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1、粉矿仓结构设计探讨黄明淤HUANGMing曰赵广强于ZHAOGuang-qiang(淤北京矿冶研究总院,北京100160;于中航勘察设计研究院有限公司,北京100098)(淤BeijingGeneralResearchInstituteofMiningandMetallurgy,Beijing100160,China;于AVICGeotechnicalEngineeringInstituteCo.,Ltd.,Beijing100098,China)摘要院粉矿仓作为一种短期贮存牛产散料的工业构筑物,仓顶进料,仓底卸料,经常用于冶金工业中
2、。其结构形式不同于一般的梁板结构,又被称为特种结构,其设计和计算都比较复杂。文章结合工程实例,介绍了粉矿仓设计中涉及的问题,特别是9度区的注意问题,对以后相关的设计给以借鉴。Abstract院Fineoresiloasashort-termstorageofbulkproductionofindustrialstructure,thesilotopfeedandthesilobottomdischargeareoftenusedinthemetallurgicalindustry.Itsstructureisdifferentfrom
3、thebeamslabstructure,alsoknownasthespecialstructure,anditsdesignandcalculationarecomplex.Combinedwithengineeringpractice,thispaperdescribestheproblemsinvolvedinthedesignoffineoresilo,especiallypaysattentiontotheproblemof9degreezone,providingreferencesfortherelateddesign
4、.关键词院粉矿仓;筒壁;仓下支承结构;浅仓Keywords院fineoresilo;supportingwall;supportingstructureofsilobottom;shallowbin中图分类号院TD928文献标识码院A文章编号院1006-4311(2014)27-0144-021工程概况粉矿仓是冶金工业中必不可少的一种短期贮存牛产散料的构筑物。筛分车间的矿料通过胶带廊运送至粉矿仓的仓顶进料口,短时贮存后经过仓底卸料,再由胶带廊运送至磨选车间进行加工。木工程位于塔吉克境内,粉矿仓内径12m,地面标高3.5m,仓底标高8.
5、5m,仓顶标高24.5mo仓顶上有高度6.7m的圆形建筑。贮料为金矿石散料,松散密度1.65t/m3,矿石粒度12mm。该区地震烈度9度,场地类别按二类考虑。粉矿仓剖面如图1所示。2结构选型筒仓结构包含基础、仓下支承、漏斗、仓壁、仓顶和仓上建筑等组成。2.1基础本工程地基持力层位于碎石土层,根据荷载情况及上部结构综合分析确定采用筏板基础。在水平地震力作用下,筏板基础与地基能较好地协同工作,改善整个体系的受力特性。2.2仓下支承筒仓仓下支承通常有:柱支承、筒壁支承、筒壁与内柱共同支承等形式。圆筒型筒仓重心较高,口贮料较重,震害研究表明:
6、9度区,22%的柱承式筒仓倒塌,这是因为柱头部位刚度发生突变,应力集中所致,在9度区一般不选用柱承式筒仓。且该粉矿仓的筒壁上设置胶带廊通过的洞口,宽度3m,在洞口两侧设置扶壁柱以增加筒壁的支承刚度,所以本粉矿仓采用筒壁加壁柱支承形式。9度设计时,粉矿仓同吋考虑水平和竖向地震作用,作为仓下支承的筒壁需要承受较大的轴向力、剪力和弯矩,口受力较为复杂。筒壁要配置双层钢筋。竖向和环向钢筋的总配筋率均不宜小于0.4%,11内外层钢筋设置拉筋,9度时间距不宜大于500mmo根据《钢筋混凝土筒仓规范》,直径小于等于15m的筒仓,仓壁壁厚t=Dn/1
7、00+100o粉矿仓内径Dn=12000mm,t二12000/100+100二220>200mm,根据裂缝演算,最终确定仓壁厚度400mmo在筒壁与基础或仓壁(环梁)连接处的筒壁外侧增加附加钢筋,如图2所示。筒壁上设有门及窗,门洞及窗洞宽度均大于lm,洞口短边大于处,除应计算洞口边缘的应力外,还需演算洞口角点的集中应力,洞口集中应力可近似采用洞口边缘应力的3~4倍。洞口四周应设置加强暗柱,暗柱每边的配筋量不小于洞口切断钢筋面积的60%o2.3仓壁仓壁计算吋,贮料荷载是主要荷载,圆形筒仓的仓壁为圆柱薄壳,仓壁内力可按照无弯矩理论的
8、薄膜内力计算。贮料荷载产生的水平压力对仓壁的环向拉力由水平钢筋承担,竖向荷载产生的径向力由竖向钢筋承担。对仓壁考虑边缘效应的影响,在仓壁顶端和底端设置环梁。根据规范要求环梁宽度不小于250mm,为方便仓顶钢结构柱脚设置,