Свод правил СП 359.1325800.2017 Силосы стальные вертикальные цилиндрические для хранения сыпучих продуктов. Правила проектирования.
СП 359.1325800.2017
СВОД ПРАВИЛ
СИЛОСЫ СТАЛЬНЫЕ ВЕРТИКАЛЬНЫЕ ЦИЛИНДРИЧЕСКИЕ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ СЫПУЧИХ ПРОДУКТОВ
Правила проектирования
Vertical cylindrical steel silos for bulk products storaging. Design rules
ОКС 91.040.99
Дата введения 2018-06-15
Предисловие
Сведения о своде правил
1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - Закрытое акционерное общество "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций им.Н.П.Мельникова" (ЗАО "ЦНИИПСК им.Н.П.Мельникова")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)
4 УТВЕРЖДЕН приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 14 декабря 2017 г. N 1668/пр и введен в действие с 15 июня 2018 г.
5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)
6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет
Введение
Настоящий свод правил разработан в соответствии с федеральными законами от 30 декабря 2009 г. N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений" [1] и от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" [2].
Настоящий свод правил разработан авторским коллективом ЗАО "ЦНИИПСК им.Н.П.Мельникова" (руководитель организации-разработчика - Н.Г.Силина, руководитель разработки - Е.А.Понурова, исполнители - канд.техн.наук А.И.Гуров, канд.техн.наук К.К.Рябой) при участии ООО НТЦ "Ферммаш" (канд.техн.наук, доц.В.И.Стяжкин).
1 Область применения
1.2 Настоящий свод правил не устанавливает требований к проектированию стальных вертикальных цилиндрических силосов для районов с повышенной сейсмической активностью.
2 Нормативные ссылки
В настоящем своде правил использованы нормативные ссылки на следующие документы:
ГОСТ 9.304-87 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия газотермические. Общие требования и методы контроля
ГОСТ 21778-81 (СТ СЭВ 2045-79) Система обеспечения точности геометрических параметров в строительстве. Основные положения
ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения
ГОСТ 27772-2015 Прокат для строительных стальных конструкций. Общие технические условия
ГОСТ 31385-2016 Резервуары вертикальные цилиндрические стальные для нефти и нефтепродуктов. Общие технические условия
СП 12.13130.2009 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности (с изменением N 1)
СП 16.13330.2017 "СНиП II-23-81* Стальные конструкции"
СП 20.13330.2016 "СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия"
СП 22.13330.2016 "СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений"
СП 28.13330.2017 "СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии"
СП 43.13330.2012 "СНиП 2.09.03-85 Сооружения промышленных предприятий" (с изменением N 1)
СП 71.13330.2017 "СНиП 3.04.01-87 Изоляционные и отделочные покрытия"
СП 108.13330.2012 "СНиП 2.10.05-85* Предприятия, здания и сооружения по хранению и переработке зерна" (с изменением N 1)
Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.
3 Термины, определения и обозначения
3.1 Термины и определения
В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1.1 внутренний поток: Поток части сыпучего продукта при разгрузке, граница которого проходит внутри находящегося в состоянии покоя остального продукта и не соприкасается со стенкой силоса.
3.1.2 воронка: Нижняя коническая часть силоса.
3.1.3 зона перехода: Зона соединения (сопряжения) стенки с днищем.
3.1.4 кипящий слой: Состояние части сыпучего продукта, который при работе пневматических систем выпуска с нагнетанием воздуха или газа становится более однородным (гомогенизация) и приобретает свойства жидкости.
3.1.5 массовый поток: Поток сыпучего продукта при разгрузке, в котором все его частицы двигаются одновременно.
3.1.6 низкий силос: Силос с отношением высоты стенки к диаметру менее 1,0.
3.1.7 переход продукта: Верхняя граница части сыпучего продукта, находящегося при разгрузке силоса в состоянии покоя.
3.1.8 порошкообразный сыпучий продукт: Продукт, средний размер частиц которого менее 0,05 мм.
