中华人民共和国国家标准
钢筒仓技术规范
Code for design of steel silo structures
GB 50884-2013
主编部门:中国有色金属工业协会
批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期:2013年12月1日
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第52号
住房城乡建设部关于发布国家标准《钢筒仓技术规范》的公告
现批准《钢筒仓技术规泡》为国家标准,编号为GB 50884-2013,自2013年12月1日起实施。其中,第4.1.1、4.2.2、5.1.2、6.1.2条为强制性条文,必须严格执行。
本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
2013年6月8日
前言
本规范是根据原建设部《关于印发<2007年工程建设标准规范制订、修订计划(第二批)>的通知》(建标[2007]126号)的要求,本规范由中国瑞林工程技术有限公司会同有关单位共同编制完成。
本规范在编制过程中,规范编制组经广泛调查研究,认真总结钢筒仓工程建设经验,参考国内、外相关行业标准的有关内容,并在广泛征求意见的基础上编制本规范。
本规范共分8章和4个附录,主要技术内容包括:总则、术语和符号、基本规定、荷载与荷载效应组合、圆形钢筒仓、矩形钢筒仓、支承结构与基础、内衬与防护等。
本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。
本规范由住房城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由中国有色金属工业工程建设标准规范管理处负责日常管理,由中国瑞林工程技术有限公司负责技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送中国瑞林工程技术有限公司技术质量部(地址:江西省南昌市红角洲前湖大道888号,邮政编码:330031)。
本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人:
主编单位:中国瑞林工程技术有限公司
参编单位:天津水泥工业设计研究院有限公司
中冶京诚工程技术有限公司
西安有色冶金设计研究院
中国矿业大学(北京)
福州大学
中国石化集团南京设计院
主要起草人:徐世晖 左菊林 李大浪 高连松 关晓松 吴灵宇 陈军武 吴丽丽 林翔 吕辉勇 朱颂华 沈虹波 黄恒平 董超 任存斌
主要审查人:熊进刚 朱建平 侯越 郭立湘 段建华 李世虎 叶菲 李寿明 刘惠东 付国顺 武力
▼ 展开条文说明
1 总则
1.0.1 为在钢筒仓设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,制定本规范。
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1.0.2 本规范适用于符合下列条件的钢筒仓设计:
1 建材、煤炭、冶金、化工、石化行业;
2 水平平面形状为圆形或矩形;
3 采用中心装、卸料方式;
4 贮存的物料为固体散料。
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1.0.3 钢筒仓的设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行的有关标准的规定。
2 术语和符号
2.1 术语
2.1.1 钢筒仓 steel silo
平面为圆形、方形、矩形、多边形或其他几何形状的贮存散料的直立钢容器。
2.1.2 仓顶 top of silo
封闭仓体顶面的结构。
2.1.3 仓壁 barrel
钢筒仓与贮料直接接触且承受贮料侧压力的仓体竖壁。
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2.1.4 漏斗 hopper
仓体底部收小口的部分,卸出贮料的容器。
2.1.5 筒壁 supporting wall
平面与仓体相同,支承仓体的立壁。
2.1.6 仓下支承结构 supporting structure of silo bottom
钢筒仓基础以上仓体以下的支承结构。
2.1.7 斜壁 inclined wall
构成漏斗的倾斜仓壁。
2.1.8 深仓 deep bin
贮料计算高度hn与圆形仓内径dn或与矩形仓的短边bn之比大于或等于1.5时的钢筒仓。
2.1.9 浅仓 shallow bin
贮料计算高度hn与圆形仓内径dn或与矩形仓的短边bn之比小于1.5时的钢筒仓。
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2.1.10 单仓 single silo
不与其他建、构筑物联成整体的单体钢筒仓。
2.1.11 排仓 silos in line
按单线排列并联为整体的矩形钢筒仓。
2.1.12 群仓 group silos
三个或多于三个非单线排列且联为整体的矩形钢筒仓。
2.1.13 填料 filler
用于仓底构成卸料斜坡的填充材料。
