3.2 布置原则

3.2.3  筒仓的平面形状有圆形、方形、矩形等，国内已建筒仓的实践证明，平面为圆形的轴对称旋转薄壳筒仓与方形、矩形筒仓相比，具有空间薄壁构件的性能，体形合理、仓体结构受力明确、计算和构造简单、更便于滑模施工、仓内死料少、有效贮存率高等优点，因此经济效果显著。以煤仓为例，圆形筒仓吨煤的钢材、水泥耗材指标约为方形或矩形筒仓的一半。圆形群仓仓壁有外圆相切、中线相切两种常用的连接方式。外圆相切的布置方式，在其连接部位，仅釆用构造配筋，计算也与单仓无异，也有利于群仓分组施工和钢筋的配置。本标准规定，应釆用外圆相切布置的方式。

    当筒仓与平面为矩形的其他车间或厂房合并布置时，筒仓的平面形状是否釆用圆形，可视厂房的布置条件确定。直径大于18m的圆形筒仓组成的群仓或排仓，尤其是深仓，其容积通常都较大，对地基的承载力要求较高，其施工难度、地基不均匀变形及沉降的控制都很复杂且费用较高。这种由直径大于18m的圆形筒仓组成的排仓或群仓，目前国内成熟的工程实践并不很多，故本标准推荐釆用独立布置的筒仓或仓群。但随着筒仓施工条件的改进和发展，在地基条件、工程费用允许的条件下，直径大于18m的筒仓也有可能组成群仓或排仓。国外还有以壁板或多个单仓连接或围成的筒仓群。这种形式的筒仓随着我国经济建设的发展，今后也有可能出现，故本标准对这种大直径筒仓的布置不做严格限制。

3.2.4  本条规定圆形筒仓直径的模数，是为筒仓设计走向定型化、装配化的基本条件之一，直径按模数确定后，有利于施工模具定型化和重复使用，也有利于提高设计套用率。本标准釆用的模数，是以我国多年来已建筒仓的直径为依据的。

3.2.5  筒仓温度区段的划分是一个非常复杂的问题。我国地处北半球，自北纬20度～50度的范围内，地势为西高东低的山地、丘陵及比较崎岖的高原，占全国面积的三分之二。自海拔8848m的珠峰和青藏高原，形成我国地势的第一级阶梯。其向北及东北方向，迅速下降为海拔2000m～1000m的浩瀚高原和盆地，形成了我国地势的第二阶梯。海拔1000m～200m以下的广大平原地区为我国地势的第三阶梯。全国大陆地区的气候跨越热带和温带，大部分地区属东亚季风气候。由于各地的海拔高度、距海远近的差异和各种地形错综分布的影响，形成了全国气候复杂多样的特点。每年10月至次年3月～4月间盛行冬季季风，全国大多地区寒冷干燥，南北温差达40℃以上，与世界同纬度地区相比，冬季的气温偏低5℃～18℃。每年4月～9月，大兴安岭、阴山、贺兰山、巴彦喀拉山东侧一线的广大地区，受到从海洋吹来的暖湿气流的影响，气温普遍升高，盛夏季节有些地区的气温可达40℃～50℃甚至更高。有些地区的极端季节温差可达80℃以上。即使同一纬度同一地区，温度变化的差异也很大。筒仓这种构筑物在全国各地都有，除这种特殊地理条件形成的季节温度变化外，还有水泥的水化热，也会使混凝土的收缩明显加大，造成筒仓出现裂缝。这将直接影响尤其是大型及超大型筒仓的使用安全。要准确地定量确定各地筒仓的温度区段实属不易，本次修订将筒仓温度区段的划分做了适当调整，修改的内容适用于筒壁支承的圆形筒仓。对于柱支承的尤其是方仓或矩形筒仓，更接近于框架结构；槽仓、排仓和高壁浅仓类似于框架剪力墙结构。仓上建筑物的温度区段，除与仓壁连通的圆筒形结构外，不必釆用其下部筒仓的温度区段，可视其结构特性釆用相关标准规范的规定。筒仓设计时，还要注意收集当地的气象资料及可靠的当地实践经验，并对超长的筒仓配置一定的温度构造筋。即使有一些温度作用的计算软件，对不同地区的单仓、排仓或不同组合的群仓，其计算结果能否真实准确地反映筒仓温度作用的实际状况，仍是不能作为唯一可靠的 依据。为此将温度区段适当减小，使温度作用得到释放，虽然给设计、施工增加了工作量，但仍是可选择的最佳措施。

