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文檔簡介
人人文庫專用
中華人民共和國國家標準
鋼筒倉技術(shù)規(guī)范
Codefordesignofsteelsilostructures
GB50884-2013
主編部門:中國有色金屬工業(yè)協(xié)會
批準部門:中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部
施行日期:2013年12月1日
人人文庫專用
中國計劃出版社
2013北京
書
中華人民共和國國家標準
鋼筒倉技術(shù)規(guī)范
GB50884-2013
☆
中國計劃出版社出版
網(wǎng)址:www.jhpress.com
地址:北京市西城區(qū)木樨地北里甲11號國宏大廈C座3層
郵政編碼:100038電話:(010)63906433(發(fā)行部)
新華書店北京發(fā)行所發(fā)行
北京世知印務(wù)有限公司印刷
850mm×1168mm1/323.25印張80千字
2013年10月第1版2013年10月第1次印刷
人人文庫專用☆
統(tǒng)一書號:1580242·087
定價:20.00元
版權(quán)所有侵權(quán)必究
侵權(quán)舉報電話:(010)63906404
如有印裝質(zhì)量問題,請寄本社出版部調(diào)換
中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部公告
第52號
住房城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于發(fā)布國家標準
《鋼筒倉技術(shù)規(guī)范》的公告
現(xiàn)批準《鋼筒倉技術(shù)規(guī)范》為國家標準,編號為GB50884—
2013,自2013年12月1日起實施。其中,第4.1.1、4.2.2、
5.1.2、6.1.2條為強制性條文,必須嚴格執(zhí)行。
本規(guī)范由我部標準定額研究所組織中國計劃出版社出版
發(fā)行。
中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部
2013年6月8日
人人文庫專用
前言
本規(guī)范是根據(jù)原建設(shè)部《關(guān)于印發(fā)〈2007年工程建設(shè)標準規(guī)
范制訂、修訂計劃(第二批)〉的通知》(建標〔2007〕126號)的要求,
本規(guī)范由中國瑞林工程技術(shù)有限公司會同有關(guān)單位共同編制
完成。
本規(guī)范在編制過程中,規(guī)范編制組經(jīng)廣泛調(diào)查研究,認真總結(jié)
鋼筒倉工程建設(shè)經(jīng)驗,參考國內(nèi)、外相關(guān)行業(yè)標準的有關(guān)內(nèi)容,并
在廣泛征求意見的基礎(chǔ)上編制本規(guī)范。
本規(guī)范共分8章和4個附錄,主要技術(shù)內(nèi)容包括:總則、術(shù)語
和符號、基本規(guī)定、荷載與荷載效應(yīng)組合、圓形鋼筒倉、矩形鋼筒
倉、支承結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)、內(nèi)襯與防護等。
本規(guī)范中以黑體字標志的條文為強制性條文,必須嚴格執(zhí)行。
本規(guī)范由住房城鄉(xiāng)建設(shè)部負責管理和對強制性條文的解釋,
由中國有色金屬工業(yè)工程建設(shè)標準規(guī)范管理處負責日常管理,由
中國瑞林工程技術(shù)有限公司負責技術(shù)內(nèi)容的解釋。執(zhí)行過程中如
有意見或建議,請寄送中國瑞林工程技術(shù)有限公司技術(shù)質(zhì)量部(地
址:江西省南昌市紅角洲前湖大道888號,郵政編碼:330031)。
本規(guī)范主編單位、參編單位、主要起草人和主要審查人:
主編單位:中國瑞林工程技術(shù)有限公司
參編人人文庫專用單位:天津水泥工業(yè)設(shè)計研究院有限公司
中冶京誠工程技術(shù)有限公司
西安有色冶金設(shè)計研究院
中國礦業(yè)大學(xué)(北京)
福州大學(xué)
中國石化集團南京設(shè)計院
·1·
主要起草人:徐世暉左菊林李大浪高連松關(guān)曉松
吳靈宇陳軍武吳麗麗林翔呂輝勇
朱頌華沈虹波黃恒平董超任存斌
主要審查人:熊進剛朱建平侯越郭立湘段建華
李世虎葉菲李壽明劉惠東付國順
武力
人人文庫專用
·2·
目次
1總則…………………(1)
2術(shù)語和符號………………(2)
2.1術(shù)語……………………(2)
2.2符號……………………(3)
3基本規(guī)定…………………(5)
3.1一般規(guī)定………………(5)
3.2材料……………………(5)
3.3結(jié)構(gòu)布置原則……………(7)
3.4結(jié)構(gòu)選型………………(8)
4荷載與荷載效應(yīng)組合……(10)
4.1一般規(guī)定………………(10)
4.2貯料荷載………………(10)
4.3地震作用………………(16)
4.4荷載效應(yīng)組合……………(19)
5圓形鋼筒倉………………(21)
5.1一般規(guī)定………………(21)
5.2倉頂……………………(21)
5.3倉壁……………………(23)
5.4倉人人文庫專用底……………………(31)
5.5構(gòu)造……………………(34)
6矩形鋼筒倉………………(36)
6.1一般規(guī)定………………(36)
6.2結(jié)構(gòu)計算………………(37)
6.3構(gòu)造……………………(40)
·1·
書
7支承結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)…………(42)
8內(nèi)襯與防護………………(43)
附錄A常用貯料的物理特性參數(shù)…………(45)
附錄B淺圓倉貯料壓力計算公式…………(47)
附錄C貯料荷載計算系數(shù)…………………(51)
附錄D旋轉(zhuǎn)殼體在對稱荷載下的薄膜內(nèi)力………………(54)
本規(guī)范用詞說明………………(59)
引用標準名錄…………………(60)
附:條文說明…………………(63)
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·2·
Contents
1Generalprovisions………(1)
2Termsandsymbols………(2)
2.1Terms…………………(2)
2.2Symbols…………………(3)
3Basicrequirements………(5)
3.1Generalrequirement……(5)
3.2Materials………………(5)
3.3Structurelayoutprinciple………………(7)
3.4Structureselection………(8)
4Loadandloadeffectcombination………(10)
4.1Generalrequirement……(10)
4.2Storageloading…………(10)
4.3Earthquakeaction………(16)
4.4Loadeffectcombination…………………(19)
5Circularsteelsilo…………(21)
5.1Generalrequirement……(21)
5.2Steelsiloroof……………(21)
5.3Steelsilowall…………(23)
