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4》.3 ? 温度作用 【 : :     为解】决单体筒仓温—度作用效应的设计】问题本?次修订增加了第4.!3.1条《~第4.3.11条!但对于?群仓的温《度作:用,目前仍?没有:一种简单易行且准】确,可靠的计算方法只能!以设置温度缝的办】法释放温《度作:用减少其对》群仓结构的》温度效?应 【    《沿筒仓高度的温【差,假定是不《变的实际是有变化】的但:不一定很大若—筒体:上下温差值的变【化确:实很大并《严重影响计》算结果时则应按具体!情况分?段计算条《文中:给出的各种》温,度,条件:。设计时应根》据不同的工况进行】组合众所周知温度作!用会使构件产生伸长!或,。压缩变形当这些【变形不受任何约束时!构件是不《会产生应力的反【之将出现拉、压【应力约束《越大应力也就越大】;钢筋混《凝土筒仓结》构不可能是理想的】。弹,。性体又因其几何特】。性对温?。度变形总是存在约】束条:件,但又不可能》将变形?完,全约束因此可能【出现一些《微细裂缝《在,环境温度变化—的条件下只要出现】裂缝甚至是很小的】裂,缝变形都《会改变其约束—条件:从而使温度变化产】生的温?度应:力变小本节》条文中的公式—完,全,是按弹性理论建立的!各种结构计算程序】也是按弹《性理论原《理编制的若不考虑钢!。筋混凝?土的材质并非完全弹!性而:是有限弹性体的特】性,将导致错误的计【。算结果并误》导设计?者为此在实际工【程计算时必须根【据具:体工:况将其?计,算结果乘以》本条提供的刚—度折减系数对计【算结果进行修—正由于圆《柱形筒壳结构的几】何特性有内外温差时!壁面的温度梯度【可,按式(4.》3,.,。4-1)计算—筒仓温度作》用是按仓壁的壁【面温:度而非筒《仓周边的《环境温度计算的【因此应根据热—工专业提供的—。热工参数通过温度梯!度(图4.3—.4-1)求—得筒仓的壁面温【差进行筒仓》温度作用的》计算;圆形》筒仓:壁面的低《温侧总是受拉的【反之受压 ! 4.3《.,3~4.3.—5  当筒仓的内】外温差相《同,时仓壁或《筒壁:。的温:。度作用如同均—匀气压的作用只产生!壳体的中面温度应】力可按式(4.【3.3)计算但内外!温差不同《时仓壁或筒壁的【内外表面将出现不】同的温度应》力及变形可》按图4.3.4-】1及式(4.—3.4-3)计算】并可按第4.3.5!条的规定进行效应】叠,加;太?阳,的辐射或日》照对筒?仓仓壁或其直—射面(?阳,面,)及阴?面,与季节?。大气:温差:产生的温《度作用是有区—别的辐射温度往往】大于大气的环境温】。度对筒仓的温—度作用也是不可忽】略的因素 【 4.3—.,6  当《仓壁或筒壁出—现,内外温差《时仓壁或筒》壁在其竖向》或横向(经向或纬】向)可能出现弯曲其!弯矩值可按式—。。(,4.3.《6-1)及式(4.!3.6-《2):计算公式的推导及】来源可参见Th【eory《 of Plat】。es and 【Shells—(S:。.T:imoshen【。ko1959Ne】w, Yo?rkMcGr—aw-Hi》ll B《ook Comp】。a,ny)及特种—结构(201—2年第1期)这【两个:公式计算《的都是按《轴,对称:圆柱形?弹,性薄壳在温度作用下!仓壁或?筒壁竖向及横向【截面上产生的弯【。矩由于?壳体是空间结构【。在一个方向发生【。弯曲时另一方向必然!也有弯?曲其差?值就是按泊松比【的影响确定的在计】。算仓壁或《筒壁的弯曲温度【应力时同《一点竖向及》横向的温度状态应该!。是相同的《按,横,向,计算的弯矩值—对竖向及按竖—向计算的弯》矩值对?横向同一《。种材料的筒仓都【需,乘以同样的泊松比】μ因此可按本—条,的附注?进行:计算可?参见Thin 【Shel《l,。 C:onc?ret?e Structu!res(《Dav?id P.Bill!ingt《on1982N【ew York【M,cGraw-Hi】ll Book C!ompany—) 》 4.3.7  !