9-筒仓荷载课件

构筑物抗震设计规范GB50191-2012介绍李永录冶建筑研究总院有限公司国家工业建构筑物质量安全监督检验中心筒仓筒仓筒仓筒仓•定义：用钢筋混凝土或钢材制成的垂直圆筒形结构的大型储煤容器。•分农业筒仓和工业筒仓两大类。农业筒仓用来贮存粮食、饲料等粒状和粉状物料；工业筒仓用以贮存焦炭、水泥、食盐、食糖等散装物料。•筒仓的平面形状有正方形、矩形、多边形和圆形等•有独立仓和群仓。材料与分类•筒仓采用砖石、木材、钢筋混凝土或钢材建造。小型筒仓也可用塑料制造。•物料与仓壁之间的摩擦作用，会减小物料对仓壁和仓底的压力。在计算中按受力条件不同可分为深仓和浅仓,当H/D≥1.5时（H为仓深,D为圆仓内径或矩形仓短边长或正多边形仓的内接圆直径）称深仓，小于1.5时称浅仓。深仓应考虑上述摩擦作用,浅仓则可忽略。•仓底结构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。平板仓底虽构造简单,但需填坡,既耗料又增重，只适用于小型筒仓。在地震区，筒仓的支承结构应优先采用筒壁支承的结构形式，但为了自然通风和采光，也可采用柱网支承的结构形式。深仓和浅仓的划分界限为：当H／D。(或H／b。)1．5时为深仓；其中，H为贮料计算高当H／D。(或H／b。)≤1．5时为浅仓。度；D。为圆形筒仓的H≤b/2低壁浅仓内径；b0为矩形筒仓的Hb/2高壁浅仓短边长一般规定•筒仓外形宜简单、规则，质量和刚度分布宜均匀对称；6度、7度时，仓顶可采用仓壁向上延伸并作为承重结构的筛分间或框架结构的筛分间；8度、9度时，仓顶应采用仓壁向上延伸并作为承重结构的筛分间，不应设置其他承重结构的筛分间。选型•钢筋混凝土筒仓可采用筒壁、柱、带壁柱的筒壁及筒壁与柱混合支承的结构形式，宜选用筒壁支承结构。直径不小于15m的深仓，宜选用筒壁和内柱共同支承的结构形式，筒壁开洞处宜设置壁柱。直径不小于18m的圆形筒仓，宜采用独立布置结构形式。•钢筋混凝土柱承式矩形筒仓的仓下支承柱，应伸至仓顶或仓上建筑，并应与仓壁整体连接。•钢筒仓可采用钢或现浇钢筋混凝土仓底和仓下钢支承结构；直径大于12m时，宜采用仓壁落地式结构；仓群宜选用多排布置。•6度、7度时，可采用砌体筒仓，其直径不宜大于8m，并应采用筒壁支承结构。•独立筒仓间的净距，除应符合防震缝要求外，尚应符合施工、安装等要求。材料•仓上建筑宜采用钢结构，其围护结构应选用轻质材料。•钢筋混凝土结构仓上建筑可用于钢筋混凝土筒仓和砌体筒仓，其围护结构宜选用轻质材料。•6度时，钢筋混凝土筒仓和砌体筒仓的仓上建筑可采用砌体结构。•仓上建筑的屋盖，宜采用轻型钢结构或现浇钢筋混凝土结构。抗震缝•钢筋混凝土群仓仓顶局部设有筛分间时，其高差处应设置防震缝。•筒仓与辅助建筑毗邻处，应设置防震缝。•高差较大或不规则布置的群仓或排仓，应在相应部位设置防震缝。•防震缝的宽度，宜根据结构相对变形分析结果确定，但最小宽度不应小于50mm。一般规定•Ⅲ、Ⅳ类场地的柱承式筒仓的基础，宜采用环形基础或整板基础，并应采取增加基础的整体性和刚度的措施。•在筒仓的结构构件刚度变化处，应采取减小应力集中的措施。•柱承式筒仓的支承结构宜增加超静定次数。增加赘余杆件和支撑时，其构件除应满足强度要求外，尚应具有良好的变形能力。•Ⅲ、Ⅳ类场地和不均匀地基条件下的独立筒仓，应采取抗倾覆和控制不均匀沉降的措施。对液化地基，应采取全部消除液化沉陷的措施。一般规定•筒仓的抗震设防类别，应根据其所在生产系统中的重要性及其在地震中可能产生的次生灾害程度确定。在无特殊要求时，筒仓可按丙类构筑物进行抗震设计。•筒仓的同一结构单元，应采用同一类型的基础。同一结构单元的基础宜设置在同一标高上，不在同一标高时，应采取防止地基不均匀沉降的措施。•8度和9度时，筒仓结构可采取消能减震措施。计算•筒仓的水平地震作用，可采用振型分解反应谱法或底部剪力法计算；8度Ⅲ、Ⅳ类场地和9度，筒仓结构不规则且有明显薄弱部位时，尚宜采用时程分析法进行补充验算。