силос для хранения сыпучих материалов

Формула изобретения

СИЛОС ДЛЯ ХРАНЕНИЯ СЫПУЧИХ МАТЕРИАЛОВ, включающий многоярусный каркас, состоящий из вертикальных стоек и кольцевых шпангоутов, и прикрепленное к каркасу стеновое ограждение из листов, верхние кромки которых прикреплены к кольцевым шпангоутам жестко, отличающийся тем, что нижние кромки листов прикреплены к кольцевым шпангоутам с вертикальным кольцевым зазором при помощи прижимных элементов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства, конкретно к возведению емкостей для хранения сыпучих продуктов и материалов, и может быть использовано при строительстве зернохранилищ, для хранения различных гранулированных продуктов и материалов и т.п. целей.

Известно хранилище сыпучих материалов, включающее стеновые ограждения в виде панелей кругового очертания в плане с С-образными профильными элементами, образующими при их совпадении вертикальные стойки и стержневые элементы кольцевого бандажа, соединяющие поярусно вертикальные стойки.

Недостатком этого хранилища является сложность конструкции, требующей изготовления специальных опорных элементов с нарезкой резьбы в стержневых элементах кольцевых бандажей. Кроме того, вызывает сомнение работоспособность конструкций указанного хранилища при действии ветровой нагрузки при незаполненном сооружении ввиду малой изгибной жесткости в кольцевом направлении.

Известна также принятая за прототип конструкция силоса (патент США N 4202147, кл.52-245), включающая стеновые элементы в виде листов, соединенные с вертикальными стойками и горизонтальными кольцевыми элементами-шпангоутами.

Недостатком этой конструкции является наличие жесткого соединения кольцевых шпангоутов с обеими стыкуемыми кромками листовых элементов, вследствие чего листы стенового ограждения, как и вертикальные стойки, воспринимают вертикальную суммарную сжимающую нагрузку со всех вышележащих ярусов стенового ограждения. Это приводит к тому, что необходимая для восприятия этой нагрузки толщина листов стенового ограждения существенно нарастает в зависимости от глубины от верха засыпки, причем основным фактором, определяющим толщину листов в данном случае, как правило, является не прочность оболочки стенового ограждения, а ее устойчивость.

Предлагается силос, включающий многоярусный каркас, состоящий из вертикальных стоек и кольцевых шпангоутов с прикрепленным к каркасу стеновым ограждением из листов, горизонтальный стык которых расположен в зоне кольцевых шпангоутов, верхние кромки листов стенового ограждения прикреплены к кольцевым шпангоутам жестко, а нижние примкнуты к профилям шпангоутов с вертикальным кольцевым зазором при помощи прижимных элементов.

Жесткое прикрепление к кольцевым шпангоутам только верхних кромок листов стенового ограждения и подвижное примыкание к шпангоутам нижних кромок этих листов с помощью прижимного элемента при наличии крепления листов к вертикальным стойкам обеспечивает независимую работу отдельных ярусов листов на действие нагрузки от сил трения, приложенной в пределах яруса без передачи суммарного усилия на нижележащие ярусы листа. При этом вертикальная сжимающая сила для каждого яруса определяется по формуле:

N_я=ph_я e^-fZв^/p-e, где h_я z_н z_в высота яруса;

z_н и z_в глубина засыпки на уровне низа и верха яруса соответственно.

Р гидравлический радиус поперечного сечения силоса;

коэффициент бокового давления сыпучего материала;

f коэффициент трения сыпучего материала о стену;

е основание натурального логарифма.

Благодаря предлагаемому прикреплению листов к элементам каркаса вертикальные сжимающие силы, определяющие несущую способность оболочки силоса, воспринимаются в основном вертикальными стойками. В этом случае листы оболочки работают при заполненном силосе на кольцевое растяжение, а при порожнем на кольцевое сжатие и изгиб совместно с шпангоутами. Это позволяет применять в оболочке силоса листы значительно меньшей толщины, чем, например, в известных решениях силосов с гладкими листовыми стенками.

