从筒仓水平配筋看中美规范差异Word下载.doc
- 文档编号:15247391
- 上传时间:2022-10-28
- 格式:DOC
- 页数:7
- 大小:468KB
从筒仓水平配筋看中美规范差异Word下载.doc
《从筒仓水平配筋看中美规范差异Word下载.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《从筒仓水平配筋看中美规范差异Word下载.doc(7页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
二、筒仓荷载与计算
水泥仓的设计参数使用美国规范的参数规定:
容重:
γ=16KN/m,内摩擦角:
ρ=25°
,摩擦系数:
μ=0.466,库直径:
18m,内外库壁厚均为400mm。
裂缝控制要求为0.2mm。
使用建筑材料参数:
混凝土强度等级:
C35,f=35N/mm,f=16.7N/mm,f=1.57N/mm,钢筋:
HRB400,f=fy=360N/mm。
本例中水泥仓的模型如下图
(1)所示:
(图1)
2.1计算前需要说明的两个重要参数差异:
差异1.首先谈一下中美规范的筒仓的计算高度的区别:
中国规范对于这种形式的筒仓规定为上端取至贮料重心标高下端至仓底的顶标高,即上图所示的H1,为52.000-14.000-2.800=35.2m,而美国规范为上图所示的H,即52.000-23.558-0.5-2.800=25.142m.,其中0.5m为考虑水泥库顶梁板所需折合厚度(这个折减厚度随着各种材料的不同而不一样,具体可见美国规范与咨询公司文件,如生料均化库为1000mm),2.800m为内摩擦角ρ所形成的三角形的重心位置的尺寸。
差异2.算仓璧配筋的重要参数Cd:
中国与美国筒仓规范水平压力修正系数Cd如下图2所示:
图2
其中:
在中国规范中,当H1/D大于3时,Cd应乘以系数1.1;
对于流动性能较差的散料,Cd值应乘以系数0.9。
【2】
(表1)
2.2计算水平配筋:
中国与美国的筒仓水平配筋计算的原理相同,即作为轴心受拉构件,满足正常使用极限状态为设计标准,首先以满足强度试算,然后带入裂缝计算公式进行验核;
2.2.1中国规范的水平筋计算:
1.仓壁水平环向拉力计算
筒仓的的水平力ph用下式来表示:
Ph=Cd[1-e](1.1.1)
式中k为侧压力系数,u为贮料与仓璧的磨察系数,e为自然对数的底,计算标高,p为水力半径,γ为容重,Cd为水平压力修正系数。
k=tan2(45-p/2),h=D/4
水平拉力为Nhs=phD/2(1.1.2)
计算裂缝的公式依据混凝土结构设计规范(GB50010-2002)中8.1.2条的规定,对于按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度(mm)可按下列公式计算:
ωmax=
αcrФσsk(1.9c+0.08deq/ρte)/Es(1.1.3-1)
Ф=1.1-0.65ftk/(ρteσsk)(1.1.3-2)
deq=/(1.1.3-3)
Pte=(As+Ap)/Ate(1.1.3-4)
式中:
αcr--构件受力特征系数,对于轴心受拉杆件为2.7;
σsk--按荷载效应的标准组合计算的钢筋混凝土构件纵向受拉钢筋的应力或预应力混凝土构件纵向受拉钢筋的等效应力,按混凝土结构设计规范第8.1.3条计算(限于篇幅,本文未摘录);
Es--钢筋弹性模量;
c--最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离(mm):
当c<
20时,取c=20;
当c>
65时,取c=65;
ρte--按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率;
在最大裂缝宽度计算中,当ρte<
0.01时,取ρte=0.01;
Ate--有效受拉混凝土截面面积:
对轴心受拉构件,取构件截面面积;
对受弯、偏心受压和偏心受拉构件,取Ate=0.5bh+(bf-b)hf,此处,bf、hf为受拉翼缘的宽度、高度;
As--受拉区纵向非预应力钢筋截面面积;
Ap--受拉区纵向预应力钢筋截面面积;
deq--受拉区纵向钢筋的等效直径(mm);
