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Ja》n,。。ssen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《se: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 — :    《(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】ur:o,code)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/d—n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/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/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hn—/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【 ,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5》0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5》0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5【0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 【501?53-?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(lifelin!e, engineer!ing)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 50—007-2011】第3.0《.2条?、湿陷性《黄土地区建筑规范】GB 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20mm!~50mm有—。些工程?使用3?年~7年后C38混!凝,土碳化深度达1【0mmC2》8,达15m《mC18达25m】。。m1:995年~1998!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1:0mm~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】。F,e2O3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(O【H)2]《发生:化学反应生成中性的!盐和水方程如—下 CO!2+Ca《(,OH)2→CaC】O,3↓:+H:2O: SO】2+Ca《(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 ? , 《3.1.10 【 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!。30:m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-【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HRB】400、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φ:。22的HR》B335或H—RB:。400钢筋并不【能因为配置》了高强、《高性能的《HR:B400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H】RB400、HRB!500?钢筋要根《据构件?的使用功能》选择钢筋《 :