第3章-粮仓建筑与结构.ppt

*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,*,粮仓建筑与结构,第三章 粮食筒库的建筑设计,一、概 述,粮食筒库,一、概 述,粮食筒库是具有清理、计量等功能的，实施工艺作业机械化、自动化程度较高的，能储存散粒粮食的,构筑物,。,筒库,筒仓,工作塔,一组或多组,粮食筒库,2,一、概 述,/,粮食筒库,筒仓,浅仓,深仓,h,/,d,n,或,h,/,b,1.5,h,/,d,n,或,h,/,b,1.5,h,d,n,筒仓分类,h,b,按贮料的破裂面来划分，,当贮料的破裂面与贮料顶面相交时为浅仓，,当贮料的破裂面与仓壁相交时为深仓。,国,标,钢,筋,混,凝,土,筒,仓,设,计,规,范,3,一、概 述,/,粮食筒库,粮食筒库的典型工艺流程图,工作塔是设有提升、清理、计量和除尘等功能的各种机械设备，实施工艺作业的构筑物。工作塔中的设备和筒库筒上层和筒下层的设备，组成了符合生产需要的工艺流程。,4,一、概 述,/,粮食筒库,粮食筒库,节约建仓用地,相同容量的仓型中，筒仓占地面积较小,几种仓型土地使用情况比较表,序号,仓型,仓容量,（,t,）,占地面积,（,m,2,）,单位占地面积储粮量（,t/m,2,）,1,2,3,散装平房仓，跨度,24m,，装粮高度,6m,浅圆仓，直径,30,米,筒仓，直径,15,米,6160,10000,4000,1490,735,191,4.13,13.61,20.94,5,一、概 述,/,粮食筒库,易于机械化,机械化费用低,防虫、防鼠及防雀效果好,便于熏蒸杀虫,防火条件比房式仓好,6,一、概 述,/,工程造价,工程造价,粮仓吨粮造价指标,(1998),仓 型,造价（元,/,吨粮）,平房仓,250350,楼房仓,580810,钢筋混凝土筒仓,450650,钢板筒仓,350500,浅圆仓,180340,砖圆仓,260370,筒仓的吨粮工程造价为平房仓的,22.6,倍。粮食筒库与其它仓型相比具有占地面积小、仓容量大、劳动生产率高等优点。,7,一、概 述,/,建筑设计,建筑设计,满足筒库的功能要求,采用合理的技术方案,具有良好的经济效果,考虑建筑美观要求,符合总体规划要求,8,一、概 述,/,建筑设计,建筑设计,工作塔,仓上建筑物,上联廊,仓顶,仓身,仓壁,下联廊,仓底,仓下支撑结构,基础,粮食筒库组成,9,一、概 述,/,建筑设计,建筑设计,筒库,筒仓、工作塔及其连廊地沟等构成的一个完整体系。,筒仓,贮存粮食散料的直立容器。其平面为圆形、方形等。,仓顶,为封闭仓顶面的结构。,仓壁,与储料直接接触且承受储料侧压力的仓体竖壁。,仓下支承结构,筒仓基础以上仓体以下的支撑结构。,筒壁,平面与仓壁相同，支撑仓体的立壁。,10,一、概 述,/,建筑设计,建筑设计,仓底,筒仓底部直接承受储粮竖向荷载的结构构件。,仓身,仓顶板,(,仓顶拱,),以下、仓底以上的仓体部分。,仓上建筑物,仓顶平台以上的建筑物。,工作塔,与群仓配套，设置提升机等各种设备，实施工艺作业的构筑物。当规模较小，且部分或全部开敞时也称塔架。基础,筒壁、柱子或墙壁以下的部分。,上联廊,亦称上通廊。下联廊,亦称下通廊。,11,一、概 述,/,建筑设计,建筑设计,1.,外筒,2.,内筒,3.,星仓,12,二、仓容量计算,/,单仓容量计算,二、仓容量计算,筒仓单仓容量计算,Q,d,=,V,Q,d,单仓的仓容量，,kg,；,粮食的容重，,kg,m,3,；,V,筒仓内单仓装粮的体积，,m,3,；,13,二、仓容量计算,/,单仓容量计算,V=AH-V,1,-V,2,V,筒仓内粮食的体积，,m,；,A,筒仓横截面净面积，,m,；,H,上、下圆锥顶间的装粮高度；,14,二、仓容量计算,/,单仓容量计算,V,l,=K,0,d,n,3,tg,d,n,圆形筒仓内径，,m,；,上部圆锥体与水平面,所形成的自然休止角；,K,0,系数；,表,3.2.1,圆形筒仓圆锥顶距筒仓轴不同距离时的,K,0,值,e/d,0,0.50,0.40,0.30,0.20,0.10,0.00,K,0,0.444,0.382,0.331,0.293,0.270,0.260,15,二、仓容量计算,/,单仓容量计算,表,3.2.2,方形筒仓圆锥顶距筒仓轴不同距离时的,K,0,值,e,2,/b,e,1,/b,0.50,0.40,0.30,0.20,0.10,0.00,0.50,0.40,0.30