автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Стальные бункера как пространственные системы

, ц Л»

На правах рукописи

Ягофаров Хабид

Стальные бункера как пространственные системы

05,23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

На правах рукописи

Ягофаров Хабид

Стальные бункера как пространственные системы

05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Работа выполнена в Уральской государственной академии путей сообщения (УрГАПС).

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

член корреспондент РААСН, профессор, доктор технических наук, Ольков Я. И., профессор, доктор технических наук Губайдуллин Р. Г., профессор, доктор технических наук Кузнецов И. Л. ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ - ОАО ПИ Ленпроекгстальконструкция, г. Санкт - Петербург.

1

Защита состоится " " ¡^¿ССсдри!, ) 998 г. в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 063.14.08 при Уральском государственном техническом упиверситете - УТЮ по адресу:

Россия, 620002, Екатеринбург, ул. Мира, 19, УГТУ - УГШ, ауд. С-203. .С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета. Автореферат разослан "^"¿¿¿гуё-^^998 г-

Просим Вас принять участие в защите и направить Ваш отзыв на автореферат, заверенный гербовой печатью, в секретариат совета по указанному адресу.

Ученый секретарь __

диссертационного совета Алехин В. Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одним из путей повышения эффективности строительства является уточнение расчетов,в том числе за счет использования пространственной работы сооружения с соответствующим конструктивным оформлением. Данная проблема актуальна и для стальных бункеров.

Бункера используют на транспорте и в строительстве уже в течение более ста лет. Несмотря на давний срок применения, работа конструкций бункеров исследована мало. Официально признанная методика расчета базируется на условном членении пространственной конструкции бункера на отдельные горизонтальные плоские элементы, т.е. расчет выполняется по плоской расчетной схеме. Такой расчет отражает действительную работу конструкций весьма приближенно, приводит к перерасходу стали без адекватного повышения надежности. Кроме того, расчет по плоской схеме противоречит требованию главы СНиП 2.09.03 - 85 " Сооружения промышленных предприятий которая предписывает учитывать пространственную работу бункеров.

Учет пространственной работы конструкций обеспечит технический и экономический эффект. Технический эффект заключается в повышении надежности конструкций за счет распределения стали в соответствии с погруженностью элементов бункера. Экономический эффект заключается в экономии стали благодаря исключению массивных бункерных балок, неизбежных при расчете элементов бункера как отдельных горизонтальных плоских конструкций.

Диссертационная работа поспящена проблеме уточнения расчета и совершенствования конструкций пирамидально - призматического и гибкого бункеров. Работа выполнена в рамках госбюджетной темы.

Целыо работы является разработка научно-обоснованной расчетной схемы пирамидально - призматического и гибкого бункеров как пространст-

венных систем с приведением конструктивных элементов бункера в соответствии с расчетной схемой.

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи, ^проанализировать и обобщить опыт проектирования, строительства и эксплуатации бункеров;

2) выполнить теоретические исследования работы конструкций бункеров;

3) экспериментально подтвердить достоверность основополагающих гипотез и положений расчетной схемы бункера, учитывающей пространственную работу конструкций;

4) разработать конструктивные решения элементов и узлов сопряжений элементов бункера, обеспечивающих реализацию предлагаемой расчетной схемы;

5) разработать инженерную методичку расчета бункеров с учетом пространственной работы конструкций;

6) апробировать результаты исследований при реальном проектировании бункеров, а так же в учебном процессе студентов;

7) разработать методику технико-экономического анализа бункеров. Научную новизну работы, защищаемую автором, составляют основные положения строительной механики бункера, в рамках которой выполнено следующее:

- составлена научно-обоснованная расчетная схема бункеров как пространственных систем с соответствующим конструктивным обеспечением;

- обнаружено явление диагонального распора в пирамидальной воронке несимметричной относительно обеих, осей в плане, обусловленное взаимодействием конструкций с материалом заполнения;

- в общем виде и двумя способами решена задача распределения силового мотора на составляющие силы и пары заданных направлении, в рамках

которой определение опорных реакций статически неопределимого бункер;! является частным решением задачи;

- установлено, что закрытию температурного шва в гибком бункере препятствует отпор сыпучего материала, представленный в том числе силами трения сыпучего материала о гибкие стенки. Отпор может достигать величины пассивного давления сыпучего материала, находящегося в бункере, итв конечном итоге, передается на каркас здания и вертикальные связи по колоннам.

Практическая ценность работы заключается в разработке:

- инженерной методики комплексного расчета конструкций, в том числе стенок бункера на общий изгиб в своей плоскости как элемента пространственной системы;

- конструкций элементов бункера и узлов их сопряжений, включая опорные узлы стенок, обеспечивающих реализацию расчетной схемы бункеров как пространственных систем;

- разгрузочных воронок гибкого бункера, улучшающих технологию разгрузки и условия эксплуатации.

Внедрение результатов. Результаты исследований использованы при разработке рабочих чертежей бункеров на следующих объектах.

1. Киембаевский асбообогатительный комбинат. Корпус сортированных отходов и пыли. Шифр У - 3422. Инсттуг Уралмеханобр, 1972 г.

2. Донской ГОК, рудник им. " 40 лет Казахской ССР ". Закладочный комплекс шахты. Корпус бункеров. Шифр 5685.04 - КМ. Институт Уралги-проруда, 1984 г.

3. Донской ГОК, рудник им. " 40 лет Казахской ССР ". Закладочный комплекс шахты. Главный корпус. Шифр 5685.05 - КМ. Институт Уралги-проруда, 1984 г.

4. Нижне-Исетский завод'ЖБИ треста " Стройдеталь 70 Цех тротуарной и мозаичной плитки. Производственный корпус. Шифр 9/9 - 1 - КМ 2. ЭКБ Главсредуралстроя, 1985 г.

5. Качканарский ГОК. Обогатительная фабрика. Параболический бункер. Оценка технического состояния и усиление. Шифр 1Ф - 1002 - КМ. Свердловское отделение ГЩИИПроектстальконструкция, 1985 г.

6. Николаевский глиноземный завод. Склад товарного глинозема. Технические решения реконструкции гибких бункеров. УЭМИИТ, 1982 г.

Некоторые разделы работы включены в следующие издания:

1. Справочник проектировщика. Металлические конструкции. //Под ред. Н. П. Мельникова. - М.: Стройиздат, 1980. - 776 с.

2. Руководство по расчету и проектированию железобетонных, стальных и комбинированных бункеров. - М.: Стройиздат, 1983. - 200 с.

3. Пихтарников Я. М. Вариантное проектирование и оптимизация стальных конструкций. - М.: Стройиздат, 1979. - 319 с.

4. Пихтарников Я. М. и др. Расчет стальных конструкций. Справочное пособие. - Киев.: - Буд1вельник, 1984. - 368 с.

5. Солодарь М. Б.. Шишкин Ю. С.. Кузнецова М. В. Металлические конструкции для строительства на севере. - Л.: Стройиздат, 1981. - 208 с.

6. СНиП 2.09.03 - 85. Сооружения промышленных предприятий. - М.: Госстрой СССР, 1986. - 56 с.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены и представлены на областных и городских научно - технических конференциях в гг. Челябинск, Свердловск, Екатеринбург, 1970 ... 1995 г.

Основные разделы апробированы на многочисленных дипломных проектах студентов, где в качестве учебных пособий использовались следующие публикации автора:

- Монография // Гибкие бункера. - М.: СИ, 1980 г. -168 с.

- Методические указания по проектированию стальной воронки пирамидально - призматического бункера нового типа. - УЭМИИТ. - Свердловск, 1986.-31 с.

- Монография // Стальной пирамидально призматический бункер как пространственная система. УрГАПС. - Екатеринбург, 1998. - 315 с. ( рукопись ).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 6работ , в том числе две монографии, одна из них-в рукописи. Получено 5 авторских свидетельств на изобретение.

Объем диссертации. Основное содержание диссертации изложено на 225 страницах текста, отпечатанного на принтере ЭВМ, содержит 84 рисунка, 5 таблиц, список литературы из 164 наименований. К тексту диссертации прилагаются: 1) рукопись монографии " Стальной пирамидально-призиа-тический бункер как пространственная система " на 315 страницах; 2) копии материалов по внедрению работы на 43 листах. Всего 540 страниц и 43 листа.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дается определение бункера, области его применения на транспорте и в промышленности. Обоснована актуальность темы диссертации.

В первой главе дается разъяснение терминов, приводятся основные характеристики сыпучего материала и жидкости, как материалов заполнения бункера, а так же формальное различие между бункером и силосом.

Приводится следующая классификация нагрузок, действующих на бункер.

1. Активные нагрузки:

1.1 давление материала заполнения по гипотезе Ренкина;

1.2 от перекрытия, опирающегося на бункер;

1.3 прочие, а именно, от подвесного оборудования, грузоподъемных механизмов и площадок для их обслуживания.

2. Пассивные нагрузки:

2.1 силы взаимодействия конструкций с опорами;

2.2 силы взаимодействия стенок бункера с материалом заполнения;

2.3 силы взаимодействия элементов бункера друг с другом;

2.4 пассивное давление сыпучего материала.

Из активных нагрузок рассматривается только давление материала заполнения, как основное. Оно представлено вертикальным давлением, равным весу столба заполнителя, и горизонтальным - по теории Кулона. Пассивные нагрузки являются следствием активных и определяются статическим расчетом бункера. За расчетное состояние принимается момент полного заполнения бункера, а материал заполнения находится в состоянии покоя.

Конструктивная схема бункеров зависит от принятой расчетной схемы. При проектировании бункера по плоской схеме основной несущей конструкцией в вертикальной плоскости является бункерная балка ( рис. 1, а и 2, а ).

Если учитывать пространственную работу конструкций, то несущие функции передаются воронке в пирамидально-призматическом бункере ( рис. ], б ) и сплошным стенкам в гибком бункере ( рис. 2, б ). При расчете бункера как пространственной конструкции необходимо усиление опорных зон стенок, воспринимающих опорные реакции бункера.

Подвески гибкого бункера II типа работают по схеме гибкой нити, т.е. по плоской схеме ( рис. 2, а).

Плоские стенки воронок подкрепляют горизонтальными ребрами жесткости. Традиционно они располагаются в одном уровне, образуя замкнутые рамки. Однако, в некоторых случаях несимметричных воронок горизонтальные ребра рационально располагать на разных уровнях по высоте в соответствии с нагруженностью стенок. В некоторых случаях могут быть рациональны наклонные ребра жесткости.

Материал конструкций рекомендуется назначать дифференцированно в зависимости от характера работы и нагруженности. Так, опорные зоны стенок при расчете бункера по пространственной схеме по характеру работы следует отнести к первой группе конструкций и выполнять из пластичных сталей с ярко выраженной площадкой текучести. Остальные элементы бункера можно отнести ко второй и третьей группам конструкций.

Первые сообщения о стальных бункерах, обнаруженные в технической литературе, относятся к 1899 году. Из исследователей того времени следует выделить американцев: С, Берквиста - изобретателя гибкого бункера, Б. Аспа - автора аналитического выражения очертания гибкой стенки в виде кубической параболы; М. Кетчума, обобщившего опыт проектирования и строительства бункеров в своих монографиях и справочниках.

