автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Работа стен монолитных железобетонных силосов при температурных воздействиях

- ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ Р§ ПО ВЫСШЕМУ ОБРАЗОВАНИЮ 'САМАРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АИИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ

На правах рукописи

ЕЕРЕСНЕВ Владимир Леонидович

УД{ 624.012.45

РАБОТА СТЕН МОНОШГНКХ ЗЖИЕЗОЕЕТОШЙК СШ10С03 ПРИ ТЕМПЕРАТУНПК ВОЗДЙСТБЙК

СБ.23.01 - строительные конструкции, здания и сооружения

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Самара 1996

Работа выполнена в Самарской государственной архитектурно-строительной академии. -

-Научный руководитель - кандидат технических наук, и.о. профессора Власов Б.В. Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор йссерс i.A., кандидат технических наук, доцент Лукьянов Е.Ф.

Ведущая организация - проектный институт АООТ "Самарский Промзернопроект"

диссертационного совета К,064.55.01 Самарской государственной архитектурно-строительной академии по адресу:

443001, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 194, ауд. 04(

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Самарской государственной архитектурно-строительной академии.

Автореферат разослан

Защита состоится

заседании

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук

Еутенко С.А,

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Монолитные железобетонные силосы яв лятотся слоеными инженерными сооружениями, проектирование и строительство которых связано с решением комплекса расчетных, конструктивных и технологических з&дач. Силосы широко используются в качестве аккумулирующих емкостей к складов готовой продукций в различных отраслях промышленности, в сельском хозяйстве. Несмотря на совершенствование инженерных методов расчета и обширного опыта проектирования отмечены случаи повреждений и дата разрушения в процессе эксплуатации стен силосных корпусов, построенных в соответствии с нормами проектирования. В ряде случаев причиной повреждений являлись температурные воздействия окружающей среды.

Нормы проектирования не содержат требований по назначению численных значений нагрузок от температурных воздействий при загружении пылевидными сыпучими материалами с температурой порядка 120 °С, не учитывают характер работы стен, конструктивные особенности и соотношение основных геометрических размеров сооружений, нет требований по армированию сечении. Отсутствует такие методика инженерного расчета температурных напряжений в тонкостенных элементах стен силосов при наличии перепада температур по сечению стен. Анализ результатов аварий, экспериментальных данных и предложений по учету температурньк воздействий при загружении в силосы сьлучего материала, имеющего отличную от температуры стен начальную температуру, дают основание утверждать, что данный вопрос проработал недостаточно, и необходимо проведение дополнительных комплексных экспериментально-теоретических: исследований, направленных на уточнение работы стен при действующих нагрузках с учетом температурных воздействий среды.

Работа выполнялась по плану научных исследований кафедры "Испытания сооружений" Московского государственного строительного университета и Отраслевой научно-исследовательской лаборатории железобетонных конструкций Самарской государственной архитектурно-строительной ака демии.

Экспериментальная часть исследования температурных воздействий была проведена в реальных условиях эксплуатации на

монолитных железобетонных сидосах, включенных в технологический цикл основного производства титано-магниевого комбината в г. Березники Пермской области, и экспериментальном сидосном корпусе высотного -гила ьукомодьного завода в г. Самаре.

Целью исследований является изучение характера теплового воздействия при наличии градиента темперазур мевду загружаемым в сидос сыпучим материалом, стенами и окружающей средой и степени влияния одностороннего нагрева стен монолитных железобетонных сидосов на их напряженное состояние.

Научная новизна заключается, в следующем:

- впервые подучены экспериментальные данные о влиянии температурных воздействий на напряженное состояние стен кеде-зобетонных силосов ;

- даны фактические значения изменения температуры в стенах сидосов при загрукении сидосов горячим сыпучим материалом и зерном ; "

- разработана методика расчета перепада температур в стенах Е1едезобетонных сидосов и уточнены основные положения расчета тонкостенных элементов кругового очертания при одностороннем нагреве ;

- предложена методика прогнозирования напряженного состояния и механики разрушения элементов статически неопределимых конструкций ;

- даны предложения по рационадьноьу армированию стен сидосов при температурных воздействиях ;

- определено влияние геометрии горизонтальных сечений • стен и неупругих характеристик железобетона на напряженное' состояние и перераспределение усилий в стенах двухконтурных сидосных корпусов при сидовых и температурных воздействиях.

