автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Работа стен монолитных железобетонных силосов при температурных воздействиях
Автореферат диссертации по теме "Работа стен монолитных железобетонных силосов при температурных воздействиях"
На правах рукописи
РАБОТА СТЕН МОНОГИТНКХ ГСЕЛЕЗОЕЕТОШЖ СШГ000В ПРИ ТШЕРАШНЫХ ВОЗ^СТЕШ
СБ.23.01 - строительные конструкции, здания к сооружения
Автореферат диссертации на соисявяие 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 Иссерс 2?. А., 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. 0408
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Самарской государственной архитектурно-строительной академии.■.-.
Зашдта состоится
Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических нарт
Еутенко С.А,
ОБШ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность работы. Монолитные железобетонные силосы яв лятотся сложными инженерными сооружениями, проектирование и строительство которых связано с решением комплекса расчетных, конструктивных и технологических задач. Силосы широко используются в качестве аккумулирующих емкостей и складов готовой продукции в различных отраслях промышленности, в сельском хозяйстве. Несмотря на совершенствование инженерных методов расчета и обширного опыта проектирования отмечены случаи повреждений и даже 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 материал акта с температурой порядка 120 °С, не учитывают характер работы стен, конструктивные особенности и соотношение осноеных геометрических размеров сооружений, нет требований по армированию сечений. Отсутствует также 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 температурных воздействий" при загружении в силосы сыпучего материала, имеющего отличную от температурь- стен начальную температуру, дают основание утверждать, что данный вопрос проработан 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 академии.
Экспериментальная часть исследования температурных воздействий была проведена в реальных .условиях эксплуатации на
мснолш?ных железобетонных сидЬсах, включенных в технологический цикл основного производства титано-магниевого комбината в г. Березники Пермской области,-- и экспериментальном силосном корпусе высотного шипа цукомодьного завода в г. Самаре.
Це^ью исследований является изучение характера тепдово-го воздействия при наличии градиента температур мевду загружаемы!^ в сидос сыпучим материалов, 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 сидосов ;
- даны фактические значения изменения температуры в стенах сидосов при загрукеиии сидосов горячим сыпучим материалом и зерном ;
- разработана методика расчета перепада температур в стенах железобетонных- 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 рациональному армированию стен сидосов при температурных воздействиях
- определено влияние геометрии горизонтальных сечений стен и неупругих характеристик железобетона на напряженное состояние и перераспределение усидий 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 температур по сечению стен при одностороннем нагреве ;
- методика расчета вертикальных сечений при наличии перепада температур по сечению стен ;
- методика прогнозирования напряженного состояния и механики разрушения статически неопределимых конструкций при силовых воздействиях ;
'--предложения по армированию вертикальных сечений стен !лонодитных жлезсбето:пшх сидосов кругового очертания при зя-гргщзшк пндэвзщнши снпучиии мате риалами с начальной тешерату> р&Й 120 °С
- расчетные величины' перепада температур в стенах промышленных и зеркозых сидосоз ;
- предложения по совершенствованию конструкций двухкошур-ных иедезобетонных склосов высотного типа ;
- рекомендации конструктивного характера по проектированию стен кедезобетонных сидосов и других сооружений, предназначенных Для эксплуатации в-условиях содевсй среды.
Практическое значение работы; результаты поззодИдм оценить Влияние температурных воздействий, связанные с загрунением сыпучего материала с более высокой начальной теше ра тур ой, на напряженное состояние стен монолитных железобетонных сидосов и дать обоснованную метсдицу расчете и конструирования сооружений силосного типа с учетом температурного характера.
