8.1 Несущие конструкции производственных зданий и сооружений предприятий по хранению и переработке зерна должны соответствовать ГОСТ Р 54257. При этом необходимо учитывать нагрузки и их сочетания в соответствии с 7.1-7.3, а также динамическое воздействие на конструкции оборудования.
Примечания
1 Конструкции помещений с производствами категории Б (перекрытия, включая заполнение монтажных проемов, внутренние стены, перегородки), а также рабочих зданий элеваторов, надсилосных и подсилосных этажей (включая наклонные днища и воронки силосов) следует рассчитывать на прочность от воздействия особой нагрузки по 7.1 (примечание 1), принимаемой равномерно распределенной по всей площади конструкций внутри помещения, при этом все остальные кратковременные нагрузки допускается не учитывать.
2 Наружные ЛСК (за исключением оконных стекол и других конструкций, входящих в расчетную площадь 0,03 м
на 1 м
объема помещений) допускается проектировать из условий их разрушения или вскрытия при избыточном давлении внутри помещения 
2000 Па (200 кгс/м).
(Измененная редакция, Изм. N 2).
8.2 При расчете сборно-монолитных перекрытий следует учитывать изменения нагрузок и расчетных схем, соответствующие условиям работы конструкций в процессе строительства и после замоноличивания.
8.3.1 Стены железобетонных силосов должны удовлетворять требованиям расчетов по несущей способности (расчет на прочность - предельные состояния первой группы) и пригодности к нормальной эксплуатации (расчет с целью исключения образования или чрезмерного раскрытия трещин, для прямоугольных силосов - исключения чрезмерных прогибов - предельные состояния второй группы) согласно СП 63.13330.
При расчете стен силосов учитывается основное сочетание нагрузок и воздействий (горизонтальное давление сыпучих материалов на стены силосов по 7.5, температурные воздействия по 7.18, а также давление воздуха по 7.16 и 7.17, давление ветра на оболочку пустого или заполненного отдельно стоящего силоса диаметром свыше 12 м). Усилия от давления воздуха и температурных воздействий умножают на коэффициент сочетания нагрузок, равный 0,9; от ветра - на коэффициент, равный 0,8.
При расчете конструкций для предельных состояний как первой, так и второй группы должна быть учтена изменчивость нагрузок и воздействий. При этом расчет по несущей способности на выносливость для стен силосов, возводимых в скользящей опалубке (круглых диаметром 12 м и менее и квадратных), производится на основное сочетание расчетных нагрузок с коэффициентом надежности по нагрузке по 7.2, для всех остальных силосов - на основное сочетание нагрузок с коэффициентом надежности по нагрузке, равным 1. Коэффициент асимметрии цикла следует принимать согласно 7.13.
8.3.2 Стены силосов, в которых возможно хранение различных сыпучих материалов, следует рассчитывать на максимальное давление, возникающее от этих сыпучих материалов. Допускается все силосы мукомольно-крупяных и комбикормовых предприятий рассчитывать на нагрузку от зерна.
8.3.3 Усилия в стенах железобетонных силосов от давления сыпучих материалов следует определять с учетом пространственной работы стен силосов. Допускается при расчете усилий в вертикальных сечениях стен круглых сблокированных силосов считать эти силосы отдельно стоящими замкнутыми цилиндрическими оболочками с постоянным сечением стен по контуру оболочки, при этом усилия от загрузки звездочек учитывают отдельно.
Усилия в стенах круглых силосов допускается определять в упругой стадии работы ортотропной цилиндрической оболочки и без учета появления в них трещин.
Сборные элементы силосов следует дополнительно проверять на нагрузки и воздействия, возникающие при их транспортировании и монтаже.
