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?3,。 布置原》则及结构《选型:。
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3.1 一般】规定
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?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)
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】 , 筒仓》贮料作用力的计【算世界各国的筒仓规!范大多数釆用Ja】nssen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
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【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
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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J:。ansse》n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
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!(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(E?。urocode)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
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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
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《 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;
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《
, 【 》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
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》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 5015!。。3,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】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
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3:。.1:。.3 生命线工】程(lifelin!e engin【eeri《n,g)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】-2011》。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:
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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
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: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20m《。m~50mm—有些工程使用3年~!7年后C3》8混:。凝,土,碳化:深度达?10mmC2—8达15m》mC18达25mm!1995年~199!8年间煤炭》系,统对全国煤》矿44项50年【代~80年代—后期建成《的工程调查表明碳化!厚度为10》m,。m~73《mm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Fe2O—3和Fe3O4【。),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
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C—O2+Ca(OH)!。2→CaCO—3↓:+H2O
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SO《2+Ca(》OH)2→C—aSO3↓+H2O!
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《 《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
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【 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
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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
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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
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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.:1,1, :。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
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3.1《.12 混—凝土:结构设计规范GB】 500《10-2010【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H!RB400、H【RB500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》HRB335或H】RB400钢筋【并不能因为配—置了高强《、高性能的H—RB400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HRB4【0,0,、H:RB500钢筋【。要根据构件的使用功!能,选择钢筋
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