До 1948 г. для расчета цементных силосов пользова­лись формулами Янсена—Кенена, по которым определя­ли вертикальное и горизонтальное давления в силосах, загруженных цементом. При этом основными параметра­ми для определения давления принимали: угол внутрен­него трения для цемента ср=30° и коэффициент трения цемента по бетону f=0,58. Диаметр силосов принимался равным 11м при высоте силосов 22 м. Силосы связыва­ли между собой попарно и располагали в один ряд. В середине между парными силосами строили упаковоч­ную и лестничную клетки. Цемент выгружали цепными элеваторами или через донную галерею, оборудованную шнеками. Толщина стенок силосов принималась равной 18 см при армировании их кольцевой сеткой из армату­ры в один ряд с перепуском стыков на 20 диаметров. Бе­тон для стенок принимали марки Ml 10. По проекту с такими данными, в то время типовому, было построено много силосов на цементных заводах.

На основе материалов аварий силосов Техническими условиями устанавливались специальные требования по производству и приемке строительных работ при возве­дении силосов, направленные на обеспечение необходимо­го качества работ. Введен специальный контроль за ус­тановкой арматуры путем выборочного просвечивания стенок силосов или пробивки борозд.

Несоблюдения технологических правил бетонирова­ния сооружений в подвижной опалубке и грубые нару­шения технических условий на производство строитель­ных работ имели место в силосных корпусах, построен­ных за последние годы.
При возведении железобетонных силосных корпусов и рабочих башен зерновых элеваторов в подвижной опа­лубке из-за недостаточного надзора и неправильного ве­дения работ были срывы бетона, места которых своевре­менно не заделывались качественным бетоном. Наблю­дался случай, когда под давлением зерна вывалилась стена силоса элеватора. Отмечены также факты переко­сов подвижных форм.

Характер разрушения стенок силосного корпуса сви­детельствует об отсутствии монолитности конструкций и низкой прочности бетона во многих местах стенок сило­сов. В некоторых силосах и звездочках при производстве работ происходили сплошные горизонтальные срывы; бетон на высоте 4,3…5 м был смят на 30…60 см по вы­соте и разрушен. В сохранившихся частях стенок сило­сов № 301 и 308 в местах срывов бетон легко можно бы­ло разобрать руками. Это объясняется повреждением бетона в процессе его схватывания скользящими форма­ми вследствие срыва и нарушения структуры бетона.

 

Анализ причин обрушений отдельных силосов и си­лосных корпусов, а также деформаций на других подоб­ных объектах показывает, что основными причинами об­рушений и деформаций явились: грубые нарушения пра­вил производства работ по возведению железобетонных сооружений в скользящих формах; отступления от проек­тов в процессе строительства; недостаточная квалифика­ция и отсутствие опыта в строительстве элеваторов у технического персонала строек; слабый технический кон­троль со стороны заказчика за соблюдением правил про­изводства работ.
Анализ обрушений силосов и силосных корпусов по­казывает, что действительная работа их под нагрузкой недостаточно изучена: вопросы распределения усилий в стенках силосов, влияния температурных напряжений, величины напряжений в нижних зонах силосных корпу­сов от реакций грунта и ряда других факторов подлежат дополнительному теоретическому и экспериментальному изучению.

Однако следует признать, что пока нет достаточно убедительного теоретического обоснования увеличений давлений при выпуске сыпучего материала из силосов и нужны дальнейшие теоретические и экспериментальные работы, направленные также на теоретическое обоснова­ние мероприятий по снижению горизонтальных давлений.

Учитывая, что основные дефекты силосов, построен­ных за время 1950—1961 гг., объясняются низким каче­ством строительных работ, СН 302—65 предусмотрены требования по повышению надежности сооружений. Ми­нимальная марка бетона принята М 200, при этом учи­тывается особенность укладки бетона в скользящую опа­лубку, в связи с чем расчетное сопротивление бетона на сжатие умножается на коэффициент 0,75. Усилены го­ризонтальная и вертикальная арматуры нижней зоны стен наружных силосов, а толщина наружных стен сило­сов диаметром 6 м увеличена с 16 до 18 см.

В 1954 г. на цементном заводе произошло обрушение монолитного железобетонного силоса, полностью загру­женного пластифицированным цементом в количестве 2600т.
Силосный корпус (рис. 24), состоящий из 12 цилин­дрических силосов, был построен по типовому проекту, разработанному в 1950 г. Проектом предусматривалось возведение цементных силосов из двух групп по 6 сило-сов в каждой группе. Высота силоса от днища до верха 26,7 м; внутренний диаметр 9,5 м; толщина стенки 18 см; бетон марки М 140. Армирование стенок силоса запро­ектировано из двойной гладкой арматуры в виде отдель­ных стержней с крюками.

В результате установлено, что в процессе строитель­ных работ были допущены значительные отступления от проекта: кольцевая арматура была уложена в количест­ве, значительно меньшем проектного; толщина стенок в отдельных случаях составляла 15,5… 16 см вместо 18 см. Качество бетона, уложенного в сооружение, признано удовлетворительным.
С наружной стороны уцелевшей части стенки силоса № 7 была вскрыта кольцевая арматура в штрабе высо­той 3,5 м. Эквивалентное сечение установленной армату­ры составило 82 % проектного.

Проверочный расчет армирования стен силосов, при­нятого в проекте, показывает, что давление цемента на стенки силоса определено по формулам Янсена — Кене-на с поправочным коэффициентом 1,5. Комиссия отмети­ла, что до 1952 г. не было нормативных указаний о порядке учета нагрузок при расчете цементных сило­сов.
Следует отметить, что в процессе эксплуатации были случаи засорения выпускных отверстий из силосов вслед­ствие того, что в них из верхней галереи попадали куски древесины, комья слежавшейся цементной пыли и т. п. Чтобы улучшить выход цемента, повышали давление для подачи увеличенного количества воздуха, причем давление подаваемого воздуха из воздушной системы не контролировалось. Выходные клапаны воздухопроводов не были опломбированы.