9-筒倉荷載課件

1、構(gòu)筑物抗震設(shè)計規(guī)范GB 50191- 2012介紹李永錄李永錄冶建筑研究總院有限公司冶建筑研究總院有限公司國家工業(yè)建構(gòu)筑物質(zhì)量安全監(jiān)督檢驗中心國家工業(yè)建構(gòu)筑物質(zhì)量安全監(jiān)督檢驗中心筒倉筒倉筒倉筒倉筒倉筒倉筒倉筒倉 定義：用鋼筋混凝土或鋼材制成的垂直圓筒形結(jié)構(gòu)的大型定義：用鋼筋混凝土或鋼材制成的垂直圓筒形結(jié)構(gòu)的大型儲煤容器儲煤容器。 分農(nóng)業(yè)筒倉和工業(yè)筒倉兩大類。農(nóng)業(yè)筒倉用來貯存糧食、分農(nóng)業(yè)筒倉和工業(yè)筒倉兩大類。農(nóng)業(yè)筒倉用來貯存糧食、飼料等粒狀和粉狀物料；工業(yè)筒倉用以貯存焦炭、水泥、飼料等粒狀和粉狀物料；工業(yè)筒倉用以貯存焦炭、水泥、食鹽、食糖等散裝物料。食鹽、食糖等散裝物料。 筒倉筒倉的平面形狀有正

2、方形、矩形、多邊形和圓形等的平面形狀有正方形、矩形、多邊形和圓形等 有獨(dú)立倉和群倉有獨(dú)立倉和群倉。 材料與分類材料與分類 筒倉采用磚石、木材、鋼筋混凝土或鋼材建造。小型筒倉也可用塑料制造。 物料與倉壁之間的摩擦作用，會減小物料對倉壁和倉底的壓力。在計算中按受力條件不同可分為深倉和淺倉,當(dāng)H/D1.5時（H為倉深,D為圓倉內(nèi)徑或矩形倉短邊長或正多邊形倉的內(nèi)接圓直徑）稱深倉，小于1.5時稱淺倉。深倉應(yīng)考慮上述摩擦作用,淺倉則可忽略。 倉底結(jié)構(gòu)既承受物料的重量又需具有卸料功能，因此通常采用漏斗形。平板倉底雖構(gòu)造簡單,但需填坡,既耗料又增重，只適用于小型筒倉。在地震區(qū)，筒倉的支承結(jié)構(gòu)應(yīng)優(yōu)先采用筒壁支承

3、的結(jié)構(gòu)形式，但為了自然通風(fēng)和采光，也可采用柱網(wǎng)支承的結(jié)構(gòu)形式。 深倉和淺倉的劃分界限為：當(dāng)HD。(或Hb。)15時為深倉； 其中，H為貯料計算高當(dāng)HD。(或Hb。)15時為淺倉。度；D。為圓形筒倉的 H b/2 低壁淺倉 內(nèi)徑；b0為矩形筒倉的 H b/2 高壁淺倉 短邊長 一般規(guī)定一般規(guī)定 筒倉外形宜簡單、規(guī)則，質(zhì)量和剛度分布宜均勻?qū)ΨQ；6度、7度時，倉頂可采用倉壁向上延伸并作為承重結(jié)構(gòu)的篩分間或框架結(jié)構(gòu)的篩分間；8度、9度時，倉頂應(yīng)采用倉壁向上延伸并作為承重結(jié)構(gòu)的篩分間，不應(yīng)設(shè)置其他承重結(jié)構(gòu)的篩分間。選型選型 鋼筋混凝土筒倉可采用筒壁、柱、帶壁柱的筒壁及筒壁與柱混合支承的結(jié)構(gòu)形式，宜選用筒

