钢结构筒仓

2024-07-17

钢结构筒仓(共9篇)

钢结构筒仓 篇1

1 概述

钢结构筒仓结构广泛应用于农业、矿业、化工、电力等诸多领域中, 作者多年从事火力发电厂锅炉辅机除灰工程设计, 为除灰、渣、脱硫、补充床料等系统配套钢结构筒仓, 如飞灰仓, 渣仓, 石灰石粉仓, 砂仓等。

此类筒仓一般容积大于15m3, 设计压力小于0.1Mp梁支撑。一般结构为圆筒形筒体, 圆锥料斗结构, 储料容积从50-1000m3大小不等。筒体一般钢板卷制, 主体可以分体, 仓体部分, 钢架, 爬梯等部分组成。

2 设计优化

按照国内在筒仓设计规范进行设计, 为在筒仓设计中贯彻执行国家政策, 做到安全适用、技术先进、经济合理, 现从荷载组合, 支撑结构及加强圈梁设计, 筒体壁厚的设计, 锥料斗角度及仓顶坡度, 有限元分析应力等方面谈谈设计优化建议。

2.1 荷载及组合

筒仓在设计时主要考虑以下载荷:

(1) 料仓结构自重; (2) 储存物料重量; (3) 仓顶及运转层设备载荷; (4) 地震及风载荷; (5) 其它载荷 (如:压力, 热膨胀, 检修等) 。

以上几类载荷中绝对值最大的是储存物料重量, 它由储料容积乘以堆积密度得到。但容积有筒仓的几何容积, 有效容积, 最大储料容积等几个概念, 取值不同, 载荷会有10-20% 左右的偏差。对支架梁柱的结构设计, 会产生较大的影响。建议采用有效储料容积 (考虑可能最大储料机率) 。另外, 还有一个因素就是堆积密度。实际的堆积过程中可能有储料高度较大, 物料压实的情况, 实际堆密度会大于理论值。

在实际工程中, 一些业主单位要求在计算结构受力, 要求加大的物料的堆密度。对于荷载组合分项系数, G柱支撑50322-2001 粮食钢板筒仓设计规范中对储存物料的荷载1.3, 其它可变荷载取1.4 , 地震作用取1.3 。风荷载参与组合时, 组合情况述详见相关标准。

2.2 支撑结构及加强圈梁设计

(1) 工程实践中, 常见的料仓支撑于建筑物钢架, 或单独设计支撑钢架, 如钢灰库是独立钢架, 这类钢架还要满足运转层设备布置, 以及底层通车的要求。其支撑点的设计常见有, 直接支撑于梁上或立柱端头, 内切和外切两种。

同样直径的仓体, 梁支撑结构仓体支撑于梁上, 仓传力于梁, 梁传力到柱。 柱支撑结构仓体直接支撑于柱上, 未经梁传递受力, 柱间梁只起到稳定的作用。两者相比优劣同在:

梁支撑结构跨距大, 支撑梁受大弯矩, 用钢量大, 但结构稳定性好, 平台宽, 通车能力好。

柱支撑结构跨度小, 受力结构好, 用钢量小, 竖向稳定性稍差, 平台及通车小于梁支撑。

(2) 另外仓体支撑座的形式也有多种结构可选, 主要有裙座式, 短裙座式, 加强环耳式等。 在此推荐短裙座式支座, 详见见图1 具体结构, 对于筒体锥体的连接, 支撑受力形式, 支撑灵活性应好于其它, 详述如下:序1 为筒体第一层环板, 序2 为锥体板, 序3 为加强筋板, 序4 底部支撑环板, 用于支撑钢架粱或柱端。这个结构中序1.2.4 之间形成了一个三角结构, 结构稳定, 序1 通过序4 传力于梁或柱。序2与序1 之间密封焊接, 结构受力可有可靠保证, 序1、2 之间焊接要求, 比图2 可以降低很多。同时序1 受侧弯的受力前者也要小很多, 设计壁厚同样可以降低。

2.3 筒体壁厚的设计

按N柱支撑/T47003.2-2009 圆筒的应力计算, 分轴向应力, 周向应力两类, 轴向主要有设计压力产生的轴向应力, 物料与仓壳间磨擦产生的轴向应力, 最大弯矩产生的轴向应力, 仓壳自重及垂直地震力产生轴向应力。 圆周应力主要由物料产生的水平压力应力。通过轴向, 圆周向两类应力的组合来验证仓壳应力是否设计允许范围内。根据筒体根据储料的高度不同, 筒体所受力是变化的, 越是底部受力越大, 所以在设计筒体壁厚, 变壁厚设计是比较合理的, 也就是在筒底部仓壁厚按设计取相应大值, 而到上筒体上部, 壁厚逐渐变薄, 在不同壁厚环焊接缝连接处, 通过过渡坡口, 使焊接处壁厚一致, 确保不出现应力集中的现象, 确保焊接质量及结构强度。通过变壁厚设计, 更符合实际的受力, 同时也节省了钢材。

2.4 锥料斗角度及仓顶坡度

锥料斗的角度直接关系筒仓卸料的顺畅, 理论上应按物料的物理特性设计, 主要考虑物料粘性, 物料的安息角, 有无气化等辅助破拱措施在来确认, 锥壁与水平面夹角, 理论上不小于60 度。在料斗下空间允许的情况下, 提高到65 度。

室外料仓仓顶应考虑排水坡度, 因仓顶一般要布置除尘器等设备, 坡度不宜过大, 建议取2-3% 。

2.5 有限元分析验证

通过学习N柱支撑/T47003.2-2009 可知, 要想完整的计算一个料仓各处有受力, 其实是不太可能的。规范也仅提供了主要筒体及锥体板的计算, 对于支座的受力则相对复杂。

在有限元分析以及结构设计软件的日益丰富, 以前手算难以解决的一些问题, 可以由计算机得以模似实现, 下面通过ST梁支撑梁支撑D PRO软件的应力, 来说明在筒仓设计中的应用。

建模。通过设计计算或参考资料, 第一步按实际尺寸及结构设计, 用软件制作结构模型;第二步, 设定各梁, 柱, 板材料及截面尺寸与实际结构一致;第三步, 施加载荷, 包括, 结构自重, 物料重, 各层设备重, 风, 地震载荷以及荷载组合;第四步, 软件计算, 输出设计结果, 包括各点位移, 梁, 板单元应力等等;第五步, 运用软件的另一模块SSDD, 用普钢 (G柱支撑50017-2003) 进行规范检验, 确认各梁, 柱的应力, 变形, 稳定性情况符合规范;第六步, 验证后输出报告, 含支座反力, 各梁, 板单元应力, 位移等所需信息。

3 结语

以上为个人在实际料仓设计中的一些总结及体会, 有不对的地方提请同行批准指正。

筒仓滑模平台吊拉施工方案 篇2

摘要:本文以大同同忻选煤厂大直径筒仓为例,介绍了筒仓滑模平台兼作上部锥壳施工的模板支撑平台过程。

关键词:筒仓滑模平台模板支撑平台吊拉方案

中图分类号:TU

文献标识码:B

0引言

随着建筑工程不断增加,选煤厂改扩建工程也不断增多。选煤厂圆筒仓一般采用滑模工艺施工,其特点是安全、省工、省料、施工速度快。在以前的滑模施工中我们不断总结经验,不断解决安全、质量存在的问题,并从中总结出一套较为实用的施工方法。我们把这套方案运用到了去年开工的大同同忻矿工程,使得该工程顺利完成,受到建设单位好评。

1施工方案选择

本工程为大同同忻矿井选煤厂2号仓,为一个内径34m的圆形储煤仓,建筑施工高度为67.5米,滑模施工高度为43.0米。筒壁施工采用刚性平台滑模施工工艺,在滑模到顶,停滑后采用滑模平台做为上部锥壳施工的模板支撑平台,故滑模平台必须考虑用一个适当的方式固定在筒壁上。

根据以上条件,滑模平台固定在筒壁上有两个方案:①采用在外筒壁上安装牛腿做为滑模平台固定的支点。②采用在外筒壁上预埋吊环,用钢丝绳吊拉固定滑模平台,共设置72道。

本方案考虑第2种形式,采用钢丝绳吊拉。吊拉节点的承载力按照计算本工程锥壳施工时的荷载组合取用。

2荷载计算

根据施工初步计算,在工程施工时井字架在施工仓顶锥壳时承受荷载最大,根据施工方案如图1所示,锥壳混凝土分三次施工,依次分别施工A段、B段、C段,每施工完一段应至少停留一天的时间,为简化计算,施工本段时不考虑上段混凝土因强度上升而分担荷载,三段施工完时的荷载组成情况分别如下:

P=平台上荷载+施工荷载+锥壳脚手架荷载+模板荷载+混凝土荷载+环梁荷载

根据以上计算公式得到:

