Книги по строительству и ремонту

Сельскохозяйственные здания и сооружения

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Элеватором называется наиболее совершенный вид механизированного хранилища. Строят элеваторы большой вместимости для хранения зерна. На хлебоприемных пунктах сосредоточивается большое'количество продовольственного, фуражного и товарного зерна. Они предназначаются главным образом для хранения сухого товарного зерна с установленной влажностью не более 14... 15%. Зерно в элеваторах хранят в сшюсах, расположенных друг возле друга. Все трудоемкие процессы в элеваторах — прием зерна, его взвешивание, загрузка и выгрузка, внутреннее транспортирование, очистка, сортировка и т. п. —полностью механизированы и автоматизированы.

Элеватор означает собственно подъемник, поскольку основной машиной в подобных зернохранилищах является элеватор-подъемник, поэтому это название распространилось и на все сооружение. Помимо норий, предназначенных для вертикального подъема зерна, элеваторы оборудуют конвейерами и шнеками для горизонтального перемещения зерна, трубами для перемещения зерна самотеком сверху вниз и зерноочистительными машинами и агрегатами.

Основные здания и сооружения элеватора. Современный элеватор включает комплекс сооружений, связанных общими производственными процессами, из которых основные — приемка, взвешивание, хранение, отпуск зерна, а специальные —очистка, сушка и сортировка зерна.

Здания и сооружения элеватора по функциональным признакам можно разделить на: производственные, предназначенные для приемки, хранения, подработки и отпуска зерна и зерновой продукции; вспомогательные, обслуживающие производство; непроизводственные.

К основным производственным зданиям и сооружениям элеваторов относятся: рабочее здание; силосные корпуса с конвейерными галереями; сооружения для разгрузки зерна с железнодорожного, автомобильного и водного транспорта и погрузки зерна на средства этих видов транспорта; сооружения для сушки зерна; сооружения для хранения и погрузки отходов на средства автомобильного и железнодорожного транспорта.

В рабочем здании элеватора размещают машины и механизмы для подъема зерна (нории), взвешивания, очистки, а также механизмы для перемещения и распределения зерна. Рабочее здание является основным в комплексе элеватора, вокруг которого группируются и с которым связывают все остальные производственные его сооружения.

Силосный корпус —это собственно зернохранилище, которое состоит из разного числа силосов.

В состав элеватора могут входить и другие дополнительные производственные здания и сооружения, такие, как специальные здания и сооружения для очистки и сортировки зерна, камера для сбора пыли, цех отходов, склады для напольного хранения зерна и др.

К вспомогательным обслуживающим производство зданиям и сооружениям элеватора относятся: силовая станция, склады топлива, ремонтные мастерские, пожарное депо, лаборатория и т. п., к непроизводственным зданиям и сооружениям — столовая, бытовые устройства, административный корпус и пр.

Комплекс зданий и сооружений элеватора устанавливается в каждом случае в зависимости от типа элеватора, выполняемых функций и объема работ.

Технологический процесс. Технологический процесс элеватора в общем случае может быть представлен следующей схемой.

Зерно, доставляемое автомобильным транспортом, принимают в специальном амбаре, под проездами которого находятся приемные лари. Прибывающие по железной дороге вагоны с зерном устанавливают на приемных путях над решетками приемных ларей. Зерно из ларей по ленточному конвейеру, проходящему под ними в подземной галерее, подается к башмакам норий, установленным в рабочем здании элеватора.

Зерно, поступающее водным транспортом, принимают с помощью выкидных норий, пневматических установок с вакуум-насосами, плавучих перегружателей и других приспособлений.

Нория поднимает зерно на самый верх рабочего здания и сбрасывает его в лари, под которыми установлены ковшовые или автоматические весы. После взвешивания зерно попадает в подвесо-вые лари или непосредственно на распределительный этаж, откуда самотеком по трубам направляется на очистку, сушку и хранение в силосный корпус или для отпуска на предприятие, автомобильный, железнодорожный транспорт или суда.

Под распределительным этажом расположен надсилосный этаж (часто совмещаемый с распределительным этажом), с которого надсилосные конвейеры передают зерно в сил осы для хранения. Ниже в рабочем здании находятся силосы для зерна, подлежащего очистке, очистительные машины, помещение для распределения зерна и отходов после очистки'и еще ниже под ними — силосы для очищенного зерна.

Силосы над очистительными машинами и под ними обеспечивают непрерывную и регулярную работу этих машин и в то же время сохраняют производительность норий и конвейеров при передаче зерна на очистку и при уборке его после очистки. После очистки зерно из силосов самотеком поступает к башмакам норий, расположенным в подвальном помещении, и поднимается снова вверх для передачи на хранение, отпуск или сушку.

Зерносушилку включают в габариты рабочего здания или силосного корпуса или же располагают вблизи рабочего здания элеватора. Зерно на нее обычно подается по трубам самотеком. Из сушилки зерно убирают подсушильным транспортом или норией.

Силосы разгружают (опорожняют) через выпускные отверстия в днищах: зерно самотеком по наклонным скатам днищ поступает из силосов на нижние (подсилосные) конвейеры и подается в рабочее здание.

На железную дорогу и автомобильный транспорт зерно отпускают по специальным трубам, идущим с распределительного этажа рабочего здания или самотеком по трубам с отсеков в верхней части боковых силосов. На водный транспорт зерно поступает с отпускной галереи, располагаемой на набережной и снабженной конвейером. На предприятие зерно подают или самотеком или конвейером, помещенным в надземной галерее.

Давление зерна. Давление зерна на стенки силосов представляет собой сложное явление и зависит от характера вытекания зерна из них. Давление резко возрастает в том случае, когда зерно в силосе опускается всем столбом. Если же при истечении зерна верхние его слои перемещаются в центр силоса, образуя воронку, давление не увеличивается, так как около стен зерно находится в покое. Усилия от движущейся в центре силоса узкой струи зерна воспринимается неподвижным слоем зерновой массы.

Для регулирования давления зерна на стенки силосов используются различные приемы: в стенке силосов делаются перепускные отверстия, выгрузку выполняют через специальные разгрузочные перфорированные трубы и др.

Расчет силосов производится на основе Инструкции по проектированию элеваторов, зерноскладов и других предприятий, зданий и сооружений по обработке и хранению зерна (СН 261-77). Давление зерна на стенки силосов определяется по формуле Ян-сена, в которую введены поправочные коэффициенты, учитывающие дополнительное давление, возникающее при разгрузке силосов.

Аспирация. Существенную часть оборудования элеваторов представляют аспирационные устройства, предназначенные для удаления пыли, обильно выделяющейся при перемещении зерна и многократном его перебрасывании. Из-за пыли, находящейся во взвешенном состоянии в воздухе помещений элеватора, создаются неудовлетворительные санитарно-гигиенические условия для работы.

Вредна пыль и для машин, так как, смешиваясь с маслом и образуя загустевшую замазку, она ускоряет износ подшипников и зубчатых передач. Особую опасность представляет легкая воспламеняемость пыли. Тонкий слой пыли на всех поверхностях помещения и на машинах может быть причиной моментального распространения огня по всем помещениям при появлении его в каком-либо месте, например от искры, возникшей от удара металлических частей, искры электродвигателя или короткого замыкания электрических проводов и т. д. Кроме того, органическая элеваторная пыль при определенном проценте насыщения ею воздуха создает взрывоопасную смесь.

Искусственная вентиляция в элеваторах как способ борьбы с запыленностью воздуха не приводит к сколько-нибудь удовлетворительным результатам, поэтому используют особые способы, совокупность которых носит название аспирации.

Система аспирационных устройств состоит из магистрального трубопровода, соединенного ответвлениями со всеми местами обильного выделения пыли, откуда пыль вместе с воздухом засасывается вентиляторами и нагнетается по трубопроводам в приборы для отделения пыли (циклоны, матерчатые фильтры). Здесь пыль осаждается и пневматическим путем передается в пылевую камеру. Кроме пылеотсасывания для обеспыливания элеватора требуются герметичность ларей, самотечных устройств, машин и механизмов; зерно на всем пути движения в элеваторе должно быть по возможности заключено в пыленепроницаемые трубопроводы;

пониженное давление воздуха в трубопроводах, в результате чего через неплотности засасываются потоки воздуха, которые препятствуют выделению пыли из трубопроводов;

вытяжные трубы для отвода в атмосферу пыльного воздуха из всех силосов, особенно во время наполнения силосов зерном;

вытяжные трубы от верхних головок норий для отвода пыли в атмосферу.

Чтобы уменьшить пылевыделение, зерно при поступлении на элеватор очищают на зерноочистительных машинах.

§ 72. Силосные корпуса из монолитного железобетона

Компоновка силосов. Всякий силосный корпус может быть разделен по высоте на три резко отличающиеся друг от друга части

нижняя— подсилосное помещение или подвал, в котором рас полагают нижние конвейеры;

средняя — собственно силосы, где хранят зерно;

верхняя — надсилосное помещение, или галерея, где размещают верхние конвейеры.

Силосы загружают с помощью верхних транспортеров, а вы гружают, выпуская зерно на нижние транспортеры.