3.1.9 силос: Наземное строительное сооружение с загрузочным и разгрузочным отверстием, предназначенное для перегрузки или хранения сыпучих продуктов и состоящее из верхней цилиндрической части (стенки), крыши и конического или плоского днища.
3.1.10 смешанный поток: Поток сыпучего продукта при разгрузке, в котором канал текучести на одной части высоты силоса является внутренним, а на другой части высоты соприкасается со стенкой силоса.
3.1.11 стенка силоса: Цилиндрическая часть силоса.
3.1.12 сыпучий продукт: Смесь твердых частиц произвольной формы, находящихся в контакте.
3.1.13 центральный поток: Внутренний поток сыпучего продукта при разгрузке, в котором канал текучести располагается по центру силоса.
3.1.14 эксцентричное заполнение: Заполнение силоса, при котором пик насыпаемой поверхности сыпучего продукта имеет смещение относительно вертикальной оси силоса.
3.2 Обозначения
В настоящем своде правил применены следующие обозначения:
A - поверхность поперечного сечения стенки силоса (площадь поперечного сечения);
K - характеристическое значение коэффициента горизонтальной нагрузки;
p - давление;
t - толщина стенки силоса;
U - внутренняя окружность поперечного сечения стенки силоса;
z - глубина под эквивалентной поверхностью сыпучего продукта в заполненном состоянии;
4 Основные положения
Проектирование стальных вертикальных цилиндрических силосов для сыпучих продуктов и расчет их конструкций следует проводить в соответствии с требованиями СП 20.13330, СП 22.13330, СП 16.13330, СП 108.13330, ГОСТ 27751, ГОСТ 31385, ГОСТ 21778 и настоящего свода правил.
4.2 При проектировании стальных силосов для сыпучих продуктов следует:
- принимать конструктивные схемы, обеспечивающие необходимую прочность, жесткость и пространственную неизменяемость сооружения в целом, а также его отдельных элементов на всех стадиях возведения и эксплуатации;
- применять конструкции и продукты хранения в соответствии с техническим заданием.
4.3 Категории стальных силосов для сыпучих продуктов по взрывопожарной и пожарной опасности следует определять в соответствии с СП 12.13130.
4.4 Стальные силосы для сыпучих продуктов следует проектировать класса ответственности КС-2, степени огнестойкости II для силосов со сварными стенками (при их объединении в силосные корпуса) и степени огнестойкости IV для силосов со стенками из стальных листов, класса конструктивной пожарной опасности С0.
4.5 Стальные силосы для сыпучих продуктов проектируют как отдельно стоящими, так и объединенными в силосный корпус.
4.6 Наружные диаметры и высота стенок стальных силосов зависят от требований заказчика, установленных в техническом задании на проектирование, технологических возможностей заводов-изготовителей (размер стеновых листов оболочки и т.д.), объемно-планировочных и технологических решений.
4.7 Форма воронки силоса, углы ее наклона, размеры выпускного отверстия определяются с учетом надежного истечения сыпучего продукта.
4.8 Выпускные отверстия в силосах рекомендуется размещать центрально. В случае устройства нескольких выпускных отверстий они располагаются симметрично относительно осей силоса.
При наличии подсилосного этажа или наземной конвейерной галереи, тоннеля конструкция днища силоса определяется характером сыпучего продукта заполнения, типом разгрузочного оборудования, наличием каналов и активной вентиляции.
4.9 Силосы для хранения зерна и продуктов его переработки следует проектировать в соответствии с требованиями СП 108.13330.
Силосы для хранения других сыпучих продуктов следует проектировать в соответствии с СП 43.13330.
4.10 При проектировании стальных силосов для сыпучих продуктов необходимо предусматривать индустриальные методы их изготовления и монтажа с применением: листов и лент больших размеров; способа рулонирования (для сварных силосов); изготовления заготовок в виде "скорлуп"; автоматической сварки с минимальным количеством сварных швов, выполняемых на монтаже, а также других методов и технологий.