,0.20,0.10,0.00,0.765,0.705,0.658,0.622,0.600,0.593,0.705,0.641,0.589,0.551,0.528,0.520,0.658,0.589,0.534,0.493,0.469,0.461,0.622,0.531,0.493,0.450,0.426,0.415,0.600,0.528,0.469,0.426,0.400,0.392,0.593,0.520,0.461,0.415,0.392,0.383,V,l,=K,0,b,n,3,tg,16,二、仓容量计算,/,单仓容量计算,V=Ah-V,1,+V,2,V,l,=K,0,d,n,3,tg,V,2,=(/12)(d,n,2,+d,n,d,l,+d,1,2,)h,n,17,二、仓容量计算,/,单仓容量计算,V=(d,n,2,)/4h-K,0,d,n,3,tg+(d,n,3,-d,l,3,)/24tg,h,n,=(d,n,-d,l,)/2tg,V,2,=(/12)(d,n,2,+d,n,d,l,+d,1,2,)h,n,18,二、仓容量计算,/,单仓容量计算,V=b,n,2,h-K,0,d,n,3,tg+h,n,2,/3(b,n,2,+b,n,b,l,+b,1,2,),19,二、仓容量计算,/,单仓容量计算,V=/4d,n,2,h,2,+/12d,n,2,h,n,+/12d,n,2,h,1,2,=/4d,n,2,(h,1,+d,n,/6tg+d,n,/6tg),V=/4d,n,2,h,1,+/12d,n,2,h,n,=/4d,n,2,(h,1,+d,n,/6tg),20,二、仓容量计算,/,单仓容量计算,V=/4d,n,2,h,粗略估计,21,二、仓容量计算,/,星仓容量计算,星仓仓容量计算,Q,i,=V,i,Qi,星仓的仓容量，,kg,；,粮食密度，,kg,m,3,；,V i,星仓内粮食的体积，,m,3,。,A,i,=A,1,-A,2,=(d,n,+t),2,-(dn,2+t),2,Vi=A,i,h,实际情况常取,1/4,筒仓,22,二、仓容量计算,/,单仓容量计算,仓容量计算说明,(1),随着储存粮种的不同，粮食的密度有差异，筒仓容量计算出入较大；,(2),既便同种粮食，仓容量也会有一定的出入，原因是同种粮食的含水量和破碎程度等均会影响粮食的密度，,一般来说，含水量愈高、破碎率愈小，则粮食的密度愈大；反之，则愈小。为了使筒仓容量能满足使用的要求，计算,仓容量,时，粮食密度选用下限值，即小麦的密度为,750kg,m,3,，稻谷的密度为,550 kg,m,3,，玉米的密度为,730kg,m,3,，大豆的密度为,710kg,m,3,。,实际上是标志仓容量,23,二、仓容量计算,/,单仓容量计算,筒仓数目确定,对于星仓装粮的筒库,N,筒仓数目；,Q,筒库的仓容量；,Ql,单筒仓的标志仓容量。,对于星仓不装粮的筒库,24,三、筒仓的分类,/,按照深、浅仓分类,为什么按深、浅分类？,深、浅仓的,粮食流动状态,及,储粮压力,随深度的变化曲线是有差别的，因此对深、浅仓的压力计算提出了,不同的计算方法,。,按照深、浅仓分类,25,三、筒仓的分类,/,按照深、浅仓分类,怎么进行深、浅分类？,26,圆形筒仓：,h,d,n,1,5,h,d,n,1,5,矩形筒仓：,h,b,n,1,5,称为浅仓,h,b,n,1,5,称为深仓,第一种：按仓壁高度与直径,(,或矩形筒仓的短边,),之比来划分,三、筒仓的分类,/,按照深、浅仓分类,27,第二种：按仓壁高度与筒仓截面面积的平方根之比来划分,三、筒仓的分类,/,按照深、浅仓分类,28,第三种：按,储料的破裂面,来划分,当储料的破裂面与仓壁相交时为深仓：当储料的破裂面与储料顶面相交时为浅仓,以储料计算高度代替仓壁高度,上端：,1,储料顶面为水平时，取至储料顶面,2,储料顶面为斜坡时，取至储料锥体的重心,下端：,1,仓底为钢筋混凝土或钢锥形漏斗时，取至漏斗顶面,2,仓底为填料做成的漏斗时，取至填料表面与仓壁内表面交线的最低点处,3,仓底为乎板无填料时，取至仓底顶面。,三、筒仓的分类,/,按照深、浅仓分类,29,三、筒仓的分类,/,按材料进行分类,按材料进行分类,筒仓，不论是深仓，还是浅仓，按照筒仓选用的结构材料分类，一般可分为：,钢筋混凝土筒仓、砌体筒仓、钢板仓和木筒仓,等。,30,钢筋混凝土筒仓,占地面积小、仓容量大、生产率高、储藏性能好和保管费用低等特点。