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3.4 结构选型


3.4.1  钢筒仓结构可分为仓上建筑物、仓顶、仓壁、仓底、仓下支承结构(筒壁或柱)及基础六部分(图3.4.1)。

图3.4.1 钢筒仓结构示意图

1——仓上建筑物;2——仓顶;3——仓壁;

4——仓底;5——仓下支承结构(柱-支撑或柱-抗震墙);6——基础

3.4.2  圆锥及角锥形漏斗壁与平面的夹角或漏斗壁的坡度应由相关工艺专业提供。

3.4.3  钢筒仓仓底结构的选型应符合下列要求:

    1  荷载传递明确,结构受力合理;

    2  造型简单,施工方便;

    3  相关专业要求。

3.4.4  钢筒仓可采用钢或钢筋棍凝土仓底及仓下支承结构(图3.4.4)。直径较小时,宜采用柱或柱-支撑、外筒内柱支承的架空式仓下支承结构及锥斗仓底;直径较大时,宜采用落地式平底仓,地道式出料通道。

图3.4.4 常用钢筒仓仓底和仓下支承结构示意图

1——筒仓底部;2——框架梁;3——支撑;4——柱;

5——钢筋混凝土抗震墙筒;6——基础

3.4.5  抗震设防区的钢筒仓结构选型应符合下列规定:

    1  钢筒仓的仓下支承结构,宜选用抗震墙、框架-抗震墙结构或框架-支撑结构的型式;

    2  非落地钢筒仓支座宜设置在满仓工况时筒仓重心高度处。

3.4.6  当钢筒仓之间或钢筒仓与其邻建(构)筑物之间需要连接时,宜采用简支结构相连。

条文说明

3.4.1  钢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物,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梁板结构、用于大直径钢筒仓或筒壁落地的浅圆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面压力的竖壁。仓底是指直接承受贮料竖向压力的,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、柱子或墙壁,是仓壁、仓底和基础之间起承上启下作用的支承结构。基础是指筒壁、柱子或墙壁以下的部分,图3.4.1仅是钢筒仓结构划分的示意图。

3.4.3  如何选择适当的仓底形式,是钢筒仓设计的重要环节之一。根据多年来建成钢筒仓的统计,圆形钢筒仓仓底结构的钢材消耗约占整个钢筒仓材消糙的25%~50%,而且在直径、贮量相同条件下由于仓底结构选型的差异,材料消耗指标变化的幅度很大。仓底结构的布置合理与否,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,对于卸料的畅通与否,影响也很大。仓底选型的三项原则,是基于上述几个方面的情况,从钢筒仓设计经验中总结出来的,对钢筒仓设计具有指导意义。

3.4.4  图3.4.4示意的几种常用的仓底型式,是结合国内外钢筒仓设计的实践,技术上比较成熟、行之有效、技术经济指标比较合理的常用普通仓底型式,钢筒仓仓底结构和基础所耗的钢材通常占整个钢筒仓钢材用量较大,因此选用合理的仓底结构和基础形式,是体现钢筒仓设计经济合理的重要环节。钢筒仓直径大于12m时,仓底宜采用落地式平底仓,利用地基承担大部分贮料自重,更经济合理。当钢筒仓直径较大、工艺又不允许做落地式平底仓时,应优先考虑设内柱,以减少仓底和基础的结构跨度。

3.4.5  钢筒仓的抗震能力,主要取决于仓下的支承结构。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,筒壁因其为壳体结构,刚度较大、变形适应能力强、抗扭性能较好。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。另外,仓体与仓下支承结构连接处,筒壁支承的钢筒仓与柱支承的钢筒仓相比截面变化缓和,不像柱支承钢筒仓那样产生巨大的刚度突变,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钢筒仓,一般采用条形、环形或筏形基础,基础与地基接触面较大,相应的阻尼也大,钢筒仓整体稳定性好,这也都是筒壁支承抗震性能优于柱支承的有利条件。对于柱支承的方仓或圆形钢筒仓,其结构形式是典型的上大下小、上重下轻的结构,造成仓下支柱的轴压比较大。大多为单独基础,仓体稳定性差。上部仓体与仓底支柱的连接处,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,地震的效应的扭转作用将会加剧钢筒仓的破坏。因此,需框架-抗震墙结构或框架-支撑结构的形式,以提高支承结构的抗震性能。

3.4.6  钢筒仓之间或钢筒仓与其他建(构)筑物之间连接结构的支座,采用简支形式受力最明确,有利于结构计算和施工。地震区应按防震要求设计其支座。

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钢筒仓技术规范 GB50884-2013
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