[发明专利]用于封闭式储料堆场的网架基础及高挡料墙的装配式结构

说明书

本发明公开了一种用于封闭式储料堆场的网架基础及高挡料墙的装配式结构，属于装配式结构的技术领域，该装配式结构包括：基础单元、排架单元、底板单元和挡料单元；所述排架单元支承于所述基础单元的上方；所述底板单元布置于地基上，且底板单元与基础单元之间相互连接；所述挡料单元承载于底板单元上且与底板单元之间铰接连接，挡料单元与排架单元连接，并通过底板单元和排架单元共同为挡料单元提供支撑作用力；其中，通过基础单元、排架单元、底板单元和挡料单元之间相互连接，以达到将网架基础和高料挡墙作为一个装配整体结构，以满足建筑物的使用功能的目的。

技术领域

本发明属于装配式结构的技术领域，具体而言，涉及一种用于封闭式储料堆场的网架基础及高挡料墙的装配式结构。

背景技术

全封闭储料堆棚建筑，主要用于储存散粒状物料，以散粒状物料作为主要原料、半成品、或成品的工厂，有大量的此类建筑，因其体量大数量多，其建设成本对工厂的建设影响较大，选择安全、合理、经济的技术方案十分重要。

此类建筑的结构组成一般包括全封闭屋面网架结构，网架基础，以及高挡料墙(挡料墙的高度一般超过9m)等部分。

作用于网架基础和高挡料墙的外部荷载(不含结构自重)，主要包括网架的支座反力，风荷载，地震荷载，温度荷载，地基不均匀沉降，地基反力，以及物料的垂直及水平压力。

网架基础和高挡料墙的传统方案，是将网架基础和高挡料墙拆分为两个独立的结构，分别承受对应的外部荷载，网架基础主要是独立承受网架支座传递的荷载，结构形式为带短柱的独立基础(或双桩基础)，挡料墙主要独立承受物料传递的荷载，结构形式为悬臂式或扶壁式挡料墙，基础采用浅基础或桩基础。

随着我国经济的飞速发展，工厂的生产规模扩大，工厂需要储存的物料体积或重量越来越大(部分储料堆棚超过150万吨)，因此，需要增大储料堆棚的建筑体量，也就是增大建筑物的尺寸和挡墙的高度，以满足生产需求。对于单体建筑来说，随着建筑体量的增大，作用于挡墙和网架基础上的外部荷载也将随之增大，当达到一定极限后，传统的现浇钢筋混凝土方案，将面临以下技术难题。

(1)网架基础工程量大：因作用在网架基础结构上的荷载工况多，网架支座反力大，网架支座反力的作用高度随着挡墙高度的提高而提高，导致结构的内力较大，且竖向构件以弯曲变形为主，短柱顶的侧向位移较大，为保证结构具有足够的承载力和刚度，基础各结构构件的尺寸大，配筋量大，因此基础的材料使用量大。

(2)浅基础变桩基础：随着物料和挡墙高度的增加，堆放于底板上，单位面积物料的自重逐渐变大，当物料和挡墙自重作用在地基上的平均压应力接近浅基础的地基承载力时，若采用浅基础，挡墙底板宽度将变得很大，超出了接受范围，此时，浅基础方案将不再合理，挡墙基础需采用桩基础。

(3)桩基工程量大：对于普通地基，桩基础水平承载力较低，而轴向承载力一般较高，为抵抗物料作用于挡墙的水平侧压力，以及物料的水平地震剪力，需要设置较多的桩(比承受轴向内力多几倍的量)参与抗剪和抗弯才能满足基础的承载力要求，导致桩基础的工程量很大。

(4)常规挡墙结构工程量大：板单元构成的常规挡墙结构，挡墙侧壁单元和底板单元的连接采用刚性连接，结构的板单元以受弯为主，随着挡墙高度的增加，板单元的内力较大，需要为挡墙各结构板单元设置足够的厚度和较大的配筋量才能满足承载力和刚度要求，导致高挡墙结构的材料使用量大。

(5)基础间的构造复杂：独立设计的网架基础和挡墙基础的平面尺寸都很大，两类基础在平面上一般存在重叠区域，且基础的底标高一般不同，重叠区域的基础设计时采用的基本假定很难做到与实际情况相符，也不能进行准确的数值计算，此处的设计难度较大，对于此区域的设计，往往只能根据以往工程的经验，进行加强处理。

(6)结构的密封性差：因施工精度，以及生产期间结构的不均匀变形，造成挡料结构之间产生缝隙，挡料结构的密封性不足，生产期间，堆场物料或粉尘溢出，造成一定的环境污染。