直径为,836m,，装粮高度为,1540m,左右。,我国南方某粮食物流中心鸟瞰图,三、筒仓的分类,/,按材料进行分类,31,砌体筒仓,具有就地取材、投资较少等优点，因此砌体筒仓在我国应用较为广泛，特别是粮食加工厂的原料库采用更多。一般情况下，砌体筒仓的储粮高度不宜大于,20m,，直径宜为,6 m15m,，随着建筑材料的不断更新，烧结粘土砖的生产被逐渐禁止，砌体材料价格和人工费不断上升，砌体筒仓的经济性已不复存在，以致砌体筒仓将逐渐被淘汰。,三、筒仓的分类,/,按材料进行分类,32,钢板仓,三、筒仓的分类,/,按材料进行分类,薄壁钢板筒仓,铆接式钢板筒仓,焊接式钢板筒仓,装配式钢板筒仓,利浦螺旋卷边钢板筒仓,6-12mm,钢板,4-12mm,钢板,33,三、筒仓的分类,/,按照筒仓营运性质进行分类,收纳筒仓,储存筒仓,按照筒仓营运性质进行分类,中转筒仓,工业附属筒仓,产粮区，较小,储备时间半年左右,适应快装、快卸,包括原料仓、成品仓,34,三、筒仓的分类,/,按照筒仓的结构型式进行分类,按照筒仓的结构型式进行分类,筒仓按筒仓的结构型式进行分类，可分为筒壁支承圆形筒仓、柱子支承圆形筒仓、筒壁与内柱共同支承圆形筒仓、筒壁支承矩形筒仓、柱子支承矩形筒仓、筒壁与内柱共同支承矩形筒仓、筒壁支承多边形筒仓、柱子支承多边形筒仓和筒壁与内柱共同支承多边形筒仓。,35,筒壁支承圆形筒仓的筒下层平面图,三、筒仓的分类,/,按照筒仓的结构型式进行分类,36,37,三、筒仓的分类,/,按照筒仓的结构型式进行分类,柱子支承圆形筒仓的筒下层平面图,三、筒仓的分类,/,按照筒仓的结构型式进行分类,筒壁与内柱共同支承圆形筒仓的筒下层平面图,先施工筒壁，,再施工柱子和锥斗,38,三、筒仓的分类,/,按照筒仓的结构型式进行分类,群仓的平面布置形式，,行列式,和,错列式,两种。,筒仓群的平面布置形式,A.,错列式,B.,并列式,39,四、筒仓的选型,占地面积小，充分利用空间；筒仓之间相对独立，便于多品种储粮；仓容量大，能满足中转和储存的需要；密闭性好便于熏蒸杀虫；机械化程度高，能节约大量劳动力等。能充分发挥和利用筒仓的上述优点，降低建设成本，提高运营效益，选型好坏是关键。,40,四、筒仓的选型,/,从筒仓的营运性质方面进行选型,筒仓按营运性质可分为：收购集纳筒仓（收纳筒仓）、中转筒仓、储备筒仓、工业附属筒仓和交通枢纽筒仓。,从筒仓的营运性质方面进行选型,收纳筒仓,主要建在产粮区，一般收购集纳筒仓可采用,砌体筒仓和小型钢板筒仓,。单仓仓容约为,50500,吨，筒仓组中部设置粮食接收、提升等简易设备，一般不设工作塔，仅设简易塔架，有的收纳仓设置初清和计量设备，有的还配置烘干设施。,收纳筒仓平面图,A.,四个一组,B.,两个一组,41,三、筒仓的选型,/,从筒仓的营运性质方面进行选型,中转筒仓,一般沿海地区土质较软弱、风力较大、海水中的盐类物质具有腐蚀性，因此港口筒仓选用的结构材料应具有防腐能力强、整体刚度大和结构自重轻等性能。,国内某粮食专用码头钢筋混凝土筒仓,港口筒仓以钢筋混凝土筒仓居多,42,储备筒仓,钢筋混凝土筒仓和砌体筒仓均比钢板筒仓好。原因是钢板筒仓的仓壁薄，钢板的导热系数大，外界温度对仓温影响较大，粮食储存期长，容易结露，造成仓内粮食损坏。,四、筒仓的选型,/,从筒仓的营运性质方面进行选型,根据我国的国情和粮食储备体系的特点，在粮食储备库中，一般粮食储存的时间为,23,年，筒仓所配置的机械不能充分发挥作用，因此采用筒仓作为储备仓，成本明显比房式仓高很多。,43,四、筒仓的选型,/,从筒仓的营运性质方面进行选型,双壁保温金属筒仓,44,四、筒仓的选型,/,从筒仓的营运性质方面进行选型,南方某国家储备粮库的钢筋混凝土浅圆仓,45,四、筒仓的选型,/,从筒仓的营运性质方面进行选型,工业附属筒仓,工业附属筒仓中的粮食周转次数频繁，粮食在筒仓内的滞留时间较短，仓内粮食温度变化不大，对粮食品质影响很小，故工业附属筒仓的选型与筒仓的结构材料选择没有直接关系，可选用,钢筋混凝土筒仓、钢板筒仓和砌体筒仓,，应根据地质情况、综合造价和建设周期等进行仓型选择。