Бункер

 

Союз Советскин

Социалистических

Республик

АНИЕ

1П 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 04.01. 80 (2! ) 2865668/2988 (51)М. Кл. с присоедннениент заявки М (23) Приоритет

Е 04 Н 7/22

1оеудпрстпен ый кюмитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 1 5. 1 1. 81, Бюллетень М42

Дата опубликования описания j 7. 1 1. 81 (53) УДК 725.36 . (088.8) (72) Автор изобретения

Г. П. Иванов (71) Заявитель

Свердловский архитектурный институт (54) БУНКЕР

Йзобретение относится к строительству, в частности х строительству железобетонных бункеров, и может быть использовано при возведении сужающихся книзу емкостей различного назначения.

Известна конструкция днищ хранилищ для сыпучих материалов, состоящих иэ плоских панелер, образующих пирамидальные воронки с прямоугольными или квадратными выпускными отверстиями f13 — 1В

Недостатхом известного решения является то, что напряжения в постоянных по высоте сечениях плит от девствия сыпучего материала неодинаковы, что приводит к перерасходу материалов в менее напряженных участках плит.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является бункер для хранения сыпучих материалов, вюпочающий верхние и нижние обвязочные элементы, наклонные ребра и сопряженные с ними стенки в виде плит треугольного или трапециевидного очертания. Под деФствн2 ем предельных нагрузок от сыпучего ма. териала или жидкости плоские накпонные треугольные стенки железобетонных бункеров-воронок в стадии разрушения разделяются на части. При ятом внутренние трещины проходят по контуру стенох, а системы наружных трещин в пролетах име ют направления, совпадакппие с биссектрисами углов, образованными сторонами стенок. В расчетных моделях метода предельного равновесия отдельные части. стенок ссоединяются между собой пластичевхими шарнирами, оси которых образуют своеобразный хонверт. В стенках треуголь ного очертания центр пролетных пластических шарниров совпадает с центром вписанной в треугольних окружнос:ги. В предельном состоянии такое разделение стенок на отдельные звенья превращает, стенки в пространственные мгновенно-изменяемые кинематические механизмы. Or действия поперечной нагрузки звенья стенок в центре как бы вываливаются наружу.

881282 4

Наклонные .стенки железобетонных бункеров работают в сложном напряженном состоянии. Они изгибаются из плоскости под действием непосредственно приложенной нагрузки, нормальной к их плоскости, а при опирании бункера на отдельные колонны стенки изгибаются еше в плосхости (общий изгиб); одновременно стенки подвергаются. осевому растяжению в горизонтальном и скатном йаправпениях. Исследования железобетонных бункеров показали, что основное влияние на разрушение стенок оказывает нагрузка, нормальная к их плоскости, хоторая как бы разламывает их на отдельные звенья. Доля величины работы этой нагрузки в общей сумме работ всех внешних сил составляет около 75%, в то время хак доли работ продольных горизонтальных сил10% и скатных,сил —. 15%. При этом раэгружаюшее влияние распорных сил очень мало j2J

Недостатком указанного конструктивного решения пирамидальных бункеров с плоскими стенками является то, что стенки бункеров работают преимушественно на изгиб иэ своей плоскости, при котором напряжения в сечениях стенок от давления сыпучего материала распределяется крайне неравномерно по толщине стенок. Это, в свою очередь, приводит к перерасходу материала в менее напряженных зонах плит, Вместе с этим на участках образования и интенсивного развития трещин, а также в местах сопряжения сборных стенок по наклонным ребрам создаются предпосылки понижения непроницаемости бунхеров и соответственно надежности их работы.

Цель изобретения — повышение несущей способности и надежности пирамидальных бункеров и обеспечение зкономии материалов.

УкаЬанная цель достигается тем, что в бункере, включающем нижние и верхние обвязочные элементы, наклонные ребра и сопряженные с ними стенки, каждая стенка выполнена в виде складки из соединенных между собой треугольных плит, обрашенных обшей вершиной внутрь бункера.

На фиг. 1 схематически изображен бункер, общий вид; на фиг. 2 — то же, план; на фиг. 3 — разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг. 3.

Бункер включает нижнюю обвязочную раму 1, наклонные ребра 2, верхнюю обвязочную раму 3 и сопряженные с ними пространственные элементы 4 в виде пирамид. Верхние грани этих элементов со«

30 .15

55 пряжены с балками верхней рамы 3 и смежными гранями пирамиды, Боховые грани сопряжены между собой и наклонными ребрами бункера.

Нагрузха от сыпучего материала воздействует непосредственно на грани пирамидального элемента, усилия с хоторого передаются на наклонные ребра и балоч» ные элементы верхней и нижней обвязочных рам. Основные усилия с нижней обвязочной рамы и наклонных ребер передаются на верхнюю обвязочную раму и с нее на несущие колонны.

Конструкция пирамидального элемента является более эффективной вследствие того, что появляющиеся при такой форме распорные силы уменьшают пролетные изгибающие моменты в плоских гранях пространственной системы, Каждая грань пирамидального элемента, имеюшая в .несколько раз меньшие геометрические размеры по сравнению с плоскими стенками известно-, го бункера, работает на изгиб в более благоприятных условиях всестороннего сжатия. Напряжения в гранях распределяются более равномерно IIo плошади в толщине граней. При этом материал конструкций используется более эффективно. Толщина плоских граней меньше, что, в свою очередь, неизбежно приводит к зкономии материалов на изготовление стенок. При этом нагружаются наклонные ребра бункера и контурные участки пирамидального элемента, но эти дополнительные усилия воспринимаются более эффективным материалом (стальной арматурой) наклонных ребер.

Исследования показывают, что при жест. кой связи граней с довольно мощным ба лочным контуром несущая способность увеличивается примерно в 2 раза. При этом отношение R(g лежит в пределах

1/20 - 1/15. Распорные усилия сжатия вблизи наклонных ребер бункера увеличивают непроницаемость бункера, повышая тем самым надежность его работы. Кроме того, при больших отношениях улучшается выпускная способность воронки. Воронка иэ,пирамидальных элементов может быть днищем высокого хранилища для сыпучих материалов, включающего в себя также боковые стены и элементы покрытия. В таких высоких хранкпишах пирамидальные элементы воронок эффехтивно сопротивляются воздействию ударных нагрузок от падающего с большой высоты сыпучего материала при загрузке храню ппца.

5 881282 6

Исполнение стен бункеров из простран- сопряженные с ними стенки, о т л и ч аственных элементов, выполненных в виде ю щ и и с N тем, что, с целью цовышеневысоких пирамид, позволяет сократить ния несущей способности, надежности и расход конструктивных материалов на обеспечения экономия. материала, каждая

10% по сравнению с известными конструк- s стенка выполнена в виде складки из соетивными решениями бункеров-воронок без диненных между собой треугольных плит, существенного увеличения трудоемкости. обращенных общей вершиной внутрь бункеПри этом повышается несущая способность ра. стенок, надежность бункера и его эксплуа- Источники информации, тационные качества. принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании ¹ 1230863, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я - кл. Е 04 Н 7/30, опУблик. 1971.

2. Ждахин Л. П. Расчет железобетонБункер; включающий нижние и верхние ных бункеров по предельным состояниям. обвязочные элементы, наклонные ребра и 1> М., Стройиздат, 1970, с. 215 (прототип).

4 !

l

6 Риг.8 иГ.

ВНИИПИ Заказ 9898/50 Тираж 768 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4