GB50077-2003钢筋溷凝土筒仓设计规范.pdf

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1、工程建设标准全文信息系统 中华人民共和国国家标准 钢筋混凝土筒仓设计规范 主编部门中 国 煤 炭 建 设 协 会 批准部门中华人民共和国建设部 施行日期年月日 北京 目次 总则 术语 符号 术语 符号 布置原则及结构选型 基本规定 布置原则 结构选型 结构上的荷载 荷载分类及荷载效应组合 贮料压力 结构计算 一般规定 仓顶 仓壁及仓底结构 筒仓仓壁预应力 仓下支承结构及基础 构造 圆形筒仓仓壁和筒壁 矩形筒仓仓壁 洞口 漏斗 柱和环梁 附录槽仓 附录贮料的物理特性参数 附录浅圆仓贮料压力计算公式 附录系数及 的值 附录星仓仓壁及洞口应力计算 附录旋转壳体在对称荷载下的薄膜内力 附录矩形筒仓按平

2、面构件的内力计算 附录贮料冲击系数 高温作用下混凝土及钢筋强度折减 系数 预应力筋强度 摩擦系数 次弯矩次剪力 计算系数 本规范用词说明 工程建设标准全文信息系统 总则 为在钢筋混凝土筒仓设计中贯彻执行国家的技术经济政 策 做到技术先进 安全适用 经济合理 确保质量 特制定本规范 本规范适用于贮存散料 且平面形状为圆形或矩形的现浇 钢筋混凝土筒仓 压缩空气混合粉料的调匀仓的设计不适用于 贮存青饲料及纤维状散料和湿法搅拌的筒仓设计 筒仓设计应分为深仓和浅仓对于矩形浅仓 应分为漏斗 仓 低壁浅仓和高壁浅仓其划分标准应符合下列规定 当筒仓内贮料计算高度与圆形筒仓内径或与矩形 筒仓的短边之比大于或等于

3、时为深仓 小于时为浅 仓 对于矩形浅仓 当无仓壁时为漏斗仓 当仓壁高度与短 边之比小于时为低壁浅仓 大于或等于时为高壁浅仓 钢筋混凝土筒仓设计 除应符合本规范外 尚应符合国家 现行的有关强制性标准的规定 中国交通频道WWW.C-CC.CN 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 术语 符号 术语 筒仓 平面为圆形 方形 矩形 多角形及其他几何外形的贮存散料 的直立容器 其容纳贮料的部分为仓体 仓上建筑物 按工艺要求建在仓顶上的建筑 仓顶 封闭仓体顶面的结构 仓壁 筒仓与贮料直接接触且承受贮料侧压力的仓体竖壁 仓下支承结构 筒仓基础以上仓体以下的支承结构 包括筒壁 有扶壁柱的筒 壁及

4、柱子等 筒壁 平面与仓体相同支承仓体的立壁 斜壁 构成漏斗的倾斜仓壁 漏斗 仓体下部用以卸出贮料的容器 深仓浅仓 按仓壁高度及作用于仓壁的侧压力计算方法划分为深仓和浅 仓 单仓 不与其他建 构筑物联成整体的单体筒仓 中国交通频道WWW.C-CC.CN 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 排仓 按单线排列并联为整体的筒仓 群仓 三个或多于三个非单线排列且联为整体的筒仓 星仓 三个及多于三个联为整体的筒仓间形成的封闭空间 槽仓 单个隔仓由矩形板组成 其长度大于宽度 仓体由柱支承 填料 用于仓底构成卸料斜坡的填充材料 内衬 用于仓底 漏斗及部分仓壁的保护 抗磨耗且有利于贮料流动 的衬

5、砌 散料 其特性符合散体力学理论的散状贮料 贮料 贮存于筒仓中的散料 贮料压力 贮料作用于仓壁上的压力 贮料静压力 贮料作用于仓壁上的静态压力 卸料压力 筒仓卸料时贮料作用于仓壁上的压力 装料压力 筒仓装料时贮料作用于仓壁上的压力 整体流动 在卸料过程中仓内贮料的水平截面呈平面状态向下的流动 管状流动 在卸料过程中仓内贮料的表面呈漏斗状态向下的流动 中国交通频道WWW.C-CC.CN 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 中心卸料 在卸料过程中贮料相对于仓体的几何中心对称向下的流动 偏心卸料 在卸料过程中贮料相对于仓体几何中心不对称向下的流动 防爆措施 采取除尘 通风及泄爆方法防

6、止易爆物爆炸的措施 人孔 检查仓内设施设置的入仓孔 变形缝 包括防震 伸缩 沉陷及施工后浇带缝 符号 几何参数 矩形筒仓长边 矩形筒仓短边 正方形筒仓边长 圆形筒仓内径 仓壁高度 贮料计算高度 漏斗高度 圆形筒仓的半径 仓壁或筒壁厚度 漏斗壁与水平面的夹角 筒仓水平净截面的水力半径 计算系数 深仓贮料水平压力修正系数 深仓贮料竖向压力修正系数 贮料流态化系数 侧压力系数 仓壁材料的线膨胀系数 中国交通频道WWW.C-CC.CN 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 贮料与仓壁的摩擦系数 贮料的内摩擦角 作用 作用于矩形筒仓仓壁上的集中荷载 预应力作用于仓 壁上的压力 环线轴力 贮

