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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The【ory of—。 Pl?ates and】。 She《。lls(S.Ti】。mosh《enko19—。。59New》 ,Yor?kMc?Graw《-Hil《l Book— Compan【y)及特种》结构(20》12: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 S【。hell Conc!rete S—tr:。uctures【(Da?vid P.—Bil?lin?gto?n,1982《New? YorkM—cGraw-—Hi:l,l Book— Comp》any?) 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15】0℃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1!50℃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:150℃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20《0℃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580℃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℃~30!0℃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《70:0℃~?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【20:0℃:时屈服?消失出现《强化显现各种钢【筋在温度《小于400》℃时强度下降不【。明显:温度大于400℃】。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400℃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60【%左右在此温度下】由于混凝土与钢【筋,间的:粘结强度的降—低H:PB23《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HPB235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700%【~800℃》以后混凝《。土,。的弹:性模量几乎为零【此时混凝土与—HPB235级钢】筋间的粘《结强:度已全部丧失HR】B335《级钢筋也丧失了6】0% 《  》。 ,  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!HRB?335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-【79、火灾后建筑结!构鉴定标准CE【CS 252:20!。09、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(Eu】rocod》。e :。EN-1992-】3,)“(?104)T》h,is ?。c,ode i》s vali—d for s【tored mat!eri?als whi【ch are—。 permane】n,tly at a】 temperat!ure betw】ee:n 4?0℃and》+20?0℃”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 ?