,46,四、筒仓的选型,/,从筒仓结构材料方面进行选型,序号,项目,钢筋混凝土筒仓,钢板筒仓,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,气密性,耐水性,防结露性,耐火性,耐久性,耐磨损性,绝热性,抗震性,建造高度,占地面积,水平输送线长度,可拆迁性,建筑材料用量,结构自重,对地质要求,施工难度,建造时间,维护费用,使用年限,基础费用,总投资,气密性好,耐水性略差,不易出现结露,耐火性好,耐久性好,耐磨损性好,较好,好,可超过,40,米,小,短,不好,多,重,高,高,长,几乎不需要维护,50100,年,高,高,气密性很好,耐水性好,易出现结露,耐火性差,耐久性差,耐磨损性略差,差,略差,一般在,25,米以下,较小,较短,好,少,轻,较低,较低,短,为前者的,1/31/2,维护较多，,57,年涂油漆,2050,年,较低,较低，为前者的,5080%,47,利浦螺旋卷边钢板筒仓是,60,年代末期由德国的,XAVER LIPP,发明的一种新型钢板筒仓,利浦螺旋卷边钢板筒仓卷边过程示意图,四、筒仓的选型,/,从筒仓结构材料方面进行选型,48,利浦螺旋卷边钢板筒仓和装配式波纹钢板筒仓的比较,序号,项目,利浦螺旋卷边钢板筒仓,装配式波纹钢板筒仓,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,材料种类,材质要求,仓壁钢板厚度,钢板表面积利用系数,密闭性,附属零部件,安装机械,制造机械,安装时间,安装占地面积,仓上建筑物支撑,星仓可否利用,可拆卸性,可修理性,整体性,耐久性,综合造价,卷板,严格,24mm,63%,好,少,复杂,简单,大致相同,大,可不设置,不能,不能,困难,好,好,略低,卷板平板均可,一般,2,58mm,87%,一般,较多,简单,复杂,大致相同,小,应设置,可以,可以,容易,一般,略差,略高,四、筒仓的选型,/,从筒仓结构材料方面进行选型,49,五、筒仓构造尺寸的确定,设计筒仓时，不论是圆形筒仓，还是方形或矩形筒仓，确定构件的构造尺寸是一个十分重要的方面。不仅直接涉及到结构的合理性，而且涉及投资的经济性。,储粮高度高,基础投资增加,粮食破碎率高,筒仓直径过大,设备费用增加,基础投资增大,形成斜坡出仓难,50,钢筋混凝土筒仓设计规范,规定：“当圆形筒仓的直径小于或等于,12m,时，宜采用,2 m,的倍数；大于,12m,时，宜采用,3 m,的倍数。”,筒库设计标准,对筒仓仓壁高度有如下规定：“钢筋混凝土筒仓采用滑模施工时，仓壁高度不宜低于,21m,，并且最好为,3 m,的倍数，可取为,24,、,27,、,30m,。”,五、筒仓构造尺寸的确定,/,圆形筒仓构造尺寸的确定,圆形筒仓构造尺寸的确定,筒仓直径与仓壁高度的选择,钢筋混凝土筒仓,51,五、筒仓构造尺寸的确定,/,圆形筒仓构造尺寸的确定,滑模施工,52,五、筒仓构造尺寸的确定,/,圆形筒仓构造尺寸的确定,砖混筒仓的直径有,4,、,5,、,6,、,7,、,8,、,9,、,10m,等，仓壁高度一般均在,12-15m,，个别筒仓仓壁高度大于,20m,的情况。,筒库设计标准,规定：“砖混筒仓的直径宜采用,6,、,8 m,，筒壁高度宜采用,12,、,15m”,。,五、筒仓构造尺寸的确定,/,圆形筒仓构造尺寸的确定,砌体筒仓,钢板筒仓,钢板筒仓包括利浦螺旋卷边钢板筒仓、装配式波纹钢板筒仓和焊接式钢板筒仓。筒仓直径和高度均控制在,30m,范围内。利浦筒仓筒仓直径可在,3.5-20m,之间任意选择。按照利浦筒仓标准化、系列化生产的筒仓，通常直径可采用,3.5,、,4,、,5,、,6,、,7,、,8,、,9,、,10,、,12,、,14,、,16,、,18,和,20m,。仓壁高度可根据建设单位需要在,30m,内任意选择。,54,五、筒仓构造尺寸的确定,/,圆形筒仓构造尺寸的确定,h,n,储粮计算高度,m,；,f,k,地基承载力标准值，,KN,m,2,；,粮食的重力密度，,KN,m,3,。,仓壁厚度的选择,直径等于或小于,15m,的圆形钢筋混凝上筒仓的仓壁厚度，可采用下述经验公式：,五、筒仓构造尺寸的确定,/,圆形筒仓构造尺寸的确定,t,筒仓仓壁厚度,mm,；,d,n,圆形筒仓内径,mm,。,筒仓仓壁和漏斗壁厚度的选择,仓壁和筒壁最小厚度不宜小于150mm，当采用滑模施工时，不宜小于160 mm,直径大于,15m,的钢筋混凝土圆形筒仓，应按抗裂计算确定。,56,漏斗壁厚度的选择,钢筋混凝土圆锥漏斗壁厚度不宜小于,120 mm,，,一般钢板圆锥漏斗壁厚选用,48 mm,。,五、筒仓构造尺寸的确定,/,圆形筒仓构造尺寸的确定,筒仓仓壁和漏斗壁厚度的选择,钢筋混凝土筒仓锥斗详图,57,圆形筒仓仓底坡角,筒库设计标准,指出：“仓底斜面与水平面所成坡度，根据粮食品种可在,36,45,之间选用。”