6 构 !造
?
?
?
,
6.1《 圆形筒》仓仓壁和筒壁
!
6.【1.:1 混凝土—的碳化是严》重影响结构的设计使!用,年限的重要》因素促使《混凝土?。碳化的重要》原因之一是大气中的!酸性物质进入混【凝,土后逐渐破坏—水泥水化过》程中:。附着在钢筋》上的碱性保护膜从而!使钢筋在酸性状【态下腐蚀生锈目前】最简单的处理—办法除减小混凝土】的水灰?比、提高混》凝土的?强度:外就是?。加大混凝土的—保护:。层故将其定为—不,小于3?0mm施工中为了】提高混凝土》的早期强度及钢【筋防:锈而加的添加剂严禁!使用能促使混凝土碳!化的添加《剂这本应是筒仓的】施工验收规范中【编写的?内容:但为保证结构的设】计使用年限本标【准做了明确的规【。。定同时也符合现行国!家标准工业建—筑,防腐蚀设计规范GB! 50046—及预应力有关规【范的:规定对?使用条件较好的筒】仓、结?构,使用年?限较短?的筒:仓可根据工艺要求或!。专业规范的规定确定!混凝:土的强度等级—、保护层厚度及【仓壁的?厚度:。
】 由?于筒仓是暴露在【大,气中的构筑物周围环!境优劣?对筒仓结《构的安全使》用有巨大的影—响本条的规定是为了!增加筒仓结构—的耐久?性从而有《效延长筒《仓结:构的使用年限—众,所周知?影响混?凝土耐久《性的因素很多—水灰比只是其中之】一,在控制对混》凝土有害《掺合物的《前提:下提高混凝土的强度!等级是增《。强混凝?土耐久性的重要【条件水灰比的—大小也是影》响混凝?土强度等级的—重要因素之一按现】行国家标准混—凝土:。结构耐?久性设计规范G【B/T 《504?76-200—8的规定水胶比(】water》 to b》inder —ratio)—的定义为混》凝土拌合《物中用水量与胶凝材!料总量的重量比胶】凝材料(《cementiti!ou:s :materi—alor《 ,binde》r,)混凝土原》材料中具有胶—结作用的硅酸盐水】泥和粉煤灰、硅【灰、磨细矿渣等矿】。物掺合料与混—合料的总称从对胶】凝材料的论》。述可知?说,到底混凝土中的胶】凝材料?就是加入其他材【料或不加其他胶凝】材料的水泥因—此所谓水胶比也就】是水和有添加—剂水:泥的重量水灰比本】标准认为没》有必要把国内普遍】使用的技术术语【再做修改而且新【。品牌的水《泥根据?市场需要在》出厂前要添加的其他!胶凝材料已加入【到了水泥中成为专用!品牌水泥;商品【混凝土厂一般—拥有精密的计量设备!可以临时调整添【加剂的用量对于远】离,城市的筒仓施—工工地现《。场严格控制添加【。剂的计?量是不现实的—但可以购买满—足质量要求》的专用水泥》对这种专《用水泥仍《。应是以控制水—灰比来保《证混凝?土的:。质量此时再强调【。水胶比术语已无意义!本条第1款、第【3款和第4款—为强:制性:条款必须严格—执行:
《
6.《1.:3 本《。条为强制性条文必须!严格执行《薄壁:壳体:是,。人类利用《仿生学的《概,。念将其应用》在现代工程中的成】功范例在我们的日常!生,活中到处都有它的】存,在如飞机《的蒙皮船《舶、潜?艇、火箭的外壳以】及矿泉水瓶小孩玩具!的气球等建筑工【程,领域中的拱形桥大】跨度壳体屋面结构】、圆形筒仓、圆形】水池、核《电反应?堆,的围:护结:构等
?
,
?
