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】rocode)【及其他国外》筒仓:设计规范修订为【hn/bn小于或等!于0.4为矩形浅】仓hn/dn大【于0.4小》于或等?于1.0为圆形【浅仓hn/dn大于!1,.0且小《于1.5的圆形筒】仓及hn《/bn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h!n/d?n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 50》153和建筑—结构可?靠度:设计统一《标准GB 》5,。0,068?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5《0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G?B 5015—。3-2008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(】lifel》in:e eng》。ineering)!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GB 》50007-20】11第?3,.0.2条、湿陷】性黄土?地区:建筑:规范:GB 5002【。5,。-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C18混】凝土碳化深度一般达!20mm~》50:mm有些工程使【用3年~7年后【C38?混凝土碳化深—度达1?0mmC28达1】5mm?C18达25mm】1,995年《~1998年间煤炭!系统:。。对全国?煤,矿,44项5《0年代~80—年代后期建成的【工程调查《表明碳?化厚度为10—mm~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p】。H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Fe2O3和F】e3O4)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!CO2和S》O2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(》O,H)2→《C,aCO3↓+H【2O 《 : :SO:2+Ca(OH)2!→CaSO》3↓+H《2,O 》     —当弱碱性的pH【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 ?50010-20】。1,0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H】RB4?00、HRB—500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.—21:3,mm时要配置5根直!径φ22《的HR?B335《或HRB400钢筋!并不:能因为配置》了高强、高性—能的HRB400】。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》B40?0、H?RB5?0,0钢筋要根据—构件的使用功能选】择钢筋 》