2.1.14 内衬 liner
用于仓底,漏斗及部分仓壁的保护、抗磨耗且有利于贮料流动的衬砌。
2.2 符号
2.2.1 几何参数
an——矩形钢筒仓长边;
bn——矩形钢筒仓短边;正方形钢筒仓边长;
dn——圆形钢筒仓内径;
h——仓壁高度;
hn——贮料计算高度;
hh——漏斗高度;
r——圆形钢筒仓的半径;
t——仓壁、漏斗或筒壁厚度;
a——漏斗壁与水平面的夹角;
ρ——钢筒仓水平净截面的水力半径。
2.2.2 计算系数
Ch——贮料水平压力修正系数;
Cv——贮料竖向压力修正系数;
Cf——贮料摩擦压力修正系数;
K——侧压力系数;
α1——相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数值;
Kp——仓壁竖向受压稳定系数;
γ——贮料重力密度;
μ——贮料与仓壁的摩擦系数;
φ——贮料的内摩擦角。
2.2.3 作用
Fk——作用于矩形钢筒仓仓壁上的集中荷载标准值;环线轴力标准值;
pfk——贮料作用于计算截面以上仓壁单位周长上的总竖向摩擦力标准值;
Phk——贮料作用于仓壁单位面积上的水平压力标准值;
pnk——贮料作用于漏斗斜壁单位面积上的法向压力标准值;
Pvk——贮料作用于仓底或漏斗顶面处单位面积上的竖向压力标准值;贮料顶面或贮料锥体重心以下距离h处单位面积上的竖向压力标准值;
Ptk——漏斗壁单位面积上切向压力标准值;
Pyk——均化仓仓壁上的水平压力标准值。
2.2.4 作用效应
Nh——矩形浅仓仓壁的水平拉力;角锥形漏斗壁的水平拉力;
Nv——矩形浅仓仓壁的竖向力;
Ninc——角锥形漏斗壁的竖向力;
N——角锥形漏斗壁交角顶部的斜向拉力。
2.2.5 其他
s——贮料顶面或贮料锥体重心至所计算截面处的距离;
γ——贮料的重力密度;
E——钢材的弹性模量;
f——钢材抗拉、抗压强度设计值;
——对接焊缝抗拉强度设计值;
——对接焊缝抗压强度设计值;
——角焊缝抗拉、抗压和抗剪强度设计值;
σcr——-受压构件临界应力。
3 基本规定
3.1 一般规定
3.1.1 钢筒仓结构的设计使用年限不应少于25年。
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3.1.2 钢筒仓结构的安全等级宜为二级,抗震设防类别宜为丙类,地基基础设计等级宜为乙级。当与其他建筑连为一体时,钢筒仓的安全等级、抗震设防类别及地基基础设计等级不应低于建筑物的等级和类别。
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3.1.3 钢筒仓的耐火等级应符合国家现行有关标准的规定。
3.1.4 储存粉尘及其他易爆性物料的钢筒仓,相关工艺专业应根据不同的贮料特性分别设置防爆、泄瀑、防静电、防明火及防雷电等设施。
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3.1.5 独立布置的钢筒仓应设置沉降观测点(岩石地基除外)。
3.1.6 钢筒仓与毗邻的建(构)筑物之间或群仓地基土的压缩性有显著差异时,应采取防止不均匀沉降的措施。
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3.1.7 钢筒仓设计文件中,应对首次装卸料要求、沉降观测及标志设置等予以说明。
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3.2 材料
3.2.1 为保证钢筒仓的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏,应根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度、工作环境和气候条件等因素选用钢材牌号和材性。
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3.2.2 钢筒仓的材料宜采用Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢,其质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700和《低合金高强度结构钢》GB/T 1591的有关规定,并不应低于B级。当采用其他牌号的钢材时,应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的有关规定。
3.2.3 钢筒仓采用的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证,焊接结构还应具有碳含量以及冷弯试验的合格保证。
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3.2.4 钢筒仓仓壁为波纹板、螺旋卷边板、肋型钢板时,应采用热镀锌或合金钢板。
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3.2.5 钢铸件采用的铸钢材质应符合现行国家标准《一般工程用铸造碳钢件》GB/T 11352的有关规定。