根据粮食筒仓历来使用的坡角：储存小麦用,36,，储存稻谷用,45,。但在这种情况下，仓底应设清扫装置，否则将坡角增大，储存小麦为,45,，储存稻谷为,50,。,五、筒仓构造尺寸的确定,/,圆形筒仓构造尺寸的确定,58,矩形,(,方形,),筒仓 边长,36m,钢筋混凝土方形和矩形筒仓的仓壁厚度可采用短边跨度的,1,201,30,。同时仓壁厚度不小于,150mm,。,砖混方形和矩形筒仓的仓壁厚度应通过计算确定，同时不小于,240 mm,。,钢筋混凝土角锥形漏斗的壁厚，可采用短边跨度的,1,20,1,30,，同时不宜小于,120mm,，漏斗上边梁不宜小于,250 mm,，下边梁的宽度不应小于,200 mm,。仓底出粮口一般取,200 X200mm,，,250X 250mm,。孔口宜在筒仓正中位置，以防偏心卸粮。,为了保证粮食能够实现完全自流出仓，角锥形漏斗的斜板面与水平夹角宜比圆锥漏斗坡角大,10,左右。,五、筒仓构造尺寸的确定,/,矩形,(,方形,),筒仓构造尺寸的确定,矩形,(,方形,),筒仓构造尺寸的确定,59,筒仓的形状、尺寸和平面组合形式应满足使用、生产工艺和设备合理布置的要求；门窗的大小和位置，应满足出入方便、疏散安全、通风与采光的要求；选型应使结构构件布置合理，施工方便，并有利于筒仓平面组合。,筒仓的平面布置应根据工艺流程、场地条件、工程地质以及施工技术等条件，经技术经济比较后确定。,六、群仓的建筑设计,/,钢筋混凝土群仓的建筑设计,钢筋混凝土群仓的建筑设计,群仓的平面设计,60,筒仓平面形状,A.,圆形,B.,正方形,C.,矩形,D.,六边形,E.,八边形,六、群仓的建筑设计,/,钢筋混凝土群仓的建筑设计,61,六、群仓的建筑设计,/,钢筋混凝土群仓的建筑设计,群仓平面布置示意图,62,六、群仓的建筑设计,/,钢筋混凝土群仓的建筑设计,对于,直径,18m,及以上的圆形筒仓,，在我国建设的实践经验还不多，主要是当群仓整体连接时，考虑地基可能变形引起结构变形的设计处理方面经验不成熟，因此,，直径,18m,及以上的圆形筒仓宜采用独立布置的形式,。,注意事项,63,仓壁和筒壁外圆相切的圆形群仓，总长度超过,50m,或柱子支承的矩形群仓总长度超过,36m,时，应设伸缩缝。同时群仓的长宽比不宜大于,3,。,六、群仓的建筑设计,/,钢筋混凝土群仓的建筑设计,超过,50m,小于,50m,64,六、群仓的建筑设计,/,钢筋混凝土群仓的建筑设计,筒仓平面组合,A,双翼布置,B,单翼布置,C.L,形布置,65,筒仓仓壁可采取两种连接方式：一是仓壁的,外圆相切,；二是仓壁的,中心线相切。,前者有利于仓壁的钢筋布置和群仓分组施工。筒仓数目较多，而滑升模板较少时，则可采用分组施工方法，但筒仓仓壁连接处的厚度为仓壁厚度的二倍，用料较多。后者可节省材料，且筒仓的整体刚度较好，但施工较为困难，另外群仓也不能采用分组施工方法。通常圆形群仓宜选用仓壁和筒壁外圆相切的连接方式；矩形和方形筒仓进行平面组合时，两筒仓可有一个公共仓壁。,六、群仓的建筑设计,/,钢筋混凝土群仓的建筑设计,66,六、群仓的建筑设计,/,钢筋混凝土群仓的建筑设计,群仓仓身平面图,67,仓下支承结构可选用柱子支承、筒壁支承、筒壁与内柱共同支承等型式。,六、群仓的建筑设计,/,钢筋混凝土群仓的建筑设计,筒下层平面设计,筒下层按照生产工艺的要求，需要布置水平输送设备。仓下支承结构为柱支承时，筒下层空间较大，只要避开水平输送设备布置柱子即可。仓下支承结构为筒壁支承或筒壁与内柱共同支承时，为了筒下层能自然通风与采光，且布置水平输送设备，筒下层应在筒壁上开设门窗洞口。,68,仓上建筑物从形式上分为,完全封闭式,和,半封闭式,。半封闭式又可分为,分开式和贯通式,。,六、群仓的建筑设计,/,钢筋混凝土群仓的建筑设计,仓上建筑物平面设计,仓上建筑物平面图,69,六、群仓的建筑设计,/,钢筋混凝土群仓的建筑设计,屋面设计,屋面是房屋最上层起覆盖作用的外围护构件，借以抵抗雨雪，避免日晒等自然界的影响。对于屋面来说，首要的功能就是防水和排水，其它则须根据具体要求而有所不同，例如寒冷地区要求御寒保温，炎热地区要求隔热降温等等。,仓上建筑物、上下联廊及工作塔的屋面，一般采用平屋面，柔性防水屋面，常用坡度为,25,。或者根据具体情况采用压型钢板屋面，常用坡度为,1:10,，适用坡度为,1:51:20,。