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8.2 计算要点
8.2.1 井塔应进行多遇地震作用下的内力和变形分析,可假定结构与构件处于弹性工作状态,内力和变形分析可采用线性静力方法或线性动力方法。
8.2.2 符合下列条件之一时,井塔可不进行抗震验算,但应采取相应抗震措施:
1 抗震设防烈度为7度时,Ⅰ、Ⅱ类场地且塔高不大于50m的钢筋混凝土筒体井塔;
2 抗震设防烈度为7度时Ⅰ、Ⅱ类场地的钢井塔。
8.2.3 钢筋混凝土井塔的阻尼比可采用0.05;钢井塔在多遇地震作用下阻尼比可采用0.03。在罕遇地震下的弹塑性分析,阻尼比可取0.04。
8.2.4 井塔应按两个主轴方向分别进行水平地震计算;抗震设防烈度为9度时,井塔应计算竖向地震作用。水平地震作用计算时,宜采用振型分解反应谱法,计算模型应符合下列要求:
1 钢筋混凝土筒体井塔可选择空间杆-薄壁杆系、空间杆-墙板元及其他组合有限元等计算模型;
2 框架结构及钢框架-支撑结构井塔应采用空间杆系模型。
8.2.5 抗震设防烈度为9度时,井塔应进行弹塑性变形验算。
8.2.6 抗震设防烈度为7度,Ⅲ、Ⅳ类场地和抗震设防烈度为8度时,井塔宜进行弹塑性变形验算。
8.2.7 钢结构井塔水平地震作用下的重力附加弯矩大于初始弯矩的10%时,应计入重力二阶效应的影响。
8.2.8 地震作用计算时,井塔的重力荷载代表值应符合下列要求:
1 结构、放置在楼层上的设备、固定在井塔上的套架及刚性罐道等,应采用自重标准值的100%;
2 楼面可变荷载组合值系数按实际情况计算时,应取1.0;按等效均布荷载计算时,应取0.5;
3 屋面雪荷载组合值系数应取0.5;
4 矿仓贮料荷载的组合值系数应取满仓贮料时的0.8。
8.2.9 钢筋混凝土筒体结构井塔在水平地震作用下,提升机大厅以下任一层框架柱承受的总地震剪力,不应小于井塔底层总地震剪力的10%和与按筒体、框架计算的框架部分最大层剪力的1.5倍二者的较小值。该层各柱的剪力上、下两端弯矩以及与该层柱相连的框架梁两端弯矩和剪力,均应按同比例做相应调整。
8.2.10 钢框架-支撑结构井塔在水平地震作用下,提升机大厅以下任一层框架柱承受的总地震剪力,不应小于井塔底层总地震剪力的25%和与框架部分计算最大层剪力的1.8倍二者的较小值。该层各柱的剪力上、下两端弯矩,以及与该层柱相连的框架梁两端弯矩和剪力,均应按同比例做相应调整。
8.2.11 采用井颈基础的井塔,抗震计算时宜计入井塔、井筒和土的相互作用。不按相互作用进行抗震计算且为Ⅲ类场地时,应将计算的水平地震作用标准值乘以1.4的增大系数。
8.2.1 井塔楼面属于大开洞楼板,开洞不规则且不连续;楼板面内刚度有较大削弱,计算时应考虑楼板面内变形的影响。考虑楼板的实际刚度可以采用将楼板等效为剪弯水平梁的简化方法,也可采用有限单元法进行计算。
8.2.2 建于抗震设防烈度7度Ⅰ、Ⅱ类场地上的钢筋混凝土筒体井塔,当塔高不大于50m时,根据设计经验,在满足正常风荷载作用要求后,一般都能满足抗震强度设计要求,故可不进行抗震验算。
钢井塔抗震性能较好,抗震设防烈度7度Ⅰ、Ⅱ类场地基本无震害,因此可不进行抗震验算。
8.2.4 在大多数条件下,钢筋混凝土筒体井塔可采用空间杆-薄壁杆系或空间杆-墙板元计算模型;框架井塔及钢框架-支撑型井塔主要受力构件是梁、柱和支撑,所以应采用空间杆系模型。
8.2.8 按现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068的原则规定,地震发生时永久荷载与其他重力荷载可能的遇合结果总称为“抗震设计的重力荷载代表值”。井塔在计算地震作用时重力荷载代表值应取结构和构配件自重标准值和各直接作用于井塔上的可变荷载组合值之和。对于间接作用于井塔上的提升容器及物料、拉紧重锤及有关钢丝绳的荷载可不计入。本条为强制性条文,必须严格执行。
8.2.9 钢筋混凝土筒体结构在水平地震作用下,剪力主要由筒壁承担。框架柱计算出的剪力一般都较小,为保证作为第二道防线的框架具有一定的抗侧力能力,需要对框架承担的剪力予以适当的调整。
8.2.10 钢框架-支撑结构井塔在水平地震作用下,地震剪力主要由支撑承担。计算出的无支撑框架柱承受的剪力一般较小,出于与本规范第8.2.9条同样的理由,需要对框架承担的剪力予以适当的调整。调整幅度参考现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011和现行行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ 99,并根据井塔的具体特点给出。如果梁与柱铰接连接时,梁端内力可不予调整。
8.2.11 天然地基基础的井塔在抗震计算时是将基础上表面取作下端嵌固点。当井塔采用井颈基础时,井塔与井筒形成一个整体,井筒的截面又比较小,软弱场地对井筒的嵌固作用较差,如果仍将基础上表面作为井塔的嵌固点显然是不合适的。所以本条规定抗震计算时宜考虑井塔、井筒及土的相互作用。考虑这种计算方法目前在设计中应用并不普遍,所以本条规定也允许仅对井塔进行抗震计算,但在Ⅳ类场地时应乘以增大系数1.4。
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