.Апробация работы. Основные результаты работы докладывались :
- на 42 и 40 научно-технических конференциях Саратовского политехнического института ( Саратов, IS79, IS85 гг.) ;
- на областной кеучно-технической конференции "'Лссдедсза-ние строительных материалов, конструкций и соорукений" ( Куйбышев, IS79 г. ) ;
- на обдастной научно-технической конференции "Творческий вклад нододых ученых-строителей и проектировщиков в Куйбышевской области в пятилетку эффективности и качества" ( Куйбышев, IS8C г. ) ;
- на 37 научно-технической конференции Куйбышевского инженерно-строительного института ( Куйбышев, 1980 г. ) ;
- на 38 областной научно-технической конференции "Исследование и внедрение новых эффективных технологий, материалов
и конструкций" ( Куйбышев, .J98I г. ) ;
- на 39 областной научно-технической конференции "Исследование новых материалов и конструкций и внедрение их з строи-
б
тельное производство" ( Куйбышев, 1982 г. ) ;
- на координационном совещании научно-координационного совета по бетону и железобетону Госстроя СССР "Железобетонные пространственные конструкции в инженерных сооружениях" ( Дэ-нецк, I9S4 г. ) ;
- на 40, 42, 43, 44 и 52 научно-технических конференциях Куйбышевского инженерно-строительного института ( Куйбышев,
. 1983, 1986, 1986, 1987 и ISS5 г.г. ). ■
Публикации. Основные результаты диссертации вошли в семь научно-технических отчетов и опубликованы в одиннадцати печатных ра-ботах.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глаз, общих 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 с транш: приложения.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Во введении обосновала актуальность проводимых исследований и приведена общая характеристика работы.
' Б петзвой главе представлен обзор экспериментально-теоретических исследований. Рассмотрены вопросы назначения расчетных нагрузок от давления сыпучих материалов на стены силосов, принципы учета тешературн окружающей среды, а также совершенствование методики расчета силосных оболочек и конструктивные требования.
Эксплуатационная надежность силосных сооружений зависит от многих факторов, 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. Тахтамышега, Б.А. Петрова, B.C. Кима, S.A. 1'ссерса, И.С. Хоропего. Полученные результаты явились основой для дальнейших исследований, направленных на уточнение действующих нагрузок, для разработки нормативных указаний, определения принципов расчета и проектирования. Большой вклад в анализ и обобщение экспериментальных данных внес A.M. Курочкин.
^следованию влияния температуры окружающей среды на нал-
ряженное состояние стен посвящены работы!.'. Кельнера (М. Keener ), П. Андерсена (R^ndersen 0. Тейыера (o.Theiwier), Г.А. Зсмина, А.П. Еремина, A.B. Анатольева, Л.Т. Як об дева, Г.Г. Кондратюка. С изучением температурных воздействий на стены промышленных силссов при загружении сыпучими материалами с температурой порядка 120 °С связаны работы Г. Гельберга ( Ц. tieUUrq )t с.Сафаряна С S.Safcn-ia«. ), Б.В. Латышева, М.В. Ракова, а с вопросами расчета - А.П. Кричевского и Г.А. Мододченко.
Отсутствие в нормах требований по назначен!® ведичин тешературных воздействий при расчете стен сидосов и разброс результатов предлагаеннх методик расчета потребовали выполнения доподните^ньсс исследовательских работ экслеркментально--теоретического характера, направленных на изучение фактической работы счдосных корпусов б нормальных эксплуатационных режслах, оценки технического состояния стен посде длительной экспортации, классификации повреждений и разрушений.
Исходя чз изложенного, з настоящей работе быдп поставлены сдедугниз задачи:
- выполнить качественный анализ работы стен сидосов при одностороннем нагреве внутренней поверхности стен от передачи тепда сыпучим материала.! ;
- определить действительный перепад температур по сечению стен з промышленных сил осах при их загружэнии горячил сыпучим материалом с первоначальной температурой порядка 120°С ;
- изучить распределение температур в стенах двухконтур-ных сидосов высотного тта ;
- изучить характер и интенсивность работы стен сидосов различного типа при реальных условиях эксплуатации ;
- оценить величину горизонтального давления сыцучего материала на стены сидосов и уточнить степень влияния температурных воздействий на напряженное состояние стен по экспериментальным данным ;
- уточнить основные параметры, влияющие на термонапря-венкое состояние стен, разработать предложения по иотенериоцу методу расчета и оптимад^коцу армированию вертикальных сечений ;
- иесдедовать Влияние геометрии стен в перспективных
конструкциях двухконтурных силосных корпусов на напряженное состояние при сидозых и температурных воздействиях.
