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文档简介

1、UDC中华人民共和国国家标准PGB50077-2003钢筋混凝土筒仓设计规范Code for design of reinforced concrete silos2003-12-11 发布2004-01-01实施联合发布中华人民共和国建设部国家质量监督检验疫总 局 中华人民共和国国家标准钢筋混凝土筒仓设计规范Code for design of reinforced concrete silosGB 50077-2003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:2004年1月1日2003北京中华人民共和国建设部公告第203号建设部关于发布国家标准钢筋混凝土筒仓设计规范

2、的公告现批准钢筋混凝土筒仓设计规范为国家标准,编号为GB50077-2003,自2004年1月1日起实施。其中,第、3.1.7、3.1.9、5.1.1、5.2.1(1)、5.4.1(4)、5.4.2(2)(3)、5.4.3、6.1.11、6.8.5、6.8.7、A.1.3、A.1.5条(款)为强制性条文,必须严格执行。原钢筋混凝土筒仓设计规范GBJ77-85同时废止。本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。中华人民共和国建设部二三年十二月十一日前 言 本规范是根据原国家计委计综合1992490号文和建设部(92)建标计字第10号文,对中华人民共和国国家标准钢筋混凝土筒仓设计规范

3、GBJ 7785进行修订的。 本规范依据中华人民共和国国家标准(建筑筋构可靠度设计统一标准)GB50068及工程结构可靠度统一标准GB 50153的原则进行修订。 本规范共分6章和8个附录及条文说明,包括:总则、术语符号、布置原则及结构造型、结构上的荷载、结构计算及构造。附录有:贮料的物理特性参数、洞口应力及屋仓仓壁计算,系数、k、的值旋转壳体在对称荷载下的薄膜内力、矩形筒仓按平面构件的内力汁算、槽仓、浅圆仓贮料压力计算公式、贮料冲击系数及高温作用混凝土和钢筋强度折减系数、预应力筋强度、摩擦系数,次弯矩次剪力计算系数及本规范用词说明。本次主要修汀的内容有:增加了术语、符号章节。对第三章筒仓的市

4、置原则及结构选型的内容,根据近年来我国筒仓建设的发展及实践进行了较多的修订和增补对第四章结构上的荷载,增补了永久荷载、可变荷载及偶然荷载的分项系数、荷载组合从组合系数:增补了偏心卸料、均化仓及气力输送、外界温差对仓壁的附加压力。在第五章结构计算中对筒仓结构构件在正常使用极限状态时的变形、裂缝等级作了明确的规定。对浅圆仓、仓壁上的洞口、利用贮料重力预压地基及顶应力强度比在筒仓上的使用范围作了新的规定。在第六章构造中除了对部分条文修订外,增加了圆形筒仓预应力内容。在附录中删去了原附录二仓壁、仓底裂缝宽度的计算公式,增加了洞口应力及星仓仓壁的计算公式,同时增加了槽仓没汁、浅圆仓贮料超载压力计算公式及

5、贮料冲击系数和高温作用下混凝土和钢筋没计强度折减系数等内容。本规范将来可能需要进行局郎修改时,有关局部修改的信息和条文内容将刊登在工程建设标准化杂志上。本规范以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。随着国家经济的发展,近年来钢筋混凝土筒仓的结构和形式都有一些新的发展,但由于其使用范围及工程实践经验有限,故未能全部编人本规范。望各部门在使用该规范过程中,不断总结经验,对本规范进一步补充、完善及提高,并请将有关意见及资料提供给中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司筒仓规范管理组。管理组对该规范负责解释。通讯地址为北京德外安德路67号,邮编10001l,中煤国际工程设计研究总院。钢筋混凝土筒仓没

