圆形计量钢筒仓的结构设计

筒仓结构设计这里说的筒仓，是指平面为圆形、方形、矩形、多角形及其他几何外形的贮存散料的直立容器，其容纳贮料的部分为仓体。

筒仓结构一般由仓上建筑物、仓盖、仓壁、筒壁、漏斗、仓下建筑物等组成。

筒仓结构有时包含一个仓体，有时包含两个或多个仓体。

有时筒仓结构还包括楼梯。

YJK对筒仓结构的建模、前处理和计算仍采用和普通结构相同的流程和模块，因此总体的操作方法与其它结构相同，但是YJK在软件中针对筒仓结构设置若干了自动化专业化菜单，从而更方便操作。

特别是YJK可精细计算处理墙上面外荷载，为筒仓设计提供了基本的条件。

市面上有些专门的筒仓结构设计软件，这些软件多采用参数化为主的建模输入方式，并设置部分交互建模功能，但是这种交互方式需要用户专门学习，并且不够成熟和稳定，特别是难以适用筒仓多种实际模型的设计需要。

YJK采用通用建模计算结合专业菜单方式设计筒仓，这种方式便于用户学习掌握，且计算稳定，适应性强。

一、筒仓结构的建模YJK软件对筒仓结构的建模按照分层建模的方式，1、分层建模，即对仓下建筑、筒壁、仓体、仓上建筑等分层建模，最后全楼组装成筒仓结构；2、对仓体的仓壁采用圆弧墙或者直墙建模，对高大的深仓结构应分为几层建模，为的是准确计算筒仓侧壁的贮料荷载，同时分区给出计算配筋，即底部几层比上边层受力大配筋也大。

一般每层层高控制在3-4米；3）对漏斗部分可以按照斜墙建模，也可以按照斜板建模。

对于可按照斜墙的软件提供漏斗的参数化建模方式，可通过几个参数快速生成各种形式的漏斗，参数生成的漏斗是由斜墙组成的。

对圆漏斗可按斜圆弧墙输入。

按照斜板输入漏斗时，须输入斜的虚梁勾画漏斗的各块斜板。

漏斗上的荷载可用人工输入斜板房间上荷载的方式输入，上部结构计算时应对弹性板导荷参数选择“有限元计算方式”。

4、贮料产生的荷载主要有三种，作用在仓壁上的水平压力和竖向摩擦力，作用于仓底或漏斗顶面单位面积上的竖向压力。

这些荷载可当做活荷载输入。

钢筋混凝土筒仓结构设计河南科技下钢筋混凝土筒仓结构在水泥工业厂房中是应用最广泛的贮料构筑物，随着新的建筑材料及施工方法的开发，传统的水泥厂筒仓结构设计已经打破了传统的设计方法。

本文，笔者介绍了两种新的设计思路，以期对同行有所参考。

一、采用钢骨混凝土结构仓下支撑结构的选型应根据仓底形式、基础类别和工艺要求进行综合分析确定。

圆形筒仓仓下支撑结构有柱支撑、筒壁支撑、筒壁与内柱共同支撑等形式。

对于大直径的圆形筒仓，应优先采用筒壁支撑或筒壁与内柱共同支撑的形式。

唐山地区冶金系统的筒仓震害调查表明，柱支撑的筒仓的震害程度要高于筒壁支撑的筒仓。

本文，笔者以新疆托克逊地区某水泥熟料线Φ18m ×30m 熟料库为例，该地区抗震设防烈度为7度，地震加速度为0.1g 。

熟料库库底板以下采用两道通长混凝土墙体及4个混凝土柱共同支撑，考虑到该地区特有的砂石地貌，筒仓整体采用5m 深的箱型基础形式，混凝土柱净高9.9m 。

考虑到地震作用的影响，采用C30混凝土，柱的最大压应力组合设计值约12000kN ；考虑到抗震规范混凝土柱轴压比不得大于0.75的要求，采用钢筋混凝土结构时柱截面为1000mm ×1000mm ；考虑到工艺要求，库底板下的空间可作为电气控制室利用起来，几个大柱子放在电气室内部不利于工艺的布置，这种支承柱通常可视为轴心受压柱，为满足工艺的要求，降低混凝土柱的截面面积，可考虑采用钢骨混凝土柱。