7、料作用于计算截面以上仓壁单位周长上的总竖向摩 擦力 贮料作用于仓壁单位面积上的水平压力 贮料作用于漏斗斜壁单位面积上的法向压力 贮料作用于仓底或漏斗顶面处单位面积上的竖向压 力 贮料顶面或贮料锥体重心以下距离处单位面积 上的竖向压力 偏心卸料作用于仓壁上的水平附加压力 气力输送贮料作用于仓壁及仓底上流化层的装料压力 因外界温差作用于仓壁上的附加水平压力 漏斗壁切向力 均化仓仓壁上的水平压力 作用效应 预应力筋的平均预应力 预应力筋的平均有效预应力 矩形浅仓仓壁的水平拉力 角锥形漏斗壁的水平拉力 矩形浅仓仓壁的竖向力 角锥形漏斗壁的斜向力 角锥形漏斗壁交角顶部的斜向拉力 其他 矩形筒仓偏心卸料附

8、加压力系数 圆形筒仓偏心卸料附加压力系数 混凝土弹性模量 贮料的弹性模量 偏心卸料口中心与仓中心的距离或自然对数的底 中国交通频道WWW.C-CC.CN 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 贮料顶面或贮料锥体重心至所计算截面处的距离 贮料流态化流动速度 贮料的重力密度 贮料的泊松比 混凝土的泊松比 外界温差 注 本章未列出的符号均在条文或有关公式中注明 中国交通频道WWW.C-CC.CN 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 布置原则及结构选型 基 本 规 定 钢筋混凝土筒仓的结构安全等级应按二级 抗震设防类别 应按丙类当与其他建筑连为一体时 其安全等级 地震设防

9、类别 及地基基础设计等级不应小于筒仓的等级及类别 钢筋混凝土筒仓的耐火等级应按二级 筒仓的地基基础设计等级应按乙级 筒仓的防雷保护应按二类设计 筒仓仓上建筑及仓下作业场所人工照明的最小照度不宜 低于勒克斯 有粉尘及其他易爆物的筒仓 相关工艺专业应根椐不同的 贮料特性分别设置防爆 泄爆 防静电 防明火及防雷电等设施 筒仓的防雷严禁利用其竖向受力钢筋作为避雷线 应专设 外引下线 除为了防止混凝土碳化采用掺入混凝土的添加剂和涂料 外 无特殊要求的筒仓不应再做抹面及其他面层 对存放谷物及其他食品的筒仓 严禁在混凝土中掺入有害 人体健康的添加剂及涂层 除岩石地基外 每个筒仓的沉降观测点不应少于四个 筒仓

10、与毗邻的建筑物和构筑物之间或群仓地基土的压缩 性有显著差异时 应采取防止不均匀沉降的措施 布 置 原 则 筒仓的平面布置 应根据工艺 地形 工程地质和施工等条 件 经技术经济比较后确定 中国交通频道WWW.C-CC.CN (a)单排圆形筒仓 (b )多排圆 形筒仓 外仓 星仓 (c)单排矩形筒仓 (d )多排矩形筒仓 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 群仓及排仓宜采用多排及单排行列式布置 图 在场地受到限制时可采用斜交布置 图群仓平面布置示意图 筒仓的平面形状 宜采用圆形圆形群仓应采用仓壁和筒 壁外圆相切的连接方式直径大于或等于的圆形筒仓 宜采 用独立布置的形式 当圆形筒仓的

11、直径小于或等于时 宜采用的倍数 大于时 宜采用的倍数 仓壁和筒壁外圆相切的圆形群仓 总长度不超过或 柱子支承的矩形群仓总长度不超过时 可不设变形缝在非 岩石地基条件下 群仓的长度与其宽度 高度之比不应大于排 仓布置时其比值可增至但总长不应大于当有可靠资料及 计算为依据时可不受以上规定的限制对于温差较大的地区上述 数据可适当减少 跨铁路布置的筒仓 除坚硬岩石外 应考虑地基下沉对铁 路建筑限界的影响 中国交通频道WWW.C-CC.CN 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 跨铁路专用线且列车限速的筒仓 通过铁路车辆 的仓下洞口或柱子的内边缘距铁道中心线的距离不得小于其 他尺寸应满足铁

12、路 限界的规定 且仓下应设躲避所 靠近筒仓处不宜设置堆料场 当必须设置时 应验算堆载 对筒仓结构及地基的不利影响 直径大于或等于的圆形筒仓 仓顶上不宜设置有筛分 振动设备的厂房 排仓 群仓的仓底应设两个出口 仓顶及地道安全出口的 设置应按各有关行业的标准执行 与仓体连接的出 入料通廊或栈 桥可作为第一通道圆形排仓 群仓可利用其两仓连接处的空间 作为竖向通道 并设置非连续螺旋梯 分段设置楼梯平台与地面连 通 柱或筒壁支承的矩形筒仓的定位轴线以其柱或筒壁的中 心线定位 圆形筒仓的定位轴线以筒壁的外径或圆形筒仓的中心 线定位 筒仓室内主要通道的宽度不应小于设备维护通道 的宽度不应小于通道的净空高度不