8.3.4 Расчетную растягивающую продольную силу 
и расчетный изгибающий момент 
на единицу высоты в вертикальных сечениях стен круглых железобетонных силосов, имеющих по концам шарнирно связанные со стенами, жесткие в горизонтальных плоскостях диафрагмы, от горизонтальных давлений сыпучих материалов, указанных в 7.10, в пределах высоты 
(рисунок 1) допускается вычислять по формулам:
; (10)
, (11)
где 
- коэффициент надежности по нагрузке, равный 1,3 при расчете на прочность и образование трещин и равный 1 при расчете по деформациям, раскрытию и закрытию трещин;
- коэффициент условий работы, принимаемый равным 1.
Коэффициенты 
и 
, учитывающие влияние локальных давлений сыпучих материалов, вычисляются по формулам:
;
,
где 
, 
- коэффициенты, учитывающие влияние относительной толщины стен и определяемые по формулам:
;
;
- толщина стен силоса без ребер или приведенная толщина стен с ребрами (по равенству моментов инерции);
- номинальная толщина стен по таблице 2;
- коэффициент, учитывающий длительность действия давления и принимаемый равным: 1 - при действии полного давления: 0,7 - при действии кратковременной части давления и 0,3 - при действии длительной части давления в соответствии с 7.10.
Таблица 2
Диаметр силоса, м |
3 |
6 |
12 |
18 |
24 |
Номинальная толщина стен |
16 |
18 |
24 |
27 |
30 |
При коэффициенте 
значения и определяют по графикам, приведенным на рисунках 6 и 7 соответственно.
Рисунок 6 - Значения коэффициента
Рисунок 7 - Значения коэффициента моментов, рассчитанных по формулам (11) и (17)
8.3.5 Стены круглых железобетонных силосов диаметром 6 и 12 м, имеющих шарнирно связанные со стенами жесткие в горизонтальной плоскости диафрагмы, допускается рассчитывать в зонах на высотах 
, 
и 
(рисунок 5) на центральную растягивающую продольную силу , определяемую по формуле
, (12)
где 
- коэффициент, значение которого в пределах высот и принимается по таблице 1, в пределах высоты - равным 0,5.
Примечание - При 
м 
м; при меньших значениях 
высоту зон , и принимают равной при 
.
8.3.6 При расчете стен многогранных силосов (кроме прямоугольных) продольные растягивающие силы определяют по формуле (10) как для круглого силоса диаметром, равным четырем гидравлическим радиусам многогранного силоса. Пролетный и опорный изгибающие моменты в гранях многогранника определяют как суммы моментов, рассчитанных по формулам (11) и (17). В формуле (17) следует принимать 
и расстояние 
, равное длине внутренней грани многогранника.
8.3.7 Стены звездочек круглых и многогранных сблокированных силосов следует проверять по прочности на расчетные усилия, возникающие при загрузке звездочки в случае, когда смежные силосы не заполнены (рисунок 8, а), а также на сумму усилий, возникающих в стенах звездочки, в случае загрузки звездочки и смежного силоса (рисунок 8, б). В этих случаях загрузки допускается не производить расчет стен на образование и раскрытие трещин и не учитывать температурные воздействия на них.
а - загрузка звездочки; б - загрузка звездочки и силоса; в - определение угла 
; г - дополнительное армирование стен звездочки:
1 - опорная арматура; 2 - пролетная арматура
Рисунок 8 - К расчету звездочки
В формуле (17) следует принимать 
и расстояние , равное длине внутренней грани многогранника.
При загрузке звездочки возникающую при этом продольную силу в ее стенах допускается не учитывать, а значение изгибающего момента определять по формуле
, (13)
где 
- коэффициент, принимаемый по данным таблицы 3 для опорного и пролетного моментов в зависимости от угла , указанного на рисунке 8, в;
- нормативное горизонтальное давление сыпучего материала на стены звездочки, определяемое по 7.6; для звездочек силосных корпусов с рядовым расположением силосов допускается принимать
,
- давление в силосе по формуле (1).
