殷建光1 汪钧荣2
1.中国联合工程有限公司 浙江杭州 310052;2. 杭州贝邸欧建筑设计咨询有限公司 浙江杭州 310016
摘要:工业生产中各种原材料必须根据工艺需求进行一定数量的储备,工艺流程中各阶段的衍生产品也需要场地堆放,因而各种形式的储料库在工业生产中一直扮演着极其重要的角色。储库结构设计是否合理,将直接影响整条生产线的造价和正常使用。本文对小型固体散料储库的挡墙结构设计进行了分析讨论,以供参考。
关键词:挡墙;结构;设计
Abstract: In commercial production, a certain number of raw material should be stored according to process flow. Also, some derivative instruments should be piled up in different stages of technological process. That is why storage vault of different kinds be so important to commercial production. It will affect the cost of construction and production situation whether the storage vault has been reasonable designed. This document is aimed at the structural design of protecting wall in small solid storage room, for reference only.
Key words: Protecting wall; Structure; Design
概述
工业建筑中各类储库随处可见,根据物料种类和数量的不同,储料库结构形式也多种多样。有钢仓,钢筋混凝土筒仓,也有挡墙加轻钢屋面的堆场,大到各类采矿业的原料储库,小到环保行业废气废水处理工艺的衍生产品储库,应用相当广泛。本文主要针对小型固体散料储库的挡墙设计,结合规范浅谈挡墙料推力的合理取值问题。
1、挡墙设计
1.1设计条件
为了与大型储库进行区分,假定储库为矩形,挡墙总高度5m,跨度12m,固体散料容重γ=14KN/m³,按自然休止角30度堆至极限高度,挡墙迎料面竖直布置,详见下图。
1.2设计依据
挡墙根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)6.7.3-1条进行计算,按本规范附录L查询主动土压力系数ka时,假定堆料为Ⅳ类土。为了方便分析,假定基础覆土与堆料物理性能完全相同。
1.3料推力计算
根据《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)式6.7.3-1,。
根据设计条件,因h=5m,故γ=14KN/m³。
查《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)附录L,图L.0.2-4,β=30°,α=90°,得。
代入公式,得。
1.4分析
如果按上述计算结果去设计挡墙,无论是墙体根部的配筋还是基础尺寸,都会比较夸张。那么这个计算过程是否合理呢,反观上述计算过程,唯一可能有问题的只有主动土压力系数。因地基规范公式6.7.3-1针对的是边坡工程,而本文分析的小型储库挡墙的堆料状况与边坡有着明显的区别,并且也不符合公式6.7.3-2的前提条件,即后缘有较陡峻的稳定岩石坡面。
那么如何才能是计算结果更趋合理化呢?因为本文所探讨的储库体量较小,即使按极限状态堆料,总高依然有限,故我们可以假设挡墙顶部标高与极限状态的料堆最高点相同,储料按最高点标高满铺,详见下图:
根据附图一和附图二的工况,分别计算挡墙各标高处的料压。根据附图一工况的计算结果,挡墙基础底部的料压;计算附图二工况,,故,查《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)附录L,图L.0.2-4,β=0°,α=90°,得,代入公式6.7.3-1,得,挡墙基础底部的料压。
通过上面的分析对比,可以发现根据两种工况计算的料压截然不同,而工况二的计算模型也比实际情况要保守。故将两种工况下挡墙的料压图进行对比叠加,可以得出相对合理的结果,料压详见下图:
1.5结论
根据上面的计算分析,因小型储库挡墙与一般的土质边坡受力情况有所区别,如果照搬《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)公式6.7.3-1,所得结果将与实际情况出入很大,导致后续一系列承载能力计算及稳定性验算结果的不合理。建议根据每个项目的实际情况,具体问题具体分析,把握设计要点,建立合理的计算模型,进行全面考虑,使挡墙结构设计工作发挥其最大的经济作用和社会效益。
论文作者:殷建光1,汪钧荣2
论文发表刊物:《防护工程》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/21
标签:挡墙论文; 工况论文; 公式论文; 标高论文; 设计规范论文; 建筑论文; 地基基础论文; 《防护工程》2018年第4期论文;