Силосные корпуса железобетонных элеваторов в большинств' случаев имеют силосы круглого или квадратного сечения. Шести угольные силосы использовали в элеваторах, построенных в кон це прошлого и в начале текущего века, но они были вытеснень круглыми —наиболее  рациональными  в  статическом   отношении. Круглое сечение под влиянием распора, создаваемого зерном, работает только на растяжение, что приводит к наименьшему расходу бетона и стали по сравнению с любой другой формой    силоса.

Диаметры круглых силосов, сблокированных в силосные корпуса, при проектировании элеваторов принимают 3, 6, 9 и 12 м, а отдельно стоящих 12, 18 и 24 м.

В практике строительства наибольшее применение получили круглые силосы диаметром 6 м, сблокированные в силосные корпуса, что позволяет при относительно небольшой емкости элеватора иметь достаточное число силосов для раздельного хранения зерня различных культур, сорта и качества. Расход бетона на единицу вместимости, а следовательно, и стоимость единицы полезной вместимости силосного корпуса при таких диаметрах силосов будет меньше по сравнению с силосами меньших размеров.

Круглые силосы больших размеров экономичнее по удельному расходу бетона и стали на 1000 т вместимости и дешевле по приведенным затратам, но в них возрастает опасность порчи зерна от самосогревания. Их строят отдельно стоящими, связывая между собой и с рабочим зданием элеватора верхними и нижними транспортерными галереями.

Число рядов круглых силосов, т. е. число круглых силосов в поперечном сечении корпуса, определяется числом загрузочных и выгрузочных конвейеров, схемой элеватора, удобством расположения силосов на участке, а также строительными соображениями и может быть от двух до шести и более.

Чем больше силосов в поперечном сечении корпуса обслуживается одной лентой конвейеров в подсилосном и надсилосном помещениях, тем выше помещение над силосами и подвала под силосами, поэтому силосные корпуса относительно небольшой вместимости, обслуживаемые одним верхним и одним нижним конвейером, могут иметь простое двухрядное расположение силосов (III.16, а).

При больших емкостях, а также для лучшего использования участка или при необходимости, по условиям работы элеватора, иметь более двух конвейеров применяют многорядное расположение силосов. Со строительной точки зрения следует отдавать предпочтение   многорядному   расположению силосов, чтобы число на-

ружных силосов, находящихся в более тяжелых условиях статической работы, чем средние, было наименьшим. В этом случае возможны две основные схемы расположения силосов: простое рядовое (III.16, б) и шахматное (III.16, в).

Обе эти схемы с экономической стороны более или менее равноценны. Железобетонные силосные корпуса проектируют, как правило, с рядовым расположением силосов, применяя шахматное расположение лишь в особых случаях (например, при расширении существующих элеваторов).

Существуют и другие схемы расположения круглых силосов с прямолинейными вставками (III.16, г), однако они мало употребительны и нецелесообразны из-за больших затрат материала. При любом расположении силосов в качестве емкости используются не только основные круглые силосы, но и промежуточные, называемые звездочками.   •

Отдельно стоящие силосы больших размеров располагают в один, два и три ряда.

Для силосных корпусов с квадратными силосами сетку разби-вочных осей принимают 3X3 м. По строительным соображениям и в зависимости от других условий (схемы элеватора, числа конвейеров и пр.) квадратные силосы располагают в поперечном сечении корпуса в 5, 6, 8 и более рядов (III.16,ж—и).

Высота силосных корпусов, обусловливаемая технологическим процессом, высотой башни элеватора и несущей способностью грунта, в современных элеваторах достигает 30 м. Вообще же экономически целесообразно проектировать силосы с наибольшей возможной в данных условиях высотой, так как при этом размеры сооружения в плане, а следовательно, и площади фундаментов, днищ и крыши будут наименьшие. Сечения же стен и элементов днищ силосов остаются почти одни и те же, так как горизонтальное и вертикальное давление зерна, начиная с некоторой глубины, нарастает очень медленно.

В экспериментальном порядке возводятся силосные корпуса и рабочие здания с увеличенной высотой на 9,6 м. Благодаря этому при сохранении вместимости элеватора уменьшается количество силосных корпусов, сокращается сметная стоимость объекта на 3%, расход стали и бетона на 4%.

Размеры железобетонных силосных корпусов в плане всецело зависят от заданной вместимости. Чтобы не появились трещины от перепадов температур, длина силосного корпуса не должна превышать 48 м. При нескальных грунтах основания отношение длины силосного корпуса к его ширине и высоте, принимают не более двух. Допускается увеличение длины корпуса и указанного отношения при соответствующем обосновании.

Ширина корпуса в общем редко достигает 42 м, так как при большей ширине нельзя обеспечить естественное освещение под-силосного помещения.

При размещении силосного корпуса на участке: необходимо обеспечить удобную связь его с нориями рабочего здания. Связь

эта может быть одинаково хорошо обеспечена, когда силосный корпус располагают по одну сторону (III.17) и по обеим сторонам рабочего здания. Силосные корпуса, как правило, располагают с разрывом от него в 3... 12 м на отдельных фундаментах. Рабочее здание связывается с силосными корпусами верхними и нижними галереями, в которых проходят надсилосные и подсилос-ные транспортеры. Величина указанного разрыва определяется не эксплуатационными, а только строительными соображениями.

Метод возведения силосов. Стены силосов монолитных железобетонных силосных корпусов возводятся в металлической инвентарной скользящей (подвижной) опалубке, которая наиболее удовлетворяет  требованиям  рационального  производства  работ.

Щиты скользящей опалубки при подъеме ее не отрываются, а скользят вдоль бетонируемой поверхности, поэтому можно в зависимости от качества цемента и других условий твердения бетона довести скорость перемещения подвижной опалубки по периметру стен корпуса от 1 до 3 м в сутки, освобождая бетон от опалубки уже через 12- ч после бетонирования. Имеется отечественный опыт возведения методом скользящей опалубки силосного корпуса с силосами диаметром 6 м, высотой 30,6 м в монолитном исполнении за 5,5 сут с подъемом металлической опалубки со скоростью до 25 см/ч.

Оборот скользящей опалубки получается большим, что значительно ускоряет темпы производства работ по сравнению с бетонированием в стационарной опалубке, срок выдерживания стен в которой должен быть не менее трех—шести дней. Как показывают специальные исследования, при высоте силосов более 10 м применение скользящей опалубки благодаря ее многократной оборачиваемости, несмотря на некоторую сложность устройства, экономически выгоднее, чем стационарной.

Применение подвижной опалубки существенно влияет на компоновку, характер конструкции силосного корпуса и рабочего здания и при проектировании силосов, в частности, требует соблюдения следующих основных условий:

ограничения минимальной толщины стен пределом в 150 мм, чтобы не было срыва бетона при подъеме опалубки;

одинаковой толщины стены на всю высоту, так как изменение расстояния между внутренними поверхностями опалубки затруднительно и не дает существенной экономии бетона;

строгой вертикальности стен и горизонтальности их основания.

Стены силосов. Для возведения стен монолитных железобетонных силосов применяют бетон марки не ниже М 200. Круглые силосы армируют горизонтальными (кольцевыми) стержнями (рабочая арматура), полностью воспринимающими растягивающие усилия, и вертикальными распределительными стержнями, к которым крепится рабочая арматура.

Чтобы не было затруднений в протаскивании и укладке кольцевых горизонтальных стержней в пространстве между бетоном и П-образными рамами опалубки, их составляют из нескольких дуг

простой формы и небольшой длины. Сечение и шаг арматуры по высоте силоса изменяют в соответствии с изменением нормативного горизонтального давления зерна на стенки силоса, которое определяется по формуле Янсена, приведенной в Инструкции по проектированию элеваторов, зерноскладов и других предприятий зданий и сооружений по обработке и хранению зерна — СН 261-77.

Арматуру располагают в два ряда по одному ряду у внутренней и внешней поверхности стен. Шаг горизонтальной арматуры принимают не более 200 и не менее 70 мм. Диаметр вертикальной арматуры принимают не менее 10 мм, располагают ее через 350 мм.

Подсилосные помещения и днища силосов. Подсилосная часть служит рабочим помещением, в котором располагаются нижние транспортеры. Внутренняя высота подсилосного помещения устанавливается в зависимости от расположения транспортеров и конструкции днищ силосов с тем, чтобы обеспечить выпуск зерна из силосов самотеком' на транспортеры.

Существует два варианта устройства подсилосной части в железобетонных элеваторах. Особенность первого варианта заключается в том, что стены силосов основываются на фундаменте и в пределах подсилосной части также возводятся в скользящей опалубке. Для пропуска подсилосных транспортеров'и для проходов вдоль корпуса в стенах силосов ниже днищ оставляют проемы. Эти проемы, однако, нельзя располагать в местах сопряжения стен смежных силосов. Крупный недостаток подсилосного помещения, образованного таким образом, — это многочисленные неосвещенные и недоступные для проветривания места.

