大直径筒仓仓顶结构形式的探索.pdf

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1、建材世界2012年第33卷第4期大直径简仓仓顶结构形式的探索祁勇军1，孙广沧2，杨杨1(1．江苏中庚房地产开发有限公司，盐城224055；2．合肥水泥研究设计院，合肥230051)摘要：该文从设计角度探索，通过采用渐收梁和桁架交叉2种结构形式，改变结构受力形式，减小单体构件重量，以达到节省材料，方便施工之目的。关键词：仓项；大跨度结构；桁架LargeDiameterSiloRoofStructureExplorationQIYong-j“咒1，SUNGuang-cang2，YANGYan91(1．ZhonggengReal-esateDevelopmentCo．，LtdinJiangsuP

2、rovince，Yancheng224055，China；2．HefeiCementResearch&Designinstitute，Hefei230051，China)Abstract：Weexplorefromdesigninthispaperbyusingthecollectedgraduallybeamandtrusscrosstwostructures，changethestructureofforceformandreducetheweightofthemonomercomponenttosavematerialandmakeconven—ienceforconstructio

3、n．Keywords：roof；largespanstructure；trusscross圆形钢筋混凝土筒仓是水泥厂建筑中常见的储料构筑物。仓体一般采用滑模施工，滑模技术已较成熟，工期短，施工质量高。但大直径筒仓仓顶由于仓体高，直径大，施工难度大，仓顶不同的结构形式直接影响着施工难易程度和工期长短，仓顶结构的优化设计可以在很大程度上方便施工及缩短工期。1目前大直径筒仓仓顶结构常用形式在水泥厂中，使用较大直径筒仓的有均化库，水泥库和熟料库，通常直径在十几米到二十几米，仓体高度一般都在30m以上。较高筒仓的仓顶，由于支模工程量及难度均较大，一般不采用纯混凝土梁板结构，而是采用钢梁混凝土板混合结

4、构。而这种结构形式中较为常见的梁布置形式如图1所示，用两根或几根平行的大梁作为主梁，次梁垂直于主梁方向布置，这种结构形式简单，受力明确。但这种结构，用料较多，特别是单根主梁较重，单梁长度需要达到筒仓直径的80％到95％，给吊装带来困难，普通塔吊梁吊重不够。当筒体较高时，普通吊车起吊臂不够长，在这种情况下，有的施工单位在仓壁滑模时，即把大梁放置在滑模平台上，跟滑模一起提升至仓顶，这不失为一种较好的解决办法。但大梁的放置，给仓壁滑模造成很大影响，一方面造成滑模平台更加拥挤，工人施工不便；另一方面滑模内外平台受力失衡，容易造成仓壁失圆，需要时时注意滑模的调整。2大直径筒仓仓顶结构形式的探索思路d

5、乒％毡／．《’．矿。弋《二：

6、。奄．》’≮．≥＼吣≈掣庐图1钢梁混凝土板混合结构为了方便施工，节省材料，最主要途径是减小单根构件的重量，以便于吊装。在面荷载不变的情况下，一收稿日期：2012—05—19．作者简介：祁勇军(1981一)，工程师．E-mail：qiyongjunl981@126．com109建材世界2012年第33卷第4期方面可以缩短梁的长度，以减小单梁的重量；另一方面可以改变梁的结构形式。下面分别依据这两种思路作结构设计形式的探索。2．1渐收梁结构形式在筒仓直径一定的情况下，采用主次梁垂直搭接很难有效的缩短最大主梁的长度。可以考虑采用梁梁斜向连接，从仓壁上均匀布置几根一级主

7、梁，二级主梁斜向搭接在相邻的两根一级主梁上，如图2所示。这种布置形式，最长的梁可以做到仅为圆直径的1／z，甚至更小。这种采用逐渐收梁的形式，有效的缩短了单梁的长度，对于更大直径的圆形结构也可采用这种形式。如果无限的增加最外围梁的根数，从剖面上看，可以近似看作拱形结构。图2渐收梁结构形式这种结构在计算模型上看，受力还算合理，相较于图1的结构形式，充分的利用了梁的抗弯和抗剪性能，但从实际受力情况看，梁端并不完全是铰接，而且梁两侧受力不对称，所以梁要承受一定扭矩，在计算时要考虑这种不利影响。从实际计算情况看，材料用量并不比图1中结构形式省多少，当外围梁根数较多时，材料用量甚至比图1的结构形式更多

8、。所以，外围钢梁采用6根，或者8根为宜。单梁重量的减轻的确可以很大程度上方便梁的起吊，但在安装时，由于较多梁梁连接是斜向连接，而非垂直连接，梁节点连接的工作量和施工难度加大。这种结构仅作为一种探索方式，在实际工程中笔者未见使用，其经济性，方便性还有待验证。2．2交叉桁架形式在钢结构中，特别是对于跨度较大梁的设计，为了减少用钢量及自重，可以在梁腹开孔，做成蜂窝梁，蜂窝梁与原H型钢相比，承载力及刚度均显著增大。或者直接用钢桁