Зо второй главе списаны проведенные автором экспериментальные исследования С натурные испытания ) железобетонного промышленного сидсса диаметром Д = 8 м, загружаемого сыпучим материалом с температурой 120 °С, и двухконтурного еидосного корцуса экспериментального зернового элеватора высотного типа, методика, результаты испытаний и наблюдений за технически!/! состоянием к работой сооружений. При испытаниях выполнены замеры горизонтального давления сыпучего материала, температуры стек, воздуха, окружающей среды и сыпучего материала при различных режимах загружекия и выпуска, анализ характера и интенсивности работе ( загружен® ) сидосов з эксплуатационном режиме .
Условиям натурных испытаний при возможных изменениях температуры окрунаюцей среды ст -30 до + 80 °С по своим характеристикам удовлетворяет первичные преобразователи давления типа М 70-2 конструкции ЦИЙКа, з основу которых полокен тензомет-ричэский метод регистрации сигнала, а Для измерения температуры стек - полупроводниковые преобразователя ( термистсры ) типа ЮТ.
Тензорезиаторные преобразователи давдения Ддя измерения контактного давления сыпучего материала ие. стены сидссов диаметром 8 ... 15 м с цедью повшэния чузствггседьносяи быди применены в коипдег-те с усндстелянп механического типа, которые позводиди увеличить чувствительность в рва раза к более. Кадиб-рсвка проведена в рабочем диапазоне температур с т-тсподьзозеня-эм спецлгдьно разработанной автором мадсгабг.рчтной аппаратуры шевмат'-шеского типа б комплекте с хододцдьным п кагрззатедь-кък об одудсваюш.
Преобразователи быди установлены в зоне ( уровне ) 1/3 Н рабочей части стен. Стены по периметру разбивались на десять секторов для замонодпчивакия в этих зонах преобразователей давления и-температуры. Температура воздуха зцутри с*!дсса регистрировалась двумя датчиками. Один закрепдядся под сидссной Пдитой, другой, "плавающий", постоянно находился над сыпучим материалом на высоте до одного мзтра. В двухкокзурнкх скдосах высотного типа преобразователи устанавливались в стеках внутреннего и внешнего контуров на уровне 1/3 Н и в зоне надскдос-
ного перекрытия.
Установка первичных преобразователей в. одном уровне Для регистрации контролируемых параметров позволила подучить исчерпывающую информацию' Ддя стен при достаточно большой выборке результатов наблюдений. •
Основные результаты исследований заключаются в следующем Для промышленных силосов, загружаемых пыдеввдным сыпучим материалом ( обезвоженный карнадиг ) с температурой 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 Sere = 1,5 ьм в зонах, равных Иди выше отметки 1/2 Н. Шаг трещин в верхних зонах стен составляет Ссгс = 650 ... 900 км, на уровне 1/2 Н - 6Сгс = 1300 ... 1900 ш.
Б отдельно стоящем сидоснон корпусе диаметром Д = 12 к отмечено разрушение ( отделение )■ поверхностных сдоев с наружной стороны стен на гл£убицу 20 ... 25 ш. 1гказанные повреждения связаны с изменением физико-механических и тепдофпзичеекчх характеристик бетона при заполнекин в процессе эксплуатации соединяющих пор :i капилляров растворами кадийгезх содей и п ос лежащего засодения бетона. Температура поступающего в скдос материала не превышала 70 °С.
Загружение сидосов пылевцаншл сыпучим материалом ( обезвоженным карнадиток ) с тешерагурой порядка tM = 120 °С соп-ровокдается 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. После соприкосновения материала со стеной температура внутренней поверхности стены не поднимается, а перепад температуры по сечению начинает снижаться. При установлении стационарного режима теплопередачи, перепад температуры по сечению стены составляет порядка ЧГс = 10 °С.
