安全验证
: 3?  布?置原则及结》构选型 】 ? 3.1  一】般规定 》 —3.:1.1  深、浅】仓的:分类是为了》简化计算人为—设定的?国外大多《数筒仓设计规范也如!此划分但并不完全】统一人们按贮料对】仓壁作用力的变化来!划定一个界限由于贮!料在仓壁上产生【的摩:擦力:对其水?平侧压力的》影,响使贮?料作用于仓壁上侧】压力的分布规律【出现线性与非—线性之别贮》料深度越大》摩擦:力的影响也就越大】作用于仓壁》上侧压力《的分:。布也就越接近非【线,性反:之接近线性但不等】于线:性(图1) 】。 !    筒仓—贮,料作用力的计算世】。界各国的筒仓规范】大多数釆用J—anssen理论其!贮料作用《于仓壁任意》。。高,度处:单,位面积上《水平压力的变—化为曲线如图1所示! —   ? 由图1可以看【出在:侧壁围成的有限【空间中散体物料【。对侧壁的作用—与在无限长壁上【的,作用特性完全不同】后者属于散体—力学的平面问题可按!平面挡墙计算如槽仓!或小型矩《形浅:仓但筒仓的》受力状态《即使:对于槽仓或小型矩形!浅仓无疑也是—属于散体力学有【限空间理论的范畴】釆用库仑或》兰金理论进行计算】也是一?种简化方《法但可以《。符合工程设计的要】求 》     —有些国家(》如美国)的筒仓规范!计算贮料的作—用时从来不》分深、?浅仓完全按Ja【nssen公式计算!仓壁任?意高度处的贮料压】力按散体《力,学的原理物》料,在仓壁上的作用也】没有深、浅》。仓之分实践》表明工程设计不能脱!离理论但又不完【全等于纯理论在【不违:背以上原则并确【保结:构安全且便于计算】钢筋用量《及,配置的前《提下将?筒仓:划分为深仓和—浅仓是完全》必要的也是可行的各!国对深仓、》浅仓:。。的划分?方法通常有 !     (1)!按平面为圆形的筒】仓仓壁的高》度与其直径之比或】平,面,为矩形的筒仓—的仓壁?高度与其《。短边之比来划分【根据国内《近年来广大设计者】对,原,规范深仓、浅仓的】划分提出《的建议按散体物料】在有限空间中—对筒仓作用力的【。分,析参考?欧标(Eu》r,oc:ode)及其他国外!筒仓:。设计规范修订为h】n/bn小于或【等于0.4》为矩形浅仓h—n/dn大于—0.4小于或等于1!.0为圆形浅仓hn!/d:n大于1《.0且小于1—。.5:的,圆形筒仓及h—n/b?n大于0.》4且小于1.5的】矩形筒仓是介于【浅仓及?深仓之间仓型由【于所储物料的—物理力学参数不同】若按:本标准?的计算方法物—料对筒仓的作用力】在某些情况下按浅】仓计算对《结构的安全有利在另!一些条件下可—能按深仓计算有利】为此:遇到这类《仓型:时可能得出》完全不?同的:结果筒仓工程设【计,以保:证工:程绝对安全为—。终极:目标故对于这—种仓型的《筒仓应釆用两种计算!结果中的《最大值 !    对于hn/!dn小?于0.4《且底部为固》定端的圆《形筒仓?。贮料对仓《壁的:。作用与挡墙或小【型,矩形浅仓《的作:用无异但仓壁的【基础对仓壁无约【束作用时筒仓设【计则可能以环向应】力为控制值 】 ,。  ?。   对于h—n,/bn大于》。0.4的矩形筒仓】。可按贮料的破裂【面,划分深仓及浅仓 ! ?    《 无论哪一种划分方!法总有?一个突变《界面总要由贮料【。压力的不连续函数代!替连续函数》在其临界点处仓壁】。压力的计算值—总会发生《。突变因此只能取【其计算?的不:利值作为《深仓或浅仓物料压】力的设计值 —。 ?     (2)!另一种划分方—法是:按贮料的破裂面来】划分当贮《料破裂面与贮料顶】面相交?时为:浅仓贮料《破裂面与仓》壁相交时为深仓(】图2) 】 【。 : ?  :。       【式中θ贮料破裂角;! —  :   ?    《 ,。  φ贮料内摩擦】角 —     》对于小型筒》仓及大型圆形浅仓】选择破裂《面的划分方法更为】。简便但设计》者应考?虑,到破裂面可能—有不同?的,起始点从漏》斗的:顶部或?底部作为《起始点会有不同【的结果对小》型筒仓?