Материал: Справочник проектировщика инженерных сооружений

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Радиус кривизны профиля бункера в нижней его части

b2

(12.62)

Г — 3h

Угол наклона касательной к любой точке про­ филя

.

3 • hx

___ £ _ ) .

tg Oix---------- -

 

b2

2b )

Угол наклона касательной в верхней точке профиля

tg a =

3h

(12.64)

2b

 

 

Площадь поперечного сечения бункера и его объем

 

Л = 1,25hb; V =

1,25Ш,

(12.65)

где I — длина бункера.

поверхности,

м2,

Площадь

параболической

 

 

 

( 12. 66)

где kpr

коэффициент

пропорциональности

(табл. 12.11).

Расчет стенок гибких (параболических) бунке­ ров выполняется из условия их работы только на растяжение подобно гибким нитям. Максималь­ ная растягивающая сила наблюдается в верхних точках стенок бункеров, т. е. в местах их подвеса к продольным бункерным балкам, и определяется через вертикальную и горизонтальную реакции

оболочки на единицу ее длины:

 

 

 

yhb;

5

Y&2;

(12.67)

 

12

n

=

+ s li-

 

( 12.68)

Толщина стенки бункера

(12.69)

'= Т Г -

КУ

Расчет бункерных балок гибких бункеров про­ изводят аналогично расчету балок пирамидально­ призматических бункеров.

Элементы торцовых стенок, а также сплошных поперечных диафрагм, расположенных внутри бункера, рассчитывают на горизонтальное давле­ ние сыпучего материала аналогично плоским стен­ кам воронки жестких бункеров. При расчете гиб­ ких бункеров с жесткими разгрузочными ворон­ ками учитывают действие изгибающих моментов, возникающих в месте сопряжения стенки с жест­ кой воронкой и продольными несущими балками.

При конструировании гибкого бункера из от­ дельных полос настил или футеровку рассчиты­ вают как неразрезную балку на изгиб от давления сыпучего материала, нормального к поверхности настила, с пролетами, равными расстоянию меж­ ду полосами в свету.

Рекомендации по конструированию. Материалы и соединения для несущих конструкций стальных бункеров принимают в соответствии с указаниями €НиП 11-23-81.

Для бункеров, возводимых в районах с расчет­ ной температурой выше 30 °С, и при отсутствии

на них нагрузок от подвижных составов применя­ ют сталь ВСТЗкп2 по ГОСТ 380—71*; при тем­ пературах от —30 до —40° — ВСтЗпсб по ГОСТ 380—71*.

Для оболочки гибких бункеров рекомендуется применение стали повышенной прочности.

При строительстве бункеров в Северной клима­ тической зоне, а также при соответствующем тех­ нико-экономическом обосновании и при строи­ тельстве в районах с расчетной температурой на­ ружного воздуха выше —40° несущие конструк­ ции проектируют из низколегированных сталей.

Т а б л и ц а

12.11. Расчетные

данные для

 

параболических

бункеров

Отношение высоты

Угол наклона

Коэффициент

касательной в

пропорцио­

бункера к ширине

верхней

точке

нальности

h/2b

профиля а

kpr

1/3;

0,333

45°

20'

1,230

3/8;

0,375

48°

1,283

7/16;

0,437

52°

40'

1,367

1/2;

0,500

56°

20'

1,457

3/5;

0,600

61°

20'

1,612

2/3;

0,667

63°

1,719

3/4;

0,750

66°

 

1,858

Конструкции бункеров выполняют сварными с соединениями элементов встык из условия равнопрочности. Соединения внахлестку допускаются как монтажные при невозможности надежной подгонки примыкающих элементов. Соединения со стыковыми накладками не рекомендуются.

Минимальная толщина обшивки бункера 6 мм. Ребра жесткости привариваются к листам обшив­ ки и стенкам балок непрерывными односторонни­ ми сварными швами или двусторонними преры­ вистыми. Внутренняя поверхность обшивки бун­ кера не должна иметь выступающих частей (по­ лок, ребер, скоб и т. д.), способствующих образо­ ванию сводов и зависаний сыпучего материала.

С целью улучшения условий истечения чсыпу­ чего материала углы между гранями воронки моГут быть скруглены приваркой в углах специаль­ ных гнутых стальных листов. Верхние пояса поперечных балок (распорок) лотковых и гибких бункеров защищают от ударов сыпучего.