钢骨混凝土结构是以钢结构为骨架，并外包以钢筋混凝土的埋入式组合结构。

它既有钢筋混凝土结构的特点，又有钢结构的特点。

随着我国建筑业的发展，钢骨混凝土柱在实际工程中的应用也越来越广泛。

根据钢筋混凝土所包的钢骨的不同，可将钢骨混凝土结构分为实腹式和空腹式两类。

实腹式钢骨可由型钢或钢板焊接而成。

空腹式钢骨构件的钢骨一般由缀板或缀条连接角钢或槽钢组成。

外包混凝土可以防止钢结构的局部屈曲，提高构件的整体刚度，不仅节约了钢材，还有效利用了钢材的强度。

总第160期2007年第4期河北冶金HEBE I M ETALL URGYTo tal1602007,N u m ber4收稿日期:2007-06-15冶金工厂钢筋混凝土圆筒双格料仓的结构设计陈一珉1,孙晓宏2(1 河北工业职业技术学院,河北 石家庄 050091;2 中钢集团工程设计研究院,河北 石家庄 050000)摘要:通过用力学方法对冶金工厂钢筋混凝土双格圆筒料仓在不同储料载荷情况下的内力分析,提出了双格圆筒料仓壁简化计算方法,给出了荷载变位计算公式。

关键词:冶金工厂;钢筋混凝土;双格圆筒料仓;结构中图分类号:TF086 文献标识码:B文章编号:1006-5008(2007)04-0020-03STRUCTURE DESI GN OF CYL I ND ERDOU BLE-P ART IT I ON M ATER I AL STORAG E OFREI N F ORCED CONCRETE F OR M ETALLURG I CAL F A CTORYCHEN Y i-m i n1,SUN X iao-hong2(1.H ebe i Instit ute o f V o ca ti ona l and T echn i que,Sh iji azhuang,H ebe,i050091;2.P ro ject D esign and R e search In stitute o f Z hong-S t ee lG roup,Sh iji azhuang,H ebe,i050000)A b strac:t W it h m echan icsm e t hod the stress under d iffe rent load is ana l y zed o f cy li nde r do uble-par tition m a teria l sto rag e o f re i nforced concrete i n m e t a ll urg i ca l factory,t he si m p lif i ed ca lcul a ti ng m ethod propo s ed,the fo r m u l a fo r l oad chang e o ffered.K ey W o rds:m e tall urg i ca l fac t o ry;re i n fo rced concrete;cy li nder do uble-par tition m a teria l sto rage;structure1 概述在许多冶金企业中,需要不同直径和大小的钢筋混凝土圆筒料仓来储存不同的原料,根据原料的品种和数量的不同,往往需要建造不同直径或不同形式的圆筒料仓。

目录一.编制依据二.工程概况三.施工部署四.施工进度计划五.施工总平面布置六.主要施工方法七.关键部位施工方案八.人员、机具组织和安排九.施工质量管理措施十.施工安全管理措施十一.文明施工措施一、编制依据本工程施工组织设计主要依据中粮工程科技（郑州）有限公司设计设计单位提供的漯河双汇万中禽业发展有限公司饲料厂项目工程图纸及现行的各种规范编制而成。

主要的施工规范及标准如下：☆《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011）☆《建筑结构荷载规范》（GB 50009-2012）☆《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）☆《钢结构设计规范》（GB50017-2014）☆《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB50018-2002）☆《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）☆《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）☆《地基基础处理技术规范》（JGJ79-2012）☆《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）☆《碳钢焊条》（GB/T5117-95）☆《钢筋混凝土筒仓设计规范》（BG50077-2003）☆《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2012）☆《建筑施工安全检查标准》（JGJ55-2011）☆《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）☆《砼强度检验评定标准》（GBJ50107-2010）☆《焊接质量保证一般原则》（GB/T12467-90）☆《建筑机械使用安全技术规范》（JGJ33-2012）☆《砌体结构技术规范》（GB50203-2011）☆《屋面工程质量验收规范》（GB50207-2012）☆《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）☆《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）☆《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2012）☆《建筑地面工程施工质量验收规范》（GB50209-2010）☆《钢筋混凝土筒仓设计规范》(GB 50077-2003)☆《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)☆《粮食工程设计文件编制深度规定》(LS/T 8002-2007)☆《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046-2008)二、工程概况：本工程18米直径钢板仓和豆粕仓结构形式：仓下层为钢筋混凝土结构,仓身层及仓顶层均为钢结构（仓身及仓顶均以成品形式采购，随设备安装）本工程建筑结构安全等级为二级，结构的类别均为3类，本工程生产的火灾危险性类别均为丙类，主体结构耐火等级均为二级，设计使用年限为 50 年，本工程基础设计安全等级为乙级，建筑抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为6度（0.05g），设计地震分组为第一组。

大直径圆筒仓施工方案选择摘要：主要介绍了目前大直径圆筒仓筒体结构的三种施工方法、钢筋混凝土锥壳的四种施工方法及仓顶钢结构施工方法，并对各种施工方法从多个角度进行了分析、比较。