6、汁规范GBJ 7785(以下简称筒规)是由原国家煤炭工业部负责主编,煤炭工业部规划设计总院会同有关单位共同编制的,经国家计委1985年12月4日以计标19851967号文批准发布。该规范发布之前,我国没有自己的筒仓设计规范,筒仓设计者大都参考前苏联的有关规范进行设计。由于没有统一的国家标准,有些筒仓建成后出了问题。自该规范实施后,在本次“筒规”修订前,经对全国煤炭、电力、冶金及建材等系统使用筒仓的调查表明,凡严格按本规范规定设计的筒仓尚未发现问题,也就是说该规范的可靠度是有保证的。然而随着国家建设的发展,该规范某些条文和内容已不能完全满足我国建设的需要、同时我国其他的规范也已改编并逐渐与国际接

7、轨。为此,作为特种结构规范,“筒规”必须做相应的修订和改编,删除些过时的内容,增加一些经实践证明是正确并能指导今后筒仓设计的内容,是本次修编的目的。本次修订的主编单位是中煤国际工程设计研究总院即原煤炭部规划没汁总院后改名北京煤炭设计研究院。由于各原定参编单位及人员有较大的变化,本次修编征得近年来仍从事该规范修编工作的原参编部门有关单位及始终积极参与该规范修编工作的有关人员同意后,作为该规范的参编单位。本规范主编单位、参编单位和主要起草人:主编单位:中煤国际工程设计研究总院参编单位:长沙冶金设计研究院郑州粮油食品工程设计院煤炭工业西安设汁研究院煤炭工业邯郸设计研究院原国家内贸局国外贷款事务管理办

8、公室天津水泥工业设计研究院国贸工程设计院南京水泥工业设计研究院华北电力设计院郑州工程学院主要起草人(按主编及参编单位排序列出):崔元瑞 门衡石 袁海龙 蒲维民 邵一谋杨世忠 靖 华朱耀玲 尚 良 马 中原 方1 总 则1.0.1 为在钢筋混凝土筒仓没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。1.0.2 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上筒仓、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。1.0.3 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

9、符合下列规定: 1、当筒仓内贮料计算高度h。与圆形筒仓内径d。或与矩形筒仓的短边b。之比大于或等于1.5时为深仓,小于1.5时为浅仓。 2、对于矩形浅仓,当无仓壁时为漏斗仓,当仓壁高度h与短边b之比小于0.5时为低壁浅仓,大于或等于0.5时为高壁浅仓。1.0.4 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。2 术语、符号2.1 术语2.1.1 筒仓 silo 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。2.1.2 仓上建筑物 buildingabove topofsilo 按工艺要求建在仓硬上的建筑。2.1.3仓顶

10、 topof silo 封闭仓体顶面的结构2.1.4仓壁 wallofsilo筒仓与贮料直接接触且承受贮料侧压力的仓体竖壁2.1.5 仓下支承结构 supportingstructureof silobottom 筒仓基础以上仓体以下的支承结构包括筒壁、有扶壁柱的筒壁及柱子等。2.1.6 筒壁 supportingwall 平面与仓体相同支承仓体的立壁。2.1.7 斜壁 inclined wall 构成漏斗的倾斜仓壁。2.1.8 漏斗 hopper 仓体下部用以卸出贮料的容器。2.1.9 深仓 deep bin; 浅仓 shallow bin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

11、仓2.1.10 单仓 singlesilo 不与其他建、构筑物联成整体的单体筒仓。2.1.11 排仓 silos in line 按单线排列并联为整体的筒仓。2.1.12 群仓 group silos 三个或多于三个非单线排列且联为整体的筒仓。2.1.13 星仓 interstice silos 三个或多于三个联为整体的筒仓间形成的封闭空间。2.1.14 槽仓 trough bunker单个隔仓由矩形板组成,其比度大于宽度,仓体由柱支承。2.1.15 填料 filler 用于仓底构成卸料斜坡的填充材料。2.1.16 内衬 liner 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砌

