3》.3 结构选型】
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》3.3.1 筒】仓结构六部分的划】分是为了在设计中】进行:技术比?。较时有一个统一的】技术口径仓上建筑】物是指仓《顶平台以上的建筑】包括单层或两—层及以上的厂房仓】顶是指仓顶》平台或仓顶平台及与!。仓,壁整体连接的—。钢筋混凝土梁板结构!、用:于大直径筒仓或仓】壁落地的《圆形筒仓《的截锥壳或截球壳、!大跨钢结构及大【跨空间结构》仓壁是指直接承【受贮料水平压—。力的:竖壁仓底是指—直接承受贮》料竖向压力的结【构是:由平板?、梁板式《结构加?填料及各种壳体形成!的漏斗等结构—。仓下支承结构是【指,仓底以?下的筒壁、柱或墙壁!它是仓壁、仓底和基!。础之间起承上启【下作用?的支承结构基础【是指落地仓》壁、筒壁、柱或墙】壁以下的部分图【3.3?.1只代表筒仓结构!仓型划分的示—意未包?括所有?行业某种特定的仓型!
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3.3.2 】式(3?.,3.2)是选定圆】形,筒,仓,。仓壁厚?度的经验公》式按此公式计—算的壁厚与我国已】建成的直径在—15m及《以下筒仓的实际壁】厚基本相《符可以满足设计【要,求直径大于》。15m的筒仓应【按公式的附注进行】调整直?径大于30m或贮料!重力密度《较大的圆《形筒仓或大型圆形浅!仓在:初设阶段可按本【条附注的规定—。进,行估算在《此基础上《经过验算后再最【终确定施工图设【计阶段的筒》仓壁:厚,
3【.3.4 如何】选择适当的仓底形式!是筒仓设《计的重要环节之一】根,据煤炭系统多年【来,建成筒?仓的统计《表明圆形筒》仓仓底结构的钢材消!耗,约占整个筒仓钢【材消耗的17%~】35%平均约为【。30%而且在直径、!贮量:相同条?件下由于仓底结【构选:型的差异材料消耗】指标:变化幅度很大仓【底结构的《布置合理《与否仓底《与仓:壁的不同的连—接,方式对于保证滑模】施工的连《。续性以及对计算工】作量:的简化程度均有【直接的?影响此外仓》底是否合理对于【卸料畅通与否的【影响:也很大
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【仓底:选型的四项原—则是基于上述几个方!面的情?况从筒仓设》计经验中总结—出来的对筒仓设【计具有指导意义图】3.3?.4只是几种常用】的仓底形《式是结合国》内外筒仓设计的实践!经验技术上比较【成熟、行之有效【及技术?经济指标比较合【理的:常用普通仓底形式它!既有推荐的性—质同时?又未做硬性规定【以利于今《后,设计中推陈出新对于!仓底与仓壁的—。连接方式在建—材、水?泥及电力等》工业部门为适—应特殊卸《料设备的需要—还,。。有其他的仓》。底结构形式在这些】工业部门也》是行之有效的图3.!3.:4并不能代》表各行业现》有筒仓的全》部仓:型本标?准也未能全部列出仓!底与仓壁的连—接方:。式一般有《两种
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!(1)?整体连接仓》底结:构与仓壁整体浇注】结构变形《互有影响在连接范围!内仓壁和仓底—。不仅有薄膜》内力而且还存在【弯矩:。和剪力对于小直径筒!仓多釆用这种连【接方式其优点是【整体性好缺点是【不便于滑模施工【计算也比较复—杂漏斗与《仓壁整?体连接点的内—力,如,图3所示
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》图3是一个最简【单的:。。。漏斗与仓壁》的,。整体连接只有—将其连接部位各【构件间的《内力求解后各构【件才能按静定结【构进行计算而—且这些内力还要传递!一定的范围后才能忽!略其对薄膜应力的】影响;下部筒壁【由于受漏斗及环【梁的:影响尤其是》滑模:施工时施工》至此:必须停工待漏斗及环!梁施工完毕》后才能重《。新组装模板重新开始!滑模:
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【(2)非整体—连接仓底通》。过边梁或《环梁:简,支于筒壁壁柱上或与!筒壁完?全脱开由于没有其他!构件:的约束仓壁只产生薄!。膜内力减少了因薄壁!筒壳刚度《突变而产《生的附加内力这种】连接的?主要优?点是便于滑模施【工并简化了计算过程!正是由于《有了滑模施工—技术圆形筒仓这【。种结构形式》。。。的构筑?物才得以迅》速,发展得到工》程界的普《遍欢迎在国外目前普!遍釆:用这种?连接方式我国近年】来在:煤炭及其他》行,业的筒仓设》计中也大量釆用直径!15m以上的—。。大型筒仓《釆用非整《体连接方式》施工后效果》较好深受《施工单位的欢迎