Таблица 3
|
|
Опоры |
Пролеты |
||||||||||
|
|||||||||||||
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
22,5 |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
22,5 |
||
6 |
30 |
0,186 |
0,153 |
0,124 |
0,100 |
0,083 |
0,057 |
0,116 |
0,092 |
0,072 |
0,057 |
0,042 |
0,029 |
6 |
15 30 |
0,150 |
0,125 |
0,100 |
0,080 |
0,066 |
0,057 |
0,093 |
0,075 |
0,060 |
0,045 |
0,035 |
0,029 |
12 |
15 |
0,075 |
0,060 |
0,057 |
0,057 |
0,057 |
0,057 |
0,040 |
0,037 |
0,029 |
0,029 |
0,029 |
0,029 |
Примечание - При диаметре силоса 9 м значение коэффициента | |||||||||||||
При загрузке звездочки и силоса (рисунок 8, б) продольную силу и изгибающий момент определяют по формулам:
; (14)
. (15)
Для силосных корпусов со сборными силосами, соединенными между собой в местах касания, коэффициент в формуле (13) допускается принимать равным 1,25 для наружных силосов и 2,5 - для внутренних.
8.3.8 Стены силосов диаметром 12 м и более, загружаемых или разгружаемых внецентренно, следует проверять на усилия, определяемые с учетом разного уровня сыпучего материала по периметру его верхнего конуса.
Если при разгрузке силоса вблизи стен образуется воронка в сыпучем материале с местным снижением горизонтального давления, то следует производить проверку достаточности принятого армирования для восприятия местных усилий в связи со снижением горизонтальных давлений в потоке (см. 7.9).
8.3.9 Расчетную растягивающую продольную силу и расчетный изгибающий момент в вертикальных сечениях стен квадратных железобетонных силосов от горизонтальных давлений сыпучего материала следует определять по формулам:
; (16)
, (17)
где 
- коэффициент, равный 1/24 для пролетного изгибающего момента, 1/12 - для опорного момента монолитных силосов, для силосных корпусов со сборными силосами - устанавливаемый с учетом жесткости заделки стен, зависящей от конструктивного решения узловых соединений.
8.3.10 При расчете наружных стен сблокированных или одиночных силосов следует учитывать дополнительные изгибающие моменты 
(для квадратных и многогранных силосов) и растягивающие продольные силы 
от температурных воздействий. Эти усилия допускается определять по формулам:
; (18)
; (19)
, (20)
где - коэффициент надежности по нагрузке, равный 1,1 при расчете на прочность и равный 1 при расчете по деформациям, раскрытию и закрытию трещин.
Примечание - Для верхних и нижних участков стен круглых силосов, определяемых согласно 8.3.5, температурные воздействия допускается не учитывать.
8.3.11 При расчете стен прямоугольных силосов прогиб от давления по формуле (1) не должен превышать 1/200 пролета в осях стен.
При разновременном загружении смежных силосов в расчетах по предельным состояниям второй группы значения ширины раскрытия трещин и прогиба, определенные по СП 63.13330, следует умножать на коэффициент 
. Значение принимается равным 1,1 при 
МПа (2000 кгс/см ) и 1,2 при 
МПа (2700 кгс/см).
8.3.12 При осуществлении мероприятий по снижению горизонтальных давлений сыпучих материалов в соответствии с 6.9.17 допускается в стенах силосов, из которых зерно выпускается через разгрузочные трубы или через смежные силосы и звездочки, усилия от горизонтальных давлений сыпучих материалов определять по формулам (10), (11), (16) и (17), умножая коэффициенты , 
и 
[а для высот и - коэффициент в формуле (12)] на уменьшающий коэффициент 
, равный 0,3.
8.3.13 Дополнительные усилия в стенах силосов от изгиба сблокированных силосов как целого блока следует определять расчетом блока силосов на упругом основании. При соблюдении условий 6.9.7 допускается не учитывать эти дополнительные усилия.
