钢板筒仓设计规范

中华人民共和国国家标准粮食钢板筒仓设计规范CodefordesignofgrainsteelsilosGB50322-2001主编部门：国家粮食局批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：2001年7月1日关于发布国家标准《粮食钢板筒仓设计规范》的通知根据我部“关于印发《2000至2001年度工程建设国家标准制订、修订计划》的通知”（建标[2001]87号）的要求，由国家粮食局会同有关部门共同修订的《粮食钢板筒仓设计规范》，经有关部门会审，批准为国家标准，编号为GB50322-2001，自2001年7月1日起施行。其中，3.1.6、4.1.4、4.2.1、4.3.2、4.4.2、5.1.2、5.2.2、5.5.3、6.4.2、7.3.1、8.1.2、8.6.1为强制性条文，必须执行。原行业标准《粮食钢板筒仓设计规范》同时废止。本规范由国家粮食局负责管理，郑州粮食食品工程建筑设计院负责具体解释工作，建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。中华人民共和国建设部二○○一年六月十三日前言本规范根据国家建设部建标[2001]87号文编制。本规范分8章和5个附录，包括：总则、术语、一般规定、荷载及荷载效应组合、结构设计、构造、工艺设计、电气及配套设施等内容。本规范中强制性条款在正文中用黑体字表示，包括：3.1.6、4.1.4、4.2.1、4.3.2、4.4.2、5.1.2、5.2.2、5.5.3、6.4.2、7.3.1、8.1.2、8.6.1。本规范系首次编制，有些条款还待进一步补充、完善。请各单位在执行过程中，结合工程实践与科学研究，认真总结经验，注意积累资料，并将有关意见和资料寄交编制组。本规范由郑州粮油食品工程建筑设计院负责具体解释，通信地址：郑州市嵩山南路140号，邮编：450052。本规范主编单位、参编单位和主要起草人：主编单位：郑州粮油食品工程建筑设计院参编单位：原国家粮食储备局北京科学研究设计院原国家粮食储备局郑州科学研究设计院中谷粮油集团北京煤炭设计研究院长沙冶金设计研究院北京粮油集团主要起草人：袁海龙杨世忠朱同顺李建萍郭呈周崔元瑞归衡石王刚郝卫洪宋春燕兰勇吴强李江华杜月萍王守德张振镕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topofsilo封闭仓体顶面的结构。2.1.3仓上建筑物buildingabovetopofsilo按工艺要求建在仓顶上的建筑。2.1.4仓壁silowall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supportingstructureofsilobottom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supportingwall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deepbin浅仓shallowbin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singlesilo不与其他建、构筑物联成整体的单体筒仓。2.1.10仓群groupsilos多个且成组布置的筒仓群。2.1.11星仓intersticesilo三个及多于三个联为整体的筒仓间形成的封闭空间。2.1.12填料filler仓底填坡的材料。2.1.13整体流动massflow卸粮过程中，仓内粮食散料的水平截面成平面向下的流动。2.1.14管状流动funnelflow卸粮过程中，仓内粮食散料的表面成漏斗状向下的流动。2.1.15中心卸粮concentricdischarge卸粮过程中，仓内粮食散料沿仓体几何中心对称向下的流动。2.1.16偏心卸粮eccentricdischarge卸粮过程中，仓内粮食散料沿仓体几何中心不对称向下的流动。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topofsilo封闭仓体顶面的结构。2.1.3仓上建筑物buildingabovetopofsilo按工艺要求建在仓顶上的建筑。2.1.4仓壁silowall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supportingstructureofsilobottom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supportingwall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deepbin浅仓shallowbin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singlesilo不与其他建、构筑物联成整体的单体筒仓。2.1.10仓群groupsilos多个且成组布置的筒仓群。2.1.11星仓intersticesilo三个及多于三个联为整体的筒仓间形成的封闭空间。2.1.12填料filler仓底填坡的材料。2.1.13整体流动massflow卸粮过程中，仓内粮食散料的水平截面成平面向下的流动。2.1.14管状流动funnelflow卸粮过程中，仓内粮食散料的表面成漏斗状向下的流动。2.1.15中心卸粮concentricdischarge卸粮过程中，仓内粮食散料沿仓体几何中心对称向下的流动。2.1.16偏心卸粮eccentricdischarge卸粮过程中，仓内粮食散料沿仓体几何中心不对称向下的流动。