На защиту выносятся:

- результаты экспериментальных исследований распределения и динамики изменения температуры в стенах сидосов в реальных условиях эксплуатации ;

- методика расчета перепада тешератур по сечению стен при одностороннем нагреве ;

- методика расчета вертикальных сечений при наличии перепада температур по сеченш стен ;

го

- методика прогнозирования напряженного состояния и механики разрушения статически неопределимых конструкций при силовых воздействиях ;

- предложения по армирования вертикальных сечений стек монолитных келезсбетонных сидосов кругового очертания при за-грукзнии пнловтщнши еьзпучими материалами с начальной тешеразу-рсч. 120 °С ;

- расчетные величины' перепада температур в стенах промышленных и зерновых силосов ;

- предложения по совершенствованию конструкций двухконтур-ных кедезобетонных сидосов высотного типа ;

- рекомендации конструктивного характера по проектированию стен неде зобе тонных сидосов и других сооружений, предназначенных Для эксплуатации в усдозиях солевой среды.

Практическое значение работы: результаты позволили оценить влияние температурных воздействий, связанных с загруаениеи сыпучего материала с бодее высокой начальной температурой, на напрятанное состояние стен монолитных иелэзобетонных спдоеоБ и дать обоснованную методику расчета и конструирования сооружений сидоского типа с учетом температурного характера.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались:

- на 42 к 48 научно-технических конференциях Саратовского политехнического института ( Саратов, IS7S, IS85 гг.) ;

- на обдастной научно-технической конференции "Исследование строительных материалов, конструкций и соорукений" ( Куйбышев, IS79 г. ) ;

- на обдастной научно-технической конференции "Творческий вклад мсдодых ученых-строителей и проектировщиков в Куйбышевской области в пятилетку эффективности и качества" ( Куйбышев, 1980 г. ) ;

- на 37 научно-технической конференции Куйбышевского инженерно-строительного института ( Куйбышев, I960 г. ) ;

- на 38 областной научно-технической конференции "Исследование и внедрение новых эффективных технологий, материалов

и конструкций" ( Куйбышев, 1981 г. ) ;

- на 39 обдастной научно-технической конференции "Исследование новых материалов и конструкций и внедрение их в строи-

тельное производство" ( Кукбьшев, 1982 г. ) ;

- на координационном совещании научно-координационного совета по бетону и железобетону Госстроя СССР "Железобетонные пространственные конструкции в инженерных сооружениях" ( Донецк, 1984 г. ) ;

- на 40, 42, 43, 44 и 52 научно-технических конференциях Куйбышевского инженерно-строительного института ( Куйбышев, IS83, 1985, 1986, 1987 и IS95 г.г. "5.

Публикации. Основные результаты диссертации вошли в семь научно-технических отчетов и опубликованы в одиннадцати печатных: работах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общкх выводов, списка литературы из 118 наименований и изложена на 170 с траншах, содержит 99 страниц основного машинописного текста, 6. таблиц, 53 рисунка, список литературы на 13 страницах, б страниц приложения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновала актуальность проводимых исследований и приведена общая характеристика работы.

' Б первой главе представлен обзор экспериментально-теоретических исследований. Рассмотрены вопросы назначения расчетных нагрузок от давления сыпучих материалов на стены силосов, принципы учета температуры окрутавщей среды, а такие совершенствование методики расчета силосных оболочек и конструктивные требования.

