Введение к работе
Актуальность работы. Монолитные железобетонные силосы яв ляются сложными инженерными сооружениями, проектирование и строительство которых связано с решением комплекса расчетных, конструктивных и технологических: задач. Силосы широко используются в качестве аккумулирующих емкостей и складов готовой продукций в различных отраслях промышленности, в сельском хозяйстве. Несмотря на совершенствование инженерных методов расчета и обширного опыта проектирования отмечены случаи повреждений и дата разрушения в процессе эксплуатации стен силосных корпусов, построенных в соответствии с нормами проектирования. В ряде случаев причиной повреждений являлись температурные воздействия окружающей среды.
Нормы проектирования не содержат требований по назначению численных значений нагрузок от температурных воздействий при загружении пылевидными сыпучими материалагді с температурой порядка 120 С, не учитывают характер работы стен, конструктивные особенности и соотношение основных геометрических размеров сооружений, нет требований по армированию сечении. Отсутствует такие методика инженерного расчета температурных напряжений в тонкостенных элементах стен силосов при наличии перепада температур по сечению стен. Анализ результатов аварий, экспериментальных данных и предложений по учету температурных воздействий при загружении в силосы сьзтучего материала, имеющего отличную от температуры стен начальную температуру, дают основание утверждать, что данный вопрос проработал недостаточно, и необходимо проведение дополнительных комплексных экспериментально-теоретических исследований, направленных на уточнение работы стен при действующих нагрузках с учетом температурных воздействий среды.
Работа выполнялась по плану научных исследований кафедры "Испытания сооружений" Московского государственного строительного университета и Отраслевой научно-исследовательской лаборатории железобетонных конструкций Самарской государственной архитектурно-строительной ака демии.
Экспериментальная часть исследования температурных воздействий была проведена в реальных условиях эксплуатации на
монолитных железобетонных оидЬсах, включенных в технологический цикл основного производства титано-магниевого комбината в г. Березники Пермской области, и экспериментальном сидоеном корпусе высотного типа мукомольного завода в г. Самаре.
Целью исследований является изучение характера теплового воздействия при наличии градиента температур меиду загружаемым в сцдос сыпучим материалом, стенами и окружающей средой и степени влияния одностороннего нагрева стен монолитных же-дезобетонных сидоеов на их напряженное состояние.
Научная новизна заключается в следующем:
впервые подучены экспериментальные данные о влиянии температурных воздействий на напряженное состояние стен железобетонных СИЛОСОБ ;
даны фактические значения изменения температуры в стенах сидоеов при загрукении сидоеов горячим сыпучим материалом и зерном ; "
разработана методика расчета перепада температур в стенах кіедезобетонньк сидоеов и уточнены основные положения расчета тонкостенных элементов кругового очертания при одностороннем нагреве ;
предложена методика прогнозирования напряженного состояния и механики разрушения элементов статически неопределимых конструкций ;
даны предложения по рациональному армированию стен сидоеов при температурных воздействиях ;
определено влияние геометрии горизонтальных сечений стен и неупругих характеристик Юдез обет она на напряженное' состояние и перераспределение усидий в стенах двухконтурных сидосных корпусов при сидовых и температурных воздействиях.
На защиту выносятся:
результаты экспериментальных исследований распределения и динамики изменения температуры в стенах сидоеов в реальных условиях эксплуатации ;
методика расчета перепада температур по сечению стен при одностороннем нагреве ;
методика расчета вертикальных сечений при наличии перепада температур по сечению стен ;
методика прогнозирования напряженного состояния и механики разрушения статически неопределимых конструкций при силовых воздействиях ;
предложения по армирования вертикальных сечений стек монолитных келезсбетонных сидосоз кругового очертания при за-грукзнии пылевидными сипучими материалами с начальной температур рей 120 С ;
расчетные величины' перепада температур в стенах промышленных и зеркозьк силосов ;
предложения по совершенствованию конструкция двухконтур-ных ЕЄлезобетон!Шх сидосов высотного типа ;
рекомендации конструктивного характера по проектированию стен кедезобетонных сидосов и других соорукэний, предназначенных Для эксплуатации в условиях еодевой среды.
Практическое значение работы: результаты поззодиди оценить влияние температурных воздействий, связанных с загруаениеы сыпучего материала с бодее высокой начальной температурой, на
НапрЯПЗННОе СОСТОЯНие СТЄН МОНОдИТИНК ИелеЗОбеШОННЫХ СИдОСОБ и
дать обоснованную методику расчета и конструирования сооружений силосного типа с учетом температурного характера.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались:
- на 42 к 48 научно-технических конференциях Саратовского политехнического института ( Саратов, 1979, 1985 гг.) ;
на обдастной научно-технической конференции "Исследование строительных материалов, конструкций и сооружений" ( Куйбышев, 1979 г. ) ;
на обдастной научно-технической конференции "Творческий вклад мсдодых ученых-строителей и проектировщиков в Куйбышевской области в пятилетку эффективности и качества" ( Куйбышев, I9S0 г. ) ;
на 37 научно-технической конференции Куйбышевского кн-женерно-стрситедьного института ( Куйбышев, I960 г. ) ;
на 38 областной научно-технической конференции "исследование и внедрение новых эффективных технологий, материалов
и конструкций" ( Куйбышев, 1981 г. ) ;
- на 39 обдастной научно-технической конференции "Иссле
дование новых материалов и конструкций и внедрение их з строи-
тельное производство" ( Куйбышев, 1982 г. ) ;
на координационном совещании научно-координационного совета по бетону и железобетону Госстроя СССР "Железобетонные пространственные конструкции в инженерных сооружениях" ( Донецк, 1984 г. ) ;
на 40, 42, 43, 44 и 52 научно-технических конференциях Куйбышевского инженерно-строительного института ( Куйбышев, 1983, 1985, 1986, 1987 и 1995 г.г. "5.
Публикации. Основные результаты диссертации вошли в семь научно-технических отчетов и опубликованы в одиннадцати печатных: работах.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общие выводов, списка литературы из 118 наименование и изложена на 170 страницах, содержит 9S страниц основного машинописного текста, 6 таблиц, 53 рисунка, список литературы на 13 страницах, б страниц приложения.