Материал: Справочник проектировщика инженерных сооружений

сборных элементов и проверяют на усилия, возни­ кающие в процессе изготовления, хранения, транспортировки и монтажа.

Расчет стыков сводится к проверке прочности соединительных элементов (планок, накладок и т. д.). Их размеры должны обеспечивать нало­ жение сварных швов достаточной длины. Стыки стержней арматуры рассчитываются по равнопрочности, т. е. на расчетные усилия

где As — площадь сечения стыкуемого стержня см2; R s — расчетное сопротивление арматуры для предельного состояния первой группы, Па.

Длина шва

швов срезу (условному) по металлу шва прини­ мается согласно СНиП 11-23-81.

Сборные плиты вертикальной части воронок в тяжелых бункерах большого размера и особенно при наличии достаточного количества одинаковых бункеров целесообразно проектировать с предва­ рительным напряжением арматуры, что способст­ вует значительной экономии арматуры и повыша­ ет трещиностойкость конструкций. При проекти­ ровании сборных железобетонных конструкций бункеров для обеспечения условий их изготовле­ ния, транспортировки и монтажа, требуемой дол­ говечности и совместной работы арматуры и бе­ тона, надежности и прочности стыковых соедине­ ний выполняют конструктивные требования,

п.12.6.

12.4.Конструирование элементов железобетонных бункеров

Общие указания. Железобетонные элементы бункеров — вертикальные стены призматической части и наклонные стены воронки — рассчитыва­ ют на внецентренное растяжение из комбинаций усилий, полученных для ограниченного коли­ чества наиболее характерных точек. В связи с условностью методов определения усилий карти­ нанапряженного состояния конструкции весьма приближенная что необходимо учитывать при конструировании стен бункеров. Как показывает опыт, при работе бункеров наблюдается концент­ рация скатных растягивающих усилий в углах подвески, максимальная в бункерах-воронках и соответственно уменьшающаяся при увеличении высоты вертикальных стен. На равномерность распределения нагрузки влияет жесткость узла сопряжения вертикальных и наклонных стен. В низких и высоких бункерах вследствие некото­ рой податливости этого узла возникает перерас­ пределение усилий и концентрация их к опорам, которая не учитывается расчетом.

В бункерах-воронках необходимо армировать наклонные ребра стержнями диаметром не менее 16 мм, выдерживающими всю наклонную состав­ ляющую реакции колонны по формуле (12.24). Стержни надежно заанкеривают в колонне. По длине ребра количество стержней может умень­ шаться, причем не менее 25 % площади сечения доводят до выпускного отверстия, где их соеди­

няют со стержнями, окаймляющими выпускное отверстие.

При конструировании воронок низких и высо­ ких бункеров в наклонных ребрах предусматрива­ ют дополнительную арматуру в количестве, опре­ деляемом для общего случая несимметричного бункера по формуле

где k — коэффициент, принимаемый равным для бункеров низких 0,1, высоких 0,05; S — растяги­ вающее усилие в ребре, определяемое по формуле (12.24), в которой опорная вертикальная реакция вычислена без учета собственного веса призмати­ ческой части бункера.

Требования к анкеровке дополнительных стержней и уменьшению количества их по длине аналогичны приведенным для бункеров-воронок.

При конструировании низких и высоких бунке­ ров обеспечивают восприятие вертикальных рас­ тягивающих усилий, стремящихся оторвать во­ ронку, и определяемых на единицу длины стены по формулам (12.20). Предназначенные для этого стержни, располагаемые в верхнем сечении во­ ронки вдоль ската, заводят в вертикальные стены призматической части бункера на размер не менее длины анкеровки 1ап по СНиП 2.03-01-84.

Толщина вертикальных стен призматической части бункера должна быть одинаковой по всей высоте. Толщина наклонных стен воронок не­ больших бункеров рекомендуется также одина­ ковой не менее 150 мм. Если толщина их в верхней части воронки более 150 мм, целесообразно при­ нимать их переменной толщины, возрастающей снизу вверх от 150 мм до расчетного значения. Предварительно толщину стен бункера можно назначать по формуле

где М — момент от местного изгиба из плоскости грани в Н • см; t — толщина, см.

В углах воронки с внутренней стороны реко­ мендуется устраивать вуты.

Для монолитных железобетонных бункеров на­ значают бетон классов В15 (М200), В20 (М250) и, В25 (М300); для сборных — В25 (М300), В27,5 (М350) и ВЗО (М400).