По второму варианту подсилосную часть проектируют в виде ограниченного стенами полуподвального цокольного этажа, через который проходят колонны, поддерживающие подсилосное перекрытие. Колонны размещаются в местах сопряжения стен смежных силосов и имеют мощные капители, вытянутые вдоль линии касания силосов. В этом случае всю цокольную часть выполняют в стационарной опалубке, в связи с чем увеличивают сроки выполнения работ. Однако при устройстве цокольного этажа, возвышающегося над уровнем земли, имеется возможность обеспечить удовлетворительное естественное освещение всей подсилосной части даже при значительной ширине ее, поэтому во всех вновь возводимых силосных корпусах подсилосную часть делают по второму варианту, т. е. с устройством цокольного этажа. Опирание стен силосов на фундаментную плиту применяют при круглых силосах только в двухрядных силосных корпусах (III.18,а). В практике проектирования опирание стен на фундаментную плиту применяли также в трехрядных силосных корпусах с квадратными силосами монолитной конструкции. Подсилосное помещение в этом случае занимает все пространство под днищами силосов, и достаточно -хорошее дневное освещение этого помещения достигается устройством окон в наружных стенах силосов

При любом диаметре силосов, когда стены их основываются непосредственно на фундаментной плите, днища, являющиеся и перекрытием подсилосного помещения, могут быть устроены в виде плоской железобетонной безбалочной плиты, опирающейся на колонны, не связанные со стенами силосов. Откосы днища в этом случае образуются забуткой из легкого бетона марки М50 с устройством верхнего слоя толщиной 80 мм из бетона марки Ml00 и цементной стяжки толщиной 20 мм из раствора состава 1 : 2 же-лезнением.

По периметру железобетонная плита может быть жестко связана со стенами силоса и опираться на них, или же устраивается не связанной со стенами, что достигается соответствующей расстановкой поддерживающих ее колонн. В последнем случае стены силосов можно возводить независимо от днища. Это дает преимущества также и в том отношении, что нагрузка на днище не передается на нижнюю, ослабленную проемами часть стены и не вызывает излишнего утолщения стен по всей высоте корпуса. Число колонн и схему их размещения принимают в зависимости" от диаметра силосов.

Динамические явления, наблюдающиеся при выпуске зерна из силосов, значительно усиливаются при внецентренном расположе-

нии выпускного отверстия в днище и тем больше, чем больше эксцентриситет, поэтому при выборе места расположения выпускного отверстия следует отдавать предпочтение его центральному расположению, если это не вызывает усложнения или удорожания конструкций силосов и транспортных устройств. Допускается и внецентренное расположение выпускного отверстия в днище силоса, а также расположение его в стенке силоса.

Днища звездчатых силосов (111.18,6) ввиду их сравнительно небольшого размера выполняют обычно в виде подвешенных к силосным стенам плоских железобетонных плит либо в виде наклонных или горизонтальных ребристых железобетонных плит с балками.

В трехрядных силосных монолитных корпусах с квадратными силосами, обслуживаемых одним транспортером, боковые наклонные днища делают из сборных ребристых плит (III.18, в), укладываемых по двутавровым стальным балкам. Стальные балки опираются на стенки силосов и располагаются перпендикулярно плоскости железобетонных плит в направлении большего измерения сечения, так как балки работают на нормальную слагающую давления зерна (к плоскости плит), которая наилучшим образом воспринимается именно при таком расположении балок.

Днища средних силосов устраивают с центральным выпуском в виде плоской железобетонной плиты, подвешенной к стенам силосов. Откосы — из легкого бетона, поверх которого кладут бетонную плиту толщиной 80 мм и цементную стяжку толщиной 20 мм. При устройстве забутки из легкого бетона для образования выпусков из крайних силосов закладывают трубы диаметром 300 мм из стали толщиной 2 мм.

При образовании подсилосной части по второму варианту, т. е. с устройством ограниченного стенами подсилосного помещения, днища силосов могут быть сделаны в виде плоской железобетонной плиты, опирающейся на колонны, с забуткой из легкого бетона для образования откосов. Недостаток днищ с плоской железобетонной плитой —большой объем забутки, а следовательно, и большая масса ее, увеличивающая нагрузку на плиту и фундаменты.

Значительно лучше конструкция, приведенная на III.18, г. Здесь, чтобы уменьшить объем забутки и увеличить вместимость силоса, в плоской железобетонной плите оставлено отверстие, в котором на заплечиках подвешивается сварная стальная воронка. Диаметр подвесной воронки и отверстия рекомендуется делать не более половины диаметра силоса (но не более 3 м). При этом объем забутки уменьшается в 3 раза, что значительно облегчает нагрузку .на плиту. Можно устраивать днища в виде стальных воронок (без плоских железобетонных плит), опирающихся на колонны подсилосного помещения.

Фундаменты. Силосные железобетонные корпуса дают значительные нагрузки на грунт, поэтому под ними обычно необходимо устраивать фундаменты в виде сплошных безбалочных желе-

зобетонных плит из бетона марки не ниже М200 с выносом плиты за контур наружных стен для распределения нагрузки на большую площадь основания.

При нормальной высоте силосного корпуса и расположении силосов в два ряда давление на грунт при сплошном фундаменте составляет в среднем 0,25 МПа, а при многорядном расположении силосов достигает 0,29 и 0,39 МПа.

Увеличение нагрузки на грунт в многорядных силосных корпусах объясняется главным образом невозможностью развивать вынос плиты фундамента за контур наружных стен силосов пропорционально увеличению ширины корпуса, так как это ухудшает работу краевых колонн и приводит к ухудшению работы стен. Вообще же вынос фундаментной плиты за контур наружных стен рекомендуется делать не более чем на 7з диаметра силоса, считая от оси колонн, а при стенах, опирающихся на фундаментную плиту, вынос фундаментной плиты не должен превышать lU диаметра силоса. Фундаментную плиту армируют как безбалочную плиту в обычных безбалочных перекрытиях, причем нагрузкой на нее служит реактивное давление грунта, а опорами служат колонны. Толщина плиты составляет обычно около 0,8... 1 м. Если грунт имеет недостаточную несущую способность, то приходится прибегать к устройству свайного основания.

Ленточные фундаменты для корпусов с двухрядным расположением силосов можно применять только при скальных и крупнообломочных грунтах с расчетным сопротивлением не ниже 0,34... 0,39 МПа, а для корпусов с многорядным расположением силосов такие фундаменты можно использовать при грунтах еще более высокого качества с расчетным сопротивлением не ниже 0,44... 0,59 МПа.

Надсилосная галерея. Надсилосную галерею устраивают по всей длине силосного корпуса. Ширина ее должна быть равна расстоянию между центрами силосов крайних рядов плюс диаметр загрузочного люка в силосе. Высота надсилосной галереи определяется габаритом сбрасывающей тележки транспорта, расположенной на станине, при этом высота помещения от низа балок покрытия до уровня ленты транспортера должна быть не меньше 2 м.

Конструкция надсилосной галереи (III. 19) состоит из одно-, двух- или трехпролетных железобетонных рам, тонких железобетонных вертикальных стенок и железобетонных плит покрытия. Рамы располагают в местах сопряжения стенок силосов и, кроме того, по одной или две в пролете при больших диаметрах силосов.

Полы в галерее делают цементно-песчаными или асфальтобетонными толщиной не менее 40 мм по перекрытию над силосами — плоской железобетонной плите, которая опирается на стенки силосов. Крышей над боковыми частями силосов вне галереи служит также плоская плита. Чтобы образовать уклон крыши, плиту утолщают, укладывая слой легкого бетона или засыпая шлак с последующим устройством цементной корки и рубероидной кровли на мастике.

Для бетонирования монолитного перекрытия над силосами в качестве опалубки используется настил подвижных форм.

§ 73. Рабочие здания (башни) элеваторов из монолитного железобетона

Компоновка. Рабочее здание (см. III.17) предназначается для размещения в нем норий, ковшовых или автоматических весов, труб для перемещения зерна самотеком и распределительных устройств, машин для очистки зерна — сепараторов, вентиляторов и циклонов. В рабочее здание входят также части лент над-силосных и подсилосных транспортеров, здесь же сосредоточивается и все управление элеватором.

Рабочую башню строят в виде многоэтажного здания высотой 60—70 м с последовательным расположением машин и механизмов на разных по высоте башни этажах, так как в этом случае обеспечивается самотечная подача зерна от одной машины к другой.

В железобетонных элеваторах обычно бывает такое размещение оборудования по этажам рабочего здания (см. III.17): 10-й этаж (верхний)—помещение для головок норий; 9-й — лари над весами; 8-й — помещение для весов; 7-й — лари под весами, распределительные устройства; 6-й — вводы надсилосных конвейеров; 5-й — силосы для зерна, подлежащего очистке; 4-й — очистные машины; 3-й — шнеки для удаления отходов и пыли после очистки зерна и для распределения зерна по силосам; 2-й — силосы для очищенного зерна; 1-й (частично заглубленный в землю)— вводы подсилосных и приемных конвейеров, башмаки норий.

В некоторых случаях, когда по каким-либо условиям высота рабочего здания ограничивается, весы ставят на втором этаже рабочего здания. При этом необходим дополнительный подъем зерна после взвешивания, перед отгрузкой или подачей его в силосы, что усложняет технологическую схему элеватора.

