4 — ,结构上的作用
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4》.1 作用分类及!荷载效应《组合
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》 根据现行国家标】。准建筑?结构可靠度设—计统一标准GB【 50068及工程!结构可靠性设计【统一标准《G,B 5?0153《的规定由各种原因】在结构上产生的内力!、变形、裂缝—及位:移等称为结构上的】效应:能使结构产生效应的!各,种原:因称为结构上的作用!(act《ion)施》加在结构上的集中力!。或分布?力为直?接,作用也?称荷载引起结构【外加变形或》。约束变形的原因【为间接作用》如温度变《化、材料的收—缩及徐变、地基【变形:。及地面运动等过去】也统称为《荷,。载因为间接作用并不!是以力的形式—出现统称为荷载后】使两:种不同?的,作,用等于?没有区别现行国家标!准建:筑结构荷载》规范GB 5—000?9只限于《直接作?用(荷载)》和间接作《用的内容本》标准中对于》。施工中?可能出现的短暂【作用未?。做规定?应由:相关施工规》范,考虑
4!.1.1 永久】荷载:中的其他构件作用】力是指搭接在筒仓】上的建(《构)筑物如胶—带输送?机栈:。。。桥及:通廊等传《来的荷载以》往在我国煤炭、【电力:系统的筒仓设计中由!。于温:度作用的《因素和计算比—较复杂温度作—用对小?型筒仓又不是主要】。控制值为了简—化,计算:原规范将温度作【用效应折算为环拉】。力;筒仓的环—境温度作用包括季节!温差、?仓,内外温差(包括贮料!的温度作用)—和日照温差;我【国地域辽阔地形复杂!各种大气环境下的】温差变化各异即使在!同一地?区也有?悬殊的温《差季节温《差虽然每年都有一】些变化但总体是稳定!的只:要工艺生产系—统维持正常运行【贮料的温《度,作用:效应也是长期存【在的:人,们不可能按小时或分!秒计算随机的温度变!化作用这种复杂【温度作用工况及【其各种参数》。的取值目《前,还没有完全相同的构!筑物可借《鉴只:。能按起控《制作用的不利工【况计算其对》结,。构的最大《及最不利《作用季?节及筒?仓的内外温差作用】是主要的《也,是长期存在的其【温度作用的效应也】不容忽视尤其—是大型及超大型筒仓!还影响到《结构安全及配筋由】此可见?虽然:。温度随时间变化的幅!。度是可变的但年【温度变化幅度基本是!稳定:的本:标准将温度作用划】为永久荷载是合理的!对于:认定短期的》。温度作用为筒—仓设计的控制值时】可不受本条规定的】限制
】 : 对?温,差变化较大、工况】复杂:的大型或超大型筒仓!应根据具体温度条】件,和实践经验》进行温度作用—效应的验算;近年来!大量建造的直—径大于3《0m的大《型及超大型筒仓【。原,规范对温度作用效应!的规定已不能满足设!计要求本《次修订除将原规【范第4.1.1条】“,注”中的内容保【留,并改为条文》外对直径《大,于3:0m的大《型及超大型》筒仓增加了第4.】。3.1条~第4.】3.11条温度【。应力计算的内容【
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可变荷!载,。中的设备荷载除竖】向,作用的?荷载:外尚应考虑作—用于筒仓《上的水平《力如带式《输送机或《强力带式输送机等】对筒仓的拉力—
】 筒?。仓结构只《是一:种供特?定生产工艺使—用的构筑物不同【的工艺设计》有不同的贮料、【生产系统及专用的】设,。施,、设备因此这—些设施及设备—的荷载只能由工【艺专业提供资—料才能?作为结构设计—。的依据筒仓结构的】设计者不《是生产工艺及其系统!的专职设计人—员不属于同一种【专业为此《筒仓结构《设,计者所釆用的与其存!贮功能、设施—及设备有关的资料】必须由工艺》专业的设计者提供或!认可才能进行结构设!计在此条件下—设计的筒仓结构【才能:确保系统的安全运】行
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4.1.】3 : 筒仓是以》贮料:。荷载为主的特种结构!荷载组?合,。应区别于一般建【筑物因此本标—准对荷载组合做了】必,要的:规定和简化对—。现行国家标准建筑结!构,荷载规范GB 5】0009《通用公式中对筒仓设!计,不可能出现》的荷载工况》本,。标准进行了必—。要,的省略但基本组合原!则是一致的
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》 由于筒仓的用】途广泛贮料种类繁多!应根据贮料的特性】及用途确定荷载【组合:可能:严重影响环境、民生!、国防及使用—年限要求《超过:50年的《筒仓都?可算:作特殊用途的筒仓】
—4.1?.4 ? 筒仓起控制作用的!永久荷载主要是【筒仓的自重起—控制作用《的可变?荷载主要《是贮料故在筒—仓结构按承载—。能,力极限状态计算的荷!载效应?组合:。。中需着重体现起控制!作,用的荷载
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, ? 可变荷载效应控】制的组合中筒仓【的高度与外径之【比,(,。H/D)大于—或等于10且有【台风:作用:的地区?应考虑?风的作?用其他条件下可【不计:
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4《.1.5、》4.:。1.:6, 在本次对原规范!修订:之,前我:们曾向?全国煤炭《。、冶金、建材、电】力及粮食《行业的筒仓设计、使!用及施工近》百,。多个单位《发出:函调:从函调反馈的意见】可以得出肯定的结】论按原规《范设计的筒仓经【过多年的实践经【验证明其可靠—。度是适当的》影响筒仓使用安全】的主要控制荷载是】筒仓构件的重力【及,其贮料荷《载
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,4.1.7 【当筒仓有顶》盖时筒仓的仓—容比:会受到顶盖的影响】无顶盖筒仓仓壁顶】面以上?根据不同《的设备及贮料特性】可能:存在不同《的贮料容量故应区】别对待?