Эксплуатационная надежность силосных сооруяениЗ зависит от многих f-акторов, к которым, в первую очередь, относится давление сыпучего материала. Наиболее значительные экспериментальные работы связаны с исследованием давления сыпучего материала и выполнены при натурных испытаниях реальных силосных корпусов. К ним относятся работы С.Г. Тазстамышева, Б.А. Петрова, B.C. Кима, Ессерса, И.С. Хорошего. Полученные результаты явились основой для дальнейших исследований, направленных на зточнение действующих нагрузок, для разработки нормативных указаний, определения принципов расчета и проектирования. Большой вклад в анализ к обобщение экспериментальных данных внес A.M. Курочкин.

Исследованию влияния температуры окружающей среды на нал-

ряженное состояние стен посвящены работы И. Кельнера (М. Кtli-пег ), П. Андерсена (Р.Andersen 0. Теймера (o.Theinier-),

Г.А. Фомина, А.Л. Зремина, A.B. Алатодьева, Л-F. Яковлева, Г.Г. Кондратюка. С изучением температурных воздействий на стены промышленных сидосов при загрукении сыпучими материалами с температурой порядка 120 °С связаны работа Г. Гельберга ( U.tiettierg )f с.Сафаряна £ S-Safer-ian. ), б.В. Латышева, M.B. Ракова, а с вопросами расчета - А.П. Кркчевского и Г.А. Мододченко.

Отсутствие в норнах требований по назначен!® величин температурных воздействий при расчете стен сидосов и разброс резудьтатоз предлагаемых методик расчета потребовали выполнения дополнительных исследовательских работ экспериментадьно--теоретического характера, направленных на изучение факттшес-кой работы ciiflocifflx корпусов в нормальных эксплуатационных реанках, оценки технического состояния стек лосдэ Ддктедьной эксплуатации, "дасга^жацин позревдений и разрушений.

Исходя из изложенного, з настоящей работе быдн поставлены следующие задачи:

- выполнять качественный анализ работы стен сидосов при одностороннем нагреве внутренней поверхности стен от передачи тепла сыпучим материалом ;

- определить действительный перепад температур по сечении стен з прсмшденшх сил осах при их загрукении горячим сыпучим материалом с первоначальной температурой порядка 120°0 ;

- изучить распределение тешератур в стенах двухконтур-ных сидосов высотного тша ;

- изучить характер и интенсивность работы стен сидосов различного типа при реальных условиях эксплуатации ;

- оценить величину горизонтального давления сыпучего материала на стены сидосов и уточнить степень влияния температурных воздействий на напряженное состояние стен по экспериментальным данным ;

- уточнить основные параметры, вдияющие на термонапря-аенное состояние стек, разработать предложения по инженерному методу расчета и оптимальному армированию вертикальных сечений ;

- исследовать влияние геометрии стен в перспективных

конструкциях двухкошгурных сидосных корпусов на напряженное состояние при силовых и температурных воздействиях.

Во второй главе описаны проведенные автором экспериментальные исследования ( натурные испытания ) недезобетоняого промышленного сидсса диаметром Д = 8 м, загружаемого сыпучим материалом с температурой 120 °С, и двухконтурного силосного корпуса экспериментального зернового элеватора высотного типа, методика» результаты испытаний и наблюдений за техническим состоянием и работой сооружений. Яри испытаниях выполнены замеры горизонтального давления сыпучего материала, температуры стек, воздуха, окрукающей среды и сыпучего материала при различных ре-димах загрукекия и выпуска, анализ характера и интенсивности работы ( загруаэния ) сидосов в эксплуатационном ре-киме.

Условиям на5урннх испытаний при возмознюс изменениях тем-пераяурк окружающей среды от -30 до + 80 °С по своим характеристикам удовлетворяют первичные преобразователи давления типа Ы 70-Я конструкции IÇiTÏÏC»a, в основу которых поддаем тензомет-рический метод регистрации сигнала, а Для измерения температуры стен - полупроводниковые преобразователи С термистсры ) типа ШТ.