4、壁支承結(jié)構(gòu)。直徑不小于15m的深倉，宜選用筒壁和內(nèi)柱共同支承的結(jié)構(gòu)形式，筒壁開洞處宜設(shè)置壁柱。直徑不小于18m的圓形筒倉，宜采用獨(dú)立布置結(jié)構(gòu)形式。 鋼筋混凝土柱承式矩形筒倉的倉下支承柱，應(yīng)伸至倉頂或倉上建筑，并應(yīng)與倉壁整體連接。 鋼筒倉可采用鋼或現(xiàn)澆鋼筋混凝土倉底和倉下鋼支承結(jié)構(gòu)；直徑大于12m時，宜采用倉壁落地式結(jié)構(gòu)；倉群宜選用多排布置。 6度、7度時，可采用砌體筒倉，其直徑不宜大于8m，并應(yīng)采用筒壁支承結(jié)構(gòu)。 獨(dú)立筒倉間的凈距，除應(yīng)符合防震縫要求外，尚應(yīng)符合施工、安裝等要求。材料材料 倉上建筑宜采用鋼結(jié)構(gòu)，其圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)選用輕質(zhì)材料。 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)倉上建筑可用于鋼筋混凝土筒倉和砌體筒倉，其

5、圍護(hù)結(jié)構(gòu)宜選用輕質(zhì)材料。 6度時，鋼筋混凝土筒倉和砌體筒倉的倉上建筑可采用砌體結(jié)構(gòu)。 倉上建筑的屋蓋，宜采用輕型鋼結(jié)構(gòu)或現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)?？拐鹂p抗震縫 鋼筋混凝土群倉倉頂局部設(shè)有篩分間時，其高差處應(yīng)設(shè)置防震縫。 筒倉與輔助建筑毗鄰處，應(yīng)設(shè)置防震縫。 高差較大或不規(guī)則布置的群倉或排倉，應(yīng)在相應(yīng)部位設(shè)置防震縫。 防震縫的寬度，宜根據(jù)結(jié)構(gòu)相對變形分析結(jié)果確定，但最小寬度不應(yīng)小于50mm。一般規(guī)定一般規(guī)定 、類場地的柱承式筒倉的基礎(chǔ)，宜采用環(huán)形基礎(chǔ)或整板基礎(chǔ)，并應(yīng)采取增加基礎(chǔ)的整體性和剛度的措施。 在筒倉的結(jié)構(gòu)構(gòu)件剛度變化處，應(yīng)采取減小應(yīng)力集中的措施。 柱承式筒倉的支承結(jié)構(gòu)宜增加超靜定次數(shù)。增加贅余

6、桿件和支撐時，其構(gòu)件除應(yīng)滿足強(qiáng)度要求外，尚應(yīng)具有良好的變形能力。 、類場地和不均勻地基條件下的獨(dú)立筒倉，應(yīng)采取抗傾覆和控制不均勻沉降的措施。對液化地基，應(yīng)采取全部消除液化沉陷的措施。一般規(guī)定一般規(guī)定 筒倉的抗震設(shè)防類別，應(yīng)根據(jù)其所在生產(chǎn)系統(tǒng)中的重要性及其在地震中可能產(chǎn)生的次生災(zāi)害程度確定。在無特殊要求時，筒倉可按丙類構(gòu)筑物進(jìn)行抗震設(shè)計。 筒倉的同一結(jié)構(gòu)單元，應(yīng)采用同一類型的基礎(chǔ)。同一結(jié)構(gòu)單元的基礎(chǔ)宜設(shè)置在同一標(biāo)高上，不在同一標(biāo)高時，應(yīng)采取防止地基不均勻沉降的措施。 8度和9度時，筒倉結(jié)構(gòu)可采取消能減震措施。計算計算 筒倉的水平地震作用，可采用振型分解反應(yīng)譜法或底部剪力法計算；8度、類場地和9度

7、，筒倉結(jié)構(gòu)不規(guī)則且有明顯薄弱部位時，尚宜采用時程分析法進(jìn)行補(bǔ)充驗算。 筒倉進(jìn)行水平地震作用計算時，應(yīng)符合下列規(guī)定： 貯料可變荷載的組合值系數(shù)，鋼筋混凝土筒承式筒倉、砌體筒倉，應(yīng)取0.8，其他各類筒倉均應(yīng)取1.0。 鋼筒倉，在多遇地震下的阻尼比可取0.03，在罕遇地震下的阻尼比可取0.04。 筒承式筒倉的水平地震作用按底部剪力法計算時，柱支承的倉上建筑的地震作用效應(yīng)應(yīng)乘以增大系數(shù)，鋼筋混凝土筒承式筒倉、砌體筒倉其值可取4.0，倉壁落地式鋼筒倉可取3.0，但增大部分不應(yīng)往下傳遞。 柱承式筒倉的水平地震作用按底部剪力法計算時，應(yīng)符合下列規(guī)定： 1、采用單質(zhì)點(diǎn)體系計算模型時，質(zhì)點(diǎn)位置應(yīng)設(shè)于倉體及其貯料

