GB50322-2011粮食钢板筒仓设计规范NA.pdf
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1.0.1 为总结我国粮食钢板筒仓建设经验,使粮食钢板筒仓设计做到安全可靠、技术先进、经济合理,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于平面形状为圆形,中心装、卸料的粮食钢板筒仓的设计。
1.0.3 粮食钢板筒仓的设计使用年限不应少于25 年。
1.0.4 粮食钢板筒仓结构的安全等级应为二级,抗震设防类别应为丙类,耐火等级可为二级。
1.0.5 粮食钢板筒仓应由具有相关设计资质的单位进行设计。
1.0.6 粮食钢板筒仓设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。与粮食散料直接接触耳承受粮食散料侧压力的仓体竖壁
2.1.8仓下支承结构
紧固件标准supporting wall
基础以上,仓体以下的支承结构,包括简壁、柱、扶壁柱等。
基础以上,仓体以下的支承缩
简仓下部卸出粮食散料的结构容
储粮计算高度h,与仓内径d,比值大于或等于1.5的筒仓。
储粮计算高度h,与仓内径d比值小于1.5的简仓
仓底构成卸料填坡的填充材料
卸粮过程中,仓内粮食散料的水平截面呈平面状态向下的流
funnel flow
卸粮过程中,仓内粮食散料的表面呈漏斗状向下的流动
concentric discharge
卸粮过程中,仓内粮食散料沿仓体儿何中心对称向下的流动。
卸粮过程中,仓内粮食散料沿仓体几何中心对称向下的流动
2. 1. 18偏心卸粮
ccentric discharg
卸粮过程中,仓内粮食散料沿仓体几何中心不对称向下的流
work tower
连接筒仓与筒仓、筒仓与工作塔之间的地下通道。
h一一地面至仓壁顶的高度; h.储粮的计算高度; hh—一漏斗顶面至计算截面的高度; S一计算深度,由仓顶或储粮锥体重心至计算截面的距离!
d.一一简仓内径; R一筒仓半径; t.—筒仓仓壁厚度或仓壁计算厚度,钢板厚度; e 自然对数的底; 一漏斗壁与水平面的夹角。
2. 2. 2 计算系数
k 储粮侧压力系数; 仓壁竖向受压稳定系数; Ch 深仓储粮动态水平压力修正系数; 深仓储粮动态竖向压力修正系数; C 深仓储粮动态摩擦力修正系数
2.2.3粮食散料的物理特性参类
2.2.4钢材性能及抗力
E一钢材的弹性模量; f一钢材抗拉、抗压强度设计值; f对接焊缝抗拉强度设计值 f"对接焊缝抗压强度设计值 "角焊缝抗拉、抗压和抗剪强度设计值;
2.2.5作用和作用效应
Phk—储粮作用于仓壁单位面积上的水平压力标准值; Pk 储粮作用于单位水平面积上的竖向压力标准值; Prk 储粮作用于仓壁单位面积上的竖向摩擦力标准值: Pnk 储粮作用于漏斗斜面单位面积上的法向压力标准值
3.1.1粮食钢板筒仓的平面及竖向布置应根据工艺、地形、工程 地质及施工条件等,经技术经济比较后确定。 3.1.2仓群宜选用单排或多排行列式平面布置(图3.1.2)
图3.1.2仓群平面布置示意图
筒仓净间距应按以下原则确定: 1不应小于500mm; 2当采用独立基础时,还应满足基础设计的要求; 3落地式平底仓,应根据清仓设备所需距离确定。 3.1.3筒仓与筒仓、筒仓与工作塔之间的地道应设置沉降缝, .1.4筒仓与筒仓、筒仓与工作塔之间的栈桥,应考虑相邻构筑 物中王地其恋形乱起的相对位移 当满只本圳菇笛552交西
相对水平位移值可按下式确定:
式中:△u一一相对水平位移值; h室外地面至仓壁顶的高度。 3.1.5粮食钢板筒仓施工图设计文件中,应对首次装卸粮、沉降 观测、水准基点及沉降观测点设置要求等予以说明,并应符合本规 范附录A的规定
3.2.1粮食钢板筒仓结构(图3.2.1)可分为仓上建筑、仓顶、仓 壁、仓底、仓下支承结构及基础六个基本部分。
3.2.2仓上设置的工艺输送设备通道及操作检修平台宜采用 开式钢结构。当有特殊使用要求时,也可采用封闭式。 3.2.3粮食钢板筒仓仓顶宜采用带上、下环梁的正截锥仓顶,其 结构型式应根据计算确定。
3.2.4粮食钢板筒仓仓壁为波纹板,螺旋卷边板、肋型钢板时,应 采用热镀锌或合金钢板。
3.2.5粮食钢板筒仓可采用钢或钢筋混凝土仓底及仓下支承结 构。直径12m以下时,宜采用由柱或筒壁支承的架空式仓下支承 结构及漏斗仓底;直径15m及以上时,宜采用落地式平底仓,地道 式出料通道(图3.2.5)