Тензорезксторные преобразователи давления для измерения контактного давления сыпучего материала ка стены сидосов диаметр он 8 ... 15 м с целью повышения чувствительности бы.^и при-шнбнк в ккшлекге с усилителями механического тша, которые позволили уведшоть чувствительность в два раза к бодее. "адиб-ревка проведена в рабочей диапазоне температур с "сподьзозеки-ем специально разработанной автор®/! малогабаритной аппаратгрн пневматического типа в комплекте с хододндьшм и нагревательным об оруд сванием.

Преобразователи быди установлены в зоне ( уровне ) Г/3 H рабочей части стен. Стены по пертшетру разбивались на десять секторов Для замонодшивания в этих зонах преобразователей давления я температуры. Тешература воздуха вцутри сидоса регистрировалась двумя датчиками. Один закреплялся под еидосной Плитой, другой, "плавающий", постоянно находился над сыпучим материалом на высоте до одного мэтра. В двухконтурных сидосах высотного тша преобразователи устанавливались в стеках зщ<т-реннего и внешнего кокгуров на уровне 1/3 H и в зоне надсидос-

ного перекрытия.

Установка первичных преобразователей в одном уровне Ддя регистрации контролируемых параметров позволила подучить ис-черпывагаую информацию'Для стен при достаточно болылой выборке результатов наблюдений.

Основные результаты исследований заключаются в следующем. Для промышленных сидосов, загружаемых пылевидным сыпучим материалом ( обезвоженный карнадит ) с тешературой порядка 120 °С, характерно образование вертикальных трещин. В кандом из четырех освидетельствованных сидосоз зафиксировано от 9 до 14 трещин с максимальной остаточной шириной раскрытия трещин 5сгс = 1,5 ми в зонах, равных иля выше отметки 1/2 Н. Шаг трещин в верхних зонах стен составляет = 650 ... 900 мм, на уровне 1/2 Н - tcrc. = 1300 ... 1900 мм.

3 отдельно стоящем силосном корпусе диаметром Д = 12 м отмечено разрушение ( отделение ) поверхностных сдоев с наружной стороны стен на гдубщу 20 ... 25 ш. Указанные повреждения связаны с изменением физико-механических и теплсфизическчх характеристик бетона при заполнении в процессе эксплуатации сое-диняющтк пор и капиллярсв растворами калийкнх солей и последующего засодення бетона. Температура поступающего в скдос материала не презыпада 70 °С.

Загруженые сидссов пылевидный сыпучим материалом ( обезвоженным карналиток ) с температурой порядка tM = 120 °С сопровождается резким повышением температуры воздуха над сыпучим материалом* Максимальный перепад температуры по сечению стены, равный 1ГС =27 °С, при одностороннем нагреве зафиксирован в зимнее время года в зоне стены над сыпучим материалом. Посде соприкосновения материала со стеной температура внутренней поверхности стены не поднимается, а перепад температуры по сечению начинает снижаться. При установлении стационарного реяша теплопередачи, перепад температуры пс сечению стены составляет порядка 1Гс = 10 °С.

Давление карнадита на стены силоса диаметром Д = 8 м при Н/Д = 1,7 подчиняется следующим закономерностям:

- средняя' величина давления при загружен:® и вндерике не превышает нормативного значения рс и носит статический характер ;

- давление неравномерно по периметру и повторяет характер распределения уровня ( высоты ) засыпки при эксцентричном загрукении ;

- выпуск сыпучего материала при подной загрузке силоса происходит с образованием воронки ;

- при выпуске горизонтальное "точечное" давление равно нормативному значению иди превышает его, но не бодее 1,1 р» .

