特種結(jié)構(gòu)-第五章-筒倉

1、1.概念： 筒倉是指出儲(chǔ)存散料的構(gòu)筑物2.劃分：筒倉按材料分為鋼筋混凝土筒倉、鋼筒倉和磚砌筒倉。 鋼筋混凝土筒倉按澆筑形式又可分為預(yù)制裝配式及整體澆注式，預(yù)應(yīng)力與非預(yù)應(yīng)力筒倉。從經(jīng)濟(jì)、耐久性等方面考慮，工程上應(yīng)用最廣泛的是整體澆注的普通鋼筋混 凝土筒倉。 筒倉按照平面形狀分為圓形、矩形、多邊形等。目前應(yīng)用最多的是圓形及矩形筒倉。 我國鋼筋混凝土筒倉設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ7785)根據(jù)筒倉高度與平面尺寸的關(guān)系，可分為淺倉和深倉淺倉和深倉兩類(圖51)。 淺倉主要作為短期貯料用，由于在淺倉中所貯存的松散物體的自然坍塌線不與對(duì)面?zhèn)}壁相交，一般不會(huì)形成料拱(圖 52)，因此可以自動(dòng)卸料。 深倉中所存松散物體

2、的自然坍塌線經(jīng)常與對(duì)面立壁相交，形成料拱(圖53)引起卸料時(shí)堵塞，因此，從 深倉中卸料需用動(dòng)力設(shè)施或人力，深倉主要供長(zhǎng)期貯料用。5.1概述概述 深倉和淺倉的劃分界限為： 當(dāng)HD。(或Hb。)15時(shí)為深倉； 其中，H為貯料計(jì)算高 當(dāng)HD。(或Hb。)15時(shí)為淺倉。度；D。為圓形筒倉的 H b/2 低壁淺倉 內(nèi)徑；b0為矩形筒倉的 H b/2 高壁淺倉 短邊長(zhǎng) 。 5.2淺倉的布置原則淺倉的布置原則 筒倉的平面: 根據(jù)工藝、地形、工程地質(zhì)、施工條件、技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件比較后而定。鋼筋混凝土筒倉的設(shè)置：車間內(nèi)部多為矩形，無特殊要求如露天則為圓形。 淺倉的布置：根據(jù)單倉容量及工藝要求、可設(shè)為：獨(dú)立倉、單排倉

3、（單列）。多排倉。 伸縮縫的設(shè)置：壁外側(cè)相切的圓形群倉長(zhǎng)度超過50米時(shí)；柱子支承的矩形群倉總長(zhǎng)超過36m 時(shí)應(yīng)設(shè)置 。 倉壁厚度的確定：圓形t1=D0/100+(80100) D0為內(nèi)徑。 矩形t1=（1/20- 1/30）b （或a）按尺寸劃分：a.H=0; b.H0.5b0 00.0.51.5cbHb0.0.5d Ha5.3淺倉的結(jié)構(gòu)選型淺倉的結(jié)構(gòu)選型5.3荷載計(jì)算荷載計(jì)算5.3.1荷載和荷載組合有：1.恒載：結(jié)構(gòu)自重等 2.可變荷載：a. 貯料荷載 b.樓面和屋面活載 c.積灰荷載 d.倉外堆積荷載 e.風(fēng)荷載。 3.地震作用：根據(jù)荷載GB500092001及抗震GB500112001規(guī)

4、范。 計(jì)算地震作用及自振周期時(shí)，取貯料總重的80%作為有效重力，其重心可取貯料總重重心。 計(jì)算倉下結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)時(shí)，根據(jù)使用情況可能同時(shí)出現(xiàn)荷載進(jìn)行組合，取不利者設(shè)計(jì)，荷載取值應(yīng)符合下列規(guī)定。 a.恒載與活載取全部； b.地震作用與下列荷載組合時(shí)：恒載取全部；貯料取總重的90%；雪載取50%;風(fēng)載不考慮。 c.樓面活載按均布荷載考慮時(shí)，取50%-70%，按實(shí)際情況考慮時(shí)取全部，不再另乘以折減系數(shù)。5.3.2貯料壓力（1)貯料計(jì)算高度的取值a.上端：當(dāng)貯 料頂面水平時(shí)，取貯料頂面；當(dāng)頂面斜坡時(shí)，取至貯料錐形重心。 b.下端：當(dāng)倉底為鋼筋砼或鋼錐形漏斗時(shí)，取至漏斗頂面； 當(dāng)倉底為填料做成漏斗時(shí)，取至填

