Как сделать игрушечный противогаз. Как сделать противогаз в домашних условиях

Рис. 1. Пирамидальнопризматический бункер

1 — нижняя часть в виде пирамидальной воронки; 2 — верхняя часть с вертикальными стенками; 3 — выпускное отверстие

Рис. 2. Лотковопризматический бункер

а — с пирамидальными воронками по всей площади днища; б — с местными воронками

Рис. 3. Конусноцилиндрический бункер

1.14. Износостойкую защиту рекомендуется осуществлять дифференцированно: в I зоне — материалами, стойкими к удару; во II зоне — стойкими к истиранию и в зависимости от интенсивности воздействий различной толщины.

1.15. При высокой температуре сыпучего или агрессивности сыпучей среды, определяемой по СНиП II-28-73*, износостойкую защиту следует проектировать, используя «Временные указания по проектированию и устройству защиты внутренних поверхностей бункеров металлургических и угольных предприятий» (РСН 269-74).

Рис. 4. Параболический бункер

1.16. Исходными данными для проектирования износостойкой защиты являются: форма и размеры бункера; схема его загрузки (положение над бункером загрузочного транспортного устройства, скорость сыпучего в момент схода с транспортного устройства, ширина потока сыпучего на транспортном загрузочном устройстве); фракция, абразивность, влажность, температура сыпучего и его химическая агрессивность (вызываемая минерализованной или технологической водой); количество сыпучего, проходящего через бункер в год; коэффициент внутреннего и внешнего трения сыпучего.

Указанные исходные данные выдаются технологической организацией.

2.1. Геометрические параметры бункеров — размеры в плане, высота, форма воронки, угол наклона ее стенок, размеры выпускного отверстия — определяются при выполнении следующих технологических и строительных требований:

обеспечение требуемой пропускной способности, или скорости истечения сыпучего материала;

исключение сводообразований при истечении для создания непрерывности выпуска;

исключение зависания и налипания сыпучего материала — для создания требуемой емкости;

создание экономичного объемно-планировочного и конструктивного решения;

создание экономичного решения защиты внутренних поверхностей бункера от абразивного износа сыпучим материалом.

2.2. Сводообразование сыпучего материала в бункере (рис. 5, а) исключается правильным выбором размеров выпускного отверстия, которые назначаются по расчету в зависимости от физико-механических характеристик сыпучего, определяемых в соответствии с «Руководством по определению характеристик материала заполнения и геометрических параметров бункеров» (М., Стройиздат, 1978).

Рис. 5. Возможные случаи поведения сыпучего материала при выпуске из бункеров

а — сводообразование; б — нормальная форма истечения; в — гидравлическая форма истечения; 1 — зона потока; 2 — застойная зона; 3 — угол естественного откоса

Рис. 6. Влияние симметрии на положение зоны потока

а — несимметричный бункер; б — симметричный бункер с дополнительными воронками

2.3. Зависание сыпучего материала, т.е. отложение его на днище, стенках бункера, вызванное слеживанием материала, исключается правильным выбором формы истечения сыпучего материала: гидравлической или нормальной (негидравлической).

2.4. При нормальной форме истечения (рис. 5, б) в бункере образуются две зоны: узкий столб движущегося материала над выпускным отверстием — зона потока и неподвижная часть материала у стенок — застойная зона, которая может превратиться в слежавшуюся массу, в зависание.

При гидравлической форме истечения материал во всем объеме бункера одновременно находится в движении (рис. 5, в), застойная зона не образуется, возможность зависания исключается, бункер опорожняется полностью.

2.5. Форма истечения сыпучего материала выбирается в зависимости от вида сыпучего материала. Для плохосыпучих материалов следует проектировать бункера с гидравлической формой истечения, а для хорошосыпучих — с нормальной формой истечения.

2.6. К хорошосыпучим материалам, т.е. материалам, не имеющим сцепления, относятся щебень, галька, песок с влажностью менее 2 %, а также неразмокающие в воде материалы с крупностью самых мелких частиц более 2 мм при любой влажности.