Размеры помещений и пролеты по ширине рабочего здания назначают в зависимости от габаритов технологического оборудования; высоту этажей — из условий самотека зерна при передаче его от одних машин к другим с учетом размеров оборудования, возможности сборки и разборки его и принимают кратной 600 мм. Для всего элеватора строят обычно одну лестницу, располагаемую в рабочем здании. В лестничной клетке находится также пассажирский лифт.

Верхняя часть рабочего здания выше пола надсилосного этажа, где в основном установлено технологическое и транспортное оборудование, представляет собой рамную конструкцию, состоящую из одно- и двухпролетных многоэтажных рам. Нижняя часть рабочего здания, занятая преимущественно силосами, отличается от силосного корпуса только более мелкой сеткой ячеек и тем, что для размещения зерноочистительных машин некоторые ячейки прерываются.

Все основные конструктивные элементы рабочего здания — наружные стены, стены лестничной клетки и силосов, колонны и балки перекрытий — возводятся в скользящей опалубке, что существенно влияет на компоновку и характер конструкции всего здания. Очевидно, что для использования одних и тех же подвижных форм при бетонировании всех перечисленных элементов здания, расположенных по вертикали, проект башни должен быть составлен с учетом следующих дополнительных условий, помимо тех, которые соблюдаются при проектировании силосов:

стены силосов и балки междуэтажных перекрытий должны по возможности совпадать по вертикали в планах всех этажей, так как при ббльшом числе не совпадающих по вертикали элементов

скользящая опалубка получит чрезвычайно сложную конфигурацию и производство работ будет сильно осложнено;

толщина стен силосов и ширина сечения балок, расположенных по одной и той же вертикали, должна иметь одинаковые размеры, так как для бетонирования стен и балок используют одни и те же формы скользящей опалубки;

внутренние колонны должны располагаться в местах пересечений стен силосов. или балок, несколько необычны в том отношении, что они поворачиваются к главным осям здания на 45°.

Все горизонтально расположенные элементы рабочего здания— плиты междуэтажных перекрытий, плиты перекрытий по силосам, а также плиты и воронки днищ силосов — бетонируют в постоянной опалубке после того, как скользящая опалубка прошла уровень данного перекрытия и балки или силосные стены, поддерживающие эти конструкции, уже забетонированы.

Конструкции основных элементов рабочего здания. Ограждающие производственные помещения стены рабочих зданий армируют двойной арматурой: горизонтальной, расположенной с шагом не менее 70 мм и не более 200 мм, и вертикальной диаметром не менее 10 мм, устанавливаемой с шагом не более 500 мм.

Дверные и оконные проемы и другие отверстия в стенах рабочего здания, возводимых в подвижной опалубке, делают с помощью закладных рам и коробок, которые устанавливают в формы опалубки по ходу бетонирования. Проемы окаймляют арматурой из стержней периодического профиля диаметром 10 мм, заходящей за края проемов на 500 мм. Оконные проемы заполняют стеклоблоками или профильным стеклом.

В рабочих зданиях силосы для зерна, подлежащего очистке, и силосы для очищенного зерна обычно имеют прямоугольную форму. Такая форма, отвечая плану расположения балок, дает возможность использовать одни и те же формы скользящей опалубки как для бетонирования стен, так и для бетонирования балок. Наиболее экономичной сеткой силосов в плане следует считать такую, в которой ячейки представляют собой квадраты или близкие к ним прямоугольники с небольшими размерами в плане — 2,5X3,5; 3X3 или 3X4.

Днища силосов устраивают в виде плоской железобетонной плиты, подвешенной к стенам силосов. Для опирания плит днищ и перекрытий в стенах рабочих зданий предусматривают устройство штраб глубиной 60 мм с выпусками арматуры. Заделываемые в штрабы плиты перекрытий связывают с выпусками арматуры штраб стержнями, расположенными через 300 ...500 мм

Плиты днищ и перекрытий бетонируют после возведения стен, а опалубку подвешивают к выпущенным стержням на проволоке. Для образования откосов днищ по плите укладывают забутку из легкого бетона.

Сечение колонн в зависимости от конструкции скользящей опалубки  рекомендуется  назначать наиболее простое,    четырех-

или восьмигранное, ограничиваясь двумя различными размерами сечения по всей высоте рабочего здания. В зависимости от нагрузок при одних и тех же размерах сечений колонн изменяют процент армирования или состав бетона.

В местах, где сопрягаются конструкции перекрытий и конструкции силосов, делают переход от больших размеров сечений колонн к меньшим постановкой закладок в виде призм, уменьшающих пространство подвижных форм опалубки в пределах колонны. Пристенные колонны проектируют по тому же принципу, что и внутренние.

Так как железобетонные плиты перекрытий бетонируют уже после бетонирования балок и стен силосов, то балки (ригели рам) проектируют не таврового, а прямоугольного сечения, высотой от нижней грани балки до низа плиты и снабжают двойной арматурой. Ширину балок следует выбирать с таким расчетом, чтобы она подходила и для балок, и для стен, расположенных по одной вертикали, но не менее 200 мм.

Стены лестничной клетки с пассажирским лифтом делают в скользящей опалубке вместе с другими вертикально расположенными элементами рабочего здания.

Все горизонтальные части лестницы — площадочные плиты, ступени, а также косоуры — выполняют из сборных железобетонных элементов. В связи с незначительным количеством обслуживающего персонала на элеваторе допускается ширину маршей лестницы принимать 0,9 м и уклон 1 : 1,5.

Фундаменты рабочего здания представляют собой сплошные железобетонные плиты с консолями, так как давление башни на грунт чрезвычайно большое и превосходит даже давление силосного корпуса. При нагрузках на основание в 0,39... 0,44 МПа очень часто под башни приходится устраивать искусственные основания: забивать сваи, опускать кессоны и т. п. Глубину заложения фундаментов рабочих зданий на естественном основании (кроме скального) принимают не менее 1,5 м, при этом глубину заложения фундаментов в виде сплошных плит от отметки чистого пола подсилосного этажа назначают равной не менее половины расчетной глубины промерзания.

§ 74. Силосные корпуса из сборного железобетона

Метод возведения железобетонных элеваторов монолитной конструкции в скользящей опалубке — большое достижение в области элеваторостроения. Этот метод позволяет развивать высокие темпы работ и уменьшает затраты на опалубку в результате большой ее оборачиваемости. Но он имеет и некоторые существенные недостатки: необходимость сосредоточения на строительной площадке большого количества рабочих и материалов; сложность бетонирования в зимних условиях; не оправданное иногда расчетом увеличение- толщины стен, принимаемое по производственным условиям; невозможность применения сварных каркасов для арми-

рования и др. В связи с этим в СССР и за рубежом разработаны индустриальные способы возведения силосных корпусов из изготовленных на заводах строительной промышленности сборных железобетонных элементов.

Первый в СССР сборный железобетонный силосный корпус построен на станции Купино Новосибирской обл. при расширении элеватора. Корпус (III.20, а) состоит из 35 квадратных силосов, расположенных в пять рядов по семь силосов в каждом. Высота силосов — 30,8 м. Фундаменты и подсилосный этаж выполнены в монолитном железобетоне. Стены силосов смонтированы из сборных железобетонных элементов двух типов: объемных квадратных рамок и плоских плит. Сборные объемные элементы силосов имеют размер сторон 3,2X3,2 м, толщину стенок 100 мм, высоту 1 м и массу 3250 кг.

Объемные элементы установлены один на другой по всей высоте силосов в шахматном порядке. Внутри корпуса объемные элементы в местах вертикальных стыков скрепляют при помощи болтов. Разработан также вариант крепления этих элементов сваркой уголковых накладок с закладными стальными пластинками в элементах (III.20, б). По наружному периметру стен в промежутках между силосами заложены плоские элементы-плиты размером 3,08X1 м, скрепленные с объемными элементами сваркой уголковых накладок с закладными металлическими деталями с внутренней и наружной сторон силосов. Горизонтальные стыки заполнены раствором.

Перекрытие над силосами — из плит размером 3,2X3,2 м и толщиной 100 мм. Надсилосная галерея — из сборных колонн сечением 200X200 мм, установленных в продольном направлении с шагом 3,2 м, балок покрытия, стеновых панелей размером 2,98x3,54 м, с встроенными в них оконными блоками и коробчатого настила покрытия из панелей двух типоразмеров: 1,04X3,1 (средние панели) и 1,04X3,6 м (крайние панели).

На основе опыта строительства силосных корпусов в Купине и экспериментального строительства силосного корпуса из объемных блоков с наружными и внутренними ребрами разработан типовой проект силосного корпуса с квадратными силосами 3x3 м из унифицированных объемных и плоских элементов (Ш.20,б).

Весь силосный корпус, включая надсилосную и подсилосную галереи, смонтирован из сборных железобетонных элементов, кроме фундаментной плиты, которая выполнена из монолитного железобетона.

Подсилосное перекрытие смонтировано на сборных колоннах из квадратных плит 3X3 м, с восьмигранными отверстиями для установки конических стальных воронок. Стены подсилосной галереи собирают из унифицированных панелей.

