水泥钢板筒仓设计规范

企业标准

江苏华星重工机械有限公司

水泥钢板筒仓设计规范

2004年12月28日发布 2005年1月28日实施

江苏华星重工机械有限公司 发布

目 次

1 总 则.............................................2

2 术语、符合...........................................2

2.1 术 语..........................................2

2.2 符 号..........................................3

3 一 般 规 定..........................................4

3.1 布 置 原 则.......................................4

3.2 结 构 选型........................................5

4 荷载与荷载效应组合....................................5

4.1 基 本 规 定........................................5

4.2 水泥荷载..........................................6

4.3 地 震 作 用........................................8

4.4 荷载效应组台......................................9

5 结 构 设 计...........................................10

5.1 基 本 规 定........................................10

5.2 仓 顶...........................................10

5.3 仓 壁...........................................11

5.4 圆锥漏斗仓底......................................15

5.5 支承结构与基础....................................17

6 构 造..............................................17

6.2 仓 顶...........................................17

6.2 仓 壁...........................................17

6.3 仓 底...........................................18

6.4 支承结构及洞口....................................18

7 工 艺 设 计...........................................19

7.1 一 般 规 定........................................19

7.2 设 备 选 用........................................19

7.3 除 尘 系 统........................................19

8 电气与配套设施.........................................20

8.1 一 般 规 定........................................20

8.2 配 电 线 路........................................20

8.3 照 明 系 统........................................20

8.4 自动控制系统.......................................20

8.5 水泥测控系统......................................21

8.6 防雷接地系统......................................21

附录B 主要水泥散料的物理特性参数........................22

附录C 储水泥荷载计算系数................................23

附录D 旋转壳体在对称荷载下的薄膜内力....................26

本规范用词说明...........................................29

1 总 则

1.0.1 为在水泥钢板筒仓设计中贯彻执行国家技术经济政策，做到安全适用、

技术先进、经济合理，制定本规范。

1.0.2 本规范适用于储存水泥散料，平面形状为圆形且中心装、卸水泥的钢板

筒仓设计。

1.0.3 本规范适用于焊接、螺旋卷边钢板及螺栓装配波纹钢板的圆形筒仓。

1.0.4 水泥钢板筒仓的设计工作寿命不应少于20年。

1.0.5 水泥钢板筒仓结构的安全等级为二级，抗震设防类别为丙类，耐火等级

可按二级。

1.0.6 本规范结构设计依据现行国家标准《建筑结构设计统一标准》制定。水

泥钢板筒仓设计，除应符合本规范外，尚应符合国家现行的有关标准、规范的规

定。

2 术语、符合

2.1 术 语

2.1.1 筒仓 silo

贮存水泥散料的直立容器。其平面为圆形、方形、矩形、多边形或其他的几

何形。

2.1.2 仓顶 top of silo

封闭仓体顶面的结构。

2.1.3 仓上建筑物 building above top of silo

按工艺要求建在仓顶上的建筑。

2.1.4 仓壁 silo wall

与水泥散料直接接触或直接承受水泥散料侧压力的仓体竖壁。

2.1.5 仓下支承结构 supporting structure of silo bottom

基础以上、漏斗以下支承仓体的结构，包括筒壁、柱、扶壁柱等。

2.1.6 筒壁 supporting wall

平面为圆形，支承仓体的立壁。

2.1.7 漏斗 hopper

筒仓下部卸出水泥散料的结构容器。

2.1.8 深仓 deep bin 浅仓 shallow bin

按筒仓储水泥计算高度与仓内径之比，划分为深仓和浅仓。

2.1.9 单仓 single silo

不与其他建、构筑物联成整体的单体筒仓。

2.1.10 仓群 group silos

多个且成组布置的筒仓群。

2.1.11 星仓 interstice silo

三个及多于三个联为整体的筒仓间形成的封闭空间。

2.1.12 填料 filler

仓底填坡的材料。

2.1.13 整体流动 mass flow

卸水泥过程中，仓内水泥散料的水平截面成平面向下的流动。

2.1.14 管状流动 funnel flow

卸水泥过程中，仓内水泥散料的表面成漏斗状向下的流动。

2.1.15 中心卸水泥 concentric discharge

卸水泥过程中，仓内水泥散料沿仓体几何中心对称向下的流动。

2.1.16 偏心卸水泥 eccentric discharge

卸水泥过程中，仓内水泥散料沿仓体几何中心不对称向下的流动。

2.2 符 号 2.2.1 几何参数 ——地面至仓壁顶的高度 ——储水泥的计算高度

——计算深度，由仓顶或储水泥锥体重心至计算截面的距离 ——筒仓内径 ——筒仓半径

——筒仓壁厚，钢板厚度

——筒仓水平净截面水力半径 ——自然对数的底

——漏斗壁对水平面的夹角 2.2.2 计算系数

——储水泥侧压力系数

——仓壁竖向受压稳定系数

——仓储水泥动态水平压力修正系数

——深仓储水泥动态竖向压力修正系数

——深仓储水泥动态摩擦力修正系数

2.2.3 水泥散料的物理特性参数

——重力密度

——储水泥对仓壁的摩擦系数

——储水泥的内摩擦角 2.2.4 钢材性能及抗力 ——钢材的弹性模量

——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

——受压构件临界应力

2.2.5 作用和作用效应

——储水泥作用于仓壁单位面积上的水平压力标准值

——储水泥作用于单位水平面上的竖向压力标准值

——储水泥作用于仓壁单位面积上的竖向摩擦力标准值 ——储水泥作用于漏斗斜面单位面积上的法向压力标准值 ——储水泥作用于漏斗斜面单位面积上的切向压力标准值 ——弯矩设计值，有下标者，见应用处说明 ——轴向力设计值，有下标者，见应用处说明 ——剪力设计值，有下标者，见应用处说明

