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7.2 建筑结构


7.2.1  选煤厂主要生产厂房结构选型,宜符合下列规定:

    1  抗震设防烈度为6度及以上时,可选用钢筋混凝土结构。

    2  抗震设防烈度为8度及以上时,宜选用钢结构。

7.2.2  选煤厂采用模块式布置时,应符合下列规定:

    1  厂房主体结构应与模块结构脱开。

    2  模块宜采用钢结构。

    3  各模块之间应设置抗震缝,缝宽不应小于100mm。

    4  模块承重结构应进行地震作用计算。

7.2.3  厂房结构单元平面内,抗侧力构件宜对称均匀布置,并宜沿结构全高设置;各柱列的侧移刚度宜均匀,并宜避免侧向刚度突变。

7.2.4  主要生产厂房采用大跨度框架结构时,应提高框架柱的承载能力,屋盖宜采用钢结构,支撑和屋盖结构应加强连接。

7.2.5  厂房屋盖及其支撑的选型和布置,应将屋盖的地震作用传递到下部支撑结构上。

7.2.6  框架结构的多层厂房不应采用部分由砌体承重的混合形式。楼梯、电梯间及局部突出屋面的电梯机房、楼梯间、水箱间等,应采用框架承重,不应采用砌体墙承重。

7.2.7  主要生产厂房的围护结构应符合下列规定:

    1  围护结构应与主体结构可靠连接。

    2  框架结构的填充墙及隔墙宜选用轻质墙体材料。

    3  采用砌体填充墙时,应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定。

7.2.8  厂房设置变形缝时,应同时满足防震缝的设置要求。

7.2.9  现浇钢筋混凝土厂房的最大适用高度及抗震等级,设有漏斗仓或水池的框架结构、框排架及框架-剪力墙结构,以及钢结构厂房的抗震设计,应符合现行国家标准《构筑物抗震设计规范》GB 50191的规定。

7.2.10  选煤厂生产厂房宜采用空间结构计算模型进行地震作用计算、结构构件截面抗震验算及抗震变形验算。

7.2.11  选煤厂生产厂房进行地震作用计算和结构抗震验算时,荷载取值及可变荷载的组合值系数,应符合下列规定:

    1  建筑的重力荷载代表值应取结构、构件及装饰重力荷载代表值、机电设备重力荷载代表值和各可变荷载组合值之和。

    2  可变荷载的组合值系数,除各厂房及结构另有规定外,应按表7.2.11选用。

表7.2.11  可变荷载的组合值系数

    注:设备自重按永久荷载确定。

7.2.12  结构支承或吊挂贮仓、机电设备支承高度超过楼面1.0m时,应计入水平地震的影响。

7.2.13  选煤厂生产厂房进行地震作用计算和结构抗震验算时,应符合下列规定:

    1  生产厂房平面及竖向布置不规则及特别不规则,且布置有储料漏斗仓、水池、大型机电设备等,进行结构分析时,应计及刚度突变对结构内力的影响,建立符合实际的计算模型,应计入双向水平地震作用下的结构扭转影响。

    2  抗震设防烈度为8度及以上地区的大跨度储煤场屋盖结构、高度40m以上的落煤仓、高度30m以上栈桥支架及抗震设防烈度为9度的高层厂房,应计算竖向地震作用。

7.2.14  落煤筒抗震计算应符合下列规定:

    1  落煤筒应进行水平地震作用和作用效应计算,可采用底部剪力法计算。地震影响系数应符合现行国家标准《构筑物抗震设计规范》GB 50191的规定。

    2  计算落煤筒自振周期及地震作用时,其仓内储料荷载可取用满仓储料荷载标准值的80%。

    3  落煤筒堆料的地震作用力的标准值及仓身截面抗震强度的验算,应符合现行国家标准《钢筋混凝土筒仓设计规范》GB 50077的规定。

7.2.15  落煤筒地震作用效应组合,应按下式计算:

S=γG·SGE+γEh·SEk             (7.2.15)

    式中:S——地震效应组合值;

          γG——重力荷载分项系数,可取1.2,对结构有利时可取1.0;

          SGE——重力荷载代表值效应;

          γEh——地震作用分项系数,可取1.3;

          SEk——水平地震作用标准值效应。

7.2.16  落煤筒结构的抗震验算应按下式计算:

S=1.2R                        (7.2.16)

    式中:R——结构承载能力设计值。

7.2.17  落煤筒基础底面在荷载基本组合作用下,基底不应出现零应力区。在地震作用下,高宽比(高径比)大于4时,不宜出现零应力区;高宽比(高径比)不大于4时,可出现零应力区,但零应力区的面积不应大于底面全面积的15%。

7.2.18  下列结构宜进行罕遇地震作用下弹塑性变形验算:

    1  特别不规则且抗震设防烈度为8度及以上时,楼层屈服强度系数小于0.5的钢筋混凝土框架结构和框排架结构。

    2  柱支承的煤仓结构。

    3  厂房高度大于24m单跨钢筋混凝土结构。

    4  高度大于40m栈桥支架结构。

    5  采用隔震和消能减震设计的结构。

7.2.19  厂房结构楼层内最大的弹性层间位移角及弹塑性位移角限值,应满足选煤厂功能及厂房结构允许的变形值要求,并宜符合表7.2.19的规定。

表7.2.19  弹性及弹塑性层间位移角限值

条文说明

7.2.1  开滦煤矿选煤厂主厂房唐山矿、唐家庄矿为钢筋混凝土框架结构,林西矿、吕家坨矿底部两层为钢筋混凝土框架,以上各层为钢框架结构。其中,唐山矿为11度区,震害最重;唐家庄矿为9度区,震害次之;吕家坨矿为9度区,震害很轻。这表明钢框架结构有利抗震,林西矿、吕家坨矿经受住了考验。

7.2.2  模块式布置的厂房结构,模块结构为独立的结构受力体系,主要用于支承设备,应与主体结构分开并应进行单独的抗震验算,可不考虑风荷载的影响。

7.2.3  开滦煤矿选煤厂震害的经验教训是:主厂房体型应力求简单规整,柱网尺寸和层高宜统一,平、立面尽量避免凹进凸出,高低错落,刚度中心和质量重心尽量接近;设备布置力求均匀,重型设备尽量由高层移至低层,厂房宜尽量降低高度,必要时可布置地下室,工艺布置应尽量避免断梁缺柱的复式框架。

7.2.4  生产厂房的大跨度框架指跨度不小于18m的框架。

7.2.19  根据煤矿建筑工艺布置的特点,结合多年实际工程经验,选煤厂生产厂房使用期间主要是设备运转,人员参与的很少,由于新工艺、新技术的应用,基本实现了无人值守的运营模式,所以选煤厂生产厂房的最大弹性层间位移角限值比一般民用建筑适当放宽。但对于选煤厂生产厂房中高度大于24m的单跨建筑,可采取加强措施或比本规范更严的层间位移角限值,在实际工程应用中是安全可靠的。

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煤炭工业矿井抗震设计规范 GB51185-2016
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