5.4Steel人人文庫專用silohooper…………(31)
5.5Details…………………(34)
6Rectangularsteelsilo……(36)
6.1Generalrequirement……(36)
6.2Structuralcalculation……(37)
6.3Details…………………(40)
·3·
書
7Structuralsupportandfoundation……(42)
8Liningandprotection……(43)
AppendixACommonstoragephysical
characteristics………………(45)
AppendixBStoragepresssurecomputational
formulaofshallowbin………(47)
AppendixCLoadcoefficient………………(51)
AppendixDFilminternalforceofrotatoryshellin
symmetrical……(54)
Explanationofwordinginthiscode………(59)
Listofquotedstandards……(60)
Addition:Explanationofprovisions………(63)
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·4·
1總則
1.0.1為在鋼筒倉設(shè)計中貫徹執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟政策,做到技
術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全適用、確保質(zhì)量,制定本規(guī)范。
1.0.2本規(guī)范適用于符合下列條件的鋼筒倉設(shè)計:
1建材、煤炭、冶金、化工、石化行業(yè);
2水平平面形狀為圓形或矩形;
3采用中心裝、卸料方式;
4貯存的物料為固體散料。
1.0.3鋼筒倉的設(shè)計除應(yīng)符合本規(guī)范外,尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行的有
關(guān)標準的規(guī)定。
人人文庫專用
·1·
2術(shù)語和符號
2.1術(shù)語
2.1.1鋼筒倉steelsilo
平面為圓形、方形、矩形、多邊形或其他幾何形狀的貯存散料
的直立鋼容器。
2.1.2倉頂topofsilo
封閉倉體頂面的結(jié)構(gòu)。
2.1.3倉壁barrel
鋼筒倉與貯料直接接觸且承受貯料側(cè)壓力的倉體豎壁。
2.1.4漏斗hopper
倉體底部收小口的部分,卸出貯料的容器。
2.1.5筒壁supportingwall
平面與倉體相同,支承倉體的立壁。
2.1.6倉下支承結(jié)構(gòu)supportingstructureofsilobottom
鋼筒倉基礎(chǔ)以上倉體以下的支承結(jié)構(gòu)。
2.1.7斜壁inclinedwall
構(gòu)成漏斗的傾斜倉壁。
2.1.8深倉deepbin
貯料計算高度hn與圓形倉內(nèi)徑dn或與矩形倉的短邊bn之比
大于或等人人文庫專用于1.5時的鋼筒倉。
2.1.9淺倉shallowbin
貯料計算高度hn與圓形倉內(nèi)徑dn或與矩形倉的短邊bn之比
小于1.5時的鋼筒倉。
2.1.10單倉singlesilo
不與其他建、構(gòu)筑物聯(lián)成整體的單體鋼筒倉。
·2·
2.1.11排倉silosinline
按單線排列并聯(lián)為整體的矩形鋼筒倉。
2.1.12群倉groupsilos
三個或多于三個非單線排列且聯(lián)為整體的矩形鋼筒倉。
2.1.13填料filler
用于倉底構(gòu)成卸料斜坡的填充材料。
2.1.14內(nèi)襯liner
用于倉底,漏斗及部分倉壁的保護、抗磨耗且有利于貯料流動
的襯砌。
2.2符號
2.2.1幾何參數(shù)
an———矩形鋼筒倉長邊;
bn———矩形鋼筒倉短邊;正方形鋼筒倉邊長;
dn———圓形鋼筒倉內(nèi)徑;
h———倉壁高度;
hn———貯料計算高度;
hh———漏斗高度;
r———圓形鋼筒倉的半徑;
t———倉壁、漏斗或筒壁厚度;
α———漏斗壁與水平面的夾角;
ρ———鋼筒倉水平凈截面的水力半徑。
2.2.2計算系數(shù)
———貯料水平壓力修正系數(shù);
Ch人人文庫專用
Cv———貯料豎向壓力修正系數(shù);
Cf———貯料摩擦壓力修正系數(shù);
k———側(cè)壓力系數(shù);
α1———相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響系數(shù)值;
Kp———倉壁豎向受壓穩(wěn)定系數(shù);
·3·
γ———貯料重力密度;
μ———貯料與倉壁的摩擦系數(shù);
φ———貯料的內(nèi)摩擦角。
2.2.3作用
Fk———作用于矩形鋼筒倉倉壁上的集中荷載標準值;環(huán)線軸
力標準值;
Pfk———貯料作用于計算截面以上倉壁單位周長上的總豎向摩
擦力標準值;
Phk———貯料作用于倉壁單位面積上的水平壓力標準值;
Pnk———貯料作用于漏斗斜壁單位面積上的法向壓力標準值;
Pvk———貯料作用于倉底或漏斗頂面處單位面積上的豎向壓力
標準值;貯料頂面或貯料錐體重心以下距離h處單位
面積上的豎向壓力標準值;
Ptk———漏斗壁單位面積上切向壓力標準值;
Pyk———均化倉倉壁上的水平壓力標準值。
2.2.4作用效應(yīng)
Nh———矩形淺倉倉壁的水平拉力;角錐形漏斗壁的水平拉力;
Nv———矩形淺倉倉壁的豎向力;
Ninc———角錐形漏斗壁的豎向力;
N———角錐形漏斗壁交角頂部的斜向拉力。
2.2.5其他
s———貯料頂面或貯料錐體重心至所計算截面處的距離;
γ———貯料的重力密度;
E———人人文庫專用鋼材的彈性模量;
f———鋼材抗拉、抗壓強度設(shè)計值;
w
ft———對接焊縫抗拉強度設(shè)計值;
w
fc———對接焊縫抗壓強度設(shè)計值;
w
ff———角焊縫抗拉、抗壓和抗剪強度設(shè)計值;
σcr———受壓構(gòu)件臨界應(yīng)力。
·4·
3基本規(guī)定
3.1一般規(guī)定
3.1.1鋼筒倉結(jié)構(gòu)的設(shè)計使用年限不應(yīng)少于25年。
3.1.2鋼筒倉結(jié)構(gòu)的安全等級宜為二級,抗震設(shè)防類別宜為丙
類,地基基礎(chǔ)設(shè)計等級宜為乙級。當與其他建筑連為一體時,鋼筒
倉的安全等級、抗震設(shè)防類別及地基基礎(chǔ)設(shè)計等級不應(yīng)低于建筑
物的等級和類別。
3.1.3鋼筒倉的耐火等級應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的規(guī)定。
3.1.4儲存粉塵及其他易爆性物料的鋼筒倉,相關(guān)工藝專業(yè)應(yīng)根
據(jù)不同的貯料特性分別設(shè)置防爆、泄瀑、防靜電、防明火及防雷電
等設(shè)施。
3.1.5獨立布置的鋼筒倉應(yīng)設(shè)置沉降觀測點(巖石地基除外)。
3.1.6鋼筒倉與毗鄰的建(構(gòu))筑物之間或群倉地基土的壓縮性
有顯著差異時,應(yīng)采取防止不均勻沉降的措施。
3.1.7鋼筒倉設(shè)計文件中,應(yīng)對首次裝卸料要求、沉降觀測及標
志設(shè)置等予以說明。
3.2材料
3.2.1為保證鋼筒倉的承載能力和防止在一定條件下出現(xiàn)脆性
