Результат интеллектуальной деятельности: Железобетонный силос

Изобретение относится к строительным конструкциям, в частности к железобетонным силосам для хранения сыпучих материалов.

Известна конструкция железобетонного силоса со стенками прямоугольной формы (см. Байков В.Н. и др. Железобетонные конструкции. Специальный курс. М., Стройиздат, 1981, с. 304, с. 309).

Основными недостатками указанной конструкции являются неравномерное распределение напряжений по периметру стенок силоса и относительно большие затраты материалов для достижения необходимой эксплуатационной надежности конструкции.

Из известных технических решений наиболее близким к заявляемому является конструкция железобетонного силоса, стенки банки которого выполнены в поперечном сечении в форме круга (см. Байков В.Н. и др. Железобетонные конструкции. Специальный курс. М., Стройиздат, 1981, с. 304-308).

Основными недостатками силоса-прототипа являются относительно ограниченные устойчивость, жесткость и худшая обтекаемость ветровыми воздушными потоками.

Задачей изобретения является повышение устойчивости, жесткости и степени обтекаемости ветровыми воздушными потоками конструкции железобетонного силоса.

Для решения поставленной задачи в железобетонном силосе, стенки банки которого выполнены в поперечном сечении в форме фигуры постоянной ширины, стенки банки силоса в поперечном сечении выполнены в форме треугольника Рело, причем железобетонный силос в плане установлен так, чтобы один из углов банки был напротив направления основного вектора розы ветров.

Сущность изобретения заключается в том, что в поперечном сечении стенки банки силоса выполнены в форме треугольника Рело, а железобетонный силос в плане установлен так, чтобы один из углов банки был напротив направления основного вектора розы ветров. Такой новый признак, как выполнение стенок банки силоса в поперечном сечении в форме треугольника Рело, позволяет предложенному техническому решению приобрести новые свойства, заключающиеся в том, что у банки силоса повышается внешняя боковая поверхность и внутренняя поверхность, а также у силоса повышается прочность. Второй новый признак, как установка одного из углов банки железобетонного силоса в плане напротив направления основного вектора розы ветров, позволяет предложенному техническому решению достигнуть нового свойства, заключающегося в заметном уменьшении сопротивления конструкции железобетонного силоса движению ветровых воздушных потоков.

Вышеуказанные новые признаки и новые свойства отсутствуют в известных технических решениях и позволяют предложенному техническому решению достигнуть эффектов, заключающихся в повышении устойчивости, жесткости и степени обтекаемости ветровыми воздушными потоками конструкции железобетонного силоса. Все это позволяет утверждать, что предложенное техническое решение соответствует критериям изобретения "новизна" и "изобретательский уровень".

На фиг. 1 изображено поперечное сечение банки железобетонного силоса.

Банка железобетонного силоса включает оболочку с полостью 1. Грани 2 банки силоса в поперечном сечении выполнены в форме треугольника Рело.

Треугольник Рело представляет собой фигуру постоянной ширины, образованную пересечением трех дуг радиуса а, центры которого находятся в вершинах равностороннего треугольника со стороной а.

У круга ширина в любом направлении одна и та же - она равна диаметру круга. К фигурам, имеющим постоянную ширину, относится также треугольник Рело.

Из всех фигур заданной постоянной ширины треугольник Рело обладает наименьшей площадью. Если ширина его равна а, то его площадь равна . Следовательно, при равных площадях треугольник Рело имеет большую ширину по сравнению с кругом. По сравнению с банкой силоса с круглым поперечным сечением банка силоса с поперечным сечением в форме треугольника Рело имеет больший суммарный периметр (внешний плюс внутренний), а следовательно, большую суммарную поверхность, что имеет существенное значение для более эффективного рассеивания поверхностных напряжений и повышения трещиностойкости.

Поверхность (внешняя плюс внутренняя) у банки силоса с сечением в форме треугольника Рело, по сравнению с поверхностью банки силоса с сечением в форме круга, увеличивается более чем на 5%.

У треугольника Рело, по сравнению с кругом той же площади, диаметр практически во всех направлениях, проходящих через центр тяжести фигуры, больше на 5%, за исключением нескольких направлений, где они равны. Следовательно, жесткость сечения оболочки банки силоса, выполненной в форме треугольника Рело, увеличивается.

Днище и покрытие банки силоса в плане выполняются в виде фигуры Рело.

Железобетонный силос предложенной конструкции может изготовляться как монолитно на строительной площадке, так и из сборных элементов, изготовляемых в заводских условиях.

Углы оболочки банки силоса, выполненной в форме треугольника Рело, равны 120°, т.е. сложности армирования угловых зон не возникают.

Как уже отмечено, углы при вершинах треугольника Рело равны 120°, это более чем на 30% меньше угла, образованного касательными пересекающимися линиями, куда может вписаться круг. Естественно, обтекаемость железобетонного силоса с Релообразной банкой, при установке его одним из углов напротив ветрового воздушного потока, будет заметно лучше обтекаемости железобетонного силоса с круглой банкой. Следовательно, ветровые нагрузки на железобетонный силос предложенной конструкции уменьшаются.

Технико-экономическая эффективность предложенного технического решения, по сравнению с прототипом, заключается в повышении устойчивости и жесткости конструкции силоса. Кроме этого у конструкции железобетонного силоса повышается степень обтекаемости ветровыми воздушными потоками. Последние имеют очень важное значение для высотных конструкций, сооружаемых на территориях с высокой сейсмичностью и повышенной ветровой нагрузкой.