Подное загрунение сидосов промышленного назначения диаметром Д = 8 м осуществляется крайне редко. За контролируемый период, ддивиийся в течение девяти месяцев, из четырех сидосоз полностью быди загружены по одно>,.у разу тодько три^сидоса. Отмечено от трех до девяти загрунений ( подач ) сыпучего материала в каждый из сидосов сидкорпуса в месяц, соответственно стодько ке набдюдается и подъемов температуры. Постоянный процесс загрукения и выпуска при среднестатическом уровне, равном 1/2 Н, свидетельствует, что температурные воздействия, вызванные односторонним нагревом, воспринимают, в основном,.верхние зоны стен. ■

В двухконтуршх зерновых сидоскых корпусах зафиксирована разность ( перепад ) температур менду наружными и вцутренними стенами. Максимальные значения разности температур наблюдаются в осенний период года при загрукении центрального объема зерном. При испытаниях отмечены величины, равные - 11сн = 17°0.

Для центрального объема сидосного корпуса высотного типа диаметром Д = 15 к при Н/Д =.-3,3, отмечено:

- среднее значение горизонтального давления на стены не превышает нормативного значения р® с коэффициентом надекности по нагрузке = 1,3 ;

- на Еедичину давления не оказывает значительного влияния эксцентрично расподо?кенные ( пристенные ) выпускные отверстия в днище ;

- при выпуске зерна не зафиксировано резких несимметричных относительно оси увеличений давления ;

- давление на контролируемом уровне при выпуске носит статический характер и соответствует давлению при загрукении и вццерЕке ;

- давление по периметру в нижних зонах неравномерно и

зависит как от геометрии стен, так и от геометрии днища.

В третьей Гдазе дан теоретический анализ напряженного состояния стен железобетонных сидосов при температурных воздействиях.

Подученные экспериментальные данные при наблюдении за распределением температур в стенах промышленных сидосов'(* Д = = 8 м, Н = 14 м ) позводиди определить реальное термонапрянен-ное состояние стен и объяснить причину образования вертикальных трещин.

Определение температурного момента при инженерных расчетах через температурную кривизцу дает положительные результаты тодько ддя сечений без трещин. Зто связано с тем, что определить. теоретические значения средних деформаций растянутой арматуры "в" тонкостенных сдабо армированных железобетонных элементах'с 0,3^'посде' образования трещин, используя методику расчета с постоянной по периметру жесткостью, не представляется возможным. Эта задача Ддя исследуемых сидосов решена последовательным приближением методами строительной механики.

Вариантные расчеты выполнены на ПЭВМ в соответствии с приведенной на рис. I блок-схемой. Температурные моменты в вертикальных, сечениях стен зависят от основных геометрических параметров сидосов и'процента армирования сечений.

Процесс трещшообразования в стеках сидссов начитается при перепаде температуры 1FI = 17 сС, а отмеченные при обследовании вертикальные трещины носят температурный характер.

Значения усидиЗ от наблюдаемой при испытания:-!: разности температур ттдзу стенами наружного >п внутреннего контуров tcb - t-сц = сС экспертшенталы-щх зерновых силосных . корпусов высотного типа соизмеримы 'с.хридиягли от расчетного горизонтального давденчя на стены центрального объема, ¿си- , дия в стенах наружного контура составляет N-t = 0,25 N , внутреннего Mt = 0,24 N , от суммарных температурных воздействий при наличии зерна в центральном объеме до величины порядка 0,5 Ы . На распределение усидий в элементах стен двухконтур-ных сидосов значительное влияние оказывает геометрия горизон-тадвных сечений.

При изменении конфигурации стен внутреннего контура, приняв вместо многоугольника окружность, а Для стен наружного контура учитывая перенос уздов издома з середины продетоз, дос-

12

Исход к ы« Л» м и к «:

М.в,с, , Гь( As=A&(<вмстР-),

Ret,

Rs.Rs^r.E«, Eit

ну

«g.Qfs.'Vc_

-ч^- Z

Вычислить: l/Tt.^red.WpC, Мск, M-t

-SZ-

ПрОАерц-ТЬ äCAO&U« Mt Mcr«

Да -vX--

Hexl -1

Конец расчете

Быы>А на печать: Mt

Вычислить: Ми.В.Угс^ .yr^.Mt

Проверить чсдовие:

Mt ^ Мсгс

Да

Нет

Про&ерить чслоьие:

а*

Нет

Ьь|бод на печать:

Кон«Ч Расчета

П роьерить условие: Mt<Mu

—ш

Вычислить'.

