水泥厂贮仓设计的设想
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摘 要：本文通过设计原料的输送与储存仓库设计，分析了水泥厂贮仓的受力情况，完成了水泥厂贮仓设计的设想。
关键词：水泥厂；贮仓；设计；受力情况
在工程实践中，贮仓的用途很广，特别是在水泥厂中。水泥厂中的贮仓主要包括：原料储存仓、生熟料配料仓、生料均化库、熟料帐篷库、水泥库、散装库等等，规模在100——3000立方米不等。本文介绍的是原料储存仓的设计。
一、贮仓构造特性
贮仓有浅仓与深仓两大类别。深仓一般用作贮存用途，浅仓则用作配料、卸料、给料等。水泥厂的的贮仓中，料斗和浅仓基本上都是钢结构，深仓则根据实际情况，有钢仓和钢筋混凝土结构两种。按照形状分类，贮仓有分为矩形仓、方仓和圆仓，特殊点的还有异型仓（又称阶梯仓）。在实际应用中，深仓多为圆形，二料斗和浅仓多为矩形和方形。
二、水泥厂贮仓设计的设想
原料储存仓的设计为例子：
1、基础资料
有效容积为230m3，重力密度为9KN/M3，库内有效容重为2070KN，内擦角δ为35度，冲击影响系数C=1.0，结构的重要性系数r0=1.0，顶部平台传至竖壁荷载20KN/m，卸料设备的总重量为25.0KN，混凝土：C20，钢筋II级，竖壁和斜壁的都读都是200mm。
2、荷载计算
（1）竖壁水平压力标准值
Ph=kpv=k×c×r×h=tg2（45°- 35°/2）1.0×9×9=21.95KN/m2
k=tg2（45°- 35°/2）=0.271
（2） 斜壁法向应力标准值ζ
ζ=cos2α+ksin2α=cos250°+sin250°=0.572
Pn1=ζpv=ζ×c×r×h=0.572×1.0×9×9=46.33KN/m2
Pn2=ζpv=0.572×1.0×9×（9+2.38）=58.58KN/m2
三角形板尖部
pn=pn2×=58.58×=73.22KN/m2
（3）垂直荷载标准值
贮料荷载
V=V2+V1=abh+[（2a+an）b+（2an+a）bn]=4.82×9+[（2×4.8+1.0）×4.8+（2×1.0+4.8）×1.0=230.24m3
Pk=r×v=9×230.24=2072KN
斜壁及给料设备总重力
Gk=[3.11（）×0.2+0.2×0.25×1.4]×4×25+21.95=216KN
竖壁水平拉力
平台载荷g1=20KN/m
竖壁自重g2=0.2×9×25=45KN/m
3、内力计算
（1）竖壁水平拉力
中部NhA=rθ×ρhA×a×=1.3×21.95×5.0×=35.67KN/m
底部NhB=1.3×21.91×5.0=71.34KN/m
竖壁底部垂直拉力
NV=（rθPk+rGGk）×=（1.3×2072+1.2×216）×=147.6KN/m
斜壁斜向拉力
顶部N==KN/m
Pk=[2.382×9.94+×1.19（2.382++）]×9=539KN
截面以下仓体自重
Gk=[（）×0.2+0.25×0.2×25+21.95=81.6KN
Nt==109.5KN/m
斜壁水平拉力
Nh1=
=
=122.67KN/m
Nh2=30.64KN/m
中部Nh==30.64KN/m
（2） 平面弯曲
斜壁上，按照三边固定的等腰三角形计算
Lx=5.0 Ly=3.89
==1.285
则三角形的载荷为P1=×（Pn-P1）=226.63KN/m2
矩形载荷为P2=Pn=926KN/m2
竖壁上按照三边固定一边简支计算
=1.8 P==28.5KN/m2
Mx°=﹣0.0345×28.5×52=-24.58KN·m/m
My°=-0.0384×28.5×52=-27.36KN·m/m
Mx=0.0147×28.5×52=10.47KN·m/m
My=0.0094×28.5×52=6.4KN·m/m
（3） 平面内弯曲
设计中的竖壁是一个单跨简支的深梁，按照混凝土有关的规定，可以根据普通梁的方法计算应力。
q1=g1+g2/2=20+45/2=42.5KN/m
q2=g2/2+Gk/4a=45/2+216/4×5=33.3KN/m
P=Pk/4a=2072/4×5=103.6KN/m
q=q1+q2=42.5+33.3=75.8KN/m
m=（rGp+rGq）L2=（1.3×103.6+1.2×75.8）×52=705.1KN·m
v=（1.3×103.6+1.2×75.8）×5=564.1
4、强度计算
（1）竖壁
在平面外X方向上，Mxmin=24.5KN·m/m
N=35.67KN/m
偏拉对称配筋
L0===0.687m
e′=e0+h/2-as′=0.687+0.2/2-0.035=0.752m
单肢Asx1===665.6mm2/m
Y方向上，Mymax=27.36KN·m/m N=147.6KN/m
e0===0.185m
e′=e0+h/2-as′=0.185+0.2/2-0.035=0.25m
Asy===915.6mm2/m
选配φ12@120 As=942.0mm2
平面内按照深梁计算
Z=0.1（L0+5.5h）=0.1（5.0+5.5×9）=5.45m
底部收拉筋
As===417.34mm2
选配10φ22 As=3801mm2
抗剪水平分布筋
Psh=（-22p-1）=（-22×0.2%-1）
=-0.036
按构造配置水平抗剪分布筋
Asx=Asx1+0=665.6+0mm2/m
选配φ12@200 As=678.6mm2
（2） 斜壁
X方向上，Nx=65.66KN/m Mxmax=20.23KN·m/m
L0===0.308
e′=0.308+0.2/2-0.035=0.373
Asx==608mm2
选配φ12@200 As=678.6mm2
Y方向上，Ny=N1=109.5KN/m Mymax=28.57KN·m/m
e0=M/N=28.57/109.5=0.261m
e′=0.261+0.2/2-0.035=0.326m
Asy==886mm2
选配φ12@120 As=942mm2
三、结束语
贮仓在水泥厂中的应用十分广泛，研究水泥厂贮仓的结构设计，并将之付诸在实践中，将对水泥厂贮仓的设计改进具有较强的现实指导意义。
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