PA=(39.6+17.9)+49.46+82.89+24.96+427.8+4.65

=647.26t

P均A=647.26÷72=8.99t

计算得到Fa=76.63KN;Fb=1 3.31 KN。

PB=(39.6+17.9)+41.6+82.89+24.96+359.9+4.65

=571.5t

P均B=571.5÷72=7.94t

计算得到Fa=55.59KN;Fb=23.83KN。

PC=(39.6+17.9)+33.7582.89+24.96+292+4.65

=495.75t

P均C=495.75÷72=6.89t

计算得到Fa=38 91 KN; Fb=29.95KN。

根据上述情况,牛腿处的荷载即为Fa数值,其最大时为施工A段时的荷载,Fa=76.63KN,即约为7.66T。故本吊拉的节点承载力也要求达到此数值。

3材料选择

3.1钢丝绳:采用外径23mm,股数为6×19,公称抗拉强度为1700N/mm2的钢丝绳。

3.2绳扣:采用同规格(直径23的)的绳扣。

3.3吊环:采用直径20的圆钢制作。

3.4紧绳器:采用2吨的倒链。

3.5其他如:信号笔、12号铁丝等。

3.6以上所有的材料都必须符合现行国家有关标准。

4吊拉方案

4.1滑模到距离顶标高为-400mm时,将本层的混凝土浇筑完毕,一次提升滑模平台400mm高,至顶标高处,安装拉绳的吊环。

4.2安装的位置为以每片钢桁为轴线、与开支架相对应的另一侧面,并离开钢桁架轴线15cm,或者离开支架25cm。钢桁架吊环平面图如图2所示。

这样做是为了避开开支架,减少安装钢丝绳的难度。

4.3滑模到顶后,不再活动提升,停滑。

4.4拆平台内部的外侧木板、拆筒壁内侧滑模模板。

4 5待表面混凝土强度足够后,调整吊环与混凝土表面平整。

4.6安装钢丝绳,将所有的钢桁架节点与吊环连接上,并进行拉紧。

4.7安装钢丝绳的顺序:滑模平台吊拉示意图如图3所示。

4.7.1准备钢丝绳,长度约7米,现场实际测量为准,在绳子的一头系第一个绳扣,在系在钢桁架下的环梁上,在靠近开支架的一端,系1个绳扣即可,并从钢桁架下绕到图中外侧。

4.7.2将绳头向上拉,在吊环的下面将绳头穿出,再向下拉,从钢桁架竖弦的外侧进到下弦的内侧,并绕住环梁,从环梁的下侧向外穿出,与绳头相同的位置穿出。吊环处、交叉点处穿绳顺序如图4。

4.7.3绳头继续上拉,再在在吊环的下面将绳头穿出,并在吊环的外面系上一个绳扣。

4.7.4将2吨倒链勾住绳头,倒链的上端挂在开支架的的上弦,拉动倒链将钢丝绳拉紧。

4.7.5拉紧程度:一边拉倒链一边用手横向拉动钢丝绳,感觉松紧程度,差不多时停止拉倒链,用绳扣将两次相同位置穿出并几乎重合的两条钢丝绳扣住,要扣4个绳扣。扣好的立面图如图5。

4.7.6第一个吊点完成,再吊第2个吊点,重复上述动作,将两个绳子的拉力基本相同时,扣住绳扣,松动倒链,进行第3个吊点的操作。

4.7.7依次安装完所有的吊点钢丝绳后,统一检查钢丝绳的松紧程度,尽量使72个吊点的钢丝绳受力基本相同。

5节点计算

5.1吊环计算采用直径20mm的圆钢,则

A=3.14×10mm×10mm=314mm2

F=314×235=73.79KN

因吊环受力性质为双股,实际可承受荷载为:

F=73.79×2=147.58 KN≥76.63KN,符合要求

5.2钢丝绳计算采用直径23mm、股数为6×19、公称抗拉强度为1700N/mm的钢丝绳,其破断拉力总和为:FG=342KN

则:允许拉力为:[FG]=αFG/K

d—换算系数,按表14—4取用,取0.85

K—安全系数,按表14—5取用,做捆绑吊索,应取8,因本工程做吊索时承受的是静态荷载,且钢丝绳不做频繁的捆绑动作,故考虑K值取7。

则:[FG]=αFG/K=0.85×342,7=41.5KN

因钢丝绳受力性质为双股,实际可承受荷载为:

F=41.5×2=83.0KN≥76.63KN,符合要求

6技术经济指标对比

6.1技术指标对比采用牛腿时,在拆除时卸螺栓困难,基本全部被用火焊割掉,不能重复利用,本方案材料基本可以重复利用。采用牛腿时,在拆除时卸螺栓困难,基本全部堵塞等现象,导致安装困难,不得不投入额外的费用进行处理,有的甚至无法处理。而本方案不存在这些现象。采用牛腿时,操作困难且危险,安装时是在吊架上操作,牛腿重量大,搬动困难,拆除时是在平台下操作,没有吊架,无法挂安全网,存在极大的安全隐患,而本方案安装及拆除全部在平台上操作,安全程度高。

6.2经济指标比较

6.2.1材料成本比较:

安装牛腿时,所用材料(一个牛腿):

φ25圆钢:0.6m×3.86x6.2×5根=72元

φ25圆钢套丝:2×3元×5根=30元

M24螺帽:4个×3元×5根=60元

M24平光垫:0 7×2×5根=7元

φ32套管:0.42m×2 42×7×5根=35.6元

φ32套管组装用钢筋:3m×0.888×6.2=16.5元

合计:221.1元(一次性使用)

总费用:15919.2元

吊拉钢丝绳时,所用材料(一个吊点):

φ21.5钢丝绳:7m×26=182元

φ21.5钢丝绳扣:8.5×4个=34元

合计:216元(考虑三次周转使用)

平均每次摊销:72元

总费用:72元×72个=5184元

结论:吊拉72个点,采用钢丝绳时比采用牛腿时材料费节省10735.2元(注:尚未计算套管制作过程的氧气、乙炔、电焊条费用及牛腿运输、摊销费用)。

6.2.2人工成本比较:

安装牛腿时,所用人工(72个牛腿):

套管制作:5元/组×72=360元

套管安装:5个工日×100=500元

牛腿安装:12人×4天×100元,工日=4800元

合计:5660元

吊拉钢丝绳时,所用材料(一个吊点):

吊拉用工:12人×2天×100元/工日=2400元

结论:吊拉72个点,采用钢丝绳时比采用牛腿时人工费节省3260元。

某筒仓结构滑模施工技术 篇3

随着国民经济的快速增长, 各类高层建筑及高耸构筑物日益增多, 滑模施工技术因其具有机械化程度高、施工速度快、场地占用少、安全作业有保障、可以避免或减少施工缝、容易保证混凝土质量、综合效益显著等优点被广泛应用于高层及筒壁结构中。滑模施工, 是一种现浇混凝土工程的连续成型施工工艺。其施工方法是按照施工对象的平面形状, 在地面上预先将滑模装置安装就位, 随着在模板内不断地绑扎钢筋和分层浇筑混凝土, 利用液压提升设备将滑模装置滑离地面并使其不断地向上滑升, 直至需要的高度为止。滑模各组件设计是否合理直接关系到施工能否顺利进行。为此, 笔者以某筒仓结构滑模施工工艺为背景, 对滑模施工的要点作了初步探讨。

2 工程简介

某钢厂备煤系统扩建工程占地面积约为6 888 m2, 为14个独立筒仓一字排开, 总仓容为140 000 t;除6号与7号筒仓之间因设有转运站筒仓间距10 m, 其余各筒仓间距均为2 m (筒仓间距指相邻两筒仓仓壁轴线距离) ;1号筒仓仓壁顶端标高+47.370 m, 2号~14号筒仓仓壁顶端标高+49.970 m, 筒仓直径均为21 m, 仓壁厚度400 mm。8号、11号、14号筒仓东侧分别设有一个框架结构楼梯间。为保证工程进度及质量, 筒身采用滑升模板施工, 本工程筒身范围:1号筒仓:+9.650 m~+47.370 m, 滑升高度37.720 m;2号~14号筒仓:+9.650 m~+49.970 m, 滑升高度为40.320 m。

本工程滑模施工工艺为:下层扶壁柱、筒壁、三道剪力墙从-2.000 m同时滑升至+9.050 m, 在9.05 m处空滑至12 m, 然后拆除内模板、平台板、方木桁架及内围圈, 拆除完毕后进行仓内底板及漏斗的施工, 仓内底板及漏斗施工完毕后再组装内围圈、桁架、平台板、方木及内模板, 开始9.65 m以上的模板滑升。同时, 在仓底板及漏斗施工完毕后于仓底板外皮部分抹20 mm厚M5水泥砂浆。

3 滑模系统的设计

3.1 支撑杆设计

1) 支撑杆的规格。

用于本工程的支撑杆采用Ⅰ级钢的螺纹A25钢筋。本工程9.65 m以下同一截面的支撑杆数量为118根, 9.65 m以上同一截面的支撑杆数量为67根。支撑杆的连接采用丝扣连接, 将钢筋支撑杆的上下段加工成公母丝, 丝扣长度为30 mm。

2) 支撑杆的加固。

在滑升过程中, 模板的滑空或由于支撑杆穿过门窗孔洞等原因使支撑杆脱空长度过大, 在这种情况下, 支撑杆容易失稳而弯曲, 因此必须采取加固措施, 常用的加固措施为:将支撑杆两侧各增加一根B16钢筋, 在水平向用A6钢筋进行焊接固定, 支撑杆加固图如图1所示。

3.2 液压千斤顶、油路及模板系统

本工程拟采用GYD-35型液压千斤顶, 其主要技术参数:工作行程:35 mm;最大工作压力:8 MPa;内排油压力:0.3 MPa;最大起重量:3.5 t;工作起重量:1.5 t。本工程采取混合油路的布置方式, 串联与并联相结合的混合油路, 是在并联油路上分别串联油路, 这样可以避免或弥补以上两种布置的缺点, 做到既可节省油管数量, 又可避免滑升过程中过大的升差。主油管采用内径为19 mm的无缝钢管, 分油管和支油管则采用内径为8 mm的高压橡胶管, 接头采用卡套式管接头, 高压橡胶管的接头外套将胶管与接头芯子连成一体, 然后再用接头芯子与其他油管或部件连接。针形阀安装在油路中一般设置在分油器上以及千斤顶与油管连接处以控制油量, 工作压力为14 MPa。

本工程内、外滑升模板采用100 mm×1 200 mm, 200 mm×1 200 mm, 300 mm×1 200 mm组合钢模板, 用螺栓固定在内、外围圈上, 通过用模板与围圈间的薄铁垫调整成上口小、下口大的梢口, 上下梢口差为4 mm~5 mm或单面倾斜为模板的0.2%~0.5% (2.4 mm~6 mm) , 以便混凝土顺利出模。内、外围圈再用螺栓固定在沿筒壁圆周对称均匀布置的开字提升架上。