13、宜小于 筒仓仓顶应设置通向仓内的人孔人孔尺寸不应小于 并应布置在不影响设备安装 运行及通行的位 置 当通向仓内的爬梯无法做到永久性防腐 防冲击损坏及确保安 全时 不应设置永久性的爬梯 仓顶及楼面所有洞孔的四周应设不低于钢 筋混凝土挡水条 无固定设备通过的洞孔应设盖板或防护栏杆 筒仓的地面应根据使用荷载计算确定 最小厚度为 混凝土强度等级不应低于其他功能应按使用条件设 置室内外地坪高差不应小于 在非岩石地基上跨越筒仓及浅圆仓间的地道应设沉降 缝 有地表渗水及地下水时应有防水设施 除按本章第 条的规定外 对存在易燃易爆危险的地道应有第二安全出 中国交通频道WWW.C-CC.CN 6 5 4 3 2

14、 1 (a)深仓 浅仓 (b ) 6 5 4 3 2 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 口 地道净空高度不应小于 槽仓的设计规定见附录 结 构 选 型 筒仓结构可分为仓上建筑物 仓顶 仓壁 仓底 仓下支承 结构 筒壁或柱 及基础等六部分 图 图筒仓结构示意图 仓上建筑物仓顶仓壁 仓底仓下支承结构 筒壁或柱基础 筒仓的仓壁 筒壁及角锥形漏斗壁宜采用等厚截面 其厚 度除可按下列规定估算外尚应按裂缝控制验算确定 直径等于或小于的圆形筒仓仓壁厚度 式中仓壁厚度 圆形筒仓内径 中国交通频道WWW.C-CC.CN 连接,山筒壁支承 (a)漏斗与仓壁整体漏斗与仓壁非(b ) 整体连接,由带

15、壁 柱的筒壁支承 由筒壁支承 平板加填料漏斗,(c)(d )通道式仓底 非整体 连接,由筒壁 支承 梁板仓 底与仓壁 (e) 平板仓 底， 由柱支 承 (f) 落地式大直径浅圆仓(g ) 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 直径大于的圆形筒仓仓壁厚度应按抗裂计算确定 矩形筒仓仓壁厚度可采用短边跨度的 角锥形漏斗壁厚度可采用短边跨度的 圆锥及角锥形漏斗壁 相邻斜壁的交线 与平面的夹角或 漏斗壁的坡度应由相关工艺专业按贮料的流动特性确定 筒仓仓底结构的选型应综合考虑下列要求 卸料通畅 荷载传递明确 结构受力合理 造型简单 施工方便 填料较少 常用的筒仓仓底可选用图的形式 图常用筒仓

16、仓底和仓下支承结构示意图 中国交通频道WWW.C-CC.CN 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 圆形筒仓的仓下支承结构 可选用柱子支承 筒壁支承 筒 壁与内柱共同支承等形式 图仓下支承结构的选型 应根 据仓底形式 基础类别和工艺要求综合分析确定 直径等于或大于 的深仓 宜选用筒壁与内柱共同支承的方式 当筒仓之间或筒仓与其相邻的建 构 筑物之间相隔一定 距离 根据工艺要求又必须相互连接时 宜采用简支结构相连 且 应有足够的支承长度 筒仓的基础选型 应根据地基条件 上部荷载和上部结构 形式综合分析确定当圆形筒仓按本规范第条规定设置变 形缝时 变形缝应做成贯通式并将基础断开缝宽应符

17、合沉降缝 的要求 在地震设防区尚应符合防震缝的要求 圆形筒仓仓顶可采用钢筋混凝土梁板结构直径大于或 等于的圆形筒仓或浅圆仓仓顶可采用钢筋混凝土整体 装配 整体正截锥壳 正截球壳及具有整体稳定体系的钢结构壳体或网 架结构 其与仓壁的连接宜采用静定体系 支承在筒仓或浅圆仓仓顶上的通廊 栈桥或其他结构应采 用简支方式与其连接 直径大于或等于的深仓仓壁 其混凝土截面及配筋 不能满足工艺要求的正常使用极限状态条件时 应采用预应力或 部分预应力混凝土结构 对于直径小于或等于的圆形筒仓 当仓顶设有筛分 设备的厂房时 其楼面 屋面结构宜支承在与仓壁等厚的钢筋混凝 土圆形支承壁上 当采用钢筋混凝土框架结构厂房时

18、 框架柱应直 接支承于仓壁顶部的环梁上 并在柱脚环梁处设纵 横连系梁 抗震设防区的筒仓结构选型尚应符合下列规定 圆形筒仓的仓下支承结构 宜选用筒壁支承或筒壁与内柱 共同支承的形式 仓上建筑物宜选用钢筋混凝土框架结构 钢结构 围护结 构宜选用轻质材料 并应满足防火等级的要求 中国交通频道WWW.C-CC.CN 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 结构上的荷载 荷载分类及荷载效应组合 筒仓结构上的荷载分为下列三类 永久荷载 结构自重 其他构件及固定设备施加在仓上的 作用力 预应力 土压力 填料及环境温度作用等 注 无实践经验时 环境温度作用按永久荷载计算 直径的筒仓可按其最 大环拉

