郑州热电厂筒仓钢锥壳仓顶设计

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1、郑州热电厂筒仓钢锥壳仓顶设计：本文结合郑新三期工程圆形煤筒仓钢锥壳仓顶设计，对仓顶结构方案的选择，钢锥壳计算简图的确定等作了详细的阐述。对大型火力发电厂筒仓仓顶钢锥壳设计有重要的参考价值。　　关键词：筒仓、仓顶结构型式、钢锥壳、计算模型、设计与施工　　TM621　　1.引言　　圆形煤筒仓仓顶为皮带层，皮带层上部及两侧一般为钢结构轻型封闭。火力发电厂大直径煤筒仓仓顶均为钢筋混凝土锥壳结构，即仓壁自一定高度起至仓顶之间为一正放圆锥台外形的壳体结构。锥壳壁厚比筒壁处厚度大，相应地自重也很大，这不仅会导致基础桩数增多，基

2、础配筋增大，而且因头重的特点还会引起地震效应增大，使得筒壁配筋增大；另一方面，从施工来看，为浇筑钢筋混凝土锥壳顶盖，要借助筒壁强度，在筒仓内部从零米到筒顶搭设四十米高的满堂脚手架，搭设和拆除的施工难度都很大。同时锥壳可以拆模后，方能开始拆除脚手架，拆至仓内下部犁煤器伞形锥体以下，才有可能支模浇筑该锥体，整个施工周期很长。仓顶采用钢锥壳，锥壳外围封闭采用薄钢板，顶板采用压型钢板底模现浇板，自重大幅度减轻，还可以从零米开始采用顶升滑模法施工，避免搭设满堂脚手架，从而很好地解决钢筋混凝土锥壳施工带来的这些问题。　　２.

3、工程概况　　郑新三期２x200Mm，环梁的环向平面外弯矩均小于5KN•m，轴力小于60KN。　　水平变形各点最大为X向1.49mm，满足设计规范要求。但模型B水平变位是模型A的30倍。　　弯矩最大值为116.5KN•m。轴力最大值为654KN。模型Ｂ无论是平面外弯矩，轴力都远远大于模型A。　　通过计算分析，可以得出由于有钢筋混凝土楼板的参与，对于环梁而言，无论是轴力、平面外弯矩还是平面外变形，都锐减。计算环梁时，只需计算强度及竖向变形即可。又因为钢筋混凝土楼板的组合作用，强度和变形相对单纯

4、钢梁有很大改善。　　对于斜柱的影响，由于模型A的楼盖自重要大于模型Ｂ，模型A的斜柱轴力最大为610KN，模型B的斜柱轴力最大为460KN。由于斜柱为轴心轴力构件，模型A的斜柱断面选型相比模型B大的有限。　　经过综合比较，最终选择了压型钢板底模现浇混凝土楼板方案。　　4.2.２主体结构的计算分析　　在恒活荷载作用下，环梁与斜柱交接处竖向变形最大为0.02mm。在地震效应作用下，顶层层间X,Z最大变形量为4mm，楼层X,Z方向变形相对均匀，层间位移角为1/1175。　　这说明主体结构无论是竖向、水平及扭转刚度均很大，

5、能够很好的满足设计要求。　　5.筒仓钢锥壳结构的经济性比较　　郑新三期工程筒仓侧壁采用滑模施工，钢锥壳作为滑模架的一部分，梁、柱钢骨架预先在地面制作，并在仓壁零米混凝土浇注前吊装至筒壁滑模模板顶，跟随筒壁的滑模施工一直升至最终标高，省去了大部分构件的高空组装费用。四个筒的施工，做了两组滑模架。施工单位技术人员利用钢锥壳骨架，使得施工人员的上、下交通和物资的运输只靠一个简易起吊架即可。筒仓底部倒放锥壳及伞形锥体的施工，也是通过滑升过程中的钢锥壳骨架简单解决的混凝土浇筑问题。除了钢锥壳的就位，整个施工过程中没用大型起

6、重设备。　　经施工单位仔细核算比较，每座筒仓钢锥壳用钢量65吨，较钢筋混凝土锥壳在材料方面多花费约28.4万；而施工费用上，每座筒仓省出38.6万。综合比较，每座筒仓要省10.2万，四个仓总共省下40.8万，有着良好的经济效益。　　６.筒仓钢锥壳结构的施工工期　　钢筋混凝土锥壳结构形式采用满打脚手架施工，竖壁每天能浇筑混凝土高度0.7米，斜壁每天能浇筑混凝土高度0.4米，主体完成需花65天。钢筋混凝土锥壳结构形式如果采用滑模施工，滑模架的制作及组装需要7天，可在基础施工时完成，筒壁施工时每一天能往上滑3米，12天

7、可完成筒壁主体。主体完工后开始搭设满堂脚手架以及钢筋混凝土顶部锥壳的支模、浇注和养护、拆模、拆除脚手架，然后才能开展底部倒放锥壳及伞形锥体的施工。钢锥壳结构形式的筒体采用滑模施工，同样12天便可完成筒壁主体，即可展开顶板压型钢板底模铺设和现浇楼面的施工，还可同时施工内部倒放锥壳及伞形锥体，比前方案均提前2个月。顶层平台为钢锥壳时，施工压型钢板底模现浇混凝土楼板的同时，还可展开皮带层轻型封闭的钢结构施工，这一层施工也比前方案工期至少少一个星期。　　本期4个筒仓采用钢锥壳结构方案及滑模顶升工艺施工，总体施工周期和前期

8、筒仓相比，施工周期要少花上4个月。　　７.结语　　通过对郑新三期筒仓的细致计算及研究，筒仓设计上采用钢锥壳仓顶，施工采用顶升滑模法，无论从结构安全角度上，还是投资经济性，施工周期上而言都能够达到满意的效果。　　注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。