4 滑升模板施工

4.1 滑模系统的安装

1) 安装顺序。

滑模系统的安装顺序如下:绑扎提升架以下钢筋→安装提升架→安装内外围圈→安装内模板→安装内桁架操作平台→安装外模板→安装外桁架操作平台→安装千斤顶→安装液压控制台系统→连接支撑杆→内、外悬挂脚手架—内、外安全网。

2) 安装要求。

在安装内、外滑升模板时, 用螺栓固定在内、外围圈上, 通过用模板与围圈间的薄铁垫调整成上口小、下口大的梢口, 上下梢口差为4 mm~5 mm或单面倾斜为模板的0.2%~0.5% (2.4 mm~6 mm) , 以便混凝土顺利出模。内、外围圈再用螺栓固定在沿筒壁圆周对称均匀布置的开字提升架上, 其中筒仓与筒仓相切处因厚度为440, 故用宽腿距开字架, 并用双千斤顶。提升架间距约为1.3 m, 应大致均等。在内桁架上铺板, 形成内环形操作平台。外桁架则用三角桁架形式, 外伸1.0 m, 铺板后形成宽1.0 m的外环形操作平台。

液压控制系统由液压控制台、油管、阀门、千斤顶组成, 经试验合格的起重量3.5 t的GYD-35型液压千斤顶, 在水平尺和线坠的检测下, 用垫片找正, 使其紧固在提升架下横梁上, 在穿入提升杆 (Φ25钢筋) 前, 为防止灰尘污物进入, 用塑料布将千斤顶上口封住。油管要逐根吹通, 连接件要擦净, 软管打弯处距端头的直线段应不小于管径的6倍, 弯曲半径要大于管径的10倍。液压控制台 (YHJ-80型) 在与油管、千斤顶相互连通后, 通电试运转, 检查油泵转动方向是否正确, 电铃信号是否灵敏, 然后向各分支油管充油排气, 将油路加压至15 MPa持续5 min, 连续循环五遍, 详细检查全部油路及千斤顶无渗漏为合格, 最后将试运转、升压时间、回油时间等记录下来, 确定进油、回油时间, 供日后操作之用。

安装的支撑杆要保证垂直, 支撑杆的连接要采用M16丝扣连接, 连接长度约为25 mm~30 mm。支撑杆按提升架位置放好后, 液压系统又经检查合格, 此时, 可将千斤顶穿入各自的支撑杆, 整个滑模提升装置即安装完毕, 最后按规范检查允许偏差是否在规定范围内。

4.2 施工要求

1) 钢筋绑扎要求。

钢筋在后台加工成型后, 按规格、长度、使用顺序分别编号堆放。钢筋 (包括支撑杆) 吊运时, 重量不要超过1 t, 吊到内操作平台上, 并分两处对称落放。首段钢筋绑扎, 可在外模安装前进行, 其后钢筋则需随模板的提升穿插进行 (即浇筑混凝土时不绑扎钢筋, 绑扎钢筋时不浇筑混凝土) 。为确保水平钢筋的设计位置, 在环向每隔3 m设置一道两侧平行的焊接骨架即“小梯”。此焊接骨架位置应与提升架位置错开。本工程水平筋与竖向筋拟采用绑扎连接, 但不允许在水平筋上焊接其他附件, 以防局部应力集中无法传递。

2) 混凝土浇筑要求。

浇筑混凝土前, 升起的滑动模板表面应彻底清理, 在一般情况下, 筒壁要连续浇筑, 不允许留施工缝。如遇到特殊情况, 如停电时间过长、机械出现严重故障无法及时修复更替时等, 应按规范留施工缝, 在施工缝上续浇混凝土时, 应将施工缝彻底湿润, 再浇一层50 mm厚与原混凝土水灰比一致的水泥浆, 浇筑混凝土要分层进行, 每层为0.3 m, 混凝土顶面应低于模板面5 cm。

混凝土主要利用地泵输送, 先将混凝土泵送到内操作平台上, 再用人工均匀分送入模内。混凝土入仓后, 用直径50 mm的插入式振捣器振实, 每层层厚300 mm, 振捣器应插入下层混凝土内, 深度50 mm左右, 以利结合。浇筑混凝土应按照严格的先后顺序进行, 保证每模内的荷载均匀并且保证模板提升时强度一致。混凝土浇筑示意图见图2。

施工期间, 应密切注意天气预报, 一般小雨可以正常浇筑, 中到大雨时要准备防雨苫布, 暴雨时应暂停浇筑。当受到飓风暴雨侵袭时, 应立即停止作业, 设置施工缝并做必要保护, 复工前须做损坏鉴定及记录, 并依监理指示办理。

在滑模浇筑混凝土过程中, 应特别注意预埋件的埋设, 为了不使漏埋, 应事先做出预埋件分布图, 当埋件出模后要及时剔出使表面明露。

滑模上升速率当视气温、混凝土的坍落度及其他偶发因素而定, 原则上要保证出模时混凝土不致坍塌或因混凝土附着模板过牢而带起造成裂缝, 一般可按2 h内滑升模板高度0.3 m计算, 即上升速率为0.15 m/h。从混凝土入模到出模历时8 h, 参照现场的气温条件混凝土强度可以达到要求的出模强度 (即0.2 N/mm2~0.4 N/mm2) 。

4.3 施工质量控制

1) 水平度的测量与控制。本工程水平度的测量方法包括:标尺法、液体联通管法。水平度的控制方法是采取控制千斤顶的升差来实现, 具体包括:就高找平法、行程调节控制法、限位调平法。2) 垂直度的测量与控制。本工程垂直度的测量方法包括:线锤法、经纬仪测量法。垂直度的控制与纠偏方法包括:调整水平度高差控制法、撑杆纠偏法。3) 质量保障。a.模板组装时, 纠正模板的倾斜度, 使其上口比下口稍小, 倾斜度要符合规范要求。经过检验方可起滑, 以减小滑模施工中混凝土与模板之间的摩阻力。b.加快提升速度, 保证在混凝土初凝期前 (强度在0.2 MPa~0.4 MPa之间) 提升模板。提升前及提升过程中, 仓内外随着混凝土出模全面检查混凝土强度。c.坚持出模混凝土随滑随抹, 随抹随压。混凝土出模后要先用毛刷蘸水在表面刷一遍;然后用木抹粗压一遍;再用铁抹细压一遍, 使混凝土表面平整;最后再用毛刷蘸水顺筒仓竖向刷一遍。d.经常清除粘在模板表面的脏物和混凝土, 保持模板表面光洁。停滑时, 在模板表面涂刷一层隔离剂 (脱模剂) , 以减小摩阻力。e.向滑模平台上吊料保证均匀放置, 防止平台偏移, 筒仓纠偏时应缓慢进行。

5 结语

滑模工艺技术难度较大, 管理要求严密, 受影响的因素较多。施工过程中常会出现支撑杆弯曲失稳, 建筑物倾斜、扭转、结构截面尺寸偏差超过允许偏差, 混凝土水平裂缝或断裂、表面出现局部坍落、蜂窝麻面、裂纹、坍落, 液压控制台失控、扭转、偏移以及千斤顶油路故障等一系列问题。施工过程中应严格按照有关规范操作, 并根据实际工程特点制定严密的施工方案, 才能避免滑模施工中的常见问题, 保证工程顺利施工。

摘要:以某筒仓结构滑模施工为背景, 介绍了本工程中滑升模板系统中的支撑杆设计及加固、液压千斤顶的选型、油路系统及模板系统的设计, 简述了滑模的安装顺序及安装要求, 并针对本工程提出了相关要求及施工质量控制措施, 本工程有关技术对同类工程具有借鉴意义。

关键词:筒仓结构,滑升模板,施工技术

参考文献

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[6]《建筑施工手册》编写组.建筑施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2003.

[7]彭浩.滑模工具式支撑杆的计算方法及工程应用[J].工业建筑, 2005, 35 (sup) :767-782.

钢结构筒仓 篇4

【关键词】大直径筒仓;滑模施工;漏斗后浇技术

一、前言

作为大直径筒仓滑模施工中的一个重要方面,漏斗后浇技术在近期得到了快速的发展。研究其中的漏斗后浇技术,能够更好地提升大直径筒仓滑模的施工水平和效果。本文从概述滑模施工的相关内容着手本课题的相关研究。

二、滑模施工概述

滑模施工技术即滑动模板施工技术。该技术由液压提升系统、模板系统和操作系统三个部分共同组成。施工过程中首先由液压提升系统传达信号至电动机,从而使油泵工作,推动液体通过转向阀门,经由各种管道注入液压千斤顶,充盈油液的千斤顶使得整个滑升模板和工作面上升至需要高度;控制中心也可将千斤顶中的油液排回油泵。通过对油液的控制,利用液压千斤顶使得滑升模板和工作面得以上升到所需要的高度。

大直径筒仓滑模施工过程中的施工方案重点分布在几个部分,为筒壁的滑模操作及其之后的仓顶工作。在铜壁操作阶段,柔性滑模施工的现有工艺能够达到施工标准;仓顶锥壳铺设阶段则需要各种工料和人力。通过对施工要求和施工强度的综合考虑,对筒内外同时进行滑模提升可作为实际操作的方案。

三、施工工艺

1.工艺流程。仓壁钢筋绑扎→布置预应力筋→浇灌砼→初升→正常滑升→滑模结束→预应力筋张拉→仓顶锥壳施工→模具拆除。

2.仓壁钢筋绑扎。仓壁配筋设计为双层,立筋在内,环筋在外。施工时立筋采用直螺纹套筒连接,环筋采用绑扎搭接。为防止环筋接头蹦出砼表面,每个环筋接头应绑扎牢固,或用电焊点焊不少于3处。

3.预应力筋施工。无粘接预应力钢绞线束状布置,两端张拉,每束为7φ15.4钢绞线。从筒仓漏斗上口开始布置,从下到上间距分别为330mm、400mm、500mm和1000mm。在仓壁内呈水平布置,钢绞线中心线与仓壁外皮距离为150mm。

