Opis
Niniejsza publikacja to swoiste kompendium wiedzy na temat zasad projektowania zbiorników żelbetowych. Praktyczne wskazówki dla konstruktorów zostały oparte przede wszystkim na normach europejskich dotyczących projektowania zbiorników oraz obliczania ciśnienia cieczy i parcia materiałów sypkich. Autorki korzystały też z bogatej literatury przedmiotu prezentującej osiągnięcia polskie i zagraniczne oraz z własnego doświadczenia naukowego, projektowego i eksperckiego. Spis treściWprowadzenie XI Podstawowe oznaczenia XV CZĘŚĆ I. KSZTAŁTOWANIE, OBCIĄŻENIA I SIŁY WEWNĘTRZNE, KONSTRUOWANIE, ZBROJENIE, WYKONAWSTWO, AWARIE1 1. Charakterystyka ogólna zbiorników na materiały sypkie 3 1.1. Krótki rys historyczny 3 1.2. Klasyfikacja 9 1.3. Parametry geometryczne i klasyfikacja według normy EC1-4 12 1.4. Operacje technologiczne i zjawiska fizyczne w silosach i ich wpływ na rozwiązania konstrukcyjne 15 1.4.1. Napełnianie 16 1.4.2. Opróżnianie 20 1.4.3. Przepływ materiału podczas opróżniania 26 1.4.4. Wprowadzanie sprężonego powietrza 29 1.4.5. Homogenizacja 30 1.4.6. Wybuchy pyłów 30 1.4.7. Zasypywanie materiału gorącego 31 1.4.8. Mechaniczne ścieranie powierzchni komór 32 1.4.9. Izolacja termiczna 33 1.4.10. Inne instalacje 34 1.5. Charakterystyka konstrukcyjna 34 1.5.1. Silosy smukłe i średniosmukłe 34 1.5.2. Średniosmukłe i niskie silosy na materiały gruboziarniste 47 1.5.3. Silosy retencyjne 52 2. Charakterystyka ogólna zbiorników na ciecze 59 2.1. Informacje wstępne i klasyfikacja 59 2.2. Specyfika zbiorników żelbetowych 65 2.2.1. Szczelność 65 2.2.2. Różnorodność oddziaływań w stadiach eksploatacyjnych i przedeksploatacyjnych 66 2.2.3. Wrażliwość modelu obliczeniowego na przyjętą charakterystykę podłoża gruntowego 67 2.2.4. Trudne warunki eksploatacyjne wpływające na trwałość 67 2.3. Geometria i kształty zbiorników jako konsekwencja ich funkcji – wybrane przykłady 68 2.3.1. Zbiorniki w oczyszczalniach ścieków 68 2.3.2. Zbiorniki wodociągowe 85 2.3.3. Kriogeniczne zbiorniki na gaz płynny 99 2.3.4. Zbiorniki w biogazowniach 101 2.3.5. Baseny pływackie i rekreacyjne 102 3. Oddziaływania i obciążenia wywierane na silosy i zbiorniki na ciecze 105 3.1. Parcie materiału sypkiego 106 3.1.1. Informacje ogólne 106 3.1.2. Klasyczne teorie obliczania parcia materiałów sypkich w silosach smukłych 108 3.1.3. Parcie materiału sypkiego w silosach smukłych według normy EC1-4 110 3.1.4. Parcie materiału sypkiego w silosach średniosmukłych i niskich według normy EC1-4 122 3.1.5. Parcie w silosach retencyjnych według normy EC1-4 130 3.1.6. Dodatkowe zalecenia zawarte w projekcie normy w pr EN1991-4 130 3.1.7. Parcie w silosach na pasze i kiszonki 131 3.1.8. Parcie na leje i dna silosów 133 3.2. Ciśnienie cieczy 140 3.3. Obciążenie gruntem 141 3.3.1. Obciążenie przekrycia zbiorników podziemnych zasypką 141 3.3.2. Parcie gruntu na ściany zbiorników podziemnych i zagłębionych 146 3.3.3. Obciążenie powierzchni nachylonych 148 3.3.4. Tarcie gruntu o ścianę 148 3.3.5. Interakcja między gruntem a zbiornikiem 149 3.4. Obciążenie wiatrem według normy EC1-1-4 159 3.4.1. Prędkość wiatru i szczytowa wartość ciśnienia prędkości 159 3.4.2. Sposoby opisu obciążenia wiatrem 162 3.4.3. Ciśnienie wiatru na konstrukcje 163 3.4.4. Wypadkowa siła wiatru 171 3.5. Obciążenie śniegiem według normy EC1-1-3 176 3.5.1. Charakterystyczne obciążenie dachu śniegiem 176 3.5.2. Współczynnik kształtu dachu 177 3.6. Oddziaływania termiczne 178 3.6.1. Różnica między temperaturami wewnętrznej i zewnętrznej powierzchni ściany według normy EC1-1-5 179 3.6.2. Różnica między temperaturą pracy konstrukcji a temperaturą początkową według normy EC1-1-5 180 3.6.3. Dodatkowe efekty wynikające z odkształcalności przyściennej warstwy materiału sypkiego w silosie 181 3.6.4. Wpływ temperatury na właściwości materiałów konstrukcyjnych według normy EC2-3 182 3.7. Odkształcenia wymuszone i reologiczne 184 3.7.1. Odkształcenia wynikające ze skurczu betonu 185 3.7.2. Odkształcenia związane z samoociepleniem betonu podczas hydratacji cementu 186 3.7.3. Skutki skurczu i samoocieplenia betonu w silosach i zbiornikach 189 3.7.4. Pełzanie betonu 191 3.8. Obciążenie wyjątkowe spowodowane wybuchem pyłów 192 4. Obliczanie sił wewnętrznych w silosach i zbiornikach w sposób analityczny 199 4.1. Silosy i zbiorniki o przekroju kołowym 201 4.1.1. Dane ogólne 201 4.1.2. Stan błonowy powłoki 202 4.1.3. Stan momentowy powłok 221 4.1.4. Praca tarczowa silosów i zbiorników opartych na słupach 242 4.1.5. Silosy wielokomorowe 244 4.2. Silosy i zbiorniki o przekroju innym niż kołowy 249 4.2.1. Silosy smukłe i średniosmukłe oraz zbiorniki wysokie 249 4.2.2. Komory silosów niskich i zbiorników zwartych 262 4.2.3. Zbiorniki rozległe w planie i silosy retencyjne 273 4.2.4. Zbiorniki w kształcie koryt 274 4.3. Siły wewnętrzne w silosach i zbiornikach od oddziaływań termicznych i odkształceń wymuszonych 275 4.3.1. Informacje ogólne 275 4.3.2. Momenty zginające wywołane różnicą temperatur ?TM 276 4.3.3. Siły wewnętr