Более поздние работы принадлежат так же американским инженерам. Среди них X. Берч, А. Уайт, Р. Смит, Р. Хиггинс, Ф. Моррисон.

Рис. 1. Расчетная схема пирамидально-призматического бункера как плоской а) и пространственной б) систем:

1 - воронка; 2 - бункерная балка; 3 - призматическая часть; 4 - усиление опорной зоны стенки воронки; 5 - опорный элемент; б - горизонтальная рамка

а)

1 Тщ

т(аТ)

2

¡7 Тип

✓ Г| ь -7 аТ . ■ Г1 /

I- 1 ч г V 4 1 1 ■ - 1

1

5

Рис. 2. Расчетная схема гибкого бункера как плоской а) и пространственной б) систем:

I - бункерная балка; 2 - сплошная гибкая стенка; 3 - подвеска; * - .!о;о.ч-; 5 - усиление опорной зоны гибкой стен*?-; б - полоса окаймления

Из отечественных авторов довоенного периода серьезный вклад в теорию и практику бункеростроения внесли Вейгель А., Державин М. Н., Дубяга К. М., Кантарович 3. Б., Каргашов К. Н., Кеглер Ф., Морозов К. А. Впервые в отечественной практике экспериментально-теоретические исследования очертания стенок гибкого бункера выполнил Гороховский J1. А. под руководством профессора Амстова Н. Н. «

В послевоенный период тенденция исследований гибких бункеров сохранилась. В результате этого были получены достаточно строгие аналитические выражения очертания стенок гибкого бункера, в том числе наиболее достоверная-в виде эластики Эйлера. Последнее выражение получили несколько авторов примерно в одно время. Это Киселев В.А., Хуберян K.M., Ковальский Б.С. и Шестов Б.С.

Из более поздних работ, посвященных этой проблеме, известны работы Гурского А. Ф., Стиндла В., Киль H.A.

Дефицит стали в послевоенный период привел к широкому распространению деревянных, а затем и железобетонных гибких бункеров конструкции Ваганова А. П. В этих бункерах стальными были только подвески из арматурной стали.

Наряду с гибкими бункерами получили распространение гибкие ограждающие стенки емкостей и гидротехнических сооружений, парусные подпорные стенки. Основной проблемой для них, как и для гибких бункеров, является определение очертания стенок. Ей посвящены работы Ахунд-Заде, Беленького М. Я., Джалилова А. У., Кеглера Ф., Певзнера С. М., Цагарели 3. В.

Магула В. Э. исследовал работу гибких переборок морских сухогрузов и мягких судовых емкостей.

Пуховский А. В. и Гордин В. А. изобрели конструкцию и разработали методику расчета резервуара с гибкими ог раждающими стенками.

Шишкин Ю. С. решил проблему устройства сплошного ряда жестких разгрузочных воронок в дпшце гибкого бункера.

Стальным пирамидально-призматическим бункерам посвящены работы Алферова К. В., Лурье С., Максимова А. П., Матвеева С. Г., Розенблита Г. Л., Солодаря М. Б., Шишкина Ю. С., Хавина Я. М., Фролова А. Г., Лессига Е. II. Работу железобетонных бункеров исследовали Шебуев Б. А., Липницкий М. Е., Абрамович Ж. Р., Ждахин Л. П.

Вопросам беспрепятственного истечения сыпучего материала из бункера посвящены работы Березина Ю. А., Ершова Л. В., Новикова Н. М., Ящен-ко Н. Н. Из зарубежной практики известна школа Дженике ( США ), достигшая больших успехов в области формообразования воронок, обеспечивающих нормальное истечение сыпучих материалов.

Вопросами изготовления и монтажа бункеров и резервуаров занимались Гуревич М. Л., Кондратюк Г. Г., Корниенко В. С.

Гиржель А. исследовал интенсивность износа стальной футеровки.

Из современных зарубежных исследователей известны работы М Рот-тера, посвященные вопросам совершенствования конструкций и уточнения расчета круглых и квадратных в плане силосов.

Статический и конструктивный расчет бункеров основан на плоской схеме. В этом едины все авторы за редким исключением. Среди них Соловьев Н. Б., который предложил учитывать пространственную работу стального бункера косвенно,путем ограничения длины передачи нагрузки со стенки воронки на опорные зоны бункерных балок. Липницкий М. Е. и Абрамович Ж. Р. предложили учитывать общий изгиб плоских стенок железобетонного бункера по эмпирической эпюре распределения нормальных напряжений.

Расчет стальных бункеров по плоской схеме остается в настоящее время официально признанным.

Во второй главе изложены основные положения строительной механики пирамидально - призматического бункера как пространственной системы. Анализируются схемы^ опирания бункера: на ребра и на стенки воронки, с внешним и внутренним эксцентриситетом.

Расположение опор может быть нормальным и хаотичным. Нормальным считается такое расположение, когда опоры размещаются на сторонах или вершинах прямоугольника, образованного следом стенок воронки на горизонтальной плоскости, и каждое ребро или стенка воронки имеет свою опору. Если хотя бы одно из этих условий не выполняется, то опирание воронки считается хаотичным (рис. 3 ).

Расчетная схема воронки основана на следующих гипотезах и положениях:

1) воронки на трех и на четырех ( и более ) опорах являются соответственно конечно и мгновенно изменяемыми системами;

2) в воронке, несимметричной относительно обеих осей, возникает внешне уравновешенный диагональный распор;

3) сыпучий материал заполнения является естественной распоркой, т.е. обеспечивает неизменяемость системы и воспринимает диагональный распор в направлении сжатия. К этой воронке применима гипотеза плоских сечений;

4) при заполнении бункера жидкостью воронку необходимо снабдить, как минимум, стержневой диагональной ( искусственной ) распоркой, которая обеспечивает неизменяемость системы и воспринимает диагональный распор. К такой воронке гипотеза плоских сечений не применима.

Бункер, заполненный сыпучим материалом ( естественная распорка ), в расчетной схеме рассматривается как массивное тело на упругих опорах. При числе опор более трех система статически неопределима. Степень статической неопределимости равна ( т - 3 ), где т - число опор, а 3 - числс уравнений равновесия бункера. Определение опорных реакций бункера явля-

Условные обозначения: С - центр верхнего основания воронки; + - центр тяжести бункера в плане - след равнодействующей веса бункера с заполнением; • - опорная точка - след опорной реакции бункера; I - порядковый номер стенки воронки

ется частным решением общей задачи распределения силового мотора на составляющие силы и пары. Эта задача решена двумя способами ( рис. 4 ), которые дают одинаковый результат.

Первый способ основан на составлении недостающих ( т - 3 ) уравнения по формуле плоскости ( 1 ). Решение этих уравнений совместно с уравнениями равновесия бункера даст значения опорных реакций.

X -X, У г

+ / -X]

- ; -X, У}-<

Второй способ-аналитический. Расчетная формула получена в главных центральных осях х"; У и для опоры К имеет вид

т т т

К = (+ Хкх0/Е^х/ + уку0/£<1;у/). ( 2 )

1 1 1

В приведенных формулах обозначения величин следующие:

X = У ~ 0 - начало координат в геометрическом центре опорных точек О, координаты которого относительно центра тяжести бункера равны

т т

Х0 ~ /т , У0 = ЕУ) / т; 1 1

с] и 4 - относительная податливость и относительная жесткость опоры ^ связанные зависимостью с] = 7;

= с,- I) - перемещение 3-ой опоры, здесь V] - искомая опорная реакция;

т

7. - / т - перемещение геометрического центра опорных точек /

координат, принятые в формулах ( 1 ) и ( 2 ).

Условные обозначения:

НЬ - центр тяжести бункера - след равнодействующей веса бункера с за-

полнителем;

• - опорная точка - след опорной реакции бункера; j - порядковый номер опорной точки - опоры бункера; К - рассматриваемая опорная точка - опора бункера; О - геометрический центр опорных точек бункера; О - центр ппч»е.:онныч опор

Координаты центра приведенных опор относительно центра тяжести бункера равны

т т _ т т

X, = Е^Х] /¿"4 и =

7 7 / 1

Угол наклона главных центральных осей определяется условием

tg2<p = -2JXy/(,)х -Зу),

т т т

гт^-Е^Щ; Л = 274У/;

; 7 V

Р - вес бункера.

Каждый способ решения задачи имеет свою рациональную область применения при расчетах. Оки позволяют решить широкий круг частных задач расчета строительных конструкций и узлов их сопряжений. В случае заполнения бункера жидкостью и воронки с искусственной распоркой,опорные реакции определяются совместным решением уравнений равновесия бункера в целом и стенок воронки в отдельности.

Анализируется расчетная схема стенки воронки ( рис. 5 ) с целью обоснования статического расчета воронки, т.е. определения пассивных нагрузок, и методики расчета стенки воронки на общий изгиб в своей плоскости как элемента пространственной конструкции - воронки бункера. На стенку воронки действуют следующие нагрузки:

ц? - скатная составляющая нагрузки от перекрытия: и Р,' - скатная составляющая давления материала заполнения

и ее равнодействующая; и Р,' - горизонтальная составляющая давления материала заполнения и ее равнодействующая; Р' - равнодействующая вертикального давления материала заполнения;

£ и Ех - горизонтальное давление материала заполнения по теории

Кулона и ее равнодействующая; ±1) - равнодействующие горизонтальных нагрузок от смежных

стенок;

Рх - составляющая равнодействующей диагонального распора

Ъ

Т', а ± ¡) и 7} - скапше составляющие опорных реакций бункера; 27 Я',(¡± 1) - сумма горизонтальных составляющих опорных реакций бункера;

27Л-/' +1) - сумма изгибающих моментов опорных реакций бункера; М1 - изгибающий момент силы, действующий в плоскости

стенки;

(),(1 ±1) - силы взаимодействия стенок воронки друг с другом.

Номенклатура, количество и сочетание пассивных нагрузок разнообразно и зависит от ряда факторов. Последнее иллюстрируется таблицей для бункера, заполненного сыпучим материалом с опиранием на ребра воронки. Опоры бункера одинаковой податливости. Из таблицы следует, что, по мере усложнения формы воронки и схемы' опирания, число неизвестных модулей пассивных сил увеличивается с одного до одиннадцати,плюс неизвестная аппликата равнодействующей диагонального распора X.

Важное место среди пассивных нагрузок занимают усилия в опорных зонах стенок воронки. Они зависят от схемы опирания и конструктивного решения узла опирания и опорного элемента ( см. рис. 3 и 5 ).

Диагональный распор, воспринимаемый сыпучим материалом заполнения, передается на стенки воронки в виде давления, принятого распределенной в горизонтальной плоскости по треугольнику.

Рис. 5, Расчетная схема 1-й стенки параллельной оси X

Условные обозна1 (ения.______■• сосредоточенная сила;__равнодействующая;_._- медиана

Одним из важных характеристик бункера является его симметричность, под которой понимается статическая симметричность, т.е. симметричное расположение векторов всех сил. При этом обязательна геометрическая симметрия.