钢绞线布置时,从一端向另一端单根进行,采取多人同时作业,每穿完7根用胶带绑成一束,并用事先制作的钢筋骨架定位,钢筋骨架在仓壁中的间距约1.5-2m。每束钢绞线呈水平状态,单根应基本顺直,不能扭绞,两端预留外伸长度应大致相等。

4.混凝土施工。

(一)初升。第一次浇筑砼,先浇筑同强度减半石砼约100mm厚,并判断最底层砼强度达到0.2-0.4Mpa时进行初升。将全部千斤顶同时缓慢提升2-4个行程(约50-100mm),然后对滑模装置和砼出模的状态进行全面检查和处理后,即可转入正常滑升。

(二)混凝土浇筑。分层对称浇筑,每层厚300-400mm。每提升一次浇筑一次,以后循环往复进行,并做好混凝土的振捣与养护工作。

(三)正常滑升。每次提升10-12个行程(约250-300mm),与钢筋绑扎、预应力筋布置、砼浇筑穿插进行。两次提升时间间隔不超过2h,当气温较高时,可增加1-2次中间提升(1-2个行程),以减少砼与模板间的摩阻力。

提升间隙可进行钢筋绑扎、直螺纹套筒连接和无粘接预应力钢绞线布置等工作。

(四)滑模结束。当模板滑升到距离仓壁顶端标高1m左右时,就正式进入滑模结束阶段。此时应放慢滑升速度,并对仓壁周圈進行找平找正,使最后一层砼均匀交圈,保证仓壁顶部标高及位置准确。

(五)仓顶锥壳钢筋混凝土施工时,为保证中心井架均衡受载,采用从中部开始、向两边均匀对称的浇筑方法,避免诱发过大水平力作用,增加附加竖向轴力。

四、大直径筒仓滑模施工中漏斗后支设计要点

1.留洞

后支洞的留置要结合相关技术规范,并设计好洞的大小,合理确定洞的位置。洞留设时,位置、尺寸大小、施工参数、环梁尺寸以及箍筋间距都要提前计算和确定,以免洞留设不当,给后期施工工作造成影响。简体下部漏斗洞口尽量不要支承杆发生冲突,避开支承杆,同时采用砂袋、木盒等工具对洞口进行覆盖、堵塞处理,确保漏斗洞留设的安全、有效。

2.环梁处理以及漏斗钢筋施工

首先是环梁箍筋处理。处理可采用的箍筋方式主要有两种,内埋和完整箍筋。内埋处理法适用于留柱内部,柱内环梁箍筋可采用内埋设方式,将一根完整的箍筋分成二分之一段,然后将其埋设到筒仓混凝土结构中,并保证内埋箍筋的绑扎与焊接质量;完整箍筋适用于洞内,处理时同样可以将箍筋分成两段,然后将两段箍筋分别从洞的两侧同时插入,实现箍筋洞内焊接,从而形成洞内完成箍筋。漏斗竖筋处理。漏斗竖向结构上的箍筋处理同样可分为两种情况:洞内箍筋。箍筋方式可选择直接插入,处理时只需确保箍筋插入垂直度;柱内竖筋。柱结构内部竖直方向上的箍筋可采用内埋方式,将铁件埋设到柱结构内部,然后在内部进行铁件焊接,完成竖向箍筋。

3.施工缝的留设和处理

筒仓滑模漏斗后浇施工中,为了能适当提高漏斗与筒仓之间的连接牢固度,保证漏斗与简体的紧密连接,可以在漏斗环梁处,紧邻简仓简壁位置进行划毛处理;此外还要做好漏斗洞口浮渣、灰尘、杂物的清除,以免洞口浮渣对漏斗和筒仓之间的连接紧密性造成影响;混凝土浇筑施工前要做好漏斗洞口的保湿,防止洞口干裂。

4.混凝土漏斗施工技术

筒仓漏斗施工要结合漏斗结构特点,选择正确方法,做好漏斗施工质量控制。考虑到漏斗施工所用混凝土体积比较大,结构所承载的外界荷载也比其他结构集中,所以施工时必须要求漏斗模板坚实、地基稳固,以防止漏斗结构受外界荷载力作用而产生沉降,导致筒仓与漏斗连接紧密型降低。

五、大直径筒仓滑模施工中的漏斗后浇施工

1.洞的留置留洞的大小、位置根据结构及施工验算和环梁的尺寸及箍筋的间距确定。洞口应尽量避开支承杆位置,原则上以留窄洞为宜,可采用木盒、砂袋或泡沫塑料等。

2.环梁及漏斗钢筋的处理壁内壁外分别放置环梁主筋(环形)。箍筋分两部分分别处理:一部分为留柱内的环梁箍筋,采用内埋法处理,即一根箍分成两段按二分之一原箍筋长+2倍搭接长度下料偎成U形埋人筒体混凝土内,滑过后起出偎成箍筋状,接头采用焊接或绑扎均可。另一部分为洞内箍筋可分成两半制作,从洞两边插人绑扎或焊接,形成完整的箍筋。漏斗竖筋亦分为两种情况分别处理:洞内部分可直接插人按图施工,柱内竖筋可采用筒壁内埋铁件焊接的办法处理。

3.施工缝处理为加强漏斗与筒体的连接,漏斗环梁处的筒壁(双面)可适当划毛,洞口混凝土浮渣应剔除干净,并注意浇灌前洞口的保湿。

4.混凝土漏斗施工由于混凝土漏斗较大,施工荷载集中,漏斗模板的地基要坚实、支撑要牢固,以免施工受荷后沉降位移而影响筒体与漏斗的连接。

六、结束语

通过对大直径筒仓滑模施工中的漏斗后浇技术的相关研究,我们可以发现,该项技术的良好应用有赖于多方面的影响因素,有关人员应该从大直径筒仓滑模施工的客观实际出发,充分比对多项优势因素,研究制定切实可行的漏斗后浇技术应用方案。

参考文献:

[1] 谢丰伟,叶蕾.浅议连体筒仓滑模施工技术革新与实践[J].山西建筑.2011(10):88-89.

[2] 王博,王辉.某无粘结预应力筒仓滑模施工措施的改进实践[J].特种结构.2011(22):102-103.

[3] 王凤杰,全亮.大直径筒仓滑模施工技术[J].工业建筑.2011(02):75-78.

[4] 邓文芳,建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术[J].中国矿业大学学报.2013(10):98-100.

钢筋混凝土筒仓结构设计分析 篇5

筒仓是用来贮存散体物料的一种理想的常用仓型, 它占地面积小, 仓容量大, 便于机械化作业, 因此, 在电力、现代物流、粮食、煤炭、水泥、轻工等行业中有着广泛的应用。筒仓可分为浅仓和深仓。对浅仓与深仓的分类法有:按高径比分类和按破裂面分类等多种, 其中最简单、且被广泛应用的一种为:当高径比小于1.5时为浅仓;当高径比 (或高宽比) 大于或等于1.5时为深仓。

贮料的侧压力是散装仓设计的重要参数, 其计算正确与否直接关系到仓体结构是否安全、可靠、经济、合理。世界上很多国家都出现过大量筒仓仓体破裂或倒塌的事故, 我国也不例外, 而这些事故大都是由于设计时荷载考虑不足引起的, 造成了巨大的损失。

另外, 由于筒仓内的物料要经常进行装卸, 物料在运动过程中对筒仓的作用力与处于静止状态时是完全不同的, 尤其深仓, 仓内物料的压力问题十分复杂, 其初始状态、流动情况的各不相同, 即使卸出极少量的物料, 筒仓壁上的压力也有所增加, 甚至是静止压力时的1~2倍。筒仓的卸料形式不同, 仓壁压力增大的数值也不同。所以, 我们设计者在钢筋混凝土筒仓的结构设计中, 在贯彻执行国家技术经济政策前提下, 做到技术先进、安全适用、经济合理、确保质量是非常必要的。

二、布置及结构选型

(一) 布置原则。

1.筒仓的平面布置应根据下列主要条件进行技术经济比较后确定。

(1) 工艺条件:包括筒仓容量、斗壁最小倾角、贮料特性资料、装卸方式以及其他特殊要求。 (2) 地形条件:特别是在山区、矿区建造筒仓时, 往往可充分利用地形条件取得比较满意的经济效果。 (3) 工程地质条件:建造筒仓地段必须具有详细的“岩土工程勘察报告”, 并根据当地的地质情况选取合适的筒仓布置方案及地基基础设计方案。

2.筒仓的平面形状, 宜优先选用圆形。

圆形筒仓与矩形筒仓相比, 具有体形合理, 仓体结构受力明确, 计算、构造简单, 仓内死料少, 有效贮存率高等优点, 经济效果显著。对现浇钢筋混凝土圆形仓, 更便于滑模连续施工。

3.布置群仓宜选用单排布置或多排行列式布置。

钢筋混凝土圆形群仓, 宜选用仓壁和筒壁 (仓下支承结构) 外圆相切的连接方式, 以便于施工和配置钢筋, 目前设计者普遍采用这种连接方式。

4.特殊筒仓布置。

直径大于18m的钢筋混凝土圆形筒仓, 因单仓荷载较大, 不宜采用群仓布置方案, 目的是防止地基土产生不均匀沉降, 以免带来设计处理上的困难。钢筋混凝土圆形筒仓的仓壁和筒壁外圆相切的群仓, 当总长度超过50m时以及柱子支承的矩形群仓, 当总长度超过36m时, 应设置伸缩缝, 以避免由于温差和混凝土收缩作用使筒仓结构产生超过规定的变形和裂缝。对于直径大于10m的圆形筒仓, 仓顶上不宜布置有筛分设备的建筑。