可按图2的规定【进,行计算仓壁落地的大!型,圆形浅仓只能从仓】壁与底板的交接处】作,为起始点 【    — 综:上所述本标准釆用】的划分方法可—以满足?上述压力的分布原则!与其他的方法相【比更为简便同时【也能满足筒仓设计】的需要多年来—我国的实《。践表明选择第—一种划分《法是适宜的本次修订!只,对限定条件的—具体数值做了调【整深仓、浅仓—的划分?原则没?有改变 】     本标准】系根据现行国—家标准工程结—构可靠性设计统【一,标准GB 》50153》和建筑?。结构可靠度》设计统一标准—GB ?50068的基本】。原则编?。制的根据这两个标准!本,标准制定了第3.】1.1条《~第3.1》.5条的规定一般】情况下?钢筋混凝土》筒仓不作为临—时建:筑,也不是容易更换【的建筑结构》。筒仓:具有不同物料储【、装、?运的使用功能设计】使用年限《及,相应的设计基准期均!为50年50—年的使用年限是与】我国:现,行相关标《准的规定相》一致的也是根据我】国现有?的技术?条件(材料特—性、材料的各种计算!参数及施工质量等】综合技术指》标协调后)确定【的50年《的使用年限》系指设计者必须承担!的法定?。技术:负,。责的年限超过50】年的有?效期后不管工程出】现任何问题设计者】将不再承担设计责任!钢筋:混凝土筒仓并非是只!。。要超过50年—结,。构就会?立即破?坏或倒塌也就—是说:。使用:50年后只》要,未遭:到不可抗拒的—自然:及人为地破坏筒仓】仍可能具有继续使用!的价:值和能力但当其储】存与:原设计不《同的贮料或》改变原筒《仓的设计使用功能时!就必须确定继续使】用的技术条》。件和新的执行标准】并经有?资质的鉴定单—位进行必要的—鉴定认可后》方能继续《使用否?则会因使用》条件及?设计基准期的改【变造成工程》事故严重《。者使其破坏或倒塌;!本标准为国家—钢筋:混凝土筒仓设计【的通用标准并非【某行业的行业标准其!适用范围在总则第】1,。.0.2条中有明确!限定50年的设计】使用年限也可—能不满足《个别行业、个别【工程的要求》但本标准必》须,符合:我,国建设标准的统一】性对使?用年限超过50【年的筒仓设计者可按!特殊工程《处理;筒仓结—构在工业建筑中不是!一个孤立的构筑【物是工业企业贮运系!。统的一部分贮存原料!及,成品的筒《仓其结构的破坏有】可能给整个工业【生产:带来严重的后果【按照:现行国家标准—工,程结构可靠性设计统!一标准GB —50153-20】08第A.1.【1条的?规定筒仓的安全【等级不应低于二级用!于,对国计民生有严【重影响的工业企【。业,的筒仓可《根据具?体情况调整其—工程设计的安全【等级:但也不应低于—二级筒仓结构通【常,都与其他生产工艺】的,工业建筑组合或连接!在,一,起不管所连建筑【的等级?如何筒仓设计仍按】本条规定的等—级执行 《 3.1】.3:  生命线》。工程:(,life《line engi!neeri》ng)系指维—持城市生存功能【系统和国计民生【。有,重大影响的工程包括!供水、排水、电力】、燃气及石油—管,线等:能源供给系统的工程!。;,电话、广《播电视及《情报通?讯系统的工程;【大型医疗、公路【、铁路交通系统【的重要工程等—筒仓作为单独—构筑物?。不能算作《生命:线工程但会是生命线!工程系统中重要环】节的组成部》分其工程《。质量的优劣》能严重?影响:生,命,线工程的《。运,行如与人们生活【密,切相:。关的:大型供热、》热电联产工程—等为确保《其在各种灾害—出现时满足安全【运,行的要求必须—建造大型《储煤筒?仓目前这种筒仓【的最大?直径已达一百多米这!种大:型圆形浅仓贮—料的重?力荷载是由地基【直接:承,受的:其对:。地基条件重要性【的要求不亚于—对其仓壁承载能力】。的要求?。现行国?家标准建筑地—。基基础设计》规范G?B 500》0,7-20《11第3.0.2】条、湿陷性黄土地】区建:。筑规范G《B 50025【-2004》第6:.1.1条》对设计等级为甲、】乙,级建筑物的地基均】有不同的明确规定】因此上述影响生【命线工程《中筒仓的地》基设计应比非生命线!。