Состояние статической симметричности бункера непостоянно. Например, бункера часто объединяют в многоячейковые системы, где они опираются на ребра воронки. Опорами служат колонны одинаковой податливости (жесткости). В таких системах возможны различные варианты заполнения бункеров, смежных рассматриваемому. Это приводит к разной загруженности и, соответственно, к разным упругим деформациям колонн. Последнее равносильно опирашпо рассматриваемого бункера на опоры разной податливости с разными значениями опорных реакций, что приводит к статической несимметричности геометрически симметричного бункера.

Таким образом, понятие " статически симметричный пирамидально-призматический бункер " является чисто теоретическим.

Статический расчет геометрически симметричного, но статически несимметричного, бункера удобно вести раздельно по симметричной и антисимметричной схемам.

В третьей главе изложит основные положения строительной механики гибкого бункера как пространственной конструкции.

Основным результатом взаимодействия конструкций бункера с материалом заполнения является очертание гибких стенок. Последнее определяет величину усилий и конструктивное оформление бункера.

Моделью гибкого бункера в отношении очертания стенок является гибкая нить, подвешенная к неподвижным опорам и подверженная давлению материала заполнения по гипотезе Ренкина ( рис. 6 ). Наиболее близка к действительности кривая, известная под названием эластика Эйлера и представленная параметрически (3 ).

Таблица

Пассивные нагрузки в бункере с опиранием на ребра воронки. Распорка естественная, податливость опор одинаковая

№ п/п

Характеристика воронки

Схема пассивных нагрузок

Модули

сил, кол-во .

Усечённая пирамида

Ас = Аг а^. — а^

х0 = Уо = О

V

Усечённый клин или пирамида

Ау Ау

х0 = Уо = О

V

о

Усечённый клин или пирамида

А* * Ау

хо*0 Уо = о

V О

Ах

ах

Усечённая пирамида

Ау а,

Уо*0

V О

И X

Усечённый клин

А, а, - £ -.

Ау . «г

Уо*0

V О Б XI

Усечённый клин или пирамида, оттирание хаотичное

То же. Смещение опоры с линии ребра воронки

Условные обозначения -по рис. 3 и 5.

у = Л (1 - cos у/) ; ( 3 )

х~(Ъ/шК) [E(yr,K-0,5F(wK) J, где Е ( щК) vlF ( щ К) - эллиптические интегралы второго и первого рода; ц/\\ К- амплитуда и модуль эллиптического интеграла; со = b/h Vk - основной параметр бункера, здесь к - коэффициент активного горизонтального давления сыпучего материала по теории Кулона;

Модуль эллиптического интеграла определяется условием

coK^2E(y/0,K)-F(Wo,K). Основные параметры бункера следующие:

- тангенс угла наклона касательной к очертанию гибкой нити в точке подвеса

(4)

(5)

tga = 2VN0(l-N0)/ (1-2NJ Vk, здесь N0 = (К sin у/0) 2;

- радиус кривизны в нижней точке гибкой шгга

г о = к h / 4К2;

- усилие в точке подвеса и в нижней точке гибкой нити

Т = (b h р/4 К2 со) /1-(1 -к) (1 -2N0)2; (6)

Т0 = rahp, (7 )

здесь р - удельный вес сыпучего материала.

Для гфактического выполнения формы стенок гибкого бункера найдена коробовая кривая. Она проста в построении и достаточно близка к теоретическому очертанию по формуле ( 3 ). Задаваемые параметры коробовой кривой следующие ( рис. 7 ); r¡ = (1,1... 1,2) r0; a¡ = 40°... 50°; верхний участок коробовой кривой прямолинейный и расположен под утлом а к горизонту. Неизвестные параметры г2 и S¡ коробовой кривой вычисляют решением системы двух уравнений:

Рис. 6. Схема очертания стенок гибкого бункера и эшора усилий в гибкой нити

Условное обозначение:___- теоретическое очертание

r¡( 1 - cos a¡) + Г2 (cos a¡ - cos a) + S3 sin a =f;

(8)

Г] sin a¡ + r2 (sin a - sin a¡) + S¡ cos a = 0,5b.

В практике строительства различных емкостей и гидротехнических сооружений нашли применение гибкие ограждающие стенки, определяющим параметром которых является форма очертания.

Рассматриваются две группы гибких ограждающих стенок емкостей: первая - стенки, воспринимающие вертикальное и горизонтальное давление материала заполнения; вторая - стенки, воспринимающие только горизонтальное давление материала заполнения.

Задача определения очертания гибких ограждающих стенок емкостей решена на основе использования понятия полной, т.е. симметричной нити, и неполной, т.е. несимметричной нити. Это позволяет рассматривать гибкую ограждающую стенку емкости как часть стенки условного гибкого бункера (рис. 8). Параметры полной нити определяются тремя из четырех условий закрепления неполной нити: Ьс и fc - горизонтальное и вертикальное заложение гибкой ограждающей стенки; а„ и а„ - углы наклона касательных к очертанию гибкой ограждающей стенки на опорах.

Отличительной особенностью гибкого бункера является неизбежность кинематических перемещений гибких стенок вслед за изменением нагрузки при загрузке и разгрузке бункера. Для обеспечения нормальной эксплуатации конструкций и механизмов, так или иначе связанных со стенками гибкого бункера, необходимо знать величину кинематических перемещений стенок. Они были определены для низа стенок гибкого бункера путем экспериментальных исследований модели со стенкой, близкой к идеальной гибкой нити, и составили:

- максимальное вертикальное перемещение при минимальном заполнении бункера на 10 ... 15% объема

Af = 0,045f;

(9)

- максимальное боковое перемещение при минимальном внецентрен-ном заполнении бункера на « 10% объема с эксцентриситетом е

Ab¡ = 0,002 (Ъ + е); (10)

- боковое перемещение при полном внецентрепном заполнении бункера с эксцентриситетом е

ЛЪ2 = А(Ъ + е), ( 11)

где А зависит от соотношения b/f и равно

b/f 0,73 1,0 1,25

/1 0,003 0,01 0,015

Кинематические перемещения создают проблему малоцикловой усталостной прочности, особенно в местах крепления гибких стенок к колоннам. Здесь она решается соответствующим конструктивным оформлением опорного узла гибкой стенки при учете пространственной работы конструкций.

Взаимодействие конструкций с упругими опорами анализируется для короткого и длинного бункера. В первом случае бункер рассматривают как бесконечно жесткую балку па упругих опорах, для которого:

- опорные реакции средних колонн при неразрезной схеме бункера несколько меньше, чем при разрезной схеме;

- опорные реакции крайних колонн при неразрезной схеме бункера больше, чем при разрезной схеме. По мере увеличения числа ячеек бункера эта разница увеличивается до двух раз.

Отсюда следует, что опорные зоны коротких гибких бункеров на крайних колоннах необходимо рассчитывать особо, на повышенную нагрузку. Пренебрежение этим обстоятельством явилось одной из причин разрыва гибкой стенки натурного бункера под нагрузкой. Можно уменьшить величину опорной реакции крайней колонны путем снижения се жесткости ( увеличения податливости) по сравнению со средними колоннами.

В длинном бункере учитывают конечную балочную жесткость оболочки. Гибкий бункер в продольном направлении рассчитывают как неразрезную балку на упругих опорах при полном и частичном загружении по длине. Анализ распределения балочных усилий в таком бункере для конкретных условий показал следующее:

- нагруженность средних опор при неразрезной схеме бункера немногим отличается от аналогичных показателей при разрезной схеме;

- опорная реакция крайних опор при неразрезной схеме больше аналогичного усилия при разрезной схеме в пределах 30%;

- при частичном по длине заполнении бункера возникает существенный изгибающий момент. Он представляет определенную опасность в смысле потери местной устойчивости гибких стенок в продольном направлении на незагруженных участках бункера, где нет подкрепляющего влияния сыпучего материала.

Можно добиться некоторого снижения балочных усилий в бункере на упруго-податливом основании. Для этого первое загружение бункера выполняют равномерно по всей длине и выдерживают в таком состоянии. При этом основание уплотняется и последующие загружения бункера будут происходить уже в условиях более жесткого основания (менее податливых опор ).

Для упрощения расчетов сплошная стенка гибкого бункера аппроксимируется вертикальной пластиной. Ширина пластины равна длине ячейки бункера, а длина - половине развертки гибких стенок ( рис. 9 ). На пластину действуют следующие нагрузки:

1) наверху - скатная составляющая опорной реакции, равная

Г'-Уе/зтае, (12)

где Уб - опорная реакция бункера, полученная из расчета его как балки на упругих опорах;

2) внизу - распор гибких стенок Т0 по формуле ( 7 ),

3) на боковой поверхности - условная вертикальная нагрузка от сыпучего материала, распределенная по закону треугольника

& = 2(Т-Т0)(8,/$); (13)

4) усилие от нормальных напряжений вдоль образующей гибких стенок де, полученных из расчета бункера в продольном направлении как балки на упругих опорах.

Действие условно отброшенных участков гибких стенок заменяют горизонтальными неподвижными опорами.

Высота опорной зоны гибкой стенки равна

50 =И1 0,751- 8 (14)

Подвески из круглых стержней работают по схеме гибкой нити, т.е. на растяжение. Подвеску из полосовой стали "ложно рассматривать в плоскости гибкой стенки как элемент безраскосной фермы, т.е. она испытывает изгиб и работает на внецентренное растяжение. Подвески из непрерывного каната рассчитывают по схеме гибкой нити. При этом усилия в смежных подвесках не одинаковы из-за наличия трения между канатом и полублоком.

Выявлена особенность работы температурного шва в гибком бункере, которая заключается в следующем. Температурный шов раскрывается беспрепятственно при содействии активного давления сыпучего материала в бункере. Закрытию температурного шва препятствует отпор сыпучего материала, который представлен в том числе силами трения сыпучего материала о стенки и может достигать величины пассивного давления сыпучего материала в бункере. Последнее на несколько порядков больше активного давления сыпучего материала.

Отпор сыпучего материала, возникающий при закрытии температурного шва, в конечном итоге передается на каркас здания и, в частности, на вертикальные связи по колоннам. Таким образом, условием полного закрывания температурного шва в гибком бункере является способность каркаса

Рис. 9. Эпюры усилий а) и расчетная схема гибкой стенки б)

воспринимать отпор сыпучего материала заполнения в бункере. В противном случае шов будет закрываться неполностью. Разница между раскрытием и закрытием температурного шва постепенно начнет приобретать необратимый характер и накапливаться. Это приведет к перемещениям несущих конструкций каркаса вплоть до полного расстройства температурного шва и разрушения конструкций, что и произошло в одном из зданий с крупным гибким бункером.

Следует отметить проблематичность восприятия каркасом отпора сыпучего материала при закрытии температурного шва. Это усилие достаточно велико. Поэтому одним из вариантов решения проблемы является устройство температурного шва в гибком бункере с использованием спаренных торцовых стенок. В этом случае каждый температурный блок является самостоятельным бункером и проблема отпора сыпучего материала отпадает.

Закрепление " чешуйчатой " футеровки к стенке бункера необходимо рассчитывать на разность сил трения сыпучего материала о футеровку и футеровки о стенку.

В четвертой главе излагается инженерная методика расчета бункеров. • Разработаны конструкции элементов бункера и узлы их сопряжений, обеспечивающие реализацию предложенной расчетной схемы бункера как пространственной системы.