关键词：大直径圆筒仓；筒体滑模；锥壳施工；仓顶钢结构随着我国煤矿产能和选煤厂洗选能力的增加，对储煤仓储煤能力的要求不断提高，储煤仓直径及储量不断增大，目前已知的国内储煤仓最大直径为45m，单仓储煤能力可达5万吨。

对于大直径钢筋混凝土圆筒仓，施工单位应根据筒仓直径及仓壁、漏斗、仓顶锥壳的结构形式采用多种施工方式。

目前，直径25m及25m以下筒仓主要采用辐射式刚性平台滑模施工，直径25m～34m筒仓一般采用柔性或刚性平台加中心支撑架（柱）滑模施工，34m以上筒仓一般采用柔性滑模平台施工。

下面结合工程实例，谈谈如何选择大直径筒仓的施工方案。

1、筒仓工程的构造筒仓工程包括地基基础、仓下支承结构（柱或筒壁）、漏斗、仓壁、仓顶结构、仓上建筑六个部分。

2、大直径圆筒仓工程施工方案2.1 仓顶锥壳为钢筋混凝土结构，筒体根据结构形式主要采用如下三种施工方法第一种：漏斗以下筒壁采用倒模施工，漏斗施工完毕后，仓壁采用滑模施工。

第二种：基础施工后开始组装滑模，筒壁及仓壁连续滑模施工完毕后，再进行漏斗施工，漏斗可与仓顶锥壳同时施工。

第三种：漏斗以下筒壁采用滑模施工，漏斗处模板滑空后停滑，漏斗施工完毕后，仓壁继续采用滑模施工。

以上三种方案各有利弊和优缺点，需要根据筒仓主要部位的结构设计情况，结合本单位滑模平台的施工资源情况综合考虑，下面进行具体分析。

1-漏斗平板 2-漏斗梁 3-漏斗斜壁 4-模板5-模板加固拉杆 6-环梁 7-模板支撑体系 8-仓下支撑结构平板漏斗模板体系图第一种方案：漏斗以下筒壁采用倒模施工，然后施工漏斗，漏斗施工完毕后，仓壁采用滑模施工，最后施工仓顶锥壳。

目前刚性滑模平台和柔性滑模平台均适用于该方案，主流是采用刚性滑模平台，是现阶段应用较多的施工方案。

圆形钢筋混凝土筒仓结构设计要点分析摘要：随着国家经济的高速发展，农业和工业作为国家经济的支柱行业也不断壮大。

筒仓作为工业和农业重要的物料储存设施，其具有容量大、占地少、储料和卸料方便等优势，在农业和工业的输储工程中深受欢迎。

由于筒仓荷载大，结构重心高、支承结构的上下刚度差异大等原因，对筒仓的结构设计带来了诸多困难。

通过简述圆形钢筋混凝土筒仓的结构计算和设计要点，对钢筋混凝土筒仓的设计和施工提出合理化建议。

关键词：钢筋混凝土筒仓；结构计算和设计；合理化建议引言筒仓主要由仓上建筑、仓顶、仓壁、仓下支承结构、漏斗和基础组成，通过对筒仓整体和各构件的受力性能分析，总结设计要点，解决钢筋混凝土筒仓的设计难题。

1筒仓布置原则和结构选型1.1筒仓布置原则筒仓的平面形状有圆形、正方形、矩形、正多边形等。

参考国内已建筒仓，平面为圆形的薄壳筒仓与方形、矩形等筒仓相比，其仓壁和漏斗主要受环向张力，仓体结构受力清晰明确，体形合理，计算和构造简单。

而方形筒仓由于隅角的存在，导致此处应力集中且整个仓壁因为隅角的支座效应导致仓壁受力不均匀，力学计算复杂。

筒仓的平面布置一般采用圆形群仓、圆形排仓、圆形仓群、矩形群仓、矩形排仓的方式布置。

群仓、排仓之间的距离，群仓、排仓与其他仓之间的距离，仓群各单仓之间的距离，应满足生产工艺和建筑防火间距的要求，也应满足结构抗震缝宽度的要求。

由于群仓和排仓为多个单仓通过仓壁连接为整体的筒仓，结构分析时应综合考虑各仓之间不同的贮存状态对相邻仓体的影响，及应充分考虑空仓、满仓、加料、卸料以及偏心卸料等各种工况下各连接仓体间的相互影响，按最不利的原则进行受力分析与计算，其受力复杂，计算过程冗杂。