——拉应力或压应力，有下标者，见应用处说明

3 一 般 规 定

3.1 布 置 原 则

3.1.1 水泥钢板筒仓的平面及竖向布置应根据工艺、地形、工程地质及施工条

件等，经技术经济比较后确定。

3.1.2 仓群宜选用单排或多排行列式平面布置（图3.1.2）。筒仓净距不应小于

400mm；当采用独立基础时，可按基础设计确定；落地式平底仓，应根据清仓设

备所需距离确定。

3.1.3 方案设计时，可按下式估算储水泥高度：

（3.1.3） 式中 h

——储水泥计算高度；

——地基承载力标准值；

——储水泥的重力密度。

3.1.4 水泥钢板仓群，不应利用星仓储水泥。

3.1.5 筒仓与筒仓、筒仓与工作塔之间的输送设备地道应设置沉降缝。

3.1.6 筒仓与筒仓、筒仓与工作塔之间的栈桥设计，应考虑相邻构筑物由于地

基变形引起的相对位移。当满足本规范第5.5.3条要求时，相对水平位移值可按

下式确定：

b≤ （3.1.6）

式中 h——室外地面至仓顶的高度。

3.2 结 构 选 型

3.2.1 钢板筒仓结构可分为仓上建筑、仓顶、仓壁、仓底、仓下支承结构及基

础六个基本部分（图3.2.l）。

3.2.2 仓上设置的工艺输送设备及操作检修平台宜采用敞开式钢结构通道，当

有特殊使用要求时，也可采用封闭式走廊。

3.2.3 钢板筒仓仓顶应设计为带上、下环梁的正截锥壳钢板仓顶或正截锥空间

杆系仓顶结构。

3.2.4 筒仓仓壁为波纹板、螺旋卷边板时，应采用低碳合金钢板。

3.2.5 钢板筒仓可采用钢或钢筋混凝土仓底及仓下支承结构。

直径10m以下时，宜采用由柱或筒壁支承的架空式仓下支承结构及锥斗仓底；

直径12m以上时，宜采用落地式平底仓，地道式出料通道（图3.2.5）。

4 荷载与荷载效应组合

4.1 基 本 规 定

4.1.1 钢板筒仓的结构设计，应考虑以下荷载：

1 永久荷载：结构自重、固定设备重等；

2 可变荷载：储水泥荷载、仓顶吊挂电缆荷载、仓顶及仓上建筑活荷载、雪

荷载、风荷载等；

3 地震作用。

4.1.2 各种荷载的取值，除本规范规定者外，均应按现行国家标准《建筑结构

荷载规范》的规定执行。

4.1.3 储水泥的物理特性参数，应由工艺专业通过试验分析确定。当无试验资

料时，可参考本规范附录B所列数据。

4.1.4 计算储水泥荷载时，应采用对结构产生最不利作用的储水泥品种的参数。

计算储水泥对波纹钢板仓壁的摩擦作用时，应取储水泥的内摩擦角。

4.1.5 水泥钢板筒仓按下列规定划分为深仓与浅仓：筒仓内储水泥的计算高度与筒仓内径d的比值大于或等于1.5时为深仓；小于1.5时为浅仓。 4.1.6 储水泥计算高度与水平净截面水力半径，应按下列规定确定： 1 水力半径按下式计算：