Для предварительно напряженных элементов бункеров класс бетона принимают в зависимости от вида и класса напрягаемой арматуры по СНиП 2.03.01-84. Марки бетона по морозостой­ кости и водонепроницаемости должны быть не ниже указанных СНиП 2.03.01-84.

Для армирования применяют стержневую ар­ матуру классов А-П и A-I, допускается А-Ш и арматурная проволока класса Вр-I. В качестве напрягаемой арматуры предварительно напря­ женных элементов бункеров применяют арматур­ ную проволоку классов В-П, Вр-П и арматур­ ные* канаты классов К-7 и К-19; стержневую арматуру классов A-V и A-VI; допускается стерж­ невая арматура классов A-IV и А-Шв. При воз­ действии агрессивной среды используют преиму­ щественно арматуру горячекатаную класса A-IV и термомеханически упрочненную классов AT-VIK,

AT-VCK, AT-IVK.

При выборе вида и марки стали для арматуры, устанавливаемой по расчету, а также прокатных сталей для закладных деталей учитываются темпе-

2.03.01-84. Для монтажных подъемных петель сборных железобетонных элементов бункеров ^применяют горячекатаную арматурную сталь класса марки ЮГт и класса A -I марки ВСтЗсп2 и* ВСтЗпс2. Если монтаж конструкций будет проис­ ходить при расчетной зимней температуре ниже

— 40 °С, для монтажных петель не допускается применение стали марки ВСтЗпс2. Арматура для армирования железобетонных элементов бунке­ ров должна отвечать требованиям соответствую­ щих государственных стандартов или технических условий. Д ля закладных деталей и соединитель­ ных накладок используют прокатную углероди­ стую сталь соответствующих марок согласно С Н и П 2.03-01-84.

Элементы бункеров армируют сварными сетка­ ми и каркасами с помощью контактной точечной,

астыковые соединения стержней диаметром 1(У мм

иболее — контактно-стыковой сварки. Стыки

арматуры на монтаже при диаметре стержней 2 0 мм и более выполняют ванной сваркой в ин­ вентарных формах. Защитный слой бетона для рабочей арматуры бункеров назначают в соот­ ветствии с требованиями СНиП 2.03.01-84.

Монолитные железобетонные бункера. Из всех типов бункеров наиболее жесткой конструкцией обладают монолитные железобетонные, рекомен­

дуемые при больших динамических нагрузках,

атакже для создания емкостей больших размеров

исложной конфигурации, загружаемых из опро­ кидывающихся вагонов кусковым материалом, падающим с большой высоты.

Монолитные бункера армируют сварными сет­

ми вертикальных и наклонных стенок воронок монолитных бункеров двойное, аналогичное арми­ рованию монолитных железобетонных плит, опер­ тых по контуру, пролетные и опорные участки армируют раздельно. Диаметр рабочих стержней принимают по расчету, но не менее 6 мм. По углам воронки с внутренней стороны предусматривается устройство вутов, обеспечивающих необходимую заделку стержней арматуры. Арматуру ставят в горизонтальном направлении и вдоль ската.

Применяется два способа армирования наклон­ ных стен отдельными стержнями (рис. 12.19); при толщине стен до 150 мм включительно — раздельное без отгибов, более 150 мм — с отги­ бами стержней. Отгибы выполняют под углом

при ширине менее 1 ,5 м в горизонтальном направ­ лении армируется без отгибов.

Горизонтальные. стержни отгибаются в попе­ речные стенки воронки (рис. 12.20): при толщине стенок воронки менее 150 мм внутренние стержни переходят на наружную грань поперечных стенок на длину анкеровки, считая от внутренней грани воронки, наружные — на внутреннюю грань на V4 пролета поперечной стенки в свету; при тол­ щине стенок воронки более 150 мм внутренние стержни ставят, как указано выше, наружные — прямыми, в углах по внутренней грани — угло­ вые стержни на V4 пролета соответствующей стен­ ки (в свету). В углах стенки по наружной грани располагают горизонтальные угловые стержни.

Рис. 12.20. Армирова­ ние угла воронки бун­ кера отдельными стержнями при толщи­ не стенки:

а — менее 150 мм; б — более 150 мм.

а.

При наличии вута устанавливают дополнитель­ ные горизонтальные стержни по внутренней грани (см. рис. 12.19). Стержни, идущие вдоль ската, доводят до наклонного углового ребра, но в соседние поперечные стены не заводят.

