第五章 后张法预应力混凝土筒仓和预制筒仓.docx
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第五章后张法预应力混凝土筒仓和预制筒仓
第五章后张法预应力混凝土筒仓和预制筒仓
为了满足现代工业需要,高卸料率、多个卸料口的大直径(≥70英尺)预应力筒仓,已经替代常规钢筋混凝土筒仓。
一个直径70英尺、高度21m的普通混凝土筒仓标志一个近似的极限,超过这个极限能够证明,预应力混凝土仓壁比常规混凝土仓壁更经济更令人满意。
后张法预应力混凝土提供了一种比较有效的性能,就是控制仓壁的竖向裂缝,并且比仅用普通钢筋混凝土的仓壁薄。
通常,只有仓壁用后张法预应力混凝土(常常只有横向),其他的组件用普通钢筋混凝土。
5.1后张法预应力混凝土仓壁的优点
后张法预应力混凝土仓壁(超过普通钢筋混凝土强度)用于大直径深仓和浅仓的优点:
1.抗开裂性能。
后张法预应力混凝土仓壁表现的很坚固,并且能防止遭受横向压力产生的收缩开裂。
2.经济的初始结构
许多用于消除滑模困难这样的经济手段,导致后张法预应力混凝土没有被采用。
大直径筒仓的仓壁压力比小直径筒仓大得多。
环向拉力是很大的,并且所需单位高度的环向钢筋比小直径筒仓要多。
钢筋用量多不是因为钢筋间距密,直径大且重(钢筋搭接长度也比较长),就是用三排钢筋而不是两排。
在这种情况下很难把钢板正常的滑模变的足够快。
这个工作平台将变的拥挤,并且运行不是变的慢就是变的无法控制。
后张法消除了这些困难,但是是否制作,当然,加上随后的步骤插入和紧缩钢筋。
3.减少维修
后张法可能阻止仓壁水平拉应力,为了控制仓壁上的竖向裂缝,甚至在振动条件下也可以控制。
4.可能具有更高安全性
后张法预制仓壁容忍意外的不规则材料压力能力比普通钢筋混凝土仓壁好。
不规则压力倾向于发生在大直径、多卸料口和产生横向弯矩的筒仓,并可能产生破坏。
不幸的是目前这种不规则压力还不能预测并在设计中不能准确的考虑。
因此,后张法预制仓壁固有的弹性是一种安全资本。
(然而,一个应该提醒的依附在仓壁上的任何东西可能阻止它自由运动。
如“麻点”可能同样会破坏后张法预制混凝土或普通钢筋混凝土。
)
可能后张法预制筒仓仅有的缺点是设计者必须熟悉后张法和滑模问题。
5.2后张法预应力混凝土筒仓
筒仓的后张法处理是用金属线材绕线或钢绞线加压。
金属线材绕线常常使用于储油罐,但是可能也适用于筒仓。
这种方法是,用高强的金属丝缠绕在圆柱体结构外面,被一种特殊的机器拉紧。
因为这种机器必须围绕结构,这种方法可能仅仅使用于圆形筒仓。
多层金属绕线可能被使用。
受损层金属线通常是用喷浆混凝土隔开。
后张法用钢绞线加压可能有用到三种方法:
1、钢绞线和它的保护层可能被放置或嵌入在仓壁里面。
这种方法在Jumpformconstruction中很实用。
然而,这种方法对滑模施工不是很实用。
2、钢绞线可能穿入预先预埋在混凝土仓壁中的坚硬导管在墙施工完之后。
这种方法不仅适用于滑模施工也适用于jumpformconstruction。
3、外加钢绞线可能适用于仓壁施工完之后。
这种方法是尤其适用于修复和加强已施工完的结构(但是在外观上很不被吸引)。
对金属绕线预加应力结构的优点:
(1)可以在仓壁施工完之后处理,并且也不需要在滑模中做特殊的准备。