19、力的计算 直径大于的筒仓可按计算 可变荷载 贮料荷载 楼面活荷载 屋面活荷载 雪荷载 风 荷载 可移动设备荷载 固定设备中的活荷载及设备安装荷载 积 灰荷载 筒仓外部地面的堆料荷载及管道输送产生的正 负压力 等 地震作用 筒仓结构计算时 对不同荷载应采用不同的代表值对永 久荷载应采用标准值 对可变荷载应根据设计要求 采用标准值或 组合值 对地震作用应采用标准值 按承载能力极限状态计算筒仓结构时 应按荷载效应的基 本组合进行计算 表达式如下 式中结构重要性系数应取特殊用途的筒仓可按具 体要求采用大于的系数 荷载效应组合的设计值 结构构件抗力的设计值 筒仓荷载效应基本组合的各种取值应符合下列规定

20、永久荷载控制的组合 永久荷载与可变荷载取全部 可变荷载效应控制的组合 永久荷载及可变荷载效应中起 中国交通频道WWW.C-CC.CN 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 控制作用的可变荷载取全部 基本组合 永久荷载分项系数采用下值 永久荷载效应控制的组合 分项系数可取仓上 仓下 的其他平台可取 可变荷载效应控制的组合 分项系数可取 基本组合 可变荷载分项系数采用下值 贮料荷载分项系数应取 其他可变荷载效应分项系数可取标准值大于 的楼面活荷载分项系数可取 可变荷载组合系数采用下值 楼面活荷载及其他可变荷载 如按等效均布荷载取值时 组合系数可取如按实际荷载取值时采用对雪荷载 可取

21、筒仓无顶盖且贮料重按实际重量取值时 贮料荷载组合系 数应取有顶盖时可取 计算筒仓水平地震作用及其自震周期时 可取贮料总重 作为贮料有效质量的代表值 重心取其总重的中心 筒仓构件抗震验算时 构件的地震作用效应和其他荷载效 应的基本组合 只考虑全部荷载代表值和水平地震作用的效应 计算重力荷载代表值的效应时 除贮料荷载外 其他重力荷载分项 系数可取当重力荷载对构件承载能力有利时 其分项系数不 应大于在计算水平地震作用效应时 地震作用分项系数应 取水平地震作用的标准值应乘以相应的增大系数或调整系 数 在按正常使用极限状态计算筒仓结构及构件时 应采用 荷载效应的标准组合 并应按下列设计表达式进行设计 式

22、中结构或结构构件达到正常使用要求的规定限值 如 变形 裂缝 应力 振幅及加速度等限值 应按本规范 中国交通频道WWW.C-CC.CN bn(或na )nd f p v p f p h p h p pt pn h h nh s s nhhh 计算截 面 贮料锥体重心 贮料顶 为斜面贮料顶 为平面 计算截 面 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 及筒仓使用相关工艺要求的规定采用各荷载均取 荷载效应的标准值 筒仓进行倾覆稳定或滑动稳定计算时 其抗滑稳定安全 系数可取倾覆稳定安全系数可取永久荷载分项系数应 取 贮 料 压 力 散料的物理特性参数应通过试验分析或根据实践经验确 定 并由工

23、艺设计专业提供当无试验资料时 可参考附录所 列数值选用 但应经工艺专业认可 深仓贮料重力流动压力的计算应符合下列规定 图 图深仓的尺寸及压力示意图 贮料顶面或贮料锥体重心以下距离处 贮料作用于 仓壁单位面积上的水平压力应按下式计算 中国交通频道WWW.C-CC.CN 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 式中深仓贮料水平压力修正系数 贮料的重力密度 筒仓水平净截面的水力半径 贮料与仓壁的摩擦系数 侧压力系数 自然对数的底 贮料顶面或贮料锥体重心至所计算截面的距离 贮料的内摩擦角 贮料作用于仓底或漏斗顶面处单位面积上的竖向压力 应按下式计算 式中深仓贮料竖向压力修正系数 贮料计算高

24、度 注 当按上式计算值大于时应取 漏斗壁切向力按下式计算 当仓壁设有偏心卸料口或仓底设多个卸料口而引起偏心 卸料时 应考虑偏心卸料的不利影响 可按下式计算 偏心卸料作用于矩形仓仓壁上的水平压力 偏心卸料作用于圆形仓仓壁上的水平压力 式中偏心卸料口中心与仓中心间的距离 矩形 圆形仓偏心卸料压力系数 贮料顶面或贮料锥体重心以下距离处的计算截面以 上仓壁单位周长上的总竖向摩擦力应按下式计算 中国交通频道WWW.C-CC.CN n 3 h n2h 3 2 .0 2 .0 1 .0 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 贮料计算高度的确定 应符合下列规定 上端 贮料顶面为水平时 按贮料顶面

25、计算 贮料顶面为斜 坡时 按贮料锥体的重心计算 下端 仓底为钢筋混凝土或钢锥形漏斗时按漏斗顶面计 算 仓底为平板无填料时 按仓底顶面计算仓底为填料做成的漏 斗时 按填料表面与仓壁内表面交线的最低点处计算 筒仓水平净截面的水力半径的确定应符合下列规定 圆形筒仓 式中圆形筒仓内径 矩形筒仓 式中矩形筒仓长边内侧尺寸 矩形筒仓短边内侧尺寸 星仓 式中星仓的水平净面积 深仓贮料压力修正系数应按本规范表选用 表深仓贮料压力修正系数 筒仓 部位 系数名称修正系数 仓壁 水平压力 修正系数 当时 值应乘以系数 对于流动性能较差的散料值 可乘以系数 中国交通频道WWW.C-CC.CN h p ph pv n