破壞,應(yīng)人人文庫專用根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特征、結(jié)構(gòu)形式、應(yīng)力狀態(tài)、連接方
法、鋼材厚度、工作環(huán)境和氣候條件等因素選用鋼材牌號和材性。
3.2.2鋼筒倉的材料宜采用Q235鋼、Q345鋼、Q390鋼和Q420
鋼,其質(zhì)量應(yīng)分別符合現(xiàn)行國家標準《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700和
《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591的有關(guān)規(guī)定,并不應(yīng)低于B
級。當采用其他牌號的鋼材時,應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計
·5·
規(guī)范》GB50017的有關(guān)規(guī)定。
3.2.3鋼筒倉采用的鋼材應(yīng)具有抗拉強度、伸長率、屈服強度和
硫、磷含量的合格保證,焊接結(jié)構(gòu)還應(yīng)具有碳含量以及冷彎試驗的
合格保證。
3.2.4鋼筒倉倉壁為波紋板、螺旋卷邊板、肋型鋼板時,應(yīng)采用熱
鍍鋅或合金鋼板。
3.2.5鋼鑄件采用的鑄鋼材質(zhì)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《一般工程用
鑄造碳鋼件》GB/T11352的有關(guān)規(guī)定。
3.2.6對處于外露環(huán)境,且對耐腐蝕有特殊要求或在腐蝕性氣體
和固態(tài)介質(zhì)作用下的筒倉結(jié)構(gòu),宜采用Q235NH、Q345NH和
Q415NH牌號的耐候結(jié)構(gòu)鋼,性能和技術(shù)條件應(yīng)符合現(xiàn)行國家標
準《耐候結(jié)構(gòu)鋼》GB/T4171的有關(guān)規(guī)定。
3.2.7鋼筒倉的連接材料應(yīng)符合下列要求:
1手工焊接采用的焊條,應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《非合金鋼及
細晶粒鋼焊條》GB/T5117或《熱強鋼焊條》GB/T5118的有關(guān)規(guī)
定。選擇的焊條型號應(yīng)與主體金屬力學(xué)性能相適應(yīng)。對直接承受
動力荷載或振動荷載且需要驗算疲勞的結(jié)構(gòu),宜采用低氫型焊條;
2自動焊接或半自動焊接采用的焊絲和相應(yīng)的焊劑應(yīng)與主體
金屬力學(xué)性能相適應(yīng),并應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《埋弧焊用碳鋼焊絲
和焊劑》GB/T5293和《埋弧焊用低合金鋼焊絲和焊劑》GB/T12470
的有關(guān)規(guī)定;
3普通螺栓應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《六角頭螺栓C級》GB/T5780
和《六角頭螺栓》GB/T5782的有關(guān)規(guī)定。
4人人文庫專用高強度螺栓應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《鋼結(jié)構(gòu)用高強度大六角
頭螺栓》GB/T1228、《鋼結(jié)構(gòu)用高強度大六角螺母》GB/T1229、
《鋼結(jié)構(gòu)用高強度墊圈》GB/T1230、《鋼結(jié)構(gòu)用高強度大六角頭螺
栓、大六角螺母、墊圈技術(shù)條件》GB/T1231或《鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型
高強度螺栓連接副》GB/T3632的有關(guān)規(guī)定;
5圓柱頭焊釘(栓釘)連接件的材料應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《電
·6·
弧螺柱焊用圓柱頭焊釘》GB/T10433的有關(guān)規(guī)定;
6鉚釘應(yīng)采用現(xiàn)行國家標準《標準件用碳素鋼熱軋圓鋼》
GB/T715中規(guī)定的BL2或BL3鋼;
7錨栓宜采用現(xiàn)行國家標準《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700中規(guī)
定的Q235鋼或《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591中規(guī)定的
Q345鋼。
3.2.8鋼筒倉結(jié)構(gòu)及連接材料的設(shè)計指標,應(yīng)按現(xiàn)行有關(guān)國家標
準《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017和《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》
GB50018的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
3.3結(jié)構(gòu)布置原則
3.3.1鋼筒倉的平面及豎向布置,應(yīng)根據(jù)工藝、地形、工程地質(zhì)和
施工等條件,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后確定。
3.3.2鋼筒倉倉群平面布置形式,圓形鋼筒倉宜采用獨立布置形
式,矩形鋼筒倉可采用倉體相連的群倉布置形式(圖3.3.2)。
人人文庫專用
圖3.3.2鋼筒倉倉群平面布置形式示意圖
3.3.3鋼筒倉的平面形狀,除工藝特殊要求外宜采用圓形。
3.3.4跨鐵路專用線的鋼筒倉,應(yīng)同時符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的
規(guī)定。
·7·
3.3.5靠近鋼筒倉處不宜設(shè)置堆料場,當必須設(shè)置時,應(yīng)驗算堆
載對鋼筒倉結(jié)構(gòu)及地基的不利影響。
3.3.6鋼筒倉倉頂上不宜設(shè)置有篩分等振動設(shè)備。
3.3.7鋼筒倉的安全通道、維護結(jié)構(gòu)應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標準的
規(guī)定。
3.4結(jié)構(gòu)選型
3.4.1鋼筒倉結(jié)構(gòu)可分為倉上建筑物、倉頂、倉壁、倉底、倉下支
承結(jié)構(gòu)(筒壁或柱)及基礎(chǔ)六部分(圖3.4.1)。
圖3.4.1鋼筒倉結(jié)構(gòu)示意圖
1—倉上建筑物;2—倉頂;3—倉壁;
4—倉底;5—倉下支承結(jié)構(gòu)(柱-支撐或柱-抗震墻);6—基礎(chǔ)
3.4.2圓錐及角錐形漏斗壁與平面的夾角或漏斗壁的坡度應(yīng)由
相關(guān)工藝專業(yè)提供。
3.4.3人人文庫專用鋼筒倉倉底結(jié)構(gòu)的選型應(yīng)符合下列要求:
1荷載傳遞明確,結(jié)構(gòu)受力合理;
2造型簡單,施工方便;
3相關(guān)專業(yè)要求。
3.4.4鋼筒倉可采用鋼或鋼筋混凝土倉底及倉下支承結(jié)構(gòu)(圖
3.4.4)。直徑較小時,宜采用柱或柱-支撐、外筒內(nèi)柱支承的架空
·8·
式倉下支承結(jié)構(gòu)及錐斗倉底;直徑較大時,宜采用落地式平底倉,
地道式出料通道。
