水泥厂跨度50米辅助原料均化库柱面网壳的设计与安装

【摘要】日产2500T熟料水泥厂辅助原料均化库是目前我国中型水泥厂的标准规模，该种库房的顶盖大多数采用跨度50米的柱面网壳，长度300～400米。本文根据20余年来大量的工程实践介绍几种柱面网壳结构形式的技术经济指标及优劣对比，并给出三心园柱面网壳主要参数的计算公式和安装方法。有利于该种结构形式的设计和施工工艺标准化，为减少设计工作量，提高经济效益和方便安装施工有一定指导作用。

【关键词】柱面网壳；设计；安装

1. 概述

（1）水泥厂辅助原料均化库，主要用于煤、粘土、校正材料、铁粉的储存和均化，库房除满足材料的一定储存量外还可以将品质差异的辅助原料进行均化处理，保证水泥熟料品质的稳定性。目前我国日产2500t熟料水泥厂辅助原料均化库顶盖大多采用由两至三个温度区段组成的长度300～400米跨度50米左右，净高25～30米的柱面网壳（见图1）。

（2）水泥厂在我国创办的历史将近百年，它的辅助原料均化库原称联合储库，采用钢筋混凝土柱、钢屋架的单层单跨工业厂房，跨度不过24米，利用天车抓斗进出料，原料储量小，进出库速度慢，不能够适应大产量水泥厂的需要。

（3）1980年后，随着我国改革开放伟大时代的到来，经济建设飞速的发展对水泥的需求量日渐增加，当年的联合储库就变成了今天的模样，材料进出库都是输送皮带，库内有进料机、取料机等设备（工艺平面布置图见图2，工艺剖面图见图3）。

2. 结构形式的确定

2.1三心园柱面网壳。

（1）常用的柱面网壳有单心园和三心园两种形式，单心园柱面网壳适用于跨度及净高较小的情况，它的落地角（园弧的弦端切线与铅垂线之间的夹角）大于0°，而三心园适用于跨度及净高较大的情况，落地角一般为0°，而且可以根据工艺对净孔尺寸的要求调整落地角、半径及园心位置。

图3工艺剖面图

图4三心园柱面网壳横截面图

（2）三心园柱面网壳受力合理、刚度大、施工方便，并且可以充分利用室内空间，降低结构标高。

（3）三心园柱面网壳的几何参数主要有：跨向网格尺寸、跨向网格数、落地角和网壳的厚度，经过对这些参数的调整可以达到对结构优化设计，节约材料并且更有效的满足工艺要求。

（4）目前国内最常用的几种网壳设计绘图软件中，是利用落地角，半径为R1、R2相对应弧长部份的跨向网格数，给出三段园弧的园心及半径，有时需要多次试算才能成功。本文给出根据工艺对使用空间的要求及三段园弧网格尺寸大致相等的原则求出R1、R2的长度及园心O1、O2位置的公式。

2.2三心园柱面网壳R1、R2、X的计算公式推导。