(2)对缠绕在仓壁周围的金属丝能提供一个统一的应力,并且能根据准确计算设计的应力图改变预加应力。
(3)然而也不需要对壁柱做后张法处理。
对金属绕线预加应力结构的缺点:
(1)只限于使用在环形筒仓;
(2)需要特殊的砂浆保护层(如:
喷浆混凝土)。
这种砂浆保护层是部分水平预应力,不是竖向的预应力。
然而在极端的温度条件下,可能产生水平裂缝。
针对这种情况规范上有最小保护层厚度在5-4中会具体讲到。
竖向保护层裂缝不仅被部分预应力控制而且被砂浆和金属线结合力控制。
钢绞线预应力做法的优点:
不仅适用于环形筒仓,而且也适用于连接筒仓群和任意形状的筒仓;缺点:
分配在筒仓上的预应力没有金属绕线做法分配在仓壁上的预应力均匀;
(2)外部钢绞线锚固需要壁柱或封网和保护层。
5.3绕线
自从1994以来,绕线这种方法已经被广泛使用,但是主要用在储油罐。
除了修复和裂缝控制之外很少用于筒仓。
壁厚
绕线型仓壁的有效厚度(仅仅是受力仓壁,不包括砂浆保护层)应该不少于150mm且也不少于:
(5-1)
D=筒仓内径
=存储物料的设计压力
=钢筋的平均初始预应力()
=钢绞线应力损失后的有效应力
=混凝土绕线时的抗压强度
单位必须相符,如直径是英寸,其他的必须用每平方英尺。
仓壁厚度必须满足垂直压力和承压能力的要求,如同第四章所示。
当然,不同的荷载条件应该特别的分析设计仓壁,例如打桩(或回填)产生的竖向或横向的集中力等等。
如果保护层一直延伸到基础,这是合理的,包括计算壁厚垂直屈曲和竖向压应力来自荷载组合包括摩擦。
在任何情况下,应该包括所有,但是当检查由于绕线引起的横向屈曲,绕线最外层的保护砂浆。
非预应力加固
混凝土心墙应该有水平和竖向非预应力加固。
竖向加固应该有两层,仓外壁加强可以抵抗由绕线部分完成或部分充分引起的竖向弯矩。
竖向钢筋抵抗地震或绕线荷载引起的弯矩。
竖向钢筋截面面积不少于心墙截面面积的0.002倍,配筋间距不超过460mm。
水平方向加固也应该在墙的两面。
钢筋截面面积不少于仓壁截面面积的0.0025倍,并且钢筋间距不超过460mm或3
(3倍壁厚)。
水平钢筋主要是抵抗储料引起的环向拉力。
对所有的筒仓,加固应该是在仓壁上。
放置预应力电线
预应力电线是连续布置的,除了开口、管道、焊接的盘状物、相似插入地方。
在这些地方,预应力是不连续的。
在这些不连续的区域要增加绕线,如果不增加绕线,钢筋要增加20%。
预应力电线绕线不应该是成束的。
电线最小净间距不少于一根电线的直径或6mm。
开口和嵌入仓壁电线的间距不超过25mm。
成束的电线可能引起局部甚至整体的破坏。
整束的电线区域的间隙不用水泥砂浆填充;因此裂缝可能发生在保护砂浆处,水分接触电线会引起腐蚀。
不均匀的预应力会引起竖向弯矩。
施加预应力
缠绕的钢绞线被一个特殊的机器施加预应力,这种预应力是已给定,并保持这种预应力的存在。
这种应力机器能自动校准预加的应力,使其在容许误差范围内。
引起这种误差的原因:
1、牵引滑动,2、拉线器滑移,3、通过冷却热应力的作用,引起的金属线拉伸后磨损,4、金属线硬度变化,5、金属线表面条件的变化,6、金属线直径和核心面积的容许误差,7、金属线的磨损,8、金属线受拉时的速度引起的磨损。
除了错误的张力,还有金属线自身的一些缺陷,如脆断、表面的裂缝,长度方面的裂缝。
连续电子读数和记录设备所拥有的能力是