（4.1.6） 2 储水泥计算高度h按下列规定确定：

上端：储水泥顶面为水平时，取至储水泥顶面；储水泥顶面为斜面时，取至

储水泥锥体的重心。

下端：仓底为锥形漏斗时，取至漏斗顶面；仓底为平底时，取至仓底顶面；

仓底为填料填成漏斗时，取至填料表面与仓壁内表面交线的最低点。

4.1.7 钢板筒仓的风载体型系数可按下列规定取值：仓壁稳定计算：取1.0；筒

仓整体计算：独立筒仓取0.8，仓群取1.3。

4.2 水泥 食 荷 载

4.2.1 考虑水泥对筒仓的作用时，应包括以下四种力：

1 作用于筒仓仓壁的水平压力；

2 作用于筒仓仓壁的竖向摩擦力；

3 作用于筒仓仓底的竖向压力；

4 作用于筒仓仓顶的吊挂电缆拉力。

4.2.2 深仓储水泥静态压力的标准值，应按下列公式计算（图4.2.2）：

1 计算深度S处，储水泥作用于仓壁单位面积上的水平压力标准值按下式计算：

（4.2.2-1）

2 计算深度S处，储水泥作用于单位水平面上的竖向压力标准值按下式计算：

（4.2.2-2）

3 计算深度S处，储水泥作用于仓壁单位面积上的竖向摩擦力标准值按下式计算：

（4.2.2-3）

4 计算深度S处，储水泥作用于仓壁单位周长上的总摩擦力标准值按下式计算：

（4.2.2-4） 式中

——储水泥的重力密度；

——筒仓水平净截面的水力半径；

——储水泥对仓壁的摩擦系数；

——自然对数的底；

——储水泥侧压力系数，按本规范附录C表C.1取值。

4.2.3 在深仓卸水泥过程中，储水泥作用于筒仓仓壁的动态压力标准值，应以

其静态压力标准值乘以动态压力修正系数。

深仓储水泥动态压力修正系数，应按表4.2.3取值。

表4.2.3 深仓储水泥动态压力修正系数

深仓部位 系数名称 动态压力修正系数值

仓 水平压力修正系数

≤/3 1+3/ 壁

2.0 ＞/3

摩擦压力修正系数 1.1

仓

底

注：/竖向压力修正系数 钢漏斗 混凝土漏斗 平 板 1.3 1.3 1.0 ≥3时，表中值应乘以1.1。

4.2.4 浅仓储水泥压力的标准值，应按下列公式计算（图4.2.4）：

1 计算深度S处，作用于仓壁单位面积上的水平压力标准值按下式计算：

（4.2.4-1）

2 若储水泥计算高度h大于或等于15m，且筒仓内径d大于或等于10m时，储

水泥水平压力除按上式计算外，尚应按本规范（4.2.2-1）式计算，二者计算结

果取大值；此外， 还应按下式计算筒仓内壁单位面积上的竖向摩擦力标准值：

（4.2.4-2）

3 计算深度S处，作用于单位水平面上的竖向压力标准值按下式计算：

（4.2.4-3）

4.2.5 作用于圆形漏斗壁上的储水泥压力标准值可按下式计算：

1 漏斗壁单位面积上的法向压力标准值为： 深仓：

浅仓：

2 漏斗壁单位面积上的切向压力标准值为： 深仓：

浅仓：

式中 （4.2.5-1）

（4.2.5-2） （4.2.5-3） （4.2.5-4） ——储水泥竖向压力标准值。对于深仓，可取漏斗顶面之值；对于浅

仓，可取漏斗顶面与底面的平均值。

4.2.6 吊挂于仓顶的测温电缆，计算其作用于仓顶结构的吊挂荷载时，应考虑电缆自重、水泥摩擦力及电缆突出物对储水泥阻滞而产生的拉力。

当电缆为圆截面，且直径无变化，表面无突出物时，储水泥摩擦引起的电缆总拉力标准值，应按下式计算：

式中 k

——计算系数1.5～2.0；浅仓取小值，深仓取大值；

——电缆直径；

——电缆在储水泥中的长度；

——储水泥对电缆表面的摩擦系数；

——电缆最下端处，储水泥的竖向压力标准值。

4.3 地 震 作 用

4.3.1 水泥钢板筒仓可按单仓计算地震作用，且：

1 可不考虑水泥对于仓壁的局部作用；

2 落地式平底钢板筒仓可不考虑竖向地震作用。

4.3.2 在计算筒仓的水平地震作用时，取储水泥总重的90％作为其重力荷载代表值，重心仍取储水泥总重的重心。

4.3.3 落地式平底钢板筒仓的水平地震作用，可采用振型分解反应谱法，也可采用下述简化方法进行计算：

1 筒仓底部的水平地震作用标准值可按下式计算：

（4.3.3-1）

2 水平地震作用对筒仓底部产生的弯矩标准值可按下式计算：

（4.3.3-2）

3 沿筒仓高度第，质点分配的水平地震作用标准值可按下式计算：

（4.3.3-3） 式中 G——筒仓自重（包括仓上建筑）的重力荷载代表值；

——储水泥的重力荷载代表值；

——集中于第i质点的重力荷载代表值；

——筒仓自重（包括仓上建筑）的重心高度；

——储水泥总重的重心高度；

——第i质点的重心高度；

——地震影响系数最大值，对地震烈度为6、7、8度时分别取0.04、

0.08及0.16。

4 仓上建筑分配的水平地震作用应乘以增大系数3，但增大部分不向下传于仓壁构件。

4.3.4 柱子支承或柱与筒壁共同支承的钢板筒仓，水平地震作用可按单质点或多质点体系模型，采用底部剪力法计算。仓上建筑分配的水平地震作用应乘以增大系数3，但增大部分不向下传于仓壁构件。

4.4 荷载效应组台

4.4.1 水泥钢板筒仓结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷载，按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载效应组合，并取各自的最不利组合进计设计。