8、的質(zhì)心處。 2、倉上建筑的水平地震作用，可采用將倉上建筑置于剛性地面上的單質(zhì)點(diǎn)（單層時）或雙質(zhì)點(diǎn)（二層時）體系進(jìn)行簡化計算。其倉上建筑的地震作用效應(yīng)應(yīng)乘以增大系數(shù)，其值可按下表（下頁）采用，但增大部分不應(yīng)往下傳遞。條 件單層倉上建筑二層倉上建筑底層上層 50且50 1004.04.03.5其 它3.03.02.5m注： 為柱承式筒倉的側(cè)移剛度與倉上建筑計算層的層間側(cè)移剛度之比； 為倉體質(zhì)量（含貯料）與倉上建筑計算層的質(zhì)量之比。 8度類場地及9度時，柱承式筒倉應(yīng)計入重力二階效應(yīng)引起的附加水平地震作用，其標(biāo)準(zhǔn)值可按下列公式計算： 單排筒倉的質(zhì)量中心偏心過大時，宜計入地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)的影響。柱承式單排筒

9、倉采用底部剪力法且按單質(zhì)點(diǎn)體系計算時，支柱的水平地震作用效應(yīng)應(yīng)乘以扭轉(zhuǎn)效應(yīng)增大系數(shù)，其值可按下表的規(guī)定采用。組成排倉的單倉個數(shù)3456 扭轉(zhuǎn)效應(yīng)增大系數(shù)1.10 1.15 1.20 1.25 1. 9度時，鋼筋混凝土柱承式筒倉的抗震變形驗算，可按構(gòu)筑物抗震設(shè)計規(guī)范第5.5節(jié)的有關(guān)規(guī)定計算。2. 采用筒壁與柱聯(lián)合支承的筒倉，筒壁與柱承擔(dān)的地震剪力，可按側(cè)移剛度比例進(jìn)行分配，但分配給柱的地震剪力應(yīng)乘以增大系數(shù)1.5，且不應(yīng)小于支承結(jié)構(gòu)底部總地震剪力的10%。3. 6度8度時，鋼筋混凝土筒承式圓形筒倉的倉壁與倉底整體連接時，倉壁、倉底可不進(jìn)行水平地震作用的抗震驗算，但其構(gòu)件應(yīng)滿足相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施要

10、求。鋼筋混凝土柱承式筒倉的支柱與基礎(chǔ)、支柱與倉體連接端的組合的彎矩設(shè)計值，應(yīng)按下列規(guī)定調(diào)整：1. 柱端彎矩應(yīng)乘以表9.2.11規(guī)定的柱端彎矩增大系數(shù)。2. 角柱的柱端彎矩按表9.2.11調(diào)整后，尚應(yīng)乘以不小于1.10的增大系數(shù)。3. 、類場地且不采用筏基時，無橫梁支柱與倉體連接端的彎矩按下表及本條第2款調(diào)整后，尚應(yīng)分別乘以不小于1.05和1.15的增大系數(shù)。烈 度7度 8度 9度 支柱條件有橫梁1.151.251.50無橫梁1.201.351.60 鋼筋混凝土柱承式筒倉的支柱有橫梁時，梁柱節(jié)點(diǎn)處的梁、柱端組合的彎矩和剪力設(shè)計值，應(yīng)分別符合構(gòu)筑物抗震設(shè)計規(guī)范第6.2.66.2.11條的規(guī)定；支承

11、柱端組合的剪力設(shè)計值的調(diào)整尚應(yīng)符合構(gòu)筑物抗震設(shè)計規(guī)范第6.2.12條的規(guī)定；6度9度時，支承結(jié)構(gòu)可分別按框架的四、三、二、一抗震等級計算。 砌體筒倉的水平地震作用計算，可采用底部剪力法，其水平地震影響系數(shù)可取其最大值。 柱支承或柱與筒壁共同支承的鋼筒倉，其水平地震作用可采用底部剪力法計算，計算時應(yīng)計入柱間支撐的側(cè)移剛度。 8度、9度時，鋼倉斗與倉底之間的連接焊縫或螺栓及其連接件，應(yīng)計入豎向地震作用的影響。重力荷載代表值取值應(yīng)符合下列規(guī)定： 8度時，其豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值可分別取其重力荷載代表值的10%（0.2g時）和15%（0.3g時）；9度時可取其重力荷載代表值的20%。 貯料荷載的組合值系數(shù)

