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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1:5m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1【5m的筒仓应按【公式:的附注进行调—整直径大于30【m,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
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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:%~3?5%: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
】。 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15m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
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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
3!.3.1《0 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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3.3.11 ! 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
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22.2%1】0烈度?~11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1?97:6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
】 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
】3.:3.:13 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?
—3.3.14 】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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