12、。2.1.17 散料granlar material 其特性符合散体力学理论散状贮料。2.1.18 贮料 stored material 贮存于筒仓中的散料。2.1.19 贮料压力 stored material pressure 贮料作用于仓壁上的压力。2.1.20 贮料静压力 static stored material pressure 贮料作用于仓壁上的静态压力。2.1.21 卸料压力 emptying pressure 筒仓卸料时贮料作用于仓壁上的压力。2.1.22 装料压力 filling pressure 筒仓装料时贮料作用于仓壁上的压力。2.1.23 整体流动 mass flo

13、w 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。2.1.24 管状流动 funnel flow在卸料过程中仓内贮料的表面呈漏斗状态向下的流动。2.1.25 中心卸料 concentric discharge 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。2.1.26 偏心卸料 eccentric discharge 在卸料过程中贮料相对于仓体几何中心不对称向下的搬动。2.1.27防爆措施 anti-explosive measure 采取除尘、通风及泄爆方法防止易爆物爆炸的措施。2.1.28 人孔 manhole 检查仓内设施设置的人仓孔。2.1.29 变形缝 deformati

14、on joint 包括防震、伸缩、沉陷及施工后浇带缝。2.2 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;dn圆形筒仓内径;h仓壁高度;hn贮料计算高度;hh漏斗高度;r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。2.2.2 计算系数Ch深仓贮料水平压力修正系数;Cv深仓贮料竖向压力肇正系数;Cf贮流态化系数;k侧压力累数:t仓壁材料的线膨胀系数;贮料与仓壁的摩擦系数;贮料的内摩擦角;2.2.3 作用F作用于矩形微仓仓壁的集中荷载;预应力作用于仓壁上的压力;环线轴力;pt贮料作用于计算截面以上仓壁单位周长上的总竖向摩擦力;ph贮料作用于仓壁单位面

15、积上的水平压力;pn贮料作用于漏斗斜壁单位面积上的法向压力;pv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h处单位面积上的竖向压力:phc偏心卸料怍用于仓壁上的水平附加压力;pp气力输送贮料作用于仓壁及仓底上流化层的装料压力:pvc因外界温差作用于仓壁上的附加水平压力;pt漏斗壁切向力;py均化仓仓壁上的水平压力。2.2.4 作用效应p预应力筋的平均预应力;e预应力筋的平均有效预应力;Nh矩形浅仓仓壁的水平拉力;角锥形漏斗壁的水平拉力;Nv矩形栈仓仓壁的竖向力;Ninc角锥形漏斗壁的斜向力;N角锥形漏斗壁交角顶部的斜向拉力。2.2.5 其他Er矩形筒仓偏心卸

16、料附加压力系数;Ec圆形筒仓偏心卸料附加压力系数;混疑土弹性摸量;Em贮料的弹性模量;e偏心卸料口中心与仓中心的距离或自然对数的底;s贮料顶面或贮料锥体重心至所计算截面处的距离;Vf贮料流态化流动速度;贮料的重力密度;Vm贮料的泊松比;VC混凝土的泊松比;T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。3 布置原则及结构选型3.1 基本规定3.1.1 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、地震设防类别及地基基础设计等级不应小于筒仓的等级及类别。3.1.2 钢筋混凝土筒仓的耐火等级应按二级。3.1.3 筒仓的地基基础设计等级应按

17、乙级。3.1.4 筒仓的防雷保护应按二类设计。3.1.5 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15 lx(勒克斯)。3.1.6 有粉尘及其他易爆物的筒仓,相关工艺专业应根据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。3.1.7 筒仓的防雷严禁利用竖向受力钢筋作为避雷线,应专设外引下线。3.1.8 除为了防止混凝土碳化采用掺人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。3.1.9 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。3.1.10 除岩石地基外,每个筒仓的沉降观测点不应少于四个。3.1.11 筒仓与毗邻的