4.4.2 水泥钢板筒仓按承载能力极限状态设计时，应采用荷载效应的基本组合，荷载分项系数应按下列规定取值：

1 永久荷载分项系数：对结构不利时，取1.2；对结构有利时，一般取1.0；筒仓抗倾覆计算，取0.9。

2 可变荷载分项系数：储水泥荷载取1.3；其他可变荷载取1.4。

3 地震作用取1.3。

4.4.3 水泥钢板筒仓按正常使用极限状态设计时，应采用荷载效应短期组合，荷载分项系数均取1.0。

4.4.4 水泥钢板筒仓进行荷载组合时，可变荷载组合系数应按下列规定取用：

1 无风荷载参与组合时，取1.0。

2 有风荷载参与组合时，水泥荷载取1.0；其他可变荷载取0.6。

3 有地震作用参与组合时，水泥荷载取0.9；地震作用取1.0；雪荷载取0.5；风荷载不计；楼面可变荷载：按实际考虑时取1.0，按等效均布荷载时取0.6。

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5 结 构 设 计

5.1 基 本 规 定

5.1.1 钢板筒仓结构，应分别按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计。

5.1.2 钢板筒仓结构，按承载能力极限状态进行设计时，应采用荷载设计值和材料强度设计值，计算内容包括：

1 所有结构构件及连接的强度、稳定性计算；

2 筒仓整体抗倾覆计算；

3 筒仓与基础的锚固计算。

5.1.3 钢板筒仓结构，按正常使用极限状态进行设计时，应采用荷载的标准值，对根据使用要求需控制变形的结构构件进行变形验算。

5.1.4 钢板筒仓结构及连接材料的选用及设计指标，应按现行国家标准《钢结构设计规范》GBJ 17和《冷弯薄壁型钢结构技术规范》GBJ 18的规定采用。

5.2 仓 顶

5.2.1 正截锥壳钢板仓顶，可按薄壁结构进行强度及稳定计算。

5.2.2 由斜梁、上下环梁及钢板组成的正截锥壳仓顶（图5.2.2），不计钢板的蒙皮作用，应设置支撑或采取其他措施，保证仓顶结构的空间稳定性。仓顶构件

内力可按空间杆系计算。

筒仓直径小于20m，在对称竖向荷载作用下，仓顶构件内力可按下述简化方法计算：

1 斜梁按简支计算，其支座反力分别由上下环梁承担。上下环梁按本规范第

5.2.3条计算；

2 作用于上环梁的竖向荷载由斜梁平均承担；

3 作用于斜梁的测温电缆吊挂荷载，由直接吊挂电缆的斜梁承担。

5.2.3 正截锥壳仓顶的上下环梁可按以下规定计算：

1 上环梁应按压、弯、扭构件进行强度和稳定计算。在径向水平推力作用下，上环梁稳定计算可参照本规范第5.4.4条第一款规定执行；

2 下环梁应按拉、弯、扭构件进行强度计算；

3 下环梁计算不考虑与其相连的仓壁共同工作。

5.2.4 斜梁传给下环梁的竖向力，由下环梁均匀传给下部结构。

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5.3 仓 壁

5.3.1 深仓仓壁按承载能力极限状态设计时，应考虑以下荷载组合：

1 作用于仓壁单位面积上的水平压力的基本组合（设计值）：

（5.3.1-1）

2 作用于仓壁单位周长的竖向压力的基本组合（设计值）：无风荷载参与组合时：

有风荷载参与组合时：

有地震作用参与组合时：

（5.3.1-4） 式中 q

——永久荷载作用于仓壁单位周长上的竖向压力标准值；

——储水泥作用于仓壁单位周长上的总摩擦力标准值；

——风荷载作用于仓壁单位周长上的竖向压力标准值；

——地震作用于仓壁单位周长上的竖向压力标准值；

——仓顶及仓上建筑可变荷载作用于仓壁单位周长上的竖向压力标

准值；

——可变荷载的组合系数，按本规范第4.4.4条规定取值。

5.3.2 浅仓仓壁按承载能力极限状态设计时，荷载组合可参照本规范第5.3.1条规定执行。

5.3.3 钢板筒仓仓壁无加劲肋时，可按薄膜理论计算其内力；有加劲肋时，可选择下述方法之一进行计算：

1 按带肋壳壁结构，采用有限元方法进行计算；

2 加劲肋间距不大于1.2m时，采用折算厚度按薄膜理论进行计算；

3 按本规范第5.3.5条规定的简化方法进行计算。

5.3.4 焊接钢板筒仓与螺旋卷边钢板筒仓，不设加劲肋时，仓壁可按以下规定进行强度计算：

1 在储水泥水平压力作用下，按轴心受拉构件进行计算： ≤ （5.3.4-1）

2 在竖向压力作用下，按轴心受压构件进行计算： ≤ （5.3.4-1） 式中

——仓壁环向拉应力设计值； ——仓壁竖向压应力设计值； ——仓壁厚度；

——钢材抗拉或抗压强度设计值。

3 在水平压力及竖向压力共同作用下，按下式进行折算应力计算： ≤ （5.3.4-3）

- 11 -

（5.3.1-2）

（5.3.1-3）

式中取拉应力（）为正值，压应力（）为负值。

4 仓壁钢板采用对接焊缝拼接时，对接焊缝应按下式进行计算： ≤或 （5.3.4-4） 式中

——垂直于焊缝长度方向的拉力或压力设计值； ——对接焊缝的计算长度；

——被连接仓壁的较小厚度； 、——对接焊缝抗拉、抗压强度设计值。

5.3.5 钢板筒仓设置加劲肋时，可按下述简化方法进行强度计算：

1 仓壁应满足水平方向抗拉强度要求，按本规范（5.3.4-1）式计算； 2 仓壁为波纹钢板时，不考虑仓壁承担竖向压力，全部竖向压力由加劲肋承担；仓壁为焊接平钢板或螺旋卷边钢板时，取宽为2b的仓壁与加劲肋构成组合