5 Нагрузки и воздействия
5.1 Общие положения
5.1.1 Конструкции стальных силосов для сыпучих продуктов следует рассчитывать на нагрузки и воздействия в соответствии с требованиями СП 20.13330 и ГОСТ 31385.
5.1.2 Воздействия на силосы следует определять с учетом геометрической формы силоса, свойств хранимого сыпучего продукта и профилей текучести, возникающих при заполнении и разгрузке силоса.
5.1.3 При расчете должны быть учтены следующие нагрузки и воздействия:
- временные длительные: от веса сыпучих продуктов; равномерного в длительной части горизонтального равномерно распределенного по высоте и периметру давления сыпучих продуктов на стенки силосов и звездочек; трения сыпучих продуктов о стенки силосов; давления сыпучих продуктов на днища силосов; веса технологического оборудования с учетом динамических воздействий от технологического оборудования; крена при неравномерных осадках фундаментов; неравномерно распределенного реактивного давления грунта на подошву фундамента при неравномерной разгрузке силосов; изгиба силосного корпуса при сблокированных силосах;
- кратковременные: возникающие при изменении температуры наружного воздуха; от кратковременной части горизонтального неравномерного давления сыпучих продуктов; давления воздуха, нагнетаемого в силос при активной вентиляции, газации, гомогенизации и пневматической выгрузке сыпучего продукта;
- особые: от давления, развиваемого при возможном взрыве пылевоздушной смеси.
5.1.4 Кратковременную часть неравномерного давления сыпучих продуктов следует принимать равной 0,7 соответствующих кольцевых и локальных давлений; остальную часть неравномерного давления, а также нормативное горизонтальное давление сыпучих продуктов, равномерно распределенное по периметру на стенки силосов на конкретной глубине от верха засыпки, принимают как длительные горизонтальные давления.
5.1.5 Нагрузки от собственного веса конструкции, веса оборудования, снега, ветра, коэффициенты надежности по нагрузке для них и сочетания нагрузок следует учитывать в соответствии с требованиями СП 20.13330.
5.1.6 При расчете на прочность коэффициент надежности по нагрузке от давления сыпучих продуктов на стенки и днища силосов следует принимать равным 1,3, а для нагрузок, вызванных температурными воздействиями и от давления воздуха, - 1,1.
5.2 Классы требований к силосам
5.2.1 В зависимости от номинального объема и особенностей эксплуатации силосы подразделяют на следующие классы требований:
- класс требований КС-1 - силосы с номинальной емкостью до 1000 т включительно;
- класс требований КС-2 - силосы с номинальной емкостью более 1000 т.
Класс требований силоса следует учитывать при назначении:
- требований к материалам, методам изготовления, объемам контроля качества;
- коэффициентов надежности по ответственности.
Классы сооружений по уровню ответственности следует определять в соответствии с приложением А ГОСТ 27751-2014.
5.3 Основные расчетные ситуации в силосах
5.3.1 Нагрузки на силосы от хранимого сыпучего продукта следует определять для максимального уровня заполнения.
5.3.2 Определение нагрузок при заполнении и разгрузке сыпучего материала должно выполняться по основным случаям нагружения, которые могут привести к разным расчетным ситуациям:
- максимальные горизонтальные нагрузки, перпендикулярные вертикальной стенке силоса;
- максимальные вертикальные нагрузки от трения;
- максимальные вертикальные нагрузки на дно силоса;
- максимальные нагрузки на воронку силоса.
5.3.6 Для расчета нагрузок в силосах учитывают следующие нагрузки:
- при заполнении на вертикальные участки стенки;
- при разгрузке на вертикальные участки стенки;
- на воронку при заполнении;
- на воронку при разгрузке;
- при заполнении и разгрузке через выпускное отверстие.
5.4 Дополнительные расчетные ситуации
5.4.1 Силосы с различной гибкостью (отношение высоты к диаметру), геометрией воронки и расположением выпускных отверстий приводят к различным расчетным ситуациям (см. рисунок 5.1).
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.