图3.2.5钢板筒仓仓底示意
4.1.1粮食钢板筒仓的结构设计,应计算以下荷载: 1.永久荷载:结构自重、固定设备重、仓内吊挂电缆自重 等; 2可变荷载:仓顶及仓上建筑活荷载、雪荷载、风荷载等; 31 储粮荷载:储粮对简仓的作用,储粮对仓内吊挂电缆的作 用等; 4 地震作用。 4.1.2各种荷载的取值,除本规范规定外,均应按现行国家标准 《建筑结构荷载规范(2006版)》GB50009的有关规定执行。 4.1.3.储粮的物理特性参数,应由工艺专业通过试验分析确定。 当无试验资料时,可按本规范附录C所列数据确定。 4.1.4计算储粮荷载时,应采用对结构产生最不利作用的储粮品 种的参数。计算储粮对波纹钢板仓壁的摩擦作用时,应取储粮的 内摩擦角。计算储粮对肋型钢板仓壁的摩擦作用时,可分段取储 粮的内摩擦角和储粮对钢板的外摩擦角。 4.1.5储粮计算高度h,与水平净截面水力半径β,应按下列规定 确定: 1水力半径0按下式计算:
1水力半径o按下式计算:
式中:hn 储粮计算高度; 0 简仓净截面的水力半径; d 筒仓内径。
储粮计算高度h,按下列规定确定: 1)上端:储粮顶面为水平时,取至储粮项面;储粮顶面为斜 面时,取至储粮锥体的重心; 2)下端:仓底为锥形漏斗时,取至漏斗顶面;仓底为平底时, 取至仓底顶面;仓底为填料填成漏斗时,取至填料表面与 仓壁内表面交线的最低点。
4.2.1 计算粮食对筒仓的作用时,应包括以下4种力: 1 作用于筒仓仓壁的水平压力; 2 作用于简仓仓壁的竖向摩擦力; 3 作用于筒仓仓底的竖向压力; 4 作用于筒仓仓顶的吊挂电缆拉力。 4.2.2 深仓储粮静态压力(图4.2.2)的标准值,应按下列公式计算。 1计算深度S处,储粮作用于仓壁单位面积上的水平压力 标准值Pk按下式计算:
1计算深度S处:储粮作用于仓壁单位面积上的水平 标准值P按下式计算:
2计算深度S处,储粮作用于单位水平面积上的竖向压力 标准值P按下式计算:
3计算深度S处,储粮作用于仓壁单位面积上的竖向摩擦 力标准值P按下式计算:
计算深度S处,储粮作用于仓壁单位周长上的总竖向摩
擦力标准值gm按下式计算:
式中: Phk 储粮作用于仓壁单位面积上的水平压力标准值; 储粮的重力密度; P 筒仓净截面的水力半径; 储粮对仓壁的摩擦系数; e一 自然对数的底; k 储粮侧压力系数,按附录D表D.1取值; S 储粮顶面或储粮锥体重心至所计算截面的距离; Pk一—储粮作用于单位水平面积上的竖向压力标准值; P—储粮作用于仓壁单位面积上的竖向摩擦力标准值; qfk 储粮作用于仓壁单位周长上的总竖向摩擦力标 值。
图4.2.2深仓储粮压力示意图 一储料顶为平面;2一储料顶为斜面
图4.2.2深仓储粮压力示意图 储料顶为平面;2一储料顶为斜面
3一储料锥体重心:4一计算截面
4.2.3在深仓卸粮过程中,储粮作用于筒仓仓壁的动态压力标准 值,应以其静态压力标准值乘以动态压力修正系数。深仓储粮动 态压力修正系数应按表4.2.3取值。
表4.2.3深仓储粮动态压力修正系数
注:hn/d,≥3时,表中C值应乘以1.1。
4.2.4浅仓储粮压力(图4.2.4)的标准值应按下列公式计
2计算深度S处,作用于单位水平面积上的竖向压力标准 值卫按下式计算:
3计算深度S处,储粮作用于仓壁单位面积上的竖向摩接 力标准值P按下式计算:
4计算深度S处,储粮作用于仓壁单位周长上的总竖向摩 擦力标准值9按下式计算:
图4.2.4浅仓储粮压力示意图 一储料顶为平面;2一储料项为斜面
3一储料锥体重心:4一计算截面
作用于圆形漏斗壁上的储粮压力标准值按下列公式计算: 漏斗壁单位面积上的法向压力标准值P为:
2漏斗壁单位面积上的切向压力标准值P为:
式中:P一 储粮作用于单位水平面积上的竖向压力标准值。 深仓可取漏斗顶面值,浅仓可取漏斗顶面与底面的 平均值; α一漏斗壁与水平面的夹角。 4.2.6作用于筒仓仓顶的吊挂电缆拉力,包括电缆自重、储粮对 电缆的摩擦力及电缆突出物对储粮阻滞而产生的作用力。当电缆 为圆截面,且直径无变化,表面无突出物时,储粮对电缆的摩擦力 标准值,应按下列公式计算:
缆的摩擦力及电缆突出物对储粮阻滞而产生的作用力。当电缆 圆截面,且直径无变化,表面无突出物时,储粮对电缆的摩擦力 长准值,应按下列公式计算:
4.3.1粮食钢板筒仓可按单仓计算地震作用,并应符合