构件（图5.3.5），承担竖向压力。

3 加劲肋或加劲肋与仓壁构成的组合构件，按下式进行截面强度计算：

（5.3.5-1） ≤ （5.3.5-2） 式中

——加劲肋或组合构件截面拉、压应力设计值；

——加劲肋或组合构件承担的竖向压力设计值； ——竖向压力

对加劲肋或组合构件截面形心的弯矩设计值；

——加劲肋或组合构件净截面面积；

——加劲肋或组合构件净截面弹性抵抗矩；

——加劲肋中距（弧长）。

5.3.6 加劲肋与仓壁的连接，应按以下规定进行强度计算：

1 单位高度仓壁传给加劲肋的竖向力设计值按下式计算：

（5.3.6-1） 式中

——仓壁单位面积重力标准值；

——仓顶与仓上建筑永久荷载作用于仓壁单位周长上的竖向压力标

- 12 -

准值；

——仓顶与仓上建筑可变荷载作用于仓壁单位周长上的竖向压力标

准值；

——计算截面以上仓壁高度。

2 当采用角焊缝连接时，按下式计算：

式中

≤ （5.3.6-2） ——按焊缝有效截面计算，沿焊缝长度方向的平均剪应力；

——角焊缝有效厚度；

——仓壁单位高度内，角焊缝的计算长度；

——角焊缝强度设计值。

3 当采用普通螺栓或高强螺栓连接时，按现行国家标准《钢结构设计规范》的有关规定进行计算。

5.3.7 钢板筒仓在竖向荷载作用下，仓壁应按薄壳弹性稳定理论或下述方法进行稳定计算：

1 在竖向轴压力作用下，按下式计算： ≤

（5.3.7-1）

（5.3.7-2） 式中

——仓壁竖向压应力设计值；

——竖向荷载下仓壁的临界应力；

2 ——钢材的弹性模量，取2.06×105N/mm；

——仓壁的计算厚度，有加劲肋且间距不大于1.2m时，可取仓壁的折算

厚度，其他情况取仓壁厚度；

——筒仓半径；

——竖向压力下仓壁的稳定系数。

2 在竖向压力及储水泥水平压力共同作用下，按下式计算： ≤

（5.3.7-3）

（5.3.7-4） 式中 k——有内压时仓壁的稳定系数。

3 仓壁局部承受竖向集中力时，应在集中力作用处设置加劲肋，集中力的扩

散角可取30°（图5.3.7）。并按下式验算仓壁的局部稳定：

≤ （5.3.7-5）

- 13 -

式中

——局部压应力；

——竖向压力下仓壁的稳定系数。

5.3.8 无加劲肋的仓壁或仓壁区段（图5.3.8），在水平风荷载的作用下，可按

下式验算空仓仓壁的稳定性： ≤

（5.3.7-6）

（5.3.7-7） 式中

——所验算仓壁或仓壁区段内的最大风压设计值；

——所验算仓壁或仓壁区段内的最小风压设计值； ——所验算仓壁或仓壁区段高度；

——仓壁厚度，当所验算仓壁或仓壁区段范围内仓壁厚度变化时，应取

最小值；

——不均匀荷载修正系数。

5.3.9 无加劲肋的螺旋卷边钢板筒仓，仓壁弯卷处（图5.3.9）可按下式进行抗

弯强度计算：

≤ （5.3.9） 式中 q

——水平风荷载作用于仓壁单位周长上的竖向拉力设计值；

——永久荷载作用于仓壁单位周长上的竖向压力设计值，分项系数取

- 14 -

1.0； ——卷边的外伸长度；

——仓壁厚度。

5.4 圆锥漏斗仓底

5.4.1 圆锥漏斗仓底可按以下规定进行强度计算（图5.4.1）：

1 计算截面Ⅰ-Ⅰ处，漏斗壁单位周长的经向拉力设计值：

式中

（5.4.1-1） ——计算截面处储水泥竖向压力标准值；

——计算截面以下漏斗内储水泥重力标准值；

——计算截面以下漏斗壁重力标准值；

——计算截面处漏斗的水平直径；

——漏斗壁与水平面的夹角。

2 计算截面Ⅰ-Ⅰ处，漏斗壁单位宽度内的环向拉力设计值：

（5.4.1-2） 式中 ——储水泥作用于漏斗壁单位面积上的法向压力标准值。

3 漏斗壁应按下式进行强度计算：

1）单向抗拉强度：

经向：

- 15 -

环向：

≤ （5.4.1-3）

2）折算应力： 式中

≤ （5.4.1-4） ≤ （5.4.1-5） ——漏斗壁环向拉应力； ——漏斗壁经向拉应力；

——漏斗壁厚度。

5.4.2 圆锥漏斗仓底与仓壁相交处，应设置环梁（图5.4.2）。环梁与仓壁及漏

斗壁的连接可采用焊接或螺栓连接。

当环梁与仓壁及漏斗壁采用螺栓连接时，环梁计算不考虑与之相连的仓壁及漏斗壁参与工作。

当环梁与仓壁及漏斗壁采用焊接连接时，环梁计算可考虑与之相连的部分壁板参与工作，共同工作的壁板范围按下列规定取值：共同工作的仓壁范围取0.5 ，但不大于15t；

共同工作的漏斗壁范围取0.5 ，但不大于15t。 其中 t、

——仓壁与环梁相连处的厚度和曲率半径；

、——漏斗壁与环梁相连处的厚度和曲率半径。

5.4.3 环梁的设计（图5.4.3），应考虑以下荷载： 1 由仓壁传来的竖向压力q及其偏心产生的扭矩q确定）； 2 由漏斗壁传来的经向拉力Nm及其偏心产生的扭矩5.4.1条确定）。

