Statická analýza ocelových zásobníků

Hlavní část navrhované konstrukce sestává z 24 spojených sil s pyramidovými výsypkami. Nominální kapacita každého sila je 30 m³. Konstrukce a rozměry všech sil ve skupině je téměř identická: výška sila 3.500 mm, výška výsypky 2.250 mm, obvod vnitřních stěn je 2.992 mm. Sila jsou uspořádána do dvou skupin po 2 × 6 symetrickým vzhledem k podélné ose budovy. Celá konstrukce je tvořena hlavním nosným rámem vynášejícím sila, ztužující rám stěn a vlastní stěny sil a výsypky a konstrukce jeřábové dráhy a střechy. Každé silo je tvořeno ztužujícím obvodovým rámem o vnějších rozměrech 3.100 × 3.100 mm. Tyto rámy jsou uloženy na sloupech ve výšce 5.726 mm tak, že výška horní hrany sila je 9.500 mm. Podjezdná výška pod výsypkou 3.100 mm je zajištěna. Nosná konstrukce vynášející sila je tvořena 28 sloupy a zabírá plochu 255 m². Silo je navrženo z pěti šroubovaných částí a svařovaných součástí.Čtyři stěny sila jsou tvořeny dvouvrstvým ocelovým tenkostěnným panelem s ortogonálními vnitřními výztuhami. Jsou použity dva typy panelů (I) vnitřní - plnící funkci dělící stěny a (II) vnější - obvodový. Výsypka je z plechu s přivařenými výztuhami tvaru U. Nosná a ztužující konstrukce stěn sila je tvořena svařovaným obdélníkovým systémem prutů s uzavřeným profilem.
Horní okraje rámů prutů sousedících sil pod dělicími stěnami jsou svařované. Spodní okraj je spojen přerušovaným svarem k prvkům hlavního nosného systému. Stěna sila je tvořena čtyřmi navzájem šroubovanými panely. Hlavní nosný systém vynášející skupinu 24 sil je tvořen prostorovým polotuhým rámem. Tento rám je tvořen sedmi rovinnými rámy po 3.100 mm. Rohové stojky dvou vnějších rámů jsou tvořeny profilem HEB 300. Dvoukomorový profil příčle je svařen z 2 × IPE 500 a dvou plechů tvořících vnější stojiny. Sloupy vnitřních rámů jsou z HEB 340 a příčel je opět z dvoukomorového uzavřeného profilu 2 × IPE 600 + 2 × plech. Aby byla dosažená dostatečná tuhost příčel je navržena průběžná se dvěma mezilehlými stojkami. Šest krátkých příčných prutů (dva profily HEB 280 a čtyři HEB 220) jsou spojeny šroubovým přípojem k hlavním rámům tak, aby tvořili souvislou podporu pro spodní obvodový rám stěny sila. Stabilitu rámu zajišťují dvě ztužidla navržená u vnějších rámů a jedno ve vnitřních rámech. Nosný systém jeřábové dráhy je navržen jako polotuhý prostorový rám spojitě připojený k systému vynášejícímu skupinu sil. Sloupy tvoří pokračování nosných sloupů hlavní konstrukce a jsou k nim přišroubovány. Profil sloupu se skokově mění po výšce od IPE 360 po IPE 240. Nosník jeřábové dráhy je tvořen profilem HEB 220, k němu jsou přišroubovány kolejnice. Vaznice střechy jsou navrženy ze Z profilu a zajišťují přenos vodorovných sil ve střeše. Stabilita střechy je zajištěna dvěma ztužidly.

ANALÝZA KONSTRUKCE
Zvolená koncepce konstrukce s poměrně volnými vazbami mezi hlavní nosnou konstrukcí a ztužujícími rámy sil umožnila následující postup při statické analýze. V prvním kroku byly provedeny statické analýzy návrhových variant konstrukce vlastního sila. Po výběru konstrukce byla provedena podrobnější analýza sila, určilo se zatížení hlavní nosné konstrukce a provedla se analýza variant nosné konstrukce. Následně byl optimalizován návrh konstrukce sila s respektováním všech dodatečných požadavků. V konečné fázi byly provedeny statické výpočty hlavní nosné konstrukce.

Nezkrácený článek včetně fotek, tabulek a grafů najdete v říjnovém čísle 5/2004.

Autor

• Prof. Ing. Bajer Miroslav CSc.