(二) 结构选型。

筒仓结构一般由六部分组成:即仓上建筑物、仓顶、仓壁、仓底、仓下支承结构 (筒壁或柱) 、基础。

1.仓壁。

直接承受贮料水平压力的竖壁。

2.仓底。

直接承受贮料的垂直压力。应综合考虑: (1) 卸料畅通; (2) 荷载传递明确, 结构受力合理; (3) 造型简单, 施工方便; (4) 填料较少。仓底形式最常用有整体连接型式和非整体连接型式。整体连接。仓底与仓壁整体浇筑, 整体性较好, 但不利于滑模施工, 计算较复杂。非整体连接——仓底与仓壁分开布置, 仓底通过边梁 (或环梁) 支承于筒壁壁柱上, 也可与仓壁完全脱开, 简化了计算, 便于滑模施工。

(三) 仓顶。

钢筋混凝土圆形筒仓的仓顶可采用梁板结构, 当dn≥15m时可采用钢筋混凝土正截锥壳、正截球壳等结构形式。

(四) 仓上建筑物。

仓顶以上建筑物, 有单层或两层以上的厂房, 一般布置有送料设备以及除尘设备等。

(五) 仓下支承结构。

仓壁、仓底和基础之间的承重结构, 须具有足够的强度和稳定性。由柱子支承、筒壁支承、筒壁和内柱共同支承等形式。

(六) 基础。

独立筒仓一般采用扩展基础、环板基础、圆形板基础、壳体基础等;当筒仓荷载较大, 采用天然地基又不能满足变形要求时, 一般应采用桩基础。

三、荷载

(一) 荷载和荷载组合。

1.筒仓结构设计时, 应考虑下列荷载。 (1) 永久荷载:结构自重、其他构件及固定设备施加在仓上的作用力、预应力、土压力、填料及环境温度作用等。 (2) 可变荷载:平台及楼面活荷载、贮料荷载、仓顶屋面活荷载、屋面风雪荷载、可移动设备荷载、固定设备中的活荷载及设备安装荷载、积灰荷载、筒仓外部的堆料荷载以及管道输送产生的正、负压力等。 (3) 风荷载:风荷载计算时, 风载体形系数, 对圆形单仓的仓壁和筒壁采用0.6, 对矩形仓和仓壁相连的群仓采用1.3。 (4) 地震荷载:地震水平力计算时, 取贮料总重的80%作为贮料的有效重量, 而重心仍取满仓时的贮料总重的重心。

(二) 计算仓下支承结构和基础。

应根据使用过程中可能同时作用的荷载进行组合, 并应取其最不利者进行设计。 (1) 恒载、风载与活载组合时, 组合值系数取1.0。 (2) 当地震荷载与下列荷载组合时:恒载, 取1.0;贮料荷载, 有顶盖时取0.9, 有顶盖时取1.0;雪荷载, 取0.5;积灰荷载, 取0.7;楼面活荷载, 按等效均布荷载考虑时, 取0.5~0.7, 按实际情况考虑时, 取1.0;风荷载一般不用考虑。

(三) 承载能力极限状态计算。

对钢筋混凝土筒仓承载能力极限状态计算应采用荷载效应基本组合的设计值, 其荷载分项系数 (γg) 按下列规定选用:结构自重:1.2;贮料荷载:1.3;楼面及平台活荷载:1.3 (标准值>4KN/m2) ;屋面活荷载:取1.4;雪荷载:1.4;风荷载:1.4;地震作用:1.3。

(四) 变形验算与抗裂验算。

对钢筋混凝土筒仓正常使用极限状态下的变形验算及抗裂验算, 应采用荷载效应的标准组合。应按《筒规》和相关工艺要求的规定采用, 各荷载均取荷载效应标准值。

四、桩基础设计

[计算实例]大唐洛阳脱硫工程的石灰石储仓桩基计算。

采用钻孔灌注桩, 桩端持力层为卵石层;桩直径为600mm, 单桩竖向承载力特征值为1, 300KN;场地基本烈度为7度, 设计基本地震加速度值为0.10g, 设计地震分组为第一组, 桩基安全等级为二级, 地基基础设计等级为乙级。桩顶标高-3.400m, 环形筏板底标高-3.500m。

(一) 荷载统计。

地上部分和基础部分的恒荷载、活荷载组合。

(二) 风荷载计算。

柱顶水平风力Wq=2hRωq=2*0.474*10.5*5.3=52.8KN

柱顶风弯矩M=Wqh/2=52.8*10.5/2=277.2KN·m

(三) 单桩竖向承载力特征值计算。

根据地勘报告及桩基检测报告, 本卷册采用Ф600的钻孔灌注桩。

Quk=Qsk+Qpk

=0.6*3.14* (32*1.1+42*3+32*3+45*5.4+36*1.2+50*0.15+100*0.6) +2100*0.32*3.14

=1151+2373.84=3525KN所以, 单桩竖向承载力特征值Ra=3525/2=1763KN, 计算按1300KN取值。

(四) 总结。

上部结构重量:20677.2KN, 筏板、基础肋梁及上部土体重量:7592.5KN;风荷载:柱顶水平力52.8KN 柱顶风弯矩277.2KN·M;根据本工程《试桩报告》:Φ600单桩竖向承载力特征值Ra=1300kN。

(五) 桩基础计算。

1.单桩桩顶竖向力计算。FK+GK=20677.2+7592.5=28270KN

(1) 轴心竖向力作用下:n=FK+GK/Ra=28270/1300=22 (根) ;实配24根。Qk=28270/22=1285KN

(2) 偏心竖向力作用下 (风荷载) :MXk=125.61+25.12×20.5=1208KN·M

2.单桩承载力计算。根据本工程《试桩报告》:Υ600单桩竖向承载力特征值Ra=1300kN;轴心竖向力作用下:Qk=1178KN

五、结语

随着国家工业的发展, 筒仓的应用也必将越来越广泛, 尽管相关研究成果已经非常丰富, 但在设计中还是存在着一些尚未解决的问题。作为结构设计者, 我们要在设计中不断学习, 积累经验, 发现问题, 解决问题。

参考文献

[1].钢筋混凝土筒仓设计规范, GB50077-2003

[2].构筑物抗震设计规范, GB50191-93

[3].陈载赋主编.钢筋混凝土建筑结构与特种结构手册[M].成都:四川科学技术出版社, 1992

[4].朱彦鹏主编.特种结构[M].武汉:武汉工业大学出版社, 2000

钢筋混凝土立筒仓结构抗震探析 篇6

1 筒仓的地震损坏情况

随着现代科技技术和经济的不断发展, 我国对于钢筋混凝土立筒仓的应用范围越来越广, 应用数量也越来越多。但同时, 我国近几年发生的地震类自然灾害数量也在不断上升, 而立筒仓在地震当中产生损害时难以避免的。我国的地理位置处于地中海地震带和太平洋地震带的中间位置, 也属于地震灾害较为多发的国家之一, 根据相关调查显示, 中国大陆地区的地震总数大约是全球的1/3, 并且其中也不乏大型的地震, 而在这些地震当中以唐山大地震最为著名, 当时在唐山地区的柱承式圆形立筒仓受到了严重的损害, 其破坏面积达到了28%以上, 而当时仍然在使用的柱承式方形筒仓的破坏面积则将近70%左右。由此可见, 在当时的仓储技术发展条件下, 地震灾害对于我国立筒仓的破坏性较大, 因此我国也就加大了对于立筒仓抗震性能的研究, 但是与目前我国立筒仓的应用程度相比, 其抗震性能的研究还处于明显滞后的情况, 这主要与我国大部分地区地震发生率较低有着一定的联系, 需要相关研究者进行更加深入的研究。

2 立筒仓抗震性能的国内外研究

对于立筒仓的抗震性能研究已经不是新型的课题, 其早在上个世纪60年代末印度学者的研究就已经开始了, 当时印度的学者主要针对于当时应用的筒仓进行了自振频率的研究, 但是在之后的十多年时间里国际上再没有研究者对这一课题进行研究。直到上个世纪80年代才又重新由日本学者进行了研究, 其主要是对立筒仓的振动台试验进行研究, 并引入了轴对称有限元法进行模拟。在这方面的研究上面日本地区的学者研究的较为深入, 因为日本地区属于世界地震高发区域, 其地震的发生次数较我国要多很多。但是我国学者对于这一问题也同样进行了相应的研究, 尤其是对于筒承式立筒仓的抗震性能进行了深入的研究, 并且得出了如何计算立筒仓的自振频率, 如何有效对立筒仓本身的刚度进行增加等, 并对在地震发展的过程中如何加强立筒仓本身的弹性或弹塑性反应进行了相应的研究。根据相关研究可以看出, 假设当立筒仓随着地基进行平行移动的过程中, 立筒仓的仓底向上的部分大约占据立筒仓内总质量80%左右的散粒体会随着立筒仓一起进行运动, 并且其对于仓壁来说没有相对运动的产生, 而剩下的20%散粒体则会与仓壁产生相对运动, 这也就使得立筒仓本身要承受相当于自身重量80%左右的重力的影响, 在地震灾害过程中会直接影响立筒仓的损坏情况。

3 柱承式立筒仓的抗震性能分析

相比于筒承式立筒仓, 柱承式立筒仓的产生年代较早, 发展时间较长, 但是根据相关调查可以看出, 柱承式立筒仓的结构存在着一定的缺陷, 虽然其能够储存更多的物料, 但是在地震当中其所受到的破坏更大, 并且严重破坏或倒塌的情况占了22%-47%之间。其之所以受到这么大的破坏, 主要原因在于柱承式立筒仓本身的结构特点, 其支撑柱与立筒仓体本身的刚度存在着一定的差距, 而这种差距就会导致在受到外界振动影响的情况下, 支撑柱顶部与仓体连接处很容易造成应力的集中, 并且支撑柱由于其特殊的结构特点, 导致其中心位置比较高, 轴压相对较大, 自身形变能力具有着一定的限制性, 也就造成了这种结构抗震性能较为欠缺。图1为柱承式立筒仓, 2-2为柱承式立筒仓的剖面图。