В пирамидально-призматическом бункере возможно множество схем опирания воронки с соответствующим конструктивным решением опорных узлов и элементов ( см. рис. 3 и 5 ). При опирании воронки с внешним эксцентриситетом опорный элемент представляет собой опорную часть простой разрезной балки. Расчет этого опорного элемента выполняют так же, как и-опорной зоны балки. При опирании воронки с внутренним эксцентриситетом габаритные размеры опорного элемента определяются габаритами колонны, прорезающей бункер. Расчет сводится к определению толщины опорного

элемента из условия прочности на смятие в плоскости контакта с опорным столиком колонны. Опорные элементы бункера рекомендуется рассчитывать с коэффициентом условий работы ус = 0,75, учитывая возможное перераспределение опорных реакций бункера.

Расчет стенки воронки в своей плоскости выполняется в два этапа. На первом этапе приближенным расчетом обосновывается усиление опорпой зоны стенки на воздействие сосредоточенных сил, представленных составляющими опорной реакции бункера. Усиление производят ступенчатым утолщением участков опорной зоны стенки по мере приближения к опорной линии, контактирующей с опорным элементом воронки. Расчеты первого этапа выполняются в упругой стадии, т.е. с привлечением положений теории упругости.

На втором этапе расчет выполняют на ЭВМ по любой из известных программ с учетом результатов приближенного расчета. Второй этап расчетов позволяет подтвердить или уточнить результаты первого этапа расчетов.

На поперечную нагрузку плоскую стенку воронки рассчитывают как пластину, подкрепленную ребрами жесткости. Расчет выполняют с учетом пластических деформаций стали. Разработаны различные варианты конструктивных решений и расчетных схем ребер жесткости. Отличительной особенностью расчетных схем является наличие пассивного давления материала заполнения. Оно представлено диагональным распором воронки. При этом рассматривается два вида заполнителя: сыпучий материал и жидкость.

Расчет стенок гибкого бункера выполняют по упрощенной расчетной схеме, представленной на рис. 9. Сплошную стенку гибкого бункера рассчитывают так же в два этапа, как и стенку пирамидальной воронки. При этом стенка ниже опорной зоны рассчитывается на первом этапе как гибкая нить.

Приводятся расчетные формулы для подбора сечений подвесок из круглой и полосовой стали, а так же из непрерывного каната. В расчеты вво-

дят коэффициент условий работы, равный ус 0,75, учитывающий возможность неравномерного загружения подвесок из круглой и полосовой стали.

В пятой главе приведены результаты экспериментальных исследований моделей бункеров, а так же анализируется опыт многолетней эксплуатации натурных бункеров.

Испытания установки с моделью пирамидальной воронки качественно и количественно подтвердили основные гипотезы расчетной схемы пирамидально-призматического бункера ( рис. 10 ).

Качественный результат заключается в следующем.

1. Наглядно демонстрируется мгновенная изменяемость системы с воронкой на четырех опорах и конечная изменяемость системы с воронкой на трех опорах.

2. Речной песок, использованный в качестве заполнителя, обеспечивает неизменяемость воронки, т.е. является естественной распоркой.

3. Подтвердилась гипотеза о наличии диагонального распора в несимметричной воронке, который обусловлен взаимодействием стенок воронки с материалом заполнения.

Количественный результат следующий.

1. В случае заполнения воронки водой замерена величина диагонального распора. Подтверждена возможность перераспределения опорных реакций бункера путем принудительного регулирования усилия в линейной диагональной распорке.

2. В случае заполнения воронки песком замерены величины опорных реакций для различных сочетаний податливости ( жесткости )опор. При этом сыпучий материал заполнения ( речной песок ) обеспечивает неизменяемость системы и воспринимает диагональный распор.

I - воронка; 2 - опорная шпилька; 3 - балочный динамометр опоры; 4 - стальной шарик; 5 - подставка; 6 - временная опора; 7 - шпилька неподвижной опоры; 8 - диагональная рпсяорхз с блочным динамометром

Последнее в теоретическом плане означает, что бункер, заполненный сыпучим материалом, можно рассматривать как массивное тело ( диск ) на упругих опорах, для которого применима гипотеза плоских сечений. Для бункера, заполненного жидкостью и с линейной диагональной ( искусственной ) распоркой, гипотеза плоских сечений не применима.

Теоретические данные хорошо согласуются с экспериментальными, что подтверждает достоверность положений и предпосылок расчета.

Работу стенок гибкого бункера исследовали на моделях, малых бункерах и в натуре. Стенки модели гибкого бункера выполнены из чертежной бумаги, а малых бункеров - из оцинкованной стали. При этом обеспечен о строго шарнирная подвеска гибких стенок.

Результаты экспериментальных исследований следующие.

1. Очертание стенок гибкого бункера достаточно точно описывается формулой, полученной в результате решения в замкнутом виде дифференциального уравнения формы гибкой нити под воздействием давления сыпучего материма по гипотезе Ренкина. Эта кривая известна под названием эластика Эйлера.

2. Получены численные значения и аналитические зависимости кинематических перемещений низа гибких стенок для следующих видов заполнения бункера: минимальное нейтральное; минимальное внеценгренное; полное внецентренное. Натурные замеры показали, что кинематические перемещения стенок эксплуатируемых бункеров, по крайней мере,вдвое меньше аналогичных перемещений гибких стенок модели, конструктивно близких к идеальной гибкой нити. Это объясняется реальной жесткостью натурных гибких стенок и стабилизирующим воздействием сыпучего материала в неразгру-жаемых пространствах.

3. Установлено, что очертание гибких стенок в определенной степени зависит от характера заполнения бункера, а именно, со встряхиванием или

без встряхивания. Эластика Эйлера ближе к экспериментальному очертанию, полученному при заполнении бункера со встряхиванием.

4. Получена качественная картина изменения очертания гибких стенок по мере заполнения бункера, а именно, низ стенок поднимается, а средняя зона бункера расширяется.

5. Сплошные стенки гибкого бункера рассчитывают по пространственной схеме, где специальные бункерные балки не нужны. При этом гибкую стенку можно условно разделить на опорную зону, воспринимающую опорную реакцию бункера, и участок ниже опорной зоны, работающий по схеме гибкой нити.

6. Разработана методика приближенного расчета сплошных стенок гибкого бункера с учетом пространственной работы конструкций, результаты которой хорошо согласуются с экспериментальными данными. Опытными расчетами на ЭВМ гибких стенок ряда реальных бункеров уточнены расчетные положения и предпосылки приближенного расчета опорной зоны гибкой стенки.

7. Нормальные напряжения вдоль образующей гибких стенок бункера не превышают 20% от нормальных напряжений поперек образующей гибких стенок. Они меньше критических напряжений потери местной устойчивости гибких стенок и приближенно могут быть вычислены как напряжения от изгиба балки на упругих опорах.

8. Критические касательные напряжения потери местной устойчивости опорной зоны гибкой стенки близки к расчетному сопротивлению стали срезу, т.е. местная устойчивость здесь обеспечена.

Опыт проектирования, строительства и эксплуатации бункеров анализируется с точки зрения подтверждения или уточнения предпосылок и положений расчета, а также совершенствования конструкций.

В шестой главе приведены методика и результаты технико-экономического анализа бункеров по критерию расхода стали и стоимости конструкций в деле.

Для пирамидально-призматического бункера, рассчитанного и законст-руированного с учетом пространственной работы конструкций, получены аналитические выражения габаритных размеров, обеспечивающих минимум расхода конструкционного материала. Расчеты базируются на использовании соотношения приведенных толщин стенок воронки и призматической части, которое может быть получено из анализа проектного материала или результатов опытного проектирования. Проанализированы последствия отклонения фактических параметров от оптимальных значении. Так, при отклонении размера стороны верхнего основания воронки от оптимального значения в пределах 20...24% перерасход стали не превысит 5%.

Получены аналитические выражения удельного расхода стали на элементы гибкого бункера. Они позволяют выбирать рациональные конструкции и оптимальные параметры гибкого бункера на стадии проектирования. Установлено следующее:

1) очертание гибких стенок по эластике Эйлера является не только наиболее достоверной, но и оптимальной по сравнению с другими теоретическими очертаниями;

2) бункер на подвесках нерационален для практически реальных параметров;

3) оптимальное отношение пролета к высоте гибкого бункера колеблется в пределах 1,3 < ( b / f )0 < 2,0, где нижний предел соответствует стоимости гибких стенок без футеровки, а верхний - стоимости футеровки;

4) оптимальная площадь поперечного сечения бункера заданной емкости определяется условием равенства нулю первой производной выражения удельного расхода стали или удельной стоимости бункера.

5) удельный расход стали на гибкие бункера составляет 10 ... 30 кг/т и они в 4 ... 5 раз экономичней жестких бункеров, т.е. бункеров с плоскими стенками.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Анализируется работа пирамидально - призматического бункера и гибкого бункера двух типов: первый - со сплошной стенкой, второй - на подвесках. Пирамидально - призматический бункер и гибкий бункер со сплошной стенкой рассматриваются как пространственные системы, а гибкий бункер на подвесках - как система, составленная плоскими конструкциями.

2. Сформулированы основные положения строительной механики бункера как пространственной системы, элементы которой взаимодействуют с материалом заполнения, опорами и друг с другом. Бункер заполняется сыпучим материалом или жидкостью. Принципиальное отличие между ними состоит в том, что сыпучий материал обеспечивает пассивное давление, а жидкость - нет. Расчетные схемы бункеров базируются на следующих положениях и гипотезах.

2.1. Нагрузки, действующие на бункер, подразделяются на активные и пассивные.

Основной активной нагрузкой является давление материала заполнения, принятое распределенной по гипотезе Ренкина.

Пассивные нагрузки представлены четырьмя группами сил:

- взаимодействия стенок бункера с материалом заполнения;

- взаимодействия бункера с опорами;

- взаимодействия элементов бункера друг с другом;

- пассивное давление сыпучего материала.

2.2. Достоверность приведенных ниже основополагающих гипотез расчетной схемы пирамидально - призматического бункера подтверждена экспериментальными исследованиями установки с пирамидальной воронкой:

- в воронке, несимметричной относительно двух осей возникает внешне уравновешенный диагональный распор, как результат взаимодействия стенок с материалом заполнения;

- сыпучий материал заполнения, являясь естественной распоркой, обеспечивает неизменяемость воронки и воспринимает диагональный распор в направлении сжатия, реализуя часть пассивного давления.

Благодаря последнему обстоятельству, бункер с сыпучим материалом можно представить как неизменяемое тело, покоящееся на т упруго - податливых опорах. В отношении опорных реакций система ( т - 3 ) раза статически неопределима.

2.3. Определение опорных реакций бункера с сыпучим материалом является частным решением оощеи задачи распределения силового мотора на составляющие силы и пары, которая решена двумя способами на основе использования гипотезы плоских сечений и закона Гука. Каждый из этих способов имеет свою рациональную область применения при расчетах.

Для пирамидально - призматического бункера, заполнетгого жидкостью и снабженного диагональной распоркой, гипотеза плоских сечений не применима.