8.3.14 Коэффициенты условий работы при расчете стен силосов следует определять в соответствии с требованиями СП 63.13330, принимая для стен силосов, возводимых в скользящей опалубке, в пределах засыпки сыпучих материалов коэффициент условий работы арматуры 
, коэффициент условий работы бетона 
. На последний коэффициент следует умножать 
и 
. При 
коэффициент 
, учитывающий длительность действия нагрузки, принимается равным 1.
8.3.15 Стены железобетонных силосов, в которых площадь сечения вертикальной арматуры меньше минимальной, указанной в СП 63.13330, следует рассчитывать на сжатие как бетонные конструкции с коэффициентом условий работы, приведенным в 8.3.16.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
8.3.16 Расчетная вертикальная продольная сила от трения сыпучего материала о стену силоса на единицу длины периметра горизонтального поперечного сечения на глубине 
от верха засыпки вычисляется по формуле
. (21)
При расчете стен силосов на сжатие следует учитывать загрузку смежных силосов.
По формуле (21) допускается определять продольные силы, возникающие в стенах разгрузочных труб и подвесках для электротермометров, с умножением на коэффициент 
. Для разгрузочных труб следует также учесть силу трения сыпучего материала внутри трубы.
8.3.17 При расчете стен силосов на сжатие максимальные напряжения сжатия следует определять в месте опирания стен на плиту днища, на балки или фундаментную плиту.
При расчете на сжатие нижней зоны стен силосов расчетная нагрузка от веса сыпучих материалов умножается на коэффициент, равный 0,9.
8.3.18 При расчете горизонтальной и вертикальной арматуры стен железобетонных силосов диаметром свыше 12 м следует учитывать также ветровую нагрузку, рассчитывая силос как оболочку, при этом радиальные деформации оболочки силоса при заполненном силосе следует определять с учетом реакции заполнения. Допускается при этом рассматривать сыпучий материал как линейно-податливое основание с коэффициентом постели 
, который следует определять по формуле
,
где 
определяется по 7.18.
8.3.19 Стены силосов при 
должны быть проверены на усилия от давления как стены бункера.
Давление сыпучего материала на стены бункера на глубине от верха засыпки определяют по формуле
. (22)
8.4.1 При проектировании стен силосов из стали следует предусматривать индустриальные методы их изготовления и монтажа с применением: листов и лент больших размеров; способа рулонирования; изготовления заготовок в виде "скорлуп"; автоматической сварки с минимальным количеством сварных швов, выполняемых на монтаже, а также других передовых методов.
8.4.2 Стены стальных круглых силосов рассчитывают на те же сочетания нагрузок и воздействий, что и стены железобетонных круглых силосов (см. 7.2 и 8.3.1).
8.4.3 Стены стальных силосов, воспринимающие изгибающие моменты, рассчитывают на те же усилия, что и стены железобетонных силосов, но с коэффициентом условий работы 
, равным 0,8; дополнительно стены стальных силосов проверяют на устойчивость с коэффициентом 
.
8.4.4 Расчетную растягивающую кольцевую продольную силу от горизонтальных давлений сыпучих материалов в стенах круглых стальных силосов, не воспринимающих кольцевые изгибающие моменты, допускается определять по формуле
. (23)
Проверка на прочность и устойчивость от усилий сжатия в горизонтальных сечениях производится в соответствии с указаниями СП 16.13330 и с учетом поддерживающего влияния внутреннего давления зерна при коэффициенте 
.
8.4.5 При высоте стен силоса 
следует руководствоваться указаниями 8.3.19, при этом дополнительно стены силоса проверяют на устойчивость с учетом вертикальных сил трения сыпучего материала о стены силоса по формуле (5), в которой вместо принимается 
, определяемое по формуле (22).
8.4.6 Места изменения формы силоса, в частности зона сопряжения цилиндрической части с конусной или с плоским днищем, а также места резкого изменения нагрузок должны быть проверены на дополнительные местные напряжения (краевой эффект) по СП 16.13330 с коэффициентом условий работы 
.