12、應(yīng)取1.0。 圓形筒倉倉壁相連的群倉，宜按空倉或滿倉不利荷載組合對倉壁連接處進(jìn)行地震扭轉(zhuǎn)效應(yīng)計算, 并應(yīng)滿足相應(yīng)的抗震構(gòu)造措施的要求。 鋼筒倉與基礎(chǔ)的錨固，應(yīng)進(jìn)行抗震驗算。 筒承式或柱承式單倉的基本自振周期，可按下式計算： 鋼筋混凝土筒承式群倉的基本自振周期，可按下式計算：構(gòu)造措施構(gòu)造措施 鋼筋混凝土柱承式筒倉的支柱宜加設(shè)橫梁，橫梁的設(shè)置應(yīng)符合下列規(guī)定： 橫梁與柱的線剛度比，不宜小于0.8；計算柱線剛度時，柱高應(yīng)取基礎(chǔ)頂面至倉底的距離。 在滿足工藝要求的前提下，橫梁頂面至倉壁底面的距離與柱全高之比不宜小于0.3，且不宜大于0.5。 橫梁截面的高寬比不宜大于4.0。構(gòu)造措施構(gòu)造措施 鋼筋混凝土柱

13、承式筒倉支柱的軸壓比限值，當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級不大于C50時，應(yīng)符合表9.3.2的規(guī)定；當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級大于C50時，可適當(dāng)提高。烈 度6度7度8度9度有橫梁0.900.800.700.60無橫梁0.800.750.650.55構(gòu)造措施構(gòu)造措施 鋼筋混凝土柱承式筒倉支柱的縱向鋼筋應(yīng)采用對稱配筋，其總配筋率應(yīng)符合下列規(guī)定： 縱向鋼筋最小總配筋率應(yīng)按下表采用。 縱向鋼筋總配筋率不應(yīng)大于2%。烈 度 6度 7度 8度 9度有橫梁0.70 0.80 0.90 1.10 無橫梁0.80 0.90 1.00 1.20 構(gòu)造措施構(gòu)造措施 鋼筋混凝土柱承式筒倉支柱的箍筋應(yīng)沿柱全高加密，并應(yīng)符合下列規(guī)定： 箍筋間距

14、不應(yīng)大于100mm。 箍筋最小直徑，6度時不應(yīng)小于6mm，7度時不應(yīng)小于8mm，8度、9度時不應(yīng)小于10mm。 箍筋最小體積配筋率應(yīng)按下表采用。柱軸壓比 0.30.4 0.5 0.6 0.70.8烈 度7度 0.600.801.00 1.20 1.401.68度 0.801.001.20 1.40 1.609度 1.001.201.40 1.60 構(gòu)造措施構(gòu)造措施 鋼筋混凝土柱承式筒倉橫梁的縱向鋼筋配置，應(yīng)符合下列規(guī)定： 橫梁梁端截面混凝土受壓區(qū)高度與有效高度之比，7度、8度時不應(yīng)大于0.35，9度時不應(yīng)大于0.25， 縱向受拉鋼筋的配筋率不宜大于2%。 橫梁梁端截面的底面與頂面縱向鋼筋配筋量

15、的比值，除應(yīng)按計算確定外，7度和8度時不應(yīng)小于0.3，9度時不應(yīng)小于0.5。 橫梁頂面和底面通長鋼筋不應(yīng)少于214，8度和9度時底面通長鋼筋且不應(yīng)少于梁端頂面縱向鋼筋截面面積的1/4。構(gòu)造措施構(gòu)造措施 鋼筋混凝土柱承式筒倉橫梁的箍筋配置，應(yīng)符合下列規(guī)定： 橫梁梁端箍筋加密區(qū)長度，6度8度時不應(yīng)小于梁高的1.5倍，9度時不應(yīng)小于梁高的2倍，且均不應(yīng)小于500mm。 加密區(qū)箍筋最大間距和最小直徑，應(yīng)符合下表的要求。烈 度6度7度8度9度最大間距（采用最小值） h/4, 8d, 150 h/4, 8d, 150 h/4, 8d, 100 h/4, 6d, 100最小直徑68810構(gòu)造措施構(gòu)造措施 非