Форма и размеры отправочных марок, уста­ новленные в проекте, должны соответствовать габаритам железнодорожного подвижного со­ става.

Стенки бункерных балок укрепляют верти­ кальными и горизонтальными ребрами жесткости; обшивку воронки — горизонтальными, исполь­ зуя при этом прокатные сечения из равнобоких уголков или половин двутавра; шаг ребер жест­ кости в пределах 0,5...2 м. Основные узлы сопря­ жений элементов конструкций пирамидально­ призматического бункера представлены на рис. 12.35.

Принципиальные конструктивные решения лот­ ковых бункеров аналогичны соответствующим решениям пирамидально-призматических бун­ керов.

Продольные несущие балки гибких бункеров могут опираться на колонны или отдельно стоя­ щие стойки (рис. 12.36). Отношение пролета

Рис. 12.35. Узлы сопряжения элементов конструкций пирамидально-призматических бункеров:

асопряжение ребер жесткости воронки в углах; б — конструкция выпускного отверстия; в, д — варианты

сопряжения воронки с бункерными балками; г — узлы опирания балок на колонну.

Рис. 12.36. Общий вид гибкого (параболического) бункера:

1 — течки;

2 — тяжи; 3 — торцовая стенка; 4

продольная

балка; 5 — оболочка; 6 — поперечная

 

балка-распорка; 7 — колонна.

бункера к

его высоте рекомендуется назначать

1 ^ 2b!h <

1,4 (см. рис. 12.33). К гибким бунке­

рам не разрешается подвеска балок, монорельсов, перекрытий и т. д. Колонны на уровне бункерных балок должны быть развязаны ригелями или спе­ циальными распорками, воспринимающими гори­ зонтальные усилия от стенок (рис. 12.36). Узлы сопряжения бункерных балок с колонной пока­ заны на рис. 12.37.

Бункерные балки при стальном каркасе здания рекомендуется проектировать неразрезными. В поперечном сечении их устанавливают наклонно по касательной к очертанию стенок (рис. 12.38, а). Вертикальное расположение бункерных балок допускается как вынужденное решение в особых условиях (например, средние балки при много­ рядном расположении бункеров).

Сопряжение гибких стенок с торцовыми должно быть подвижным. Обшивку торцовых стенок вы­ водят за пределы теоретического очертания гиб­ ких стенок с учетом возможного перемещения последних. Зазор между торцовой и гибкой сте­ ной уплотняют полосой из эластичного материа­ ла, непрерывной по периметру гибкой стенки.

Разбивают оболочки гибкого бункера на отпра­ вочные элементы раздельно для прямолинейных и криволинейных участков, при этом избегают пересечений продольных и поперечных монтаж­ ных сварных швов.

Для хранения трудносыпучих материалов мо­ гут быть рекомендованы гибкие бункера с жестки­ ми разгрузочными воронками (рис. 12.39). Такое конструктивное решение позволяет существенно улучшить условия истечения материала и уве­ личить полезный объем бункера благодаря сокра­ щению объема застойной зоны. В сравнении с гибким такой бункер менее деформативен и, сле­ довательно, более удобен в эксплуатации. Неиз­ меняемость контура бункера в плане в месте примыкания разгрузочных воронок к стенкам

Рис. 12.37. Сопряжение бункерных балок гибких бункеров с колонной.

Рис.. 12.38. Схемы установки бункерных балок гибких бункеров:

а — наклонная бункерная балка; б, в, г — верти­ кально расположенные бункерные балки.

Рис. 12.39. Гибкий бункер с жесткими разгру­ зочными воронками.

обеспечивается горизонтальными бункерными балками с распорками.

Конструкция гибкого бункера может быть вы­ полненщ в виде сплошной незамкнутой оболочки или состоять из отдельных полос (подвесок) того же очертания с уложенным по ним настилом. Под ­ вески проектируют из полосовой или круглой высокопрочной стали и крепят непосредственно

Рис. 12.40. Деталь крепления оболочки, гибкого бункера, выполненного в виде отдельных полос,

кпродольной бункерной балке.

кбункерным балкам (рис. 12.40) или поперечным прогонам, опирающимся на бункерные балки.

Шаг подвесок по длине бункера 0,3...2 м. На­ стил, воспринимающий давление сыпучего мате­ риала подвесками, проектируют из дерева при ширине подвесок до 1,5 м или из сборных железо­ бетонных плит при шаге подвесок 1,5..Л м. Настил крепят к подвескам подвижными связями.

