МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ  И  НАУКИ   РФ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ЧИТИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ЧитГУ)

Институт переподготовки и повышения квалификации
КОНТРОЛЬНАЯ   РАБОТА №
по дисциплине: Проектирование  инженерных сооружений
Содержание
Введение…………………………………………………………………………с.3

1 Конструирование  бункеров.  Армирование  стенок монолитного  бункера  отдельными  стержнями. Армирование  стенок  бункера  сварными  сетками.

 Конструирование  сборных железобетонных  бункеров…………………….с.4

Список  использованных  источников……………………………………….с.10
Введение
На территории промышленных и гражданских объектов возводят разнообразные инженерные сооружения: подпорные стены, резервуары, силосные корпуса, водонапорные башни, градирни, галереи и др. Они обеспечивают погрузочно-разгрузочные и производственные операции, технологические процессы, хранение жидкостей и сыпучих  материалов.

Часто инженерные сооружения работают в тяжелых температурно-влажностных режимах, подвергаются действию вибрационных нагрузок, агрессивной среды, давлению жидкости и грунта. Вследствие этого к ним предъявляются дополнительные требования по гидроизоляции и антикоррозионной защите, строительству и эксплуатации.
Бункера – это саморазгружающиеся емкости для хранения сыпучих материалов с малой по сравнению с размерами в плане глубиной Н называют бункерами. Они обычно состоят из воронкообразного днища с углом наклона стен на 50...100°превышающим угол естественного откоса сыпучего материала, что обеспечивает полную самотечную его разгрузку, и призматической части, предназначенной для увеличения объема бункера. Для защиты от истирания в процессе загрузки и выгрузки стены бункеров защищают футеровкой в виде стальных листов, рельсов, плит из каменного литья или чугуна.
1 Конструирование  бункеров.     Армирование  стенок монолитного  бункера  отдельными  стержнями. Армирование  стенок  бункера  сварными  сетками. Конструирование  сборных железобетонных  бункеров

Конструктивные  решения  бункеров:

1.     Бункера по форме  бывают:

-пирамидально-призматические квадратные  или прямоугольные  в плане;

- конусно-цилиндрические  в плане круг;

- лотковые  или  пирамидально-призматические  (складчатые) (рисунок 2,б);

- симметричные и несимметричные.

2. По назначению бывают:

- погрузочные  и приемные;

3. По взаимному  расположению:

- одноячейковые и многоячейковые (рисунок2,а).

4. По месту  положения:

- наземные;

- подземные;

- расположенные  вне  здания;

- расположенные  внутри  здания.

5. Бункера железобетонные  выполняют:

- монолитные;

- сборные.

Бункер состоит двух  частей: призматической  и пирамидальной (рисунок 1).

 Широко распространены монолитные бункера, которые могут быть любой формы и вместимости. К недостаткам бункеров этого типа относятся необходимость устройства сплошной опалубки, сложность армирования и бетонирования воронкообразной части бункера и, как следствие, высокая трудоемкость работ.


Рисунок 1 – Схема разрезки бункера  на  элементы: а-призматическая часть; б – пирамидальная  часть;1 –верхняя стенка призматической части; 2- наклонная  стенка воронки; 3- футеровка; 4 –угол  наклона воронки 5-10°.
      Сборные железобетонные бункера состоят из отдельных ребристых или плоских железобетонных плит или колец, соединенных сваркой. А также он  состоит из вертикальных стенок, составных наклонных треугольных плит воронок и колонн. Все сборные элементы соединяют сваркой соединительных накладок с закладными деталями.  Швы тщательно затираются раствором. Наиболее целесообразно применение сборных конструкций при проектировании бункеров лоткового или ящичного типа.

Армируют бункера отдельными стержнями или каркасами и сетками. В углах с внутренней стороны воронки и призматической части бункера устраивают вуты  для улучшения  анкеровки стержней. Наклонные стержни воронки заходят в вертикальную стенку и надежно анкеруют. Для армирования применяют преимущественно сталь класса А300.



Рисунок 2– Монолитные  бункера: а-многоячейковый, б-лотковый.
         Каждая стенка бункера испытывает местный изгиб от давления сыпучего материала на данную стенку и двухосное растяжение, возникающее от давления содержимого бункера на поперечные стены (горизонтальное растяжение) и от веса расположенной ниже части бункера, а также от давления сыпучего материала на днище (вертикальное растяжение). Давление материала на стенки бункера зависит от высоты слоя материала, находящегося в бункере выше рассматриваемой точки, его свойств и угла наклона к горизонту плоскости, на которую передается давление.

