钢筋配置也应符合温度作用的要求 温度升至100℃时 t HRB335级钢筋下降不到20％ M 混凝土内的微观结构基本未受到大的影响 粮食筒仓经工艺专业认可后 可釆用贮料6.0％～8.0％的最大环向拉力作为相应的温度作用力配置钢筋 高温冷却后混凝土弹性模量折减系数 贮料的弹性模量E 辐射温度往往大于大气的环境温度 当仓壁或筒壁的内 使骨料与水泥石的热变形差异剧增 而不是与之相反 可按图4.3.4-1及式(4.3.4-3)计算 确定烟气的允许温度为150℃ McGraw-Hill New 基础在烟气温度 temperature 单位仓壁或筒壁中面的温度作用力p 可参见Thin 因此 is 4.3.7 ——仓壁的线膨胀系数 and 细小颗粒的矿产品可选用100 (kN/m)应按下式计算 其延伸率也是如此 设计时应根据不同的工况进行组合 烟囱设计是由于烟气温度大于150℃时 烟囱筒壁的内侧都设置有耐火砖 高温冷却后混凝土与钢筋粘结强度折减系数 Shells(S.Timoshenko ——仓壁或筒壁的最大温度应力 混凝土空隙中的游离水开始大量蒸发 温度作用效应的计算应符合下列规定 混凝土高温水冷却后抗压强度折减系数 沿筒仓高度的温差假定是不变的 为符合正常使用极限状态下不出现裂缝的要求 普通热轧低碳钢筋在温度大于200℃时屈服消失 说明钢筋已达到变态点温度 permanently 这种温度工况与烟囱相似 而钢筋冷却后其屈服点及抗拉强度与常温相比降低有限 制造工艺的不同 国际混凝土协会《混凝土结构设计》《法国筒仓设计与计算》 v 这显然是不可行的事 外侧壁面同时具有不同的温度作用时 各种钢筋抗拉强度下降的趋势相同 2 刚度折减系数宜为0.85 温度达到400℃以后 由于壳体是空间结构 通过温度梯度（图4.3.4-1）求得筒仓的壁面温差进行筒仓温度作用的计算 are 虽然筒仓的温度作用看似与烟囱相同 才能确保水泥熟料筒仓在符合正常使用极限状态下安全运行的要求 ——总热阻( 温度作用效应的配筋应符合下列规定 国内有关设计资料 任意高度横截面上贮料的竖向压力 μ 因此 形成裂缝 可按工况分别计算温差及平均温差作用的温度效应（图4.3.5） (1)混凝土的临界温度达到580℃后 在水冷却后的抗压强度下降得更大 但电厂的高温烟气自锅炉排放后 注 λ 筒仓结构釆用受热钢筋混凝土是解决热贮料问题的最易行的办法 York θmax 设计应釆用卸荷弹性模量E 混凝土高温作用下的抗压强度折减系数 △T 当筒仓的内外温差相同时 沿筒仓圆周及高度的温度收缩水平压力p 但内外温差不同时 m 但不一定很大 完全是可行的 ——第n区段热阻 当仓壁或筒壁出现内外温差时 摩擦力及装料时贮料撞击仓壁的作用力等 4.3.9 据现场生产工作人员的反映 D 为此在实际工程计算时 应按下式计算 仓壁或筒壁内外壁面温差的计算应符合下列规定 同一点竖向及横向的温度状态应该是相同的 当温度升到400℃后 且能达到安全运行的要求 注 E——仓壁或筒壁的弹性模量 混凝土的粘结力破坏 出现强化显现 空气隔热层 混凝土与HPB235级钢筋间的粘结强度已全部丧失 减少其对群仓结构的温度效应 自出窑后经过一系列的传送设备 仓壁或筒壁壁面的内外季节温差相同时 ——贮料 θ 但又不可能将变形完全约束 为解决单体筒仓温度作用效应的设计问题 都会改变其约束条件 HPB23级钢筋与HRB33级钢筋本身的摩阻力和咬合力不同 其表面会产生大量裂缝 有内外温差时 公式的推导及来源可参见Theory m 按温度作用效应配置的钢筋 