di--受拉区第i种纵向钢筋的公称直径(mm);
ni--受拉区第i种纵向钢筋的根数;
vi--受拉区第i种纵向钢筋的相对粘结特性系数。
【3】
通过上面的公式,根据要求裂缝不超过0.2mm,采用里外双层同直径同间距配筋方案,y1以上至库顶部分采用构造配筋,我们计算得到的配筋如表2所示:
y1
(m)
C
(修正系数)
Ph
KN/m
Nhs
A
(强度计算
配筋)mm/m
A
(实际
配筋)mm/m
f
应力)N/mm
ω(实际
裂缝)
0.000
0.00
0.00
2011(16@200)
-
-
8.894
1.76
84.72
762.32
2754
3830(16@105)
199.03
0.190
13.081
2.00
130.77
1176.33
4247
7602(22@100)
154.74
0.192
17.268
159.54
1435.86
5183
9817(25@100)
146.26
21.455
183.67
1653.03
5967
11550(25@85)
143.12
0.184
25.642
203.84
1834.56
6625
12963(28@95)
141.52
35.200
238.62
2147.58
7755
14488(28@85)
148.23
0.198
(表2)
2.2.1美国规范的水平筋计算:
筒仓的的水平力Py(未修正前)用下式来表示:
Py=Cd[1-e](1.1.4)
k=tan2(45-p/2),h=D/4
水平拉力为HOOP=PyD/2
需要指出的是,在美国规范中,规定钢筋的应力不能超过0.5fy=180N/mm2。
计算裂缝的公式依据美国混凝土筒仓规范(ACI313-97)中的规定,对于按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度(mm)可按下列公式计算:
=-+(1.1.5-1)
=,=A(1.1.5-2)
(forshortterm)=1-0.7,但不小于0.3,(1.1.5-4)这为短期作用值,Fst与Ftot与分别为修正前与修正后的此处的水平应力的标准值。
(forlongterm)=1-0.35,但不小于0.65,(1.1.5-5)
这为长期作用值。
式中β为0.7,A为面积,ftk为混凝土拉力标准值为2.2N/mm2。
为理解该公式,我们用假设的双层HRB40022@90来举例来说明该公式的应用,标高为锥顶25.142m。
A=0.41=0.4m,=0.7.
=100023.1422=1535mm=1.535m,其中90为间距,22为钢筋直径,2表示双层,3.14为圆周率,=0.40.7/1.535=0.182m=182mm
此处修正系数为1.65,算得修正前后的水平应力标准值分别为100.77N/mm2与166.27N/mm2,修正前后的环向拉力分别为906.93N/mm与1496.44N/mm。
(forshortterm,forF)=1-0.7=1-0.329=0.671,
(forshortterm,forF)=1-0.7=1-0.543=0.457,
(forlongterm,forF)=1-0.35=1-0.303=0.728,
Es=2.010N/mm,f(st)=906.441000/8477=107.4N/mm,f(tot)=1496.441000/8477=177.1N/mm。
=0.671182.4177.1/210=0.108mm
=0.457182.4107.4/2.010=0.045mm
.4/2.010=0.728182.4107=0.071mm
=-+=0.108-0.045+0.071=0.135mm
依据上面的公式.经过计算得结果如表3所示,对于减压锥部分,取与锥顶相同配筋,对于顶上3.3米高度配筋,取与水力半径处相同配筋:
y2
m
py(st)
KKN/m
C
(修正
系数)
Xi
p
(des)
Hoop
计算配筋mm/m
A实际
配筋mm/m
f(des)
N/mm
(st)
N/mm
16@200
_
8.394
45.89
1.35
62.00
557.97
3100
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 筒仓 水平 看中 规范 差异