В отличие от корпуса в Купине элементы, из которых собираются силосы (III.20,г, е), ребристого сечения. Объемные и плоские элементы высотой 1,18 м имеют толщину стенок 60 мм и толщину горизонтальных ребер 200 мм. Кроме горизонтальных ребер внутри корпуса предусмотрены вертикальные ребра (по два в каждой стенке). Элементы в каждом горизонтальном ярусе соединены оцинкованными болтами  (см. III.20, ж, з).

Благодаря ребристой конструкции стен повышена их жесткость, что позволило значительно сократить расход стали на 1 т емкости по сравнению с аналогичным корпусом в Купине, трудоемкость уменьшена на 15%.

Кроме того, благодаря ребрам в 2 раза уширены горизонтальные и вертикальные швы и, следовательно, увеличены их прочность, сцепление между отдельными элементами и пространственная жесткость корпуса в целом. Ребра также способствуют уменьшению величины динамических сил при выгрузке зерна из силоса и позволяют опирать на них монтажные подмостки внутри сило-сов в процессе их возведения.

Надсилосное перекрытие смонтировано из сплошных плит размером «на силос». Несущие конструкции надсилосной галереи — из унифицированных железобетонных элементов, а кровля и стены — из ребристых панелей и плит.

Ребристые объемные и плоские элементы сложны в изготовлении, и применение их не допускается в стенах силосов, предназначенных для хранения слеживающихся продуктов (комбикормов, муки, отрубей, отходов мукомольного производства).

Широкое применение в строительстве силосных корпусов с шести- и восьмирядным расположением квадратных в плане силосов получили разработанные ГипроНИсельхозом сборные объемные гладкие элементы (тип СОГ) размером 3x3 м (111.20,(3) в сочетании с плоскими плитами (тип СПГ) и угловыми элементами (тип СУГ). Элементы имеют высоту 1,18 м и толщину стенок 100 мм.

ЦНИИЭПсельстроем и НИИЖБ Госстроя СССР при участии ЦНИИПромзернрпроекта разработаны конструкции силосных корпусов из предварительно напряженных элементов типа СОГН, СПГН и СУГН.

Для армирования этих элементов применяются предварительно напряженная проволока или канаты — семипроволочные пряди диаметром 6 мм, натяжение которых осуществляется электромеханическим способом с помощью арматурно-навивочной машины. При этом обеспечивается высокая точность размещения арматуры и необходимая толщина защитного слоя. Использование таких конструкций в строительстве элеваторов сокращает, по сравнению с ненапряженными, расход стали на 30%, увеличивает, жесткость и трещиностойкость стен силосов, позволяет механизировать армирование элементов и снизить трудоемкость выполнения арматурных работ до 30%.

Годовой экономический эффект от замены ненапряженных конструкций предварительно напряженными составляет 1,3 тыс. руб. на 1 тыс. т вместимости.

В г. Атбасаре Целиноградской обл. по проекту ЦНИИЭПсель-строя сооружен экспериментальный многогранный силосный кор-

пус из предварительно напряженных элементов типа СОГН с кре-стообразными ячейками (III.21).

Своеобразие конструктивного решения экспериментального силосного корпуса заключается в следующем: весь силосный корпус монтируется только из одного типа объемных железобетонных элементов — предварительно напряженных элементов СОГИ; диагонали объемных железобетонных элементов ориентируются параллельно осям здания; соединение СОГН между собой осуществляется в углах с помощью болтов; крестообразные ячейки большой емкости получаются путем исключения в центральной части силосного корпуса (в 2... 4 местах) по одному элементу СОГН во всех рядах сверху донизу.

Отличительные особенности экспериментального силосного корпуса — малое количество типоразмеров сборных элементов. Многогранное очертание силосного корпуса в плане создает своеобразие архитектурного облика сооружения. Экономический эффект при строительстве одного экспериментального корпуса с крестообразными ячейками— 41 тыс. руб.

По сравнению с корпусом СКС-ЗХ96 с восьмирядным расположением квадратных в плане силосов 3X3 м, многогранный силосный корпус позволяет в расчете на 1000 т вместимости сократить сроки строительства на 13% и на 19% снизить трудоемкость строительно-монтажных работ.

ЦНИИПромзернопроектом и НИИЖБ разработаны варианты экономичной планировки силосных корпусов из объемных элементов размером 3X3 м (см. III.21).

Сущность решения заключается в попеременном исключении ряда внутренних стеновых элементов в четных и нечетных рядах, в результате чего образуются квадратные или прямоугольные силосы большой емкости. Стыковые соединения элементов при этом не изменяются. Такое решение позволяет, не снижая прочности и жесткости сооружения, получить значительную экономию материалов и снизить стоимость строительства.

Дальнейшее снижение трудовых и материальных затрат при изготовлении, транспортировании и монтаже достигается укрупнением конструкций. Для силосных корпусов СКС-3 разработаны ЦНИИЭПсельстроем и ЦНИИПромзернопроектом спаренные объемные блоки СОБ размером 3X6X1,2 м (III.21), изготовляемые по той же технологии, что и обычные 3x3 м, и блоки увеличенной высоты 3X3X2,4 м, изготовляемые способом вакуум-пресс-бетон.

Применение блоков СОБ позволяет по сравнению с силосами СКС-3 X 96: снизить расход железобетона на стены корпуса на 10%, количество болтов — на '/з> уменьшить число монтажных единиц и, следовательно, трудоемкость строительно-монтажных работ на 35%; уменьшить протяженность наружных вертикальных швов и, следовательно, повысить эксплуатационную надежность сооружения.

Применение блоков повышенной высоты из керамзитобетона марки М 300 позволяет на 25% облегчить массу стен силосов, на 7...9% сократить транспортные расходы и снизить трудоемкость монтажа на 30%.

Несмотря на прогрессивность, сборное строительство элеваторов не лишено отдельных недостатков. Одним из крупных является проникновение атмосферной влаги через горизонтальные и вертикальные стыки и в местах скрепления болтами наружных элементов силосов. В настоящее время разработано несколько вариантов защиты от влагопроницания и повышения эксплуатационной надежности элеваторов: вертикальные стыки и швы тщательно заполняют раствором, обмазывают различными герметизирующими мастиками — тиоколовой, бутилкаучуковой, КЗХ-2, нетвердеющей «Бутепрол» и эмалью ХСПС. Разработана также конструктивная защита от влагопроницания горизонтальных и вертикальных швов и стыков платформенного типа, которые осуществляют в четверть путем выполнения уступов в наружных утолщенных до 160 мм стенках элементов СОГ, СПГ и СУГ (см. 111.21).

По экспериментальному проекту ЦНИИПромзернопроекта в пос. Болшево Московской области построен сборный железобетонный силосный корпус с силосами 4X4 м из ребристых панелей. Силосный корпус вместимостью 6400 т (111.22) состоит из 20 квадратных силосов, расположенных в 4 ряда по 5 силосов. Длина корпуса 20 м, ширина 16 м, высота силосов 29 м.

Сборные колонны подсилосного этажа установлены в стаканы башмаков, бетонируемые с фундаментной плитой, в местах пересечения стен силосов. Днища силосов из трапецеидальных железобетонных плит, опирающихся на балки таврового сечения.

Стены силосов смонтированы из ребристых панелей двутаврового сечения. Высота панелей — 980 мм*, а вместе с горизонтальным швом  1000 мм, что соответствует ярусу стен.

На месте строительства из плоских ребристых панелей собирают объемные элементы. Укрупнительную сборку выполняют в кондукторе с помощью сварки стальных треугольных накладок с закладными деталями панелей. При возведении силосного корпуса объемные элементы устанавливают в шахматном порядке, а в промежутке между ними по наружному контуру стен силосов устанавливают и приваривают ребристые панели такого же типа, как те, из которых собирают объемные элементы.

Пространство между элементами стен замоноличивают по ходу монтажа, для чего в наружных углах устанавливают железобетонные  нащельники  или  переставную  инвентарную  опалубку.

Перекрытие над силосами из сборных железобетонных ребристых плит трех размеров. Номинальная длина всех плит 4 м, а ширина 1,7; 1,5 и 2,5 м.

Надсилосная галерея шириной 12 м двухпролетиой конструкции с одним средним рядом колонн, установленных с шагом 6 м. Эти колонны служат опорой для односкатных балок БО-6. Настил покрытия из плит ПКЖ, а по торцам — из доборных плит.

Опытное строительство подтвердило хорошие технико-экономические показатели силосного корпуса по расходу материалов. Изготовление плоских ребристых панелей в заводских условиях требует меньших производственных площадей и более простых форм для бетонирования, чем для изготовления объемных элементов, но плоские панели менее устойчивы, монтаж их сложнее и требует больших затрат труда.

Недостатком конструкции стен силосов является сварной стык, защита которого . от коррозии осуществляется металлизацией стальных деталей в условиях стройплощадки   (после сварки).

В Целинограде построен экспериментальный сборный силосный корпус вместимостью 7300 т с восьмигранными и квадратными силосами из объемных элементов и плоских ребристых панелей (111.23).

