刘兵

摘 要：贮仓对物料贮存、运转以及生产调节等均具有重要作用，就其结构特点进行分析，不仅要求有大容量，还要减少占地，可以在实际应用中顺畅贮卸物料。基于此在对钢贮仓结构进行设计时，需要在现有基础上来确定设计要点，积极应用各项新型技术，对结构布置、结构荷载以及受力特点等进行优化，提高其应用综合效果，本文对此进行了简单分析。

关键词：钢贮仓；结构设计；结构荷载

钢贮仓自重比较轻，在实际应用中安装简便，对比其他贮仓结构形式来讲，其在应用上具有较大优势。就行业发展现状来看，贮仓结构已经由单一使用方法，逐渐转变为集合了计量、装、运、卸自动化以及电气化的多用途整体空间。为充分实现钢贮仓具有的特点，就需要对其结构进行优化设计，保证结构布置、受力以及荷载等方面的合理性。

一、贮仓结构特点分析

贮仓主要包括地面式和高架式两种，用于贮存大宗散粒状物料，在实际生产中应用越来越广泛，两种形式的选择需要根据实际需求来选择。相比高架式贮仓来说，地面式贮仓多一次倒运，同时贮料粉碎率更大，可以在一定程度上增大有效贮量。两种形式结构特点不同，以地面式贮仓为例，一般选择应用圆筒形断面支架，对来料通廊进行有效支撑，作为常见的单筒式支架，多选择在地下设置2条出料通廊，为提高贮仓结构稳定性，要求圆筒支架外径要在5～7m左右[ 1 ]。对于需要覆盖处理的贮仓，可以将来料通廊支撑架设计成拱结构，不仅稳定性更高，还可以降低围护结构设置难度。其中，拱架间距可根据现场要求设计成6～12m。另外，还可以选择悬索、网架等屋盖结构形式。

二、钢贮仓结构设计要点

（一）結构形式设计

矩形钢贮仓常见形式如无钢竖壁漏斗仓与带钢竖壁浅仓两种，其中漏斗仓形式一般为吊挂在梁或者钢筋混凝土竖壁下，大部分为小型贮仓，以单独形式应用，或者是将其作为钢筋混凝土深仓的仓底部分使用[ 2 ]。在对其结构形式进行设计时，重点为钢仓壁水平与垂直加劲肋，一般情况下可以将钢仓壁水平加劲肋间距控制在700～800mm，但是在设计时需要遵循经济性与实用性原则。

第一，对于钢仓上口长宽均在2m以内，并且无钢或钢筋混凝土竖壁的小型钢漏斗，无需设置加劲肋。第二，对于上口长宽和仓体高小于4m，并且仓体计算内力比较小时，结构便可选择应用钢板或者垂直于壁板的角钢水平加劲肋。第三，钢仓上口长宽均在5～6m的情况，需要根据仓提高来选择设计形式。一般高度为4～5m的钢仓，设置一肢水平放置的角钢水平加劲肋；高度为7～8m的钢仓，设置一肢水平放置的角钢水平加劲肋以及附加钢板垂直加劲肋。第四，对于钢仓上口长宽在8～9m，并且具有两个卸料口钢漏斗的情况，应选择用型钢加劲肋处理，并且要对前后两面垂直加劲肋进行有效连接，提高结构稳定性。

（二）结构受力设计

1）无加劲肋。对于矩形钢贮仓来说，不同类型间水平和垂直加劲肋设置方式不同，决定了贮仓结构受力也存在较大差异，需要具体情况具体分析。例如未设置加劲肋的小型漏斗仓，受内部贮料法向压力影响，仓壁板双向受弯，同时还需要承受相邻斜壁传来的水平拉力与竖向荷载产生的斜向拉力。

2）水平加劲肋。对于此种结构形式的钢仓，会由水平加劲肋来承受相邻斜壁传递过来的水平拉力，不会直接作用于仓壁板，同时水平加劲肋还可以承受壁板传来的法向压力引起的弯矩[ 3 ]。但是，壁板也会在法向压力影响下出现单向或者双向受弯，对于竖向荷载产生的斜向拉力，也全部由壁板承受。

3）水平和垂直加劲肋。对于设置了水平与垂直加劲肋的钢仓，在对其结构受力特点进行分析时，可以按照主次梁体系来对壁板以及垂直加劲肋弯矩进行计算。同时，壁板还需要承受双向受弯与斜向拉力，而垂直加劲肋仅需要承受壁板所传递法向荷载产生的弯矩。而水平加劲肋则需要在承受相邻壁板传递过来的水平拉力同时，承受垂直加劲肋以及壁板传递过来的法向荷載引发的弯矩。

4）钢竖壁。分为坐式仓与竖式仓两种，其中坐式仓钢竖壁需要承受内存贮料水平拉力作用下产生的平面外弯矩，以及相邻竖壁传递的水平拉力。竖式仓钢竖壁除了要承受坐式仓相同受力外，下部漏斗传递的竖向拉力也需要承受。对于一般吊式仓钢竖壁上方设置了大量的吊点，受力分析时可以忽略竖壁平面内弯曲。

（三）结构荷载要求

1.恒荷载

钢贮仓受到的恒荷载主要包括结构自重、仓壁内衬自重以及钢仓斗口吊挂给料设备荷载几部分，其中在进行分析时，吊挂给料设备荷载需结合工艺设备专业知识研究，可以向生产制造商询问获得。

2.活荷载

影响活荷载数值主要因素为贮料荷载，为降低结构计算难度，仅需要考虑贮料对仓壁不同方向产生的压力，如水平压力、竖向压力以及法向压力，作为贮料荷载计算依据。第一，竖向压力。仓壁竖向压力计算标准，即火车、卡车等运输设备瞬间将贮料直接卸入到仓内时，贮料会对仓体产生的冲击力以及贮料自重对仓壁产生的竖向压力。其中，以皮带运料方式，或者仓顶设置钢篦子的情况，贮料卸入时产生的冲击力比较小，基本上可忽略其对仓壁产生的竖向压力。第二，水平压力。即任意深度位置贮料内摩擦角对钢仓仓壁单位面积产生的侧向压力。第三，法向压力。即竖向压力与水平压力在仓壁法向投影叠加效果。

（四）贮仓构造设计

1.加劲肋仓壁连接

对于加劲肋与钢仓仓壁相互连接的构造形式，两者间需要选择用双面角焊缝处理。并且为确保水平加劲肋与斜壁间夹角角度合理，还需要将导向板设置在水平加劲肋转角位置，使其可以与垂直加劲肋相互作用。

2.加劲肋连接

在对水平加劲肋和垂直加劲肋进行焊接处理时，需要采用双面焊缝形式。而水平加劲肋之间连接处理，则可以选择应用对接焊缝，但是对于设置成不封闭形式的水平加劲肋，必须要设置构造角钢。

三、结语

钢贮仓在实际生产中应用效果明显，为提高其结构性能，还需要针对其结构特点，对各部分进行设计分析，提高结构稳定性与安全性。

参考文献：

[1] 杨海林，崔林萌，田亚珍.大直径贮仓几个局部构造设计方案简介[J].露天采矿技术，2013，（04）：89-91+96.

[2] 郭海利，陈松.浅谈钢贮仓结构设计要点[J].山西建筑，2009，（12）：88+146.

[3] 崔林萌，崔青.大直径贮仓仓底结构方案的优选[J].露天采矿技术，2008，（02）：29-32.