具有张弦结构体系的矩形钢筒仓及其施工方法技术

本发明专利技术涉及贮存散料的构筑物，公开了一种具有张弦结构体系的矩形钢筒仓及其施工方法。该矩形钢筒仓包括位于上部的筒仓段和位于下部的漏斗段，所述筒仓段的外壁上设置有加劲肋，所述加劲肋上设置有撑杆，所述撑杆上设置有拉索，所述拉索的中部与撑杆相连接，所述拉索的两端分别连接于加劲肋上，所述拉索、加劲肋和撑杆形成张弦结构。本发明专利技术的钢筒仓外侧设置张弦结构，在无须加大加密肋截面或加厚壁板，即可有效降低矩形钢筒仓的变形量，而且张弦结构的自平衡性可以提高整个张弦结构体系的稳定，降低出现问题的可能性。其结构简单、施工较方便，用钢量更低、减少造价，拉索布置在壁板外侧，方便作运行监测和维护，减少了锚固端的数量。

Rectangular Steel Silo with String Structure System and Its Construction Method

【技术实现步骤摘要】
具有张弦结构体系的矩形钢筒仓及其施工方法
本专利技术涉及贮存散料的构筑物，尤其是一种具有张弦结构体系的矩形钢筒仓及其施工方法。
技术介绍
筒仓是一种贮存散料的构筑物，应用于工业和农业中。筒仓按材料分为钢筒仓和混凝土筒仓等。钢筒仓按其支座位置，可分为支承式与悬吊式两种。当支座设置在仓壁底时，可采用柱、墙、梁等仓下支承结构，漏斗部分吊挂。当支座设置在仓壁顶时，仓壁和漏斗全为吊挂，取消了仓下支承结构。例如，在火电厂主厂房煤仓间中的钢煤斗就属于钢筒仓。支承式煤斗，是在直仓壁与斜漏斗交接处将直段支承于大梁上，漏斗部分吊挂。悬吊式煤斗，是将煤斗吊挂在上层楼面梁下，有时也可将楼面梁作为煤斗竖壁的一部分。筒仓按其平面形状，可分为圆形筒仓和矩形筒仓。如图1所示，即为一种支承式矩形钢筒仓。与圆形钢筒仓相比，矩形钢筒仓的受力特点是弯矩大，其壁板和肋会出现较大的膨出变形造成构件的挠度超限，需要加大加密肋截面或加厚壁板，不经济性是导致其在室外场合的应用不如圆形钢筒仓广泛的原因之一。构件受弯，导致钢材不能充分利用，但矩形筒仓对建筑空间利用率高，所以布置在建筑内的筒仓仍经常采用矩形筒仓。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种具有张弦结构体系的矩形钢筒仓及其施工方法，可以有效降低矩形钢筒仓的仓壁变形量。本专利技术公开的具有张弦结构体系的矩形钢筒仓，包括位于上部的筒仓段和位于下部的漏斗段，所述筒仓段的外壁上设置有加劲肋，所述加劲肋上设置有撑杆，所述撑杆上设置有拉索，所述拉索的中部与撑杆相连接，所述拉索的两端分别连接于加劲肋上，所述拉索、加劲肋和撑杆形成张弦结构。优选地，所述加劲肋包括水平加劲肋，所述拉索包括水平拉索，所述水平加劲肋上设置有撑杆，所述水平拉索的中部连接于水平加劲肋的撑杆上，所述水平拉索的两端分别连接于水平加劲肋上，所述水平拉索、水平加劲肋和水平加劲肋上的撑杆形成水平张弦结构。优选地，所述筒仓段上沿竖向排列设置有至少两层水平张弦结构，各层水平张弦结构的水平拉索通过竖向拉索相连接，所述水平拉索和竖向拉索在筒仓段的外侧形成索网结构。优选地，所述加劲肋还包括竖向加劲肋，所述水平加劲肋和竖向加劲肋相交形成网格状结构，所述竖向加劲肋上设置有撑杆，所述竖向拉索的中部连接于竖向加劲肋的撑杆上，所述竖向拉索的两端分别连接于竖向加劲肋上，所述竖向拉索、竖向加劲肋和竖向加劲肋上的撑杆形成竖向张弦结构。优选地，所述撑杆均设置于网格状结构的节点上，所述竖向拉索和水平拉索均连接于所述节点的撑杆上。优选地，所述水平加劲肋为组合T型钢、剖分T型钢、H型钢或工字钢；所述竖向加劲肋为钢板、组合T型钢、剖分T型钢、H型钢或工字钢，所述撑杆为钢管，所述水平拉索和竖向拉索为钢绞线、钢丝绳或钢丝束。优选地，所述撑杆设置有用于调节支撑长度的长度调节机构；本专利技术公开的所述具有张弦结构体系的矩形钢筒仓的施工方法，包括如下步骤：根据需求施工矩形钢筒仓的主体部分，在矩形钢筒仓的外壁焊接加劲肋，加劲肋上分布有用于连接撑杆的接口；将撑杆连接于加劲肋的接口上；将拉索的中部与撑杆相连接，两端分别连接于加劲肋上，布置拉索后，先将拉索拉直，再进一步拉张拉索对矩形钢筒仓施加预应力。优选地，布置索网结构的步骤如下：在布置拉索时，由下至上逐层布置水平拉索，拉直水平拉索但先不张拉预应力；水平拉索布置完成后，布置竖向拉索，同样拉直竖向拉索但先不张拉预应力；水平拉索和竖向拉索均布置完成后开始拉张拉索，先逐个对竖向拉索进行第一轮张拉，张拉5％-20％设计预拉力，然后进行水平拉索的第一轮张拉，张拉30％-50％设计预拉力，再对竖向拉索进行终张拉，最后对水平拉索进行终张拉。优选地，在矩形钢筒仓的四个壁板面均布置有索网结构，先选择第一个壁板面进行索网结构的布置，第一个壁板面索网结构布置完成后，选择第一个壁板面的对面作为第二个壁板面进行索网结构的布置，然后继续完成第三壁板面和第四个壁板面索网结构的布置。本专利技术的有益效果是：本专利技术的矩形钢筒仓在筒仓的外侧设置张弦结构，在无须加大加密肋截面或加厚壁板，即可有效降低矩形钢筒仓的变形量，而且张弦结构的自平衡性可以提高整个张弦结构体系的稳定，降低出现问题的可能性。其结构简单、施工较方便，用钢量更低、减少造价，拉索布置在壁板外侧，方便作运行监测和维护，减少了锚固端的数量。附图说明图1是现有技术的支承式矩形钢筒仓示意图；图2是本专利技术的支承式矩形钢筒仓；图3是图2的剖面示意图；图4是图2的俯视平面图；图5是本专利技术的悬吊式钢筒仓的结构示意图。附图标记：筒仓段1，漏斗段2，水平加劲肋31，竖向加劲肋32，水平拉索41，竖向拉索42，撑杆5，立柱6。具体实施方式下面对本专利技术进一步说明。如图2-5所示，本专利技术公开的具有张弦结构体系的矩形钢筒仓，包括位于上部的筒仓段1和位于下部的漏斗段2，所述筒仓段1的外壁上设置有加劲肋，所述加劲肋上设置有撑杆5，所述撑杆5上设置有拉索，所述拉索的中部与撑杆5相连接，所述拉索的两端分别连接于加劲肋上，所述拉索、加劲肋和撑杆5形成张弦结构。在传统的矩形钢筒仓内部压力产生的弯矩较大，因此在满仓时，仓壁会向外弯曲变形，本专利技术以加劲肋作为基础，配合拉索和撑杆5在筒仓段1的外壁上形成张弦结构。现有技术的张弦结构一般运用于张弦梁中，本专利技术中张弦结构以加劲肋作为刚性受弯构件，配合拉索和撑杆5形成张弦结构。加劲肋分布于仓壁上，矩形钢筒仓的内部压力使仓壁外鼓变形，而张弦结构则使得作为张弦结构的加劲肋内凹变形，两者正好相反，因此，张弦结构可以很好地限制矩形钢筒仓的变形。此外，张弦结构本身作为自平衡体系，具有较高的稳定性。该矩形钢筒仓的施工方法，包括如下步骤：根据需求施工矩形钢筒仓的主体部分，这里的主体部分是指钢筒仓的筒仓段1、漏斗段2以及配套的支撑或悬吊结构等，在矩形钢筒仓的外壁焊接加劲肋，加劲肋上分布有用于连接撑杆5的接口，接口可以在焊接加劲肋以后现场加工，也可以在制作加劲肋时就将其加工出来。将撑杆5连接于加劲肋的接口上，撑杆5的数量根据仓壁的长宽尺寸而定，通常长度和宽度越长则需要设置越多的撑杆5，将拉索的中部与撑杆5相连接，两端分别连接于加劲肋上，拉索与撑杆5以及加劲肋可以采用绑扎、穿套等连接方式。布置拉索后，先将拉索拉直，再进一步拉张拉索对矩形钢筒仓施加预应力。预应力的大小根据矩形钢筒仓的内部压力而定。通常情况下，加劲肋包括水平加劲肋31和竖直加劲肋，但并不排除斜向加劲肋的设置方式，斜向加劲肋同样可以设置张弦结构。对于设置有水平加劲肋31的矩形钢筒仓而言，所述拉索包括水平拉索41，所述水平加劲肋31上设置有撑杆5，所述水平拉索41的中部连接于水平加劲肋31的撑杆5上，所述水平拉索41的两端分别连接于水平加劲肋31上，所述水平拉索41、水平加劲肋31和水平加劲肋31上的撑杆5形成水平张弦结构。矩形钢筒仓的仓壁通常具有一定的面积，单层水平张弦结构，虽然有一定的抗变形效果，但是无法覆盖整个仓壁表面，因此，作为优选方式，所述筒仓段1上沿竖向排列设置有至少两层水平张弦结构，各层水平张弦结构的水平拉索41通过竖向拉索42相连接，所述水平拉索41和竖向拉索42在筒仓段1的外侧形成索网结构。水平拉索41的层数根据矩形钢筒仓的高度以及承装的需求而定，竖向拉索42主要起本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.具有张弦结构体系的矩形钢筒仓，包括位于上部的筒仓段(1)和位于下部的漏斗段(2)，所述筒仓段(1)的外壁上设置有加劲肋，其特征在于，所述加劲肋上设置有撑杆(5)，所述撑杆(5)上设置有拉索，所述拉索的中部与撑杆(5)相连接，所述拉索的两端分别连接于加劲肋上，所述拉索、加劲肋和撑杆(5)形成张弦结构。

【技术特征摘要】
1.具有张弦结构体系的矩形钢筒仓，包括位于上部的筒仓段(1)和位于下部的漏斗段(2)，所述筒仓段(1)的外壁上设置有加劲肋，其特征在于，所述加劲肋上设置有撑杆(5)，所述撑杆(5)上设置有拉索，所述拉索的中部与撑杆(5)相连接，所述拉索的两端分别连接于加劲肋上，所述拉索、加劲肋和撑杆(5)形成张弦结构。2.如权利要求1所述的具有张弦结构体系的矩形钢筒仓，其特征在于，所述加劲肋包括水平加劲肋(31)，所述拉索包括水平拉索(41)，所述水平加劲肋(31)上设置有撑杆(5)，所述水平拉索(41)的中部连接于水平加劲肋(31)的撑杆(5)上，所述水平拉索(41)的两端分别连接于水平加劲肋(31)上，所述水平拉索(41)、水平加劲肋(31)和水平加劲肋(31)上的撑杆(5)形成水平张弦结构。3.如权利要求2所述的具有张弦结构体系的矩形钢筒仓，其特征在于，所述筒仓段(1)上沿竖向排列设置有至少两层水平张弦结构，各层水平张弦结构的水平拉索(41)通过竖向拉索(42)相连接，所述水平拉索(41)和竖向拉索(42)在筒仓段(1)的外侧形成索网结构。4.如权利要求3所述的具有张弦结构体系的矩形钢筒仓，其特征在于，所述加劲肋还包括竖向加劲肋(32)，所述水平加劲肋(31)和竖向加劲肋(32)相交形成网格状结构，所述竖向加劲肋(32)上设置有撑杆(5)，所述竖向拉索(42)的中部连接于竖向加劲肋(32)的撑杆(5)上，所述竖向拉索(42)的两端分别连接于竖向加劲肋(32)上，所述竖向拉索(42)、竖向加劲肋(32)和竖向加劲肋(32)上的撑杆(5)形成竖向张弦结构。5.如权利要求4所述的具有张弦结构体系的矩形钢筒仓，其特征在于，所述撑杆(5)均设置于网格状结构的节点上，所述竖向拉索(42)和水平拉索(41)均连接于所述节点的撑杆(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢信江，李龙华，漆桧，黄强，梅攀，李麒，石继兵，陈刚，常显勇，李锐，
申请(专利权)人：四川电力设计咨询有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51