Размер корпуса в плане 21,5X31,5 м, высота силоса — 28 м. Он состоит из 9 восьмигранных силосов со сторонами 2,48 м (диаметр круга по осям 6 м) и 16 квадратных силосов небольшой емкости размером в "плане 2,48x2,48 м.

На колонны подсилосной части, установленные в местах пересечения стен силосов, насажены капители с полым сечением и сквозными отверстиями для колонн. Наружные вертикальные ограждения подсилосной части из кирпича.

Днища восьмигранных и квадратных силосов аналогичны описанным конструкциям днищ круглых и звездчатых сборных силосных корпусов из предварительно напряженных колец диаметром 6 м.

Стены силосов смонтированы из объемных ребристых элементов размером в плане 2,48X2,48 м, высотой 1 ми плоских ребристых плит размером 2,56X1 м, устанавливаемых между объемными элементами. Такое членение стен корпуса уменьшает число вертикальных швов и облегчает их монтаж. Элементы устанавливались без временных крепежных приспособлений, так как объемные элементы, имея значительные размеры в плане и относительно небольшую высоту, очень устойчивы, а плоские плиты удерживались в пазах, которые предусмотрены в углах объемных элементов, и соединялись с ними болтами.

Надсилосное перекрытие — из сборных железобетонных плит. Каждый восьмигранный силос перекрывают двумя плитами размером в плане 3x6 м со скошенными двумя углами. Квадратные силосы перекрывают плитами 2,48X2,48 м.

Силосный корпус с восьмигранными и квадратными снлосами экономичнее силосного корпуса с квадратными снлосами из гладких объемных и плоских элементов. Отпадает надобность в укруп-нитёльной сборке на площадке. Как показал опыт строительства, все элементы корпуса, включая и объемные, вполне транспорта

бельны. Их можно перевозить по железной дороге и автотранспортом. Трудоемкость возведения силосного корпуса по сравнению с корпусом из монолитного железобетона уменьшается почти в 2 раза, расход железобетона на 1 т вместимости сокращается на 22%, а стали — на 12%.

Однако строительство таких корпусов, как и корпусов с сило-сами 4X4 м из ребристых панелей, не получило распространения.

Наиболее рациональны в статическом отношении и удобны в эксплуатации силосы круглого сечения.

При комбикормовом заводе в пос. Болшево (Московская обл.) построен экспериментальный силосный корпус вместимостью 5250 т с круглыми силосами, смонтированными из предварительно напряженных колец диаметром 2,97 м.

Корпус (111.24, а) состоит из 36 круглых силосов, расположенных в 6 рядов по шесть силосов в каждом, и 25 звездочек между ними. Высота силосов 29,7 м. Все части силосного корпуса — силосы, надсилосная галерея и подсилосный этаж, за исключением монолитной фундаментной плиты и стальных воронок днищ, смонтированы из сборных железобетонных элементов.

Железобетонные кольца (III.24, б), из которых собирают силосы, имеют двутавровое сечение с толщиной стенок 60 мм, толщиной полок 100 мм и высотой 1340 мм. Стенки первого ряда колец наружных силосов утолщенные — 90 мм. Кольца армированы одиночной арматурой из холоднотянутой проволоки диаметром 4 мм. Специальной навивочной машиной по спирали на кольца наружных силосов дополнительно наматывалась холоднотянутая высокопрочная проволока диаметром 3 мм с одновременным ее натяжением. Для защиты проволоки от коррозии на поверхность колец торкретированием нанесен слой цементного раствора толщиной 15 мм.

Вертикальная связь между смежными кольцами осуществляется замоноличиванием стыков бетоном на длину 600 мм с установкой вертикальной арматуры (см. III.24, в). Для горизонтальной связи кольца стянуты болтами, пропускаемыми через специальные отверстия в полках колец; кроме того, в горизонтальных швах в местах касания силосов уложена арматура.

К недостаткам конструкции силосного корпуса можно отнести низкий уровень использования грузоподъемности транспортных средств (33%), большой расход бетона и высокую сметную стоймость в расчете на 1000 т вместимости, поэтому строительство таких силосных корпусов не получило распространения.

На площадке комбикормового завода в пос. Болшево Московской обл. и при мельничном комбинате в Целинограде построены силосные корпуса из предварительно напряженных железобетонных колец диаметром 6 м, высотой 750 мм. Силосный корпус емкостью 5900 т состоит из 9 круглых силосов и четырех звездочек между ними (111.24,2,5). Высота силосов 28,35 м.

Колонны подсилосного помещения установлены попарно в стаканы подколенников, которые выполнялись вместе с монолитной

фундаментной плитой. Каждая пара колони имеет общую капитель. Днища круглых силосов смонтированы из восьми секторных ребристых панелей, образующих воронку в виде восьмигранной пирамиды. Днища звездчатых силосов выполняют из плоских ребристых плит с отверстиями диаметром 2 м, в которые вставляют стальные конические воронки.

Каждое кольцо, из которых смонтированы силосы, состоит из восьми железобетонных ребристых дугообразных панелей длиной 2240 мм, шириной 750 мм, толщиной стенок 60 мм и ребер 150 мм (III.24, е). Кольца стянуты арматурными стержнями, для укладки которых и для замоноличивания смежных панелей предусмотрены треугольные пазы соответственно вдоль длинных сторон панелей и в торцах.

При укрупнительной сборке на строительной площадке арматуру натягивают и заделывают стыки между панелями. Кольца смежных силосов соединяют горизонтальными сетками, укладываемыми в местах стыков на растворе марки 200. Вертикальные швы в этих местах замоноличивают бетоном на длину 1800 мм с установкой вертикальной арматуры  (III.24, з).

Арматуру натягивают специальной установкой, располагаемой внутри кольца. При помощи восьми гидравлических домкратов и нажимных устройств установка создает радиальное давление на панели кольца, в результате чего кольцевые арматурные стержни получают предварительное натяжение. Применяется также электротермический метод предварительного напряжения колец замоноличиванием стыков до натяжения арматуры. Натянутую арматуру для защиты от коррозии оштукатуривают. Достоинство этой конструкции заключается в том, что она состоит из транспортабельных небольших деталей.

В условиях строительной площадки укрупнительная сборка колец с натяжением арматуры трудна и требует высокой квалификации технического персонала.

В последнее время разработано несколько экспериментальных конструкций предварительно напряженных тюбингов для колец диаметром 6 м, из которых собирают силосные корпуса элеваторов. Длина тюбинга зависит от принятой разрезки кольца. Элементы могут быть ребристыми и гладкими. Для предварительного напряжения применяют стержневую, прядевую арматуру и высокопрочную проволоку. В зависимости от конструкций тюбинга применяют различные способы натяжения арматуры и бетонирования элементов. Элементы соединяются, как правило, болтами, которые размещаются в сквозных отверстиях стыковых коробок или на уширенных концах каждого элемента.

Применение предварительно напряженных элементов упрощает укрупнительную сборку колец, так как наиболее сложная и ответственная операция — натяжение арматуры — выполняется в заводских условиях.

ЦНИИЭПсельстроем разработана конструкция железобетонного кольца диаметром 6 м, собираемого из четырех предварительно напряженных ребристых криволинейных панелей-тюбингов (III.25,б). Номинальная высота тюбинга 1,2 м, конструктивная 1,17 м, длина (по хорде внутренней окружности) 4 м. Масса тюбинга 1200 кг, марка бетона М 300.

Тюбинг имеет два окаймляющих горизонтальных и семь вертикальных ребер толщиной 150 мм. Сетка ребер образует в промежутках кессоны со стенками толщиной 60 мм. Поверхности горизонтальных ребер выполнены с уклоном 45°, чтобы исключить задержку на них зерна при опорожнении силосов. В каждом горизонтальном ребре тюбингов расположен напрягаемый арматурный стержень периодического профиля из стали класса Д-Щ,

диаметром 16...20 мм. На торцах тюбинга предусмотрены металлические соединительные коробки, приваренные к концам напрягаемого стержня и являющиеся его конструктивными анкерами. Закладные и соединительные коробки служат для сборки тюбингов в кольцо; растягивающие напряжения от тюбинга к тюбингу передаются через металл; вертикальные пазы замоноличивают цементным раствором.

Силосы, смонтированные из предварительно напряженных колец с гладкими стенками без ребер с внутренней стороны (III.25,а), более универсальны, потому что их можно использовать и для хранения слеживающихся продуктов. Силосный корпус описанной конструкции построен на ст. Гайчур Запорожской обл.

Для сооружения в Москве на мелькомбинате № 3 экспериментального силосного корпуса емкостью 30 000 т с круглыми сило* сами, обладающими высокой степенью строительной технологичности и эксплуатационной надежности, ЦНИИПромзернопроект совместно с НИИЖБ и Главэлеваторспецстроем Минсельстроя РСФСР разработал новое конструктивное решение сборных колец диаметром 6 м, которые имеют более высокие технико-экономические показатели по сравнению с рассмотренными выше конструкциями сборных силосных корпусов.