Ни (коЛ-ЬО Tp<U)UM СО ОТ».

кьнц^) -трец м нообр*1»*ацчя)

Нет

Вычислить:

Ast м= Mi )

Ьыъод не П«ЧЗть;

Ht «и, М4

Принять:

Конец, рчсчета

А

Вычислить: Kuz = &*/StO / Аэ Проаерить чиояиг.

\

Проверить аслоьме: Mt > Мсгс

Да

Цоьме трещины не оера-аактся. Конец расчета.

вычислить:

в, Vr-;

(при Ms Mt)

Прокригтъ^слоьие

МЕьч

Выьод на печать:

»4, Пи . И£

Ньеличить кол-* о трещим нц елимицэ_

-"Т^Цет

промритьъбю«ие;

Vr,

Мет

't

Конец Расчета

Рис. X Алгоритм расчета на ЭЬМ стен краглых

эисл«&обетоннь|х C.KAQCO& на т&мпвратэоиыс

боалейсг^ия прм одностороннем н«ч-»е>е

„ . .щ

«-Ь, Ич, Mfc

тигцуто снижение уровня усидий в вертикальных сечениях стен наружного контура при сидозьк воздействиях от давления зерна на стены центрального-объема в 1,9 раза, а от температурных воздействий - на 50 %.

В четвертой главе приведены методика расчета и принципы армирования стен промышленных сидосов при загружении горячим сыпучим материалом, конструктивные требования к железобетонным элементам при эксплуатации в условиях солевой среды,' методика прогнозирования процессов разрушения статически неопределимых систем при сидовых воздействиях, даны предложения по назначению перепада температур между стенами и оптимизации горизонтальных сечений двухконтурках сидосов.

При загружении железобетонных сидосов кругового очертания ( Д = 8 м ) пылевидным сыпучим материалом с температурой до = 120 °С расчетные значения перепада теше разу р по сечению стен доджны определяться при теплотехнических расчетах для зон над сыпучим материалом. Значение температуры воздуха внутри сидоса рекомендуется определять по эмпирической формуде

-Ц» = - 4С °С , ( I )

где "Ьм - исходная температуре поступающего в сидос сыпучего материала.

Перепад температур по сечения стен равен

ЛГс = ( "Ьь - Ъи ) х к* ( 2 )

где 11н - температура наружного воздуха, принимается как средняя температура наружного воздуха наиболее хододньк ( суток района строительства ;

Къ,- коэффициент пропорциональности, который зависит от тепдофизических характеристик бетощ и тодщины стены, определяется по данным теплотехнических расчетов.

Горизонтальная арматура додяка назначаться исходя из усдО-вия обеспечения прочности и тпэшшостойкости вергсгждЬЕкк сечений стен на действие в процессе загрукения температурного :то— мента при надгтчии перепада температуры по сечению стены от разогретого воздуха над сыпуча материале,?. Пдоцадь сечения арматуры должна быть не менее

Для средней зоны рабочей части стен з пределах 1/3 Н пдощадь сечения арматуры вычисляется по расчетным величинам усидкй от горизонтального давления сыпучего материала и допод-

нитедьно от тешературного момента, определенного при перепаде температур по сечению Не в зоне контакта с материалом.

Для нинней части стен прошшлекннх сидосов температурный момент, вызванный односторонним нагревом, рекомендуется не учитывать.

Бетон железобетонных сидосов и других конструкций, экс-Пдуатируемых в условиях сОдевой среды, додкен быть защищен от увда'йнения защитными покрытиями. Ддя монодитных кедезобетоншх конструкций рекомевдовано применять бетон класса не ниве В 25, а тодвщгу защитного сдоя назначать не менее 35 мм.