工程的筒仓地基提】高,一级这也是本标准】制定本条规定必须遵!守的原则和》依据 — 3.《。1.4?  筒仓的贮料不】应包:括,。易爆物料《筒,仓,的爆炸源《主要是易爆气体及】粉尘当其浓度到达起!爆,条件时便会产生爆】炸因此贮《料工艺设《计应釆取必》要,的防尘、通风设施在!此条件下对不可控】的有害气体》、粉:尘易爆的危害—性,及对筒仓结》构设计的要求—应由相?关工艺设计专—业提供筒仓必须釆取!防爆、泄爆措—施时可按工艺专业】提供:的泄爆要求》在仓壁的顶部—开洞洞?口宜釆用《易破裂的材料封【闭以便在爆炸产生时!能及时?泄爆使爆炸能量得】到释放从而减—少爆炸对结构的【破坏作用除发—生爆:炸频繁的筒》仓外对发生》爆炸概率很小的筒】仓,筒仓设?计完全没有必要【按爆炸?力的大小计算筒仓】承载力若工艺—专业所提供的爆炸】力不准确反而给工】程带来隐患或浪费】设计提前设置—好泄爆设施比—没有把握的计算【更可靠;有》些地区的煤仓由【于卸料不通畅竟【釆,用雷管在仓》内进行爆破致—使仓壁破裂或—倒塌这种《粗放的管《理也是筒《。仓爆炸的原因之【一应该绝对》避免为了避免以【。上,原因造成的工程【损坏及人员》的伤亡?本条作为强制—性条文必须严格执行! 3【.,1.:5 : 建:。筑物防雷保护—按年平均雷暴日【的大小和建筑物【的高度划《分为三类筒仓的【。贮,料种类繁多特性【复,杂不同地区的雷暴日!各不相同且》差,异很大过细的—定量分类很难确定为!此,本条规定《存储具有粉尘—、含毒?害气体及其他易爆贮!料且具有爆炸危【。险的筒仓其》防雷保护不应—低,于二类?其他筒?。仓可按三类防雷【保护设计 】    》 圆形筒《仓施工时由于沿筒】仓仓壁?圆周布置的纵—向受力钢筋外形相同!或相似釆用筒仓【受力钢筋作为—。避雷引?下线时在混凝土【分层浇注《后无法再找到原已施!焊的钢筋继续施焊未!施焊:的,钢筋在混《凝土振捣过程中【极易错位利用错【位不连续施焊的钢】筋作避?雷引下线无》法保证良好的导电性!众所周?知钢筋混《凝土通常被认为是耐!。。久性良好是重—要,建筑结构《必用的重要材料之一!其耐久?性有时甚至超过了钢!结构但很多钢—筋混凝土《建筑结构在远—没有达到设计使用】。年限之前就开始破坏!了混凝土《结构破坏后的修【复比钢结构还—。要,困难原?。国家建委组织—的对重庆《、南京、无锡等地一!些使用三十多年的建!筑物调查表》明C1?8混凝土碳化深度一!般达20m》。m~50m》m有些工程》使用3年~7年后】C38混凝土—碳化深度达10mm!C28达15m【。mC18达25mm!1995年~19】98年间煤炭系【。。统对全?国煤矿44项50】年代~8《0年代后期》建成的工程调查【表明碳化厚度为【10mm《~73mm》设计界以往釆用的】办法是加厚钢筋的保!护,。层然而混凝土的碳】化主要是《在外因条件》影响下内部发—生,变化造成的混凝土】碳化前初始的—pH值一《般大于?12呈弱碱》性混凝土中所有化】学,反应都是带电离子的!电化反?。应钢筋表面会形【成一种稳定、—致密钝化的保护【膜,(难溶于《水的F?。e2:O3和Fe》3O4)《可有效?抑制电位差造成的】电化学反应》当将钢筋焊》接连通作为避雷引下!线,后将形成电》子通路避《雷引下线(导线【)中的电流将改变】钢筋钝化《膜,的电位?差无疑将会加速【。电,化学反应混凝—土的不均匀性—成千上万相互贯【通的微细孔隙造成C!O2和?SO2等酸性—气体或?酸性软水如酸雨【等进入混凝土内【与混凝土内的空隙】溶,液氢氧化钙[Ca】(OH)2]发【生化学反应生成【中性的盐和水方【程,如下 C!O,2+Ca(OH)】。2,→CaCO3↓+H!2O 《 《SO:2+Ca(OH【)2:→CaS《O3↓+H》2O 》 ?    当弱碱性的!p,H值降?到临界值后钢筋【表面的?钝化膜将消》失钢筋开始锈—蚀,、膨胀致使保护【层脱落达《到一定程度后使【结构承载能力退【。