12.6. Защита внутренних поверхностей бункеров

Основные положения. Для защиты стенок и днищ бункеров от химических и механических повреждений предусматривают облицовку внут­ ренних поверхностей (футеровку).

Исходные данные для проектирования износо­ стойкой защиты, выдаваемые технологической организацией: форма и размеры бункера; схема его загрузки (положение над бункером загрузоч­ ного транспортного устройства, скорость сыпуче­ го материала в момент схода с транспортного устройства, ширина потока его на транспортном загрузочном устройстве); фракция, абразивность, влажность; температура сыпучего и его химиче­ ская агрессивность (вызываемая минерализован­ ной или технологической водой); количество сы­ пучего, проходящего через бункер в год; коэф­ фициент внутреннего и внешнего трения сыпуче­ го; зонирование внутренних поверхностей бунке­ ров по размеру и характеру изнашивающих экс­ плуатационных воздействий.

Внутренние поверхности бункера в зависимости от характера эксплуатационных воздействий и

вызываемого ими износа делятся на

три зоны:

I — участок, подвергающийся воздействию уда­

ра и истиранию при загрузке бункера;

II — уча­

сток, подвергающийся истиранию сыпучим

мате­

риалом в процессе выгрузки бункера; III — уча­

сток, не требующий защиты.

среду,

Если материал содержит агрессивную

зона III делится на подзоны III и IПа., К зоне III

относят поверхность бункера, соприкасающуюся с сыпучим материалом, к зоне I l i a — располо­ женные над ним.

По степени абразивности сыпучие материалы подразделяются на весьма абразивные, абразив­ ные и мало абразивные в зависимости от коэффи­ циентов крепости (табл. 12.12).

При влажности сыпучего более 5 % бетон желе­ зобетонных бункеров должен иметь марку по водонепроницаемости не ниже W 4 при располо­ жении бункеров в отапливаемых и не ниже IF 6 в неотапливаемых помещениях.

При химической агрессивности среды по отно­ шению к стали крепежные металлические и за­ кладные детали защищают от коррозии. В тех случаях, когда износостойкая защита не пре­ дохраняет стальную стенку от коррозии, приме­ няют антикоррозионную защиту стенки.

Самозащита, представляющая собой искусст­ венно созданный на поверхности бункера слой сыпучего, может применяться в бункерах под сыпучие материалы с влажностью не более 5 % в зоне I и не более 3 % в зоне И.

Защита на упругом основании, состоящая из износостойкого экрана и упругого основания, помещенного между экраном и стенкой бункера, наиболее целесообразна для зоны ударного износа под сыпучие материалы фракции 100...0.

Защита из резины наиболее эффективна в I зоне износа для сыпучих фракций 300...0 и ниже. Резину также следует использовать в конструк­ циях «самозащиты». Защита из штучных неметал­ лических материалов (камнелитых и др.) реко­ мендуется для весьма абразивных и абразивных сыпучих; из бетона или раствора — для железо­ бетонных бункеров под малоабразивные мате­ риалы. Защита из бетона и раствора наиболее целесообразна для сборных конструкций, когда возможно совмещение операций по изготовлению железобетонных элементов и их защите. Защита из пластмасс рекомендуется к применению в бункерах, где требуются антиадгезионные свойст­ ва защиты по отношению к сыпучим фракциям 25...0 и менее. Защита из стали может Применять­ ся в бункерах под сыпучие фракции 300...0 и выше, когда другие технические решения защиты не могут быть использованы.

Допускается обогрев износостойкой защиты, как меры против примерзания сыпучего. Защита в этом случае должна быть сборно-разборной и стойкой к нагреву.

В надбункерных перекрытиях предусматрива­ ют монтажные люки для наблюдения за состоя­ нием защиты и выполнения ремонтных работ.

Для снижения интенсивности ударных воздей­ ствий, передающихся на стенки (защиту) бункера, возможно применение следующих мероприятий, которые должны быть отражены в технологиче­ ской части проекта: устройство спиральных или каскадных спусков, которые уменьшают свобод­ ную высоту падения сыпучего при загрузке; по­ становка отбойных экранов на пути падения сы­ пучего, которые гасят скорости падающих кусков и создают нужное направление их движения с тем, чтобы куски падали на сыпучие в бункере; при­ менение рациональной схемы загрузки и выгруз­ ки, при которой бункер не опорожняется, а удар передаётся на сыпучее, оставшееся в нем — «само­ защита»,

 

 

 

 

та

га

 

 

 

 

та

 

Коэффициент

га

2

CL

 

Коэффициент

га

2

 

я

VO

 

к

Сыпучий материал

крепости по

о.