,搁置坡度 小于,9m,采用,结构找坡 大于,9m,采用,70,仓壁高度的选择,六、群仓的建筑设计,/,钢筋混凝土群仓的建筑设计,群仓的剖面设计,根据拟建筒库容量、生产工艺、场地大小及地形、地质条件等确定筒仓的仓壁高度，一般钢筋混凝土仓壁可以做到,40m,，甚至更高；砌体仓壁在,20m,以下；钢板仓壁在,25m,以下。,71,原则：,卸粮通畅；荷载传递明确，结构受力合理；造,型简单、施工方便；填料较少。,仓底选型,六、群仓的建筑设计,/,钢筋混凝土群仓的建筑设计,其一，圆形筒仓仓底结构的钢材消耗一般占整个筒仓钢材消耗的,1735,，平均约,30,；其二，仓底结构的布置合理与否，影响滑模施工的连续性及对计算工作量的简化程度；其三，仓底是否合理，对于卸粮的通畅与否，也影响较大。,(,二,),群仓的剖面设计,1,仓壁高度的选择,72,仓底的型式：,锥形漏斗式仓底、梁板式仓底、通道式仓底。,六、群仓的建筑设计,/,钢筋混凝土群仓的建筑设计,锥形漏斗式仓底,A.,圆锥形漏斗,B.,角锥形漏斗,锥形漏斗式仓底一般适用于15m以下直径的圆形筒仓和较小平面尺寸的矩形筒仓。钢筋混凝土圆形筒仓的仓底普遍采用钢筋混凝土或钢圆锥漏斗，矩形筒仓的仓底可采用钢筋混凝土角锥形漏斗或钢角锥漏斗。,73,六、群仓的建筑设计,/,钢筋混凝土群仓的建筑设计,梁板式仓底,这类仓底结构不受筒仓平面尺寸的限制，当尺寸较大时，可设置为多出口形式，以减少填料的使用量。平板填坡、梁板填坡仓底具有造型简单，便于施工、模板耗率低、出粮口布置灵活等特点，但需要较多填料。,74,六、群仓的建筑设计,/,钢筋混凝土群仓的建筑设计,卸粮通道和填料构成，填料直接落地，仓底与筒壁完全脱开。它具有受力简单、利于施工、节省建材等优点。但填料工程量较大，仓底采光、通风、操作条件差。一般用于大直径筒仓不完全靠自流出料的情况。,通道式仓底,75,仓底与仓壁的连接,：筒仓仓底与仓壁有,整体连接和非整体连接,两种方式。我国已建的绝大多数粮食筒仓均采用整体连接方式。整体连接优点是整体性好，缺点是不便于滑模施工。,六、群仓的建筑设计,/,钢筋混凝土群仓的建筑设计,粮食筒仓常用的仓底与支撑型式,A.,筒壁落地支撑锥斗仓底,B.,柱支撑平板仓底,C.,筒壁落地支撑，环板部分填坡，挂钢板斗,D.,筒壁落地支撑附扶壁柱，后浇环梁及锥斗仓底,E.,仓底落地，隧道式通道,76,六、群仓的建筑设计,/,钢筋混凝土群仓的建筑设计,筒下层高度的确定,：,(1),出粮口位置应满足出粮口中心到筒仓中心距离不超过,d,n,6,。,(2),若每排筒仓布置一条输送设备，且筒仓中心出粮，则筒下层高度较低；若两排筒仓布置一条输送设备，为保证两排筒仓均能完全自流出粮，则筒下层高度较高。,根据工艺要求、地质情况、施工因素等具体情况，筒下层的位置可位于地面以上、半地下或地面以下。对于地下、半地下筒下层应注意解决好筒下层的通风与采光问题。,77,六、群仓的建筑设计,/,钢筋混凝土群仓的建筑设计,仓顶选择,由于筒仓截面尺寸较大，仓顶若采用钢筋混凝土平板，则需厚度较厚。通常仓顶采用钢筋混凝土梁板结构。当圆形筒仓直径大于或等于,15m,时，仓顶也可选用钢筋混凝土正截锥壳、正截球壳等结构。,78,仓上建筑物高度可根据仓顶上部输送设备的型式、数量、筒仓直径及每条输送线供应筒仓排数来确定。通常仓上建筑物由承重,砖墙和钢筋混凝土屋盖,组成，其层数可为单层、也可为两层及两层以上。地震区仓上建筑物宜选用钢筋混凝土框架、钢结构，围护结构宜选用轻质材料。仓上建筑物高度一般为,4.89.0m,。,仓上建筑物高度的确定,六、群仓的建筑设计,/,钢筋混凝土群仓的建筑设计,79,六、群仓的建筑设计,/,钢筋混凝土群仓的建筑设计,仓上建筑,筒仓剖面图,80,仓壁和筒壁外圆相切的圆形群仓，总长度超过,50m,或柱子支承的矩形群仓，总长度超过,36m,时，应设伸缩缝。同时群仓的长宽比不宜大于,3,。,砖混筒仓的仓底应满足卸粮通畅、荷载传递明确、结构受力合理、造型简单、施工方便、填料较少的要求。一般可选用钢筋混凝土锥形漏斗、平板填坡仓底、环板部分填坡挂钢半斗仓底、通道式仓底等类型。,六、群仓的建筑设计,/,钢筋混凝土群仓的建筑设计,砌体群仓的建筑设计,81,六、群仓的建筑设计,/,钢筋混凝土群仓的建筑设计,砌体筒仓平面布置以行列式布置为好，也可根据具体情况采用其它方式进行筒仓布置，如方形筒仓布置成方围仓，圆形筒仓布置成筒围仓等等，,筒围仓和方围仓,A.,筒围仓,B.,方围仓,82,(,一,),钢板筒仓的类型与平面组合,1,钢板筒仓的类型,圆形钢板筒仓可划分为深仓和浅仓。