Elewator kubełkowy do silosu homogenizacyjnego nr 1 – Cementownia Nowiny (Dyckerhoff)
Inwestycja polegała na zabudowie elewatora kubełkowego BEUMER transportującego mączkę kamienną do silosu homogenizacyjnego nr 1 w Cementowni Nowiny (grupa Dyckerhoff). Samo urządzenie dostarczył niemiecki producent BEUMER Group, w naszym zakresie znalazło się zaprojektowanie pełnej dokumentacji wykonawczej konstrukcji wsporczych, fundamentów oraz wiaty zadaszenia dolnej podstawy elewatora przy istniejącym silosie o wysokości około 61 m.
Projekt zrealizowaliśmy wspólnie z biurem projektowym BMH Projekt w roli głównego projektanta i technologa; branża konstrukcyjno-budowlana była w naszym zakresie.
Zakres opracowanej dokumentacji
- fundamenty żelbetowe – fundament F-1 pod elewator (blok 2,0 × 2,9 × 1,0 m posadowiony bezpośrednio na istniejącej płycie fundamentowej silosa z zakotwieniem w istniejącej konstrukcji) oraz F-2 i F-3 pod słupy wiaty
- trzy stalowe konstrukcje wsporczerozmieszczone na różnych wysokościach trzonu elewatora:
- podpora Az-100 na poziomie +9,2 m – stalowy ruszt pełniący rolę podpory bocznej oraz pomostu obsługowego, mocowany do stropu żelbetowego silosa kotwami chemicznymi
- podpora Bz-200 na poziomie +25,5 m – stalowa rama kotwiona do płaszcza silosa, stabilizująca elewator w płaszczyźnie poziomej
- podpora Cz-300 na poziomach +61,91 m i +66,05 m – rozbudowana konstrukcja z kratownicami pionowymi, pomostami obsługowymi, klatką schodową i schodami dwubiegowymi prowadzącymi z istniejącego stropu silosa
- stalowa wiata Dz-400 chroniąca dolną podstawę elewatora wraz z urządzeniami zasilającymi
Wysokość zabudowy sięga 66 m. Materiały: stal profilowa S235JR, beton C25/30, stal zbrojeniowa A-IIIN. Konstrukcje stalowe wykonano w klasie wykonania EXC3 zgodnie z PN-EN 1090-2 z poziomem jakości spoin B oraz zabezpieczeniem antykorozyjnym natryskowym zestawem farb (Sa2.5 + Epinox 98 + Emapur).
Wyzwanie inżynierskie – analiza CFD obciążenia wiatrem
Specyficzna lokalizacja elewatora w bezpośrednim sąsiedztwie istniejących obiektów przemysłowych – baterii dwóch silosów wysokości 61,5 m i średnicy 15 m oraz przyległego budynku młynowni – tworzyła nietrywialny przypadek obciążenia wiatrem. Standardowe współczynniki ciśnienia wiatru z norm Eurokod (PN-EN 1991) zakładają obiekt wolnostojący, podczas gdy nasz trzon elewatora znajdował się w aerodynamicznej „kieszeni" pomiędzy sąsiednimi obiektami.
Dla uzyskania realistycznych wartości obciążenia przeprowadziliśmy analizę CFD (Computational Fluid Dynamics) przepływu powietrza wokół konstrukcji w narzędziu Easy CFD. Wynikowe współczynniki ciśnienia wiatru istotnie różniły się od wartości standardowych, co bezpośrednio wpłynęło na wymiarowanie elementów stalowych konstrukcji wsporczych. Analiza CFD okazała się kluczowym elementem prawidłowego oszacowania nośności konstrukcji w rzeczywistych warunkach zabudowy – pozwoliła zaprojektować konstrukcję bezpiecznie, bez nadmiernych zapasów wynikających z konserwatywnych założeń standardowych.