化直至失效甚至造成!筒仓的崩裂、破【坏和倒塌从而大【。。大缩:短,结,构的使用年限 !。。     【混凝:土碳:化理论的研究—表明虽然碳化—后可以?提高混凝土的抗压】强度:但,直接利用结》构,的受力钢筋作为【避雷引?。下线又是《促使混凝土碳—化的重?。。要原因之一》故本标?准,规定严禁《使用受力《钢筋作为避》雷引下线并作为强制!性,规定筒?仓避:雷设计可《釆,。。用外置?。专,用引:下线的传统做法引下!线的预埋件》不应与?仓内的钢筋》连接本条第》1款、第2款—和第3款《为强制性条款必须】。严格执?行本条规定与其他标!准规范有矛盾—时筒仓设计应—按本标准执行 【 , 3.1.】6  实《践表明在仓壁—内、外增加》抹面容易掩盖混【凝土的施工缺陷影】响,工程质量的验—收抹:面往往不能》与仓壁混凝土牢固连!接脱落后不易—发现且不《。易修复这种面—。。层对:混凝土?也不能起《到有效的保》护作用而且还—会给施工带来麻烦没!有特殊的理由不应】再设抹面《层 3.!1.7  为—了提高混凝》土早期强度、—钢筋:防锈及防止混凝【土碳化后严重—影响混凝土结—构设计使用年限等原!因,掺入混凝土的—各种添加剂及—涂层的使《用必须?符合环保《要求对于食品工业】使用的筒仓尤为重】要,。筒仓结构设》计者若需要在混凝土!。内加入添加剂或【涂料时除《应保:证不影响筒仓设计使!用年限?外还:应得到?相关工艺专业—的,认可本条为》强制性条文必须严】格,执行 】3.:1.9  筒—仓与一般建筑结构相!。比通常荷载大且比】较集中?。在软弱地《基上筒仓沉降较大】。与相邻建《构筑物的沉降—差设计时应根据荷载!及地基参数严格控制!投产后应将》按本标准第3—.1.11》条的要求设置的观】测点:的实测资料》与设计值进行比较以!便釆取措施控制变】形,所谓防止《不均:匀沉降?的措施?主要是?指两个?。。方面的措施一个【措施:是预留沉降》缝另:一,个措施是对两个建(!构,)筑:物之:间的连接结构釆用简!支结构或悬》臂结构使之适应因】地基变?形对其产生的影【响或增?加地基处《理措施?减少或控制地基【的不均匀变形 ! 3.1—.10  一—般工程地质》钻探深度除特—殊要求外通常只涉】及地表?以下30m》左右地质特》性;在我国广大【矿区及西南》地区经常会遇到釆空!区及各种溶洞等【地,质特征这些溶洞及】釆空区的深度往往超!过一般工程地—质控制?的范围?因此在筒仓工—程的选址《时除必须了解—基础的?地基持力层及—。下卧层之外》还应特别《注意其下层包括古墓!、古河道等有害【地质这些地质—的稳定与否并不完全!取决于地表工程的】附加荷载经常是自身!的地质构造》在其自?然环境?改变时造《成的:局部或大面积—塌陷由此将严—重影响甚至造成地】面建筑物的损—坏和倒?塌在我?国由此出现的工【程事:故屡:见不鲜这《。是筒仓工《程,设计者不应忽视的问!题, —3.1?.11?  :一般情况下筒仓工程!都是工业建》。筑的特种《构筑物结《构设计必须控制筒】仓的变形不能影响投!产后的使用为了监】测、控制投产—后的实际变形或沉降!应,设沉降观测点群【仓及仓群各》组群的沉降》观测点应《单独设置 — 3.1【.12  混凝【土结构设计规范【GB ?。50010-201!0第4.2.1【条第1?款规定提倡釆用高强!、高性能钢筋在构件!按承载?能力极限《状态控制配筋时采用!HRB400、【HRB?5,。。00可发《挥高强钢筋的—高性能作用从—而,减少用量《但对于按正常使用】极限状态《控制配筋时》。高强:。、高性能钢筋—并不能起《到应有的作用如对某!构件的裂缝控制【在0:.21?3mm时要配置5根!直径φ22的—。HR:。B335或HRB】400钢筋并—不能因为配》置了高强《、高性能的》HRB4《00钢筋而减少钢】筋的用量反而由于釆!用高强钢筋增—加了工程造价因此在!筒仓设计中若—按正常使《。用极限状态控制【。配筋时不宜使—用HR?B400、HRB5!00钢筋要根据构】件的使用《功能选择钢筋 】