Классификация материалов по их сыпучести отсутствует, поскольку один и тот же материал в зависимости от влажности может быть хорошо- или плохосыпучим. Отнесение материала к одному из двух классов рекомендуется давать на основании его физико-механических характеристик в соответствии с Руководством, указанным в п. 2.2.

Читайте также:  Как сделать хороший лук. Как сделать боевой и простой лук в домашних условиях

2.7. При нормальном истечении ввиду образования на поверхности сыпучего материала воронки конической формы (см. рис. 5, б) происходит разделение материала по крупности — сегрегация.

В тех случаях, когда сегрегация не допускается технологическим заданием, бункер следует проектировать с гидравлическим истечением независимо от вида материала.

Рис. 7. Емкость бункера

а — геометрическая; б — расчетная; в — расчетная в бункере с плоским днищем

2.8. (15.2СНиП II-91-77). Бункера следует проектировать, как правило, с симметричным расположением выпускных отверстий. Несимметричное расположение отверстий допускается, когда это обусловлено технологическими решениями.

Несимметричное расположение отверстия приводит к нежелательному увеличению застойной зоны с одной стороны бункера (рис. 6, а).

Не следует проектировать также несимметрично расположенные дополнительные воронки при симметричном бункере (рис. 6, б), так как такая конструкция равносильна одному несимметричному бункеру.

2.9. (15.6СНиП II-91-77). Полезный расчетный объем бункера следует принимать не менее 80 % геометрического объема бункера.

Геометрическая емкость должна вычисляться как объем фигуры, ограниченной внутренними поверхностями бункера (рис. 7, а).

Расчетная емкость должна определяться как разность геометрической емкости и незаполняемого объема верхней части бункера (при условии полного опорожнения бункера, рис. 7, б). Незаполняемый объем рассчитывается с учетом угла естественного откоса, который должен быть задан технологической организацией при проектировании бункера. Величина незаполняемого объема зависит от расположения и числа загрузочных конвейеров.

Порядок определения расчетной емкости должен быть одинаков для хорошо- и плохосыпучих материалов, так как бункера для плохосыпучих материалов проектируются с учетом полного опорожнения.

Если бункер имеет плоское днище или днище с недостаточно большим углом наклона (такие бункера рекомендуются только для хорошосыпучих материалов), то расчетная емкость его будет равна геометрической за вычетом не только незаполняемого объема верхней части, но и объема мертвого груза, оставшегося на участках днища (рис. 7, в). Угол наклона откоса этого груза равен углу естественного откоса.

2.10. (15.3СНиП II-91-77). Размеры выпускных отверстий и углы наклона стенок бункера должны определяться расчетом в зависимости от требуемой пропускной способности бункеров и физико-механических характеристик сыпучего материала с учетом неблагоприятных их изменений, при этом должно исключаться зависание материалов.

2.11. Для определения размеров выпускного отверстия и углов наклона стенок бункера, обеспечивающих надежное истечение плохосыпучего материала, требуются следующие физико-механические характеристики: угол внутреннего трения, удельное сцепление, угол внешнего трения, эффективный угол трения, функция истечения, объемный вес. Определение характеристик должно производиться в соответствии с Руководством, упомянутым в п. 2.2. Если материал является хорошосыпучим, то для определения размеров выпускного отверстия требуется только размер максимального куска сыпучего материала.

Бункера для хорошосыпучих материалов

2.12. Для хорошосыпучих материалов следует, как правило, проектировать бункера с негидравлической формой истечения, допуская образование в бункере застойной зоны (см. рис. 5, б), так как застойная зона в таких материалах не превращается в зависание.

2.13. (15.5 СНиП II-91-77). Угол наклона стенок бункеров для материалов, не имеющих сцепления (щебень, галька, песок с влажностью до 2 % и другие материалы с крупностью зерен 2 мм иболее), допускается принимать на 5 — 7° больше угла естественного откоса сыпучего материала.

2.14. Допускается принимать значения углов наклона стенок меньшие, чем указано в п. 2.13, если не требуется полного опорожнения бункера по условиям технологии или с целью устройства самозащиты.

ОСТАВЬТЕ КОММЕНТАРИЙ

Please enter your comment!
Please enter your name here