3.2.6  一般碎石类、坚硬黏土类地基的压缩变形较小，但上部筒仓荷载较大时，尤其是在筒仓的变形会影响到其下部建筑及上部建筑的使用时，如跨线仓下的铁路限界、地下通道及其设备的运行及仓上建筑物结构与通廊或胶带机栈桥的连接，对其他建筑物的影响，仍需视其具体土层的压缩模量及其他物理力学特性，确定是否需要验算并控制地基变形。

3.2.7  对于跨双股道的圆形筒仓，当洞口或柱的边缘距铁道中心线的距离大于2m时，筒仓的洞口将加大。又由于筒仓外边缘受到其他股道限界的限制，仓的下部与仓外股道的间距及整个铁路站场的占地面积将要加大，这将影响工业场地总平面布置的合理性。对于直径在15m及以下并处于抗震设防区的筒仓，由于仓下开洞太大，筒壁有效支承面积太小将无法使用。事实上，调车作业在釆用自动信号及列车限速的条件下，执行现行国家标准《标准轨距铁路建筑限界》GB 146.2中基本建筑限界“限界-2”的规定是可行的。否则将因此加大占地面积，浪费国家有限的土地资源，增加主体工业不必要的投资。“限界-2”规定：适用于新建及改建使用蒸汽及内燃机车、车辆的车库门、转车盘、洗车架、专用煤水线、洗罐线、加冰线、机车行走线上各种建筑物……列车到发线及超限货车不进入的线路上的雨篷……也适用于电力机车的上述建筑物。“限界-2”规定，自轨道中心各侧的最大尺寸为2.0m，自轨面高为5.0m，电力机车的高度应根据具体车型确定。

3.2.8  靠近筒仓堆放散料或其他物料时，这部分荷载会引起地基不均匀下沉，致使筒仓倾斜，尤其是对建在非坚硬黏土地基上的筒仓，情况更为严重，甚至会使筒仓与相邻建筑物相互脱离或挤压，从而造成破坏事故。例如徐州某矿和江苏某矿的原煤筒仓，在其一侧堆放原煤，引起地基不均匀下沉，支承在仓顶的走廊与筒仓之间明显脱离。因此，当必须在靠近筒仓的某侧设置堆料场时，不应忽略堆料对地基及筒仓结构的不利影响及附加荷载。如计算因地基下沉引起筒仓的倾斜率及其变形时，应使其限制在生产工艺、筒仓稳定允许的范围内，并计算倾斜、下沉变形对仓下支承结构产生的附加作用力。

3.2.9  本条的规定与现行国家标准《构筑物抗震设计规范》GB 50191-2012第9.1.2条的规定不一致。《构筑物抗震设计规范》GB 50191-2012强调的是对抗震有利的结构形体，结构刚度的一致性，以满足结构整体的抗震要求，并不强调在仓上可否设置筛分动力车间；地震作用是短暂或瞬时的，动力设备的强振频率与地震频率发生共振的概率及由此对结构产生的危害可以忽略不计；在20世纪早期年代，我国的筒仓设计大多数是属于矩形仓，尤其是煤炭系统的煤仓，几乎没有采用圆形筒仓的工程，并且矩形煤仓的仓上、仓下建筑多为框架结构形式，且跨度不大，一般不超过7.0m。在这种筒仓结构上加设筛分震动设备厂房时有发生，其上下结构的刚度基本没有太大变化，且未改变筒仓按框架结构的构造、承载能力、内力传递的计算方式。因此，以此为依据，形成了一种煤仓的布置习惯。然而多年来，随着圆形筒仓尤其是大型、超大型圆形筒仓在我国工业界的不断发展，其特性与当年的小型矩形筒仓几乎没有可比性。在其上部加设筛分震动设备厂房，对其下部支承结构的受力状态、整体结构刚度的变化之大，更没有任何相似之处。内力的计算、传递、结构的构造都没有非常成熟的经验。对于在薄壁空间壳体结构体系上加设的动力厂房设备的动扰力，其长期作用的影响及力的传递也与框架结构截然不同，复杂且不明确。在直径大于或等于12m的筒仓上，设置有振动设备的厂房时，仓上建筑物需要增加复杂的构件，才能形成厂房的支承体系。这些构件支承在仓壁上时，使薄壁壳体的受力更加复杂。本标准强调的是后者，根据各有关设计行业的实践和要求，本次修订将原规范本条中的“不宜”改为“不应”。