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4.1【.8 计算贮【料水:平地震作用时—由于贮?料是散体地震—时颗粒之间》及颗粒?与仓壁?的运:动和摩擦消耗—一部分地《震能量使《地震作用减少但【由于此种能量的损失!是受贮?料的物理特性、【地震烈度、筒仓几】何形状等多种因【素的影响现在—还不能就《各种:因素得出《准确的?定量分析《因此为了《设计上的简便—釆用折减贮》料质量?的方法降低地震【作用效应考虑到【贮料的?种类繁多只能近【似地选取一个系【。数参考?国内:外有关资料将此影响!系数取0.9同【时,考虑到地震时贮料未!必满:仓折减系数取0.9!因此这两次折—减的:结果为0.9×0】.9≈0.8即贮料!。总重:。。力的80%》
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《 鉴于我国现【行国家标《准建筑?抗震设计规范GB】 5:0011关于地震】。。。水平力的计》算公式中《含有:结构基本自振周【期水平地震影响【系数计算该系—数用的自振周—期,多由计算求得因此】。为了设计方便—在周期计算中—的,质量取?值也用0.8折【减,当然这样计》算的周期与》实测数值是》有差:异的:只是一个近似—值,但考虑到最终计算地!震荷:载的综合结果并不折!减很多还是》可以釆用的
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《 地震对于筒【仓的作用国内外的】。研究尚无完全统一的!定论:有关的?国,。外,资,料多数?是将贮料及》自重乘以地震系数这!种方:法虽然简《单但不一定代表地】震的真正作用机理】在发生地震》时,非压密的贮料—在仓内运动状态【对仓体的作用—效应是?不同的日本》科学家以煤作为【贮料进行的试验【认为地震时散体煤在!仓内的?运动对?仓体的地震》效应有一定的阻【尼,作用其等效黏滞【阻尼效应可达4【。0,%由散体煤》产生的仓体底—部剪力的75%~】80%由仓壁承受这!一结果在某》。种程度上《与本标?准,所取的折减系数【相吻合?日本科?学家M.Sak【。ai.?H.M?atsu《ma:ra1985—年,10月发《表在Bau》lk: Soli》ds ?Handling】的“Stud—y on 》the 《Dy:namic Be】h,av:ior? o:f :Coal Si【l,。os Ear—th:。qua?。kes?”实验结论还—认为地震输》入的:加,速度越高《圆形筒仓仓壁承【受的单位《。输入加速度的基底剪!力值越小贮料—。粒径及力《学特性?的改变对仓底—剪力变化的不利【影响可忽《略不计对预应力混】凝土筒仓地震产生的!裂缝在震后基本可】以再闭合1976】年,。我国唐?山地震后筒仓的破】坏,调查也说明贮—料具:有阻:。尼作用为此本标准取!贮料总重《的,80:%,为有效重力对于【其他:不同的贮《料如有更《精确的实验及实践经!验可不受此》限
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4.1.9— , 筒仓结构虽然高】大但按?其高径比远》没有烟?囱等:高耸建?筑,或构筑物大》故,其,破坏仍为第》一振:型竖向?。地震破坏不是主【要的当需要》验算:。时可参照现行国家标!准构:筑物抗震设计规范】G,B, 50191的有关!规定计算《。
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4.1.10 ! 直接?作用于各平》台,梁板构件上的—动力荷载应按本【条及工艺设计—的要求?进行验?算;按正常使—用极限状态验算时】贮料的准永久系数】可取0.8》
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4.1—.,11 筒仓一般可!不,。。进行稳?定计:。。。算只有?高径比大《、地基?条件不良、空—仓,及又处于特大—台风作用地区或地】面,塌陷地区的筒仓可按!本,条,规定进行验》。算但因为筒仓总是】与相关的《通廊、栈桥或其【他建筑物相连接【因此筒仓《倾斜变形虽然对筒】仓的稳?定性:没有太大《的影响但与其连接】的建:。筑,物可能造成挤压或】拉伸设计《。。时必须预留满—足稳定?变形的空《。间要求?堆料:仓几乎?与支挡结构相—同,。。故应增大其稳—定性的控制》
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