С цедью прогнозирования процесса разрушения железобетонных конструкций при сидовых воздействиях разработана и апробирована при сравнительных испытаниях на реальней конструкции методика расчета статически неопределимых систем, позволяющая определять зону разрушения и соответствующую предедьную нагрузку. Бдок-схема расчета представлена на рис. 2. В основу полозе-на теория деформирования келезобетона с трещинами. Расчет производится с учетом образования пдястстиестсих шарниров и "истории" загружения.

Изучение температурных воздействий, в частности, изменение и наличие перепадов температур и зависимость их от температуры окрунающей среды и сыпучего материала потребовали включения этих нагрузок в состав расчетных нагрузок, а количественная оценка позволила рационально подойти к назначен® нагрузок и дальнейшим работай по оптимизации'конструкций. В качестве нагрузки рекомендовано вводить в расчет перепад температур мег^пу стенами наружного и внутреннего контура, равный "ЬСь - "ЬСн = = 20 °С. Статический расчет доднен производиться как для загруженного зерном сидссного корпуса, так и без полезной нагрузки от зерна.

Изменение ( совершенствование ) геометрии горизонтальных сечений позволяет снизить уровень напряженного состояния наружных стен и пдоцадь сеченш горизонтальной арматуры на. 20 %.

СБП?ЗЕ ВЫВОДЫ

I. Определена зависимость технического состояния стен железобетонных сидосов от функционального назначения и характера юс работы.

Для промышленных сидосов при Ц/Д = 1,7, загруааемых мате-

Рис. 2.

Блок- схема расчета на ЭЬМ статически неопределимых Конструкции с ччетом неапрагнх сьойс.те> аделеьобетона

риалами с темпе разрой до'120 °С, характерно образование вертикальных трещин с максимальной шириной раскрытия на уровнях выше отметок, равных 1/2 Н.

Эксплуатация в условиях солезой среды при постоянном заглядении наружных поверхностей стек является причиной разрушения ( отсдоешш ) поверхностных участков бетона.

2. Разработана методика натурных испытаний по изучению температурных воздействий окружающей среды. -Апробированы типы первичных преобразователей ддя измерения горизонтального контактного давления и температуры стен в диапазоне температур -30 ... + 100 °С, определены ж погрешность и методика калибровки. Разработана компактная аппаратура Для кадиброзки датчиков давления в рабочем диапазоне температур.

3. Подучены экспериментальные данные по распределении температуры в стенах и дшамяке их изменения, горизонтальному давлению сыпучего материала, характеру работы ( загрукениэ ) сидосов в эксплуатационных режимах. Действительная работа стен сидосов при температурных воздействиях значительно отличается от существующего взгляда на характер работы стен, происходящие процессы при загрукении, и от ряда допущений, положенных в основу рекомендуемых принципов расчета.

4. Определена степень Здиякия на напряненное состояние стен нелезобетонных сидосов температурннх воздействий, вызванных загрунсенкем сыпучего материала с более высокой начальной температурой. Подученные результаты позволяют утверждать, что расчет и проектирование сидосов доджны выполняться с учетом воздействий температурного характера, находящихся в прямой зависимости от температуры в массе сыпучего материала, воздуха вя^три сидоса над материалом, стен и их перепадов.

5. Разработана методика расчета и конструирования стен ?кедезобетонкьк промыщ^енных сид°сов при загружен®! пылевидным сыцучим материалом с температурой до 120 °С, которая вкдтает:

- назначение расчетных значений перепада тезжератур по сечению стен при одностороннем кагрезе ;

- статический расчет вертикальных сечений тонкостенных издееобетокнах элементов кругового очертания ;

- предложения и конструктивные требования по армированию вертикальных сечений стен.

6. Рекомендованы требования конструктивного характера по назначению класса бетона, толщины защитного сдоя бетона и Элементов защиты наружных поверхностей при проектировании конструкций и сооружений, предназначенных Для эксплуатации

в условиях солевой среды.