16、加密區(qū)的箍筋配箍量，不宜小于加密區(qū)的50%， 8度、9度時的箍筋間距且不應(yīng)大于縱向鋼筋直徑的10倍。 鋼筋混凝土筒承式筒倉的支承筒壁，應(yīng)符合下列規(guī)定： 筒壁的厚度，6度和7度時不宜小于160mm，8度和9度時不宜小于180mm。 筒壁應(yīng)采用雙層雙向配筋，豎向或環(huán)向鋼筋的總配筋率均不宜小于0.4%；內(nèi)外層鋼筋應(yīng)設(shè)置拉筋，其直徑不宜小于6mm，間距在6度和7度時不宜大于700mm，在8度和9度時不宜大于500mm。 筒壁的孔洞宜對稱布置，每個孔洞的圓心角不宜大于70；筒壁在同一水平截面內(nèi)開洞的總圓心角，6度和7度時不應(yīng)大于180，8度和9度時分別不宜大于160和140。 洞口邊長小于1m時，洞口每

17、邊的附加鋼筋均不應(yīng)少于2 16，且不應(yīng)少于洞口切斷鋼筋截面面積的60%，洞口四角的斜向鋼筋均不應(yīng)少于2 16；洞口邊長不小于1m時，洞口四周應(yīng)設(shè)置加強(qiáng)框，加強(qiáng)框的每邊配筋量不應(yīng)少于洞口切斷鋼筋截面面積的60%，加強(qiáng)框的四角也應(yīng)配置斜筋。 支承筒壁開洞寬度大于或等于3m時，應(yīng)按筒壁實際應(yīng)力分布進(jìn)行配筋。洞口兩側(cè)設(shè)置壁柱時，其截面不宜小于400mm600mm，柱的上端應(yīng)伸入倉壁中，并應(yīng)按柱的構(gòu)造要求配置鋼筋，總的配筋率不宜小于0.6%。 相鄰洞口間筒壁的寬度不應(yīng)小于壁厚的3倍，且不應(yīng)小于500mm；當(dāng)筒壁寬度為壁厚的3倍5倍時，應(yīng)按支承柱的規(guī)定配置鋼筋，其配筋量應(yīng)按計算確定，并應(yīng)滿足相應(yīng)的抗震構(gòu)造

18、措施要求。 當(dāng)倉底與倉壁非整體連接時，倉壁底部的水平鋼筋應(yīng)延續(xù)配置到倉底結(jié)構(gòu)頂面以下的筒壁中，其延續(xù)配置的高度不應(yīng)小于倉壁厚度的6倍。 砌體筒倉，應(yīng)符合下列規(guī)定： 倉壁和支承筒壁，均應(yīng)設(shè)置現(xiàn)澆鋼筋混凝土圈梁和構(gòu)造柱。沿倉壁高度，應(yīng)按計算確定設(shè)置圈梁的間距，在倉壁部位圈梁間距不宜大于2m，在支承筒壁部位不宜大于3m，且應(yīng)在倉頂、倉底各設(shè)一道圈梁；構(gòu)造柱的間距不宜大于3.5m。 鋼筋混凝土圈梁的截面寬度應(yīng)與壁厚相同，高度不應(yīng)小于180mm，縱向鋼筋不宜少于4 12，箍筋間距不宜大于250mm；構(gòu)造柱截面不應(yīng)小于壁厚，縱向鋼筋不宜少于4 14，箍筋間距不應(yīng)大于200mm，柱的上下端的箍筋宜適當(dāng)加密，沿柱高每隔500mm應(yīng)有不少于2 6鋼筋與倉壁或支承筒壁砌體拉結(jié)，每邊伸入砌體的拉結(jié)長度不宜小于1m。 砌體筒倉，應(yīng)符合下列規(guī)定： 倉壁厚度應(yīng)按計算確定，但不應(yīng)小于240mm，支承筒壁厚度不應(yīng)小于370mm；倉壁與支承筒壁厚度不等時，應(yīng)保持內(nèi)壁平直。倉外臺階