(1)它能够防止可能的错误记录或篡改了这一结果,
(2)它提供一个永久记录周围所有金属线应力,检测周围所有金属线,(3)这种应力误差是综合误差,包括缠绕机、传感器、记录器引起的误差。
尽管有预防措施,如果这个使用应力小于标准的初始预应力,需另加金属线,缩小间距。
然而,如果这个使用应力大于1.07倍标准的初始预应力,这种缠绕操作在运行前应该立即停用和按要求调整。
每一圈预应力金属线应有固定的间距,减少金属线断裂引起的预应力损失。
5-4保护层是为了避免后张拉金属线损坏
最外层受损的金属线被两层以上的喷浆混凝土保护。
ACI344报告主要指出有关保护层依下列各项:
1、每层金属线必须被喷浆混凝土保护,最外层要用多层喷浆混凝土保护。
2、普通水泥保护层应该被使用,适当的配制设计是为了保持高酸性,阻止高浓度的硫化物或氯化物离子。
3、收缩裂缝不能渗透到钢筋表面,钢筋和混凝土也不能彼此分离开,如果分开了,那么钢筋的腐蚀会很快。
4、在海边和一些工业地区,硫化物和氯化盐可能增进在保护层表面。
一个很薄的保护层或喷浆有可能会引起钢筋被腐蚀。
5、喷浆建议在干燥的天气进行。
6、喷浆混凝土薄层应该是有一份水泥和三份优质细砂,并且是潮湿的状态,不是湿淋淋的。
7、喷浆技术必须确保金属线间有饱满混凝土保护层,确保每一根金属线被包裹。
8、喷浆混凝土应该被湿润养护,开始下一层绕线时在停止养护。
9、保护层厚度最少为10mm,由一份水泥和不超过四分的优质细沙配制而成。
10、如果保护层厚度为6mm,由一份水泥和不超过四分的优质细沙配制而成。
11、全部的保护层厚度要超过最外层线圈的保护层的厚度25mm。
12、保护层应保持完全潮湿的状态下养护至少7天。
5-5后张法预应力钢绞线
仓壁的厚度取决于钢绞线是嵌入仓壁内还是仅仅放置在仓壁表面。
ACI313规范要求钢绞线嵌入仓壁或嵌入仓壁导管,仓壁厚度至少为200mm,但不少于
(仓壁有效厚度)。
钢绞线的保护层厚度最少为38mm。
然而钢绞线嵌入导管使用并用滑模施工仓壁厚度不少于250mm。
钢绞线放置仓壁外侧仓壁厚度应不少
并不少于150mm,和金属绕线一样。
张拉位置点
张拉位置点个数的确定要考虑摩擦损失,张拉端应力集中和其他的因素。
最少的四个位置点常用于单个圆形筒仓,钢筋相交在一起,如图5-3(a)所示。
重要的是要有足够的重叠部分使钢绞线周围相对于仓壁的平均压力尽可能接近均匀分布。
否则,弯曲扭转会很严重,筒仓在张拉钢绞线过程中可能破坏。
图5-4(a)显示的是一种每个单仓只有3个张拉位置点的类型。
每一根钢绞线的长为圆周的2/3。
力作用在连续的钢绞线中有助于产生作用在仓壁上接近均匀分布的平均压力。
在使用闭锁的地方,闭锁应该交错排列(水平的)以减少仓壁薄弱位置竖向附近的影响区域。
有粘结和无粘结预应力都可以用于筒仓仓壁,但作者倾向于有粘结预应力,由于它们被保护的更好免受潮气的影响,并且粘结强度有助于防止钢绞线在锚固端滑动。
当钢绞线放置时没有粘结,在钢绞线管道中灌入水泥浆之后张拉钢绞线,张拉之后产生粘结。
所有的空隙必须填满使力能够通过粘结从钢绞线传递给水泥浆,从水泥浆传递管道壁,从管道壁传递给仓壁混凝土。
有粘结预应力的水泥浆应该由水泥和水或水泥、沙子和水搅拌而成。
可以使用合适的添加剂提高工作性能和减少出水和收缩,假设已知添加剂对钢绞线、导管、水泥浆本身或混凝土没有损害。