18、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。3.2 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。3.2.2 群仓及排仓宜采用多排及单排行列式布置(图322),在场地受到限制时可采用斜交布置。(a)单排圆形筒仓 (c)单排矩形筒仓(b)多排圆形筒仓 (d)多排矩形筒仓图 群仓平面布置示意图3.2.3 筒仓的平面形状,宜宣采用圆形。圆形群仓应采用仓壁和筒壁外圆国相切的连接方式。直径大于或等于18m的圆形筒仓,宜采用独立布置的形式。3.2.4 当圆形筒仓的直径小于或等于12m时,宜采用2m的倍数;大于12m时,宜采用3m

19、的倍数。3.2.5 仓壁和筒壁外圆相饲的圃形群仓,总长度不超过50m或柱子支承的矩形群仓总长度不超过36m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售高度之比不虚大于2。排仓布置时其比值可增至3但总长不虚大于60m,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。3.2.6 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。3.2.7 跨铁路专用线且列车限速5km/h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2m,其他尺寸应满足铁路限界2的规定,且仓下应设躲避所。3.2.8 靠近筒仓处不宜设置堆料

20、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。3.2.9 直径大于或等于12m的圆形筒仓,仓顶上不宜设置有筛分振动设备的厂房。0 排仓、群仓的仓底应设两个出口,仓顶及地道安全出门的设置应按各有关行业的标准执行,与仓体连接的出、人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,分段设置楼梯平面与地曲连通。3.2.11 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。3.2.12筒仓室内主要通道的宽度不应小于1500mm,设备维护通道的宽度不应小于1000mm,通道的净空高

21、度不宜小于2200mm。3 筒仓仓顶应设置通向仓内的人孔,人孔尺寸不应小于600mm700mm,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。3.2.14 仓顶及楼面所有洞孔的四周应没小低于l00mml00mm钢筋混凝土挡水条,无固定设备通过的洞孔应没盖板或防护栏杆。3.2.15 筒仓的地面应根据使用荷载计算确定,最小厚度为120mm,混凝上强度等级不应低于C20,其他功能应按使用条件设置。室内外地坪高差不应小于150mm。3.2.16 在非岩石地基卜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

22、设施;除按本章第3.2.10。3.2.12条的规定外,对存在易燃易爆危险的地道应有第二安全出口, 地道净空高不应小于2200mm。3.2.17 槽仓的设计规定见附录A。3.3结构选型3.3.1 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3.3.1)。(a)深仓 (b)浅仓图3.3.1 筒仓结构示意图1仓上建筑物;2仓顶;3仓壁;4仓底;5仓下支承结构(筒壁或柱);6基础3.3.2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:1、直径等于或小于15m的圆形筒仓仓壁厚度:dn/100100式中 仓壁厚度(m

23、m);dn圆形筒仓内径(mm)。3.3.3 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。3.3.4筒仓仓底结构的选型应综合考虑下列要求:1、卸料通畅;2、荷载传递明确,结构受力合理;3、造型简单,施工方便;4、填料较少。3.3.5 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3.3.4),仓下支承结构的选则,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15m的深仓,宜选用筒壁与内柱共同支承的方式。3.3.6 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

24、接时,宜采用筒支结构相连,且应有足够的支承长度。3.3.7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3.3.5条规定设置变形缝时,变形缝应做成贯通式并将基础断开。缝宽应符合沉降缝的要求,住地震设防区尚应符合防震缝的要求。33.3.8 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21m的圆形筒仓或浅圆仓仓顶可采用钢筋混凝土整体、装配整体正截锥光、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。3.3.9 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筒支方式与其连接。3.3.10 直径大于或等于21m的深

25、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上结构。3.3.11 对于直径小于或等于10m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,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。3.3.12 抗震设防区的筒仓结构选型尚应符合下列规定:1、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。2、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。4 结构上的荷载4.1 荷载分类及荷载

26、效应组合4.1.1 筒仓结构上的荷载分为下列三类:1、永久荷载:结构自重、其他构件及固定没备施加在仓上的作用力、预心力、土压力、填料及环境温度作用等。注:无实践经验时,环境温度作用按水久荷载计算,直径2l30m的筒仓可按其最大久环拉力的6%计算,直径大于30m的筒仓可按8%计算。2、可变荷载:贮料荷载、楼画活荷载、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。3 地震作用。4.1.2 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