圖3.4.4常用鋼筒倉倉底和倉下支承結(jié)構(gòu)示意圖
1—筒倉底部;2—框架梁;3—支撐;4—柱;
5—鋼筋混凝土抗震墻筒;6—基礎(chǔ)
3.4.5抗震設(shè)防區(qū)的鋼筒倉結(jié)構(gòu)選型應(yīng)符合下列規(guī)定:
1鋼筒倉的倉下支承結(jié)構(gòu),宜選用抗震墻、框架-抗震墻結(jié)構(gòu)
或框架-支撐結(jié)構(gòu)的型式;
2非落地鋼筒倉支座宜設(shè)置在滿倉工況時筒倉重心高度處。
3.4.6當鋼筒倉之間或鋼筒倉與其鄰建(構(gòu))筑物之間需要連接
時,宜采用簡支結(jié)構(gòu)相連。
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4荷載與荷載效應(yīng)組合
4.1一般規(guī)定
4.1.1鋼筒倉設(shè)計,應(yīng)計算下列荷載:
1永久荷載:結(jié)構(gòu)自重,其他構(gòu)件及固定設(shè)備重;
2可變荷載:貯料荷載、樓面活荷載、屋面活荷載、雪荷載、
風荷載、可移動設(shè)備荷載、固定設(shè)備中的活荷載及設(shè)備安裝荷
載、積灰荷載、鋼筒倉外部地面的堆料荷載及管道輸送產(chǎn)生的
正、負壓力;
3溫度作用;
4地震作用。
4.1.2鋼筒倉結(jié)構(gòu)計算時,對不同荷載代表值及荷載組合應(yīng)按現(xiàn)
行國家標準《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
4.1.3鋼筒倉的風荷載體形系數(shù)的取值可符合下列規(guī)定:
1倉壁穩(wěn)定計算:?。保埃?/p>
2鋼筒倉整體計算:獨立鋼筒倉?。埃?,倉群取1.3。
4.2貯料荷載
4.2.1散料的物理特性參數(shù)應(yīng)由工藝專業(yè)提供,也可按本規(guī)范附
錄A所列數(shù)值選用,但應(yīng)經(jīng)工藝專業(yè)確認。
4.2.2人人文庫專用計算貯料荷載時,應(yīng)采用對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生最不利作用的貯料品
種的參數(shù)。計算貯料對波紋鋼板倉壁的摩擦作用時,應(yīng)取貯料的
內(nèi)摩擦角。
4.2.3深倉貯料重力流動壓力的計算應(yīng)符合下列規(guī)定(圖
4.2.3):
·10·
圖4.2.3深倉貯料重力流動壓力示意圖
1—貯料頂為平面;2—貯料頂為斜面;3—貯料錐體重心;4—計算截面
1貯料頂面或貯料錐體重心以下距離s處,貯料作用于倉壁
單位面積上的水平壓力標準值Phk應(yīng)按下列公式計算:
-μks/ρ
Phk=Chγρ(1-e)/μ(4.2.3-1)
2
k=tan(45°-φ/2)(4.2.3-2)
式中:Phk———貯料作用于倉壁單位面積上的水平壓力標準值
(N/mm2);
———深倉貯料水平壓力修正系數(shù);
C人人文庫專用h
γ———貯料的重力密度(N/mm3);
ρ———鋼筒倉水平凈截面的水力半徑(mm);
μ———貯料與倉壁的摩擦系數(shù);
k———側(cè)壓力系數(shù);
e———自然對數(shù)的底;
·11·
s———貯料頂面或貯料錐體重心至所計算截面的距離(mm);
φ———貯料的內(nèi)摩擦角(°)。
2貯料作用于倉底或漏斗頂面處單位面積上的豎向壓力標
準值Pvk應(yīng)按下列公式計算:
/
-μkhnρ
Pvk=Cvγρ(1-e)/μk(4.2.3-3)
Pvk≤γhn(4.2.3-4)
式中:Pvk———貯料作用于倉底或漏斗頂面處單位面積上的豎向壓
力標準值(N/mm2);
Cv———深倉貯料豎向壓力修正系數(shù);
hn———貯料計算高度(mm)。
3貯料頂面或貯料錐體重心以下距離s處的計算截面以上
倉壁單位周長上的總豎向摩擦力標準值Pfk應(yīng)按下式計算:
-μks/ρ
Pfk=Cfρ[γs-γρ(1-e)/μk](4.2.3-5)
式中:Pfk———貯料作用于計算截面以上倉壁單位周長上的總豎向
摩擦力標準值(N/mm2)。
4.2.4貯料計算高度hn的確定,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1上端:貯料頂面為水平時,按貯料頂面計算;貯料頂面為斜
坡時,按貯料錐體的重心計算;
2下端:倉底為鋼錐形漏斗時按倉底頂面計算;倉底為平板
無填料時,按倉底頂面計算;倉底為填料做成的漏斗時,按填料表
面與倉壁內(nèi)表面交線的最低點處計算。
4.2.5鋼筒倉水平凈截面水力半徑的確定應(yīng)符合下列規(guī)定:
1一般多邊形鋼筒倉水平凈截面的水力半徑應(yīng)按下式計算:
人人文庫專用ρ=A/C(4.2.5-1)
2圓形鋼筒倉水平凈截面的水力半徑應(yīng)按下式計算:
ρ=dn/4(4.2.5-2)
式中:ρ———筒倉水平凈截面的水力半徑(mm);
A———多邊形筒倉的面積(mm2);
C———多邊形筒倉的周長(mm);
·12·
dn———圓形鋼筒倉內(nèi)徑(mm)。
3矩形鋼筒倉水平凈截面的水力半徑應(yīng)按下式計算:
ρ=anbn/2(an+bn)(4.2.5-3)
式中:an———矩形鋼筒倉長邊內(nèi)側(cè)尺寸(mm);
bn———矩形鋼筒倉短邊內(nèi)側(cè)尺寸(mm)。
4.2.6深倉貯料壓力修正系數(shù)Ch、Cv、Cf,應(yīng)按表4.2.6選用。
表4.2.6深倉貯料壓力修正系數(shù)
鋼筒倉部位系數(shù)名稱修正系數(shù)
當S≤hn/3時1+3S/hn
水平壓力修正系數(shù)Ch
倉壁
當S>hn/3時2.0
摩擦壓力修正系數(shù)Cf-1.1
鋼漏斗2.0
1漏斗填料最大
倉底豎向壓力修正系數(shù)Cv厚度大于1.5m的
平板鋼筒倉可?。保埃?/p>
2其他情況鋼筒
倉可?。保?。
注:1本表不適用于設(shè)有特殊促流或減壓裝置的鋼筒倉;
2當hn/dn≥3時,表中Ch值應(yīng)乘以1.1;
3對于流動性能較差的散料,Ch值可乘以系數(shù)0.9;
4人人文庫專用對于群倉的內(nèi)倉及邊長不大于4m的方倉,Ch=Cv=1.0。
4.2.7平面為圓形、矩形或其他幾何形的淺倉貯料壓力(圖
4.2.7)的計算,應(yīng)符合下列規(guī)定:
1貯料頂面或貯料錐體重心以下距離s處,作用于倉壁單位
面積上的水平壓力標準值Phk應(yīng)按下式計算:
Phk=kγs(4.2.7-1)
·13·
圖4.2.7淺倉貯料壓力示意圖
1—貯料頂為平面;2—貯料頂為斜面;3—貯料錐體重心;4—計算截面
2鋼筒倉的貯料計算高度hn與其內(nèi)徑dn或其他幾何平面
的短邊bn之比等于1.5時或貯料計算高度hn大于10m且鋼筒倉
內(nèi)徑dn大于或等于12m時,貯料水平壓力除按公式(4.2.7-1)計
算外,尚應(yīng)按本規(guī)范公式(4.2.3-1)計算貯料壓力,二者計算結(jié)果
取其大值。此外,還應(yīng)按下式計算鋼筒倉內(nèi)壁單位面積上的豎向
摩擦力標準值:
Pfk=μkγs(4.2.7-2)
3人人文庫專用貯料頂面或貯料錐體重心以下距離s處,單位面積上的豎
向壓力標準值Pvk應(yīng)按下式計算:
Pvk=γs(4.2.7-3)
4貯料計算高度hn小于或等于0.5倍的鋼筒倉內(nèi)徑dn,
且dn大于或等于24m的大型淺圓倉倉壁上水平壓力標準值Phk
的計算應(yīng)計入倉壁頂面以上堆料的作用,可按本規(guī)范附錄B
·14·
計算。
4.2.8作用于倉底圓形漏斗壁上的貯料壓力標準值應(yīng)符合下列