 

со

га

Сыпучий материал

крепости по

о.

 

СО

шкале Про-

 

 

s

гата

шкале Про-

« 1

Я

 

 

 

га

g 2

 

га

 

тодьяконова

§ 1

Си

J3 S

 

тодьяконова

 

 

я

 

 

 

 

CL

 

 

 

о Й

 

 

§

|

VO

 

 

Я

«

 

а>

 

 

 

 

•s?

s

§

 

 

£

g

<

 

 

<. га

CQга

 

 

Агломерат (домен­ ный, марганцевый) Антрацит Апатит

Боксит каменистый Гипс Гранит

Гранит биотитовый Гранит лейкократовый Графит Джеспилит Диабаз

Диорит-порфирит скарнированный Доломит Железняк бурый

Железняк магнитный Известняк Известняк доломитизированный

Известняк мраморизованный Известняк:

мягкий

окварцованный

мрлотый

обожженный

Известь

Кварц

Кварцит Кварцевая мелочь Кокс

Колошниковая пыль Концентрат рудный Магнезитовый поро­ шок Мрамор Окалина Песчаник:

донецкий кварцевый слабосцементированный карагандинский коркинский мелкозернистый зе­ леный

Песчаник:

на глинистом це­ менте на карбонатном це­ менте

1,5...2,8

7...8,4

J-vl VJ

о ОО

2,6

9,6

10,1...

12

22,6

3,4

15...20,6

12...13,6

16,7

8...9,5

5,1...5,3

8...8,2

2,4...11,4

4

5,2...10,5

3

15...17

4...6

3,2...5

 

8,7

со оо

о

7,2...8,4

6,8...6,9

6,2...11,4

10,4

2,9...6,1

7,2

11,8

1,1...1,8

3,3...9,1

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

++

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

++

+

+

+

+

+

++

 

на известковом

це-

+

менте

5

 

окремненный

6,8...8,1

 

плотный очень

14,4

 

крепкий

 

черемховский

1,8...6

 

Плавиковый шпат

 

Порода:

11,3— 17,1

 

кварцевая

+кремнистая с пири­

 

том

 

12,4

+

кремнистоуглистая

7,9

 

Руда:

 

6,6...10

 

апатитовая

 

+

окисленная

мягкая

2,8...4

 

глинистая

З...6,5

 

железная красковая

5,2...6,9

 

железная

краско-

8,6...12

 

во-мартитовая

 

железная

магнети-

9...13,1

 

товая

мартито-

 

железная

7,8...12,5

 

вая

 

 

колчеданная

9,3...13,6

 

кварцевая

 

8,7...12,8

+марганцевая 6,1...6,8 магнетитовая плот­

 

ная

15,5

 

мартитовая

3,5...4,2

 

песчаниковая креп­

14,1...15,7

+

кая

+

средняя

9,2...11,4

 

мягкая

5,7...6,4

 

пиритовая

10...11,8

 

скарновая

9,2...10

 

свинцовоцинковая

5,3

 

сульфидная

7,6...10,3

 

халькопиритогале-

11,9

 

нито-фалеритовая

 

хромовая

5,4...6,3

 

Сланец:

 

 

амфиболомагнетито-

7,4...8,6

 

вый

 

глинистоуглистый

7,6

 

окремненный

 

глинистый

0,7...2,7

 

глинистоуглистый

3,4...5

 

кварцевый

7,3...9,5

 

песчанистый

5,2...7,4

 

Суглинок

1,4

 

Уголь

0,4...2,9

 

Шпат полевой

14

 

Штыб

+

+

+

+

+

+ +

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+.

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

В бункерах под весьма абразивные и абразив­

Защита стенок бункеров от ударного износа сы­

ные сыпучие материалы I и II зоны износа раз­

пучим материалом для I зоны износа (табл. 12.13,

граничиваются на подзоны: 1а, 16, 1в и На,

12.14). Защита на

упругом основании состоит

Пб и Пв.

из износостойкого экрана и упругого основания

Интенсивность износа в двух последних под­

(рис. 12.41, Л табл.

12.15). Износостойким экра­

зонах по отношению к первой составляет соот­

ном могут служить

материалы, стойкие к абра­

ветственно 50 и 25 %.

зивному износу: износостойкий металл, металло-