筒仓储粮计算高度与筒仓内径之比大于或等于,1.5,时为深仓；小于,1.5,时为浅仓。浅仓又可划分为漏斗仓,(,无钢竖壁,),和有钢竖壁浅仓。钢板筒仓的仓底有平底和锥形仓底两种。我国钢板筒仓一般均采用锥形仓底，且大多数为全钢锥斗。,2,平面组合,筒仓仓壁间相互独立，最小间距一般为,300500mm,。,六、群仓的建筑设计,/,钢筋混凝土群仓的建筑设计,钢板群仓的建筑设计,83,六、群仓的建筑设计,/,钢筋混凝土群仓的建筑设计,钢板筒仓平面布置,A.,圆形多排筒仓,B.,圆形多排筒仓,L=5001000mm,84,钢板筒仓结构一般分为仓上建筑物、仓顶、仓壁、仓底、仓下支承结构及基础等部分。,1,仓上建筑物,仓上建筑物分设备栈桥、行人栈桥和封闭通廊三种形式,2,仓顶,3,仓壁,(,钢板筒仓仓壁由薄钢板和加劲肋组成,),4,仓底,5,仓下支承结构,(,可选用钢筋混凝土支承结构或砖砌体支承结构,),钢板筒仓的平剖面设计,六、群仓的建筑设计,/,钢筋混凝土群仓的建筑设计,85,六、群仓的建筑设计,/,钢筋混凝土群仓的建筑设计,设备栈桥,是指设置本身具有密闭防雨的机械设备及供工人行走检修的通道。其常用宽度为,1.83.5m,，设备栈桥宽度由设备宽度和检修通道宽度组成，检修通道有双侧布置和单侧布置两种形式。,行人栈桥,是指工人行走检修的通道，常用于两条设备栈桥间的连接过桥等。行人栈桥一般宽度较窄，常用宽度为,1.22.5m,。,封闭通廊,是指设置需要防风雨的机械设备及供工人行走检修的封闭通道。其结构为钢桁架结构，封闭通廊的顶盖与墙体一般采用镀锌成型钢板、玻璃钢瓦、塑料瓦等材料。,86,六、群仓的建筑设计,/,钢筋混凝土群仓的建筑设计,仓顶,一般由五部分组成，即仓顶盖板、上张力圈（上环梁）、下张力圈（下环梁）、檩条,(,斜梁,),和支撑。仓顶为圆锥形顶盖，为便于仓顶排水，仓顶锥形母线与水平夹角可取,20,40,。,87,六、群仓的建筑设计,/,钢筋混凝土群仓的建筑设计,仓下支承结构,可以采用钢结构、钢筋混凝土支承结构，有抗震要求的地方禁止采用砌体支承结构。直径,15m,以下的钢板筒仓，宜采用柱支承、筒壁支承或筒壁与内柱共同支承的架空式仓下支承结构，并采用锥形仓底；,15m,及以上者，仓下支承结构宜采用落地式，并采用平板仓底，或多出口锥形仓底。,88,仓下支承结构,可以采用钢结构、钢筋混凝土支承结构，有抗震要求的地方禁止采用砌体支承结构。直径,15m,以下的钢板筒仓，宜采用柱支承、筒壁支承或筒壁与内柱共同支承的架空式仓下支承结构，并采用锥形仓底；,15m,及以上者，仓下支承结构宜采用落地式，并采用平板仓底，或多出口锥形仓底，,钢板筒仓仓底与仓下支撑,A.,架空式,B.,落地地道式,六、群仓的建筑设计,/,钢筋混凝土群仓的建筑设计,89,(,一,),生产工艺流程和平面布置的关系,七、工作塔的建筑设计,/,工作塔的平面设计,工作塔的平面设计,工作塔是筒库的“生产枢纽”，工作塔的生产工艺流程简单地讲就是利用散粒粮食的自重，用垂直方式自上而下分层布置除尘、计量、清理等工序。,90,工作塔平面设计除满足生产工艺要求外，应使工作塔：平面形式规整，以节省投资，节约土地面积，还应选择经济合理、技术先进的柱网，使工作塔具有较大的通用性，并符合工业化施工的要求；正确地解决采光与通风问题；妥善处理安全疏散及防火措施等。,七、工作塔的建筑设计,/,工作塔的平面设计,91,七、工作塔的建筑设计,/,工作塔的平面设计,工作塔平面形式的选择,工作塔的平面形式和生产工艺流程有着密切关系。在实际工程中，工作塔有矩形、方形、圆形和正多边形等平面形式。除矩形外，工作塔面积利用系数均较低，因此，工作塔宜选用矩形平面为好。一方面，工作塔内生产作业流水线呈直线布置，工艺合理，使用方便；另一方面，从通风、采光和消防等方面，矩形平面是最理想的平面形式。,92,七、工作塔的建筑设计,/,工作塔的平面设计,柱网选择与平面尺寸,柱网选择是平面设计的主要内容之一。柱网的选择与生产工艺流程、设备布置、操作要求、结构型式以及技术经济指标等因素有关，而生产工艺是其中的主要因素。此外，柱网的具体选取还应符合模数化、工业化的要求。,工作塔占地面积的大小，应根据设备最大的一层楼层来计算。根据工作塔各层平面的设备布置情况，以设备为最多楼层决定工作塔占地面积的大小。