規(guī)定:
1漏斗壁單位面積上的法向壓力標準值,深倉、淺倉可按下
列公式計算:
22
深倉:Pnk=CvPvk(cosα+ksinα)(4.2.8-1)
22
淺倉:Pnk=Pvk(cosα+ksinα)(4.2.8-2)
式中:Pnk———貯料作用于漏斗斜壁單位面積上的法向壓
力標準值(N/mm2);
(cos2α+ksin2α)———可按本規(guī)范附錄C查表。
2漏斗壁單位面積上切向壓力標準值,深倉、淺倉可按下列
公式計算:
深倉:Ptk=CvPvk(1-k)cosαsinα(4.2.8-3)
淺倉:Ptk=Pvk(1-k)cosαsinα(4.2.8-4)
2
式中:Ptk———漏斗壁單位面積上切向壓力標準值(N/mm)。
4.2.9貯料作用于倉底或漏斗壁頂面處單位面積上的豎向壓力
標準值Pvk應(yīng)按下列規(guī)定取值:
1對于深倉,在漏斗高度范圍內(nèi)均應(yīng)采用漏斗頂面之值;
2對于淺倉,在漏斗頂面和漏斗底面可按下列公式計算:
漏斗頂面:Pvk=γhn(4.2.9-1)
漏斗底面:Pvk=γ(hn+hh)(4.2.9-2)
式中:Pvk———貯料作用于倉底或漏斗頂面處單位面積上的豎向壓
力標準值(N/mm2);
———漏斗高度()。
hh人人文庫專用mm
4.2.10倉內(nèi)貯料為流態(tài)的均化倉倉壁上的水平壓力標準值
Pyk,可按液態(tài)壓力計算:
Pyk=0.6γhn(4.2.10)
2
式中:Pyk———均化倉倉壁上的水平壓力標準值(N/mm);
γ———貯料的重力密度(N/mm3);
·15·
hn———貯料的計算高度(mm)。
4.3地震作用
4.3.1計算鋼筒倉水平地震作用及其自振周期時,應(yīng)取貯料總
重80%作為貯料有效質(zhì)量的代表值,重心應(yīng)取其貯料總重的
重心。
4.3.2鋼筒倉構(gòu)件抗震驗算時,結(jié)構(gòu)構(gòu)件的地震作用效應(yīng)和其他
荷載效應(yīng)的基本組合,應(yīng)計算全部重力荷載代表值和水平地震作
用的效應(yīng)。計算重力荷載代表值的效應(yīng)時,除貯料荷載外,其他重
力荷載分項系數(shù)可?。保?;當重力荷載對構(gòu)件承載能力有利時,其
分項系數(shù)不應(yīng)大于1.0。在計算水平地震作用效應(yīng)時,地震作用
分項系數(shù)應(yīng)?。保场K降卣鹱饔玫臉藴手祽?yīng)乘以相應(yīng)的增大系
數(shù)或調(diào)整系數(shù)。
4.3.3鋼筒倉可按單倉計算地震作用,落地式平底鋼筒倉可不計
算豎向地震作用。
4.3.4鋼筒倉的水平地震作用可按單質(zhì)點或多質(zhì)點體系模型,采
用底部剪力法或振型分解反應(yīng)譜法計算。當按底部剪力法計算
時,倉上建筑分配的水平地震作用應(yīng)乘以增大系數(shù)3,但增大部分
不應(yīng)向下傳于倉壁構(gòu)件。
4.3.5鋼筒倉的水平地震作用,可采用下列簡化方法進行計算:
1鋼筒倉底部的水平地震作用標準值可按下式計算:
FEk=α1(Gsk+Gmk)(4.3.5-1)
式中:FEk———鋼筒倉底部的水平地震作用標準值(N);
———相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響系數(shù)值;
α1人人文庫專用
Gsk———鋼筒倉自重的重力荷載代表值(N);
Gmk———貯料總重的重力荷載代表值(N)。
2相應(yīng)于結(jié)構(gòu)基本自振周期的水平地震影響系數(shù)值α1,應(yīng)
按現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011—2010第5.1.4
條和第5.1.5條的規(guī)定確定。對于落地式鋼筒倉,水平地震影響
·16·
系數(shù)值可按下式計算:
α1=αmax(4.3.5-2)
3水平地震作用對鋼筒倉底部產(chǎn)生的彎矩標準值可按下式
計算:
MEk=α1(Gskhs+Gmkhm)(4.3.5-3)
式中:MEk———鋼筒倉底部的水平地震作用標準值(N·mm);
hg———鋼筒倉自重的重心高度(mm);
hm———貯料總重心高度(mm)。
4沿鋼筒倉高度第i質(zhì)點分配的水平地震作用標準值可按
下式計算:
Gikhi
Fik=FEKn(4.3.5-4)
Gikhi
∑i=1
式中:Fik———沿鋼筒倉高度第i質(zhì)點分配的水平地震作用標準
值(N);
Gik———集中于第i質(zhì)點的重力荷載代表值(N);
hi———第i質(zhì)點的重心高度(mm)。
4.3.6地震作用下貯料對于倉壁的局部壓力計算應(yīng)符合下列規(guī)
定(圖4.3.6-1、圖4.3.6-2):
人人文庫專用
圖4.3.6-1地震作用下貯料對鋼筒倉筒
壁局部壓力平面分布示意圖
·17·
圖4.3.6-2地震作用下貯料對鋼筒倉筒壁局部壓力豎向分布示意圖
1—貯料錐體中心;2—計算截面
1圓形鋼筒倉垂直筒壁地震壓力標準值分布應(yīng)按下式計算:
dn
qk=α(z)γcosθ(4.3.6-1)
2
2
式中:qk———圓形筒倉垂直筒壁地震壓力標準值(N/mm);
α(z)———z高度處鋼筒倉水平地震影響系數(shù);
dn———圓形鋼筒倉內(nèi)徑(mm);
γ———貯料重力密度(N/mm3)。
2圓形鋼筒倉垂直筒壁地震壓力標準值應(yīng)同時符合下列公
式的要求:
qk≤α(z)hbγcosθ(4.3.6-2)
qk≤α(z)(3z)γcosθ(4.3.6-3)
式中:hb人人文庫專用———鋼筒倉的總高度,即鋼筒倉底部平板或底部漏斗出料
口到貯料頂面或頂部錐體重心的距離(mm)。
3矩形鋼筒倉垂直筒壁地震壓力標準值分布應(yīng)按下式計算:
an
qk=α(z)γ(4.3.6-4)
2
式中:an———矩形鋼筒倉平行于地震力方向的邊長(mm)。
·18·
4矩形鋼筒倉垂直筒壁地震壓力標準值應(yīng)同時符合下列公
式要求:
qk≤α(z)hbγ(4.3.6-5)
qk≤α(z)(3z)γ(4.3.6-6)
5z高度處貯料的水平地震影響系數(shù)應(yīng)按下式計算:
2z
α(z)=2α1(4.3.6-7)
hb
4.3.7地震作用下貯料對于倉壁的地震壓力計算阻尼比應(yīng)采用
0.10;鋼筒倉支架阻尼比根據(jù)結(jié)構(gòu)材料確定,混凝土應(yīng)采用0.05,
鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)采用0.035。
4.3.8抗震設(shè)防烈度為8度和9度時,倉下漏斗與倉壁的連接
應(yīng)進行豎向地震作用計算,豎向地震作用系數(shù)可分別采用0.1
和0.2。
4.3.9地震作用下鋼筒倉貯料對于倉壁的局部壓力當參與荷載
組合時壓力最小值為0,貯料與筒壁之間不應(yīng)出現(xiàn)拉力。
4.3.10群倉抗震設(shè)計時應(yīng)從結(jié)構(gòu)布置和構(gòu)造上采取抗震措施。
4.4荷載效應(yīng)組合
4.4.1按承載能力極限狀態(tài)計算鋼筒倉結(jié)構(gòu)時,應(yīng)按荷載效應(yīng)的
基本組合進行計算:
γ0S≤R(4.4.1)
式中:γ0———結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)應(yīng)?。保?,特殊用途的鋼筒倉可按具
體要求采用大于1.0的系數(shù);
S—人人文庫專用——荷載效應(yīng)組合的設(shè)計值;