Даздение карнадита на стены сидоса диаметром Д = 8 м при Н/Д = 1,7 подчиняется следующим закономерностям:
- средняя величина давления при загружении и выдержке не превышает нормативного значения р0 и носит статический характер ;
- давление неравномерно по периметру и повторяет характер распределения уровня ( высоты ) засыпки при эксцентричном загружают ;
- выпуск сыпучего материала" при пОдной загрузке силоса происходит с образованием воронки ;
- при выпуске горизонтальное "точечное" давление равно нормативному значению р° иди превышает его, но не бодее
1.1 ро .
Полное загружение- сидссоз промышленного назначения диаметром Д = 8 м осуществляется крайне редко. За контролируемый период, длившийся в течение девяти ¡месяцев, из четырех сносов полностью быди загрукены по одного разу только три сидоса. Отмечено от трех до девяти загрукений ( подач ) сыпучего материала в каядый из сидосов сидкорпуса в месяц, соответственно столько же наблюдается 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 двухкоятурньк зерновых сидосных корпусах зафиксирована разность ( перепад ) температур ¿жяду наружными и внутренними стенами. Максимальные значения разности температур наблюдаются в осенний период года при загрукекии центрального объема зерном.. При испытаниях отмечены величины, равные - 11сн = Г?°С.
Для центрального объема сидоеного корпуса высотного типа диаметром Д = 15 к при М/Д = 3,3, отмечено:
- среднее значение горизонтального давления: на стены не превышает нормативного значения р* с коэффициентом надекности по нагрузке ^ = 1,3
- на величину давления не оказывает значительного влияния эксцентрично расподокенные ( 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 даздению при загрузении и выдержке ;
- давление по периметру в нижних зонах неравномерно и
зависит как от гедазтрии стен, так и от геометрия днища.
В третьей глазе дан теоретический анализ напряженного состояния стен железобетонных сидосов при температурных воздействиях.
Подученные экспериментальные данные при наблюдении за распределением температур в стенах промышленных силосов ( Д = = 8 м, Н = 14 м ) позводиди определить реальное термонапряженное состояние стен к объяснить причину образования вертикальных трещин.
Определение температурного момента при икяенерных расчетах через температурную кривизну дает подокительные результаты тодько ддя сечений без трещин. Зто связано с тем, что определить теоретические значения средних деформаций растянутой арматуры в тонкостенных слабо армированных железобетонных элементах с ~ 0,3 р посде образования трещин, исподьзуя методику расчета с постоянной по периметру жесткостью, не представляется возможным. Эта задача ДдЯ иссдедуекых сидоссв решена последовательны!.! приближением гдатодами строительной механики.
Зариантные расчеты выполнены на ПЭВМ в соответствии с приведенной на рис. I бдок-схеиой. Температурные моменты в вертикальных сечениях стен зависят от основных геометрических параметров сидосов и процента армирования сечений.
Процесс трепшносбразования в стеках сидосов начинается при перепаде температуры ^ = 17 °С, а отмеченные при обследовании вертикальные трещпнн носят температурный характер.
Значения усилий от наблюдаемой при испытаниях разности температур мецру стеками наружного и внутреннего контуров
- "Ъсц = 17 сС экспер'лменталь-.шх зерновых сидосных корпусов высотного типа соизмеримы с усадгями от расчетного горизонтального давденчя на стены центрального объема. Усилия в стенах наружного кснаура составляют Мъ = С,26 N , внутреннего = 0,24 N , от суммарных температурок воздействий при наличии зерна в центральном объеме до величины порядка 0,5 М .На распределение успдий в элементах стен двухконтур-ных сидосов значительнее влияние оказызает геометрия горизонтальных сечений.
При изменении конфигурации стен внутреннего контура, приняв вместо шогоугодьника окружи есть, а Для стзн наружного' конура учитывая перенос уздов иэдома з середины пролетоз, дос-
12
Исход иы*д»нные:
Сь,
_Ч^-_:_
вычислить: ,
Мсгс, М*
-Си ——
Проверить условие: КЦ. У Мсге
Да
ч
Конец расчет*
Вывод на печать:
м;
Ьычислить: „
Ми. ,Угс~и, М*
(М1* тк.. Уг« & >
Проьсри-ть усАвки«; М; ^ Мсге
Да
Мет
Пролоркть условие:
Уг^ У* < X
ЖЗЗЕЕ-
ЙеА
/
Вывод и а печете:
-К
Конец расчет«
Проьерктьус/ояие: М*.<Ми
-Жя
Вычислит о*. Пи (код-»« трещин смт%. к'онц|з-тр<цинооб>*г»»ау»ця?