《 自180》0年前?后科:学,家,建立了以固》体弹:性力学为基础的薄壳!结构但给施工带来了!极大:的困难
【
: , 圆形筒仓【。的仓壁及筒壁无论其!壁厚的尺寸有多大其!厚径比都是很小的均!属于薄壁筒壳—。结构:对于薄?壁构件的《配筋应?力求分?散、均匀圆形—筒,仓这种?结构形式属于轴对称!旋转薄壁筒壳结【构人:类早期就会利用【这种理念制》作生活器具如—陶罐:、碗钵等
】
: ? ,固体:弹性力学最基—本的要求是材料必】须,匀质且具有》。弹性特征混》凝土:虽具有一定弹—。性但:与钢筋?相比相?差太多钢《筋混凝?土弥:补了:这种固体材料的部分!缺陷因此才被大量】应用在薄壁筒壳【结构中圆形》筒仓就是《很典型的工程实践对!圆形筒仓的计算、配!筋,。。要有明确、严格【的要求混凝》土及钢筋《的强:度等级、混凝土【的浇筑质量及—钢筋配置的匀质【性是影?响结构?安全的?重,要因素只有在设计】符合承?载能力极限状态及】正常使?用极限状《态的:前提下钢筋混—凝土筒仓《才能是名副其实的】、匀:质的:、厚径?。比类似鸡蛋壳、空】间承载?能力达到极》致、结构变》形符合小挠度理【论要求、真正发【挥薄壳结构独有特】。性的构筑物》达到上述要求的筒仓!才能真正做到仓壁】厚度最薄、容积【最,大的效果不符合以】上要求时《筒仓就是最脆—弱的结构近年—。来筒仓大量倒塌、破!坏的事例屡见不鲜】。无,不与此有《关
! ,。 现行国家标—准混:凝土结构设计—规,范GB 500【10-2《01:0使用并《筋方式?配筋的?建,议,不符合薄壳》、薄壁结构的—受力原理对》筒,仓仓:壁或筒?壁的配筋釆用并筋方!式配置钢筋是—不合:理的近年《来有:些筒仓工程出现了】严重:的裂:缝釆:用预应力《。补强也无济于事【其原因就是当筒仓】内外层钢筋布—置太密?无法配筋时釆用【。了并筋严重》破坏了?薄壁构?件的:匀质性?所致故本标》准规定严禁使用【并筋否则将》可,能导致筒仓》的裂缝严《重扩大、破》坏甚至?倒塌;?按薄膜理论设计的圆!形筒仓其理想的配】。筋方式理应放置在仓!壁的中面早》期的圆形筒仓就【是这:。样布置钢筋的但实】践结果否定了这种设!计的正确性》这种:筒仓的壁面出现【了大量的《裂缝致使筒》仓过早的《破坏退出了》使用功能事实上【无论圆形筒仓的仓】壁有多薄总是—有一定厚度的不可能!像塑料薄膜气球【那样因此仓壁并非纯!粹,的无矩只是在—计,算时认为《其弯曲应力不足以】。影响:总配筋量并将钢【筋按构造要求—配置在壁厚的两侧这!就,。既满足了按薄膜应力!中面配筋的需要【同时也符合了—弯曲应力的要求当】。人们认识到如此【配筋的合《理性后才《出现了?现代筒仓的配筋【方,式这就是本条作【为强制?性标准严禁圆形筒仓!仓壁的配筋使—。用并筋方式配—筋的依据
—
6.1【.4 ? ,对于圆形筒仓水平钢!筋的直径上限控制为!25m?m是因为《当钢:筋直径超《过25mm后钢筋成!型比较困难》尤其:在滑模施工时常常】由于:成型困难而》影响施?工速度其次是—控制水平钢筋的【直径也意味着当筒】仓直径较大所需水平!钢筋大于25m【m时釆用普通钢筋】混凝土结构》的规:定就不尽合》理了
?
《
6.?1,.5 当水平钢筋!釆用绑扎《接头:。。时接:头长度与现行国【家标准混凝土结构】设计规范GB 50!010的规定不同】这是因?为筒仓结《构与一般的混凝【土梁板?结构及框《架结构有所不同普】。通梁板结构受其截面!几何外形的限制钢】筋,。的搭接?长度容易控制对圆形!筒,仓水平钢筋沿环【向移动的可能性非】常大在圆周方向没】有限制条件钢筋搭】接长度的可变性与普!通梁板?构件相比最不—易控制为此适当增】。加,搭接长度《以弥补在施》工过程?中由:于水平钢筋沿环向】。可能出现的移动而】使钢筋的《接头一端搭接—过长另一端却不满足!搭接长度所》造成的误《。差苏联筒仓》。规范、?美国筒仓《规范及其《他国家的规范—对,。此也都有增加—搭接长度的》规,定但:搭,接长度的《增加值各国也不统一!我们规定的数值是与!钢筋直径有关—直,径越大增《加的搭接《长度也越大这—是因为我国的现行】国家标准混凝土结构!设计规范规》GB 50010】。规定钢筋的搭接长】度以直?径的倍数来》表示这样与该—规范保持一致使用上!也比较习惯》其次:钢筋直径的大小通】常与:内力成正比所以按】钢筋直径增》加的搭接长度实际上!也,考虑:了内力大小的因素】。50倍钢筋直径的】数值是以总结我国筒!仓,建设中的实践经验为!基础确定的
