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5.2 仓顶


5.2.1  仓顶结构可分为下列几种形式:

    1  钢板直接弯成型的圆锥壳仓顶,适用于直径不大于4m的仓顶;

    2  斜梁、环梁及支撑系统组成的梁板式仓顶;

    3  其他空间结构仓顶。

5.2.2  钢板直接弯成型的圆锥壳仓顶的承载力应符合下列规定:

    1  对各向同性圆锥亮外部临界屈曲压应力(图5.2.2),应按下式计算:

    式中:

    qn,Rcr——各向同性圆锥壳外部临界屈曲压应力(N/mm2);

    E——钢材的弹性模量(N/mm2);

    t——壳体最小板厚(mm);

    r——仓顶外圆半径(mm);

    β——锥面的水平倾角(°)。

图5.2.2 仓顶外部压力设计值示意图

    2  圆锥壳仓顶法向压应力应按下式计算:

    式中:

    qn,d——圆锥壳仓顶外部压力设计值(N/mm2);

    qn,Rd——圆锥壳仓顶结构法向极限压力承载力(N/mm2);

    αp——弹性屈曲的缺陷敏感系数,αp=0.20;

    yM1——板壳稳定承载力分项系数,yM1=1.10。

5.2.3  梁板式仓顶应包括平板式仓顶及正截锥壳仓顶。正截锥壳仓顶应由斜梁、环梁及支撑系统组成(见图5.2.3)。仓顶构件内力宜按空间杆系计算。当圆形钢筒仓直径小于12.0m时,在对称荷载作用下,仓顶构件内力可按下列简化方法计算:

    1  斜梁按简支梁计算,其支座反力分别由上下环梁承担。上下环梁按本规范第5.2.4 条计算;

    2  作用于上环梁上的竖向荷载由斜梁平均承担;

    3  作用于斜梁的吊挂荷载,由直接吊挂荷载的斜梁承担。

图5.2.3 正截锥仓顶及环梁内力示意图

1——上环梁;2——下环梁;3——斜梁;4——支撑构件

5.2.4  正截锥壳仓顶的上、下环梁应按下列规定计算:

    1  上环梁应按压、弯、扭构件进行强度和稳定计算。在径向水平推力作用下,上环梁的稳定计算可按本规范第5.4.4条第1款规定执行。

    2  下环梁应按拉、弯、扭构件进行强度计算。

    3  下环梁计算可不与其相连的仓壁共同工作。

5.2.5  斜梁传给下环梁的竖向力,可由下环梁均匀传给下部结构。

条文说明

5.2.2  参考欧洲规范,给出了直径不大于4m且屋面的水平倾角不大于40°的仓顶可采取由钢板直接弯成圆锥壳仓顶,并给出了承载力的计算公式。当直径较大时考虑到仓顶一般是用扇形板块在现场拼装而成,不可避免会有较大缺陷,此缺陷会使锥壳的稳定性大幅度下降,当缺陷达到超出薄壳厚度时,下降幅度可能会达到50%。

5.2.3  梁板式仓顶包括平板式仓顶及由斜梁、环梁及支撑系统组成正截锥壳仓顶。平板式仓顶的结构验算同普通钢结构楼板。当围护钢板厚度不小于3mm且与梁有可靠连接时可计入钢板的共同作用。建议将钢板用等效拉杆考虑共同作用。

    圆形钢筒仓上环梁承受斜梁传来的径向水平压力,若与斜梁偏心连接,径向水平压力会对上环梁产生扭转作用,故应按压、弯、扭构件进行计算。下环梁承受斜梁传来的径向水平拉力,若与斜梁偏心连接,径向水平拉力会对下环梁产生扭转作用,故应按拉、弯、扭构件进行计算。与下环梁相连的仓壁一般较薄,在平面外刚度很小,故下环梁环截面计算时不再考虑仓壁与下环梁的共同工作。

    由于钢筒仓仓顶多为轻钢结构,故斜梁传给下环梁的竖向荷载较小。而下环梁在竖向一般具有较大的抗弯刚度,下部又与仓壁整体相连,斜梁传给下环梁的竖向力,可认为由下环梁均匀传给下部结构。

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钢筒仓技术规范 GB50884-2013
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