Нет
Вычислить :
на печать:
Принять: И.Г2
Кон е ц, расчета
Вычислить: ¿11. М-е / Аа Проверить чсдоаиг И.М
\
Проверить условие: м£ > Н«ч Вычислить: В, */с1 Спрм М= МО Увеличить Се«.«» треи)ки не елммчцз
«•т -"Т^Нет
Цо»ые трещины не обегаются. Конеа расчета. Проьеритъчслоъие *. Мг. 1-4 Прсяьеритьжлоъи«: V*
Выьоа на печать: »4, пи . И£
Нет
Конец Расчета
Рлс. I Ал.горит«ч расчет* на ЭЬМ стен круглых
эмел<&обетвннык сма%с"» на текпвтгэомкхе
НЕ.
м% псчагть:
*Ч.. Ич> м£'
тигнуго снижение уровня усилий в вертикальных сечениях стен наружного ксщура при сидозых воздействиях от давления зерна на стены центрального-объема в 1,9 раза, а от температурных воздействий - на 50 %.
В четвертой главе приведены методика расчетами принципы армирования стен промышленных сидосов при загружении горячим сыпучим материалом,-конструктивные требования к жздезобе-тоннын элементам при эксплуатации в условиях содевой среды,' методика прогнозирования процессов разрушения статически неопределимых систем при сидовых воздействиях, даны преддокения по назначен;® перепада температур между стеками л оптимизации горизонтальных сечений дзухконтурных сидосов.
При загрунсении келе зобе тонных сидосов кругового очертания ( Д = 8 м ) пылевидным сыпучим материалом с температурой до t-M = 120 °С расчетные значения перепада температур по сечению стен доджны определяться при теплотехнических расчетах Для зон над сыпучим материалом. Значение тегшературы воздуха вцутри сидоса рекомендуется определять по эмпирической формуле
ta = tM - 40 °С , { I )
где tM - исходная температура поступаюшего в сидос сыпучего материала.
Перепад температур по сечения стен равен ЛГс = ( te, - t« ) X kt ( 2 )
где "trt - температура наружного воздуха, принимается как средняя температура наружного воздуха наиболее хсдодных ( суток района строительства ;
K-t - коэффициент пропорциональности, который зависит от тепдофизических характеристик бетона и тодщины стены, определяется по данным теплотехнических расчетов.
Горизонтальная арматура доляна назначаться исходя чз усдо-вгтя обеспечения прочности и тпещиностслкостн Езрт;г;г.ды-": сечений етзн на действие в процесса загцуэенад гешера'зурного момента при наличии перепада температуры по сечет® сиены от разогретого воздуха над сыпучим материалом. Пдоцадь сечения арматуры доджа быть не менее Ast.
Для зреднзй зош рабочей части стен в пределах Г/3 Н пдсцадь сечения арматуры вычисляется по расчетным ведич^ам усилий от горизонтального давления сипучего материала к дспод-
нп!гельно от температурного момента, определенного при перепаде температур по сечению 1/с. в зоне контакта с материалом.
Для нишей части стен промышленных силосов температурный момент, вызванный односторонним нагревом, рекомендуется не учитывать.
Бетон же лезобетонккх сйдосов и других конструкций, эксплуатируемых в усдовдах солевой среды, додкен быть защищен от увдакнения защитными покрытиями, Ддя монолитных железобетонных конструкций рекомендовано применять бетон класса не ниже В 25, а тодщину защитного сдоя назначать не менее 35 мм.
С цедью прогнозирования процесса разрешения ке дез обе тонных конструкций при сидовых воздействиях разработана и апробирована при сравнительных испытаниях на реальней конструкции методика расчета статически неопределимых систем, позволяющая определять зону разрушения и соответствующую предельную нагрузку. Бдок-схема расчета представлена на рис. 2. В основу подозе-на теория деформирования кеде зобе тона с трещинами. Расчет производится с учетом образования пластических шарниров и "истории загрукения.