На фиг. 1 показан силос, вертикальный разрез (правая часть чертежа); на фиг. 2 то же, горизонтальный разрез на уровне кольцевого шпангоута; на фиг.3 сечение А-А на фиг.1; на фиг.4 узел I на фиг.1; на фиг.5 сечение Б-Б на фиг. 4; на фиг. 6 сечение В-В на фиг.2; на фиг.7 сечение Г-Г на фиг.6; на фиг.8 вариант узла I на фиг.1; на фиг.9 способ монтажа предлагаемого силоса.

Силос для хранения сыпучих материалов содержит многоярусный каркас, состоящий из вертикальных стоек 1 и кольцевых шпангоутов 2, прикрепленного к каркасу стенового ограждения из листов 3, горизонтальный стык которых расположен в зоне кольцевых шпангоутов 2. При этом верхние кромки 4 листов стенового ограждения прикреплены к кольцевым шпангоутам жестко, а их нижние кромки 5 прикреплены к профилям шпангоутов 2 с вертикальным кольцевым зазором 6 при помощи прижимных элементов 7, жестко прикрепленных к кольцевым шпангоутам.

Вертикальный стык листов стенового ограждения может быть выполнен, например, на болтах с отбортовками 8 стыкуемых кромок через прокладки 9 с двухсторонними накладками 10, как показано на фиг.3.

Стык кольцевых шпангоутов может быть выполнен, например, на болтах с применением накладок 11, листовых прокладок 12 и кольцевых прокладок 13 толщиной на 0,1 мм больше толщины листов 3 стенового ограждения, причем последние могут быть установлены, например, в овальные отверстия на нижней кромке 5 листов ограждения для обеспечения вертикальных перемещений нижней кромки в кольцевом зазоре 6 (фиг.6 и 7).

Стык вертикальных стоек 1 каркаса может быть выполнен, например, на фланцах с применением болтов 14 (фиг.4).

Возможно выполнение примыкания верхней кромки 4 листов 3 стенового ограждения к шпангоуту как с внешней (фиг.4), так и с внутренней стороны нижней внутренней полки 15 шпангоута (фиг.8).

Для исключения протечек воды применяют герметичный крепеж, а также постановку стандартного крепежа и стыковых накладок с применением герметизирующих мастик или прокладок (на чертежах не показаны).

Монтаж заявляемого силоса для хранения сыпучих материалов производят, например, следующим образом (см.фиг.9).

В специальном монтажном кондукторе 16 на подготовленном фундаменте 17 монтируют верхний ярус оболочки с каркасом и кровлю силоса. Затем с помощью подъемника 18 производят подъем готового яруса с крышей на высоту, равную высоте этого яруса, после чего монтируют следующий ярус так же, как предыдущий, производя одновременно присоединение верхней кромки листов нижнего яруса к нижнему шпангоуту верхнего яруса. Повторяют этот цикл до завершения монтажа силоса, при помощи подъемника опускают готовый силос на фундамент; монтажный кондуктор вместе с подъемником перемещают на новую позицию и повторяют весь цикл столько раз, сколько необходимо смонтировать силосов.

Предлагаемый силос для хранения сыпучих продуктов позволяет применять в качестве стенового ограждения более тонкие листы благодаря тому, что листы ограждения работают в основном на восприятие растягивающих кольцевых усилий от внутреннего давления сыпучего материала, а сжимающие усилия от сил трения зерна воспринимают вертикальные стойки, при этом сжимающие кольцевые усилия при действии на порожний силос, например ветровой нагрузки в основном воспринимаются кольцевыми шпангоутами. Описанная работа конструкций заявляемого силоса обеспечивается наличием кольцевого вертикального зазора в примыкании нижней кромки листов каждого яруса к кольцевым шпангоутам.