R———結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力的設(shè)計值。
4.4.2鋼筒倉荷載效應(yīng)基本組合中各種荷載取值應(yīng)符合下列規(guī)定:
1永久荷載效應(yīng)控制的組合,永久荷載與可變荷載應(yīng)取全部;
2可變荷載效應(yīng)控制的組合,永久荷載及可變荷載效應(yīng)中起
控制作用的可變荷載應(yīng)取全部。
·19·
4.4.3筒倉荷載效應(yīng)的基本組合,永久荷載和可變荷載分項系數(shù)
取值應(yīng)符合下列規(guī)定:
1永久荷載效應(yīng)控制的組合,永久荷載分項系數(shù)應(yīng)?。保常?。
可變荷載分項系數(shù):貯料應(yīng)?。保?;其他可變荷載效應(yīng)分項系數(shù)應(yīng)
取1.4。
2可變荷載效應(yīng)控制的組合,永久荷載分項系數(shù)應(yīng)?。保?。
可變荷載分項系數(shù):貯料應(yīng)?。保?;其他可變荷載效應(yīng)分項系數(shù)應(yīng)
?。保?。
4.4.4可變荷載組合系數(shù)應(yīng)采用下列數(shù)值:
1樓面活荷載及其他可變荷載,無風荷載參與組合時系數(shù)應(yīng)
?。保?;有風荷載參與組合時系數(shù)應(yīng)?。埃?;對雪荷載可?。埃担?/p>
2鋼筒倉無頂蓋且貯料重按實際重量取值時,貯料荷載組合
系數(shù)應(yīng)?。保?,有頂蓋時可取0.9。
4.4.5在按正常使用極限狀態(tài)計算鋼筒倉結(jié)構(gòu)及構(gòu)件時,應(yīng)采用
荷載效應(yīng)的標準組合,并應(yīng)按下式進行設(shè)計:
S≤C(4.4.5)
式中:C———結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達到正常使用要求的規(guī)定限值。
4.4.6鋼筒倉進行傾覆穩(wěn)定或滑動穩(wěn)定計算時,其抗滑穩(wěn)定安全
系數(shù)可取1.3,傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)可?。保怠S谰煤奢d分項系數(shù)有
利時應(yīng)?。保?。
人人文庫專用
·20·
5圓形鋼筒倉
5.1一般規(guī)定
5.1.1圓形鋼筒倉結(jié)構(gòu),應(yīng)分別按承載能力極限狀態(tài)和正常使用
極限狀態(tài)進行設(shè)計。
5.1.2圓形鋼筒倉結(jié)構(gòu),按承載能力極限狀態(tài)進行設(shè)計時,應(yīng)采
用荷載設(shè)計值和材料強度設(shè)計值,計算應(yīng)包括下列內(nèi)容:
1結(jié)構(gòu)構(gòu)件及連接強度、穩(wěn)定性計算;
2鋼筒倉整體抗傾覆計算、穩(wěn)定計算;
3鋼筒倉與基礎(chǔ)的錨固計算。
5.1.3圓形鋼筒倉結(jié)構(gòu),按正常使用極限狀態(tài)進行設(shè)計時,應(yīng)采
用荷載標準值。對需控制變形的結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)進行變形驗算。
5.1.4圓形鋼筒倉結(jié)構(gòu),對直接承受動力荷載重復(fù)作用的鋼結(jié)
構(gòu)構(gòu)件及其連接件,當應(yīng)力變化的循環(huán)次數(shù)n大于5×104次
時,應(yīng)按現(xiàn)行國家標準《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017的有關(guān)規(guī)定
進行疲勞驗算。
5.2倉頂
5.2.1倉頂結(jié)構(gòu)可分為下列幾種形式:
1鋼板直接彎成型的圓錐殼倉頂,適用于直徑不大于4m
的倉頂;人人文庫專用
2斜梁、環(huán)梁及支撐系統(tǒng)組成的梁板式倉頂;
3其他空間結(jié)構(gòu)倉頂。
5.2.2鋼板直接彎成型的圓錐殼倉頂?shù)某休d力應(yīng)符合下列
規(guī)定:
1對各向同性圓錐殼外部臨界屈曲壓應(yīng)力(圖5.2.2),應(yīng)按
·21·
下式計算:
2.43
tcosβ1.6
qn,Rcr=2.65Etan(5.2.2-1)
(r)β
2
式中:qn,Rcr———各向同性圓錐殼外部臨界屈曲壓應(yīng)力(N/mm);
E———鋼材的彈性模量(N/mm2);
t———殼體最小板厚(mm);
r———倉頂外圓半徑(mm);
β———錐面的水平傾角(°)。
圖5.2.2倉頂外部壓力設(shè)計值示意圖
2圓錐殼倉頂法向壓應(yīng)力應(yīng)按下式計算:
qn,d≤qn,Rd=αpqn,Rcr/γM1(5.2.2-2)
2
式中:qn,d———圓錐殼倉頂外部壓力設(shè)計值(N/mm);
2
qn,Rd———圓錐殼倉頂結(jié)構(gòu)法向極限壓力承載力(N/mm);
αp———彈性屈曲的缺陷敏感系數(shù),αp=0.20;
γM1———板殼穩(wěn)定承載力分項系數(shù),γM1=1.10。
5.2.3梁板式倉頂應(yīng)包括平板式倉頂及正截錐殼倉頂。正截錐
殼倉頂應(yīng)由斜梁、環(huán)梁及支撐系統(tǒng)組成(見圖5.2.3)。倉頂構(gòu)件
內(nèi)力宜按人人文庫專用空間桿系計算。當圓形鋼筒倉直徑小于12.0m時,在對
稱荷載作用下,倉頂構(gòu)件內(nèi)力可按下列簡化方法計算:
1斜梁按簡支梁計算,其支座反力分別由上下環(huán)梁承擔。上
下環(huán)梁按本規(guī)范第5.2.4條計算;
2作用于上環(huán)梁上的豎向荷載由斜梁平均承擔;
3作用于斜梁的吊掛荷載,由直接吊掛荷載的斜梁承擔。
·22·
圖5.2.3正截錐倉頂及環(huán)梁內(nèi)力示意圖
1—上環(huán)梁;2—下環(huán)梁;3—斜梁;4—支撐構(gòu)件
5.2.4正截錐殼倉頂?shù)纳稀⑾颅h(huán)梁應(yīng)按下列規(guī)定計算:
1上環(huán)梁應(yīng)按壓、彎、扭構(gòu)件進行強度和穩(wěn)定計算。在徑向
水平推力作用下,上環(huán)梁的穩(wěn)定計算可按本規(guī)范第5.4.4條第1
款規(guī)定執(zhí)行。
2下環(huán)梁應(yīng)按拉、彎、扭構(gòu)件進行強度計算。
3下環(huán)梁計算可不與其相連的倉壁共同工作。
5.2.5斜梁傳給下環(huán)梁的豎向力,可由下環(huán)梁均勻傳給下部
結(jié)構(gòu)。
人人文庫專用5.3倉壁
5.3.1圓形鋼筒倉倉壁可分為下列幾種類型(圖5.3.1):
1由鋼板焊接或螺栓連接成型倉壁;
2波形板倉壁;
3由鋼板咬口成型倉壁。
·23·
圖5.3.1圓形鋼筒倉倉壁類型圖
1—鋼板咬口;2—鋼板咬口大樣
5.3.2鋼筒倉倉壁承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時,應(yīng)按下列荷載
組合:
1作用于倉壁單位面積上的水平壓力的基本組合(設(shè)計值)
應(yīng)按下式計算:
Ph=1.3Phk(5.3.2-1)
2作用于倉壁單位周長的豎向壓力的基本組合(設(shè)計值)應(yīng)
按下列公式計算:
無風荷載參與組合時:
()
qv=1.2qgk+1.3qfk+1.4∑ψiqQik5.3.2-2
有風人人文庫專用荷載參與組合時:
()
qv=1.2qgk+1.3qfk+1.4×0.6∑qwk+qQik
(5.3.2-3)
有地震作用參與組合時:
qv=1.2qgk+1.3×0.9qfk+1.3qEk+1.3∑ψiqQik
(5.3.2-4)
·24·
式中:qgk———永久荷載作用于倉壁單位周長上的豎向壓力標準值
(N/mm);
qfk———儲料作用于倉壁單位周長上的總摩擦力標準值
(N/mm);
qwk———風荷載作用于倉壁單位周長上的豎向壓力標準值
(N/mm);
qEk———地震作用于倉壁單位周長上的豎向壓力標準值
(N/mm);
qQik———倉頂及倉上建筑可變荷載作用于倉壁單位周長上的
豎向壓力標準值(N/mm);
ψi———可變荷載組合系數(shù)。倉頂及倉上建筑可變荷載作用
于倉壁單位周長上的豎向壓力標準值qQik,按實際考
慮時?。保?,按等效均布荷載時取0.6。
5.3.3鋼筒倉倉壁無加勁肋時,鋼筒倉倉壁內(nèi)力可采用有限元法
進行計算;在軸對稱荷載作用下,可按薄膜理論計算其內(nèi)力。旋轉(zhuǎn)
殼體在對稱荷載作用下的薄膜內(nèi)力可按本規(guī)范附錄D的規(guī)定執(zhí)
行;有加勁肋時,可按下列方法之一進行計算:
1按帶肋薄壁結(jié)構(gòu),采用有限元方法進行計算;
2加勁肋間距不大于1.2m時,采用折算厚度按薄膜理論進
行計算;
3按本規(guī)范第5.3.5條規(guī)定的簡化方法進行計算。
5.3.4鋼筒倉不設(shè)加勁肋時,倉壁可按下列規(guī)定進行強度計算:
1在儲料水平壓力作用下,可按軸心受拉構(gòu)件進行計算:
/()
人人文庫專用σt=Phdn2t≤f5.3.4-1
2在豎向壓力作用下,可按軸心受壓構(gòu)件進行計算:
σc=qv/t≤f(5.3.4-2)
2
式中:σt———倉壁環(huán)向拉應(yīng)力設(shè)計值(N/mm);
2
σc———倉壁豎向壓應(yīng)力設(shè)計值(N/mm);
f———鋼材抗拉或抗壓強度設(shè)計值(N/mm2);
·25·
t———倉壁厚度(mm)。
3在環(huán)向拉力和豎向壓力共同作用下,折算應(yīng)力可按下式計算:
222
σzs=槡σt+σc-σtσc≤f(5.3.4-3)
2
式中:σzs———倉壁折算應(yīng)力設(shè)計值(N/mm);
σt,σc———拉應(yīng)力為正值;壓應(yīng)力為負值。
4倉壁鋼板采用對接焊縫拼接時,對接焊縫可按下式進行
計算:
ww
σt=N/Lwt≤ft或fc(5.3.4-4)
式中:N———垂直于焊縫長度方向的拉力或壓力設(shè)計值(N);
Lw———對接焊縫的計算長度(mm);
t———被連接倉壁的較小厚度(mm);
ww2
ft、fc———對接焊縫的抗拉、抗壓強度設(shè)計值(N/mm)。
5.3.5圓形鋼筒倉設(shè)加勁肋時,應(yīng)按下述簡化方法進行強度計算:
1由鋼板焊接或螺栓連接成型倉壁及波形板倉壁水平方向
抗拉強度應(yīng)按本規(guī)范公式(5.3.4-1)計算,波形板倉壁加勁肋之間
的水平間距ds,max應(yīng)按下列公式計算:
20.25
rDy
ds,max=7(5.3.5-1)
(Cy)
2
Dy=0.13Etd(5.3.5-2)
π2d2
Cy=Et1+2(5.3.5-3)
(4l)
式中:Dy———平行于最薄波紋板每單位寬度的抗彎剛度(N·mm);
Cy———平行于最薄波紋板每單位寬度的拉伸剛度(N/mm);
d人人文庫專用———波形板波峰到波谷的幅值(mm);
l———波形板的波長(mm)。
2在豎向壓力作用下,波形板倉壁不承擔豎向壓力,全部豎
向壓力應(yīng)由豎向加勁肋承擔;由鋼板焊接或螺栓連接成型倉壁應(yīng)
取寬度為2be的倉壁與加勁肋的組合體承擔豎向壓力(圖5.3.5)。
be應(yīng)同時符合下列公式的要求:
·26·
圖5.3.5組合構(gòu)件截面示意圖
235
be≤15t(5.3.5-4)
槡fy
b
be≤(5.3.5-5)
2
3加勁肋或加勁肋和倉壁構(gòu)成的組合體,截面強度應(yīng)按下列
公式計算:
N=qvb(5.3.5-6)
σ=N/An±M/Wn≤f(5.3.5-7)
式中:σ———加勁肋或組合構(gòu)件截面拉、壓應(yīng)力設(shè)計值(N/mm2);
N———加勁肋或組合構(gòu)件承擔的豎向壓力設(shè)計值(N);
M———豎向壓力N對加勁肋或組合構(gòu)件截面形心的彎矩設(shè)
計值(N·mm);
2
An———加勁肋或組合構(gòu)件的凈截面面積(mm);
3
Wn———加勁肋或組合構(gòu)件凈截面彈性抵抗距(mm);
b———加勁肋中距(mm)。
5.3.6加勁肋與倉壁連接時,強度計算應(yīng)符合下列規(guī)定:
1單位高度倉壁傳給加勁肋的豎向力設(shè)計值應(yīng)按下式計算:
[()/]
V=1.2Pgk+1.3CfPfk+1.2qgk+1.4∑qQikhsb
人人文庫專用(5.3.6-1)
2
式中:Pgk———倉壁單位面積重力標準值(N/mm);
Pfk———貯料作用于計算截面以上倉壁單位周長上的總豎向
摩擦力標準值(N/mm2);
qgk———倉頂與倉上建筑永久荷載作用于倉壁單位周長上的
豎向壓力標準值(N/mm);
·27·
qQik———倉頂與倉上建筑可變荷載作用于倉壁單位周長上的
豎向壓力標準值(N/mm);
hs———計算截面以上倉壁高度(mm)。
2當采用角焊縫連接時,應(yīng)按下式計算:
VLw
τf=≤ff(5.3.6-2)
heLw
式中:τf———按焊縫有效截面計算,沿焊縫長度方向的平均剪應(yīng)力
(N/mm2);
L———單位高度(mm);
he———角焊縫有效厚度(mm);
Lw———倉壁單位高度內(nèi),角焊縫的計算長度(mm);
w2
ff———角焊縫強度設(shè)計值(N/mm)。
3當采用普通螺栓或高強螺栓時,應(yīng)按現(xiàn)行國家標準《鋼結(jié)
構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017的有關(guān)規(guī)定進行計算。
5.3.7鋼筒倉在豎向荷載作用下,倉壁應(yīng)按薄殼彈性穩(wěn)定理論或
按下列方法進行穩(wěn)定計算:
1在豎向軸壓力作用下,應(yīng)按下列公式計算:
σc≤σcr=kpEt/R(5.3.7-1)
3
1t8
kp=100(5.3.7-2)
2π(R)
2
式中:σc———倉壁豎向壓應(yīng)力設(shè)計值(N/mm);
2
σcr———豎向荷載下倉壁的臨界應(yīng)力(N/mm);
E———鋼材的彈性模量,E=2.06×105N/mm2;
t—人人文庫專用——倉壁的計算厚度,有加勁肋且間距不大于1.2m時可
取倉壁的折算厚度,其他情況取倉壁的厚度(mm);
R———鋼筒倉半徑(mm);
kp———豎向壓力下倉壁的穩(wěn)定系數(shù)。
2當豎向壓力及貯料水平壓力共同作用下,應(yīng)按下列公式
計算:
·28·
σc≤σcr=k′pEt/R(5.3.7-3)
RPhk
k′p=kp+0.265(5.3.7-4)
t槡E
式中:k′p———有內(nèi)壓時倉壁的穩(wěn)定系數(shù),當k′p大于0.5時,取
k′p=0.5。
3倉壁局部承受豎向集中力時,應(yīng)在集中力作用處設(shè)置加勁
肋,集中力的擴散角可?。常啊悖?yīng)按下式驗算倉壁的局部穩(wěn)定
(圖5.3.7):
σc≤σcr=kpEt/R(5.3.7-5)
2
式中:σc———倉壁局部壓應(yīng)力設(shè)計值(N/mm);
kp———豎向壓力下倉壁的穩(wěn)定系數(shù)。
圖5.3.7倉壁集中力示意圖
1—倉壁;2—加勁肋