Изучение температурных воздействий, в частности, изменение и наличие перепадов температур и зависимость их от температуры окружающей среды и сыпучего материала потребовали включения этих нагрузок в состав расчетных нагрузок, а количественная оценка позволила рационально подойти к назначению нагрузок и дальнейшим работам по оптимизации конструкций. В качестве нагрузки рекомендовано вводить в расчет перепад температур между стенами наружного и внутреннего контура, равный "¿Се> - "ЬСн = = 20 °С. Статический расчет додкен производиться как Для загруженного зерном сидссноро корпуса, так и без полезной нагрузки от зерна.
Изменение ( совершенствование ) геометрии горизонтальных сечений позволяет снизить уровень напряженного состояния наружных стен и Пдощадь сечения горизонтальной арматуры на 20 %.
СБ15Е ВЫВОДЫ
I. Определена зависимоеть технического состояния стен ?:се~ дезобетонных еддоеоз от йикционадьного назначения и характера их работы.
Для промышленных сидосов при К/Д = 1,7, загружаемых мате-
2. Блок,-схема расчета на ЭБ>М
статически неопределимых Констракцци с счетом неапрагих сьойсте, желеьобетонЯ
ри£де.:я: с темпе разрой до'12С °С, характерно образование вертикальных трещин с максимальной шириной раскрытия на уровнях выше опте ток, равных 1/2 Н.
Эксплуатация в условиях солевой среды при постоянном запыдении наружных поверхностей стен является причиной разрушения ( отсдоеняя ) поверхностных участков бетона.
2."Разработана методика натурных испытаний по изучению температурных воздействий окружающей среды. Апробированы типы перзнчных 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 калибровки датчиков давления в рабочем диапазоне температур.
3. Подучены экспериментальные данные по распределению температуры в стенах и динамике их изменения, горизонтально^ давлению сыпучего материала, характеру работы ( загружению ) сидссов з эксплуатационных режимах. Действительная работа стен сидосов при температурных воздействиях значительно отличается от существующего взгляда на характер работы стен, происходящие процессы при загрукеют, и от ряда допущений, положенных в основу рекомендуемых принципов расчета.
4. Определена степень здияния на напряженное состояние стен железобетонных сидоссв температурных воздействий, вызванных заражением сыпучего материала с более высокой начальной температурой. Подученные результаты позволяют утверждать, что . расчет и проектирование сидосов долкны выполняться с учетом воздействий температурного характера, находящихся в прямой зависимости от температуры в массе сыцучего материала, воздуха вц/три силоса над материалом, стен и их перепадов.
5. Разработана методика расчета и конструирования стен железобетонных промышленных сидосов при загружении пылевидным сыцучш материалом с температурой до 120 °С, которая включает:
- назначение расчетных значений перепада температур по сечению стен при одностороннем кагрзве ;
- статический расчет вертикальных сечений тонкостенных не дез обетснных элементов кругового очертания ;
- предложения и конструктивные требования по армированию вертикальных сечений стен.
6. Рекомендованы требования конструктивного характера по назначению класса бетона, тодщины защитного слоя 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 не определимых систем при силовых воздействиях, позволяотая определять зону разрушения и соответствующую предельную нагрузку. Данная методика может быть использована при расчетах на ЭВМ для прямого проектирования рациональных и равнопрочных элементов сдок-ных в конструктивном отношении сооружений.
8. Даны предложения по назначению расчетных значений разности ( перепада ) температур меяру наружными и внутренними стенами двухконтурннх зерновых силосов с внешним диаметром до 24 м в качестве нагрузки при статических расчетах.
9. Исследовано влияние геометрии горизонтальных сечений на напряженное состояние элементов стен двухконтурных силосов 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 исподьзованы 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. Алексеевна Самарской области и республике Куба.