8.5.1 Расчет конических воронок силосов следует производить на горизонтальное кольцевое растяжение и осевое растяжение, действующее вдоль образующей.
Расчетные растягивающие продольные силы в конической воронке - горизонтальную 
в меридиональном сечении и 
, действующую вдоль образующей воронки под углом 
к горизонту в кольцевом сечении (рисунок 9), следует определять по формулам:
; (24)
, (25)
где 
- коэффициент надежности по нагрузке от собственного веса воронки силоса;
- собственный вес единицы площади стенки воронки;
- вес части воронки с сыпучим материалом, расположенной ниже плоскости сечения.
а - обозначение размеров воронки; б - схема для определения горизонтального растягивающего усилия; в - схема для определения меридионального (вдоль ската) усилия
Рисунок 9 - Расчетные схемы конической воронки
Значения коэффициента условий работы даны в приложении Г.
8.5.2 Грани пирамидальных воронок следует рассчитывать на местный изгиб (из плоскости грани) от давления, определяемого по формуле (8), совместно с растягивающими продольными силами в вертикальных и горизонтальных сечениях воронки. Горизонтальную растягивающую силу у грани пирамидальной квадратной воронки следует определять по формуле (24), а растягивающую силу вдоль грани пирамидальной квадратной воронки - по формуле (25), при этом вместо 
необходимо принимать ширину в свету грани воронки в рассматриваемом горизонтальном сечении, а вместо величины 
следует принимать 4.
8.5.3 Балки днища необходимо рассчитывать на нагрузки, передающиеся через стены и днища (или воронки) силоса, принимая, что нагрузка от стен силосов 
передается на балку в виде равномерно распределенной на длине 
(рисунок 10).
- нагрузка от стены силоса; 
- нагрузка от днища (воронки); - расчетная длина опирания стены силоса на балку; - высота балки; 
- ширина оголовка колонн; 
- расстояние между осями колонн
Рисунок 10 - Передача нагрузки от балки на колонну
Нагрузку от днища , а также нагрузку от стен силосов при 
следует принимать равномерно распределенной по периметру балки.
8.5.4 При расчете плоских наклонных днищ и балок днищ усилия следует определять как в обычных перекрытиях с учетом давления сыпучих материалов по формулам (8) и (9) и коэффициента условий работы , приведенного в приложении Г.
8.5.5 Дополнительные усилия в днищах силосов при расчете блока силосов на упругом основании следует определять в соответствии с указаниями 8.3.13 и 8.6.1.
8.6.1 Колонны подсилосного этажа необходимо рассчитывать по схеме стоек, заделанных в фундамент, с учетом фактического закрепления в днище силоса, при этом расчетную длину колонн следует принимать не менее высоты колонны от верха подколенника* до верха капители.
___________
* Вероятно ошибка оригинала. Следует читать "подколонника". - Примечание изготовителя базы данных.
Максимальное содержание арматуры железобетонных колонн не должно превышать 3%.
8.6.2 Колонны подсилосного этажа необходимо рассчитывать на максимальные усилия, передающиеся на них при разных схемах загружения силосов (при полной или частичной загрузке силосных корпусов), при этом расчетная нагрузка от веса сыпучих материалов, определяемая в соответствии с 7.2 и 7.4, умножается на коэффициент, равный 0,9.
Усилия в колоннах следует определять расчетом сооружения на упругом основании, при этом для железобетонных силосных корпусов при соблюдении требований 6.9.7 допускается силосную часть считать абсолютно жесткой. При отношении сторон корпуса, равном 2 и более, допускается определять усилия в колоннах как в плоской системе конечной жесткости, выделяя для расчета полосу шириной, равной диаметру или стороне силоса.
8.6.3 Если колонны подсилосного этажа бетонируют в скользящей опалубке, их следует заводить в стены силосов выше днища на высоту 
, определяемую по формуле
, (26)
где - продольная сила в колонне подсилосного этажа;
- заштрихованная площадь, указанная на рисунке 11; - расчетные сопротивления бетона сжатию 
и растяжению*;
__________
* Текст соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных. 