可分解为水平分量及垂直分量（q按本规范第5.3.1条em（按本规范第

（图5.4.3b）； 3 在环梁高度范围内作用的储水泥水平压力可忽略不计。

5.4.4 环梁按承载能力极限状态设计时，应进行以下计算： 1 在水平荷载作用下环梁的稳定计算：

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≤ （5.4.4-1） 式中

——环梁截面（按本规范第5.4.2条确定）的惯性矩；

——环梁的半径；

——单位长度环梁的临界径向压力值。

2 环梁截面的抗弯、抗扭及抗剪强度计算。

3 环梁与仓壁及漏斗壁的连接强度计算。

5.5 支承结构与基础

5.5.1 仓下支承结构为钢柱时，柱与环梁应按空间框架进行分析。

5.5.2 仓壁必须锚固在下部构件上。采用锚栓锚固时，间距可取1～2m，锚栓的

拉力应按下式计算：

（5.5.2）

式中 T——每个锚栓的拉力设计值；

——风荷载或地震荷载作用于下部构件顶面的力矩设计值；

——筒仓竖向永久荷载设计值，分项系数0.9；

——筒仓直径；

——锚栓总数，不应少于6。

5.5.3 筒仓基础计算应符合下列规定：

1 仓群下的鳖体基础，应考虑空仓、满仓的最不利组合；

2 基础边缘处的地基应力不应出现拉应力；

3 基础倾斜率不应大于0.002，平均沉降量不应大于200mm。

6 构 造

6.2 仓 顶

6.1.2 仓上建筑的支点宜在仓壁处，不得在斜梁上。若荷载对称，支点也可在仓顶圆锥台上。较重的仓上建筑或重型设备，宜采用落地支架。

6.1.2 仓顶坡度宜为1︰5～1︰2，不应小于1︰10；仓顶四周应设围栏，设备廊道、操作平台栏杆高度不应小于1200mm。

6.1.3 测温电缆不得直接吊挂于仓顶板上。

6.2 仓 壁

6.2.1 波纹钢板、焊接钢板仓壁，相邻上下两层壁板的竖向接缝应错开布置。焊接钢板错开距离不应小于250mm。

6.2.2 波纹钢板仓壁的搭接缝及连接螺栓孔，均应设密封条、密封圈。

6.2.3 筒仓仓壁在满足结构计算要求的基础上，尚应考虑外部环境对钢板的腐蚀及储水泥对仓壁的磨损，并采取相应措施。

6.2.4 竖向加劲肋接头应采用等强度连接。相邻两加劲肋的接头不宜在同一水

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平高度上。通至仓顶的加劲肋数量不应少于总数的25％。

6.2.5 竖向加劲肋与仓壁的连接：波纹钢板仓宜采用镀锌螺栓连接；螺旋卷边仓宜采用高频焊接螺栓连接；螺栓直径与数量应经计算确定，直径不宜小于8mm，间距不宜大于200mm；当采用焊接连接时，焊缝高度取被焊仓壁较薄钢板的厚度；螺旋卷边仓咬口上下焊缝长度均不应小于50mm。施焊仓壁外表面的焊痕必须进行防腐处理。

6.2.6 竖向加劲肋宜放在仓壁内侧。仓壁内不应设水平支撑、爬梯等附壁装置。

6.2.7 仓壁下部开设入孔时，洞口尺寸宜取Ф220mm。均应采取密封措施。

6.3 仓 底

6.3.1 圆锥漏斗仓底由环梁和斗壁组成（图6.3.1）。

6.3.2 斗壁可由经向划分的梯形板块组成，每块板在漏斗上口处的长度不能小于1.0m。

6.3.3 斗口宜设计为焊接整体结构，其上口直径不宜大于2.0mm下口尺寸应满足工艺要求。

6.3.4 仓底在装配后内表面应光滑，不得滞留储水泥。

6.3.5 当采用流化仓底出水泥或选用平底仓时，其仓底应按工艺要求设计。

6.4 支承结构及洞口

6.4.1 仓下钢支柱截面及间距应由计算确定，支柱与筒壁宜采用缀板连接（图

6.3.1）；缀板根据计量数据确定。

6.4.2 钢支柱应设柱间支撑，每个筒仓下不宜少于两道。当往间支撑上下两段设置时，宜设柱间水平系杆。

6.4.3 采用平底仓设计时筒壁与基础顶面接触处应设泛水坡，防止雨水进入仓下空间。

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7 工 艺 设 计

7.1 一 般 规 定

7.1.1 工艺设计应根据钢板筒仓总仓容、使用功能、作业要求、进出水泥方式等条件，经技术经济比较后确定。

7.1.2 工艺设计内容应包括：工艺流程、设备选用、除尘系统及料位控制等。 7.1.3 钢板筒仓数量较多且作业复杂时，应设置工作塔。钢板筒仓数量少且作业简单时，可不设置工作塔，经水泥管直接入仓。