4.3.1粮食钢板筒仓可按单仓计算地震作用,并应符合下列规 定: 1可不考粮食对于仓壁的局部作用; 2落地式平底粮食钢板筒仓可不考虑竖向地震作用。 4.3.2在计算粮食钢板筒仓的水平地震作用时,重力荷载代表值 应取储粮总重的80%,重心应取储粮总重的重心。 4.3.3粮食钢板筒仓的水平地震作用,可采用底部剪力法或振型 分解反应谱法进行计管
4.3.4柱子支承的粮食钢板筒仓,采用底部剪力法计算水平地
1单质点位置可设于柱项; 2仓下支承结构的自重按30%采用; 3水平地震作用的作用点,位于仓体和储料的质心处; 4仓上建筑的水平地震作用,可按刚性地面上的单质点或多 质点体系模型计算,计算结果应乘以增大系数3,但增大的地震作 用效应不应向下部结构传递。 4.3.5落地式平底粮食钢板筒仓的水平地震作用,可采用振型分 解反应谱法出可采用下述简化方法进行计管
4.3.5落地式平底粮食钢板筒仓的水平地震作用,可
解反应谱法,也可采用下述简化方法进行计算: 1筒仓底部的水平地震作用标准值可按下式计算:
2水平地震作用对筒仓底部产生的弯矩标准值可按下式 :
3沿筒仓高度第i质点分配的水平地震作用标准值可按 式计算:
Fik Fek : Gik·hi
缝或螺栓,应进行竖向地震作用计算,竖向地震作用系数可分别 用 0. 1 和 0. 2 。
4.3.7粮食钢板筒仓仓体可不进行抗震验算,但应采取抗震构造 措施。
4.3.7粮食钢板筒仓仓体可不进行抗震验算,但应采取抗
4.3.8抗震烈度为7度及以下时,仓下支承结构与仓
不进行抗震验算,但应满足抗震构造措施要求
不进行抗震验算,但应满足抗震构造措施要求
4.4.1粮食钢板筒仓结构设计应根据使用过程中在结构上可能 出现的荷载,按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行
4.4.1粮食钢板筒仓结构设计应根据使用过程中在结构上可能
出现的荷载铆钉标准,按承载能力极限状态和正常使用极限状
4.4.2粮食钢板筒仓按承载能力极限状态设计时,应采用
立的基本组合,荷载分项系数应按下列规定取值: 1永久荷载分项系数:对结构不利时,取1.2;对结构有利 时,取1.0;筒仓抗倾覆计算,取0.9; 2储粮荷载分项系数,取1.3; 3地震作用分项系数,取1.3; 4其他可变荷载分项系数,取1.4。 4.4。3粮食钢板筒仓按正常使用极限状态设计时,应采用荷载效 应短期组合,荷载分项系数均取1.0。 4.4.4粮食钢板筒仓按承载能力极限状态设计时,荷载组合系数 应按下列规定取用: 1无风荷载参与组合时:取1.0。 2有风荷载参与组合时: 1)储粮荷载,取1.0; 2)风荷载,取1.0; 3)其他可变荷载,取0.6; 4)地震作用不计。 3有地震作用参与组合时: 1)储粮荷载,取0.9; 2)地震作用,取1.0; 3)雪荷载,取0.5; 4)风荷载不计; 5)其他可变荷载:按实际情况考虑时,取1.0;按等效均布 荷载时,取0.6。
5.1.1粮食钢板筒仓结构应分别按承载能力极限状态和正 用极限状态进行设计。
5.1.2粮食钢板筒仓结构按承载能力极限状态进行设计时,计算 内容应包括: 1所有结构构件及连接的强度、稳定性计算; 2筒仓整体抗倾覆计算; 3筒仓与基础的锚固计算。 5.1.3粮食钢板筒仓结构按正常使用极限状态进行设计时,应根 据使用要求对结构构件进行变形验算。 5.1.4粮食钢板筒仓结构及连接材料的选用及设计指标,应按现 行国家标准《钢结构设计规范》GB50017和《冷弯薄壁型钢结构技 术规范》GB50018有关规定热行
5.1.2粮食钢板简仓结构按承载能力极限状态进行设计时,让
5.1.4粮食钢板筒仓结构及连接材料的选用及设计指标肉制品标准,应按现
5.2.1正截锥壳钢板仓顶,可按薄壁结构进行强度及稳定计算。 5.2.2由斜梁,上、下环梁及钢板组成的正截锥壳仓项(图5.2.2),不 计钢板的蒙皮作用,应设置支撑或采取其他措施,保证仓顶结构的 空间稳定性。仓顶构件内力可按空间杆系计算。在对称竖向荷载 作用下,仓顶构件内力可按下述简化方法计算: 1斜梁按简支计算,其支座反力分别由上、下环梁承担,上 下环梁按第5.2.3条计算; 2作用于上环梁的竖向荷载由斜梁平均承担; 3作用于斜梁的测温电缆吊挂荷载,由直接吊挂电缆的斜梁
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