对高纬度地区—的,大型圆形《浅仓阳面《与阴面的日》照及辐射温差较大】对筒仓温度作—用,力的影响应依据当地!气,象资料进行设计 ! , 4.》3,.9  贮料的【弹性模量应》由工艺专业通过实验!确定在没《有可供设计参考的】资料时可按本条的】公式进行计算;【贮料的弹性模—量,有装:、卸料?。之分:由于卸料的弹性模量!。。对结构计算是—不利的故《作为计算釆用值【 : 4.—3.10  —我国建材行业的水泥!熟料自出窑后经【过一系列《的传送设《备、设施到达贮【料,。筒仓:入仓温度《应控制在200℃】以下这是我国水泥工!业生产系统对—。筒仓设计的》要求在正常情况下】贮料入仓的》温度在150℃【左右非正常情况【则,超过200℃据现场!生产工作人员的反映!瞬间:。峰值温度可》达350℃》以上这种温度—工,况与烟囱相似但电】厂的高温《烟气自锅炉》排放后?经各:种除尘设《备,、引风机及较—长的:烟道进入烟囱已经有!一个很长《。的降温过程因—此烟囱的烟气—温度是可控的即使超!温烟囱筒壁的内侧】都设置有耐》。火砖、空气》隔热层可有效地进一!步降低传《至,烟,囱内壁面的温—。。度烟囱设计是由【于烟气温度大—于150℃时—烟囱的底部、—基础在烟气温度、】混凝土收缩、蠕变】。及其他复杂因素影响!下,形成裂缝为符合【正常使用极限状态】下不出现《裂缝的要求确—定烟:气的允许温度为1】50℃但该值并不】是工程设计应—该计算的最》不利设?计值;钢筋混—凝土水泥熟》料简仓?。仓壁的内《表面除温度》作用外还《有贮料对仓壁的侧压!力、摩擦力及装【料时贮料撞击仓【壁的作用力等虽【然筒仓?的温度作用看似与】烟囱相?同但:其使用功能完全【不同两种《。构筑物没有可—比,性筒仓不具备—。设置与烟囱相—同的内隔《热,层的条件如要将贮料!。入仓允许《温度控?。制在150℃—以下势必要》将现有水泥》工业生?产系统?的工艺流《程、设?备、设施进行—系,列,改造这?显然是不可行的事】为此在?高温:条件下筒《仓结构?。釆,用受热钢《筋混凝土是》解决热贮《料问题的最易行的】。办法按受《控最高温度不大【于200℃的—最不利值进行设计】而不是与之相反才】能确保水泥熟料筒】仓在符合正》常使用极限》。状态下安全运—行的要求钢筋—。混凝:土筒仓结构能否【承受不大于》。200℃的温度【作用只?要了解了我国有【关 的科研部门以】大量的科《学检测、试验及【工程实践调查为【依据确定的钢—筋混凝土《。在高温作用下的【物理力学特征及国际!、国内有关设计资】料就能得到满意的答!复 【    钢》筋混凝土在高温【作用下的《物,理力学特征 —  —   (1)—混凝土的《临界温度达到5【80℃后其表—面会产生大量—裂缝并?发生:爆裂和露筋现—象,冷却:后的构件出》现爆裂和《露,筋说明构件截面【的温:度梯度变化很大【。 》     混凝【土在高温作用下及高!。温冷却后《的力学性能基本上】。是随温度的升—高而降低混凝—。土的强度随温度的】变,化与混?凝土的强度等级【、骨料品种、—温度持续时间及冷却!方式等?。因素有关但随着温】度的升高这些因素的!影,响并不明显总的趋】向是强度《随着温度的》升高而下降温度升至!10:0℃时混凝土空【隙中:的游离水《开始大量蒸发混【凝土:内的微观结》构基本未受到大的】影响混凝土的力【学性能稍有下降但没!有太大?的改变当温度—升到200℃—~,300℃时》混凝土中的物理【。化学结合水逐步排出!并气:化逸出水《泥石有一定》的收缩而骨料却无】大的膨胀虽》然造成了一部分微观!破坏但由于》内部水分大量的逸】出需要提供相—应的热?能从而使混凝土【内的热应力的作用】减少同时混凝—土水:泥石中未《。反,应,的水泥残存熟料重】新,加速水化使混凝土】强度减小的因素小】于使:混凝:土强度增大》的因素因此在此【温度:作用:范围内混凝土—的强度不但没有减】小反:而会:出,现略高于在正常温度!