5、料表面與倉壁內(nèi)表面交線的最低點(diǎn)。 當(dāng)倉底為平板無填料時(shí)，取至倉底頂面。偏心貯料壓力可自學(xué)低壁淺倉一、倉壁計(jì)算 1. 倉壁垂直方向彎矩計(jì)算 (1)頂端自由 (2)頂端有平臺(tái)或樓蓋時(shí)（鉸支）216hHMp H12hHVp H2115hHMp H25hHVp H5-4 淺倉計(jì)算淺倉計(jì)算 2倉壁平面內(nèi)水平和豎向拉力計(jì)算： (1)水平拉力計(jì)算 倉壁水平拉力由底部反力即Vh反向作用于倉壁而產(chǎn)生，該拉力假定集中于倉壁與漏斗斜壁交接處。 02hhaV bN02hhbV aN（2）豎向拉力計(jì)算在倉壁底部交接處，由漏斗壁傳來的單位寬度上的豎向拉力按下式計(jì)算：2tvWNab倉壁的豎向鋼筋Nv、Mh得出按偏拉構(gòu)件計(jì)算

6、。配筋 直徑不小于8mm 箍筋間距在70mm到200mm3倉壁平面內(nèi)彎曲計(jì)算 a.單倉倉壁按簡(jiǎn)支梁計(jì)算梁高?。簜}壁的高度+0.4倉壁長(zhǎng)度（豎直投影）21q8vMNa21q8vMNbMMWMN倉壁水平鋼筋配置 倉壁底部至少配兩根2025的鋼筋 上部的d不小于8mm 箍筋間距在70200之間 b.淺倉成列布置倉壁要按連續(xù)梁計(jì)算sin0sin2cossinbahaf bbblbNpqb漏斗壁計(jì)算1.斗壁的水平拉力：見圖受力分析，根據(jù)力的平衡關(guān)系有：0cossin2lhaf bbbabNpq0cossin2lhbfaaabaNpq所以有2.漏斗壁上的斜面拉力計(jì)算22sinxallaWNab22sinx

7、bllbWNab角邊處的斜向拉力2xjxaxbCNNNf bpbq為計(jì)算截面處貯料作用于漏斗壁A B上的法向壓力為漏斗壁A B單位面積自重。角肋處斜向拉力最大需配加強(qiáng)筋 C為荷載分項(xiàng)系數(shù)。由曲線可查。3.漏斗壁平面外彎矩計(jì)算11223xaalaaaxla1sinlyaHalaaa111sin6lyaHaalaaaa11.0.25,aa當(dāng)時(shí)按三角形板計(jì)算12.0.250.5,aa當(dāng)時(shí)按梯形板計(jì)算3.,其他情況 可換算成矩形板計(jì)算4.漏斗配筋計(jì)算： 水平方向：水平拉力和該方向的平面外彎矩M組合，偏拉構(gòu)件 斜向：斜向拉力和該方向的平面外彎矩M組合，偏拉構(gòu)件 4-3-2 高壁淺倉的計(jì)算 1.定義：當(dāng)倉