26、h h s hn hh h s 贮料顶为平面 贮料顶为斜面 贮料锥体重心 dn ) a n或( nb 计算截面计算截面 t p n p 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 续表 筒仓 部位 系数名称修正系数 仓底 竖向压力 修正系数 钢筋混凝土漏斗 粮食筒仓可取 其他筒仓可取 钢漏斗 粮食筒仓可取 其他筒仓可取 平板 粮食筒仓可取 漏斗填料最大厚度大于的 筒仓可取 其他筒仓可取 注本表不适用于设有特殊促流或减压装置的筒仓 群仓的内仓 星仓及边长不大于的方仓 平面为圆形 矩形或其他几何形的浅仓贮料压力的计算 应按下列规定 图 图浅仓的尺寸及压力示意图 贮料顶面或贮料锥体重心以下距

27、离处 作用于仓壁 单位面积上的水平压力应按下式计算 中国交通频道WWW.C-CC.CN 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 筒仓的贮料计算高度与其内径或其他几何平面的 短边之比等于时 除按上式计算外 尚应按式计 算贮料压力 二者计算结果取其大值 贮料顶面或贮料锥体重心以下距离处 单位面积上 的竖向压力应按下式计算 漏斗壁切向压力应按下式计算 的大型浅圆仓仓壁上水平压力 的计算应计入仓壁顶面以上堆料的作用 可按附录计算 由卡车 火车等将散料瞬间直接卸入浅仓时 应计入冲击 效应 冲击系数可按本规范附录计算 作用于漏斗壁单位面积上的法向压力应按下式 计算 式中按附录选用 贮料作用于仓

28、底或漏斗壁顶面处单位面积上的竖向压力 宜按下列规定取值 深仓 在漏斗高度范围内均应采用漏斗顶面之值 浅仓 在漏斗顶面 在漏斗底面 式中漏斗高度 仓内贮料为流态的均化仓仓壁上的水平压力可 按液态压力计算 式中贮料的重力密度 中国交通频道WWW.C-CC.CN 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 贮料的计算高度 当向仓内鼓入空气或其他气体 采用气动输料 机械通风 及风力清仓但不形成匀化或流态时 除贮料压力外尚应计算作用 于仓壁及仓底的过剩气压 其值应由工艺专业确定 在高速气力输送贮料的条件下 作用于筒仓仓壁及仓底 上的流化层的装料压力按下式计算 式中贮料的重力密度 贮料流态化参数小

29、时 贮料流态化流动速度 表几种贮料的值 贮料名称 石灰粉 水泥 磷肥 小麦粉 注 其他贮料可参考使用筒仓截面的水力半径 因外界气温变化 当其温差小于且仓内有密实贮料 时 在筒仓仓壁上引起收缩的水平压力按下式计算 式中筒仓仓壁的线膨胀系数 贮料的弹性模量 混凝土的弹性模量 最大外界昼夜温差 筒仓的半径 中国交通频道WWW.C-CC.CN 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 筒仓的壁厚 贮料的泊松比 对筒仓仓壁进行强度计算及裂缝验算时 水平压力 沿筒仓的圆周及高度均匀分布 中国交通频道WWW.C-CC.CN 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 结 构 计 算 一 般

30、 规 定 筒仓结构按承载能力极限状态设计时 所有结构构件均应 进行承载力计算对于薄壁构件尚应计算水平 竖向及其他控制 结构安全的截面承载力计算 当基底边缘的地基压力不符合本规范第条的规定 时 应验算筒仓的整体抗倾覆稳定 应采用荷载的设计值当考虑 地震作用时 抗倾覆稳定系数不宜小于 筒仓按承载能力极限状态设计时 其荷载 材料强度等级 应采用设计值 筒仓结构按正常使用极限状态设计时 应根据使用要求控 制筒仓的整体变形筒仓结构构件应进行抗裂 裂缝宽度及受弯 构件的挠度验算 当仓壁 漏斗壁的厚度满足本规范第条的 要求时可不进行挠度验算 筒仓结构按正常使用极限状态设计时 应控制仓壁 仓底 的裂缝宽度 对

31、于干旱少雨 年降水量少于蒸发量及相对湿度小于 的地区 贮料含水量小于的筒仓的最大裂缝宽度允 许值为 对于受人为或自然侵蚀性物质严重影响的筒仓 应严格按 不出现裂缝的构件计算 其他条件的筒仓 最大裂缝宽度的允许值为 裂缝宽度的计算应按我国现行 混凝土结构设计规范 进行 筒仓按正常使用极限状态设计时 荷载取值应符合本规范 中国交通频道WWW.C-CC.CN 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 第条的规定 建在抗震设防区的筒仓 应进行抗震验算建筑抗震设防 分类应按筒仓的使用功能由工艺专业确定 但不应低于丙类当 仓壁与仓底整体连接时 仓壁 仓底可不进行抗震验算仓下支承 结构为柱支承时