7. Апробирована на реальных натурных моделях методика прогнозирования механики разрушения статически неопределимых систем при сидовых воздействиях, позволяющая определять зону разрушения и соответствующую предельную нагрузку. Данная методика может быть использована при расчетах на .ЭВМ для прямого проектирования рациональных и равнопрочных элементов сложных в конструктивном отношении сооружений.

8. Даны предложения по назначению расчетных значений разности ( перепада ) температур между наружными и внутренними стенами двухконтурных зерновых сидосов с внешним диаметром до 24 м в качестве нагрузки при статических расчетах.

9. Исследовано влияние геометрии горизонтальных сечений на напряженное состояние элементов стен двухконтурных сидосов высотного типа и. даны предложения по совершенствованию конструкции и армированию сечений с учетом воздействий при изменении температур наружного воздуха и загружаемого зерна.

Ю. Результаты работы использованы при оценке технического состояния стен сидосных корпусов титано-магниевого комбината в г. Березники, разработке программы испытания экспериментального сидосного корпуса в г. Самаре и технических проектов сидосных корпусов высотного типа в п. Адексеевка Самарской области и республике Куба.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Береснев B.jt., Мордухович И.М. Долговечность железобетонных конструкций в условиях солевой среды. // Промышленное строительство.-1978,- № 8. -С. 41-42.

2. Бородачев H.A., Береснев В.д., Веремеенко М.А. Экспериментально-теоретические исследования перераспределения усилий в керамзитобетонной безраскосной ферме марки ФВК-24 П.

// Сб. "Железобетонные конструкции".- Куйбышев: КГУ,1979.-С.81--90.

3. Береснев B.jt., Буров A.M. Электротензометрический спо-

соб измерения деформаций,при длительных натурных испытаниях железобетонных сооружений. }} Сб. " «влезобетонные конструкции". - Куйбышев: КРУ, 1979. - С. 26-99.

4. Береснев В.Л. Работа стен промышленных ¡келезобетон-ных силосов по экспериментальным данным.. // Сб. " Железобетонные конструкции". - Куйбышев: КГУ, 1982. - С. 66-77.

.5. Бородачев H.A., Береснев B.JI. и др. Испытание элеватора с силосным корпусом из керамзитобетона. // Бетон и железобетон. - 1986. - да 4. - С. 4-6.

6. Береснев B.JT., Власов В.В. Напряженное состояние стек промышленных силосов при одностороннем нагреве от загружаемого сыпучего материала./ Самар. гос. акад. строит, и арх-ры.- Самг pa. 1996. - 16 с. Дел. в ЕНИИШИ, ( * II573), вып. I.

7. Береснев В.Я. Учет действительной работы стен железобетонных силосов в расчетах на температурные воздействия./Тез. докл. областной 36 научно-технической конференции "Исследование строительных материалов, конструкций и сооружений". - Куйбышев: 1979. - С. 132.

8. Береснев В.Л. Работа стен монолитных железобетонных силосов при температурных воздействиях среды. } Тез. докл. областной научно-технической конференции. "Творческий вклад молодых ученых-строителей и проектировщиков Куйбышевской области в пятилетку эффективности и качества". -Куйбышев: 1980. -- С. 40.

5. Береснев В.Л.. Исследование процесса трещкнообразова-ния в стенах железобетонных силосов при температурных воздействиях. / Тез. докл. областной 37 научно-технической конференции. - Куйбышев: 1980. - С. 79.

10. Береснев В.Л., Яворский И.Д. Первичные преобразователи при натурных испытаниях железобетонных силосов. J Тез. докл. областной 38 научно-технической конференции. "Исследование и внедрение новых эффективных технологий, материалов и конструкций". - Куйбышев: IS8I. - С. IC5.

11. Бородачев H.A., Береснев Б.Л., Грицай В,П. Давление зерна на стены силосов диаметром более 12 м. / Тез. докл. областной 39 научно-технической конференции "Исследование новых материалов и конструкций и внедрение их в строительное производство". - Куйбышев: 1982. - С. 112.