3.2.6 对处于外露环境,且对耐腐蚀有特殊要求或在腐蚀性气体和固态介质作用下的筒仓结构,宜采用Q235NH 、Q345NH和Q415NH牌号的耐候结构钢,性能和技术条件应符合现行国家标准《耐候结构钢》GB/T 4171的有关规定。
3.2.7 钢筒仓的连接材料应符合下列要求:
1 手工焊接采用的焊条,应符合现行国家标准《非合金钢及细晶粒钢焊条》GB/T 5117或《热强钢焊条》GB/T 5118的有关规定。选择的焊条型号应与主体金属力学性能相适应。对直接承受动力荷载或振动荷载且需要验算疲劳的结构,宜采用低氢型焊条;
2 自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和相应的焊剂应与主体金属力学性能相适应,并应符合现行国家标准《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB/T 5293和《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》GB/T 12470的有关规定;
3 普通螺栓应符合现行国家标准《六角头螺栓C级》GB/T 5780和《六角头螺栓》GB/T 5782的有关规定。
4 高强度螺栓应符合现行国家标准《钢结构用高强度大六角头螺栓》GB/T 1228、《钢结构用高强度大六角螺母》GB/T 1229、《钢结构用高强度垫圈》GB/T 1230、《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB/T 1231或《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB/T 3632的有关规定;
5 圆柱头焊钉(栓钉)连接件的材料应符合现行国家标准《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》GB/T 10433的有关规定;
6 铆钉应采用现行国家标准《标准件用碳素钢热轧圆钢》GB/T 715中规定的BL2或BL3钢;
7 锚栓宜采用现行国家标准《碳素结构钢》GB/T 700中规定的Q235钢或《低合金高强度结构钢》GB/T 1591中规定的Q345钢。
3.2.8 钢筒仓结构及连接材料的设计指标,应按现行有关国家标准《钢结构设计规范》GB 50017和《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018的有关规定执行。
995'>《钢筒仓技术规范》GB 50884-2013本规范用词说明
1 为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
1) 表示很严格,非这样做不可的:
正面词采用“必须”;反面词采用“严禁”;
2) 表示严格,在正常情况下均应这样做的:
正面词采用“应”;反面词采用“不应”或“不得”;
3) 表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:
正面词采用“宜”;反面词采用“不宜”;
4) 表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。
引用标准名录
《建筑地基基础设计规范》GB 50007
《建筑结构荷载规范》GB 50009
《建筑抗震设计规范》GB 50011
《建筑设计防火规范》GB 50016
《钢结构设计规范》GB 50017
《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GB 50018
《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50046
《有色金属工程设计防火规范》GB 50630
《碳素结构钢》GB/T 700
《标准件用碳素钢热轧圆钢》GB/T 715
《钢结构用高强度大六角头螺栓》GB/T 1228
《钢结构用高强度大六角螺母》GB/T 1229
《钢结构用高强度垫圈》GB/T 1230
《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》GB/T 1231
《低合金高强度结构钢》GB/T 1591
《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》GB/T 3632
《耐候结构钢》GB/T 4171
《非合金钢及细晶粒钢焊条》GB/T 5117
《热强钢焊条》GB/T 5118
《埋弧焊用碳钢焊丝和焊剂》GB/T 5293
《六角头螺栓C级》GB/T 5780
《六角头螺栓》GB/T 5782
《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》GB/T 10433
《一般工程用铸造碳钢件》GB/T 11352
《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》GB/T 12470
《钢结构防火涂料》GB 14907
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