Stalowy silos 3000 m³ na mąkę wapienną – Cementownia Dyckerhoff Nowiny

Zakres opracowania

Projekt techniczny i wykonawczy stalowego silosa magazynowego o pojemności 3000 m³, zrealizowany w ramach inwestycji budowy instalacji do transportu, magazynowania, dozowania i mieszania mąki wapiennej do produkcji cementu na terenie Cementowni Dyckerhoff w Nowinach. Opracowanie objęło kompletną konstrukcję obiektu o całkowitej wysokości 52 metrów:

• Żelbetowy fundament płytowy – monolityczna płyta w kształcie ośmiokąta o wymiarach 20 × 20 m i grubości 160 cm, wraz z trzpieniami słupów i ścianami fundamentowymi.
• Stalową konstrukcję wsporczą – układ przestrzenny na planie ośmiokąta foremnego, ze słupami głównymi o przekroju krzyżowym, mieszczący urządzenia technologiczne na trzech poziomach.
• Silos stalowy 3000 m³ – walcową konstrukcję powłokową z dnem stożkowym i płaskim stropem, o średnicy wewnętrznej 12,5 m.
• Nadbudowę technologiczną na stropie zbiornika – konstrukcję ramową mieszczącą instalację napełniania silosu.
• Estakadę komunikacyjną – przestrzenną kratownicę łączącą istniejący budynek młynowni ze stropem silosa.
• Obliczenia statyczne całości konstrukcji.

Projekt zrealizowany na zlecenie firmy BIKO Serwis jako generalnego realizatora inwestycji, dla inwestora – Dyckerhoff Polska.

Charakter wyzwania inżynierskiego

Sercem projektu jest stalowa konstrukcja powłokowa silosa – wymagająca dziedzina inżynierii konstrukcyjnej, projektowana zgodnie z normami Eurokod dla silosów i zbiorników. Walcowy płaszcz zbiornika zaprojektowano z carg o zróżnicowanej grubości blachy, dobranej w funkcji parcia magazynowanej mąki wapiennej, ze wzmocnieniami w postaci żeber pionowych i poziomych pierścieni usztywniających oraz pierścienia podporowego w strefie oparcia na konstrukcji wsporczej. Dno zbiornika stanowi lej zsypowy złożony z dwóch współosiowych stożków ściętych. Konstrukcja powłokowa wymagała analizy wytrzymałości i stateczności płaszcza – zagadnienia odrębnego od projektowania klasycznych konstrukcji szkieletowych.

Obiekt łączy w jednym projekcie pełen wachlarz konstrukcji: żelbetowy fundament płytowy przenoszący obciążenie od w pełni napełnionego silosa, stalową szkieletową konstrukcję wsporczą ze słupami o przekroju krzyżowym, powłokową konstrukcję samego zbiornika, ramową nadbudowę technologiczną oraz przestrzenną kratownicę estakady. Konstrukcja wsporcza, zaprojektowana na planie ośmiokąta, mieści urządzenia technologiczne na trzech poziomach i stanowi oparcie silosa w ośmiu punktach poprzez pierścień podporowy. Estakada komunikacyjna, zaprojektowana jako kratownica przestrzenna, wpięta jest jednym końcem w istniejący budynek młynowni, a drugim w płaszcz nowego silosa – co wymagało dostosowania do geometrii zastanego obiektu. Realizacja inwestycji objęła również demontaż istniejącego podziemnego zbiornika na olej napędowy, kolidującego z nową budowlą.

Charakterystyka techniczna

• Pojemność silosa: 3000 m³
• Wysokość całkowita konstrukcji: 52,2 m
• Silos: średnica wewnętrzna 12,5 m, wysokość 28,1 m, konstrukcja powłokowa walcowa z lejem stożkowym
• Fundament: żelbetowa płyta monolityczna, ośmiokąt 20 × 20 m, grubość 160 cm, beton C30/37
• Konstrukcja wsporcza: układ ośmiokątny, słupy główne o przekroju krzyżowym spawanym
• Nadbudowa technologiczna: wysokość 11,2 m, konstrukcja ramowa
• Materiały: stal S235JR, S355J2; beton C30/37
• Magazynowany materiał: mąka wapienna do produkcji cementu