8、壁高度滿足0.5H/b。1.5(b。為短邊內(nèi)側(cè)尺寸)時(shí)，稱為高壁淺倉。 其倉體上的貯料壓力計(jì)算和漏斗壁計(jì)算與低壁淺倉相同，而倉壁計(jì)算則不同于低壁淺倉。2.倉壁的計(jì)算：A.倉壁平面外彎曲計(jì)算：宜按雙向板計(jì)算 a.倉壁與倉壁；倉壁與斗壁相交處，按固定端考慮。 倉壁頂按自由考慮，有平臺(tái)、樓蓋時(shí)按鉸接。 b.倉壁交接處的棱邊彎矩的處理：一般按較大的彎矩來取值計(jì)算；但如果相差大于20%時(shí)，取平均值。 B.倉壁任意深度處的水平拉力的計(jì)算：0022hhahhbp bNp aNC.倉壁的豎向拉力：1VA2VBGNNabD.倉壁的平面內(nèi)彎矩：忽略：因高壁淺倉比低壁淺倉剛度大，故計(jì)算平面內(nèi)彎曲時(shí)可以忽略漏斗壁的作

9、用。q1頂部荷載：為上料平臺(tái)荷載及倉壁自重之半q2下部荷載：為貯料重及其它部分結(jié)構(gòu)自重和倉壁自重之半。b/h2時(shí)，按深梁計(jì)算深梁計(jì)算可以利用查表法進(jìn)行計(jì)算。在qj及 q2作用下某點(diǎn)處的應(yīng)力系數(shù)為:111222112211221122xyxyxyxyxxxyyyxyxyxyxxxrxryyxyxqqqqqq 該點(diǎn)處的應(yīng)力為： = 則沿x方向的總應(yīng)力為：=(-為貯料水平壓力產(chǎn)生的水平拉力。）則沿y方向的總應(yīng)力為：= 剪應(yīng)力為 =y 2,20142xyxyxy故該點(diǎn)處的主拉應(yīng)力為：,2tan2xyxy 主拉應(yīng)力與坐標(biāo)軸的方向角為：0000cossinxyNN主拉應(yīng)力產(chǎn)生的水平分量為：主拉應(yīng)力產(chǎn)生的豎

10、直分量為：將 乘以相應(yīng)方向單位長(zhǎng)度的面積得到水平及豎直單位長(zhǎng)度的拉力（壓力）+平面外Mx或 My-按偏拉（壓）計(jì)算倉壁水平和豎向鋼筋。0 xN0yNxy05.6漏斗倉的計(jì)算漏斗倉的計(jì)算特點(diǎn)：無豎壁，有邊梁。（貯料壓力、水平、斜向拉力平面外彎曲同低壁淺倉計(jì)算。） 1.斗壁的平面內(nèi)彎矩斗壁的平面內(nèi)彎矩a.由貯料重及漏斗自重在漏斗壁A,B平而內(nèi)的折算荷載為12sinxaaWNab12sinxbbWNabb.三角形深梁：高度取h=a/2(b/2),不足1/2時(shí)按實(shí)際取。c.斗壁平面內(nèi)的跨中彎矩221818asabsbMN aMN biiMW平面內(nèi)彎曲應(yīng)力： =配筋：在水平拉力和平面外彎矩組合，按偏拉構(gòu)件計(jì)算2.邊梁的計(jì)算邊梁的計(jì)算（有N Mx My內(nèi)力) 當(dāng)漏斗倉頂部無平臺(tái)時(shí)，邊梁在漏斗壁作用下產(chǎn)生斜向彎曲，同時(shí)邊梁內(nèi)還產(chǎn)生壓力，因此邊梁需按斜偏心受壓構(gòu)件計(jì)算配筋。假定四角有柱支承：R=W1/4a.邊梁中的軸壓力按下式計(jì)算(圖428)：cotcoscotcosaiabibNRNRb.斜向彎曲計(jì)算豎向彎曲（平面內(nèi)）：在平臺(tái)荷載、自重、斗壁重作用下豎向彎曲-按簡(jiǎn)支梁計(jì)算。218xxMq l平面外彎曲：邊梁在斗壁自重作用下在水平面內(nèi)彎曲其彎矩按封閉框架計(jì)算。 故邊梁為雙向壓彎曲構(gòu)件。封閉框架平面外彎矩圖5.7淺倉構(gòu)造特點(diǎn)淺倉構(gòu)造特點(diǎn)1.150mm倉壁