粮食平房仓基础的设计

张鹤

摘 要：本文以作者设计的张掖市军粮和城市供应中心储备库建设项目粮食平房仓基础的设计为例，讨论平房仓基础的承载力计算、地基土变形验算以及沉降监测。

关键词：粮食平房仓平房仓;排架;偏心基础;变形验算;沉降观测

中图分类号：TU470.3 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）08-0143-02

0 引言

粮食历来都是关系国计民生的重要战略性商品，粮食储备库主要到市场收购粮食作为战略储备以应对相应的问题，如出现屯粮导致粮价虚高时放出一部分粮食到市场增加供给，因灾害导致某地断粮时及时运输存粮救济等。民以食为天、食以粮为主，“手中有粮，心中不慌”。粮食关系国家命脉，建立粮食储备库是国家正确的战略部署决策，本文以张掖市军粮和城市供应中心储备库建设项目粮食平房仓设计为例，简述平房仓基础设计方法。

1 工程概况

项目建设地点：张掖市绿洲现代物流园区，本工程为单层排架结构，跨度为24.0m，檐口柱顶标高7.80m，柱距6.00m。堆粮高度6.0m。屋架采用预应力混凝土折线形屋架（选用图集：《预应力混凝土折线形屋架》（04G415-1）），屋面板采用预制钢骨架轻型板（选用图集：《钢骨架轻型板》（09CJ20 09CG12））。围护墙以及中间仓隔墙采用370厚粘土砖墙，沿墙体高度范围内设有5道钢筋混凝土圈梁，顶部一道封口圈梁，且跨中设置构造柱，组成承重墙架。粮食平房仓建筑剖面如图1所示。

2 柱底荷载计算

粮食荷载传力途径：墙身墙架→排架柱→基础→地基。由于粮食平房仓排架主要承受散装粮的侧面压力，即水平力的作用，传至基础顶面的内力有弯矩、剪力和轴力，还包括压在基础上的粮食荷载以及室内外地基土回填荷载[1]。

根据《建筑地基基础设计规范》[2]3.0.6条：Sk=SGk+ SQ1k+Ψc2SQ2k+…+ΨcnSQnk。柱及墙体刚弹性屋盖的排架结构分析内力，根据满仓和单侧堆粮两种装粮方式取其不利组合。承载力极限状态由抗弯抗剪采用基本组合设计值控制。结构计算简图如图2所示。

荷载组合类型如：第1组：恒载+屋面活荷载+单侧堆粮荷载+左向風;第2组：恒载+屋面活荷载+双侧堆粮荷载+左向风。

组合后的内力：第1组：轴力N=552.6kN、弯矩M=694.06kN·m、剪力V=189.0kN。第2组：轴力N=552.6kN、弯矩M=1043.26kN·m、剪力V=321.6kN。

3 基础底面承载力的计算

本工程基础形式采用柱下独立基础，基础埋深2.0m，室内外高差0.30m，修正后的持力层承载力特征值fa=300kPa。

以基础平面图3轴DJ-1为例：先按轴心荷载计算基础底面积：A≥N/（fa-rGd）=2.56m2，考虑到偏心荷载较大，且使基础长度和宽度比小于2，暂取b=2.4m、L=4.0m。根据GB50007-2011《建筑地基基础设计规范》5.2.1式，PK=111.25kPa≤fa=300kPa;PKMAX=351kPa≤1.2fa=360kPa，满足地基规范关于承载力计算的要求。

4 地基土变形验算

由于该粮库抗震设防烈度为7度，除应进行地基基础抗震承载力验算，并且考虑到粮库地面散粮堆载对基础的影响，按规范《建筑地基基础设计规范》3.0.2条规定及通用图要求进行地基变形验算。基础条件图4所示。

以基础A点为例，根据《建筑地基基础设计规范》5.3.5以及7.5计算：

S=ΨSS=ΨS{∑PO（ziai-zi-1ai-1）/Esi}

公式简化后计算得出：S=4POΨSz1a1/Es=19.06mm。

满足《建筑地基基础设计规范》对建筑物的地基变形允许值的相关要求。

5 沉降观测

分为施工阶段和试装粮阶段[3]：（1）施工时做好观测点，在施工过程中，若发现有较大的不均匀沉降时，应通知设计单位，采取有效措施，防止不均匀沉降继续发生。（2）初次装粮应防止装粮过快或偏心装粮，故在装粮前应记录各沉降观测点数据。（3）全部仓容分两次装满，第一次60%，压仓30d，第二次40%，压仓30d。装粮应均匀对称装粮，每次装粮完成后静止一段时间进行观测，最后一次装粮30d后方可出仓，观测资料提交设计院研究，以便确定仓库能否投入正常使用。

6 结语

本工程平房仓场地地基土做为建筑物独立基础的承载力、沉降均满足规范要求。如果基底以下存在软弱土层，或者地基附加沉降量不满足规范要求时，除采用处理地基土后做独立基础外，还可以采用桩基础。基础除了精心设计，还应从施工、变形检测等各方面严控把关。

该粮库平房仓项目从2016年建成投入使用以来，检测以及观测的记录数据等各项指标均符合国家规范、标准的要求。

参考文献

[1] GB50009-2012，建筑结构荷载规范[S].

[2] GB50007-2011，建筑地基基础设计规范[S].

[3] GB50320-2014，粮食平房仓设计规范[S].