2.4. Статический расчет пирамидально - призматического бункера имеет целью определение пассивных нагрузок. Для бункера, заполненного сыпучим материалом, расчет основан на решении системы уравнений равновесия стенок воронки. В бункере с жидкостью и искусственной распоркой опорные реакции рассчитываются совместно с другими пассивными нагрузками решением системы уравнений равновесия бункера в целом и стенок воронки в отдельности.

2.5. Статическая симметричность пирамидально - призматического бункера определяется расположением в пространстве векторов сил, действующих на бункер и его элементы. Состояние симметричности не постоянно и при определенных условиях статически симметричный бункер переходит в несимметричное состояние. Это значит, что понятие " статически симметричный пирамидально - призматический бункер " является чисто теоретическим.

2.6; Основным результатом взаимодействия гибкого бункера с материалом заполнения является форма очертания гибких стенок.

Экспериментальные исследования моделей гибкого бункера, малых и натурных бункеров, показали, что наиболее близка к действительному очертанию гибких стенок кривая, известная под названием эластика Эйлера. Аналитическое выражение этой кривой является результатом решения в замкнутом виде дифференциального уравнения очертания гибкой нити, подвешенной к неподвижным опорам и подверженной давлению материала заполнения по гипотезе Ренкина.

Для практического выполнения формы стенок гибкого бункера найдена коробовая кривая, которая достаточно проста в построении и близка к теоретическому очертанию, особенно в местах закреплений, т.е. вверху и внизу гибких стенок.

В рамках использования принципа полной и неполной нитей,гибкая ограждающая стенка емкостей рассматривается как часть стенки гибкого бункера. Моделью гибкой ограждающей стенки емкостей является неполная (несимметричная ) гибкая нить, моделью стенки гибкого бункера является полная ( симметричная ) гибкая нить. Расчет гибкой ограждающей стенки емкостей сводится к определению параметров условного гибкого бункера, частью которой является рассчитываемая стенка. Далее расчет ограждающей стенки выполняется по известным формулам для расчета гибкого бункера.

2.7. По результатам экспериментальных исследований модели гибкого бункера со стенкой, конструктивно близкой к идеальной гибкой нити, получены аналитические выражения кинематических перемещений низа стенок. Аналогичные перемещения стенок натурных гибких бункеров,по крайней ме-ре,вдвое меньше перемещений стенок модели. Это объясняется влиянием реальной жесткости натурных гибких стенок, а так же стабилизирующим воздействием сыпучего материала, остающегося в неразгружаемых пространствах.

2.8. В продольном направлении гибкий бункер со сплошной стенкой рассматривают как балку конечной или бесконечной жесткости, в зависимости от длины, на упругих опорах. Проанализировано влияние форм загруже-ния гибкого бункера по длине на величину балочных усилий. Установлено, в частности, что крайние ( торцовые ) опоры получают почти такую же нагрузку, как и средние опоры.

2.9. Температурный шов в гибком бункере раскрывается свободно при содействии активного давления сыпучего материала заполнения. Закрытию температурного шва препятствует отпор сыпучего материала, представленный в том числе силами трения материала заполнения о стенки бункера. Отпор может достигать величины пассивного давления сыпучего материала в бункере, которое на порядок больше активного давления. Отпор через конструкции бункера в конечном итоге передается на каркас бункерного пролета здания. Это значит, что условием полного закрытия температурного шва в гибком бункере является способность каркаса здания воспринимать возникающей при этом отпор сыпучего материала. В противном случае шов будет закрываться неполностью, разница между величинами раскрытия и закрытия шва постепенно приобретает необратимый характер и будет накапливаться.

3. Конструктивный расчет бункеров основан на следующих положениях, предпосылках и допущениях.

3.1. Необходимость учета пространственной работы конструкций продиктована опытом эксплуатации крупных гибких бункеров со сплошной стенкой. Расчетная схема конструкций, как пространственной системы, реализована расчетом сплошных стенок бункера на общий изгиб в своей плоскости. При этом сплошная стенка бункера аппроксимируется вертикальной пластиной высотой, равной половине длины развертки гибких стенок, и шириной в одну ячейку бункера, т.е. равной шагу колонн каркаса. Пластина прикреплена к опоре по вертикальной линии подвеса в опорной зоне и нагружена вертикальной нагрузкой, эквивалентной давлению материала заполнения на стенки гибкого бункера.

Расчет стенок выполняют в два этапа. На первом этапе приближенным расчетом обосновывают усиление опорной зоны для восприятия сосредото-

• г

ченной силы - опорной реакции бункера. Положения приближенного расчета обоснованы экспериментальными исследованиями малых бункеров и машинным расчетом стенок ряда гибких бункеров. Второй этап расчета выполняют на ЭВМ на основе данных первого этапа расчетов. Второй •этап позволяет подтвердить или уточнить результаты приближенного расчета.

3.2. Подвески из полосовой стали рассматривают как гибкую нить в поперечном направлении бункера и как вертикальные элементы безраскосной фермы в продольном направлении бункера. Поясами безраскосовой фермы при этом служат бункерная балка и лоток.

3.3. Подвески из непрерывного каната по характеру работы близки к гибкой нити в обеих направлениях бункера. Взаимодействие подвесок с неподвижным полублоком вдоль бункера аналогично работе ленточного тормоза, применяемого в машиностроении. Этим объясняется неравномерность за-гружения смежных подвесок из непрерывного каната.

3.4. Разработана методика расчета плоских стенок бункера с ребрами жесткости на поперечную нагрузку. При этом диагональный распор, воспри-

нимаемый сыпучим материалом, передается на стенки воронки в виде давления, распределенного в горизонтальном сечении по закону треугольника.

3.5. Предложена методика расчета закрепления " чешуйчатой " футеровки на действие разности сил трения движущегося сыпучего материала о футеровку и футеровки о стенки бункера.

4. Разработаны принципиально новые конструктивные решения элементов бункера и узлов их сопряжений, которые решают следующие задачи,

4.1. Реализацию расчетной схемы бункера как пространственной системы.

4.2. Обеспечение необходимой надежности опорных зон сплошных стенок и особенно гибкой стенки, подверженной перегибам вследствие кинематических перемещений стенок гибкого бункера.

4.3. Возможность регулирования объема неразгружаемых пространств в гибком бункере на стадии проектирования с тем, чтобы обеспечить наличие сыпучего материала на гибких стенках в качестве естественной футеровки, а таюлке элемента, в определенной мере стабилизирующего положение гибких стенок.

5. В результате технико-экономического анализа получены аналитические выражения расхода материалов и стоимости конструкций, выявлены рациональные конструкгивные решения, оптимальные параметры и экономические показатели различных типов бункеров.

5.1. Удельный расход стали на гибкие бункера составляет 10 ... 30 кг/т. Они в 4 ... 5 раз экономичнее бункеров жесткого типа.

5.2. Из двух типов гибких бункеров экономически целесообразен бункер со сплошными стенками.

5.3. Оптимальное отношение пролета гибкого бункера к высоте находится в пределах 1,3 < Ь/Т < 2,0 в зависимости от толщины футеровки.

, 5.4. Очертание стенок гибкого бункера по эластике Эйлера является не только наиболее достоверной, но и оптимальной среди известных теоретических форм очертания.

5.5. Получены аналитические выражения параметров бункеров, обеспечивающих минимальный расход стали и стоимость.

6. Результаты исследования нашли применение при реальном проектировании новых и усилении эксплуатируемых бункеров. Некоторые разделы работы вошли в справочник проектировщика металлических конструкций, учебные пособия и монографии ряда авторов. Копии рабочих чертежей и ксерокопии соответствующих разделов изданий приложены к диссертации.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНО В РАБОТАХ:

1. Ягофаров X. Гибкие бункера. - М.: Стройиздат, 1980. - 168 с.

. 2. Ягофаров X. Опыт эксплуатации гибких бункеров с жесткими разгрузочными воронками. // Межвузовский сборник научных трудов. Строительные конструкции транспортного и общего назначения ( исследование, проектирование, применение ). - Новосибирск.: ШЖЖТ, 1982. - С. 32 - 39.

3. Ягофаров X. Очертание гибких ограждающих стенок емкостей для сыпучих материалов. // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. -1983,№2.-С. 31 -34.

4. Ягофаров X. О расчетной схеме стальной пирамидальной воронки бункера. // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. - 1985, № 12. - С. 4 -8.

5. Ягофаров X. Методические указания по проектированию стальной воронки пирамидально - призматического бункера нового типа. - Свердловск.: УЭМИИТ, 1986. - 31 с.

6. Ягофаров X., Захаров Н.П. Из опыта реконструкции гибких бункеров большой вместимости. // Промышленное строительство. - 1988, № 12. - С. 21 -22.

7. Ягофаров X. Стальной пирамидально - призматический бункер без бункерных балок. // Промышленное строительство. - 1989, № 4 - С. 11-12.

8. Ягофаров X., Шур И.П., Гофштейн Ф.А. Инвентарный склад сыпучих материалов. // Промышленное строительство. - 1989, № 12. - С. 15 - 16.

9. Ягофаров X. О диагональном распоре в пирамидально - призматическом бункере. //Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. - 1989, №9-С. 126 - 129.

10. Ягофаров X. Распределение сосредоточенной силы на параллельные силы упругости. // Известия ВУЗов. Строительство. - 1993, № 4. - С. 77 - 81.

11. Ягофаров X. Статическая несимметричность геометрически симметричного бункера. // Сборник научных трудов. Разработка и исследование металлических и деревянных конструкций. - Казань.: КГ АСА. - 1996. - С. 35 -44.

12. Ягофаров X. Оптимизация стального пирамидально - призматического бункера. // Сборник научггых трудов. Разработка и исследование металлических и деревянных конструкций. - Казань.: КГ АСА. - 1996. - С. 75 - 79.

13. Ягофаров X. Размеры пирамидально - призматического бункера минимального объема. // Известия ВУЗов. Строительство. - 1997. № 1 - 2. - С. 114- 116.

14. Ягофаров X. Статическая несимметричность геометрически симметричного пирамидально - призматического бункера. // Известия ВУЗов. Строительство. - 1997, № 3. - С. 114 - 118.

15. Ягофаров X. Распределение силового мотора на составляющие силы и пары. Сборник научных трудов " Проблемы строительстваУрГАПС. 1998.

16. Ягофаров X. Распределение силового мотора на силы упругости заданных направлений. // Известия ВУЗов. Строительство. - 1998, № 8. - С.128-133.

17. Ягофаров X. Стальной пирамидально - призматический бункер как пространственная система ( рукопись ). Екатеринбург.: УрГАПС. - 1998. -315с.

18. Ягофаров X. Бункер. Авторское свидетельство на изобретение № 325329.

19-, Ягофаров X. Склад сыпучих материалов. Авторское свидетельство на изобретение № 420511.

20. Ягофаров X. Бункер. Авторское свидетельство на изобретение № 977661.

21. Ягофаров X., Караев A.A., Бирюков В.В., Миловидов В.Е., Захаров H.H. Узловое соединение стенки гибкого бункера с каркасом. Авторское свидетельство на изобретение № 1244266.

