选煤厂浓缩车间是选煤厂的主要生产车间之一,在我国北方寒冷地区须设屋盖,以起保温围护作用。球形薄壳是一种常用的屋盖结构,但球形薄壳施工困难,特别是较大空间的工程。
按传统施工方法,每个屋盖需用（一次投入)近百立方米木材,且术材周转率很低,施工难度大,工期长,用工多,成本高,仅支模一项就占造价的60%~80%。这些因素限制了球形薄壳结构屋盖的推广。
砟子选煤厂2座直径24.2m浓缩车间的球形薄壳屋盖,采用旋转移模工艺,完全取消了木支柱。这种工艺操作简便,大大降低了劳动强度;可节省木材,缩短工期,降低造价;技术经济效益显著。
第1章 工程概况
该工程为钢筋混凝土框架承重、砖墙围护、直径24.2m的圆筒形结构。屋盖为一半径20m的球缺形钢筋混凝土薄壳体;池底中心至壳顶净高13.09m;壳厚100mm;壳下边缘设有一道370mm×550mm的环形拉梁;壳顶为一直径2.50m的天窗;壳与下边缘及顶口边缘在水平宽0.80~1.0m范围内采取局部加强,混凝土均为C20。壳体几何尺寸如图6-2-1所示。
第2章 施工方案
第1节 方案选择
球形薄壳属旋转体结构,可假想将球壳通过中轴呈径向分切为若干对对称的西瓜壳瓣,取其一对作为研究对象,进行模具设计,即将传统的一次性支模化整为零,仅用少量模具,通过多步绕轴旋转移动,形成完整的球壳。但这种被分切后的对称单元壳瓣完全改变了球壳的受力状态,即将双向受力改变为单向受力,脱模后能否成为独立的结构,这种双曲面的壳瓣能否大面积脱模,是方案能否成立的前提。
由于这种上尖下宽的对称结构近似于三铰拱结构。应用三铰拱结构理论对对称单元壳瓣进行了结构验算,并做了模型试验。通过反复验算和多次试验,确认这种结构是能独立成立的,脱模后结构是安全的。