在实际地震灾害过程当中, 柱承式筒仓结构都会遭到一定的破坏, 其主要的破坏位置在于支撑柱位置, 我国国内的大部分筒仓结构抗震性能研究都是围绕着支撑柱抗震性能的角度进行考虑, 其中以扭转效率的研究最为深入。在实际灾害发生过程中, 柱承式筒仓的支撑柱当中角柱所受到的扭转力要远远大于内柱, 因此角柱所受到的破坏性要大。这主要是由于在地震发生阶段, 柱承式筒仓所受到的应力大部分是由支撑柱所分担, 其中角柱所受到的应力平衡性较差, 极容易产生断裂或扭曲的情况, 因此在增加这类支撑柱抗震性能的过程中应考虑如何增强角柱的抗震平衡性, 如何使角柱能够在振动过程中受力均匀, 避免出现断裂的情况。

4 筒承式立筒仓的抗震性能分析

与柱承式立筒仓相比, 筒承式立筒仓具有着极为明显的优势, 其在实际应用过程当中的受力情况比较明显, 并且可以利用滑膜施工技术, 有效提高整体施工进度, 节省施工成本。同时, 这类立筒仓在施工过程中会对支撑环节建造围护结构, 在抗震性能方面比柱承式立筒仓要好很多。其主要是由于在施工过程中其施工技术比较先进, 混凝土材料的强度也比较高。与此同时, 在对仓体和仓下的制成结构连接处进行处理时比较严格, 保证了在受外界应力影响时, 其变形情况相对较为平缓, 避免了柱承式立筒仓在受到外力作用的过程中变形突然的危害。根据相关实际统计也可以看出, 在唐山、汶川、青海等地区发生的各级地震当中, 立筒仓虽然也发生了较大的损害, 但其中大部分均属于柱承式立筒仓, 而筒承式立筒仓则很少有发生倒塌的情况。这主要是由于筒承式立筒仓在受到外界应力变化影响时, 其支撑结构的形变较为平缓, 使得仓体本身所受到的冲击较小, 并且大部分的应力均有筒承式结构进行分担, 即使筒承式结构发生破坏导致仓体掉落地面, 所造成的损害也非常小, 并不会对仓体本身造成较大的影响。为了进一步提高这一立筒仓结构的抗震性能, 我国的研究者也进行了相关的实验。实验结果表明, 施工地点的地基与筒承式立筒仓在相互作用下所产生的自振频率如果能够与周围的地质自振频率保持一致性, 就会使这一立筒仓结构的抗震性能进一步提升, 增加筒承式立筒仓的安全性。图2为筒承式立筒仓, 1-1为筒承式立筒仓的剖面图。

5 结语

综上所述, 粮食、物资以及生产材料的储备是经济发展的重要基础, 也是现代社会发展的必要物质基础, 由此可见, 进一步推广立筒仓贮存方式和筒承式立筒仓技术是重中之重, 并且还应该不断对其进行研究, 提高立筒仓的抗震性能, 增强其贮存安全性。

参考文献

[1]王命平, 孙芳, 高立堂, 荆超, 滕锴, 耿树江.筒承式群仓的地震作用分析及试验研究[J].工业建筑, 2015, 35 (10) :30-32.

[2]孙景江, 江近仁.钢筋混凝土柱承式贮仓的地震反应分析[J].地震工程与工程振动, 2010, 10 (03) :14-16.

钢结构筒仓 篇7

某电厂的筒仓为混凝土结构, 一共有四个筒仓, 每个筒仓可以储存8 000 t左右的煤, 使用大体积混凝土筏板作为筒仓基础, 厚度1.85 m, 筒仓的直径20 m, 筒仓内壁的厚度210 mm, 混凝土内筒的高度13 m, 筒仓顶部为倒锥形的平台, 顶部平台是相互连接的框架结构。

2 具体施工

为了顺利且有效地进行施工, 特对煤筒仓主体的施工进行了具体的要求:首先要进行外筒壁的滑升和现浇施工;其次是筒仓底部和顶部的施工, 一定要先将主体完成, 然后进行细节的装修[1]。现支现浇的施工工艺, 可以有效解决仓底的复杂结构, 因此, 在漏斗施工的过程中, 要先将中间部分如:梁、板、支撑柱等进行施工, 之后再进行漏斗与筒壁连接的施工。根据筒仓施工的需要, 可在筒仓外搭建附壁自升式的塔吊, 以此来满足施工材料运输的需要, 其位置应选在筒仓以北的地方。其次, 在筒仓与筒仓之间需进行梯子的搭建, 以保证工人在进行滑模施工时出入方便。在浇筑混凝土时需要在顶部留有洞口, 洞口的尺寸为1.5 m×2 m, 在整个漏斗工程完毕后将其封闭。

3 工程前期的准备及滑模装置的安装工序

3.1 工程前期的准备

3.1.1 根据施工方案准备材料

1) 模板的具体规格:高度规定为1.2 m, 宽度规定为10 cm到25 cm之间的普通定型的钢模板。

2) 围檩的具体要求:以传递混凝土侧压力侧向荷载和振动泵的冲击力为标准, 要求模板的结构为圆形平面型, 固定材料采用10#槽钢焊接, 用三道槽钢进行加固, 使其与提升架连为一体。

3) 提升架的具体尺寸:规格一般定为1 400 mm×2 400 mm, 用10#槽钢与普通钢管进行加工制作。

4) 操作平台的要求:平台的搭建材料为钢管、扣件、木方、木板等, 支撑平台的搭建材料要求用普通钢管即可。

3.1.2 液压系统以及常用设备的选取

液压系统中驱动动力的选择:选用YHJ-56型号的控制台, 油压试验和施工时的压力控制分别为12 MPa和8MPa, 液压油路系统采用并联平行分支式, 其中高压软管采用Φ8、Φ16钢丝制作, 然后将其与分油器进行组合, 油路的布置要尺寸要一致。

千斤顶的选择:型号采用GYD60滚珠型, 需要按榀进行配置, 在每个升井架钢梁处配置2个, 且距离为25mm。

支承杆的选择:采用普通钢管, 接头处采用焊接方式且需错开率达到25%, 打磨时采用手提磨光机。

3.1.3 通过行程试验进行液压千斤顶的调整

在整个工程中, 为了使滑模符合要求进行同步作业, 要求每个千斤顶都要进行行程测验, 差值要控制在5 mm范围内, 要不断地调整千斤顶, 使其行程符合施工要求。

3.2 滑模装置的安装工序

1) 将内模板以垂直的角度进行安装;

2) 将钢筋以及横梁的水平筋进行捆绑, 其中竖向的钢筋长度需要小于8 m, 而水平的钢筋长度则需要小于9 m;

3) 进行外模板的安装, 要求下口的锥度保证有1 cm;

4) 提升架的安设;

5) 将围圈和桁架分用与提升架进行连接, 顺序应是先内后外, 先上后下;

6) 对操作平台进行安装设置, 首先在筒壁的内侧4.5m处进行50 mm×80 mm楞木的铺设, 要求距离为400 mm, 然后将3 cm厚木板铺设在楞木上, 木板之间的拼缝要求在2 mm到3 mm之间, 其他未涉及部分铺设压型钢脚手板。在筒壁的内侧需要留有500 mm×500 mm加盖的上下口, 外侧挂架与之相同;

7) 对液压、通信以及水电系统进行编号和检查;

8) 承重钢筋安装。安装第一批时, 需等液压系统中排气充油空载试运转完成后进行。安装时要分为三种规格:4、5和6 m, 排列要有间隔;

9) 安全网和吊架的安装[2]。安装安全网时, 要保证每根吊杆有双螺帽, 吊架上要安装高度为1 m的扶手, 然后进行安全网的铺设。

4 工程施工具体工艺

4.1 混凝土工程工艺

混凝土要求合格的商品混凝土即可, 运输采用罐车, 需要与浇筑现场保持1.5 km的距离, 然后再进行浇筑入模。浇筑入模以20 m为界, 20 m以内的浇筑采用汽车泵浇筑;超出20 m的则需要利用汽车泵与拖式泵相互配合交叉使用。混凝土浇筑的原则为:变换方向、连续交圈, 以此来缓解由于库壁的扭转而产生的变形。要保证在混凝土振捣时不出现倾斜的可能, 就要求插入下层混凝土的范围在5cm以内, 且深度不易过深。

4.2 钢筋工程工艺

钢筋工程中因时间关系, 特与设计院协商将链接方式改为绑扎搭接, 要求竖向的搭接长度超过40 d, 环向搭接长度超过50 d, 钢筋之间的接头率错头保证在25%的范围内, 仓壁钢筋的绑扎要求与混凝土浇筑交叉进行。

4.3 滑升工程工艺

1) 初升:初次滑升的模板需要先试滑升, 首先将所有的千斤顶上升至3 cm到5 cm处, 然后查看混凝土的出模强度, 以有微痕为标准, 之后再将模板滑升到30 cm的高度, 与此同时还要对全部的设备和系统进行查修, 如无问题即可正常滑升。模板在进行初次滑升时, 要求高度在900 mm左右时进行, 并且时间保证在开始浇筑的4~6 h以后。如图1所示。

2) 正常滑升:保证初滑顺利之后, 按照分层浇筑混凝土, 分层和正常滑升之间的时间间隔为1.5 h左右, 且浇筑层之间的高度应为30 cm。

3) 末升:距离顶部1 m左右时需要放慢速度, 并且在到距顶部标高的最后一层之前做好抄平以及找正工作, 以此来保证精确度。

4) 最后工作:在全部的浇筑工程完成后, 应及时的将平台上的东西进行撤离, 撤离装置的顺序为油管、千斤顶、液压控制台、外吊架、内平台、桁架梁、 (开) 字架、内、外模板。在拆除装置的同时也要对各个连接口进行加固处理。