Основные положения диссертации опубликованы в Следующих работах:
1. Береснев В.jr., 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. Экспе-риментадьно-теоретические исследования перераспределения усилий в керамзитобетонной безраскосной ферме марки ФЕК-24 П.
// Сб. "Железобетонные конструкции".- Куйбышев: КГУ,1979.-С.81--90.
3. Береснев В..it., Буров A.M. Эдектротензометрический спо-
соб измерения деформаций при длительных натурных испытаниях железобетонных сооружений. )/ Сб. " Железобетонные конструкции". - Куйбышев: КГУ, 1979. - С. 96-99.
4. Еереснев В. Л. Работа стен промышленных железобетонных силосов по экспериментальным данным. // Сб. " Келезобетон ные конструкции". - Куйбышев: КГУ, J982. ~ С. 66-77.
5. Еородачев H.A., Береснев В.Л. и др. Испытание элеватора с силосным корпусом из керамзитобетона. // Бетон и железобетон. - 1986. - № 4. - С. 4-6.
6. Береснев В.Л., Власов В.В. Напряженное состояние сте промышленных силосов при одностороннем нагреве от загружавмог сыпучего материала./ Самар. гос. акад. строит, и арх-ры.- Сам pa. 1996. - 16 с. Дгл. в БНИИШПИ, ( Ъ II573), вып. I.
7. Береснев В.Л. Учет действительной работы стен железо бетонных силосов в расчетах на температурные воздействия.Дез докл. областной 36 научно-технической конференции "Исследование строительных материалов, конструкций и сооружений". - Куй бышев: 1979. - С. 132.
8. Еереснев В.Л. Работа стен монолитных железобетонных силосов при тешературных воздействиях среды. / Тез. докл. оС ластной научно-технической конференции. "Творческий вклад молодых ученых-строителей и проектировщиков Куйбышевской области в пятилетку эффективности и качества". - Куйбышев: 1980. -- С. 40.
9. Береснев В.Л.. Исследование процесса трещинообразов! ния в стенах железобетонных силосов при температурных воздействиях. / Тез. докл. областной 37 научно-технической конферв! ции. - Куйбышев: 1980. - С. 79.
Ю. Береснев В.Л., Яворский И.Д. Первичные преобразователи при натурных испытаниях железобетонных еилосов. / Тез. докл. областной 38 научно-технической конференции. "Исследование и внедрение новых эффективных технологий, материалов и конструкций". - Куйбышев: 1981. - С. ICS.
II. Еородачев H.A., Береснев В.Л., Грицай В.П. Давлени зерна на стены силооов диаметром более 12 м. / Тез. докл. об лаешой 39 научно-технической конференции "Изследование новы материалов и конструкций и внедрение их в строительное произ воде .rao'1. - Куйбышев: 1902. - С. 112.
-
Похожие работы
- Работа стен монолитных железобетонных силосов при температурных воздействиях
- Напряженное состояние монолитных стен при температурно-усадочных деформациях бетона в период возведения
- Пространственная работа цилиндрического железобетонного силоса при локальных повреждениях, вызванных воздействием внешней среды
- Трещиностойкость преднапряженных элементов стен сборных цилиндрических зерновых силосов
- Несущая способность и деформативность монолитных плит перекрытий с учетом образования технологических трещин
-
- Строительные конструкции, здания и сооружения
- Основания и фундаменты, подземные сооружения
- Теплоснабжение, вентиляция, кондиционирование воздуха, газоснабжение и освещение
- Водоснабжение, канализация, строительные системы охраны водных ресурсов
- Строительные материалы и изделия
- Гидротехническое строительство
- Технология и организация строительства
- Здания и сооружения
- Проектирование и строительство дорог, метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей
- Строительство железных дорог
- Строительство автомобильных дорог
- Мосты и транспортные тоннели
- Гидравлика и инженерная гидрология
- Строительная механика
- Сооружение подземного пространства городов
- Экологическая безопасность строительства и городского хозяйства
- Теория и история архитектуры, реставрация и реконструкция историко-архитектурного наследия
- Архитектура зданий и сооружений. Творческие концепции архитектурной деятельности
- Градостроительство, планировка сельских населенных пунктов