7.1.4 工艺设备布置应满足设备吊装、操作及维修空间要求。

7.1.5 直径10m以下钢板筒仓宜采用自流式出水泥方式，仓底坡度应＞45°。

7.1.6 平底钢板筒仓可选用螺旋输送机输出水泥或其他输出水泥设施。 7.1.7 工艺设计应提出各种工艺作业的运行顺序。

7.2 设 备 选 用

7.2.1 选择的设备应具备安全可靠、高效低耗、操作方便、体积小、噪音低、等性能。

7.2.2 应根据作业要求选择配置下列主要设备：水平及垂直气力输送、清理、计量、除尘等设备。

7.2.3 设备的生产能力应根据仓容量及运输工具、接卸设施的作业时间计算确定。

7.2.4 间歇作业设备前后衔接部位应配置缓冲仓，其容量应根据系统作业能力计算确定。

7.2.5 水泥管设计应满足下列要求：水泥管材料宜采用3～4mm无缝钢管。 7.2.6 对震动、噪声较大的设备，应采取减震、隔音、消声措施。

7.3 除 尘 系 统

7.3.1 钢板筒仓除尘设计，应包括除尘设备布置、除尘设备选择等。

7.3.2 除尘设计应按下列参数选用：500T以下过滤面积不得小于24平方，500T以上根据具体吨位乘以0.05系数选择；

7.3.3 集尘设备宜露天布置。可设置在仓顶，好可设置在筒仓下部进行集中除尘。

7.3.4 集中除尘底部应设蝶阀。

7.3.5 除尘系统设计时，应说明系统的开启顺序及操作要求。

8 电气与配套设施

8.1 一 般 规 定

8.1.1 钢板筒仓仓群的电力负荷等级宜为三级。

8.1.2 钢板筒仓仓群及工作塔属粉尘爆炸危险区域。其危险区域等级划分、电气设备的防护等级、配电线路防护要求均应符合国家相关的规定。

8.1.3 钢板筒仓及工作塔必须设置防雷系统。电气设备、配电线路均应采取防尘及安全防护等措施。

8.2 配 电 线 路

8.2.1 配电线路应选用铜芯绝缘导线或铜芯电缆，设计其额定电压不应低干线路的工作电压。

8.2.2 配电线路允许载流量设计不得小干线路计算电流。

2

2

8.2.3 室内导线及电缆的最小截面：动力、照明线路1.5mm；控制线路1.0mm。 8.2.4 室内配电线路可采用下列敷设方式：

1 绝缘导线应穿金属管明敷或暗敷，暗敷钢管的覆盖层不得小于40mm； 2 塑料护套电缆宜采用电缆桥架敷设。

8.2.5 动力线路和控制线路宜分开敷设；当动力、控制线路电压相同时可共管敷设。

8.2.6 电气管线穿越墙及楼板的孔洞，应用非燃材料堵塞密闭。

配线钢管应采用螺纹连接且不小于5扣。所有配电线路中间不得有接头。

8.3 照 明 系 统

8.3.1 水泥钢板筒仓仓群的照明设计应符合现行国家标准《工业企业照明设计标准》GB 50034的有关规定。

8.3.2 水泥钢板筒仓仓群及辅助设施的照度推荐值见本规范附录E。

8.3.3 照明与动力宜分开配电、单独计量，当照明线路电流大于30A时，应采用三相供电，其中性线截面积应按最大一相电流选择。照明系统应有保护措施。 8.3.4 工作塔各层、仓上建筑、仓下通廊照明宜分别采用集中控制方式。每一单相照明回路中，电流不宜超过15A；灯具数量不宜超过25盏。

8.3.5 工作塔、仓上建筑、仓下通廊应选用高效、节能的照明灯具，严禁采用高温灯具；控制室宜选用日光灯；辅助设施宜选用白炽灯或日光灯等。

8.3.6 楼梯间、仓上建筑、仓下通廊、变配电室、控制室等重要场所，应设应急照明灯。

8.4 自动控制系统

8.4.1 水泥钢板筒仓仓群可根据需要设自动控制系统。 8.4.2 自动控制系统应具备以下功能：

1 满足工艺要求；

2 对用电设备提供安全保护； 3 用电设备及生产作业线的联锁； 4 紧急停止操作和故障报警； 5 现场手动操作；

6 显示工艺流程状况、设备运行状态及运行参数。

8.4.3 设备多且工艺流程复杂时，宜采用集中控制系统，由可编程序控制器及计算机组成；当设备少、工艺流程简单时宜采用分散手动控制。

8.4.4 水泥钢板筒仓应设料位传感器；重要设备宜设安全检测传感器件。必要时可设监视装置。

8.4.5 现场应设粉尘防爆检修电源箱。

8.5 水泥测控系统

8.5.1 水泥钢板筒仓可根据储水泥需要设水泥测控系统。 8.5.2 水泥情测控系统应具备以下功能：

1 自动巡回检测、手动定仓定点检测、超限报警等； 2 防雷击。

8.6 防雷接地系统

8.6.1 水泥钢板筒仓防雷设计应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057中第二类防雷建筑物的防雷要求。

8.6.2 工作塔应在屋顶设置避雷网（带）、针或利用金属构件作为接闪器。屋顶避雷网网格尺寸不应大于10m×l0m、12m×8m。当斗式提升机高出工作塔屋顶时，应设避雷针保护，避雷针应与操作平台焊接并距斗式提升机3m，保护范围应高出斗式提升机顶端2m以上。

避雷网（带）、针、金属构件及操作平台均应与引下线牢固连接，引下线可按下列方式设置：

1 工作塔为钢筋混凝土结构时，利用其结构通长主钢筋，每处不应少于2根，主钢筋必须焊接连接。

2 工作塔或斗式提升机塔架为金属焊接结构时，利用其自身。

8.6.3 水泥钢板筒仓防雷设计应利用仓顶围栏与仓上通廊作接闪器。仓上通廊

2

与仓顶围栏应焊接相连。引下线可用镀锌扁钢，镀锌扁钢截面不应小于48mm，厚度不应小于4mm。

8.6.4 工作塔及每个水泥钢板筒仓引下线数目均不应少于2处，间距不应大于18m，且应对称布置。

8.6.5 接地装置可利用基础钢筋，纵横钢筋应焊接相连，其冲击接地电阻不应大于10Ω。当仓群基础不相连及基础留有变形缝时，应采用扁钢或圆钢焊接相连，并留充分的变形量。扁钢截面不应小于100mm，厚度不应小于4mm；圆钢直径不应小于12mm。

8.6.6 工艺设备的构架、金属管道应做防静电接地，接地电阻不应大于100Ω。防静电接地、防雷接地、保护接地装置宜合并设置，接地电阻应满足其中最小值的要求。

8.6.7 低压线路宜全线采用电缆直埋地敷设；架空线路应在入户处转接铠装电缆直埋地引入，其埋地长度不应小于15m。并应在转接处装设避雷器。电缆的金属外皮、避雷器及绝缘子铁脚应与防雷接地装置相连或单独接地。

附录B 主要水泥散料的物理特性参数

表B 主要水泥散料的物理特性参数

重力密度（） 内摩擦角

3（°） （kN/m） 水泥 干粘土 铁粉 石灰石 铁精矿 无烟煤 烟煤 中煤 煤粉 粉煤灰 焦炭

6.0 8.5 7.8 8.0 7.5 7.0 16 14 16 16 16 16 27 8.0~12.0 8.0~11.5 12.0~14.0 8.0~9.0 7.0~8.0 6

