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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15】m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3】0m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%~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
! 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
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60%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
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?3.3.10— , 多年来《的,实践证?。明,直径大于或等于21!m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?。
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,%10烈《度,~11烈度》区,约为:4,6,.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《19:76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、1】0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,.,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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