5 滑模移动的技术要点

第一, 为保证没有脱模事故的发生, 要求在第一次滑模滑动时对运动间距进行控制, 不易太大;第二, 在快速作业之前, 先确定滑模运动具体的时间和速度;第三, 在确定具体的时间和速度之后, 对每层的混凝土浇筑高度进行具体要求, 一般要控制在20~30 cm之间;第四, 在整个滑模运行的过程中, 对钢筋的需求量是相当大的, 因此, 施工过程中对钢筋的合理布置和安装就显得尤为重要, 针对滑模移动不间断的特点, 需要钢筋在整个工程运行之前进行及时的安装, 以保证工程的顺利进行[3];第五, 由于滑模在整个工程过程中都需要不停的移动, 因为对滑模的移动位置要求有严格的规定, 为了防止偏差, 因此要对其进行实施监控和改正, 以保证施工过程中的安全, 如图2所示。

6 有效控制工程质量以及滑模纠正防护措施

6.1 滑模纠正的前期准备

在模板进行组装时, 要求挂置四个大线坠, 重量要求为15 kg, 位置为库外侧轴线上, 按照对称的方向围挂一圈。当模板滑升到60 cm的位置时, 应对承台面进行对中标记。然后每隔90 cm进行一次对中标记, 以此来检验位置是否偏移, 每隔30 cm进行一次纠偏纠扭的检验, 各项结果均需专人进行详细记录, 以保证工程质量安全。

6.2 滑模纠正防护措施

为保证整个平台水平上升, 要求用限位器按照支承杆上的水平线每30 cm间隔的距离进行稳步上升, 与此同时要保证结构的角度一直为竖直方向。混凝土浇筑的原则分别为分层交圈和变换方向, 分层交圈要求:按照闭合的浇筑方式每30 cm一层进行, 目的是控制出模混凝土强度和摩阻力, 以此来保证平台的水平升降;变换方向要求:每个分层混凝土应循环浇筑, 按照顺时针和逆时针方向交换进行, 这样可以保证模板不受外力的作用而发生变形[4]。此外, 如果发现平台垂直度偏差大于10 mm时, 应向相反的方向进行5~10 cm的倾斜, 以此来纠正平台的偏移。如果平台有扭转偏移时, 应观察平台扭转方向, 然后按照相反的方向进行焊接, 焊接要沿着库壁的6个位置进行, 与提升架下横梁相接, 然后通过模板滑升时的扭力进行纠正, 以小幅纠正为原则。纠正的各组数据都要与沉降观测数据进行有效地结合并进行具体的分析。

7 结论

施工完成后, 通过对筒体壁的厚度、筒体的半径、筒体横截面的大小等进行检查, 各项指标均达到了设计要求, 提高了施工结构的安全性和整理性, 节省了租赁设备所花费的费用, 极大地降低了工程的施工成本。另外, 因为本工程使用的滑模施工是连续进行的, 有效保证了结构外管的圆顺性和平滑性, 结构美观、自然, 具有较高的应用价值。

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参考文献

[1]魏绥绥, 浅谈筒仓滑模施工工艺[J].价值工程2012, 31 (5) :97-98.

[2]黄祖顺, 浅谈桥梁高墩建设中的滑模技术[J].中小企业管理与科技下旬刊, 2011, 4 (2) :67-68.

[3]陈国彦, 徐达晖, 公路常见混凝土构造物的预制及现场滑模施工工艺分析[J].交通标准化, 2013, 38 (2) :49-50.

钢结构筒仓 篇8

关键词:大直径筒仓,钢结构,滑模,效益

1 工程应用案例简介

山西西山华通水泥有限公司4 500 t/d熟料高掺量粉煤灰水泥项目工程熟料库, 主要由一个内径为40 m的钢筋混凝土筒仓结构和仓上钢结构组成。仓壁为钢筋混凝土结构, 仓壁厚度为600 mm, 筒仓内径为40 m, 仓体总高29.25 m (±0.000以上) , 标高4.500 m以下采用常规方法人工支设钢模施工, 从标高4.500 m标高以上开始采用滑模工艺施工, 滑升到锥壳下环梁八字角附近终止, 滑模高度为22.35 m (标高4.500 m~27.850 m标高段) , 熟料储存库顶钢屋盖呈圆锥形, 上口41 m圆形钢平台直径为12.8 m, 下口29.25 m混凝土筒仓基础直径为40 m, 共设18根截面相同厚度不一的钢斜梁支撑全部钢结构和封闭结构, 本工程钢结构总重量约为180 t, 仓顶钢结构采用滑模托带施工。

2 施工方法

常规施工方法:超大直径厚壁筒仓结构施工, 采用常规工艺进行施工, 主要有两种方法:1) 筒壁部分采用定型组合钢模板、内外搭设脚手架进行倒模施工, 筒壁施工完毕, 在仓内搭设满堂钢管脚手架或中心井架及平台, 在仓上进行仓顶钢结构施工, 该方法脚手架及钢结构吊装作业工作量较大, 需要花费较多的材料费、人工费和较长的工时;而且钢结构作业全部为高空作业;2) 筒壁部分采用液压滑动模板施工的同时, 在地面上进行钢结构加工、安装, 采用两台大吨位吊车将钢结构整体吊装至仓顶进行安装, 该方法需要花费较大的机械台班费, 而且吊装安全风险较高, 钢构件高空拼装, 钢构件有吊装变形的风险。施工管理原则:技术保障周全;现场用料充足;施工设备可靠;人员职责明确;施工组织严密高效。

3 工艺原理

利用筒壁液压滑动模板施工工艺施工特点, 滑模装置组装与钢结构制作、安装同时进行, 将仓顶钢结构整体组装到滑模装置上, 筒壁滑模与钢结构提升同时进行, 通过滑模施工技术, 将超大直径筒仓仓顶钢结构从起滑部位托带至设计标高部位, 筒壁滑模终止, 仓顶钢结构也同时到达安装位置, 省去钢结构专门吊装作业过程。

4 工艺流程及操作要点

4.1 工艺流程

施工前的准备→滑模机具组装→仓内高支撑脚手架搭设→滑模装置托带受力构件安装→仓顶钢结构吊装→仓内中心连接板及拉撑杆安装→滑模体系及托带结构验收→滑模初试滑升→滑模正常滑升→滑模终止滑升→滑模托带节点结构加固→滑模装置拆除。

4.2 操作要点

1) 施工前的准备:滑模组成构件及仓顶钢结构构件加工完毕并运输到施工现场;根据施工蓝图和滑模设计要求, 确定开字架与仓顶钢结构钢梁支座的位置关系, 并进行提升架、仓顶钢结构测量定位。

2) 滑模机具组装:a.安装提升架与上下围檩。在安装前应预先将提升架组装好, 然后按放线的位置进行安装, 用水平尺找平吊直, 垫稳。同时, 按照先内后外, 先上后下的顺序安装上下围檩, 安装前应对围檩进行弧度检查与矫正;b.安装上下围檩时应先挂几块内、外模板检查倾斜度与上下口尺寸, 单面倾斜度宜为模板高度的0.2%~0.5%, 模板高2/3处的净间距与结构截面等宽。严禁出现下小上大的倒锥形, 以免增加滑升的阻力;c.在提升架与围檩安装后, 固定提升架内侧横梁 (扁担) 部位的牛腿, 牛腿安装完毕, 安装提升架内侧横梁, 横梁安装完毕即可安装内外三角挑架;d.清理完筒壁部位杂物, 开始安装内、外模板。模板采用1.2 m长, 宽以300 mm为主, 局部配以200 mm, 150 mm或100 mm宽的钢模板;e.铺设内外操作平台。在铺设内外操作平台前, 先在开字架立柱上设置内、外三角挑架 (用于铺设平台和挂吊架) , 然后在挑架上设置方木, 铺设平台板。最后在内操作平台内侧、外操作平台外侧设防护栏和挡板, 吊架与挑架、开字架采用双螺母螺栓连接。

3) 仓内高支撑脚手架搭设:为了满足仓顶钢结构安装需要, 在仓内搭设扣件式钢管高支撑架, 平面尺寸、横杆步距、立杆间距、排距根据仓顶钢结构托带重量及几何尺寸确定。脚手架的搭设及剪刀撑设置必须满足JGJ 130—2011扣件式钢管脚手架工程技术规程要求。

有关位置关系见图1。

注:1—仓顶钢结构;2—高支撑脚手架;3—操作平台

4) 滑模托带受力构件安装:先根据仓壁钢筋位置确定提升架上千斤顶的位置, 再根据提升架上千斤顶的位置确定托带桁架支座部位穿力横梁的位置, 最后根据穿力横梁的位置确定托带桁架支座部位穿力立柱的位置, 穿力横梁与提升架横梁的连接、穿力横梁与穿力立柱的连接均采用连接板焊接连接, 穿力横梁与千斤顶通过连接板用螺栓连接, 焊接质量必须满足GB 50755—2012钢结构工程施工规范要求。千斤顶的数量及位置根据计算可以进行调整。

5) 仓顶钢结构吊装:仓内钢管高支撑架和托带桁架支座部位穿力立柱安装完毕, 开始进行仓顶钢结构吊装, 采用30 t汽车吊进行吊装施工, 将桁架吊至预定位置。在仓内钢管高支撑架平台上进行拼装、焊接;为确保仓顶钢结构的整体稳定, 除个别节点滑模期间进材料外, 梁间支撑全部安装完毕。

6) 仓内中心连接板及拉撑杆安装:为了增加滑模装置的整体稳定性能, 防止仓顶钢结构在上升过程中因千斤顶不同步形成升差产生的应力对仓顶钢结构的影响, 在仓内中心部位设置一圆形钢板连接装置, 用刚度较大的钢管将连接装置与仓顶钢结构托带节点附近连接, 连接位置高度必须满足钢管与滑模操作平台的净空距离不小于1 800 mm, 有关位置关系见图2。

