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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—Theo《ry:。 of 《Plates an!d Shell【s(:。S.Timoshe!。nko1959Ne!w, Y:o,rkMcGra【w-H?ill Book !Company【)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《 Shell C】oncr《et:e S?tructu—res?(Davi》d, ,P.Bill—ingt《。on1982N【。ew ?。YorkMc—。Gra?w-H?ill B》ook 《Compa》ny) 【 :。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35!0℃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15【0℃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2【。00:℃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?100℃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—。℃~3?00℃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?500℃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700》℃~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HP!B23级《钢筋与HRB3【。3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—PB23《。5级:钢筋在500℃以后!粘结强度下降5【0%HRB3—3,5级钢筋下降不到2!0%温度达到70】0%~8《00℃以后混—凝,土的弹性《。模量几乎《为零此时《混凝土与HP—B23?5级钢筋间的粘结】强度已全部丧失H】RB335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?200?℃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:CECS 252】:,2009、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【rocode— ,EN-1992-】3)“(104)】T,his cod【e :is valid】 fo?r s?tored —material】s which a!re perm【anent》l,y at 》a t?em:perature】 be?tween 40】℃and+》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 ?