3.2.10  外圆相切后的圆形筒仓之间，将形成一个很大的无用空间（图3.2.10），利用该空间设置无中心柱的平面非整圆的分段半螺旋楼梯，是最有效的节约土地的平面设计。我国已投入使用筒仓的实践证明，这种布置方式是科学的。若设置平行楼梯，将影响筒仓外侧的平面布置形式，并加大占地面积。尤其是铁路跨线筒仓的平行楼梯，将影响筒仓与铁路的建限，从而影响工业场地的总平面布置。

    按图3.2.10所示，可控制半螺旋钢梯的平台、半螺旋钢梯的平面及其沿筒仓高度平台间的垂直距离，从而确定半螺旋钢梯的垂高、弧长、踏步的几何尺寸，这些尺寸的确定是相互制约又相互协调的。螺旋梯的坡度不宜大于45°。沿仓高的各段螺旋楼梯，应釆用同一标准尺寸。分段后剩余的非标准尺寸，应在仓底起步端调整。螺旋梯的内侧可选用槽钢，以增加抗扭刚度。螺旋梯平台的铺板、踏步板宜选用冷拉伸钢板网，有利于防滑、防积雪。由于行人是在两仓间上下行走，如同室内楼梯，没有设置在筒仓外侧平行楼梯的远眺、眩晕感。螺旋楼梯比平行楼梯的侧移刚度大，行走时没有左右摇晃感。在寒冷地区可设置外挂防护。

    当筒仓高度较高且仓上工作人员又无与地面的简洁通道时，可采用近年来城市老居住房屋改造使用的外挂式电梯，作为仓上工作人员与地面的通行设施，但不应作为仓上重型设备的运输电梯。在设置这类电梯时，不应影响仓壁结构的安全受力条件，对局部连接点应加强构造筋的配置。连接点受力较大、应力集中时，还应对连接仓壁进行验算。应利用筒仓间的有效剩余空间，不应为此增加占地面积。

3.2.11  本条规定的定位轴线表示法，在圆形筒仓工程制图及施工定位时，都是最简便的。单仓可釆用筒仓中线定位，排仓、群仓及仓群应釆用筒壁外表面的相切点作为定位轴线。

3.2.13  筒仓仓内的永久性爬梯，以往均为圆钢制作，因使用不频繁，故对其经常检修的机会极少。工作人员因误用已锈蚀、被物料冲击及磨损的铁爬梯时，造成的伤亡事故屡见不鲜。若设计或使用不能达到本标准的要求时，在使用中釆用经安全部门检查通过的临时设施，反而对人身安全更有保障。

3.2.15  筒仓的使用范围很广，仓下室内地面的用途各不相同，但作为工业建筑物的地面应包括面层、承受并传递荷载且与岩土接触的垫层。有些地面还需在垫层上增设防液体或地下水、潮气渗透及防腐蚀的构造层。故无论哪一种工业筒仓的室内地面，都应与一般民用建筑的地面有所区别。本条中的最小厚度是为满足承受并传递荷载，并作为地面结构层与岩土接触的垫层的要求。

3.2.16  仓内地面下的地道是否设置变形缝，还应按其受力条件及仓内地道下的地基条件确定。