32、可按单质点结构体系简化计算筒壁支承的筒 仓仓上建筑地震作用增大系数可取柱支承的筒仓仓上建筑 地震作用增大系数 可根据仓上建筑计算层结构刚度与仓体及仓 上建筑计算层质量比的具体条件 按表采用仓上建筑增 大的地震作用效应不应向下部结构传递 表柱子支承的筒仓仓上建筑地震作用增大系数 结构刚度比 质量比单层仓上建筑二层仓上建筑 其他条件 注筒仓支承结构的侧移刚度与仓上建筑计算层的层间侧移刚度比 仓体质量 贮料质量与仓上建筑计算层的质量比 抗震设防区的筒仓 仓下钢筋混凝土支柱 应根据具体情 况 考虑筒仓的外形及可能出现的荷载偏心产生的扭转 可按框架 结构计算柱端扭矩 弯矩 选用地震作用的增大系数 仓顶

33、仓壁及仓底结构 圆形筒仓的仓顶 仓壁及仓底结构的计算 应符合下列规 定 仓壁相连的圆形群仓 除按单仓计算外 尚应在空 满仓不 同荷载条件下对仓壁连接处的内力进行验算 可使用程序亦可采 用附录的公式 圆形筒仓或浅圆仓的薄壳结构构件 均应计算其薄膜内 力当仓顶采用正截锥壳 正截球壳或其他形式的薄壳壳体与仓 壁整体连接或仓壁与仓底整体连接时 相连各壳体尚应计算其边 中国交通频道WWW.C-CC.CN 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 缘效应圆形筒仓各旋转薄壳壳体在轴对称荷载作用下的薄膜内 力可按附录的公式计算 柱子支承的圆形筒仓仓壁 应计算其在竖向荷载作用下产 生的内力 可使用程序

34、亦可按深梁近似计算 当圆锥形或其他形状的漏斗与仓壁非整体连接且漏斗顶部 的环梁支承在壁柱或内柱上时 可忽略漏斗壁与环梁的共同受力作 用可按独立曲梁或内柱框架计算轴向力 剪力 弯矩和扭矩 圆形筒仓的仓壁 包括筒壁落地的浅圆仓 开有直径大于 的圆洞 边长大于的方洞及其短边大于的矩形 洞 除应计算筒口边缘的应力外还必须验算洞口角点的集中应力 无特殊载荷时 集中应力可近似采用洞口边缘应力的倍可 使用程序进行精确计算亦可参考附录给出的数据 仓壁直接落地的圆形筒仓或浅圆仓 当其与基础整体连接 时 仓壁除按薄壁筒壳的薄膜理论计算外 尚应计算其与基础连接 部位基础对仓壁约束的边界效应 仓壁落地的圆形筒仓或浅圆

35、仓下的输料地道或人行通道 应按闭口框架进行内力分析 当贮料高度与地道横截面的宽度之 比大于或等于时 其顶部贮料产生的竖向荷载应按深仓压力 的计算方式计算 但不应计值 小于时顶部贮料产生的荷 载 按本规范浅仓贮料压力公式计算其侧壁上的荷载 应计入上部贮料堆载的作用 矩形筒仓仓壁及仓底结构的计算 应符合下列规定 矩形筒仓仓壁及角锥形漏斗壁可按平面构件计算其构 件的内力可按附录计算 槽仓构件可按附录计算 矩形群仓仓壁除应按单仓计算外 尚应计算在空 满仓不 同荷载条件下的内力 筒仓仓壁预应力 预应力混凝土筒仓在进行承载能力极限状态和正常使用 中国交通频道WWW.C-CC.CN 工程建设标准全文信息系统

36、 工程建设标准全文信息系统 极限状态计算时 还应对其施加的预应力等荷载进行验算 预应力混凝土筒仓的仓壁在正常使用极限状态下 进行裂 缝控制验算时 应根据使用条件及不同工况的要求施加预应力 可 按其大小分别采用全预应力 有限预应力或部分预应力进行计算 全预应力混凝土筒仓仓壁 在正常使用极限状态条件下严 格要求不出现裂缝混凝土的受拉边缘不应出现拉应力根据筒 仓的具体条件选择适宜的预应力强度比全预应力计算应采用 长期荷载效应的标准组合值 有限预应力混凝土筒仓仓壁 在正常使用极限状态条件下 仓壁可不出现裂缝 允许混凝土的边缘纤维产生有限的拉应力 但 其值不应大于混凝土轴心抗拉强度的标准值根据筒仓的具体

37、条 件选择适宜的预应力强度比计算应采用长期或短期荷载效应 的标准组合值 部分预应力混凝土筒仓仓壁 在正常使用极限状态条件 下 宜采用长期或短期荷载效应的标准组合值 允许其受拉区出现 控制裂缝 裂缝的最大允许宽度应根据使用要求确定 并选择适宜 的预应力强度比 部分预应力混凝土筒仓仓壁若按基本组合 在可变荷载效 应控制条件下 仓壁混凝土中不应出现拉应力在按基本组合荷 载效应控制最不利的条件下 仓壁混凝土中允许出现拉应力 预应力混凝土筒仓仓壁的预应力强度比 应根据仓壁的受 力条件 结构特点 贮料特性 使用工况 裂缝控制等级及抗震设防 烈度等选择强度比的公式如下 式中预应力强度比 受拉区预应力筋截面面