В кольцах новой конструкции в местах стыка и в середине длины дуги тюбинги утолщены, вместо болтового стыка соединение элементов принято на сварке, предусмотрена перевязка вертикальных стыков элементов колец, в наружных кольцах имеется карниз для защиты горизонтального шва от влагопроницания (111.25, в, г).

Кольца каждого яруса собираются из четырех предварительно напряженных элементов, армированных семипроволочными прядями-канатами диаметром 6 мм. Предварительное напряжение арматуры производят электротермомеханическим методом на ар-матурно-навивочных машинах.

Разработаны технические решения сборных железобетонных предварительно напряженных элементов колец высотой 2,4 м для стен силосов диаметром 6 м. В основу конструкций элементов заложены проектно-конструктивные разработки и исследования колец диаметром 6 м номинальной высоты 1,2 м. Укрупнение элементов соответственно уменьшает количество монтажных единиц и сокращает сроки монтажа. Кроме того, в результате сокращения количества горизонтальных швов повышается эксплуатационная надежность сооружения.

Для выявления оптимального типа сборного силосного корпуса ГипроНИсельхозом проведен анализ некоторых рассмотренных конструкций и сопоставление с наиболее экономичным монолитным железобетонным корпусом с силосами диаметром 6 м, возводимым в скользящей опалубке.

Из объемных блоков 3,2x3,2 м полной заводской готовности в Купино

Из объемных блоков 3X3 м полной заводской готовности (типовой проект):

с гладкими стенами

с ребристыми стенами

Из объемных блоков 4X4 м, собираемых из ребристых плит

С восьмигранными и квадратными силосами из блоков и плит

Из колец диам. 3 м полной заводской готовности

Из предварительно напряженных колец диаметром 6 м, собираемых из 8 тюбингов типа «Гайчур»

С силосами диам. 6 м, возводимыми в скользящей опалубке

ребристых блоков; с силосами из предварительно напряженных колец диаметром 6 м; с силосами 4X4 м из ребристых плит, укрупненных в объемные элементы. Расход бетона для возведения этих корпусов снижен по сравнению с монолитным железобетонным корпусом на 28... 37%, расход стали — на 28 ...37%, а трудоемкость — в 2 ... 3 раза.

Строительство сборных корпусов немного дороже монолитного, что вызвано пока еще большой стоимостью сборного железобетона для строительства элеваторов.

Силосные корпуса из сборных железобетонных элементов в сравнении с монолитными имеют меньшую массу, их можно сооружать в любое время года и в более короткие сроки; затраты на временные сооружения сокращаются на 30%; отпадает необходимость в бетонном заводе с дробильно-сортировочным хозяйством, в арматурных мастерских и т. п., поэтому, как показывают расчеты, фактические затраты на строительство сборного корпуса из объемных элементов не превышают затрат на монолитный корпус.

Сравнивая рассмотренные выше проектные решения сборных силосных корпусов с точки зрения изготовления железобетонных элементов и их монтажа, можно установить, что каждое из них имеет достоинства и недостатки.

Плоские элементы проще в изготовлении, более транспортабельны и требуют меньших производственных площадей для складирования, но монтаж их сложнее, так как они менее устойчивы, требуют выполнения дополнительных операций по временному закреплению монтируемых элементов и устройства большого числа стыков или сборки из элементов укрупненных блоков. Объемные элементы, наоборот, упрощают монтаж, но изготовление их сложнее, так как требуется специальная опалубка. Кроме того, пространственные элементы, размер и масса которых велики, менее транспортабельны.

В настоящее время расширяется строительство элеваторов сборной конструкции большой вместимости—100... 150 тыс. т с увеличенной высотой рабочего здания и силосных корпусов на 9,6 м, что снижает стоимость их строительства на 5...7%. Изыскиваются новые пути для дальнейшего повышения технического уровня элеваторостроения, разрабатываются сборные элеваторы большой вместимости с силосами диам. 12 м и более без подсилос-ного этажа. Разработаны сборно-монолитные фундаменты под силосные корпуса. На ст. Колодезная в Воронежской обл. и в Казахстане сооружены экспериментальные силосные корпуса с отдельно стоящими силосами концентрического типа диаметром наружных банок 18 м и внутренних перфорированных 6 м (III.26). Наружные стены силоса собирались на болтах из пяти предварительно напряженных элементов высотой 1200 мм, толщиной 120мм, длиной (по дуге) 11,3 м; масса элемента 3,85 т. Стены внутреннего силоса собирались из колец диаметром 6 м.

Каждое кольцо состоит из трех криволинейных элементов высотой 1200 мм и толщиной 100 мм.

Криволинейные предварительно напряженные железобетонные элементы стен силосов имеют однотипное конструктивное решение. Изготовление этих элементов и соединение их в кольца диаметром 6 и 18 м осуществлялось по единой технологии.

Конструкция элементов позволяет использовать вместо пряде-вой арматуры диаметром 15 мм стержневую из высокопрочной стали диаметром 16 мм. Стены внутреннего силоса монтировались из колец в собранном виде. Монтаж стен наружного силоса обычно ведется из отдельных элементов, но при наличии башенного крана грузоподъемностью не менее 25 т возможен также монтаж целыми кольцами.

По предварительным расчетам, в больших силосах концентрического типа расход бетона и стали на 1 т вместимости составит соответственно, 73 и 61% аналогичных показателей по типовому сборному силосному корпусу СКС-3.

В Минеральных Водах построен силосный корпус с отдельно стоящими на кольцевых монолитных железобетонных фундаментах сборными силосами диаметром 18 м, высотой 36 м, каждый емкостью 5,5 тыс. т.

Стены силосов смонтированы из 17 рядов колец. Каждое кольцо собиралось из восьми предварительно напряженных железобетонных криволинейных элементов (тюбингов), армированных се-мипроволочной прядью К-7 диаметром 6 мм. Толщина элементов 0,14 м, высота 1,8 м, длина 6,96 м. Между собой элементы соединяли сваркой закладных деталей, расположенных в их торцах. Днище силосов выполнено в виде поперечных рассекателей, обеспечивающих выпуск основной массы зерна в подземную транспортерную галерею.

По периметру силоса и в центре силоса находятся шахты активного вентилирования зерна.

По сравнению с типовыми силосными корпусами СКС силосные корпуса с отдельно стоящими силосами (на 1 тыс. т вместимости) по приведенным затратам дешевле на 30%, экономичнее но расходу стали на 15% и бетона на 20%.

На III.27 показан силосный корпус с отдельно стоящими силосами диаметром 12 м каннелюрного типа. Строительные конструкции силосов разработаны НИИЖБ и Харьковским Пром-стройНИИпроектом.

Впервые в практике силосостроительства элеваторы каннелюрного типа сооружены в г. Сватове Ворошиловградской обл. и в' г. Бендеры Молдавской ССР.

Силосы и рабочие здания элеваторов смонтированы из предварительно напряженных царг, собираемых на строительной площадке из 24 однотипных тонкостенных панелей-оболочек размером 1,5x2,4 м или 1,5x3 м. Скорлупа панели-оболочки окаймлена бортовыми элементами высотой 300 мм, а вверху и внизу ребрами-диафрагмами, в пазах которых расположена кольцевая арматура из семипроволочных прядей.

При укрупнительной сборке царг пазы в вертикальных гранях оболочек заполняют бетоном. Натяжение арматуры на стенде производится гидромеханической системой кондуктора методом распора кольцевых гидрокамер изнутри царги.

Защитный слой напряженной арматуры из цементного раствора наносится корректированием.

Благодаря особенностям конфигурации панелей-оболочек, обращенных выпуклостью внутрь силоса, стенка работает под давлением распора зерна как вертикальный свод в основном на сжатие, а растягивающие усилия воспринимаются предварительно обжатыми кольцевыми диафрагмами.

Силосы перекрываются металлическими коническими куполами, которые используются в качестве дополнительной емкости

Из отдельно стоящих сборных силосов каннелюрного типа можно компоновать однорядные и многорядные силосные корпуса.

Основные технико-экономические характеристики зерновых силосов каннелюрного типа в расчете на 1000 т полезной вместимости: расход бетона 112 м3, расход стали 14,72 т, трудоемкость возведения 237 чел.-дней, сметная стоимость (в ценах первого района). 17,6 тыс. руб., приведенные затраты 22,16 тыс. руб.

К недостаткам конструкции силосов следует отнести уменьшение их полезного объема по сравнению с круглыми силосами та-

кого же диаметра за счет выпуклостей, обращенных внутрь си лосов, и необходимость иметь краны повышенной грузоподъемности при монтаже колец-царг. .

§ 75. Стальные силосы

Для хранения крупных однородных партий зерна в последнее время начали применять отдельно стоящие стальные силосы большой вместимости, соединенные между собой и с рабочими зданиями транспортерными галереями и тоннелями.

Практика зарубежного строительства, практический опыт работы в нашей стране показывают, что стальные силосы, по сравнению со сборными железобетонными, более удобны, экономичны, требуют для возведения меньших трудозатрат. Для изготовления лучших образцов стальных силосов расходуется такое же количество стали, как и для железобетонных, а расход бетона и железобетона снижается более чем в 5 раз.