势必要将现有水泥工业生产系统的工艺流程 当无法得到工艺设计专业的确切资料时 McGraw-Hill 设备 阳面与阴面的日照及辐射温差较大 而是有限弹性体的特性 圆形筒仓的向阳面 which ——材料的泊松比 构件不出现裂缝时 4.3 注 σ 4.3.3 众所周知 混凝土在此温度作用下的抗压强度降低约2/3 4.3.6 Structures(David 这些因素的影响并不明显 这是我国水泥工业生产系统对筒仓设计的要求 钢筋混凝土筒仓结构不可能是理想的弹性体 对筒仓温度作用力的影响应依据当地气象资料进行设计 其弯矩值可按式(4.3.6-1)及式(4.3.6-2)计算 of 在高温条件下 设施进行系列改造 但由于内部水分大量的逸出 水泥石与骨料之间的变形增大 4.3.2 混凝土中的水泥石产生相反的变形——膨胀 参考《冶金工业厂房钢筋混凝土结构抗热设计规程》YS 如要将贮料入仓允许温度控制在150℃以下 烟囱的底部 其中水冷却比自然冷却的抗压强度下降得更大 α 温度大于400℃后强度下降显著 只产生壳体的中面温度应力 m /E 欧洲筒仓规范(Eurocode 这就是在高温作用下 仓壁或筒壁温差作用的低温侧应为受拉区 4.3.1 目前仍没有一种简单易行且准确可靠的计算方法 混凝土在高温作用下及高温冷却后的力学性能基本上是随温度的升高而降低 若筒体上下温差值的变化确实很大并严重影响计算结果时 本节条文中的公式完全是按弹性理论建立的 因此应根据热工专业提供的热工参数 就能得到满意的答复 贮料入仓的温度在150℃左右 其差值就是按泊松比的影响确定的 2 在此温度下混凝土的抗压强度下降约1/3 Company)及《特种结构》（2012年第1期） 瞬间峰值温度可达350℃以上 这就是高温作用下混凝土折减系数制订的依据 对计算结果进行修正 但对于群仓的温度作用 m 即使超温 分解导致水泥石破坏 仓壁或筒壁内外温差及日照温差等（图4.3.2） materials 因此 1 仓壁或筒壁的温度作用如同均匀气压的作用 又因其几何特性 E σ 对筒仓的温度作用也是不可忽略的因素 n——E 设施到达贮料筒仓 贮粮加荷及卸荷的弹性模量也可采用表4.3.9的E c 《火灾后建筑结构鉴定标准》CECS 按受控最高温度不大于200℃的最不利值进行设计 混凝土高温自然冷却后抗压强度折减系数 本次修订增加了第4.3.1条～第4.3.11条 需要提供相应的热能 ——热流量传导形成的温度梯度 当无法得到准确计算的温度效应又无实践经验时 code 钢筋混凝土筒仓结构能否承受不大于200℃的温度作用 between 只要出现裂缝甚至是很小的裂缝变形 还有贮料对仓壁的侧压力 壁面的温度梯度可按式(4.3.4-1)计算 Book (3)混凝土在高温作用后 混凝土的力学性能进一步的下降 f 式中 必须根据具体工况 c 除温度作用外 构件是不会产生应力的 Concrete 构件出现裂缝时 非正常情况则超过200℃ 温度作用 混凝土收缩 温度达到600℃后 同时 我国建材行业的水泥熟料 温度作用 当温度达到700℃～800℃以后 贮料的弹性模量有装 θ 卸料之分 仓壁或筒壁内外不平衡温度场热传导形成的温度梯度（图4.3.4-1）应按下列公式计算 开始分解 Company) ——仓壁或筒壁的竖向（经向）弯矩 并可按第4.3.5条的规定进行效应叠加 筒仓温度作用是按仓壁的壁面温度而非筒仓周边的环境温度计算的 c 但其使用功能完全不同 3 York 应由工艺设计专业提供 竖向应力的最大值σ χ——贮料的压实系数 实际是有变化的 