- число стен силосов, примыкающих к колонне.
Рисунок 11 - Заделка колонны подсилосного этажа, бетонируемой в скользящей опалубке, в стены силосов
Допускается определять по формуле
, (27)
где 
- длина анкеровки арматуры по СП 63.13330.
При расчете по прочности сборных железобетонных колонн подсилосного этажа случайный эксцентриситет, учитываемый согласно требованиям СП 63.13330 следует принимать не менее 2,5 см.
8.7.1 Проектирование оснований и фундаментов зданий и сооружений предприятий по хранению и переработке зерна следует осуществлять в соответствии с СП 22.13330 с учетом требований настоящего подраздела.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
8.7.2 Глубину заложения фундаментов в виде сплошных плит от отметки чистого пола подсилосного этажа следует назначать равной не менее половины расчетной глубины промерзания.
8.7.3 При расчете монолитных плит силосных корпусов, загружаемых сыпучими материалами не ранее чем через 3 месяца после окончания бетонирования плит, класс бетона следует назначать с учетом сроков загрузки.
8.7.4 При расчете оснований силосных корпусов и рабочих зданий элеваторов по деформациям следует использовать расчетную схему в виде линейно деформируемого полупространства. Использование расчетной схемы в виде линейно деформируемого слоя для указанных зданий и сооружений допускается при соответствующем обосновании.
8.7.5 При расчете оснований и фундаментов силосных корпусов расчетный вес сыпучего материала следует принимать с дополнительным понижающим коэффициентом, равным 0,9.
8.7.6 Давление на грунт под подошвой фундаментных плит силосных корпусов с круглыми силосами диаметром 3-12 м и квадратными силосами 3х3 м допускается определять с учетом распределения давлений по прямолинейной эпюре при односторонней загрузке корпуса на 2/3 полной нагрузки.
8.7.7 Предельные значения средних осадок и кренов, указанные в СП 22.13330, могут быть увеличены при соответствующем обосновании.
Для силосных корпусов с несколькими подсилосными этажами крен фундаментных плит должен быть не более 0,002, средняя осадка - не должна превышать 16 см.
Для стальных отдельно стоящих силосов относительная разность осадок должна быть не более 0,004, средняя осадка - не должна превышать 15 см.
8.7.8 Осадки отдельно стоящих фундаментов под колонны силосных корпусов допускается принимать для каждого фундамента как сумму осадок фундамента в пределах верхней части сжимаемой толщи и осадок условной сплошной плиты для остальной части этой толщи.
8.7.9 При определении крена фундаментов силосных корпусов от временной нагрузки следует учитывать предварительное обжатие грунта равномерной первичной загрузкой длительностью не менее 2 мес в соответствии с 6.9.6. При этом модуль деформации грунта 
вычисляют по формуле
, (28)
где 
- средний в пределах сжимаемой толщи модуль деформации грунта;
- коэффициент повышения модуля деформации грунта, принимаемый равным: 1,5 - для песчаных грунтов; 1,3 - для пылевато-глинистых грунтов с показателем текучести 
; 1,2 - для пылевато-глинистых грунтов с показателем текучести 
; 1,0 -для грунтов других видов.
8.8.1 Несущие каменные стены и фундаменты зерноскладов, на которые передается давление зерновых продуктов, следует рассчитывать как подпорные стены.
8.8.2 Участки стен зерноскладов, примыкающие к воротам, необходимо рассчитывать на давление зерновых продуктов, передаваемое через щиты, временно заложенные в проемы ворот.
8.8.3 Фундаменты зерноскладов, на которые передается горизонтальное давление зерновых продуктов, следует проверять на устойчивость от сдвига.
8.8.4 Плиты перекрытий складов тарных грузов необходимо проверять на усилия, возникающие от колес аккумуляторных погрузчиков.
, м