7.1 结构布置
7.1.1 输送机栈桥应根据工业场地地形、场地布置、地震烈度、使用功能、跨度及高度等情况采用钢筋混凝土结构、钢结构或砌体结构。地道宜采用素混凝土结构或钢筋混凝土结构,半地下通廊或埋深较浅的地道也可采用砌体结构,有抗震设防要求或有地下水时宜采用钢筋混凝土箱形结构。
7.1.2 栈桥支承结构宜采用钢筋混凝土结构。当跨间结构采用钢结构时,支承结构可选用钢结构或钢筋混凝土结构。
7.1.3 栈桥应根据跨间结构型式的不同、下部支承结构类型的不同,划分成若干独立单元。相邻单元间可设置变形缝或采用简支栈桥连接。当栈桥地基差异较大时,应根据不同地基情况划分单元。
7.1.4 每一结构单元应形成独立的结构受力体系。在同一受力区段内,不宜全部采用单列柱支承,宜结合拉紧装置设置四柱框架支承。
7.1.5 输送机栈桥的支承结构不宜埋入煤中,当无法避开时,宜采用圆形截面,且应计入煤堆的侧压力;埋入煤中的支承结构不宜采用钢结构。
7.1.6 栈桥跨间结构采用钢筋混凝土结构和砌体结构时,楼板宜采用现浇钢筋混凝土结构,屋面和墙面宜采用轻钢结构。
7.1.7 栈桥跨间结构采用钢桁架时,钢桁架可采用型钢板节点体系或钢管空心球体系,屋面和墙面应采用轻质材料围护,楼板可采用预制混凝土板、压型钢板组合楼盖或花纹钢板。
7.1.8 钢桁架高度可取跨度的1/12~1/8,并应满足工艺检修要求。桁架节间尺寸可取2.0m~3.0m,桁架节间尺寸应与桁架高度协调,斜腹杆与桁架上下弦的夹角可取30°~60°。
7.1.9 钢桁架栈桥应在端部和支座位置设置封闭刚架。
7.1.10 钢桁架上下弦支撑桁架的分格应分别与承重桁架的上下弦分格相同。
7.1.11 转载站结构选型应符合下列规定:
1 全地下转载站宜采用钢筋混凝土箱型结构;
2 半地下转载站的地下部分室内地面高于最高地下水位500mm时,侧壁可采用素混凝土或毛石混凝土结构,地面可采用素混凝土;在其他条件下,侧壁和底板应采用现浇的钢筋混凝土结构;半地下转载站的地上部分仅为一层时可采用砌体结构;
3 转载站为两层及以上时,宜采用钢筋混凝土或钢框架结构;
4 转载站中的缓冲仓宜采用柱承式或筒承式,缓冲仓外形宜简单、规则,质量和刚度分布宜均匀对称。
7.1.12 带式输送机机头和机尾的设备基础应布置在梁上,带式输送机的拉力方向宜与梁的纵轴方向一致。
7.1.13 支承在转载站上的栈桥或其他结构宜采用简支方式与其连接。
7.1.14 转载站中的矩形缓冲仓宜采用浅仓结构。柱承式结构的柱应伸至仓顶。
7.1.1 由于砌体结构延性差,唐山、海城地震中破坏严重甚至倒塌,在高烈度震区更甚。因此砌体结构应在低烈度区应用,同时高度也不能太大,并应有较严格的加强措施。现行国家标准《构筑物抗震设计规范》GB 50191-2012中建议地道采用现浇混凝土或钢筋混凝土结构,不宜采用砌体结构,主要考虑到这种结构地震作用下宜倒塌且人员逃生途径少,生存概率小,本标准考虑到山区煤矿的材料供应问题,对半地下通廊或埋深较浅的地道予以放宽。当然,在地震区还应满足现行国家标准《构筑物抗震设计规范》GB 50191-2012的规定。
7.1.2 输送机栈桥的跨间结构根据以往设计经验,当跨度小于15m时宜采用钢筋混凝土大梁,当跨度为15m~18m时宜采用钢筋混凝土大梁或轻钢骨架钢大梁,当跨度大于18m时宜采用钢桁架。
7.1.3 当栈桥倾斜且较长时,有可能出现一条栈桥同时采用砌体、混凝土、钢等多种结构的情况,其下部支承刚度相差甚远,应该分段设计。较长的栈桥,沿长度方向的地基条件不可能完全均匀,也应按沉降差异划分单元。
7.1.4 本条是对栈桥结构单元的基本要求。由于跨间结构与支承结构的联结节点很难保证完全刚接或铰接连接,为避免栈桥纵向形成机构,加强纵向柱列的稳定性和纵向刚度,每个结构单元内都至少有一个四柱框架支承,不能全部采用单列柱。这一点对于倾斜的栈桥尤为重要。
7.1.5 输送机栈桥支架不宜埋入煤中。埋入煤中的输送机栈桥支架刚度较小,变形过大,甚至断裂、倒塌,究其原因主要有:
(1)难以精确确定梁、柱各标高处煤堆侧压力值;
(2)煤块的冲击碰砸使梁柱缺角、露筋、变形、开裂,加之煤的自燃,大大降低了混凝土的强度和耐久性,并严重腐蚀着柱的纵筋。
当输送机栈桥支架受限,必须埋入煤中,应从计算和构造两方面采取有效措施避免上述两种不利情况。
由于煤中一般含有水分和硫等有害物质,因此,埋入煤堆中的支承结构不宜采用钢结构。
7.1.6 本条是根据现行国家标准《构筑物抗震设计规范》GB 50191-2012的相关规定及抗震概念设计的要求编制的。
7.1.7 输煤栈桥桁架过去一直沿用型钢板节点体系,煤炭工业太原设计研究院集团有限公司自20世纪70年代末期开始推广钢管空心球节点体系,对桁架采用满应力优化设计,技术经济指标明显好于传统的型钢板节点桁架体系。
7.1.8 桁架斜腹杆与上下弦杆的夹角不能太小,否则将造成节点设计和施工困难。
7.1.9 钢桁架栈桥由两榀平行的承重桁架和两榀上下平行的支撑桁架组成,因此需要在支座位置设置封闭刚架以避免因节点刚性不足形成空间机构。为避免悬挑部分发生扭曲,在桁架的悬挑端也应设置封闭刚架。
7.1.10 上下弦支撑桁架的分格应与承重桁架的分格相同,这样才能保证桁架杆件平面外计算长度与平面内计算长度相同。
7.1.11 半地下转载站的结构选型主要根据地下工程的防水等级决定。要求地下部分室内地面高于最高地下水位500mm,是考虑毛细管水上升的高度。
7.1.13 支承在转载站上的栈桥采用简支方式与其连接,受力最明确,有利于结构计算和施工。
7.1.14 转载站中的矩形缓冲仓应尽量减少其容积,对减小地震作用效应有明显效果。矩形缓冲仓的受力性能不如圆筒仓好,若为深仓宜做圆筒仓。
柱承式结构的柱应伸至仓顶,有利于加强结构的整体性。仓下柱间设置横梁使支承结构成为框架体系,以提高结构延性。
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