38、积 受拉区非预应力筋截面面积 预应力筋的抗拉强度设计值 中国交通频道WWW.C-CC.CN 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 非预应力筋的抗拉强度设计值 仓下支承结构及基础 仓下支承结构的计算应符合下列规定 当仓下支承结构采用筒壁或带壁柱的筒壁 按承载能力极 限状态设计时 应验算其水平截面的承载力验算带壁柱的筒壁 水平截面承载力时 壁柱顶端承受的集中荷载可按扩散角向 两边的筒壁扩散 同时尚应验算壁柱顶面的局部受压承载力 在筒壁或仓壁落地的浅圆仓仓壁上开有宽度大于的 洞口时 洞口上下方的筒壁或仓壁应计算其在竖向荷载作用下的 内力 在洞口的角点部位 尚应验算集中应力 其计算方法可

39、参照 本规范第条的规定 当洞口间筒壁的宽度小于或等于 倍壁厚时 应按柱子进 行计算 其计算长度可取洞高的倍 对柱子支承的筒仓 应计算基础不均匀沉降引起仓体倾斜 对支承结构产生的附加内力 按承载能力极限状态设计筒仓基础时 应采用基本组合并 应符合下列规定 对于浅仓或深仓可不计散料的冲击荷载效应 整体相连的群仓基础 应取空仓 满仓的荷载效应组合 基底边缘处地基的最小压应力值应大于零 按正常使用极限状态设计筒仓基础时 应取标准组合 其 倾斜率不应大于平均沉降量不宜大于同时尚应满 足工艺专业的要求当地基变形计算或软地基经处理后其承载力 及变形满足本规范第条及本条的上述规定时 不应在筒仓 建成后再利用贮

40、料重力预压地基 在 度及以上抗震设防区 筒壁作为仓体支承结构时 其平面开洞面积不应大于筒壁平面总面积的洞口边缘间的 距离不应小于中心角的弧长 中国交通频道WWW.C-CC.CN 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 筒仓地基承载力的取值可不计入宽度修正系数 群仓地基 持力层 下卧层的计算及验算 应计入空 满仓及仓体附近大面积 堆载的影响 建在粘土及软弱岩土上的筒仓地基 估算筒仓施工期间及 使用前因施工荷载 仓体自重使岩土固结出现的沉降量 在计算筒 仓变形时 可计入仓体的计算沉降变形 中国交通频道WWW.C-CC.CN 2 t l 6t 3 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全

41、文信息系统 构造 圆形筒仓仓壁和筒壁 仓壁和筒壁的混凝土强度等级不应低于受力钢筋 的保护层厚度不应小于应严格控制混凝土的水灰比并采 取措施增强混凝土的密实性 严禁掺加氯化物 仓壁和筒壁的最小厚度不宜小于当采用滑模施 工时 不应小于对于直径等于或大于的筒仓 仓壁 和筒壁的内 外侧各应配置双层 水平 竖向 钢筋 仓壁和筒壁的水平钢筋直径不宜小于也不宜大于 且钢筋间距不应大于也不应小于 水平钢筋的接头宜采用焊接当采用绑扎接头时 搭接长 度不应小于倍钢筋直径 接头位置应错开布置错开的距离 水平方向不应小于一个搭接长度 也不应小于在同一竖向截面 上每隔三根钢筋允许有一个接头 筒壁支承的筒仓 当仓底与 仓

42、壁非整体连接时 应将仓壁底部 的水平钢筋延续配置到仓底结构顶 面以下的筒壁 其延续配置高度不 应小于倍仓壁厚度 图 仓壁和筒壁水平钢筋总的 最小配筋百分率 应符合下列规定 对于贮存热贮料 且贮料温 度与室外最低计算温度差小于 的水泥工业筒仓 其仓壁水平 图仓壁底部水平钢筋 延续配置范围示意图 仓壁仓底 漏斗筒壁 中国交通频道WWW.C-CC.CN t 1 3 2 nh6 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 钢筋总的最小配筋率应为对于冷拉钢筋尚应按贮料温度 作用下钢筋强度的折减系数进行调整当温度大于时 筒 仓仓壁 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

43、配筋在按温度作用计算配筋时 应考虑混凝土 钢筋在温度作用下的设计强度及弹性模量的折减系数对于贮存 其他贮料的筒仓 其仓壁水平钢筋总的最小配筋率应为 贮料入仓的温度应由相关的工艺专业提供 筒壁水平配筋总的最小配筋率应为 仓壁或筒壁的竖向钢筋直径不宜小于钢筋间距 对于外仓仓壁不应少于每米三根 对于群仓的内仓仓壁不应少于 每米两根 对于筒壁不应少于每米三根 当采用滑模施工时 在群仓的连接处 如运料需要 可将通道 处竖向钢筋的间距增大至 仓壁或筒壁竖向钢筋总的最小配筋率 应符合下列规定 外仓仓壁 在仓底以上仓壁高度范围内应为 其以上可为图 图仓底与仓壁交接处竖向钢筋配筋率范围示意图 仓壁仓底 漏斗筒壁