【
— 水平钢筋接头釆!用焊接连《。接可以节省大量【。。钢筋但?由于焊接数量—。太大施工质量及【其检测很难》保证故?对釆用焊接钢筋【及其焊接接头没有】釆用强制《性用语
! 虽》然机械连接》可提高效率但对于薄!壁结:构,将,会影响?到保护层的厚度【因为机械连接钢筋的!保护:层首先是要》保护连接器》。。连接器的《外径要比所连钢筋的!直径大?从而:需要为此《。加大筒仓的壁—厚
:
》6.:1.6 《 当仓底与仓—壁非整体连接时【考虑到仓壁与筒【壁的连?续性仓壁的环拉力】不会在仓《。底突然消失》因此需将仓壁底部】的水平?钢筋延续到仓—底以下一定高度延续!6.0倍《仓壁厚度《的规定是参照国【外,资料确?定的这一规定也【符合因结构刚度【突变产生约》束效应的要求是除】按计算配置钢—。筋外必?要的构造措施—
6.1!.7 《筒仓仓?壁和筒壁《水平钢?筋的最?。小配筋率国外的【规范规定的也不【完全统一《美国规?范仅对仓壁有—规定苏?联,规范未作规定仓【壁在计算《。上,是假定按中心受【拉考虑的实际上因】为贮料压力分布不均!匀及偏心卸料等影响!理想的中心受拉【严格地讲是不—存在的现行国家标准!混凝:土结构设计》规范GB 50【010规定的—最小配筋率比—该规范修订前有所提!高从煤炭系统筒【仓的统计《中仓壁和筒壁—全截面水平钢筋的】平均配筋率分别为0!.356%和0【.,329%我》们按照现行国家标准!混凝土结构》设,计规范GB —。5001《0和设计《实践为基础除了贮存!热贮料的水》。泥,工业筒仓外对其他】筒仓的仓壁》定为:全截面的0》.3%筒壁取—。全截面的0.2【5%原规范的—规定是合《。理的故本标准仍按】原规:。范,的规定执行》
— : 圆形筒仓—的仓:壁、筒壁都属于【薄壳结构壳体的【受力概念与一般的】梁板等平面构—件的受力有原则【区别:故本标准除环向【配筋:外竖向钢筋配筋【率的:规定也与现》行国家?标准混凝土结构设计!规范GB 50【010的规》定有区别
】
《 贮料《对筒仓的配筋除按】。本条的规定外对冷】拉钢:。筋尚应依据贮料【温度作用《下,钢筋强?度,的折减系数》进行调整《
【 : 当:温差:大于:100?℃时筒仓的仓壁、仓!顶及仓底的结构构】件除按本条》规定外?还应按实际出现的】温度效应计算配筋】在温度作用下按温度!效应计算《配筋时应考虑混凝土!、钢筋的设计强【度及其弹性模量的】折减系数贮》料入仓后的》温度应?。由,工艺专?业确定
—
6《.1.8 》 对于仓壁落—地,的,筒仓仓壁的》计算及配筋应考虑其!与底板或基础—的固端约束
—
:
6《.1:。.9 仓壁—在仓底以上》1,/6高度范围内因】仓壁所受荷》载或支承条件的改变!产生竖向弯》矩故:其最小配筋率按压弯!构件:控制其以上》按分布钢筋并考虑】施工需要布放—筒壁按?偏心或中心受压【考虑故本标准—规定:仓壁的1《/6高度范围—内的最小总配筋率为!全面截面的》0.4%其上部为】0.3%筒壁—为0.4%
—
6.1】.10、6.—1.11 筒仓的!仓壁及筒《壁,属,薄壁结构施工—。时保持结构截面【及钢筋位置的—准确:。度非常?重要为此《仓底与仓《壁整:体连接或非整体连】接时除了《每隔2.0》m~:4,.0m?设置一个两》侧平:行,。的焊接骨《架外在仓壁底部还】必须在两层钢筋间】加连:系筋1/《6仓壁高度是参考】国外资料确定的
】
《。
6.1.12 】 当竖向钢筋与水平!。。钢筋的交叉点绑【扎不牢或不》绑扎时钢筋》常,易错位所以需要强调!。在钢筋的交叉—点需要?绑扎的必要性在钢】筋的交叉点及主筋搭!接处因?。普,通电弧?焊极易削《弱主筋截面》而无法确保》设,计要求故不得釆【用焊:。接代替绑扎由于【圆形筒仓钢筋工程】量太:大上述要《求很:难达到?又必:须严格限制为此将】本条作为《强制性条文》
: