筒仓内钢隔板的计算及施工方法探讨.docx

筒仓内钢隔板的计算及施工方法探讨蒋波，洪兴(成都建筑材料工业设计研究院有限公司，四川成都610021)摘要:若工厂需增加贮料品种，简单而快捷的方法就是在原有贮料仓内增加钢隔板。本文以实际工程为背景，在分析筒仓内钢隔板受力特点的基础上，探讨了筒仓内新增钢隔板合理的结构形式，通过查阅工具书及PKPM软件对其进行了结构计算;由于在筒仓内安装钢隔板的特殊性，探讨了筒仓内钢隔板的施工方法，为筒仓内钢隔板的计算及施工提供了参考。关键词:筒仓;钢隔板;计算;pkpm;施工方法TQ172.6+14中图分类号:文献标志码:B图1钢隔板储料状态作用在仓壁的水平压力可以按下式计算［2］:文章编号:1672－4011(2013)02－0172－03μks0前言Ph=Chγρ(1－eρ)/μ(1)式中，Ph为贮料顶面或贮料椎体重心以下距离s(m)处，贮料作用于单位面积上的水平压力，kPa;Ch为深仓贮工厂因生产的需求，需增加储存原料的品种，为此可以采取两种方式:建造新的储料筒仓或对原储料筒仓进行分隔改造(即在筒仓内增加钢隔板)。建造新的储料筒仓需要的施工时间长而且造价高，故除非新增储料量大于原储料仓的能力或者业主对改造时间进度允许，此方法一般不采用;而在筒仓内进行增加钢隔板的方法由于施工时间短而且造价低，是实际中经常采用的方法。某工厂原储存煤粉的圆形钢筋混凝土筒仓需要增加储存石油焦，根据工期安排煤粉仓的改造要求在工厂停产检修的时间内完成，为了不影响全厂的生产，拟采用在原煤粉仓内增加钢隔板的方案。3料水平压力修正系数;γ为贮料的重力密度，kN/m;ρ为筒仓水平净截面的水力半径，为净断面面积与净断面周长的比值，m;μ为贮料与仓壁的摩擦系数;k为侧压力系数，k=tan2(45°－/2)，为贮料的内摩擦角，°;s为贮料顶面或贮料椎体重心至所计算截面的距离，m。(1)当钢隔板两侧均为满仓时，作用在钢隔板两侧的水平力大小相等但方向相反，钢隔板处于两侧受压状态，因此钢隔板的整体结构不会产生弯矩和剪力，此时钢隔板整体可不进行计算;另水平侧压力垂直作用在仓壁内侧，仓壁将产生环向拉力但不产生平面外弯矩，令原筒仓的内径为d，由(1)式可知:设置隔板前，筒仓水平净截面的水力半径为:1钢隔板计算［1］1.1模型参数原煤粉筒仓内径:π(d/2)2dρ前==πd4dn=8m;设置隔板后，筒仓水平净截面的水力半径为:π(d/2)2满仓时储料计算高度:hn=12m;由于石油焦的物理特征和煤粉相差不大，故可取:2dπd3重度:γ煤粉=γ石油焦=γ=9kN/m;内摩擦角:煤粉=石油焦==30°;ρ后==4πd+2dπd+d2储料与仓壁的摩擦系数:储料与钢板的摩擦系数:受力分析μ煤粉=μ石油焦=μ1=0.55;μ煤粉=μ石油焦=μ2=0.40。故ρ前＞ρ后，从而ph前＞ph后，即设置钢隔板后，在其他条件相同的情况下，在仓壁相同位置处产生的水平张力比原来要小，因此原结构仓壁的承载力满足要求，可不进行处理。当钢隔板两侧物料不相同时，虽然隔板两边侧压力有差异，但由于水力半径减小，故此时筒壁的承载能力也能满足要求。(2)当钢隔板一侧为满仓另一侧为空仓时，此时钢隔板只受到一侧贮料的水平力作用，因此钢隔板整体结构将产生平面外弯矩和剪力;同以上分析可知，改造后水力半径减小，原结构仓壁的承载力满足要求，亦可不进行处理。通过上述分析可知:筒仓内钢隔板的结构计算可简化为筒仓内一边空仓一边满仓的情况下钢隔板的受弯承载力1.2理论研究和实际工程经验表明，风荷载和地震荷载对储料仓隔板的影响较小，在计算过程中可以忽略，计算中可只考虑储料本身的作用即可。对于此工程而言，钢隔板最不利的受力状态有两种极限状态(如图1所示):一是钢隔板两侧均储满储料(如图1(a));二是钢隔板单侧储满储料，而另一侧为空仓(如图1(b))。作者简介:蒋波(1973－)，男，高级工程师，主要从事建筑结构设计工作。2013年第2期·173·第39卷总第172期SichuanBuildingMaterials2013年4月由式(1)的计算可知，钢隔板所受的实际水平荷载是一条曲线，若按照实际的受力对钢隔板进行内力计算是比较复杂的，在此可以将曲线荷载简化成三角形荷载进行计算，其荷载作用效果与之前的相差不大，计算结果亦满足工程的要求，如图4所示，图中ph为简化后三角形荷载的最大值。计算和钢隔板支座处螺栓的受剪承载力计算。1.3计算思路原煤粉仓除仓顶的进料孔和仓底的下料口外，是封闭的。仓顶的进料口尺寸为1000×1000(mm)，仓底的下料口尺寸为2000×2400(mm)，在改造过程中仓底将作为施工材料的主要入口。钢隔板将煤粉仓一分为二后，仓内的施工空间将会变小，考虑到施工和技术上的要求，可将钢隔板做成型钢骨架和两边铺板的组合(如图2所示)，隔板