張鶴

摘 要：本文以作者設(shè)計(jì)的張掖市軍糧和城市供應(yīng)中心儲(chǔ)備庫(kù)建設(shè)項(xiàng)目糧食平房倉(cāng)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)為例，討論平房倉(cāng)基礎(chǔ)的承載力計(jì)算、地基土變形驗(yàn)算以及沉降監(jiān)測(cè)。

關(guān)鍵詞：糧食平房倉(cāng)平房倉(cāng);排架;偏心基礎(chǔ);變形驗(yàn)算;沉降觀測(cè)

中圖分類號(hào)：TU470.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2020）08-0143-02

0 引言

糧食歷來都是關(guān)系國(guó)計(jì)民生的重要戰(zhàn)略性商品，糧食儲(chǔ)備庫(kù)主要到市場(chǎng)收購(gòu)糧食作為戰(zhàn)略儲(chǔ)備以應(yīng)對(duì)相應(yīng)的問題，如出現(xiàn)屯糧導(dǎo)致糧價(jià)虛高時(shí)放出一部分糧食到市場(chǎng)增加供給，因?yàn)?zāi)害導(dǎo)致某地?cái)嗉Z時(shí)及時(shí)運(yùn)輸存糧救濟(jì)等。民以食為天、食以糧為主，“手中有糧，心中不慌”。糧食關(guān)系國(guó)家命脈，建立糧食儲(chǔ)備庫(kù)是國(guó)家正確的戰(zhàn)略部署決策，本文以張掖市軍糧和城市供應(yīng)中心儲(chǔ)備庫(kù)建設(shè)項(xiàng)目糧食平房倉(cāng)設(shè)計(jì)為例，簡(jiǎn)述平房倉(cāng)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法。

1 工程概況

項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)：張掖市綠洲現(xiàn)代物流園區(qū)，本工程為單層排架結(jié)構(gòu)，跨度為24.0m，檐口柱頂標(biāo)高7.80m，柱距6.00m。堆糧高度6.0m。屋架采用預(yù)應(yīng)力混凝土折線形屋架（選用圖集：《預(yù)應(yīng)力混凝土折線形屋架》（04G415-1）），屋面板采用預(yù)制鋼骨架輕型板（選用圖集：《鋼骨架輕型板》（09CJ20 09CG12））。圍護(hù)墻以及中間倉(cāng)隔墻采用370厚粘土磚墻，沿墻體高度范圍內(nèi)設(shè)有5道鋼筋混凝土圈梁，頂部一道封口圈梁，且跨中設(shè)置構(gòu)造柱，組成承重墻架。糧食平房倉(cāng)建筑剖面如圖1所示。

2 柱底荷載計(jì)算

糧食荷載傳力途徑：墻身墻架→排架柱→基礎(chǔ)→地基。由于糧食平房倉(cāng)排架主要承受散裝糧的側(cè)面壓力，即水平力的作用，傳至基礎(chǔ)頂面的內(nèi)力有彎矩、剪力和軸力，還包括壓在基礎(chǔ)上的糧食荷載以及室內(nèi)外地基土回填荷載[1]。

根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》[2]3.0.6條：Sk=SGk+ SQ1k+Ψc2SQ2k+…+ΨcnSQnk。柱及墻體剛彈性屋蓋的排架結(jié)構(gòu)分析內(nèi)力，根據(jù)滿倉(cāng)和單側(cè)堆糧兩種裝糧方式取其不利組合。承載力極限狀態(tài)由抗彎抗剪采用基本組合設(shè)計(jì)值控制。結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖如圖2所示。

荷載組合類型如：第1組：恒載+屋面活荷載+單側(cè)堆糧荷載+左向風(fēng);第2組：恒載+屋面活荷載+雙側(cè)堆糧荷載+左向風(fēng)。

組合后的內(nèi)力：第1組：軸力N=552.6kN、彎矩M=694.06kN·m、剪力V=189.0kN。第2組：軸力N=552.6kN、彎矩M=1043.26kN·m、剪力V=321.6kN。

3 基礎(chǔ)底面承載力的計(jì)算

本工程基礎(chǔ)形式采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深2.0m，室內(nèi)外高差0.30m，修正后的持力層承載力特征值fa=300kPa。

以基礎(chǔ)平面圖3軸DJ-1為例：先按軸心荷載計(jì)算基礎(chǔ)底面積：A≥N/（fa-rGd）=2.56m2，考慮到偏心荷載較大，且使基礎(chǔ)長(zhǎng)度和寬度比小于2，暫取b=2.4m、L=4.0m。根據(jù)GB50007-2011《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》5.2.1式，PK=111.25kPa≤fa=300kPa;PKMAX=351kPa≤1.2fa=360kPa，滿足地基規(guī)范關(guān)于承載力計(jì)算的要求。

4 地基土變形驗(yàn)算

由于該糧庫(kù)抗震設(shè)防烈度為7度，除應(yīng)進(jìn)行地基基礎(chǔ)抗震承載力驗(yàn)算，并且考慮到糧庫(kù)地面散糧堆載對(duì)基礎(chǔ)的影響，按規(guī)范《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》3.0.2條規(guī)定及通用圖要求進(jìn)行地基變形驗(yàn)算。基礎(chǔ)條件圖4所示。

以基礎(chǔ)A點(diǎn)為例，根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》5.3.5以及7.5計(jì)算：

S=ΨSS=ΨS{∑PO（ziai-zi-1ai-1）/Esi}

公式簡(jiǎn)化后計(jì)算得出：S=4POΨSz1a1/Es=19.06mm。

滿足《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》對(duì)建筑物的地基變形允許值的相關(guān)要求。

5 沉降觀測(cè)

分為施工階段和試裝糧階段[3]：（1）施工時(shí)做好觀測(cè)點(diǎn)，在施工過程中，若發(fā)現(xiàn)有較大的不均勻沉降時(shí)，應(yīng)通知設(shè)計(jì)單位，采取有效措施，防止不均勻沉降繼續(xù)發(fā)生。（2）初次裝糧應(yīng)防止裝糧過快或偏心裝糧，故在裝糧前應(yīng)記錄各沉降觀測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)。（3）全部倉(cāng)容分兩次裝滿，第一次60%，壓倉(cāng)30d，第二次40%，壓倉(cāng)30d。裝糧應(yīng)均勻?qū)ΨQ裝糧，每次裝糧完成后靜止一段時(shí)間進(jìn)行觀測(cè)，最后一次裝糧30d后方可出倉(cāng)，觀測(cè)資料提交設(shè)計(jì)院研究，以便確定倉(cāng)庫(kù)能否投入正常使用。

6 結(jié)語(yǔ)

本工程平房倉(cāng)場(chǎng)地地基土做為建筑物獨(dú)立基礎(chǔ)的承載力、沉降均滿足規(guī)范要求。如果基底以下存在軟弱土層，或者地基附加沉降量不滿足規(guī)范要求時(shí)，除采用處理地基土后做獨(dú)立基礎(chǔ)外，還可以采用樁基礎(chǔ)?；A(chǔ)除了精心設(shè)計(jì)，還應(yīng)從施工、變形檢測(cè)等各方面嚴(yán)控把關(guān)。

該糧庫(kù)平房倉(cāng)項(xiàng)目從2016年建成投入使用以來，檢測(cè)以及觀測(cè)的記錄數(shù)據(jù)等各項(xiàng)指標(biāo)均符合國(guó)家規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的要求。

參考文獻(xiàn)

[1] GB50009-2012，建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S].

[2] GB50007-2011，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3] GB50320-2014，糧食平房倉(cāng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].