5.3.8內(nèi)部部分空倉的倉壁,在風荷載作用下的屈曲應(yīng)符合下列
規(guī)定:人人文庫專用
1在風荷載(迎風)作用下最大外部法向壓力設(shè)計值qn,Rd應(yīng)
按下式計算:
qn,Rd≤αnqn,Rcru/γM1(5.3.8-1)
式中:αn———彈性屈曲的缺陷系數(shù),αn=0.5;
qn,Rcru———各向同性筒壁在外部法向壓力下的臨界屈曲應(yīng)力
·29·
(N/mm2);
γM1———板殼穩(wěn)定承載力分項系數(shù),γM1=1.10。
2在風荷載作用下的臨界法向屈曲應(yīng)力應(yīng)按下式計算:
rt2.5
qn,Rcru=0.92CbsE(5.3.8-2)
μ(l)(r)
式中:t———筒壁上最薄處的板厚(mm);
l———環(huán)梁之間的距離或筒壁上下邊緣之間的距離(mm);
Cb———外部壓力屈曲系數(shù),?。埃?;
———。
μs風荷載的體型系數(shù)
3當筒壁處于一個緊密排列的鋼筒倉群時,風荷載的體型系
():。
數(shù)迎面均應(yīng)取μs=1.0
4在獨立鋼筒倉并只承受風荷載作用下,風荷載的體型系數(shù)
應(yīng)取下列兩公式中的較大值:
2.2()
μs=5.3.8-10
烄rr烌
1+0.1Cb
烆槡l槡t烎
μs=1.0(5.3.8-11)
5.3.9無加勁肋的螺旋卷邊鋼筒倉,倉壁咬口彎卷處(圖5.3.9)
的抗彎強度可按下式計算:
σ=6α(qw-qg)/t≤f(5.3.9)
人人文庫專用
圖5.3.9咬口彎卷示意
·30·
式中:qw———水平風荷載作用于倉壁單位周長上的豎向拉力設(shè)計
值(N/mm);
qg———永久荷載作用于倉壁單位周長上的豎向壓力設(shè)計值
(N/mm);
α———卷邊的外伸長度(mm);
t———倉壁厚度(mm)。
5.4倉底
5.4.1圓錐漏斗倉底內(nèi)力應(yīng)按下列規(guī)定進行強度計算(圖
5.4.1):
圖5.4.1圓錐漏斗倉底內(nèi)力計算示意
1截面I-I處漏斗壁單位周長的經(jīng)向拉力設(shè)計值可按下式
計算:
Pvkd0WmkWgk
Nm=1.3×++1.2×
[4sinαπd0sinα]πd0sinα
(5.4.1-1)
式中:———計算截面處漏斗壁單位周長的經(jīng)向拉力設(shè)計值
Nm人人文庫專用
(N/mm);
2
Pvk———計算截面處貯料豎向壓力標準值(N/mm);
Wmk———計算截面以下漏斗內(nèi)貯料重力標準值(N);
Wgk———計算截面以下漏斗壁重力標準值(N);
d0———計算截面處漏斗的邊長(mm);
·31·
α———漏斗壁與水平面的夾角。
2截面I-I處漏斗壁單位寬度內(nèi)的環(huán)向拉力設(shè)計值可按下
式計算:
Nt=1.3Pnkd0/(2sinα)(5.4.1-2)
式中:Nt———漏斗壁單位寬度內(nèi)的環(huán)向拉力設(shè)計值(N);
Pnk———貯料作用于漏斗壁單位面積上的法向壓力標準值
(N)。
3漏斗壁應(yīng)按下列公式進行強度計算:
1)單向抗拉強度按下列公式計算:
徑向:σm=Nm/t≤f(5.4.1-3)
環(huán)向:σt=Nt/t≤f(5.4.1-4)
2)折算應(yīng)力按下式計算:
222
σzs=槡σt+σm-σtσm≤f(5.4.1-5)
2
式中:σzs———漏斗壁折算應(yīng)力(N/mm)
2
σt———漏斗壁環(huán)向拉應(yīng)力(N/mm);
2
σm———漏斗壁徑向拉應(yīng)力(N/mm);
t———漏斗壁厚度(mm)。
5.4.2圓錐漏斗倉底與倉壁相交處,應(yīng)設(shè)置環(huán)梁(圖5.4.2)。環(huán)
梁與倉壁及漏斗壁的連接應(yīng)符合下列規(guī)定:
1可采用焊接或螺栓連接。
2當環(huán)梁與倉壁及漏斗壁采用螺栓連接時,環(huán)梁計算不可與
之相連的倉壁及漏斗壁參與工作。
3當環(huán)梁與倉壁及漏斗壁采用焊接連接時,環(huán)梁計算可按環(huán)
梁及與之人人文庫專用相連的部分壁板共同工作,共同工作的壁板范圍應(yīng)按下
列規(guī)定取值:
0.5
1)共同工作的倉壁范圍應(yīng)?。埃担é茫悖簦悖?,但不應(yīng)大于15tc
0.5
(235/fy);
0.5
2)共同作用的漏斗壁范圍應(yīng)?。埃担é茫瑁簦瑁粦?yīng)大于
0.5
15th(235/fy)。
·32·
圖5.4.2漏斗環(huán)梁示意
1—倉壁;2—環(huán)梁;3—斗壁;
人人文庫專用4—加勁肋;5—鋼筒倉支座環(huán)梁;6—加勁板;7—鋼筒倉內(nèi)徑
其中:tc、γc應(yīng)為倉壁與環(huán)梁相連處的厚度和等效曲率半徑;
th、γh應(yīng)為漏斗壁與環(huán)梁相連處的厚度和等效曲率半徑。
5.4.3環(huán)梁的荷載(圖5.4.3),應(yīng)包括下列荷載:
1由倉壁傳來的豎向壓力qv及其偏心產(chǎn)生的扭矩qvev,qv
可按本規(guī)范第5.3.2條確定;
·33·
圖5.4.3環(huán)梁荷載及簡化圖
2由漏斗壁傳來的徑向拉力Nm及其偏心產(chǎn)生的扭矩
Nmem,Nm可按本規(guī)范第5.4.1條確定。Nm可分解為水平分量
Nmcosα及垂直分量Nmsinα(圖5.4.3);
3在環(huán)梁高度范圍內(nèi)作用的貯料水平壓力Ph可忽略不計。
5.4.4環(huán)梁按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時,應(yīng)進行下列計算:
1在水平荷載Nmcosα作用下,環(huán)梁的穩(wěn)定性按下式計算:
3
Nmcosα≤Ncr=0.6EIy/r(5.4.4)
式中:Nm———漏斗壁傳來的徑向拉力(N);
4
Iy———環(huán)梁截面的慣性矩(mm);
r———環(huán)梁的半徑(mm);
Ncr人人文庫專用———單位長度環(huán)梁的臨界徑向壓力值(N)。
2環(huán)梁截面的抗彎、抗扭及抗剪強度計算;
3環(huán)梁與倉壁及漏斗壁的連接強度計算。
5.5構(gòu)造
5.5.1倉上建筑的支撐點宜在倉壁上或倉頂錐臺上。較重的倉
·34·
上建筑或重型設(shè)備,宜采用落地支架。
5.5.2波紋鋼板、焊接鋼板倉壁,相鄰上下兩層壁板的豎向接縫
應(yīng)錯開布置。焊接接縫間距錯開不應(yīng)小于250mm。
5.5.3波紋鋼板倉壁的搭接縫及連接螺栓孔,均應(yīng)設(shè)密封條、密
封圈。
5.5.4鋼筒倉倉壁在滿足結(jié)構(gòu)計算要求的基礎(chǔ)上,應(yīng)根據(jù)外部環(huán)
境對鋼板的腐蝕及貯料對倉壁的磨損采用相應(yīng)的措施。
5.5.5豎向加勁肋接頭應(yīng)采用等強度連接。相鄰兩加勁肋的接
頭不宜在同一水平高度上。通至倉頂?shù)募觿爬邤?shù)量不應(yīng)少于總數(shù)
的25%。
5.5.6豎向加勁肋與倉壁的連接應(yīng)符合下列規(guī)定:
1波紋鋼板倉宜采用鍍鋅螺栓連接;
2螺旋卷邊倉宜采用高頻焊接或螺栓連接;
3螺栓的直徑與數(shù)量應(yīng)經(jīng)計算確定,直徑不宜小于8mm,間
距不宜大于200mm;
4當采用焊接連接時,焊縫高度應(yīng)取被焊倉壁較薄鋼板厚
度;螺旋卷邊倉咬口上下焊縫長度不應(yīng)小于50mm。施焊倉壁外
表面的焊痕應(yīng)進行防腐處理。
人人文庫專用
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