Небольшая масса конструкций стальных силосов позволяет резко снизить транспортные расходы, сократить затраты на строительные машины, особенно при строительстве в глубинных районах, и открывает возможность возводить элеваторы на строительных участках с малой несущей способностью грунтов.

Конструкции стальных силосов возможно изготовлять полностью в заводских условиях, доставлять на строительную площадку укрупненными элементами, что позволит вести быстрый монтаж их и.сократить срок возведения.

Размеры стальных силосов разнообразны. Существует много различных приемов изготовления и монтажа стальных стен силосов. В зарубежном строительстве наибольшее распространение получил метод полистовой сборки  (III.28, а, б).

В зависимости от вместимости и диаметра силосов толщину листов стенок силосов принимают в соответствии с расчетом 0,8... 7 мм, соединяя их сваркой встык или болтами внахлестку. Для придания стенам силосов жесткости применяют гофрированный стальной лист. Основным недостатком конструкций с полистовой сборкой является большое количество монтажных соединений.

В СССР изготовление и монтаж листовых конструкций ведется методом рулонирования (111.28, в, г, д). Этот метод позволяет изготовить стенку в заводских условиях целиком в виде сварного полотнища, свернуть ее в габаритный рулон и доставить в таком виде на строительную площадку. Метод рулонирования значительно сокращает трудоемкость и сроки монтажных работ, уменьшает  себестоимость и  повышает  качество сооружения.

Для опирания кровельных щитов и верхней транспортной галереи в центре силоса устанавливают стойку, используемую также для закрепления развернутых участков стенки силосов в процессе разворачивания  рулона.

Силосы такого типа построены в Башкирской АССР, в Целинограде и в ряде других городов. Диаметры силосов 15,2 и 22,8 м

Зернохранилище состоит из 10 сблокированных квадратных силосов размером 3,6x3,6 м в плане, высотой 7,2 м, смежно расположенных друг возле друга в два ряда под общей двускатной крышей. Размер силосного корпуса в плане 7,2x18 м; общая высота, включая подсилосную и надсилоеную части,-—15,9 м.

Стенки силосов представляют собой каркасную панель, состоящую из вертикальных и горизонтальных элементов жесткости, выполненных из рулонной оцинкованной стали толщиной 1 мм. В углах силосов для крепления обшивки образуются стойки крестообразного сечения.

Поперечная нагрузка от внутреннего бокового давления передается с обшивки на горизонтальные ребра, расставленные с шагом 0,8 м по высоте стенки. Для уменьшения расчетного пролета горизонтальных ребер и облегчения их в углах смежных граней в каждом ярусе, т. е. через 0,8 м, устанавливаются тяжи из круглой стали диаметром 16 мм.

Расход стали на 1000 т вместимости составляет около 40 т, из них половина приходится на подсилосную часть. В целях уменьшения расхода стали разрабатываются подобные сооружения без подсилосного этажа.

Специализированный институт ЦНИИ Проектстальконструкция разработал несколько вариантов конструкций стальных силосов для хранения зерна вместимостью 1 ...4 тыс. т. Это силосы с гладкими стенами, гладкостенные со стойкой, со стенками из гофрированной стали с горизонтальными стяжками, со стенками из волнистой стали со стойками и со стенками из штампованных панелей.

Наиболее экономичный вариант силосов со стенками из волнистой стали со стойками, диаметр емкости 12...21 м, высота 10... 12 м   при расходе металла на  1000 т вместимости  14,9... 12,5 т. высота стенок 12 м. Силосы диаметром 22,8 м имеют гладкую стенку в виде цилиндрической оболочки, изготовленной из 8 ярусов высотой 1,5 м каждый. Верхние пять ярусов из листов толщиной 6 мм, шестой — толщиной 7 мм, седьмой и восьмой ярусы — 8 мм.

Центральная стойка изготовлена из трубы диаметром 426 мм. Коническая кровля с углом наклона 27,5° собирается из щитов треугольного очертания, опирающихся на стенку и центральную стойку. К каркасу щитов из прокатных двутавров и уголков закреплена обшивка из листов толщиной 2,5 мм.

На монолитной плите днища перпендикулярно нижней галерее сделано 12 каналов сечением 400X665 мм, в которых устроены аэрожелоба для вентиляции и разгрузки остатков зерна.

По проекту ЦНИИСК, разработанному совместно с ВИМ и при участии ЦНИИЭПсельстроя, в Одесской обл. построено экспериментальное металлическое зернохранилище силосного типа вместимостью 800 т, предназначенное для хранения семенного зерна

§ 76. Рабочие здания из сборного железобетона

Технико-экономический эффект от применения сборных железобетонных конструкций в элеваторостроении значительно повышается при строительстве полносборных элеваторов, т. е. не только силосных корпусов, но и рабочих зданий и других сооружений комплекса.

За последние годы в различных регионах страны были построены полносборные элеваторы.

В проекте сборного рабочего здания элеватора заложены следующие основные принципы:

двухступенчатая схема движения зерна, позволяющая снизить высоту рабочего здания и вести его монтаж башенными кранами массового распространения;

обеспечение пространственной жесткости путем блокирования производственных помещений, силосных емкостей, промежуточных бункеров производственной части, цехов отходов, помещений энер-

госнабжения и диспетчерского управления, объединенных в бднб здание;

применение объемных блоков размером 3x3 м и плоских элементов,  используемых при  монтаже силосных корпусов.

Рабочее здание (Ш.29) размером 27X15 м принято с учетом размещения необходимого оборудования и емкостей. Общая высота здания с надстройкой над центральной частью 49 м.

Производственные помещения занимают четыре этажа центрального (9 м) пролета здания, а также подсилосную и надсилос-ную части с таким размещением основного технологического оборудования по этажам рабочего здания:

на   1-м этаже  (подсилосном)   площадью  15x27 м и высотой. 6 м расположены башмаки шести норий, приводные станции под-силосных  транспортеров  приема   с  железной дороги  и  отпуска отходов на автотранспорт;

на 2-м этаже площадью 15x9 м и высотой 4,8 м — весы;

на 3-м и 4-м этажах площадью 15x9 м и высотой 4,8 м каждый — зерноочистительные машины-сепараторы;

на 5-м этаже площадью 15x9 м и высотой 6 м — сепараторы;

на 6-м этаже (надсилосном) площадью 12X27 м и высотой 7,2 м — поворотные трубы распределительных устройств и натяжные станции надсилосных конвейеров;

на 7-м этаже площадью 12x12 м и высотой 4,8 м — головки шести норий.

Так как весы размещаются на втором этаже, то необходим повторный подъем зерна нориями при подаче его на взвешивание и увеличение числа норий.

В левой силосной части рабочего здания выделены три силоса площадью 3x9 м для размещения лестничной клетки с пассажирским лифтом. Цех отходов занимает шесть силосов, расположенных в правой части рабочего здания и разделенных по высоте на две равные части дробильным помещением, где установлены три молотковые дробилки.

По технологическим требованиям сетка колонн в центральной части принята 3X9 м, в боковых частях 3X3 м, в верхней надстройке 3X6 и 3X12 м.

По конструктивному решению рабочее здание однотипно со сборными силосными корпусами. Все его конструкции, за исключением фундаментов, сборные железобетонные. До отметки над-силосной галереи здание монтируют из тех же объемных элементов, что и силосный корпус, а выше возводят каркасную надстройку для установки головок норий и устройств, распределяющих зерно в силосы. Фундамент запроектирован в виде монолитной железобетонной кессонной плиты с утолщенной средней частью. В плите предусматривают стаканы для колонн подсилосного этажа. На колонны опираются сборные железобетонные объемные воронки или перемычки. Выше этих конструкций возводят стены силосов и бункеров из объемных и плоских элементов.

Средний пролет рабочего здания перекрывают железобетонными балками длиной 9 м. Балки укладывают на специальные консоли с шагом 3 м и крепят к ним болтами. Междуэтажные перекрытия сборно-монолитные. Бункера производственной части выполняют также из объемных и плоских элементов.

Стойки каркаса боковых частей крепят болтами к надсилос-ному перекрытию, а в средней части заделывают в стаканы монолитной опорной балки. Стены подсилосного и надсилосного этажей, а также надстройки — из унифицированных панелей. Общая пространственная жесткость здания обеспечивается путем соединения боковых силосных частей бункерами и плитами перекрытий в единую систему.

Разработан проект сборного рабочего здания высотой 53,5 м с одноступенчатой схемой движения зерна; производственная часть имеет уменьшенный размер в плане (пролет вместо 9 м принят 6 м); надсилосная часть с несущим стальным каркасом.

Расход бетона для сборного рабочего здания меньше, чем для монолитного, на 40%, стали — на 10%; срок строительства сокращается в 2 раза, а трудоемкость на 41%-

На ст. Долинская Кировоградской обл. впервые в мировой практике рабочее здание и силосные корпуса элеватора на 100 тыс. т сооружены из унифицированных сборных железобетонных предварительно напряженных колец, собираемых из криволинейных элементов-тюбингов. Благодаря этому почти на 40% сокращена номенклатура железобетонных деталей, применяемых при возведении основных сооружений элеватора, и на 10% снижен расход строительных материалов.