◎姚章堂

（中粮工程科技（郑州）有限公司，河南 郑州 450053）

矩形筒仓仓壁的设计

◎姚章堂

（中粮工程科技（郑州）有限公司，河南 郑州 450053）

以某储备库发放仓仓壁的设计为例，详细阐述钢筋混凝土矩形筒仓仓壁的内力、裂缝计算，并依据计算结果对仓壁进行配筋设计。

矩形筒仓；深仓仓壁；内力；强度；裂缝

筒仓是用来贮存散料体的一种理想仓型，它占地面积少、仓容量大，便于机械化作业，因此，在电力、粮食、水泥、煤炭等行业广泛应用，尤其在港口、码头地面中转设施中。发放仓是一种较为常见的构筑物，根据其平面形状，发放仓分为矩形仓、圆筒仓。下面关于钢筋混凝土矩形筒仓仓壁的结构设计进行详细的阐述[1-5]。

1　结构布置

某发放仓工程结构形式为单排钢筋混凝土矩形深仓（仓壁高与仓壁长大于1.5），共2仓，单仓轴线尺寸为5.43 m×6.165 m，仓壁厚为0.32 m，内尺寸为5.11 m×5.845 m，出料口内尺寸为0.5 m×0.5 m。结构平、立面布置如图1所示。

图1　结构平面、立面布置图

2　内力计算

2.1仓壁单位面积上的水平压力（贮料按小麦计）ph

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应按图2计算。

图2　深仓仓壁尺寸及压力示意图

当hn/ dn>3，Ch值应乘以系数1.1，根据《钢筋混凝土筒仓设计规范》4.2.5条规定，贮料顶面处，Ch=1.1×1.0=1.1，贮料顶面下hn/3及以下，Ch=1.1×2.0=2.2，贮料顶面至贮料顶面下hn/3之间，Ch值线性内插。

根据公式（1）、（2）、（3），将贮料顶面以下S（m）处的各个参数计算结果列于表1。

表1　贮料侧压力计算表

2.2仓壁的水平拉力

对称布置的矩形深仓仓壁，在贮料水平压力作用下，由相邻仓壁传来的水平拉力可按公式（4）、（5）计算。

根据上述公式，将贮料顶面以下S（m）处的仓壁拉力（每延米）列于表2。

表2　仓壁拉力计算表

2.3仓壁平面外的弯矩

矩形深仓仓壁在贮料水平压力作用下不仅产生水平拉力，同时产生平面外弯矩，仓壁呈偏心受拉状态（见图3）。

图3　深仓仓壁弯矩图

根据公式（6）、（7）、（8），将贮料顶面以下S（m）处的仓壁弯矩（每延米）列于表3。

表3　仓壁弯矩计算表

2.4仓壁配筋计算

矩形深仓仓壁沿竖向1 m高截面内水平钢筋面积根据仓壁的水平拉力、平面外弯曲产生的弯矩按偏心受拉构件计算。仓壁竖向力全部由仓壁混凝土承担，竖向钢筋按构造要求设置。

依据《混凝土结构设计规范》6.2.23条3款规定，对称配筋的矩形截面偏心受拉构件，无论大、小偏心受拉情况，均可按公式（9）、（10）、（11）计算。

根据以上公式，将贮料顶面以下S（m）处的仓壁配筋计算结果（每延米）列于表4。

表4　仓壁理论计算配筋面积表

2.5仓壁裂缝计算

根据《钢筋混凝土筒仓设计规范》5.1.5条规定，筒仓仓壁最大裂缝宽度wmax的允许值为0.2 mm。依据《混凝土结构设计规范》7.1.2条规定，矩形截面的钢筋混凝土偏心受拉构件在荷载准永久组合并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度可按公式（12）、（13）、（14）计算。

根据上述公式，将贮料顶面以下S（m）处的仓壁裂缝计算结果及实际配筋列于表5。

表5　仓壁实际配筋面积表

根据计算结果，A壁及B壁支座处的水平钢筋设置在仓壁内侧，A壁及B壁跨中的水平钢筋设置在筒仓仓壁外侧，A壁、B壁仓壁内侧跨中的水平钢筋及A壁、B壁仓壁外侧支座处的水平钢筋分别同A壁、B壁仓壁外侧跨中配筋。仓壁内外侧竖向钢筋按构造要求，采用14@150，靠水平钢筋内侧设置。

3　矩形深仓仓壁构造要求

①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30 mm。②仓壁的最小厚度不应小于150 mm，四角宜加腋，并配置内外双层钢筋。③内外层水平钢筋的直径不宜小于8 mm，竖向钢筋的直径不宜小于10 mm，钢筋间距不应大于200 mm，也不应小于70 mm。④仓壁可选用集中配筋的形式，水平纵向受力钢筋应全部伸入支座，支座处仓壁内侧附加钢筋伸入仓壁内的长度自仓壁边不宜小于相应仓壁内侧尺寸的30%。

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部. GB50191-2012构筑物抗震设计规范[S].北京：中国计划出版社，2012.

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部. GB50011-2010建筑抗震设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2010.

[3]中国煤炭建设协会.GB50077-2003 钢筋混凝土筒仓设计规范[S].北京：中国计划出版社，2003.

[4]侯玉普.简述钢筋混凝土矩形筒仓结构设计[J].黑龙江冶金，2012，32（4）：53-54.

[5]陈载福.钢筋混凝土建筑结构与特种结构手册[M].成都：四川科学技术出版社，1991：15-30.

Designing of Rectangular Silo Supporting Wall

Yao Zhangtang
（Cofco Engineering Technology （Zhengzhou） Co. Ltd.， Zhengzhou 450053， China）

Taking an example of designing bin supporting wall in grain depot， calculation of internal force and crack for reinforced concrete rectangular bin supporting wall is explained in detail， the steel bar is arranged for bin supporting wall according to the calculation results.

Rectangular silo； Deep bin supporting wall； Internal force； Strength； Crack

TU375

10.16736/j.cnki.cn41-1434/ts.2016.06.031

姚章堂（1981-），男，工程师；主要研究方向为结构设计。