27、地震作用应采用标准值。4.1.3 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:。SR (4.1.3)式中。结构重要性系数应取1.0(特殊用途的筒仓可按具体要求采用大于1.0的系数);S荷载效应组合的设计值;R结构构件抗力的设计值。4.1.4 筒仓荷载效应基本组合的各种取值应符合下列规定:1、永久荷载控制的组合,永久荷载与可变荷载取全部;2、可变荷载效应控制的组合,永久荷载及可变荷载效应中起控制作用的可变荷载取全部。4.1.5 基本组合,永久荷载分项系数采用下值:1、永久荷载效应控制的组合,分项系数可取1.2,仓上、仓下的其他平台可取1.35;2、可变荷载效应控

28、制的组合,分项系数可取1.2。4.1.6 基本组合,可变荷载分项系数采用下值:1、贮料荷载分项系数应取1.3;2、其他可变荷载效应分项系数可取1.4,标准值大寸4kN/m2的楼面活荷载分项系数可取1.30。4.1.7可变荷载组合系数采用下值:1、楼面活荷载及其他可变荷载,如按等效均效荷裁取值时,组合系数可取0.50.7;如按实际荷载取值时采用1.0;对雪荷载可取0.5。2、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l.0,有顶盖时可取0.9。4.1.8计算筒仓水平地震作用及其自震周期时,可取贮料总重80作为贮料有效质最的代表值,重心取其总重的中心。4.1.9筒仓构件抗震验算时,构

29、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1.2;当重力荷载对构件承载能力有利时,其分项系数不应大于1.0。在计算水平地震作用效应时,地震作用分项系数应取1.3。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。4.1.10 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。SC(4.1.10)式中 C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,应按本规范及筒仓使用相关工艺要求的规定采用。各荷载均取荷

30、载效应的标准值。4.1.11 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1.3,倾覆稳定安全系数可取1.5。永久荷载分项系数应取0.9。4.2 贮料压力4.2.1 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,并由工艺设计专业提供。当无试验资料时,可参考附录B所列数值选用,但应经工艺专业认可。4.2.2 深仓贮料重力流动压力的计算应符合下列规定(图4.2.2);图4.2.2深仓的尺寸及压力示意图1、贮料顶面或贮料锥体重心以下距离s(m)处,贮料作用于仓壁单位面积上的水平压力ph(kPa)应按下式计算: (4.2.2-1)式中 Ch深仓贮料水平压力修正系数;贮料的重力密度(k

31、Nm3);筒仓水平净截面的水力半径(m);贮料与仓壁的摩擦系数;k侧压力系数;e自然对数的底;s贮料顶面或贮料锥体重心至所计算截面的距离(m);贮料的内摩擦角(。)。2、贮料作用于仓底或漏斗顶面处单位面积上竖向压力Pv(kPa)应按下式计算:PvCv (4.2.2)式中 Cv深仓贮料竖向压力修正系数;hn贮料计算高度(m)。注:当按上式计算Pv值hn时应取h。3、漏斗壁切向力按下式计算:PtCvPv(1-k)sin cos (4.2.23)4、当仓壁没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:Pecth (4.

32、2.2)t(-2e)(be) (4.2.2)偏心卸料作用于圆形仓仓壁上的水平压力:Pecch (4.2.26)c(dn4e)dn2e) (4.2.27)式中 e偏心卸料口中心与仓中心间的距离;t、c矩形、圆形仓偏心卸料压力系数。5、贮料顶面或贮料锥体重心以下距离s(m)处的计算截面以上仓壁单位周长上的总竖向摩擦力Pf(kN/m)应按下式计算: (4.2.28)4.2.3 贮料计算高度hn(m)的确定,应符合下列规定:1、上端:贮料顶面为水平时,按贮料顶面计算;贮料顶面为斜坡时,按贮料锥体的重心计算;2、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