α m 应按裂缝的开展宽度进行刚度折减 式中 由于圆柱形筒壳结构的几何特性 釆用控制温度不大于200℃设计热贮料的筒仓 4.3.11 式中 此时 并应按式(4.3.6-1)进行计算 μ 252:2009 k ) 反之受压 4.3.3～4.3.5 a m 按横向计算的弯矩值对竖向及按竖向计算的弯矩值对横向 te 4.3.9 2 故作为计算釆用值 钢筋混凝土在高温作用下的物理力学特征 当温度升到200℃～300℃时 E 可按本条的公式进行计算 说明构件截面的温度梯度变化很大 valid 的科研部门以大量的科学检测 式中 式中 应符合本标准附录E的规定 4.3 EN-1992-3)“(104)This 钢筋混凝土筒仓的仓壁或筒壁 △T——仓壁或筒壁的壁面温差(℃) 条文中给出的各种温度条件 M (2)钢筋在高温和冷却后的强度折减系数由于各种钢筋所含成分 温度持续时间及冷却方式等因素有关 c 蠕变及其他复杂因素影响下 HRB335级钢筋也丧失了60％ 贮料卸荷的弹性模量可按下列公式计算 混凝土的力学性能稍有下降 1 c ms 对高纬度地区的大型圆形浅仓 ——仓壁或筒壁的环向（纬向）弯矩 已经有一个很长的降温过程 混凝土及钢筋各折减系数制订的依据 两种构筑物没有可比性 总的趋向是强度随着温度的升高而下降 m 综上所述 α λ 在此温度作用范围内 但随着温度的升高 4.3.6 n 贮料的弹性模量应由工艺专业通过实验确定 随着温度的升高 4.3.8 α 钢筋混凝土筒仓温度应力的计算结果均应乘以刚度折减系数 温度作用对结构不利效应的计算应釆用贮料的卸荷弹性模量E 从而使混凝土内的热应力的作用减少 仓壁或筒壁内外温差产生的温度应力 另一方向必然也有弯曲 单位仓壁上产生的水平温度收缩压力p 则应按具体情况分段计算 ——仓壁或筒壁向阳面任意点的日照温差 1 代替贮料的弹性模量E （图4.3.4-2）应按下列公式计算 值 3 是贮料在加荷及卸荷时弹性模量的总称 计算纬向弯矩M 水泥石有一定的收缩而骨料却无大的膨胀 HPB235级钢筋在500℃以后粘结强度下降50％ 对直径大于30m的筒仓 仓壁内外温差小于100℃时 但没有太大的改变 使混凝土强度减小的因素小于使混凝土强度增大的因素 各种钢筋在温度小于400℃时强度下降不明显 4.3.5 式中 干燥的粮食可选用70 外界气温变化的温差大于30℃且仓内有密实贮料时 等于经向弯矩M 混凝土的内应力在骨料与水泥石之间的胶结面上产生 将其计算结果乘以本条提供的刚度折减系数 1982 ms 因此 ——仓壁或筒壁的线膨胀系数 虽然造成了一部分微观破坏 ——贮料的弹性模量 下降约60％左右 高温作用下钢筋强度折减系数和HRB335钢筋高温冷却后强度折减系数见表2～表8 对温度变形总是存在约束条件 ——筒仓卸料时 Shell 在没有可供设计参考的资料时 在环境温度变化的条件下 1 仓壁热传导系数 仓壁或筒壁在其竖向或横向（经向或纬向）可能出现弯曲 γ——贮料的重力密度(kN/m ——仓壁或筒壁向阳面a点的日照温差 4.3.7 不同温差共同作用的总效应应为各温差作用效应的叠加值 压应力 除筒壳边界约束影响区段外 在自然冷却后的抗压强度降低也约为2/3 t ) 混凝土水泥石中未反应的水泥残存熟料重新加速水化 这两个公式计算的都是按轴对称圆柱形弹性薄壳在温度作用下 由于水泥石中的氢氧化钙等水化物的脱水 4 应分区段计算 a 筒仓不具备设置与烟囱相同的内隔热层的条件 混凝土的强度不但没有减小反而会出现略高于在正常温度下的强度这一有趣的现象 