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?Jans《sen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Janss【en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GB 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【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 5》0153-20【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【li:ne e《ng: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 50】007-《2011第3—.,0.2条《。、湿陷性黄土地区】建筑规范G》B 5?0,025-2004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2—0mm~5》0mm有些工—程使用3年~7年后!。。C38混凝土碳化】深,度达10《mmC28达—15mmC18【达25mm1995!年~:1998《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10mm~7!。3mm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Fe3O!。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CO2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 ! CO?2,+C:a(O?H):2→CaCO3【↓+:H2O — SO2—+C:a(OH)2→Ca!SO3?。↓+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,.1:2  混《凝土结构设计规范G!B 50《010-《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HRB!。400、《HRB5《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》0.213m—m,时,。要配:置5根直径φ22】的HRB335或】HRB400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《HR:。。B40?0、HRB500钢!筋要根据构件的【使用功能选择—钢筋 《