33、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。4.2.4 筒仓水平净截面的水力半径(m)的确定应符合下列规定:1、 圆形筒仓:dn/4 (4.2.41)式中 dn圆形筒仓内径(m)。2矩形筒仓: (4.2.42)式中n矩形筒仓长边内侧尺寸(m);n矩形筒仓短边内侧尺寸(m)。3、星仓: (4.2.43)式中 星仓的水平净面积(m2)。4.2.5 深仓贮料压力修正系数Ch、Cv应按本规范表4.2.5选用。 衰425 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Ch1当hn/dn3时,Ch值应乘以系数1.1;2对于流动性能较差的散料,Ch值可乘以系敷0.9仓底竖

34、向压力修正系数Cv钢筋混凝土漏斗1粮食筒仓可取1.3;2其他筒仓可取1.4;钢漏斗1粮食筒仓可取1.0;2其他筒仓可取2.0;平板1粮食筒仓可取1.0;2漏斗填料最大厚度大于1.5m的筒仓可取1.0;3其他筒仓可取1.4注:1、本表不适用于设有特殊促流或减压装置的筒仓。 2、群仓的内仓,星仓及边长不大于4m的方仓,ChCv1.0。4.2.6 平面为圆形、矩形或其他几何形的浅仓贮料压力的汁算,应按下列规定(图4.2.6):图4.2.6 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离(m)处,作用于仓壁单位面积上的水平压力h(kPa)应按下式计算:hkS (4.2.61)2、简仓的贮料计算

35、高度hn与其内径dn或其他几何平面的短边bn之比等于1.5时,除按上式计算外,尚应按4.2.2l式计算贮料压力,二者计算结果取其大值。3、贮料顶面或贮料锥体重心以下距离(m)处,单位面积上的竖向压力Pv(kPa)应按下式计算:vS (4.2.62)4、漏斗壁切向压力应按下式计算:tPv(1k)sinacosa (4.2.63)5、hn0.5dn,dn24m的大型浅圆仓仓壁上水平压力Pn(kPa)的计算应计入仓壁顶面以上堆料的作用,可按附录C计算。6、由卡车、火车等散料瞬间直接卸入浅仓时,应计人冲击效应,冲击系数可按本规范附录H计算。4.2.7 作用于漏斗壁单位面积上的法向压力Pn(kPa)应按

36、下式计算:nPv (4.2.7)式中按附录D选用。4.2.8贮料作用于仓底或漏斗壁顶面处单位面积上的竖向压力Pv(kPa)宜按下列规定取值:1、深仓:良漏斗高度范围内均应采用漏斗顶面之值。2、浅仓:在漏斗顶面: vhn (4.2.81)在漏斗底面: v(hnhh) (4.2.82)式中:hh漏斗高度(m)。4.2.9 仓内贮料为流态的均化仓仓壁上的水平压力Py(kPa),可按液态压力计算:v0.6hn (4.2.9)式中 贮料的重力密度(kNm3);hn贮料的计算高度(m)。4.2.10 当向仓内鼓人空气或其他气体,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

37、于仓壁及仓底的过剩气压,其值应由工艺专业确定。4.2.11 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户p(kPa)按下式计算:pCtVf (4.2.11)式中 贮料的重力密度(kNm3);Ct贮料流态化参数(h,小时);Vf贮料流态化流动速度(mh)。表 几种贮料的Ct、Vf值贮料名称 Cf(h)Vf(mh)石灰粉 018 6水泥 011 10磷肥 007 27小麦粉 007 25注:其他贮料可参考使用,筒仓截面的水力半径(m)。4.2.12 因外界气温变化,当其温差小于30且仓内有密实贮料时,在简仓仓壁上引起收缩的水平压力te(kPa),按下式计算: (4212)