2.2符号2.2.1几何参数h——地面至仓壁顶的高度hn——储粮的计算高度S——计算深度，由仓顶或储粮锥体重心至计算截面的距离dn——筒仓内径R——筒仓半径t——筒仓壁厚，钢板厚度ρ——筒仓水平净截面水力半径e——自然对数的底α——漏斗壁对水平面的夹角2.2.2计算系数k——储粮侧压力系数kp——仓壁竖向受压稳定系数Ch——深仓储粮动态水平压力修正系数Cv——深仓储粮动态竖向压力修正系数Cf——深仓储粮动态摩擦力修正系数2.2.3粮食散料的物理特性参数γ——重力密度μ——储粮对仓壁的摩擦系数φ——储粮的内摩擦角2.2.4钢材性能及抗力E——钢材的弹性模量f——钢材抗拉、抗压强度设计值fwt——对接焊缝抗拉强度设计值fwc——对接焊缝抗压强度设计值fwf——角焊缝抗拉、抗压和抗剪强度设计值σcr——受压构件临界应力2.2.5作用和作用效应Phk——储粮作用于仓壁单位面积上的水平压力标准值Pvk——储粮作用于单位水平面上的竖向压力标准值Pfk——储粮作用于仓壁单位面积上的竖向摩擦力标准值Pnk——储粮作用于漏斗斜面单位面积上的法向压力标准值Ptk——储粮作用于漏斗斜面单位面积上的切向压力标准值M——弯矩设计值，有下标者，见应用处说明N——轴向力设计值，有下标者，见应用处说明V——剪力设计值，有下标者，见应用处说明σ——拉应力或压应力，有下标者，见应用处说明3一般规定3.1布置原则3.1.1粮食钢板筒仓的平面及竖向布置应根据工艺、地形、工程地质及施工条件等，经技术经济比较后确定。3.1.2仓群宜选用单排或多排行列式平面布置（图3.1.2）。筒仓净距不应小于500mm；当采用独立基础时，可按基础设计确定；落地式平底仓，应根据清仓设备所需距离确定。3.1.3方案设计时，可按下式估算储粮高度：3.1.4粮食钢板仓群，不应利用星仓储粮。3.1.5筒仓与筒仓、筒仓与工作塔之间的输送设备地道应设置沉降缝。3.1.6筒仓与筒仓、筒仓与工作塔之间的栈桥设计，应考虑相邻构筑物由于地基变形引起的相对位移。当满足本规范第5.5.3条要求时，相对水平位移值可按下式确定：3.1.7粮食钢板筒仓设计文件中，应对首次装卸粮要求、沉降观测及标志设置等予以说明，见本规范附录A。3一般规定3.1布置原则3.1.1粮食钢板筒仓的平面及竖向布置应根据工艺、地形、工程地质及施工条件等，经技术经济比较后确定。3.1.2仓群宜选用单排或多排行列式平面布置（图3.1.2）。筒仓净距不应小于500mm；当采用独立基础时，可按基础设计确定；落地式平底仓，应根据清仓设备所需距离确定。3.1.3方案设计时，可按下式估算储粮高度：3.1.4粮食钢板仓群，不应利用星仓储粮。3.1.5筒仓与筒仓、筒仓与工作塔之间的输送设备地道应设置沉降缝。3.1.6筒仓与筒仓、筒仓与工作塔之间的栈桥设计，应考虑相邻构筑物由于地基变形引起的相对位移。当满足本规范第5.5.3条要求时，相对水平位移值可按下式确定：3.1.7粮食钢板筒仓设计文件中，应对首次装卸粮要求、沉降观测及标志设置等予以说明，见本规范附录A。3.2结构选型3.2.1钢板筒仓结构可分为仓上建筑、仓顶、仓壁、仓底、仓下支承结构及基础六个基本部分（图3.2.l）。3.2.2仓上设置的工艺输送设备及操作检修平台宜采用敞开式钢结构通道，当有特殊使用要求时，也可采用封闭式走廊。3.2.3钢板筒仓仓顶应设计为带上、下环梁的正截锥壳钢板仓顶或正截锥空间杆系仓顶结构。3.2.4筒仓仓壁为波纹板、螺旋卷边板时，应采用热镀锌或合金钢板。3.2.5钢板筒仓可采用钢或钢筋混凝土仓底及仓下支承结构。直径10m以下时，宜采用由柱或筒壁支承的架空式仓下支承结构及锥斗仓底；直径12m以上时，宜采用落地式平底仓，地道式出料通道（图3.2.5）。4荷载与荷载效应组合4.1基本规定4.1.1钢板筒仓的结构设计，应考虑以下荷载：1永久荷载：结构自重、固定设备重等；2可变荷载：储粮荷载、仓顶吊挂电缆荷载、仓顶及仓上建筑活荷载、雪荷载、风荷载等；3地震作用。4.1.2各种荷载的取值，除本规范规定者外，均应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》的规定执行。4.1.3储粮的物理特性参数，应由工艺专业通过试验分析确定。当无试验资料时，可参考本规范附录B所列数据。4.1.4计算储粮荷载时，应采用对结构产生最不利作用的储粮品种的参敛。计算储粮对波纹钢板仓壁的摩擦作用时，应取储粮的内摩擦角。4.1.5粮食钢板筒仓按下列规定划分为深仓与浅仓：筒仓内储粮的计算高度hn与筒仓内径dn的比值大于或等于1.5时为深仓；小于1.5时为浅仓。4.1.6储粮计算高度hn与水平净截面水力半径ρ，应按下列规定确定：1水力半径按下式计算：2储粮计算高度hn按下列规定确定：上端：储粮顶面为水平时，取至储粮顶面；储粮顶面为斜面时，取至储粮锥体的重心。下端：仓底为锥形漏斗时，取至漏斗顶面；仓底为平底时，取至仓底顶面；仓底为填料填成漏斗时，取至填料表面与仓壁内表面交线的最低点。4.1.7钢板筒仓的风载体型系数可按下列规定取值：仓壁稳定计算：取1.0；筒仓整体计算：独立筒仓取0.8，仓群取1.3。4荷载与荷载效应组合4.1基本规定4.1.1钢板筒仓的结构设计，应考虑以下荷载：1永久荷载：结构自重、固定设备重等；2可变荷载：储粮荷载、仓顶吊挂电缆荷载、仓顶及仓上建筑活荷载、雪荷载、风荷载等；3地震作用。4.1.2各种荷载的取值，除本规范规定者外，均应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》的规定执行。4.1.3储粮的物理特性参数，应由工艺专业通过试验分析确定。当无试验资料时，可参考本规范附录B所列数据。4.1.4计算储粮荷载时，应采用对结构产生最不利作用的储粮品种的参敛。计算储粮对波纹钢板仓壁的摩擦作用时，应取储粮的内