44、 中国交通频道WWW.C-CC.CN 3 1 1 4 3 2 A A 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 群仓的内仓仓壁应为 筒壁应为 竖向钢筋的接头宜采用焊接当采用绑扎接头时 光面钢 筋搭接长度不应小于倍钢筋直径 可不加弯钩变形钢筋的搭 接长度不应小于倍钢筋直径接头位置应错开布置 在同一水 平截面上每隔三根允许有一个接头 仓壁或筒壁在环向每隔应设置一个两侧平行的焊 接骨架 图骨架的水平钢筋直径宜为间距应与 仓壁或筒壁水平钢筋相同此时骨架的竖向筋可代替仓壁和筒壁 的竖向钢筋 图焊接骨架示意图 骨架竖向筋仓壁水平筋 骨架水平筋焊缝 当仓底与仓壁整体连接时 在距仓底以上的仓壁高度范

45、 围内 宜在水平和竖向两个方面的内外两层钢筋之间 每隔 中国交通频道WWW.C-CC.CN 5 3 4 1 25 4 2 13 1 3 5 2 4 5 1 2 250 350 35d 35d 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 设置一根直径的连系筋 图 图连系筋示意图 内侧竖向筋内侧水平筋外侧竖向筋外侧水平筋连系筋 除有特殊措施外 在水平钢筋上不应焊接其他附件水 平钢筋与竖向钢筋的交叉点应绑扎 严禁焊接 在群仓的仓壁与仓壁 筒壁与筒壁的连接处 应配置附加 水平钢筋 其直径不宜小于间距应与水平钢筋同附加水 平钢筋应伸到仓壁或筒壁内侧 其锚固长度不应小于倍钢筋直 径 图 图群仓连接

46、处附加水平钢筋示意 中国交通频道WWW.C-CC.CN t 22 tt t 22 仓壁中心线与 (a) 柱中心线重合 50 t t 5 0 柱中心线不重合 (b )仓壁中心线与 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 矩形筒仓仓壁 仓壁混凝土强度等级不宜低于受力钢筋的混凝土保 护层厚度不应小于 仓壁的最小厚度不应小于四角宜加腋 并配置 内 外双层钢筋 当仓下支承柱伸到仓顶时 仓壁中心线与柱的中心线宜重 合布置当仓壁中心线与柱的中心线不重合时 仓壁的任何一边 离柱边的距离不应小于图 图矩形筒仓仓壁与柱轴线关系示意图 柱子支承的低壁浅仓仓壁配筋应符合下列规定 按平面内弯曲计算的仓壁跨中

47、和支座纵向受力钢筋以及 竖向钢筋均应按普通梁的构造配置 当仓底漏斗与仓壁整体连接 时 配置在仓壁底部的纵向钢筋不宜少于两根 直径宜为 图 内外层的竖向和水平钢筋的直径不应小于间距不 应大于也不应小于当仓下支承柱不伸到仓顶时 水平钢筋可按图配置 中国交通频道WWW.C-CC.CN 1 () () 0.1h0.1h h n n nn na(b)n n 0 .2 b0 .2 a 0 .2 5 b0 .2 5 a 2 4 3 4 )b(a 2 52 02 跨 中纵 向 钢筋 不 少 于 n an n4b 4 7 5 5 7 3 2 1 1 2 6 6 4 4 3 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准

48、全文信息系统 图低壁浅仓仓壁配筋示意图 水平钢筋竖向钢筋支座钢筋跨中钢筋 图仓下支承柱不伸到仓顶的仓壁水平配筋示意图 柱子支承的高壁浅仓仓壁配筋 应符合下列规定 内外层水平钢筋的直径不宜小于竖向钢筋的直径 不宜小于钢筋间距不应大于也不应小于 按平面内弯曲计算的纵向受力钢筋 可选用分散配筋形式 图或选用集中配筋形式 图当仓壁为单跨 间支且选用集中配筋时 跨中纵向受力钢筋应全部伸入支座 中国交通频道WWW.C-CC.CN 0.3h n0.30.3 n( ) () n () n0 .3 () n 0 .3 n n 0 .3 n0 .3 外层 取小值 或 内层 h 0.50.5n n) ( 0 .2

49、50 .2 5 nn) (a b ab ba a b a b ab h z n( ) nb a a b n) ( n n nn0 .30 .3n) ( 0 .30 .3n) () n 0 .30 .3 外层内层 aaa bbb 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 图高壁浅仓和深仓仓壁分散配筋示意图 图高壁浅仓和深仓仓壁集中配筋示意图 中国交通频道WWW.C-CC.CN t 40d40d a ( ) 11 35d 11 22 0.5 11 2 2 50d 0.6 洞口钢筋 断的竖向钢筋 倍洞口切 洞口高度 且不小于 断的水平钢筋 倍洞口切 d b() 33 5 0 d 33 洞口加钢框 槽钢 组合件代替槽钢 以角钢 钢板焊成 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 洞口 除仓壁落地浅圆仓外 在仓壁上开设的洞口宽度和高度均 不宜大于并应按下列规定在洞口四周配置附加构造钢筋 洞口上下每边附加的水平钢筋面积不应小于被洞口切断 的水平钢筋面积的倍洞口左右每侧附加的竖向钢筋面积不 应小于被洞口切断的竖向钢筋面积的倍 洞口附加钢筋的配置范围 水平钢筋应为仓壁厚度的 倍 竖向钢筋应为仓壁厚度的倍配置在洞口边的第一 排钢筋数量不应少于三根 图 图仓壁洞口构造示意图 中国交通频道WWW.C-CC.CN 扶壁柱设在洞口内侧)(a 600 3 0 0 0