但该值并不是工程设计应该计算的最不利设计值 温度作用会使构件产生伸长或压缩变形 应按本标准第4.3.1条～第4.3.10条的规定进行温度应力计算 并发生爆裂和露筋现象 为此 h——仓壁或筒壁的壁厚 散热传导系数 温度达到700％～800℃以后 试验及工程实践调查为依据确定的钢筋混凝土在高温作用下的物理力学特征及国际 在此温度下 ——贮料的泊松比（可取0.3） 混凝土的强度随温度的变化与混凝土的强度等级 将导致错误的计算结果并误导设计者 c 3 R 2 若不考虑钢筋混凝土的材质并非完全弹性 各种结构计算程序也是按弹性理论原理编制的 由于混凝土与钢筋间的粘结强度的降低 粗硬大颗粒矿产品可选用150 季节温差产生的温度应力 zmax 入仓温度应控制在200℃以下 4.3.4 钢筋混凝土水泥熟料简仓仓壁的内表面 烟囱的烟气温度是可控的 直径12m～30m的筒仓 太阳的辐射或日照对筒仓仓壁或其直射面（阳面）及阴面与季节大气温差产生的温度作用是有区别的 Book 筒仓内表面的控制温度不应大于200℃ te E 对钢筋混凝土结构几乎没有影响 仓壁或筒壁竖向及横向截面上产生的弯矩 r 反之将出现拉 3 2 圆形筒仓壁面的低温侧总是受拉的 在骨料与水泥石界面之间引起变形差异 其弹性模量及混凝土与钢筋间的粘结强度随温度的升高而降低 —40℃and＋200℃”的规定及本标准附录E规定的受热钢筋混凝土的设计参数等 应根据每个部位的几何尺寸及约束条件按式(4.3.3)计算 stored R 在高温作用下其抗拉强度的变化也略有不同 不均匀分布时 混凝土中的物理化学结合水逐步排出并气化逸出 注 贮料卸料时的弹性模量比装料时的弹性模量大 只能以设置温度缝的办法释放温度作用 极端（升温或降温）温差产生的中面最大作用力p 仓壁或筒壁应按温度作用的总效应验算仓壁或筒壁的承载力 筒仓的环境温差有季节温差 达到500℃以后 由于卸料的弹性模量对结构计算是不利的 在高温冷却后的强度下降1/2 刚度折减系数宜为0.65 只要了解了我国有关 1 背阴面日照温度的变化（图4.3.7）应按下式计算 刚度折减系数宜为0.20～0.50 仓壁或筒壁的内外表面将出现不同的温度应力及变形 4.3.10 P.Billington at ——混凝土的弹性模量 1959 经各种除尘设备 接触界面裂缝进一步发展 T 按以上论证可以确定 约束越大应力也就越大 在一个方向发生弯曲时 仓壁或筒壁内外壁面的单位环向 可能出现一些微细裂缝 因此可按本条的附注进行计算 冷却后的构件出现爆裂和露筋 当这些变形不受任何约束时 可忽略泊松比的影响 1 式中 12-79 同一种材料的筒仓 折减系数的取值应符合下列规定 4.3.10 θ for 下降的速度比混凝土抗压强度降低的速率更为迅速 骨料品种 都需乘以同样的泊松比μ 0 筒仓热贮料的控制温度不大于200℃ ——吸热 New 时 在正常情况下 2 骨料的热膨胀加剧 仓壁或筒壁建成时壁面温差 裂缝由此产生 3 因而在高温作用后粘结强度的下降程度也有所不同 混凝土的弹性模量几乎为零 z 可有效地进一步降低传至烟囱内壁面的温度 Plates 在计算仓壁或筒壁的弯曲温度应力时 因此本标准结合我国多年来水泥筒仓设计的实践经验 混凝土的强度等级的设计值及其弹性模量等参数的折减 从而使温度变化产生的温度应力变小 混凝土弹性模量E 可按式(4.3.3)计算 令纬向弯矩M 仓壁或筒壁内外壁面不同温度作用产生的单位竖向及相应的单位环向弯矩（图4.3.6）应按下列公式计算 zmax 引风机及较长的烟道进入烟囱