在合理的布置各机械设备的同时，还应考虑到设备的检修，装拆方便等因素。,93,七、工作塔的建筑设计,/,工作塔的平面设计,结构选型,每座筒库是否建工作塔，应根据筒仓的功能要求而定。实际工程中有三种情况：不设工作塔，只有垂直提升机，该种筒仓不进行清理、计量等工序，直接将粮食通过提升机送进筒仓内；简易工作塔和钢结构塔架，该种筒仓只进行简单清理等工序后将粮食通过提升机送进筒仓内；标准工作塔，该种筒仓进行清理、,计,量等工序，工艺流程较复杂。,工作塔的结构型式，通常采用砖混结构、框架结构、框,-,剪结构和钢结构等。,94,七、工作塔的建筑设计,/,工作塔的平面设计,交通枢纽和生活、辅助用房的布置,工作塔的电梯间和楼梯通常布置在一起，组成交通枢纽。交通设计的主要要求为：交通路线应简捷、明确，联系通行方便；人流通畅，紧急疏散应迅速安全；满足一定的采光通风要求；力求节约交通面积。楼梯间的位置应醒目而便于疏散，应为封闭楼梯间或室外开敞楼梯，底层应对外有直接出口，通常位于工作塔的一端，楼梯的宽度应根据通行人数和建筑防火要求确定，,95,粉尘爆炸所必须的四项基本要素,(,粮食粉尘、发火源、封闭状态和氧气,),必须同时存在，爆炸才能发生。,七、工作塔的建筑设计,/,工作塔的平面设计,采光、防火和防粉尘爆炸,96,(1),重视立筒库在总平面设计中的位置。,(2),建筑内墙面应平整、光滑、并易于清洁，尽量,减少粉尘积聚。,(3),筒仓间不得留有构造上的洞孔和连通气孔。,(4),应采用不发生火花的地面。,(5),工作塔、群仓的仓上空间等产生粉尘的场所，,尽量建成开敞式。,(6),防粉尘爆炸的内墙，应具有一定的防爆能,力，在爆炸压力被泄放室外之前不致倒塌。,(7),在立筒库中有粉尘爆炸危险的场所，均应设置人员紧急出口和泄压设施。,8),合理布置消防系统。,设计时应采取必要的防范措施,七、工作塔的建筑设计,/,工作塔的平面设计,97,有爆炸危险的甲乙类厂房，其泄压面积宜按下式计算，但当厂房的长径比大于,3,时，宜将该建筑划分为长径比不大于,3,的多个计算段，各计算段中的公共截面积不得作为泄压面积：,A=10CV,2/3,七、工作塔的建筑设计,/,工作塔的平面设计,七、工作塔的建筑设计,/,工作塔的剖面设计,工作塔的剖面设计,工作塔层数的确定,生产工艺的要求,层数选择的技术经济分析,地形、地质条件、建筑材料、结构型,式及施工方法等方面的影响,工作塔层高的确定,99,工业建筑立面设计的一般原理对筒库设计都是适用的，立面设计应力求使筒库给人以简洁、朴实、明快和大方的感觉。,七、工作塔的建筑设计,/,工作塔的剖面设计,立面设计,100,从工艺角度来看，群仓和工作塔具有密切联系，距离越近越好；但群仓和工作塔荷载相差较大，平面尺寸也相差很大，若两建筑距离很近，则二者基础的基地应力发生相互影响，易使二者地基强度不足或基础沉降量不一致。为了防止地基产生不均匀沉降，应采取防止不均匀沉降的措施。,七、工作塔的建筑设计,/,工作塔的剖面设计,工作塔与群仓的关系,101,塔架又称转运塔、转接塔，在物料机械化输送线落差和转弯等部位建造的构筑物。是物料连续运输中的重要设施之一，用以设置传送设备的机头、机尾及缓冲仓等。需设置转接塔的部位有：当传送距离过长需要设备搭接时；物料传送过程中需要改变流向时；物料传送过程中需要调节流速或落差时。,塔架可以看做简易工作塔，一般比工作塔占地面积小，,七、工作塔的建筑设计,/,工作塔的剖面设计,塔架的建筑设计,102,103,八、建筑构造,室外工程,1.,筒库外沿，一般地区应做宽度不小于,1.0m,的散水；当筒库位于湿陷性黄土地区时，应做宽度不小于,1.5m,的散水。当筒库位于严寒地区时，应设置不小于,300mm,厚防冻涨层。,2.,筒库和工作塔室内外高差一般取,300mm,。,3.,筒库和工作塔外门应设置坡道和台阶，一般在需要搬运设备的地方设置坡道，仅供人员出入的地方设置台阶。当筒库位于严寒地区时，应设置不小于,300mm,厚的炉渣或沙石等作为防冻涨层。,104,八、建筑构造,外墙面及门窗,1.,钢筋混凝土筒仓当采用滑模工艺施工时，外墙面以采用划水抹光的混凝土外墙为宜，既节约造价，又可形成浑厚的工业建筑形象。当采取倒模工艺施工时可以粉刷水泥砂浆。当有保温或防晒要求时，外壁可以粉刷白色涂料或保温涂料。,2.,工作塔和筒上层、筒下层外墙及门窗尽量采用轻质材,料，以利于泄爆，门窗玻璃应采用安全玻璃。,3.,筒库的外墙色彩应与周围建构