糧食平房倉基礎的設計

張鶴

摘 要：本文以作者設計的張掖市軍糧和城市供應中心儲備庫建設項目糧食平房倉基礎的設計為例，討論平房倉基礎的承載力計算、地基土變形驗算以及沉降監測。

關鍵詞：糧食平房倉平房倉;排架;偏心基礎;變形驗算;沉降觀測

中圖分類號：TU470.3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）08-0143-02

0 引言

糧食歷來都是關系國計民生的重要戰略性商品，糧食儲備庫主要到市場收購糧食作為戰略儲備以應對相應的問題，如出現屯糧導致糧價虛高時放出一部分糧食到市場增加供給，因災害導致某地斷糧時及時運輸存糧救濟等。民以食為天、食以糧為主，“手中有糧，心中不慌”。糧食關系國家命脈，建立糧食儲備庫是國家正確的戰略部署決策，本文以張掖市軍糧和城市供應中心儲備庫建設項目糧食平房倉設計為例，簡述平房倉基礎設計方法。

1 工程概況

項目建設地點：張掖市綠洲現代物流園區，本工程為單層排架結構，跨度為24.0m，檐口柱頂標高7.80m，柱距6.00m。堆糧高度6.0m。屋架采用預應力混凝土折線形屋架（選用圖集：《預應力混凝土折線形屋架》（04G415-1）），屋面板采用預制鋼骨架輕型板（選用圖集：《鋼骨架輕型板》（09CJ20 09CG12））。圍護墻以及中間倉隔墻采用370厚粘土磚墻，沿墻體高度范圍內設有5道鋼筋混凝土圈梁，頂部一道封口圈梁，且跨中設置構造柱，組成承重墻架。糧食平房倉建筑剖面如圖1所示。

2 柱底荷載計算

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

根據《建筑地基基礎設計規范》[2]3.0.6條：Sk=SGk+ SQ1k+Ψc2SQ2k+…+ΨcnSQnk。柱及墻體剛彈性屋蓋的排架結構分析內力，根據滿倉和單側堆糧兩種裝糧方式取其不利組合。承載力極限狀態由抗彎抗剪采用基本組合設計值控制。結構計算簡圖如圖2所示。

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

組合后的內力：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 基礎底面承載力的計算

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

以基礎平面圖3軸DJ-1為例：先按軸心荷載計算基礎底面積：A≥N/（fa-rGd）=2.56m2，考慮到偏心荷載較大，且使基礎長度和寬度比小于2，暫取b=2.4m、L=4.0m。根據GB50007-2011《建筑地基基礎設計規范》5.2.1式，PK=111.25kPa≤fa=300kPa;PKMAX=351kPa≤1.2fa=360kPa，滿足地基規范關于承載力計算的要求。

4 地基土變形驗算

由于該糧庫抗震設防烈度為7度，除應進行地基基礎抗震承載力驗算，并且考慮到糧庫地面散糧堆載對基礎的影響，按規范《建筑地基基礎設計規范》3.0.2條規定及通用圖要求進行地基變形驗算。基礎條件圖4所示。

以基礎A點為例，根據《建筑地基基礎設計規范》5.3.5以及7.5計算：

S=ΨSS=ΨS{∑PO（ziai-zi-1ai-1）/Esi}

公式簡化后計算得出：S=4POΨSz1a1/Es=19.06mm。

滿足《建筑地基基礎設計規范》對建筑物的地基變形允許值的相關要求。

5 沉降觀測

分為施工階段和試裝糧階段[3]：（1）施工時做好觀測點，在施工過程中，若發現有較大的不均勻沉降時，應通知設計單位，采取有效措施，防止不均勻沉降繼續發生。（2）初次裝糧應防止裝糧過快或偏心裝糧，故在裝糧前應記錄各沉降觀測點數據。（3）全部倉容分兩次裝滿，第一次60%，壓倉30d，第二次40%，壓倉30d。裝糧應均勻對稱裝糧，每次裝糧完成后靜止一段時間進行觀測，最后一次裝糧30d后方可出倉，觀測資料提交設計院研究，以便確定倉庫能否投入正常使用。

6 結語

本工程平房倉場地地基土做為建筑物獨立基礎的承載力、沉降均滿足規范要求。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范要求時，除采用處理地基土后做獨立基礎外，還可以采用樁基礎。基礎除了精心設計，還應從施工、變形檢測等各方面嚴控把關。

該糧庫平房倉項目從2016年建成投入使用以來，檢測以及觀測的記錄數據等各項指標均符合國家規范、標準的要求。

參考文獻

[1] GB50009-2012，建筑結構荷載規范[S].

[2] GB50007-2011，建筑地基基礎設計規范[S].

[3] GB50320-2014，糧食平房倉設計規范[S].