•筒仓进行水平地震作用计算时，应符合下列规定：•贮料可变荷载的组合值系数，钢筋混凝土筒承式筒仓、砌体筒仓，应取0.8，其他各类筒仓均应取1.0。•钢筒仓，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。•筒承式筒仓的水平地震作用按底部剪力法计算时，柱支承的仓上建筑的地震作用效应应乘以增大系数，钢筋混凝土筒承式筒仓、砌体筒仓其值可取4.0，仓壁落地式钢筒仓可取3.0，但增大部分不应往下传递。•柱承式筒仓的水平地震作用按底部剪力法计算时，应符合下列规定：•1、采用单质点体系计算模型时，质点位置应设于仓体及其贮料的质心处。•2、仓上建筑的水平地震作用，可采用将仓上建筑置于刚性地面上的单质点（单层时）或双质点（二层时）体系进行简化计算。其仓上建筑的地震作用效应应乘以增大系数，其值可按下表（下页）采用，但增大部分不应往下传递。条件单层仓上建筑二层仓上建筑底层上层≥50且50≤≤1004.04.03.5其它3.03.02.5m注：为柱承式筒仓的侧移刚度与仓上建筑计算层的层间侧移刚度之比；为仓体质量（含贮料）与仓上建筑计算层的质量之比。•8度Ⅳ类场地及9度时，柱承式筒仓应计入重力二阶效应引起的附加水平地震作用，其标准值可按下列公式计算：•单排筒仓的质量中心偏心过大时，宜计入地震扭转效应的影响。柱承式单排筒仓采用底部剪力法且按单质点体系计算时，支柱的水平地震作用效应应乘以扭转效应增大系数，其值可按下表的规定采用。组成排仓的单仓个数345≥6扭转效应增大系数1.101.151.201.251.9度时，钢筋混凝土柱承式筒仓的抗震变形验算，可按《构筑物抗震设计规范》第5.5节的有关规定计算。2.采用筒壁与柱联合支承的筒仓，筒壁与柱承担的地震剪力，可按侧移刚度比例进行分配，但分配给柱的地震剪力应乘以增大系数1.5，且不应小于支承结构底部总地震剪力的10%。3.6度~8度时，钢筋混凝土筒承式圆形筒仓的仓壁与仓底整体连接时，仓壁、仓底可不进行水平地震作用的抗震验算，但其构件应满足相应的抗震构造措施要求。钢筋混凝土柱承式筒仓的支柱与基础、支柱与仓体连接端的组合的弯矩设计值，应按下列规定调整：1.柱端弯矩应乘以表9.2.11规定的柱端弯矩增大系数。2.角柱的柱端弯矩按表9.2.11调整后，尚应乘以不小于1.10的增大系数。3.Ⅲ、Ⅳ类场地且不采用筏基时，无横梁支柱与仓体连接端的弯矩按下表及本条第2款调整后，尚应分别乘以不小于1.05和1.15的增大系数。烈度7度8度9度支柱条件有横梁1.151.251.50无横梁1.201.351.60•钢筋混凝土柱承式筒仓的支柱有横梁时，梁柱节点处的梁、柱端组合的弯矩和剪力设计值，应分别符合《构筑物抗震设计规范》第6.2.6～6.2.11条的规定；支承柱端组合的剪力设计值的调整尚应符合《构筑物抗震设计规范》第6.2.12条的规定；6度～9度时，支承结构可分别按框架的四、三、二、一抗震等级计算。•砌体筒仓的水平地震作用计算，可采用底部剪力法，其水平地震影响系数可取其最大值。•柱支承或柱与筒壁共同支承的钢筒仓，其水平地震作用可采用底部剪力法计算，计算时应计入柱间支撑的侧移刚度。•8度、9度时，钢仓斗与仓底之间的连接焊缝或螺栓及其连接件，应计入竖向地震作用的影响。重力荷载代表值取值应符合下列规定：–8度时，其竖向地震作用标准值可分别取其重力荷载代表值的10%（0.2g时）和15%（0.3g时）；9度时可取其重力荷载代表值的20%。–贮料荷载的组合值系数应取1.0。•圆形筒仓仓壁相连的群仓，宜按空仓或满仓不利荷载组合对仓壁连接处进行地震扭转效应计算,并应满足相应的抗震构造措施的要求。•钢筒仓与基础的锚固，应进行抗震验算。•筒承式或柱承式单仓的基本自振周期，可按下式计算：•钢筋混凝土筒承式群仓的基本自振周期，可按下式计算：构造措施•钢筋混凝土柱承式筒仓的支柱宜加设横梁，横梁的设置应符合下列规定：–横梁与柱的线刚度比，不宜小于0.8；计算柱线刚度时，柱高应取基础顶面至仓底的距离。