22. Ягофаров X., Володарский Б.Я., Панкратов В.Ф., Савелова Г.В. Силос для хранения сыпучих материалов. Авторское свидетельство на изобретение № 14496 54.

Всего по теме диссертации опубликовано 36 работ, из них 28-в центральной печати и 2 монографии ( одна в рукописи ).

Стр.

ВВЕДЕНИЕ.3

ГЛАВА I. ОБЩИЕ ДАННЫЕ.5

1.1. Термины и определения.5

1.2. Форма бункеров.8

1.2.1. Пирамидально - призматический бункер.9

1.2.2. Гибкий бункер.9

1.3. Конструктивная схема и материал конструкций. 14

1.3.1. Пирамидально - призматический бункер.14

1.3.2. Гибкий бункер.21

1.4. Состояние вопроса.24

1.5. Цель и задачи работы.29

ГЛАВА 2. ОСНОВЫ СТРОИТЕЛЬНОЙ МЕХАНИКИ ПИРАМИДАЛЬНО -ПРИЗМАТИЧЕСКОГО БУНКЕРА.31

2.1. Общая характеристика воронки и её стенок.31

2.2. Расчётная схема воронки.34

2.2.1. Распределение силового мотора на составляющие силы и пары.40

2.3. Расчётная схема стенки воронки.44

2.3.1. Активные нагрузки.46

2.3.2. Пассивные нагрузки.48

2.4. Статический расчёт воронки.70

2.5. Переход симметричного бункера в несимметричное состояние.75

2.6 Выводы.81

ГЛАВА 3. ОСНОВЫ СТРОИТЕЛЬНОЙ МЕХАНИКИ ГИБКОГО БУНКЕРА.84

3.1. Активные нагрузки и очертание гибких стенок.84

3.2. Практическое построение формы гибких стенок.89

3.3. Очертание гибких ограждающих стенок ёмкостей.90

3.4. Кинематические перемещения гибких стенок бункеров.98

3.5. Опорные реакции.105

3.6. Расчётная схема гибких стенок.110

3.6.1. Сплошные стенки.110

3.6.2. Стенки из подвесок.115

3.7. Прочие конструкции.116

3.7.1. Усилия в температурном шве.116

3.7.2. Закрепление футеровки.120

3.8. Выводы.121

ГЛАВА 4. КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЁТ.124

4.1. Пирамидально - призматический бункер.124

4.1.1. Опорный элемент воронки.124

4.1.2. Опорные зоны стенки воронки.124

4.1.3. Расчётная схема стенки воронки для расчёта на ЭВМ.132

4.1.4. Расчёт стенки воронки на поперечную нагрузку.136

4.2. Гибкий бункер.144

4.2.1. Сплошные стенки.144

4.2.2. Расчётная схема гибкой стенки для расчёта на ЭВМ.148

4.2.3. Подвески.150

4.2.4. Прочие конструкции.151

4.3. Выводы.152

ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОПЫТ ЭКСПЛУАТАЦИИ.153

5.1. Пирамидально - призматический бункер.153

5.2. Гибкий бункер.156

5.2.1. Экспериментальные исследования.156

5.2.2. Опытные расчёты.158

5.2.3. Из опыта эксплуатации.162

5.3. Выводы.192

ГЛАВА 6. ТЕХНИКО - ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ.197

6.1. Пирамидально - призматический бункер.197

6.2. Гибкий бункер.199

6.3. Выводы.205

Бункером называется вместилище для бестарного хранения сыпучих и кусковых материалов, разгружающееся через нижнюю часть, оборудованную затворами и питателями [ 90 ]. Разгрузка, как правило, осуществляется самотёком ( гравитационный способ ), но в особых случаях прибегают к принудительным способам разгрузки [ 70 ].

Бункера получили широкое распространение на транспорте и в промышленности.

На транспорте их применяют в железнодорожных бункерных эстакадах, прирельсовых и портовых складах сыпучих материалов.

В промышленности бункера часто включаются в технологический процесс, где они выполняют по крайней мере три функции: аккумулирование, распределение и усреднение сыпучего материала.

На транспорте, кроме стационарных, используют и передвижные буккера. На железнодорожном транспорте это хопперы, т.е. саморазгружающиеся полувагоны с бункерами для транспортировки сыпучих материалов, на речном транспорте это саморазгружающиеся баржи с бункерами, в том числе гибкими, на морском транспорте это сухогрузы с гибкими ограждающими стенками - переборками, на автотранспорте это бункера на автомобильном шасси для транспортировки муки, цемента, бетона.

По материалу конструкций бункера бывают стальные, железобетонные комбинированные и реже деревянные. Стальные бункера наиболее экономичны и индустриальны. Их проще реализовать и эксплуатировать, в том числе на транспортных средствах.

Наибольшее распространение получили пирамидально - призматические стальные бункера, как наиболее простые и доступные. Они относятся к разряду точечных, имеют ограниченную ёмкость ( до 1000 т ), поэтому часто используются в многоячейковых системах.

Гибкие бункера относятся к разряду лотковых, применяются сравнительно редко и только для размещения большого объёма сыпучего материала ( до 220 тыс. т ).

Бункера имеют давнюю историю применения. Строительство их связано с развитием горнорудной промышленности в XIX веке.

Несмотря на длительный срок применения, бункера остаются наименее изученными конструкциями. Опыт применения их не систематизирован и не обобщён. Методика расчёта и конструирования отражает работу конструкций весьма поверхностно, не учитывается пространственная работа конструкций. Всё это приводит к ошибкам проектирования, которые имеют тенденцию к повторению.

Целью данной работы является частичное восполнение этих пробелов. Здесь обобщён опыт проектирования, строительства и эксплуатации бункеров, приводятся результаты экспериментальных и теоретических исследований. Итогом работы являются основы строительной механики бункера, как одного из разделов строительной механики вообще.

Научная новизна работы заключается в выявлении диагонального распора в несимметричной воронке пирамидально - призматического бункера и в ре / шении задачи распределения силового мотора на составляющие силы и пары.

Определение опорных реакций бункера числом более трёх является частным решением этой задачи.

Основные положения строительной механики бункера подтверждены экспериментальными исследованиями моделей бункеров и опытом эксплуатации действующих бункеров.

В практическом плане может быть интересен инженерный метод расчёта конструкций, основанный на полученных расчётных схемах бункеров. При этом расчёт несущих стенок бункеров предусмотрен в. два этапа: первый -ручной приближённый, второй - более точный на ЭВМ. На втором этапе уточняются или подтверждаются результаты приближённых расчётов.

В работе рассматриваются только несущие конструкции бункеров и опущены специальные вопросы, как: истечение сыпучего материала и соответствующее формообразование разгрузочной воронки, способы принудительной разгрузки, обогрев, футеровка и т.д. По этим вопросам следует обращаться к специальной литературе.

Основной материал работы обобщён, систематизирован и изложен в двух монографиях: "Гибкие бункера".: М. СИ. - 1980. - 168 с. и "Стальной пирамидально - призматический бункер как пространственная система", рукопись. Последняя прилагается к данной работе и является её составной частью.

В связи с этим многие аналитические выкладки в данной работе не повторяются, а делаются соответствующие ссылки на указанные источники.

6. Результаты исследования нашли применение при реальном проектировании новых и усилении эксплуатируемых бункеров. Некоторые разделы работы вошли в справочник проектировщика металлических конструкций, учебные пособия и монографии ряда авторов.

Копии рабочих чертежей и ксерокопии соответствующих разделов книг приложены к диссертации ( приложение 2 ).

1. Аистов Н.Н. Испытание статической нагрузкой строительных конструкций. - М. - Л.: Наркомхоз РСФСР. 1938. - 240 с. .

2. Акбаров КА- Решение некоторых задач о рациональном очертании подпорных стен типа цилиндрических оболочек, находящихся в условиях плоской деформации. // Азербайджанский политехнический институт. Учёные записки, 1965, № 6, серия X. С. 85 - 94.

3. Александров А.В., Потапов В.Д. Основы теории упругости и пластичности. М.: Высшая школа. - 1990. - 400 с.

4. Алексеев А.И., Лебедев Б.Ф. Применение механизированной сварки при монтаже стальных конструкций Качкаиарского ГОКа. // Промышленное строительство. 1962, - № 12. - С. 16 - 19.

5. Алексеев А.И. и др. Механизация сварочных работ при монтаже корпуса обогащения Качканарского горно обогатительного комбината. // Автоматическая сварка. - 1963, № 1. - С. 60 - 67.

6. Алексеев Г.П., Мазовер И.С. Справочник конструктора машиностроителя. - Л.: Судпромгиз. - 1961. - 448 с.

7. Алиев OA. Аппроксимация безмоментных профилей некоторых сооружений, подверженных давлению воды и грунта. // Труды Азербайджанского сельскохозяйственного института. Серия Механизация. 1960, т. XI. - С. 217 -224.

8. Алфёров К.В. Бункеры, затворы, питатели. -М. -Д.: Машгиз, 1946. -178 с.

9. Алферов К.В., Зенков РА. Бункерные установки. М.: Машгиз. - 1955. -308 с.

10. Ахунд Заде М.Ю. Об уравнениях безмоментной кривой. // Труды Азербайджанского сельскохозяйственного института. Серия Механизация.- 1960, т. XI. С. 225 - 228.

11. Беленький М.Я., Певзнер С.М. Решение дифференциальных уравнений кривой паруса в общем виде. // Труды Ленинградского института водного транспорта. 1963, вып. XLVII. - Основания сооружений и механика грунтов.- С. 21 26.

12. Беляков В.М. и др. Таблицы эллиптических интегралов. Т.1. М.:

13. Издательство АН СССР. 1962. - 656 с.

14. Березин ЮА, Брижак О.В. Расчёт разгрузочных устройств бункеров с учётом физико механических свойств руды. // Обогащение руд. - 1967, № 2. С. 33 - 35.

15. Бернаш П.Л. Течение сыпучих материалов по стенкам бункера. Конструирование и технология машиностроения. // Труды американского общества инженеров механиков. Серия В. - 1969, т. 91, № 2. - С. 211 -223.

16. Бронштейн И.Н., Семендяев К А. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗов. М.: Наука. - 1980. - 976 с.

17. Ваганов АЛ. Деревянные подвесные хранилища для сыпучих материалов. // Строительная промышленность. 1950, № 10. - С. 12 - 14.

18. Ваганов АЛТ. Сборные подвесные хранилища. Л. - М.: Госстройиздат.- 1955. 79 с.

19. Васильев АА, Металлические конструкции. М.: Стройиздат. - 1976.- 424 с.

20. Вахер А.И., Прейсфрейнд A.B. Бункер как кривая Вариньона. // Уголь. -1931, № 69. С. 109 111.

21. Вайгель А. Рудничные подъёмные устройства и шахтные бункера. М.: ОНТИ. 1930. - 121 с.

22. Власов В.З. Тонкостенные пространственные системы. М.: Госстройиздат. - 1958. - 502 с.

23. Володарский Б.Я. О рациональном применении сталей различной прочности в строительных конструкциях. // Промышленное строительство.- 1965, № 4. С. 44 45.

24. Вольмир A.C. Устойчивость деформируемых систем. М.: Наука. 1967. - 984 с.