38、式中 t筒仓仓壁的线膨胀系数;Em贮料的弹性模量;Ec混凝土的弹性模量;T最大外界昼夜温差;r筒仓的半径;t筒仓的壁厚;nEm/Ec;Vm贮料的泊松比。4.2.13 对筒仓仓壁进行强度计算及裂缝验算时,水平压力Pte(kPa)沿筒仓的田周及高度均匀分布。5 结构计算5.1 一般规定5.1.1 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。对子簿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。5.1.2 当基底边缘的地基压力不符合本规范第5.4.2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1.2。5.1.3

39、 筒仓按承载能力极限状态没计时,其荷载、材料强度等级应采用设计值。5.1.4 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3.3.2条的要求时可不进行挠度验算。5.1.5 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:1、对于干旱少雨、年降水量少于蒸发量及相对湿度小于10的地区,贮料含水量小于10的筒仓的最大裂缝宽度Wmax允许值为0.3mm。2、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。3、其他条件的筒仓,最大裂缝宽度Wmax的允许值为0

40、.2mm。裂缝宽度的计算应按我国现行混凝土结构设汁规范)GB 50010进行。5.1.6 筒仓按正常使用极限状态设计时。荷载取值应符合本规范第4.1.10的规定5.1.7 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,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4.0。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5.1.7采用。仓上建筑增大的地震作用效应不应向下部结构传递

41、。 表5.1.7 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 k50.50 m100 4.0 4.0 3.5其他条件 3.0 3.0 2.5注:k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。 m仓体质量、贮料质量与仓上建筑计算层的质量比。5.1.8 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。5.2 仓顶、仓壁及仓底结构5.2.1 圆形筒仓的仓顶,仓壁及仓底结构的计算。应符合下列规定:1、仓壁相连的圆形群仓,除按单仓计算外,尚应在空、

42、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E的公式。2、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F的公式计算。3、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,可使用程序亦可按深粱近似计算。4、当圆锥形或其他形状的漏斗与仓壁非整体连接且漏斗顶郎的环粱支承在壁柱或内柱上时,可忽略漏斗壁与环粱的共同受力作用。可按独立曲梁或内柱框架计算轴向力、剪力、弯矩和扭矩。5、圆形筒仓的仓壁

43、包括筒壁落地的浅圆仓开有直径大于10m的圆润、边长大于1。0m的方洞及其短边大于1.0m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34倍,可使用程序进行精确计算亦可参考附录E给出的数据。6、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。7、仓壁落地的皿形筒仓或浅圆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1.5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Cv值,小于

44、l.5时顶部贮料产絮的荷载,按本规范浅仓贮料压力公式(-2)计算,其侧壁上的荷载应计人上部贮料堆载的作用。5.2.2 矩形筒仓仓壁及仓底结构的计算,应符合下列规定:1、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G计算,槽仓构件可按附录A计算。2、矩形群仓仓壁除应按单仓汁算外,尚应计算在空、满仓不同荷载条件下的内力。5.3 筒仓仓壁预应力5.3.1 预应力混凝土筒仓在进行承载能力极限状态和正常使用极限状态计算时,还应对其施加的预应力等荷载进行验算。5.3.2 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

45、分别采用全预应力、有限预应力或部分预应力进行计算。1、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。2、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。3、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

46、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。5.3.3 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。5.3.4 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: (5.3.4)式中 预应力强度比;Ap受拉区预应力筋截面面积;As受拉区非预应力筋截面面积;fpy预应力筋的抗拉强度设计值;fy非预应力筋的抗拉强度设计值。5.4 仓下支承结构及基础5.4.1 仓下支承结构的计算应

47、符合下列规定:1、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没计时,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45。扩散角向两边的简壁扩散,同时尚应验算壁柱顶面的局部受压承载力。2、在筒壁或仓壁落地的浅圆仓仓壁上开有宽度大于1.0m的洞口时,洞口上下方的搞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。其计算方法可参照本规范第5.4.1条的规定。3、当洞口间筒壁的宽度小于或等于5倍壁厚时,应按柱子进行计算+其计算长度可取洞高的1.25倍。4、对柱子支承的筒仓,应计算基础不均匀沉障引起仓体倾斜对支承结构产生的附