Так как высота бункера мала, давление на стенки обычно определяется без учета трения сыпучего материала о стенки бункера и считается направленным перпендикулярно к плоскости стенки или днища. Расчетное вертикальное давление сыпучего материала на горизонтальную плоскость

                             pv = 1,3γh ,                                           (1)

где γ – удельный вес материала; h – высота слоя материала над данной точкой.

Расчетное горизонтальное давление на горизонтальную плоскость

                           ph = 1,3λγh ,                                               (2)

где λ – коэффициент бокового давления, равный отношению горизонтального давления к вертикальному

λ = / = tg2 (45o − ϕ / 2)

                            ph pv ,                                                       (3)

здесь ϕ – угол внутреннего трения материала, обычно принимаемый равным углу естественного откоса.

Расчет монолитного бункера выполняют  по методу предельного равновесия.

Однако расчет стенок монолитного бункера на местный изгиб из-за отсутствия готовых решений произведем на основании статического расчета в упругой стадии. По найденным усилиям арматуру в стенках бункеров вычисляют из расчета на внецентренное растяжение. При этом горизонтальные и вертикальные растягивающие усилия передаются только на арматуру. Армируются отдельными стержнями и сетками.

Горизонтальные силы, приходящиеся на 1 м длины стенки, вычисляются по формулам:

 -  для призматической части N h = phm b / 2 ;

 - для пирамидальной части N h = ( phm b sin α) / 2 ,

где b – ширина бункера (воронки) на данной глубине.

Определяем скатные растягивающие усилия N c в воронке, предварительно определив вес отдельных частей бункера.

Требуемую площадь арматуры определяем из расчета на внецентренное растяжение или на изгиб.

Армируют          бункер           двойными           сварными         сетками       из         стержней ∅ 8 А400 с шагом s = 200 мм .Армирование симметричное.

 Проверяем бункер на растяжение в горизонтальном направлении от действия продольной силы, приходящейся навсю грань стенки.  Для вертикальной стенки

                                       N h = phcp l3b / 2 = кН,                        (4)

где phcp – усредненное нормальное давление сыпучего на данном участке.

  Для наклонной стенки (арматура 5 ∅ 10)

                            N α = 0,5 ( pαmcp l7 bcp sin α) =  кН;               (5)
                                       ∑ As Rs , кН.                                        (6)

    Прочность бункера на отрыв воронки в месте ее прикрепления определяем по максимальным скатным растягивающим усилиям, приходящимся на 1 м длины. Стены бункеров армируют, как правило, двойными сварными сетками из стержней класса А III. Расстояние между рабочими стержнями 100...200 мм, а между конструктивными — 250...300 мм.

В цилиндрических бункерах кольцевую арматуру из стали класса А- II диаметром не более 16 мм укладывают с шагом 100...200 мм ближе к наружной поверхности стены. Вертикальную конструктивную арматуру класса А-I принимают диаметром 10 мм при коэффициенте армирования не менее 0,4%. Расчет бункеров. Давление сыпучего материала заполнения на стенки бункера зависит от физических свойств самого материала и расположения рассматриваемой точки, а также от наклона стенки.

В сборных бункерах сохраняются те же геометрические формы, вертикальные стены делят на прямоугольные панели (гладкие или ребристые), стены воронок подразделяют на треугольные или трапециевидные панели. Все сборные элементы соединяют на монтаже с помощью сварки закладных металлических деталей. В отдельных случаях нижние части воронок или воронки целиком изготовляют из металла.

При расчете по наклонному сечению учитывают также и вертикальную арматуру. Стены воронки монолитного бункера армируют плоскими двойными сетками, сварными или вязаными, с ортогонально размещенными рабочими стержнями (рисунок 3.а,б,г). Кроме того, по ребрам устанавливают дополнительные наружные угловые сетки, а для армирования изнутри — отдельные стержни (рисунок 3, в). Течки армируют гнутыми сетками (рисунок 3, д). Вертикальные стены бункера армируют, следуя обычным правилам. В сборных бункерах общие принципы армирования сохраняются.


Рисунок 3 – Детали армирования  воронки  бункера
Список использованных  источников
1 Байков В.Н., Сигалов Э.С.. Железобетонные конструкции. Общий курс: Учеб.пособие  для вузов – 5-е издание  перераб. И доп. – М.: Строиздат,1991.-767.:ил.

2.     Леденев, В.В. Расчет и конструирование специальных инженерных сооружений : учебное пособие / В.В. Леденев, В.Г. Однолько, А.В. Худяков. – Тамбов : Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2007. – 128 с.