–在满足工艺要求的前提下，横梁顶面至仓壁底面的距离与柱全高之比不宜小于0.3，且不宜大于0.5。–横梁截面的高宽比不宜大于4.0。构造措施•钢筋混凝土柱承式筒仓支柱的轴压比限值，当混凝土强度等级不大于C50时，应符合表9.3.2的规定；当混凝土强度等级大于C50时，可适当提高。烈度6度7度8度9度有横梁0.900.800.700.60无横梁0.800.750.650.55构造措施•钢筋混凝土柱承式筒仓支柱的纵向钢筋应采用对称配筋，其总配筋率应符合下列规定：•纵向钢筋最小总配筋率应按下表采用。•纵向钢筋总配筋率不应大于2%。烈度6度7度8度9度有横梁0.700.800.901.10无横梁0.800.901.001.20构造措施•钢筋混凝土柱承式筒仓支柱的箍筋应沿柱全高加密，并应符合下列规定：•箍筋间距不应大于100mm。•箍筋最小直径，6度时不应小于6mm，7度时不应小于8mm，8度、9度时不应小于10mm。•箍筋最小体积配筋率应按下表采用。柱轴压比≤0.30.40.50.60.70.8烈度7度0.600.801.001.201.401.68度0.801.001.201.401.60—9度1.001.201.401.60——构造措施•钢筋混凝土柱承式筒仓横梁的纵向钢筋配置，应符合下列规定：–横梁梁端截面混凝土受压区高度与有效高度之比，7度、8度时不应大于0.35，9度时不应大于0.25，纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于2%。–横梁梁端截面的底面与顶面纵向钢筋配筋量的比值，除应按计算确定外，7度和8度时不应小于0.3，9度时不应小于0.5。–横梁顶面和底面通长钢筋不应少于2Ф14，8度和9度时底面通长钢筋且不应少于梁端顶面纵向钢筋截面面积的1/4。构造措施•钢筋混凝土柱承式筒仓横梁的箍筋配置，应符合下列规定：•横梁梁端箍筋加密区长度，6度~8度时不应小于梁高的1.5倍，9度时不应小于梁高的2倍，且均不应小于500mm。•加密区箍筋最大间距和最小直径，应符合下表的要求。烈度6度7度8度9度最大间距（采用最小值）h/4,8d,150h/4,8d,150h/4,8d,100h/4,6d,100最小直径68810构造措施•非加密区的箍筋配箍量，不宜小于加密区的50%，8度、9度时的箍筋间距且不应大于纵向钢筋直径的10倍。•钢筋混凝土筒承式筒仓的支承筒壁，应符合下列规定：–筒壁的厚度，6度和7度时不宜小于160mm，8度和9度时不宜小于180mm。–筒壁应采用双层双向配筋，竖向或环向钢筋的总配筋率均不宜小于0.4%；内外层钢筋应设置拉筋，其直径不宜小于6mm，间距在6度和7度时不宜大于700mm，在8度和9度时不宜大于500mm。–筒壁的孔洞宜对称布置，每个孔洞的圆心角不宜大于70°；筒壁在同一水平截面内开洞的总圆心角，6度和7度时不应大于180°，8度和9度时分别不宜大于160°和140°。–洞口边长小于1m时，洞口每边的附加钢筋均不应少于216，且不应少于洞口切断钢筋截面面积的60%，洞口四角的斜向钢筋均不应少于216；洞口边长不小于1m时，洞口四周应设置加强框，加强框的每边配筋量不应少于洞口切断钢筋截面面积的60%，加强框的四角也应配置斜筋。–支承筒壁开洞宽度大于或等于3m时，应按筒壁实际应力分布进行配筋。洞口两侧设置壁柱时，其截面不宜小于400mm×600mm，柱的上端应伸入仓壁中，并应按柱的构造要求配置钢筋，总的配筋率不宜小于0.6%。–相邻洞口间筒壁的宽度不应小于壁厚的3倍，且不应小于500mm；当筒壁宽度为壁厚的3倍～5倍时，应按支承柱的规定配置钢筋，其配筋量应按计算确定，并应满足相应的抗震构造措施要求。–当仓底与仓壁非整体连接时，仓壁底部的水平钢筋应延续配置到仓底结构顶面以下的筒壁中，其延续配置的高度不应小于仓壁厚度的6倍。•砌体筒仓，应符合下列规定：–仓壁和支承筒壁，均应设置现浇钢筋混凝土圈梁和构造柱。沿仓壁高度，应按计算确定设置圈梁的间距，在仓壁部位圈梁间距不宜大于2m，在支承