仓群为多个单仓不连接为整体的筒仓，与单仓状态一样，即各单仓之间不相互关联，其受力简单，便于构造。

故筒仓最好用单仓或仓群的形式布置。

1.2结构选型筒仓主要由仓上建筑、仓顶、仓壁、仓下支承结构、漏斗和基础组成。

仓上建筑可选用钢筋混凝土框架结构，最好选用钢结构，不得采用砌体结构。

大直径、多出料口钢筒仓方圆节结构方案优化分析摘要：在钢筒仓结构设计的过程中，传统设计是采用圆转方下料的结构设计方案，但并未提出具体的设计优化思路，文章对大直径及多出料口钢筒仓在传统设计方案的基础上，采用有限元分析工具及在实际项目的应用，对不同圆转方的形式进行分析，提出较为合理的钢筒仓圆转方过渡段的受力形式及优化方案，供筒仓结构设计及研究人员参考。

关键字：钢筒仓；多出料口；方圆节；设计方案；优化分析1.引言钢筒仓广泛的应用于电厂石灰石—石膏脱硫装置中，是一种常见的石灰石粉贮存容器。

作为一种立式仓库容器，钢筒仓主要用于储存粉状或粒状的松散物料，具有贮藏量大、占地面积小、便于机械化作业、物料浪费少等诸多优点。

筒仓的本体分为竖直段与下料段，竖直段一般有圆形或方形两种形式，下料段分为平底形和漏斗形。

在电力行业脱硫脱硝装置中采用较多的是漏斗形式，基于工艺需要和结构选型，通常又分为单斗和多斗的形式。

本文研究的钢筒仓下料段有4个出料口，采用圆转方的结构过渡设计方案，由于漏斗仓壁钢板在圆变方转变处的形式变成了曲面，故应力极易产生突变且应力整体水平较高，本文将对不同过渡形式的圆转方进行分析，得到较为合理的结构形式。

2.工程概况及荷载的施加某石化电厂脱硫岛项目中，采用了圆形钢筒仓，文章将以此实际项目为例进行圆转方的过渡段分析。

如图1所以，该筒仓采用圆形灰仓的形式，仓内存粉煤灰，密度为1.3t/m3，额定容量为900 m3，仓整体高 14 m，最大直径 10 m，仓下部有4个出料口，出料口尺寸为方形300x300 mm，仓顶作用一个小型布袋除尘器。

钢结构筒仓全部用钢板和型钢焊接而成，根据工艺要求，需满足两个口正常工作的同时，另外两个口也能在不停工的前提下，满足正常检修的要求。

在设置的4个锥形灰斗中，为让钢结构筒仓能通畅出料，需保证漏斗钢板倾角度＞60°，确保物料不会集中，影响下料。

钢筒仓本体钢板和型钢采用Q235钢，作用在灰库结构上的荷载分为永久荷载、可变荷载及地震荷载。

粮食钢板筒仓设计规范1 总则1.0.1 为在粮食钢板筒仓设计中贯彻执行国家技术经济政策，做到安全适用、技术先进、经济合理，制定本规范。

1.0.2 本规范适用于储存粮食散料，平面形状为圆形且中心装、卸粮的钢板筒仓设计。

注:粮食散料包括:小麦、玉米、稻谷、豆类以及物理特性参数与之相近的谷物散料。

1.0.3 本规范适用于焊接、螺旋卷边钢板及螺栓装配波纹钢板的圆形筒仓。

1.0.4 粮食钢板筒仓的设计工作寿命不应少于25年。

1.0.5 粮食钢板筒仓结构的安全等级为二级，抗震设防类别为丙类，耐火等级可按二级。

1.0.6 本规范结构设计依据现行国家标准《建筑结构设计统一标准》制定。

粮食钢板筒仓设计，除应符合本规范外，尚应符合国家现行的有关标准、规范的规定。

2 术语、符号2.1 术语2.1.1 筒仓 silo贮存粮食散料的直立容器。

其平面为圆形、方形、矩形、多边形或其他的几何形。

2.1.2 仓顶 top of silo封闭仓体顶面的结构。

2.1.3 仓上建筑物 building above top of silo1按工艺要求建在仓顶上的建筑。

2.1.4 仓壁 silo wall与粮食散料直接接触或直接承受粮食散料侧压力的仓体竖壁。

2.1.5 仓下支承结构 supporting structure of silo bottom 基础以上、漏斗以下支承仓体的结构，包括筒壁、柱、扶壁柱等。

2.1.6 筒壁 supporting wall平面为圆形，支承仓体的立壁。

2.1.7 漏斗 hopper筒仓下部卸出粮食散料的结构容器。

2.1.8 深仓 deep bin 浅仓 shallow bin按筒仓储粮计算高度与仓内径之比，划分为深仓和浅仓。

2.1.9 单仓 single silo不与其他建、构筑物联成整体的单体筒仓。

2.1.10 仓群 group silos多个且成组布置的筒仓群。

2.1.11 星仓 interstice silo三个及多于三个联为整体的筒仓间形成的封闭空间。