48、加内力。5.4.2 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:1、对于浅仓或深仓町不计散料的冲击荷载效应。2、整体相连的群仓基础,应取空仓、满仓的荷载效应组合。3、基底边缘处地基的最小压应力值应大子零。5.4.3 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0.004。平均沉降量不宜大于200mm,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最力及变形满足本规范第5.4.2条及本条的上述规定时,不应在筒仓建成后再利用贮料重力预压地基。5.4.4 在7度及以上抗震设防区,筒壁作为仓体支承结构时,其平面歼洞面积不应大于筒壁平面总面积的5

49、0,洞口边缘问的距离不应小于45。中心角的弧长。5.4.5 简仓地基承载力的取值可不计人宽度修正系数;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。5.4.6 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抗降量,在计算筒仓变形的,可计入仓体的计算沉降变形。6 构 造6.1 圆形筒仓仓壁和筒壁6.1.1 仓壁和筒壁的混凝土强度等级不应低于C30。受力钢筋 的保护层厚度不应小于30mm。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。6.1.2 仓壁和筒壁的最小厚度不宜小于150mm,当采用滑模

50、施工时,不应小于160mm。对于直径等于或大于6.0m的筒仓,仓壁和筒壁的内、外侧各应配置双层(水平、竖向)钢筋。6.1.3 仓壁和筒壁的水平钢筋直径不宜小于l0mm,也不宜大于25mm;且钢筋间距不庞大于200mm,也不应小于70mm。6.1.4 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50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10m;在同一竖向截面上每隔三根钢筋允许有一个接头。6.1.5 筒壁支承的筒仓,当仓底与仓壁非整体连接时,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6倍仓壁厚度(图6

51、.1.5)。图6.l.5 仓壁底部水平钢筋延续配置范围示意图图 仓底与仓壁交接处1仓壁,2仓底(漏斗);3筒壁竖向钢筋0.4配筋率范围示意图1仓壁;2仓底(漏斗);3筒壁6.1.6 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:1、对于贮存热贮料,且贮料温度与室外最低计算温度差小于100的水泥工业筒仓,其仓壁水平钢筋总的最小配筋事应为o.4;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100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摸量的折减系数。对

52、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0.3;2、贮料入仓的温度应由相关的工艺专业提供。3、筒壁水平配筋总的最小配筋率应为0.25。6.1.7 仓壁或筒壁的竖向钢筋直径不宜小于l0mm。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海米两根:对于筒壁不应少于海米三根。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1.0m。6.1.8 仓壁或筒壁竖向钢筋总的最小配筋率,应符合下列规定:1、外仓仓壁,在仓底以上1/6仓壁高度范围内应为0.4,其以上可为0.3(图);2、群仓的内仓仓壁应为0.2;3、筒壁应为0.4。6.1.9 竖向钢

53、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40倍钢筋直径,可不加弯钩。变形钢筋的搭接长度不应小于35倍钢筋直径。接头位置应错开布置,在同一水平截面上海隔三报允许有一个接头,6.1.10 仓壁或筒壁在环向每隔24m应设置一个两侧平行的焊接骨架(图-1)骨架的水平钢筋直径宜为6mm。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-1 焊接骨架示意图图6.1.10-2 连系筋承意图1骨架竖向筋,2仓壁水平面;1内侧竖向筋,2内侧水平筋,3骨架水平筋;4焊缝3外侧竖向筋。4外侧水平筋,5连系筋当仓底与仓壁整体连接时,在距仓底以上1/6的仓壁高度范围内,宜在水平和竖向两个方面的内外两层钢筋之间,每隔500700mm设置一根直径46mm的连系筋(图-2)。 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10mmn,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35倍钢筋直径(图)。图 群仓连接处附加水平钢筋示意6.2 矩形筒仓仓壁 仓壁混凝土强度等级不宜低于C30,受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于30mm。 仓壁的最小厚度不应小于150mm,

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