注:1—仓内中心连接板;2—拉撑杆;3—拉线;4—仓顶钢结构;5—滑模内操作平台;6—滑模外操作平台;7—护栏;8—仓壁

7) 滑模体系及托带结构验收:滑模装置及仓顶托带结构焊接安装完毕, 应组织建设单位、监理单位等有关单位进行验收, 并根据验收情况进行整改, 合格后方可起滑。

8) 仓壁滑模及托带钢结构滑升:滑模装置及托带钢结构验收合格后, 仓壁滑模及托带钢结构开始正常滑升, 为了控制托带结构支承点的升差, 千斤顶的行程在使用前调整成一致的前提下, 采用限位调平法控制升差, 限位卡每150 mm~200 mm限位调平一次。施工中, 必须做到“勤观察、勤调整”, 每个班至少测量两次托带结构支承点标高, 相邻高差超过30 mm, 必须及时调整。

9) 滑模托带节点结构加固:滑模终止后, 托带结构支承点传力立柱高度为1 400 mm左右, 为了保证传力立柱满足稳定性要求, 对其进行加固, 在传力立柱左右两侧提前预埋钢板, 在立柱和钢板上焊接型钢斜撑, 斜撑角度不小于45°, 示意图详见图3。

10) 滑模装置拆除操作要点:托带结构支承点加固完毕后, 方可拆除滑模装置, 仓中心连接板及拉撑杆等必须在托带结构永久支承点施工完毕, 方可进行拆除。

11) 施工注意事项:超大直径厚壁筒仓仓壁滑模仓顶钢结构托带施工, 托带结构较重, 为了确保施工质量和安全施工, 必须注意以下事项:a.托带结构支承节点加工、焊接施工质量;b.仓壁滑模仓内拉撑杆的设置位置和安装质量;c.滑升过程中托带结构支承点的升差控制。

5 效益分析

1) 社会效益。缩短结构施工工期:采用超大直径筒仓仓壁滑模仓托带顶钢结构施工技术, 其中筒壁滑模施工比传统的倒模施工速度快, 而且滑模组装与仓顶钢结构焊接安装同时进行, 省去仓顶钢结构专门组装的时间, 大大的缩短整个结构的施工工期;节省周转材料和设备费用:省去在仓内搭设高支撑满堂脚手架和传统倒模施工内外脚手架, 也无需使用大吨位吊车作业;降低了安全风险:仓顶钢结构在地面组装, 仓壁滑模施工在有安全保障的内外操作平台上进行, 减少了高空作业工作量和时间, 降低了施工安全风险;2) 经济效益。以山西西山华通水泥有限公司4 500 t/d熟料高掺量粉煤灰水泥项目工程熟料储存库库壁滑模及库顶钢结构施工为例, 通过使用滑模托带节约资金约20万元。

6 结语

采用超大直径厚壁筒仓仓壁滑模仓顶钢结构托带施工技术施工具有如下特点:仓顶钢结构安装, 施工操作简单、工程进度快、施工效率高、劳动强度低, 无需大吨位吊车配合作业, 也可以减少脚手架的搭设高度, 安全风险小, 施工周期短, 施工费用低。目前此项工法已于2013年度被评为山西省省级工法。

参考文献

[1]GB 50113—2005, 滑动模板工程技术规范[S].

[2]王纯岩.超高变径烟囱工程无井架液压滑模施工技术[J].施工技术, 2012, 41 (6) :64-69, 80.

钢结构筒仓 篇9

水泥厂钢筋混凝土圆形筒仓按照其直径划分可以分为:6 m、8 m、10 m、12 m、15 m、18 m、20 m、22 m、24 m等。筒仓的仓下支承结构是筒仓的主要组成部分和受力构件, 其结构和选型是否合理不仅影响整个筒仓的结构稳定性的, 而且影响筒仓的设计施工和安全经济型。所以做好现场勘察, 选用合理的筒仓结构和施工方式, 具有极其重要的现实意义[1]。笔者根据多年的工作经验, 首先讲述了筒仓支承结构设计原则, 然后讲述了筒仓的结构选型, 最后讲述了结构计算和防震设计, 具有一定的现实意义和参考价值。

2 水泥厂钢筋混凝土圆形筒仓支承结构设计原则

水泥厂钢筋混凝土圆形筒仓支承结构的设计应该做到技术先进、经济合理, 在安全性和可靠性方面要满足设计要求。水泥厂圆形筒仓支撑结构设计应该结合地形、工艺和施工条件, 经过必要的经济和技术比较后确定设计方案。筒仓布置方式应该根据筒仓直径进行确定: (1) 圆形筒仓的直径小于或等于12 m时, 宜采用2m的倍数; (2) 筒仓直径大于21 m时, 宜采用3 m的倍数。筒仓仓壁和筒壁外圆相切的圆形群仓, 总长度超过50m或柱子支承的矩形群仓总长度超过36m时, 应设伸缩缝[2]。如果圆形筒仓的直径大于10m, 仓顶不宜设置筛分设备的厂房。

3 水泥厂钢筋混凝土圆形筒仓结构选型

水泥厂钢筋混凝土圆形筒仓按照结构划分可以分为六部分:仓上建筑、仓顶、仓壁、仓底、仓下支承结构和筒仓基础。筒仓仓底选择应该保证卸料通畅、负载传递明确、结构受力合理、造型相对简单、施工简单, 最主要的是要保证施工填料尽量少。仓下支承结构是筒仓的主要部分, 一般可以分为三种形式:柱支承, 形式、筒壁支承形式、筒壁与内柱共同支承形式。筒仓直径大于10m, 宜采用筒壁与内柱共同支承形式。圆形筒仓的基础设计要根据地基条件、上部荷载和结构形式综合分析, 伸缩缝适宜做成贯通式的, 将地基断开。圆形筒仓仓顶设计采用钢筋混凝土梁板结构, 如果梁板结构直径不小于15m的时候, 可以采用钢筋混凝土正截锥壳、正截球壳结构。

4 水泥厂钢筋混凝土圆形筒仓结构设计

水泥厂钢筋混凝土圆形筒仓结构计算要考虑结构荷载, 荷载主要包括:恒载、活荷载和地震荷载, 进行荷载组合计算的时候, 恒载和活荷载应该取全部, 而地震荷载应该取取50%-70%, 而且要将《工业与民用建筑结构荷载规范》中楼面折减系数也应该考虑在内。水泥工厂钢筋混凝土圆形筒仓强度计算应该对水平、垂直和其他控制截面进行强度计算, 变形计算要对结构构件变形值进行验算, 裂缝宽度验算主要对抗震能力进行检测。圆锥形漏斗和仓壁并非整体连接的时候, 可以忽略斗壁与环梁的共同受力作用。

仓下支承结构采用筒壁或带壁柱的筒壁时, 要进行水平面强度验算, 壁柱顶部承受集中负荷可以按照45度扩散角向两边筒壁扩散, 必要的时候可以在筒壁上下方开设直径大于1m的洞口。当洞口筒壁宽度不大于5m的时候, 受力分析按照柱子的位置进行计算, 其长度取洞高的1.5倍。此外, 还应该考虑柱子支撑筒仓不均匀沉降引起的仓体倾斜对支承结构产生的附加内力。筒仓基础设计首先要考虑散料冲击影响, 然后考虑空仓和满仓不利组合, 筒仓地基最小压力应该大于0, 而且基础倾斜率不超过0.004, 平均沉降量在400mm以下[3]。

圆形筒仓仓壁和筒壁采用的钢筋混凝土标号应该不低于C20, 保护层厚度不应该小于20mm, 对于直径大于6m的筒仓可以设计内外双层钢筋, 钢筋接头采用焊接方式连接。水平钢筋布置应该错开一定距离, 而且不应该小于一个搭接长度。筒仓和仓壁非整体连接的时候, 其高度不应该小于6倍仓壁厚度, 当采用滑模施工时, 在群仓的连接处如运料需要, 可将通道处竖向钢筋的间距增大至l m。

5 水泥厂钢筋混凝土圆形筒仓的防震设计

筒仓防震结构的纵向钢筋最小配筋百分率应该满足以下要求, 对于7、8度地震等级, 中、边柱最小配筋率应该不小于0.7%, 角柱的最小配筋率应该不小于0.9%。仓下支承结构为柱支承的时候, 在柱与仓壁或环梁交接处及其以下部位

柱与基础交接处及其以上部位, 箍筋的配置应符合下列规定: (1) 上下交界处不小于截面边长净高的1/6, 同时钢筋搭接间距应该不小于100mm。筒壁应配置双层钢筋, 其水平或竖向钢筋总的最小配筋百分率均不宜小于0.4%。洞口扶壁柱的最小配筋百分率不宜小于0.6%。

6 结语

综上所述, 钢筋混凝土圆形筒仓作为水泥厂必不可少的贮料构筑物, 应该以经济和方便为设计原则, 在满足施工工艺要求的基础上, 按照国家的相关标准规范, 选择最合适的施工方案。随着新的施工技术和施工工艺的不断涌现, 水泥厂钢筋混凝土圆形筒仓支承结构设计效率必将越来越高。

摘要:水泥厂钢筋混凝土圆形筒仓是应用最为广泛的储料构筑物, 其支撑结构性能直接决定筒仓的支撑性能。圆形筒仓支撑结构的耐火性能和耐久性能较好, 与矩形筒仓比较具有结构简单、体型合理、受力明确、施工连续、筒仓内死料少的特点, 具有较好的应用前景和应用范围。

关键词:水泥厂,钢筋混凝土,圆形筒仓,支承结构

参考文献

[1]陈载赋.钢筋混凝土建筑结构与特种结构手册[M].成都:四川科学技术出版社, 2013, 5 (3) :231-232.

[2]中华人民共和国建设部.GB50077-2003, 钢筋混凝土筒仓设计规范[S].北京:中国计划出版社, 2004:28.

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