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3.3.!5 筒仓》仓底结?构和基?础所耗的钢材、水泥!通常占整个筒仓【钢材、水泥指标的6!0%以上因此选用合!理,。的仓底结构和基础形!式是体现筒仓设计经!济合理的《重,要环节?当筒仓直径》。在1:5,m及以上时如工艺允!。许应优先考虑设内】柱以减少仓》底和基础《的结构跨《。度
【。。3.3.6 — 筒仓之间》或筒仓与其》他建(构)筑物之间!相互搭接的连—接,。构,件或建筑结》构其:连接形式釆》用简支形式的支座】受力最?明确有?。利于结构的计—算和施工地震区应按!防,震要求设计抗震支座!以适应地震作—用产生位移及防止因!地震振?动使连?接构件?脱落
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3.3【。.8 当筒仓直径!较小时仓顶结构一】般釆用钢筋混凝土】梁板结构对于大型圆!。形浅仓再釆用普通梁!板结构既不可能也】不经济本条》所列大直径》筒仓仓?。顶的结构形式是近】年来我国大直径筒仓!仓顶结?构设计中《普遍釆用《的结构形式用于筒仓!仓顶由杆件》为,受力主体、薄壁【面层为辅助》材料组成的》空间壳体或网架构】成的空间《结构应防止出现机动!体系或瞬间可变体】系的空?间,结构保?证,结,构的整体《稳定性钢构杆件应】。。验算:其受力平面内、【外的稳?定性对于直》径较大的普通筒仓】的仓顶结构》采用整体浇筑的截】锥壳体由《于计:算、施工都很复杂在!国外:的筒仓设计中基本不!再釆:用在国内凡》设计理念合理的筒】仓也以?其他简便的结构【形式:。代替这种繁》杂的截?。锥壳仓?。顶
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》3.3.10 【 ,多年来?的实:践证明直径大—。于或等于21m尤】其是贮?料,重力密度大并按【裂缝控制配筋—。的筒仓?釆用:普通钢筋混凝—。土结构设计》和施工很难》满足正常使用—极限状态的要求故】。本条规定在设—计时应根《据不同贮料的工艺】对裂缝?控,制的要求釆用全【预应力或部》分预应力结构—
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3:.3:.1:1 在仓顶设【置有厂房框架—柱,。时支柱?应直:接,作用于仓壁顶部的环!梁上有?利,于支柱通过环—梁将集中荷载分【布在仓壁上避免应力!集中本条规定是通】过总结多年来我国】筒仓设?计的经验《确定的
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3.3《.12? 筒仓的》抗,震能力主要取决【于仓下的《支承结构海城、唐】山及近年《来我国?发生的?大地震对煤炭—、冶金及建材等系统!筒仓震害《的资料?表明柱承式方仓【。震害严重《。筒壁支承的圆形筒仓!最轻其中唐》山地:区柱支承《筒仓的倒塌及严【。重损:害率在?9,烈度区约为2—2,.2%10烈度~1!1烈度区约为—46.?6%其震害破坏【部位大都《在柱与其上部仓壁】或与其基础的连接部!位筒壁支承的圆【形筒仓的倒塌—几乎没有由此可见筒!壁支承或筒壁—与内:柱共同支承的仓下】结构形式其抗震性能!优于柱支承的仓【下结构?形式从结《构特征上分析—圆形:筒仓的筒壁因其为空!间轴对称旋转壳体结!构刚度?较大抗变形适应能】力强抗扭《转性能也较好地震时!刚度大的结构—耗能明显加大对地震!作用效应的消—能作用有《明显的效果国内外】研究表明《筒壁支?承,的筒:仓其可?靠度比柱支承的【筒仓大?是,震害较轻的原因之一!另外上部仓》体与仓下支承结构】连接:处筒壁支承的筒【仓,与柱:支承:的筒仓?相比截面《变化缓和不像柱支承!筒仓那样发生巨【大的刚度突变从而】消除了应力集—中减少地震作用效应!对结构的破坏此【外筒:壁支承或筒》壁与内柱共同支【承的筒仓一般釆用】条形、环形或筏【形基础基础与地基】接触面较大相应的】阻尼:也大筒?仓整体稳定性好这】也都是筒《壁支承?。抗震性能优于—柱支承的有》。。利条:件1976年唐【山地震前在唐山【。地区设计的筒—仓是没有抗震—设防的震后的筒【壁,支承筒仓的破—坏如上?所述是最轻》的由此可见筒壁【支承的圆形筒仓【。的可靠度是相当【大的