25. Гиржель А., Марков К. Расчёт величины износа футеровки угольных бункеров. // Промышленное строительство и инженерные сооружения. 1971, № 5. - С. 34 - 36.

26. Гороховский ЛА. Теоретические и экспериментальные исследования работы гибких параболических бункеров. Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук. Ленинград.: ЛИСИ. 1940.

27. Гуревич М.Л., Горобцов AM. Опыт крупноблочного монтажа параболических бункеров. // Монтажные и специальные работы в строительстве.- 1970, № 10. С. 4 6.

28. Гурский А.Ф. Выбор рационального очертания гибкого бункера и некоторые особенности его конструирования. // Промышленное строительство и инженерные сооружения. 1970, № 1. - С. 31 - 30.

29. Гячев A.B. Основы теории бункеров. Новосибирск.: Издательство новосибирского университета. - 1992. - 312 с.

30. Державин М.Н. К вопросу расчёта параболических подвесных железных бункеров. // Внутризаводской транспорт и стальные конструкции.1936, № 10. С. 53 - 54.

31. Джалилов А.У. Очертание оси реверсивной плотины типа оболочки. /У Учёные записки. 1964, серия X, № 3 ( 5 ). Азербайджанский политехнический институт. - С. 143 - 145.

32. Дубяга K.M. Листовые конструкции. М.: ВИА. 1941. - 120 с.

33. Ершов Л.В., Лисин АА О возможных способах улучшения работы бункеров. // Теплоэнергетика. 1964, № 11. - С. 44 - 47.

34. Кантарович З.Б. Расчёт подвесных железных бункеров. М. Л.: ОНТИ. - 1932. - 42 с.

35. Кантарович З.Б. Бункера, питатели и затворы. М. Л.: ОНТИ. - 1935. -145 с.

36. Карташов К.Н. Расчёт и проектирование висячих бункеров. // Проект и стандарт. 1936, № 11. - С. 26 - 29.

37. Каплун Я А. Некоторые вопросы наивыгоднейшего распределения материала в поперечном сечении изгибаемых элементов. // Строительная промышленность. 1958, № 9. - С. 37 - 40.

38. Кеглер Ф. Таблицы для расчёта сводов. М. Л.: ОНТИ. - 1931. - 100 с.

39. Киль НА. К вопросу об определении некоторых параметров гибкого бункера. // Строительная механика и расчёт сооружений. 1974, № 6. - С. 74 - 75.

40. Киселёв В А К вопросу определения очертания подвесных цилиндрических бункеров и гидротехнических каналов. // Инженерный сборник. 1941, т.1., вып. 1. - С. 55 - 68.

41. Киселёв В А Рациональные формы арок и подвесных систем. М.: Гос-стройиздат. 1953. - 356 с.

42. Кифер Л.Г., Абрамович И.И. Грузоподъёмные машины, т.1. М.: Маш-гиз. - 1956. - 486 с.

43. Кифер Л.Г., Абрамович И.И. Грузоподъёмные машины. Атлас чертежей. Часть 1. М.: Машгиз. - 1956. - 184 с.

44. Клейн Г .К. Строительная механика сыпучих тел. М.: Стройиздат.- 1977. 256 с.

45. Клейн Г.К. Итоги дискуссии по прикладной механике грунтов. // Гидротехническое строительство. 1969, № 2. - С. 39 - 43.

46. Ковальский B.C. Бункеры с гибкой стенкой, // Доклады АН СССР.- 1951, т. LXXVII, № 6. С. 981 - 983.

47. Кондратюк Г.Г., Воронцов О.С. Стальные ёмкости для хранения зерна. // Промышленное строительство. 1969, № 4. - С. 18 - 20.

48. Корниенко B.C., Поповский Б.В. Сооружение резервуаров. М.: Стройиздат. 1971. - 224 с.

49. Куницкий Л. Определение веса и высоты балок с учётом ограничения деформаций. // Промышленное строительство и инженерные сооружения. -1971, № 5, С. 32 - 34.

50. Лейтес С.Д. Упругий и упруго пластический изгиб длинных прямоугольных пластинок. // Расчёт пространственных конструкций, вып. VIII. - М.: Госстройиздат. - 1962. - С. 152 - 177.

51. Лессиг E.H. и др. Листовые металлические конструкции. М.: Стройиздат, - 1970. - 488 с.

52. Липницкий М.Е., Абрамович Ж.Р. Железобетонные бункера и силосы. Расчёт и проектирование. Л.: Стройиздат. - 1967. - 311 с.

53. Л их тар ников Я.М. Металлические конструкции. Методы технико -экономического анализа при проектировании. М.: Стройиздат. - 1968. - 264 с.

54. Лихтарников Я.М. Вариантное проектирование и оптимизация стальных конструкций. М.: Стройиздат. - 1979. - 319 с.

55. Лихтарников Я.М. и др. Расчёт стальных конструкций. Справочное пособие. Киев.: - Буд*вельник. - 1984. - 368 с.

56. Лурье Э.С. Бункерные устройства углеобогатительных и брикетных фабрик. М.: Недра. - 1972. - 208 с.

57. Магула В.Э. и др. Судовые мягкие ёмкости. Л,: Судостроение. 1966.- 356.

58. Магула В.Э., Москаленко А.Д. Статика гибких стенок под давлением несвязной сыпучей среды. // Строительная механика и расчёт сооружений.- 1970, № 4. С. 5 - 9.

59. Магула В.Э. Судовые эластичные конструкции. Д.: Судостроение, 1978. - 264 с.

60. Максимов А.П. Горнотехнические здания и сооружения. М.: Недра. -1970. - 312 с.

61. Матвеев С.Г. Рудничные сооружения. М.: Госгортехиздат. - 1962. 580 с.

62. Мельников Н.П. Металлические конструкции. Современное состояние и перспективы развития. М.: Стройиздат. - 1983. - 543 с.

63. Металлические конструкции. // Ред. Беленя Е.И. М.: Стройиздат.- 1986. 560 с.

64. Москаленко А.Д. и др. Гибкие переборки судовых зерновых питателей. // Сообщения лаборатории мягких оболочек. 1969, вып. 7 и 8.

65. Морозов К.Д. Гибкие металлические бункера. // Строительная промышленность. 1939. № 1. - С. 45 - 49.

66. Мухамов KJC. Металлические конструкции. М.: Стройиздат. - 1978.- 575 с.

67. Новиков И.М. Усовершенствование параболического бункера. // Горный журнал. 1961, № 7. - С. 76 - 77.

68. Певзнер С.М. Расчёт конструкций парусного типа. // Труды ленинградского института водного транспорта, 1963, вып. XLVII. Основания сооружений и механика грунтов. - С. 11 - 20.

69. Певзнер С.М. Взаимодействие грунта и мягкой оболочки в подпорном сооружении, // Сообщение лаборатории мягких оболочек. 1968, вып. 3. /дальневосточное высшее военно - инженерное морское училище. - С. 28 - 32.

70. Пельтинович А.Г., Блехман М.Е. Зависание сыпучих материалов в бункерах и пути его устранения. / Ред. Цалалихин С. // Труды ЦНИИПромзданий.- 1967, вып. 10.-104 с.

71. Пельтинович А.Г., Наргизян ЭА. Технико экономическое сравнение конструкций железобетонных бункеров. // Промышленное строительство.- 1971, № 1. С. 7 - 9.

72. Пешль А.С. Теория сводообразования в- бункерах. Конструирование и технология машиностроения. // Труды американского общества инженеров -механиков. Серия В. 1969, т. 91, № 2. - С. 142 - 152.

73. Плишкин Ю.С. Параболические бункеры с жёсткими разгрузочными воронками. // Проектирование металлических конструкции, серия VII, вып. 9 ( 17 ): ЦИНИС. 1969. - С. 15 - 18.

74. Плишкин Ю.С., Любаров Б.И. О работе прямоугольных пластинок в упруго пластической стадии при циклических загружениях. // Проектирование металлических конструкций, серия VII, вып. 7 ( 27 ): ЦИНИС, - 1970. - С. 17 - 21.

75. Плишкин Ю.С. Исследование работы стенок стальных бункеров за пределами упругости. Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук. Ленинград.: -1971.

76. Попов Е.П. Расчёт гибких брусьев при больших перемещениях. // Инженерный сборник АН СССР, т. II, вып. 1. 1943.

77. Пособие по проектированию стальных конструкций ( к СНиП II 23 -81* ). - М.: ЦИТП. - 1989. - 148 с.

78. Постное В А. Метод суперэлементов в расчётах инженерных сооружений. Л.: Судостроение. - 1979. - 288 с.

79. Пуховский АД., Гордин В А. Развитие конструктивных форм стальных резервуаров. // Известия Вузов. Строительство и архитектура 1979, № 8.- С. 3 9.

80. Рогицкий С А. Новый метод расчёта на прочность и устойчивость. -Свердловск.: Машгиз. 1960. - 352 с.

81. Розенблит Г.Л. Стальные конструкции зданий и сооружений угольной промышленности. М. - Л.: Углетехиздат. - 1974. - 86 с.

82. Розенблит Г«Л. Стальные конструкции зданий и сооружений угольной промышленности. М. - Д.: Углетехиздат. - 1952. - 272 с.

83. Руководство по расчёту и проектированию железобетонных, стальных и комбинированных бункеров. М.: Стройиздат. - 1983. - 200 с.

84. Сикорский Ю.С. Элементы теории эллиптических интегралов с приложениями к механике. А. М.: ОНТИ. - 1936. - 365 с.

85. СНиП 11-23-811 Стальные конструкции. Нормы проектирования.- М.: ЦИТП. 1991. - 96 с.

86. СНиП 2.01.07 85. Нагрузки и воздействия. - М.: ЦИТП. - 1988. - 35 с.

87. СНиП 2.09.03 85. Сооружение промышленных предприятий. - М.: ЦИТП. - 1986. - 64 с.

88. СНиП 2.03.01 84. Бетонные и железобетонные конструкции. - М.: ЦИТП. - 1985. - 79 с.

89. Советский энциклопедический словарь. / Ред. AM. Прохоров. М.: Советская энциклопедия. - 1987. - 1600 с.

90. Соколовский В.В. Статика сыпучей Среды. М.: Физматгиз, - 1960.- 243 с.

91. Соловьёв Н.Б., Панкин И.Е. Расчёт элементов металлических прямоугольных бункеров. // Строительное проектирование промышленных предприятий. Информационный выпуск, серия 1. ЦИНИС. 1969, № 4. - С. 15 - 18.

92. Солодарь М.Б., Дудавский АБ. Резервы экономии при рабочем проектировании металлических конструкций. // Промышленное строительство.- 1967, № 11. С. 24 - 25.

93. Солодарь М.Б., Плишкин Ю.С., Кузнецова MJB. Металлические конструкции для строительства на севере. Л.: Стройиздат. - 1981. - 208 с.

94. Справочник по обогащению полезных ископаемых. / Под ред. А.Ф. Таггарта Т. IV. М.: Металлургиздат. - 1950. - 768 с.

95. Справочник проектировщика. Металлические конструкции. / Под ред. H.IL Мельникова. М.: Стройиздат. - 1980. - 776 с.

