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3.3 结构静力分析


3.3.1  煤炭工业地面建筑结构宜采用空间结构体系进行计算,也可简化为纵、横两向平面结构体系进行内力分析,分析结果应进行组合处理后再用于构件设计。

3.3.2  结构的计算模型和基本假定应符合实际结构以及连接的性能。

3.3.3  利用建筑结构计算程序整体分析煤炭工业地面建筑结构时,应对计算结果进行分析和判断,并应在确认计算结果合理、有效后再用于工程设计。对经简化处理的结构,整体计算后尚应对其局部进行补充计算分析。

3.3.4  屋面桁架或网架结构宜与下部结构整体分析。当无法整体分析时,应计入下部结构的实际支承刚度,并应将下部结构传来的水平荷载施加到桁架或网架上。

3.3.5  在内力与位移计算中,楼板一般可假定在其自身平面内为刚度无限大。当楼面有较大的开洞或缺口、楼面宽度狭窄,或者楼面的整体性较差时,应对采用刚性楼面假定的计算结果进行修正,或采用楼板面内为弹性的计算方法。

3.3.6  进行结构计算时,动力设备荷载的计算应按本标准有关规定进行;直接承受设备荷载的构件,有经验时也可用设备荷载(自重+物料)乘以动力系数计算承载力和稳定性,动力系数应由设备制造厂商提供。进行正常使用极限状态验算时,动力设备荷载应取标准值。

3.3.7  按动力系数法计算结构内力时,在主梁计算中,作用在次梁上的设备荷载和直接作用在主梁上的设备荷载均应计入,在柱与基础计算中则可不予计入。

条文说明

3.3.1  由于计算机技术的发展和技术手段的进步,矿井地面建(构)筑物已有可能采用空间模型进行整体分析,本标准推荐尽可能采用空间结构体系计算。

    当沿用平面模型计算时,应将构件在两个方向的计算内力叠加、组合后,再用于构件设计。

3.3.2  结构计算时,通常需要将构件简化为梁、板、柱等有限元单元,这些简化单元及其之间的节点刚度应尽量符合实际条件。

3.3.3  矿井建筑结构中错层现象明显,特种构件也较多。而常用的建筑结构辅助设计程序往往是根据民用建筑的特点编制的,其计算假定通常不能完全符合矿井建筑结构的实际条件。因此,在利用这些程序设计矿井建筑结构时,一方面需将煤仓等特种构件做简化处理,以便于利用程序计算结构的整体内力;另一方面也要对计算结果做必要的分析整理,不能直接用于设计。

    对于在结构整体计算时经过简化的构件,整体分析的计算结果显然不能满足或不能完全满足该构件的设计要求,需做局部补充分析。

3.3.4  目前,国内很多设计院不做屋面桁架或网架的设计,将这些钢构件的设计推给制造厂商。而钢结构制造厂商往往忽略房屋的整体受力特点,将桁架或网架作为简支体系设计。这样,一方面桁架、网架设计时没有考虑下部结构传来的水平荷载;另一方面其支座的构造也不能保证网架、桁架的链杆作用。不仅造成网架、桁架自身的安全度不够,也使房屋结构不能通过屋面构件连成整体,使排架体系失效。

3.3.5  计算内力与位移时,楼板在其自身平面内为刚度很大,可不考虑楼面变形,平面内只考虑有刚体位移,包括两个方向的平移和楼板的整体转动。当楼面有较大的开洞或缺口、楼面宽度狭窄,或者楼面的整体性较差时,楼板刚度无限大的假定不符合实际情况,应对采用刚性楼面假定的计算结果进行修正。

3.3.6  由于设备的更新换代很快,因此动力系数首选应由设备厂商提供。当无技术资料或经验时,也可参照表1选用。

    本表源于《煤炭工业矿井设计规范》GB 50215-94,并参照电力系统的有关规范做了适当调整。动力系数尽管不能反映设备的实际振动,但对提高直接承受动力荷载构件的承载力还是很有帮助的。考虑动力系数的设计方法不能代替本标准第3.1.5条的规定。

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煤炭工业建筑结构设计标准 GB50583-2020
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