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Janss】en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Jans】sen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(Euroco】d，e)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h】n/d？n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hn/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G！B， ，501？53和建《筑结构可靠度—设计统？。一标准GB 500！68：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，5，。0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5】0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-！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(lifeli！ne e《nginee—ring)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 50007-2！0，11第3《.0.2条、湿【陷性黄土地区建筑】规范GB 50【025-2004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～50m！m，有些工？程，使用：3，年～7年后》C3：8混凝土碳化深度】达，10mmC28达1！5mmC18达【25mm《1995《年，～199《8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10！m，m～：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Fe2O3和Fe！3O：4）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[C《a(O？H)2]发》生化学反应生成中】性的盐和水》方程如下《 CO2！＋Ca？(OH)《2→CaC》O3↓？＋H：2O — SO《2＋C？a(OH)2→C】aSO3↓》＋H2O ！    《 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 ？ 3.1.1！0  ？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G《B 50010-】2010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？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0.2】13m？m时要配置5—根直径？φ22的HRB【335？。或HRB400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HRB400！、，HR：B，。500钢筋要根【据，构件的使用功能【选择：钢筋 ？。 ，