含有氯化物的添加剂在任何情况下都不能使用。
下面是ACI313推荐的关于水泥浆材料、特性、搅拌、浇注和温度限制的总结内容:
用于有粘结预应力的由波水泥和水组成的或水泥、沙子和水组成的水泥浆。
已知对钢绞线、导管、水泥浆本身或混凝土没有有害影响的合适的添加剂、或者可以用于提高工作性能和减少出水和收缩。
不应该使用氯化物。
配比应该根据前期对新鲜的和硬化后的水泥浆进行的试验结果确定。
含水量应该满足浇注方便最小用水量的要求,但也不能超过水泥用量的0.45倍。
水泥浆的搅拌和浇注应该使用能够连续机械搅拌和振动的机械,产生均匀分布的材料,泵送入导管并使其完全充满。
水泥浆阶段的温度应该高于1.5℃,并且在51mm的水泥浆试块达到最低的抗压强度5.52MPa之前温度应该保持在1.5℃以上。
在搅拌和泵送过程中水泥浆温度不应超过32℃。
除了水泥浆之外还可以选用压力作用下的环氧水泥浆。
尽管它的造价会大大增加,环氧水泥浆能够更好的保证所用的空隙填充密实且更好的保护防止腐蚀。
无粘结预应力钢绞线应该被保护以免腐蚀。
这可以在钢绞线穿进防水导管或塑料管之后通过在钢绞线上涂油膏或沥青材料做到。
钢绞线管在整个无粘结区域连续,并在施工过程中阻止外包材料的损坏,同时必须阻止水或水泥浆的进入。
放置在仓壁外的预应力钢绞线当然是无粘结的。
这些钢绞线应该如上所述的那样包裹起来,最好镀锌以免锈蚀。
在钢绞线张拉之后可以喷射水泥浆作为更进一步的保护层。
这对于密封安装和张拉过程中管道形成断裂特别有用。
钢绞线管不渗透入砂浆并不与混凝土、钢绞线和填充材料相互作用。
当然,对于粘结预应力钢绞线,管道必须是金属的。
金属管最好镀锌。
用于粘结单股或多股钢绞线的导管尺寸至少1/4英寸,大于钢绞线的直径。
滑模施工建议采用更大的导管尺寸(至少1/2英寸),因为滑模施工比一般的施工方式对导管潜在的损害更大。
导管偶然的凹陷会阻止钢筋束的穿入。
但是即使当管轻微凹陷,额外的尺寸允许钢筋束穿过。
灌浆钢绞线导管也应该有足够的横截面面积。
建议采用管口面积为钢绞线净面积至少两倍的导管。
此外,为了满足上述侧面尺寸和面积的要求,导管尺寸和形状必须与安装要求相匹配,考虑仓壁弯曲。
管道伸长、可能的堵塞和筒仓轮廓因素的影响。
导管应该防水,尤其是如果导管灌浆,在灌浆之前会产生低温的情况下。
钢绞线和钢绞线导管应该确保接触点足够近的使支撑之间的松弛不超过12mm。
支撑点在预定位置上下浮动不超过25mm。
导管的水平位置比竖向位置更重要,由于不稳定的水平位置会引起仓壁不需要的水平弯矩。
水平位置可接受的推荐值是上下浮动20mm。
为了满足这个限值,每根管必须固定牢靠使其在浇注和压密仓壁混凝土时不会侧移。
5-6预应力仓壁设计
后张拉仓壁的设计应该根据最大强度和工况的特性确定,筒仓生命周期内从预应力第一次施加开始,每一种工况所有加载阶段都会很重要。
为了设计方便,作者倾向于先设计工作荷载下的仓壁,然后检验最大强度。
最后的设计是根据任意一种控制方法确定的。
设计的仓壁应该能够抵抗第4章和前面章节中讨论的所有施加的荷载。
为了减少可能出项的竖向裂缝,当加载达到全部设计压力时,仓壁应该后张拉到余下的水平压应力为276kPa。
当有温度应力时,需要更高的剩余压力。
ACI313推荐的要求如下:
在仓顶、仓底、基础和其他交叉的结构构件十倍仓壁厚度范围内,预应力圆形仓壁高度等于0.4
到1.1
,最小的初始混凝土圆周的压应力不应小于:
边缘无约束:
1.93MPa
边缘约束:
0.97MPa
上述给定的被保持的最小压应力区的高度限值是从壳体分析得来的。
初始压应力具体的最低级别比ACI344规范给定的值要低,因为对于储存颗粒和粉状材料的筒仓,微小的裂缝可能容许。
金属线应力和钢绞线应力
在金属线上施加预平均应力不应该超过:
1、直接施加上应力0.7
;2、扣除应力损失后
--所有的应力损失
有效的预应力不超过
钢绞线应力不超过:
1、顶托力:
0.94
但不超过0.85
,或者厂商推荐的最大值;
2、后张预应力:
0.82
但不超过0.74
3、在锚具上的预应力,0.70
预应力状态下的弹性模量需要通过实验或厂商推荐的数据使用,在设计的过程中这数据通常不可用,对下列材料取如下值:
预应力条:
207000MPa
预应力钢绞线:
186000MPa
预应力金属线:
200000MPa
预应力损失和下列有关:
在金属线绕线操作下--1、混凝土收缩2、混凝土的弹性变形3、混凝土的徐变4、钢筋的松弛;后张法钢绞线操作下需加以下两条5、摩擦力6、锚具的滑动
各项因素引起的应力损失应另算,1至4总值不少于221MPa,对于钢绞线最终强度1860MPa。
如果说筒仓内长时间没有内部压力的情况下,这个预应力损失可能会超过221MPa,摩擦力损失和锚具滑动引起的损失与时间无关,摩擦力损失可用下列公式计算:
(5--2)
k---摆动系数
—摩擦系数
l—从锚固端到计算点的长度
--从锚固端到计算点角度变化
系数k和
对于钢绞线穿入导管的组合材料需要通过实验来决定,这些信息一般由生产厂家提供,如果没有可以参考表5-2进行估算,使用中摆动和弯曲系数应该画在图上,在任何情况下摩擦力损失应该是确定的。
锚固长度的确定决定于需要加固的长度,锚固长度可以按下式简化计算:
△L=加固长度除以144。
如果加固长度不知道可以取6mm作为锚固长度
锚固长度引起的损失由下式计算:
△f=
(ksi)(5--3)
E—杨氏弹性模量
△L—加固长度
L—锚固段到最小应力出的长度
--摩擦力损失
锚固长度的估算:
X=L△f/(2
)(5--4)
图5-5显示了从钢绞线的应力变化,AASHTO标准给了近似预应力损失算法,这个式子不包括锚具和摩擦力引起的损失:
(5—5)
SH—混凝土收缩的损失,决定于外界的湿度;
ES--弹性损失,预应力钢筋引起的。
CRc=由于混凝土徐变而造成的损失︽在满布恒载的作用时预应力钢筋形心处的平均计算混凝土压缩应力的16倍。
(如果一个仓在大多数时间里都处于满仓情况时,环向拉力归因于静态压力,即被认为恒载)
建议应力值:
(表)
CRsp=由于预应力钢筋的松弛造成的损失
(5—6)
预应力钢筋的要求面积
依据强度设计方法计算,钢绞线、钢筋绳索、钢筋束的要求面积是:
1.考虑纯拉力(对于一个圆形筒仓):
(5-7)
2.考虑粘合的各类材料:
(5-8)
3.考虑在环向的墙或者厚度与跨度的比率为35或更少的平直钢锭模壁里的未粘合的预应力钢筋:
(5-9)
4.考虑在厚度与跨度的比率高于35的平直钢锭模壁里的未粘合的预应力钢筋:
(5-10)
=设计极限荷载下,预应力钢筋的张力;
=预应力钢绞线指定的拉伸强度;
=预应力钢筋的配筋率;