35 30 28 25 25 40 30 30 35 33 33 35 30~34 25~40 25~40 35~40 25~30 23~30 40

摩擦系数

对混凝土板 0.50 0.42 0.42 0.40 0.40 0.40 0.58 0.58 0.50 0.55 0.50 0.50 0.50 0.5~0.6 0.5~0.6 0.5~0.6 0.55 0.55 0.80

对钢板 0.35 0.30 0.32 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.30 0.35 0.30 0.35 0.36 0.30 0.30 0.30 0.40 0.40 0.50

附录C 储水泥荷载计算系数

表C.1 ，值

值(o)

(o20 0.490

0.909 0.872 0.832 0.789 0.772 0.754 0.745 0.736 0.719 0.701 0.684 0.666 0.658 0.649 0.633 0.617 0.602 0.588 0.581 0.574 0.561 0.550

0.406 0.893 0.852 0.805 0.755 0.734 0.713 0.703 0.698 0.672 0.651 0.631 0.611 0.601 0.592 0.573 0.555 0.537 0.520 0.512 0.504 0.490 0.476

30 0.333 0.881 0.833 0.781 0.725 0.701 0.678 0.667 0.655 0.632 0.608 0.586 0.563 0.552 0.542 0.520 0.500 0.480 0.461 0.452 0.443 0.426 0.412

35 0.271 0.869 0.818 0.760 0.699 0.673 0.648 0.636 0.623 0.598 0.572 0.547 0.523 0.511 0.499 0.476 0.453 0.431 0.411 0.401 0.391 0.373 0.356

40 0.217 0.850 0.804 0.742 0.677 0.650 0.622 0.609 0.595 0.568 0.540 0.514 0.487 0.475 0.462 0.437 0.413 0.389 0.367 0.357 0.346 0.327 0.309

0.172 0.852 0.793 0.727 0.657 0.629 0.600 0.586 0.571 0.543 0.513 0.486 0.457 0.444 0.430 0.404 0.378 0.354 0.380 0.320 0.308 0.287 0.265

0.132 0.845 0.783 0.715 0.642 0.612 0.581 0.566 0.551 0.521 0.491 0.432 0.418 0.404 0.376 0.376 0.349 0.324 0.299 0.287 0.276 0.254 0.234

K=tg2(45。-Ф/2)的值

表C.2 值

0.97 0.98 0.99

0.01 0.49 0.387 0.02 0.50 0.393 0.03 0.51 0.399

0.621 0.625 0.628 0.632 0.639 0.647

1.90 0.850 1.92 0.853 1.94 0.856 0.859 1.98 0.862 2.00 0.865

0.04 0.405 1.00 0.05 0.53 0.411 0.06 0.54 0.417

1.02 1.04

0.07 0.423 1.06 0.654 0.871 0.08 0.56 0.429 0.09 0.57 0.432

1.08 1.10

0.660 0.667

2.10 0.878 2.14 0.884

0.10 0.440 1.12 0.674 0.871 0.11 0.59 0.446 0.12 0.60 0.451

1.14 1.16

0.680 0.687

2.10 0.878 2.15 0.884

0.13 0.457 1.18 0.693 0.905 0.14 0.62 0.462 0.15 0.63 0.467

1.20 1.22

0.699 0.705

2.40 0.909 2.45 0.914

0.16 0.473 1.24 0.711 0.918 0.17 0.65 0.478 0.18 0.65 0.483

1.26 1.28

0.716 0.722

2.55 0.922 2.60 0.926

0.19 0.488 1.30 0.727 0.929 0.20 0.68 0.498 0.21 0.69 0.498

0.32 1.34

0.733 0.753

2.70 0.933 2.75 0.939

0.22 0.593 1.36 0.743 0.939 0.23 0.71 0.508 0.24 0.72 0.513

1.38 1.40

0.748 0.753

2.85 0.942 2.90 0.945

0.25 0.518 1.42 0.758 0.948 0.26 0.74 0.523 0.27 0.75 0.528

1.44 1.46

0.763 0.768

3.00 0.950 3.10 0.955

0.28 0.532 1.48 0.772 0.959 0.29 0.77 0.537

1.50

0.777

3.30 0.963

0.30 0.78 0.542 1.52 0.781 3.40 0.967

0.31 0.546 1.54 0.786 0.970 0.32 0.80 0.551 0.33 0.81 0.555

1.56 1.58

0.790 0.794

3.60 0.973 3.70 0.975 3.80 0.978 3.90 0.980 4.00 0.982

0.34 0.559 1.60 0.798 0.35 0.83 0.561 0.36 0.84 0.568

1.62 1.64

0.802 0.806

0.37 0.573 1.60 0.798 0.978 0.38 0.86 0.577 0.39 0.87 0.581

1.62 1.64

0.802 0.806

3.90 0.980 4.00 0.982

0.40 0.585 1.72 0.821 1.00 0.41 0.89 0.589 0.42 0.90 0.593

1.74 1.76

0.824 0.828

0.43 0.597 1.78 0.831 0.44 0.92 0.601 0.45 0.93 0.605

1.80 0.82

0.835 0.838

0.46 0.699 1.84 0.841 0.47 0.95 0.613 0.48 0.96 0.617

1.86 1.88

0.844 0.847

附录D 旋转壳体在对称荷载下的薄膜内力

本规范用词说明

1 为便于在执行本规范条文时区别对待，对于要求严格程度不同的用词说明如下：

l）表示很严格，非这样做不可的用词：

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用词：

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用词： 正面同采用“宜”，反面同采用“不宜”；

表示有选择，在一定条件下可以这样做的用词采用“可”。

2 条文中指明应按其他有关标准、规范执行的写法为“应按……执行”或“应符合……要求或规定”。非必须按指定的标准、规范执行的写法为“可参照……”。

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