糧食平房倉組合磚墻平面外偏心受壓裂縫分析

胡正冬

(南京豐源建筑設計有限公司 210012)

引言

近年來，隨著土地資源的緊張，糧食散裝平房倉堆糧越來越高，糧食平房倉設計堆高最大已達8m。糧食平房倉因其儲糧功能，須具有較高的防水、防潮和氣密性要求，墻體裂縫會嚴重影響儲糧安全及品質，因此裂縫控制在糧食平房倉結構設計中至關重要。本文選取了2001年《200億斤國家儲備糧庫平房倉通用施工圖》(下文簡稱《通用施工圖》)中的一種平房倉，此倉墻體采用帶構造柱組合磚墻，構造柱間距 3m，墻厚490mm，平堆糧食6m 高，經過近 20年的使用后反饋效果較好。現將堆糧高度增加到8m，采用原有設計計算方法配置構造柱及其配筋，并采用ANSYS 有限元軟件分析組合磚墻平面外偏心受壓開裂情況。

1 帶構造柱組合磚墻平房倉工程概況

糧食平房倉一般按小麥設計，小麥堆高8m；墻體采用燒結多孔磚，墻厚490mm；屋頂采用預應力雙T 板屋面(見圖1)。

圖1 堆高8m 平房倉剖面示意Fig.1 Profile of storehouse with 8m high grain pile

1.1 荷載取值

小麥重量γ＝8kN/m3，糧食側壓力系數K＝0.3562，地坪以下土側壓力系數Ka本文取值0.3333，屋蓋傳至墻體荷載61.56kN/m(見圖2a)。

1.2 材料

混凝土強度等級C30，彈性模量3×104MPa，泊松比 0.2，重量 25kN/m3，抗壓強度標準值fck＝20.1MPa，抗拉強度標準值ftk＝2.01MPa。

砌體磚強度等級MU10，砂漿強度等級 M10，彈性模量3024MPa，泊松比0.15，重量 16kN/m3，抗壓強度標準值fck＝3.02MPa，抗拉強度標準值ftk＝0.27MPa。

鋼筋采用 HRB400 級，屈服強度標準值為400MPa，彈性模量 2×105MPa，泊松比 0.3。

1.3 小麥8m堆高計算簡圖及構造柱配筋圖

《通用施工圖》帶構造柱組合磚墻設計計算采用《砌體結構設計規范》(GB50003-2011)組合磚砌體大偏心受壓計算公式進行計算配筋[1]。……