=强度折减系数;
=预应力钢筋的有效强度;
=预应力钢筋的屈服强度;
如果非预应力环向钢筋被认为与预应力钢筋共同工作,对于纯拉力,预应力钢筋的要求面积应用下列方程式计算:
(5-11)
5-7非预应力钢筋的加强
即使筒仓是利用后张法施工来抵抗环向拉力,它也应当进行竖向和水平向的传统加固,其屈服应力不应超过60000磅/平方英寸(414MPa)。
后张法的筒仓的墙一般会进行两道环向加固,即外表面的钢绞线和内表面附近的非预应力加强。
考虑施工的难易程度,一些施工者也比较倾向于在筒仓外表面安装一些数量的非预应力环向钢筋。
这些钢筋仅用来约束竖向管线,反过来,竖向管线又完全能支持这些钢筋。
这种方法的环向钢筋应在竖向每隔24英尺(600mm)进行布置。
非预应力的水平加固的目的是用来抵抗在施工过程中筒仓因温度变化、风荷载等影响下可能产生的水平弯曲状况。
水平非预应力钢筋一般不被认为用来承受水平拉力和弯矩,水平拉力由存储的材料压力产生,弯矩由加热的存储材料产生。
竖向的非预应力加强也应当做两层,位置定在水平加固的相关联的层的内部(靠近墙的内表面)。
竖向的加固所用的是与普通混凝土筒仓同样的原理。
然而,在后张法的筒仓,它的主要功能是用来加强仓壁来抵抗竖向弯曲。
竖向弯矩的发生归因于不论什么时候钢绞线被张拉时,在钢绞线的位置上,仓壁的内部运动。
竖向弯矩的发生也归因于由于基础、筒仓底板等引起的仓壁内部运动。
所有的这些竖向弯矩在设计时应该被考虑到。
铁木辛柯原理提供了一种计算这些弯矩的方法,(下面是具体的假定方法,推导过程)
盖洛德提供了一种简单的、相近的原理来计算在锚固位置处的额外的竖向和水平方向的加固的预期区域。
(下面是具体的假定方法,推导过程)
钢绞线应力
钢筋束最好应当在两端同时张拉。
承包商经常抱怨这种预应力方法,因为它要求额外的工作台面,两倍多的千斤顶,额外的工人和一个特殊的联系系统来控制操作。
所有的这些增加了预应力的费用。
另一种张拉方法是现将钢筋束一端固定,对其进行张拉,张拉结束后,再将另一端给固定。
笔者比较喜欢两端同时张拉的方法,这种方法能提供了同样的拉力分布和更少的摩擦损失问题。
承包商总是会提出这样一个问题:
压力顺序是应从筒仓仓壁的底部还是从顶部开始。
为了降低仓壁上圆周拉力的不同,建议是首先加载到50%的所需载荷,然后重复加载过程至整个荷载。
另一种方法是把每个钢绞线直接加到最大荷载,然后卸载,继续加载其他未加载的钢筋束。
(图示:
加载的细节、过程、要求)
当加载钢筋束时最应该警惕的是加载圆形筒仓,且尽可能的均匀的加载。
为了排除可能的混淆和保证后张法筒仓更好的发挥作用,设计人员应当为施工人员给出详细的加载过程。
至于任何预应力结构,一个后张法筒仓的成功需要设计人员、施工人员、加载人员的密切合作。
5-8后张法预应力混凝土筒仓仓壁的设计
在4-9和4-10中以给出了设计步骤和建议,然而为了设计水平钢绞线应按下列建议:
1、材料对仓壁的纯拉力,设计方法有两种:
1、允许值设计法2、工作应力设计法。
2、如果筒仓存储的是高温材料,决定这种拉力的是钢绞线以外的仓壁。
3、选择使用这种类型的钢绞线,且决定钢绞线的设计特性。
4、设计钢绞线用工作应力法计算环向拉力。
a、计算预应力损失:
1、摩擦力引起的应力损失
2、锚固引起的应力损失
3、时间引起的应力损失
b、初始应力