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对于柱支!承的筒仓其结构形】式是典型的上大下小!、上重下《轻的鸡?腿,结构造成仓下—支柱的轴压比—较大且大多数工程釆!用单独基础仓体稳定!性差上部仓体—与仓底支柱的连接】处,其刚度往往有较【大的突变使支柱的延!性较差在排仓或群】仓贮料不对称时【地震效应的》扭转作用将会加剧】筒,仓的破坏虽然—柱承式筒仓的—抗震能力差但由于工!艺设计的需要在抗震!设防区也无法—完,全避免建《造柱承?式筒仓即《使是筒壁支承—的圆形筒仓当仓【下筒壁开洞过大【时也会影响筒仓的抗!震能力因此对—这类筒仓应釆—取措施满足抗—。震要求
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】仓顶建筑物在—。地震荷载《作用下受鞭梢—效应的影响有—动,力放大?的作用从《实际震害中可—以看到在辽》南地震中建在7、】8烈度设防区内的筒!仓不论釆《用何种材料仓顶建】筑物:只要设计合理绝【大多数?均未倒塌在唐山地震!中由于地震烈度高至!9、10烈度甚【至更:高仓顶建筑物—绝大多?数,倒塌其?中,砌体结构破坏更为突!出而钢筋混凝土框架!结构特别是》。钢结:构承重、轻质围护】墙,的仓顶建筑物—破坏:。程,度明显减轻有的还相!当完:好因此仓顶建筑物】应尽量?采用轻质且耐—火的建筑结构是制】订本条规定的依【据
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—有些:工业的生产系统设】计时经常将筒仓【仓顶作为工业场地】制高:点设置与筒仓—。功能无关附属建筑】、构筑物如水—塔、给排水设施、避!雷塔架等构筑物【对筒:仓安:全运行非《常不:利因此本《条规定不应在仓顶设!置与筒仓无》关的:。建、构筑物
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3.3.1】3 近年来—为,了装料通畅》有些设?计在输送机头部【不,加挡板?及溜槽造成物—料呈抛物线形式直】接砸向仓壁》尤其是块状物—料致使仓壁开裂【破坏严重者造成仓壁!。大,面积崩塌因此—筒仓装料应防止【采用抛物及》不均匀的装料方【式至于?。偏心装?料只要?偏心距(e)不大于!临界值可忽略其【影响
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3.3.1—4 有些大直径筒!仓为了支撑大跨【度仓:顶结构在仓》内设置立柱》、支架或筒形支【柱在有限《空间:中料流对这些—构件:的作用力很不明确对!这些构件的磨损、撞!击造成的破坏也不易!发现形成《。。安全:隐患这些构件—还将严重影》响贮料的重》力,流动:甚至造?成堵仓设计不应【顾此失彼为确—保筒:仓安全运行》、设计合理应按本】条的:规定执行
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3.3—.15 由—于圆形筒仓设计充分!利用了薄《壁筒壳?的结构优越性使这】种筒仓得到》大量的推广和使用其!。壁厚与筒径之比几乎!与鸡蛋皮《相似因此在筒壁或】仓壁内侧《壁面上?设置吊挂构件、螺】旋溜槽及其他—影响物料流动的【设施将使轴对称旋】转薄壳结构的受力非!常不:。明确作?用,力不:对称、不均》匀及应力集中这【种受力状《态对薄壁结》构非常不利;若干】年前:国外:曾在较小的》筒仓的仓壁内侧设置!过固定在仓壁上的】螺旋溜槽其使—用效果?。并不理想正》。是,由于以上原》因这:种设计已被》淘汰我国的筒—。仓设:计者不应把已经【过时的设计理念作为!新发现我们的工艺】。设计者应汲》取别人的教训—不应再顾此失彼
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3—.3.?16 《预应力仓壁上需【要设置埋件时应釆用!预埋若施工后—再设置埋《。件,其埋件的锚筋必【然要经过钻孔—后埋置钻孔将会影响!伤及预应力筋这将】会影响预应力—仓壁的局部甚至【整体结构的》安全为此必》须明:确这种后置埋件的】施工要求
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