下,的,强度这?一有趣的《现象:当温:度升到400℃后混!凝土中的水泥石产生!相反的变形膨—胀,因,此在骨料与水泥石界!面之间?引,起变:形差异混凝土—。的内应力《在骨料与水泥石之】间的胶结面上产生】。混凝土的《力,学性能?进一:步的下降随着温【度的升高达到—50:0,℃以后由于水泥【石,中的氢氧《化钙等水化物—的脱水、分解导【致,水泥石?破坏水泥石与骨【料之间的变形增【大裂缝由此产生在】此温度下混》凝土:的抗压强度下降约1!/,。3,在高温冷却后—的强度下《降,。。1/2其中水冷却】比自然冷却的抗【压强度下《降得:更大当温度达到7】00℃~800【℃以后骨料的热膨胀!。加,剧开始分解》使骨料与水泥—石的热变形差—异剧增混凝土的【粘结力破坏接触界】。面裂缝进一步—发展:混凝土在此温—。度作用下的抗压强度!降低约2/3在自然!冷却:后的抗压强度—降低:也约为2/3—。在水:。冷却:后的抗压强度—下降得?更大这就《是高:温,作用下混凝土折减】系数制?。订的依据《   】  (?2)钢?筋在高温和冷—却后的强度折—减系数?由于各种钢筋所含】成分、制造》工艺:的不:。同在高温《作用下其《抗拉强度的变化【也,略,有,不同普通热轧—低,碳,钢筋在温度大—于200℃时屈【服消失出《现强化显现各种钢筋!在温度小于40【0℃时强《度,下降:不明显温《度大于40》。0℃后强度下降【显著温度达到—600℃后各种【钢筋抗拉强度下【降的趋势相同—说明钢筋已达—到变:态点温度而钢—筋冷:却后其?。屈服点及抗拉强度】与常温相比降低有限!其延伸率也是如此 !   【  :(3)混凝》土在:。。高温:作,用后其弹性模量及混!凝土与钢筋间的【。粘结强度随温度的】升高而?降低温度达到40】0,℃,以后混凝土弹—性,模量Ec下降—的速:度比混?凝土抗压强度降低】的速率更为迅—。速下降约6》0%左右在》此温度下由于混凝土!。与钢筋间的粘结强】度的降低HPB【23级钢筋与—HRB33级钢筋本!身的摩阻力》和咬合力不同因而在!。高温:作用后粘结强—度的下降程度也有所!不同H?PB235》级钢筋在500【℃以后粘结》强度下降50—。%HRB335【级钢筋下降不到【20:%温度?达到70《0,%~800℃以【后混凝土的弹性模量!几,乎为零此时混—凝土与HPB—235级钢筋间的粘!结强度已全部—丧失HRB》335级钢筋也【丧失了60》。% : ? , , ,   ?这就是?在高温作用下混凝】土及钢筋各折减系数!制订的依《据混凝土高温—作用下的抗压强【。度折减系数》、混凝土高温自【然,冷却后抗压》强度折?减系数、混凝土【高温:水冷却后抗》压强度折减》系数、高温冷却【后混凝土弹性模量折!减系数、高温—冷却后混凝土与钢】筋粘结强度折减系】数、:。高温作用下》钢,筋强:度折减系数和H【RB33《5钢筋高温》冷,却后强度折》减系数见表2~表】8 》 《 】 《 》 —。 ,。 , 】 【。 ,。   ?综上所述按》以上论证可以—确定筒仓热贮—料,的控制温《度不:大于20《。0℃对钢筋混凝【土结构?几乎没?有影响因《此本标准结合我国多!年来水泥筒》仓设计的实践经验参!考冶金工业》厂房钢筋混凝—土结构抗热设计【规程YS 12【-7:9、火?灾,。。后建筑结构鉴定标准!CECS 》252:200【9、国际混凝土【协会混凝《土结构?设计法国筒》仓设计与计算、欧洲!筒仓:规范(E《urocode E!N-1992-3】)“(10》4)T?his? co?。de is v【alid f—or: s:tored —m,ater《ia:ls: ,whi?ch a《re perm【anently a!t a? tempe—ratur》e :between 4!0℃an《d+200℃”【的规定及本标—准附录E《规定的受热钢筋【混凝土的《设,计参数等釆》用控制温度不—。。大于:200?℃设计热《贮料:的筒仓完全》是可行的《且能达到安全运行】的要求 》