柱承式粮食立筒仓仓底柱及环粱内力分析.pdf

第40卷第8期
建筑技术开发
Vol 40, No.
2013年8月
Building Technique Development
Aug.2013
承式粮食立筒仓仓底椎及郊梁内力分析
曹利岗赵小燕方涛3
(1.河南工大设计研究院,郑州450001;2.河南建筑职业技术学院,郑州450007
3.南阳三川置业集团有限公司,河南南阳473000)
[摘要]通过工程实例对柱承式粮食立筒仓的关键部位一一仓底柱及环梁,进行了内力计算与分析,并将复杂的计算
过程进行简化,其计算方式可以指导筒仓设计。
关键词]柱承式;粮食立筒仓;仓底柱;环梁
[中图分类号]TU311
[文献标志码]A
[文章编号]1001-523X(2013)08-0014-03
概述
筑荷载标准值:N=1543kN
随着国家经济的持续发展,国内工农业生产的
标高仓顶盖分配到单仓的仓顶荷载
不断壮大,钢筋混凝土立筒仓的应用日趋增多。受781.5kN,仓壁:5275.2kN,环梁:423.9kN
仓底形式、基础类别、工艺要求等的影响,粮食立筒
锥斗:735kN,一半柱子高度:1280kN
仓的仓下支撑结构可分为柱子支撑、筒臂支撑、筒壁2.2.2活荷载:
与内柱共同支撑等形式。其中相对于其他支撑形
粮食:29130.5kN,设备:619kN,不上人屋面
式,柱子支撑的钢筋混凝土立筒仓的受力情况最为活荷载:74kN,仓顶建筑昭1=2951.3kN
复杂,抗震性能相对较差。因此本文拟从工程实例
筒仓自重W2=33931.6kN,竖向恒荷载标准
出发,对内径为12m,壁厚210mm,装粮高度28m值:10038.5kN,竖向活荷载标准值:29826.9kN
的柱撑式粮食立筒仓进行分析计算,力求探寻适于2.3模型简化及支撐柱内力分析
结构设计的通用方法。
考虑单个仓体在水平地震作用下的内力分析
2工程实例
计算:
工程概况
首先进行模型简化,如图1所示,主要过程如
某拟建工程位于上海某地,筒仓采用柱承式钢下:考虑柱支撑式筒仓支柱刚度远小于仓体刚度,在
筋混凝土筒体结构,3x5排列,内径12m,壁厚210地震作用效应下,其计算简图可假定为顶端仅可平
mm,装粮高度28m;仓底为钢筋混凝土圆锥斗;当移而不能转动,下端为嵌固的单自由度体系。
地抗震设防烈度为7度,基本地震加速度0.10g,建
筑场地类别为:Ⅳ类,设计地震分组第一组,地面粗
糙度类别为A类,基本风压为0.55kN/m2。支承结
构的抗震等级为三级,抗震构造措施为二级;仓上建
M=P1(FH+H2)+P2(y-H1)
亡P+P2
筑物为钢筋混凝土框架结构;仓上建筑的抗震等级
为三级,抗震构造措施为二级
仓上建筑楼面荷载:4kN/m2,活荷载(按不上
人屋面取值):0.5kN/m
2.2荷载计算
图1柱撑式筒仓计算模型
2.2.1恒荷载
45m标高仓上建筑部分,分配到单仓的仓上建
采用底部剪力法,结构计算过程如下
G、=10038.5+0.9x29826.9=36882.7kN
收稿日期:2013-05-15
顶点位移:δ
8000
作者简介;曹利岗(1978-),男,河北省灵寿县人,毕业于河南工业大
12x4.908x10
16
学,工学硕士,现从事结构设计。
8.69×10
第40卷
曹利岗,等:柱承式粮食立筒仓仓底柱及环梁内力分析
M。=P1(H2+H)+P2(yーH1)=61398.3kN?m
T=2
2×3.14x
g
1)风荷载作用计算
/3.68827×10x8.69x10-0
当地基本风压の。=0.55kN/m2,由《建筑结构
10
荷载规范》,分别计算8m、36m高度处基本风压,
=0.36<72=0.658,则a1=am=0.08,の、=1.183×0.8×1.296×0.55=0.675kN/m,
结构总水平作用标准值F
の.36=1.571×0.8x1.872×0.55=1.294kN
2950.6kN。
则
8.397kN/
6. 1 KN/n
仓顶建筑水平地震荷载
因此柱顶风荷载标准值F=342.96kN,
昭3(团+H+H2)
P、=ッ、(H+B1+1)ら2ゲ=7.2kN,
2)荷载组合及内力分析
考虑水平地震作用在仓下支柱顶部产生的附加
筒仓水平地震荷载:
弯矩、结构总水平作用标准值及竖向荷载作用下,借
Way
-Fx=2573.4kN。
助于结构计算软件,通过分析取水平地震、风荷载、
W1(H+H1+2)
竖向荷载参与组合,计算内力如表1所示(柱1、3、
由水平地震作用在仓下支柱顶部产生的附加
4、6荷载加倍)
弯矩
表1内力计算结果
恒载
活载
水平地震
风载
柱编号
轴力/kN
轴力/kN
轴力/kN
剪力/N弯矩/(kN?m)轴力/kN
剪力/kN弯矩/(kN?m)
柱1
1673.1
4971.2
3291.74
984.7
3938.8
114.46
457.84
柱2
836.5
485.6
1061.08
122.6
490.4
14.26
-57.04
柱3
1673.1
4971,2
952.59
245.3
981.2
28.52
114.08
柱4
4971.2
952.59
245.3
981.2
28.52
-114.08
柱5
836.
2485.6
1061.08
122.6
490.4
14.26
57,04
柱6
1673.1
4971.2
3291.74
984.7
3938,8
114.46
457.84
N1=[1.2×(1673.1+0.9×4971.2)+1.3メ159.4=175.3kN,V=1.1×318.89=350.8kN。
3291.47]=1165.5kN,M』1=(1.3×3938.8)
2.4环梁的内力计算
5120.4kN?m,V1=(1.3×984.7)=1280.1kN2.4.1环梁的内力计算原理
N2=[1.2×(836.5+0.9x2485.6)+1.3x
1)环梁在水平力q的作用下产生的环向压力:
1061.08]=5067.7kN,M2=(1.3×490.4)
637.5kN?m,V2=(1.3×122.6)=159.4kN
2)环梁在竖向力g,的作用下产生的最大剪力:
N3=[1.2x(1673.1+0.9x4971.2)+1.3
Rq
952.59]=8614.98kN,M=(1.3×981.2)
1275.