Анализ статических и тепловых воздействий в железобетонной батарее силосов

Целью настоящей магистерской работы был анализ влияния статических и термических воздействий на работу железобетонной, прямоугольной батареи силосов, предназначенной для хранения горячего цементного клинкера. В работе основное внимание уделено определению влияния давления сыпучего материала, температуры клинкера, сезонных условий и толщины стенок на значения внутренних сил в конструкции.

железобетонный силос

Анализируемая конструкция состояла из шестикамерной железобетонной батареи силосов. Рассмотрены три толщины стенки: 0,25 м, 0,30 м и 0,35 м. Приняты две температуры клинкера: 80°C и 100°C. Анализ также включал летние и зимние условия, полное и частичное заполнение камер силоса, а также случаи с пристенным демпфирующим слоем и без пристенного демпфирующего слоя.

В проектной части, с использованием среды параметрического проектирования (Rhino/Grasshopper), реализован алгоритм поиска формы (Form-Finding), основанный на методе динамической релаксации. Это позволило оптимально сформировать предварительную геометрию арочного ригеля крыши в строгой корреляции с линией давления от постоянных нагрузок, что минимизировало в нем изгибающие моменты и привело доминирующее напряженное состояние к чистому сжатию.

Внутренние силы определены с помощью численной модели, подготовленной в программе RFEM с использованием Метода конечных элементов. Модель позволила учесть пространственную работу батареи силосов, включая взаимодействие соседних камер, общих стен, углов, плиты покрытия и воронки. Выбранные результаты дополнительно проверены с помощью аналитических расчетов.