Вертикальные стены монолитных бункеров ар­ мируют сварными сетками по наружной и внут­ ренней граням стенок (рис. 12.21, а, б) с рабо­ чей арматурой в двух направлениях. Горизон­ тальные стержни сеток заанкеривают в колоннах. Наклонные стенки воронок армируют, так же равномерно распределяя стержни с рабочей арма­ турой в обоих направлениях. В зоне наибольших усилий ставят дополнительные стержни. Стержни наружных стенок монолитной воронки надежно заанкеривают в углах воронки, устанавливая до­ полнительные гнутые сетки (рис. 12.21, б), анкерующие стержни которой назначают по расчету на опорный момент стенки воронки.

Внутренние сетки стенок воронок для заанкеривания в углах выполняют с последующим отги­ бом концов стержней. Поскольку отогнутые кон­ цы стержней невозможно завести на необходимую длину анкеровки, она обеспечивается устройством вута, армированного дополнительными горизон­ тальными стержнями (рис. 12.22).

Выпускное отверстие бункера армируют от­ дельным арматурным каркасом, который состоит из нескольких замкнутых арматурных колец, огибающих отверстие, с приваренной к ним попе­ речной арматурой, расположенной вдоль ската (рис. 12.23). Если крепление затвора требует болтов или закладных элементов, то их также вво­ дят в состав каркаса. При установке каркаса выпускного отверстия обеспечивают надежное

соединение его с угловыми стержнями основного каркаса воронки или с заменяющими их уголками.

При армировании воронок сварными сетками с приваркой наружных сеток к уголку, распо­ лагаемому вдоль ребра воронки, уголок учиты­ вается в качестве требуемой угловой арматуры и должен быть заанкерен в колонне, снизу к нему приваривают стержни выпускного отверстия.

При выполнении всех конструктивных элемен­ тов в монолитном железобетоне рекомендуется одновременное бетонирование несущих конструк­ ций — колонн и вертикальных стенок. Бетониро­ вание монолитной железобетонной воронки может

2 _

5

производиться во вторую очередь. При неодно­ временном бетонировании колонн и вертикальных стенок бункеров в колоннах предусматривают горизонтальные выпуски арматуры, равные пло­ щади горизонтальной арматуры вертикальных стенок.

Сборные железобетонные бункера. Основной принцип проектирования сборных железобетон­ ных бункеров — создание монолитности конст­ рукции, обеспечивающей равнопрочность сечений по стыку и сборному элементу. Сварка — преиму­ щественный способ соединения сборного железо­ бетонного бункера.

Арматуру сваривают с закладными деталям» и при монтаже соединяют с помощью стыковых накладок с последующей заливкой швов раство­ ром или бетоном. Таким образом обеспечивается достаточная прочность и монолитность конструк­ ции. Закладные детали соединяются между собой поперечинами из полосовой стали и приваривают­

стыка к закладным деталям дополнительно прива­ ривают штыри из круглой или полосовой стали (рис. 12.24). Тип сварного соединения стержневой арматуры с плоскими элементами сортового про­ ката выбирать по СНиП 2.03.01-84.

Сечение соединительных элементов должно» обеспечивать равнопрочность и достаточную жест­ кость стыковых соединений. Для этого ширина закладного элемента должна приниматься 10d, (d — диаметр привариваемых стержней), толщи­ на пластины согласно указаниям СНиП 2.03.01-84 и в соответствии с требованием сварки, но не ме­ нее 4 мм.

Рис. 12.23. Арматурный каркас выпускного от­ верстия бункера:

/ — арматура вдоль ската; 2 — замкнутые арматур­ ные кольца; 3 — стержни основного каркаса воронки.

Уменьшение деформативности стыка и увеличе­ ние жесткости выполненной конструкции дости­ гается замоноличиванием всех стыков бетоном на мелком заполнителе. Марка бетона для замоноличивания стыков должна быть не менее марки бе­ тона стыкуемых сборных элементов бункера. Вертикальные стенки сборных бункеров соеди­ няют с колоннами до монтажа элементов воронки. К колоннам их крепят с помощью стыковых на­ кладок, привариваемых к закладным деталям в сборной стенке и в колонне (рис. 12.25, а).

Наклонные плоские стенки воронок присоеди­ няются к вертикальным стенкам призматической

Рис. 12.24. Соединение сборных железобетонных плоских стенок бункеров:

1 — стыковые накладки; 2 — соединительные план­ ки; 3 — поперечины; 4 — штыри; 5 — арматура стен­ ки; 6 — сетка бетона замоноличивания.