(b)确定初始应力,钢绞线在圆形筒仓应交错布置,在这种情况下,一般的初始应力计算。
如果钢绞线不可动摇,最小初始应力的钢绞线使用。
(c)确定有效的应力,那将是存在于无粘结预应力筋预应力损失毕竟还是发生了。
(d)确定所需的面积和间距的计算基于有效应力和总作用力等于总和的证明:
(1)因为内部的压力迫使。
(2)由于预期的剩余压缩力。
(3)由于温度的影响力量,如果有的话。
5.钢绞线要求的基础上,确定强度设计的方法。
(a)确定允许的压力,在无粘结预应力筋(最终)负荷下因素。
(b)确定所需要的钢绞线面积:
(1)由于内部压力的终极力量。
(2)由于温度的影响最终的力量,如果有的话。
(应该注意的是,由于残余应力的力量并不包含在强度设计的力量。
很多工程师觉得温度应力也不应包括在内。
例5-1)看到
6.计算区域比较钢绞线每种方法,都要求在不同高度的控制水平和使用任何一个方法。
因此,调整钢绞线间距要求来满足这两种编号法。
7.允许在具体检查(横向压缩应力)。
如果需要调整壁厚。
8.nonprestressed确定加固要求。
如果nonprestressed箍钢是包括携带一些环拉力,其效果应计算及钢绞线要求相应扣减。
5-9预制混凝土筒仓应用和优点
预制混凝土筒仓在东欧、前苏联和日本已广泛使用和很好的发展。
成功的关键是能编写的预制混凝土仓壁,底板和顶盖的标准规范。
同样这种规范也在美国建立。
预制混凝土筒仓优点:
1、质量高,在严格的控制条件下生产;
2、造价低,a、少用或者不用模板b、施工前不用很长的准备时间c、更少的现场质量控制d、与现场浇注施工相比,需要更少的高科技技术人员。
预制混凝土筒仓的缺点是它的大小和重量被运输限制所控制。
对于大直径筒仓的预制部分只是一小部分,如循环筒仓的一部分。
较大的预制单元超过了运输问题。
预制混凝土筒仓的仓壁通常是均匀的薄壁,薄壁水平和竖向的肋也被广泛应用。
然而,仓壁的肋因为是复杂形式和加固模式,所以是不经济的。
在群仓中,外肋变成内肋,对大部分颗粒材料是不使用的,如谷物、煤和粉状物质。
预制的仓壁可能要加固或者预制。
通常预制分类单元的成本低于连接成一个整体的成本。
为确保预制筒仓作为一个整体有足够的强度,水平和竖向连接处必须要做适当的设计。
如果这些连接处在整个结构中设计成相同的强度,预制筒仓有能力作为一个整体来转移横向和竖向的剪力。
除了焊接外用混凝土连接预制单元可能是最好的解决方案,筒仓和筒仓之间的连接用灌浆,且用特殊的加固或用螺栓连接。
5-10预制矩形筒仓群
在前苏联已经完成了由预制单元建造的矩形筒仓群的规范。
如图5-20和5-23,有三个必须的基本类型单元:
1、矩形单元2、L型单元3、平面单元。
图5-20和表5-6显示的三种类型和和它们的螺栓连接。
螺栓连接后再灌浆。
在这个规范中,横向连接是垂直交错连接。
在一些区域两个单元是靠螺栓相连,两个连接单元之间有连续层来更好的连接两个单元。
图5-23显示了一个大的矩形预制群仓的方案和竖向连接的细节。
苏联是用螺栓连接的,其他的国家是在预制构件中嵌入钢板焊接连接的。
在前苏联常用的矩形预制筒仓构件的标准尺寸是3m×3m。
表5-6显示了典型的预制仓壁构件和底板尺寸和相关数据。
对于矩形筒仓,每个预制仓壁都必须抵抗水平弯矩,在预制单元连接处无论是螺栓还是焊接,都必须能够抵抗连接处的