96. Справочник проектировщика промышленных, жилых и общественных зданий и сооружений. Расчётно теоретический. / Под ред. AjV У майского.- М.: Госстройиздат. 1960. - 1040 с.

97. Справочник проектировщика промышленных, жилых и общественных зданий и сооружений. Расчётно теоретический. / Под ред. АА. Уманского. Книга 1.-М.: Стройиздат. - 1972. - 600 с.

98. Справочник проектировщика промышленных, жилых и общественных зданий и сооружений. Расчётно теоретический. / Под ред. АА. Уманского. Книга 2. - М.: Стройиздат. - 1973. - 416 с.

99. Стальная листовая висячая оболочка покрытия производственного здания ( Австрия ). // Промышленное строительство и инженерные сооружения. 1969, № 3. - С. 39 - 40.

100. Стрелецкий Н.С., Стрелецкий Д.Н. Проектирование и изготовление экономичных металлических конструкций. М.: Стройиздат. - 1964. - 360 с.

101. Токарев К.К., Демат М.П. Такелажные работы при монтаже оборудования промышленных предприятий. М.: Госстройиздат. - 1958. - 198 с.

102. Трулль В А. Проблема экономии металла в металлических конструкциях. // ЛИСИ науке и производству. / Под ред. Н.Ф. Фёдорова. Л.: Ленинградский инженерно - строительный институт. - 1968. - С. 140 - 145.

103. Указания по проектированию силосов для сыпучих материалов. СН 302 65. - М.: Стройиздат. - 1965. - 51 с.

104. Указания по проектированию стальных цротивоизносных футеровок бункеров предприятий рудоподготовительной промышленности. СУЗ 61. - Л.: Механобр. - 1962.

105. Хавин Я.М. Сооружения и здания на поверхности шахт. М.: Углете-хиздат. - 1950.

106. Хуберян K.M. К теории гибких оболочек, нагруженных давлением жидких и сыпучих тел. // Сообщения АН Грузинской ССР. 1945. т. VI. № 1.- С. 15 17.

107. Хуберян K.M. Безмоментные подвесные цилиндрические бункеры. // Известия Тбилисского научно исследовательского института сооружений гидроэнергетики. - 1947. т. 1. - С. 167 - 182.

108. Хуберян K.M. К расчёту безмомевтного цилиндрического бункера. // Известия Тбилисского научно исследовательского института сооружений гидроэнергетики. - 1948, № 2. - С. 13 - 16.

109. Хуберян K.M. Рациональные формы трубопроводов, резервуаров и напорных перекрытий. М.: Стройиздат. - 1956.

110. Флюгге В. Статика и динамика оболочек. М.: Госстройиздат. - 1961.- 306 с.

111. Фрей О. Висячие покрытия. М.: Госстройиздат. - 1960. - 179с.

112. Фролов А.Г. Горно технические здания и сооружения угольных шахт. Углетехиздат. - 1948. - 260 с.

113. Цагарели З.В. Новые облегчённые конструкции подпорных стен. М.: Стройиздат. - 1969. - 207 с.

114. Чебогарёв Г.П. Механика грунтов. Основания и земляные сооружения. М.: Стройиздат. - 1968. - 616 с.

115. Шебуев Б А. Железобетонные резервуары, бункеры и силосы. Расчёт и конструирование. М.: ОНТИ. - 1935.

116. Ягофаров X. Гибкие бункера со стальными подвесками. // Промышленное строительство. 1969, № 2. - С. 39 - 41.

117. Ягофаров X. Эффективность применения высокопрочных сталей в гибких бункерах. // Доклад на научно техническом семинаре. / Строительные конструкции из стали повышенной и высокой прочности. - Свердловск.: Урал-промстройяишфоект. - 1970.

118. Ягофаров X. Недостатки проектирования гибких бункеров. // Промышленное строительство. 1970, № 7. - С. 38 - 41.

119. Ягофаров X. Определение на модели очертания оболочки гибкого бункера. // Строительная механика и расчёт сооружений. 1970, № 6. - С. 49 -50.

120. Ягофаров X. Оболочка гибкого бункера минимального веса. // Труды III конференции молодых учёных. / Архитектура и строительные конструкции промышленных зданий. Свердловск.: Уралпромстройниипроект. - 1971.- С. 51 53.

121. Ягофаров Х.г Флоров P.C. Оптимальные параметры гибкого бункера. // Доклад на XXIV научно технической конференции Челябинского политехнического института им. Ленинского комсомола. - Челябинск.: - апрель, - 1971.

122. Ягофаров X. Формулы для расчёта гибких бункеров. // Промышленное строительство. 1971, № 11. - С. 42 - 45.

123. Ягофаров X. Оболочка гибкого бункера минимального веса при линейном напряжённом состоянии. // Строительная механика и расчёт сооружений. 1972, Ns 1. - С. 61 - 63.

124. Ягофаров X., Шарова НА. Усовершенствованная конструкция гибких бункеров. // Промышленное строительство. 1972, № 8. - С. 31 - 32.

125. Ягофаров X. Влияние способа загружения на очертания оболочки гибкого бункера. // Строительная механика и расчёт сооружений. 1972, № 6.- С. 64 65.

126. Ягофаров X. Способы определения очертания стенок гибкого бункера. // Строительная механика и расчёт сооружений. 1973, № 6. - С. 58 - 61.

127. Ягофаров X. Технико экономические преимущества стальных гибких бункеров. // Промышленное строительство, - 1974, № 3. - С. 42 - 43.

128. Ягофаров X. Исследование напряжённого состояния и определение оптимальных параметров гибких бункеров. Автореферат диссертации. Свердловск.: УПИ. - 1974. - 25 с.

129. Ягофаров X., Ольков Я.И. Расчёт гибкого бункера с учётом пространственной работы сплошных стенок. // Строительная механика и расчёт сооружений. 1977, № 2. - С. 35 - 39.

130. Ягофаров X. Гибкие бункера. М.: Стройиздат. - 1980. - 168 с.

131. Ягофаров X. Очертание гибких ограждающих стенок ёмкостей для сыпучих материалов. // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. 1983, №2.-С. 31-34.

132. Ягофаров X. О расчётной схеме стальной пирамидальной воронки бункера. // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. 1985, № 12.- С. 4 8

133. Ягофаров X. Методические указания по проектированию стальной воронки пирамидально призматического бункера нового типа. - Свердловск.: УЭМИИТ. - 1986. - 31 с.

134. Ягофаров X., Захаров Н.П. Из опыта реконструкции гибких бункеров большой вместимости. // Промышленное строительство. 1988, № 12. - С. 21 -22.

135. Ягофаров X. Стальной пирамидально призматический бункер без бункерных балок. // Промышленное строительство. - 1989, № 4. - С. 11 - 12.

136. Ягофаров X., Шур И.П., Гофштейн ФА. Инвентарный склад сыпучих материалов. /У Промышленное строительство. 1989, № 12. - С. 15 - 16.

137. Ягофаров X. О диагональном распоре в пирамидально призматическом бункере. // Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. - 1989, № 9.- С. 126 129.

138. Ягофаров X. Распределение сосредоточенной силы на параллельные силы упругости. // Известия ВУЗов. Строительство. 1993, М» 4. - С. 77 - 81.

139. Ягофаров X. Статическая несимметричность геометрически симметричного бункера. // Сборник научных трудов. Разработка и исследование металлических и деревянных конструкции. Казань.: КГ АСА. - 1996. - С. 35 - 44.

140. Ягофаров X. Оптимизация стального пирамидально призматического бункера. // Сборник научных трудов. Разработка и исследование металлических и деревянных конструкции. - Казань.: КГ АСА. - 1996. - С. 75 - 79.

141. Ягофаров X. Размеры пирамидально призматического бункера минимального объёма. // Известия ВУЗов. Строительство. - 1997, № 1 - 2. - С. 114 - 116.

142. Ягофаров X. Статическая несимметричность геометрически симметричного пирамидально призматического бункера. // Известия ВУЗов. Строительство. - 1997, № 3. - С. 114 - 118.

143. Ягофаров X. Распределение силового мотора на составляющие силы и пары. Сборник научных трудов "Проблемы строительства" Екатеринбург.: УрГАПС. 1998. С.

144. Ягофаров X. Распределение силового мотора на силы упругости заданных направлений. / Известия ВУЗов. Строительство. 1998. №8. - С. 128 -133.

145. Ягофаров X. Стальной пирамидально призматический бункер как пространственная система ( рукопись ). Екатеринбург.: УрГАПС. - 1998. - 315с.

146. Ягофаров X. Бункер. Авторское свидетельство на изобретение № 325329.

147. Ягофаров X. Склад сыпучих материалов. Авторское свидетельство на изобретение № 420511.

148. Ягофаров X. Бункер. Авторское свидетельство на изобретение № 977661.

149. Ягофаров Х.( Караев АА, Бирюков В.В., Миловидов В JB., Захаров H.H. Узловое соединение стенки гибкого бункера с каркасом. Авторское свидетельство на изобретение № 1244266.

150. Ягофаров X., Володарский Б.Я., Панкратов В.Ф., Савёлова Г.В. Силос для хранения сыпучих материалов. Авторское свидетельство на изобретение № 1449654.

151. Ященко H.H., Романов Н.Р. Разделение материала для облегчения разгрузки и повышения полезной ёмкости бункеров. // Добыча и обогащение руд цветных металлов. 1963, № 5. - С. 37 - 38.

152. Berqust A.S. A novel design for a steel Bin for the storage of coal, grain, sand or cement. // Engeneering News, 1899, V. XLII, № 4, juli 27. P. 54 - 55.

153. Burch H.K. Design of large suspesion bins. Two types and the Results that they gave in operation. // Engineering and Mining journal Press. - 1924. V. 118, № 15, October, 11. - P. 566 - 568.

154. Brown CJ., Lahlouh E.H. and Rotter J.M. Experiments on a Square Planform steel silo. // Chemical Engineering science. 1997.

155. Higgins T.R., Morrison I.F. Letters to the Editor. Suspended Bunker Design. // Engineering News Record. - 1936. V. 116, № 23, june 4. - P. 818 - 819.

156. Jenike A.W. und Iohanson I.R. Fliebgurechte Siloformen fur Schüttgüter. // Aufbereitungs Technik. - 1971. - P. 309 - 317.

157. Ketchum M.S. The design of walls bins and grain elevators. Third edition- revised and enlarged. Mc Gran Hill book company. - New York and London. -1919. - 328 p.

158. Ketchum M.S. Structural Engineering Handbook. Data for design and construction of steel bridges and buildings. New York and London. - 1924.- 295 p.

159. Rotter J.M. Critical Desaign Features of steel Industrial Storage Structures. // Developments in Structural Engineering. VII. London - New York.- 1990. P. 909 - 928.

160. Stindl V. Pziizne zazobniky. // Inzenyrske stavby. 1968, № 4. Praha. S. 157 - 161.

161. Theimer O.F. Uber hyperbolische Siloauslauie. /У Aufbereitungs Technik. - 1971, №6. - P. 318 - 323.

162. White WA and Smith I.R. Taking Account of Thrust in Suspended Bunker design. // Engineering News Record. - 1936. V.116, № 10. - March 5.- P. 346 347.