8.2 结构计算
8.2.1 翻车机房车道板(梁)及受煤坑车道梁的活荷载应按现行行业标准《铁路桥涵设计规范》TB 10002的“中-活载”标准荷载及与其有关的荷载系数进行计算。
8.2.2 翻车机房、受煤坑及储煤场的地下结构应计入土压力、地下水压力及浮力,并与活荷载和结构自重进行最不利组合。
8.2.3 在水平力作用下,翻车机房、受煤坑及储煤场地下结构的各层楼、底板可作为侧墙的水平支点。
8.2.4 堆取料机钢筋混凝土条形基础沿纵向宜按弹性地基梁计算,基础梁可不做疲劳验算。
堆取料机荷载的动力系数可取1.1,其准永久值系数可取0.6。
8.2.5 落煤筒筒内储料所产生的侧压力、竖向压力及摩擦力应按现行国家标准《钢筋混凝土筒仓设计标准》GB 50077中有关深仓的规定计算;筒壁外堆料所产生的侧压力应按主动土压力公式计算;筒壁外侧所产生的摩擦力可按下式计算:
式中:Pf——筒壁外侧所产生的摩擦力;
Ph——筒壁外堆料所产生的侧压力,应按现行国家标准《钢筋混凝土筒仓设计标准》GB 50077中的规定取用,重力密度取自然堆积密度应按本标准第4.6.2条的规定选用;
δ——堆料对落煤筒外壁的摩擦角。
8.2.6 落煤筒的筒体结构和基础应按下列工况计算:
1 筒内满载,外部料堆完整,结构自重,楼面及屋面活荷载,输送机栈桥的永久荷载、可变荷载、胶带拉力,筒身外露部分及相连接的输送机栈桥的风荷载或地震作用;
2 筒内满载,除60°角的扇形面积外,料堆其他部分完整,其他与第1款相同;
3 筒内满载,外无堆料,沿落煤筒全高作用的风荷载或地震作用,其他与第1款相同;
4 筒内卸空,外部料堆完整,其他与第1款相同。
8.2.7 本标准第8.2.6条的四种工况中,除楼、屋面活荷载(包括落煤筒及输送机栈桥)的荷载组合值系数应取0.7外,其他可变荷载组合值系数均应取1.0。
8.2.8 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,地震影响系数应按现行国家标准《构筑物抗震设计规范》GB 50191规定的抗震计算水准B确定。
2 落煤筒水平地震作用和作用效应可采用底部剪力法计算,其水平地震影响系数应按现行国家标准《构筑物抗震设计规范》GB 50191中的有关规定计算。
3 计算落煤筒自振周期及地震作用时,落煤筒内储料荷载可取用满筒储料荷载标准值的80%。
4 作用于落煤筒的堆料压力标准值可按下列公式计算:
式中:Ea——煤顶以下h处堆料压力标准值;
h——煤顶至计算截面的高度;
Ka——煤堆地震或非地震侧压力系数;
η——落煤筒外壁与垂线夹角(°),逆时针为正值,顺时针为负值;
β——煤堆表面的倾斜角;
φ——堆料内摩擦角,动压力计算时取φ-θ;
δ——堆料对落煤筒外壁的摩擦角,动压力计算时取δ+θ;
γ——堆料重力密度,动压力计算时取γ/cosθ;
θ——地震角,当基本地震烈度为7度、8度、9度时,θ值分别取1°30′、3°、6°。
5 落煤筒水平地震作用标准值效应应按下式确定:
式中:SEK一一水平地震作用标准值效应;
SEK1、SEK2——分别为筒身第一、二振型的水平地震作用标准值效应;
ξ——地震效应折减系数,取0.5。
6 落煤筒筒身截面抗震强度验算时,地震作用效应和其他荷载效应的基本组合可按下列公式计算:
式中:S——筒身内力组合设计值(包括弯矩、剪力、轴向力的设计值);
γG——重力荷载分项系数,按本标准第4.1.10条采用;
γEh——水平地震作用分项系数,取1.3;
γS——堆料动压力分项系数取1.3;
γRE——承载力抗震调整系数,取0.85;
CG、CEh、CS——分别为重力荷载、水平地震作用及堆料动压力的作用效应系数;
GE——重力荷载代表值,除储料按本条第3款计算外,其他可变荷载的组合值系数按现行国家标准《构筑物抗震设计规范》GB 50191中有关规定采用;
EhK——水平地震作用标准值,按现行国家标准《构筑物抗震设计规范》GB 50191中有关规定计算;
FSK——堆料动压力标准值,按本条第4款计算;
ψS——堆料动压力组合系数,取1.0;
R——落煤筒筒身截面承载力设计值。
8.2.9 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;在地震组合作用下,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1/4。
8.2.10 落煤筒筒壁最大裂缝宽度不应大于0.2mm。
8.2.11 落煤筒整体的倾覆验算应按本标准第4.1.10条进行计算,对抗倾覆有利的永久荷载的分项系数应取0.85。
8.2.12 受堆料荷载影响的构筑物、地道及挡墙应计入料堆附加荷载的影响。外围护结构利用中心筒支承时,应计算其对中心筒的影响。
8.2.13 料堆中支架构件所承受的堆料压力,应按梯形楔体计算,并应考虑堆料压力来自任何可能的方向。
8.2.14 储煤场的围护结构应计算场内堆煤对结构的不利影响。当采用网架、网壳等空间结构体系时,应采取消除、限制堆煤引起的地基不均匀沉降的措施。
8.2.15 煤仓的荷载分类及荷载效应组合应符合现行国家标准《钢筋混凝土筒仓设计标准》GB 50077的有关规定。
8.2.16 筒仓结构按承载能力极限状态设计时,所有结构构件均应进行承载力计算。对薄壁构件的水平、竖向及其安全控制部位的承载力使用软件计算时,应按筒仓结构的受力特性进行复核分析,确认其合理性、可靠性后方可作为工程设计的依据。
8.2.17 煤仓结构按正常使用极限状态设计时,仓壁、仓底的最大裂缝宽度允许值应符合下列规定:
1 对于干旱少雨、年降水量少于蒸发量、相对湿度小于10%的地区,且贮料的含水量小于10%时,筒仓最大裂缝宽度wmax的允许值应为0.3mm;
2 其他条件时,筒仓最大裂缝宽度wmax的允许值应为0.2mm;
3 对于受人为或自然侵蚀性物质严重影响的筒仓,应按不出现裂缝的构件计算。
8.2.18 抗震设防地区的煤仓应进行抗震验算。当圆形煤仓仓壁与仓底整体连接时,仓壁、仓底可不进行抗震验算。仓下支承结构为柱支承时,可按单质点结构体系简化计算,筒壁支承的煤仓仓上建筑地震作用增大系数宜取4.0。
8.2.6 由于落煤筒资料不多,国内尚无成熟的设计经验,本条是参照国外资料制定的。
8.2.11 考虑到堆料筒为高耸建筑和带式输送机的动力性,本标准的要求比现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012有所提高。
8.2.12 由于中心筒荷载比较大,沉降量相对较大,对外围护内力影响较大,故外围护利用中心筒支承时应考虑中心筒的沉降。
8.2.14 地基不均匀沉降会引起网架、网壳等空间结构体系的内力重分布,因此,设计中要特别注意控制网架、网壳相邻支座的沉降差。
8.2.16 筒仓仓壁属于薄壁构件,且贮料荷载首先作用于仓壁,该部分计算与普通梁板构件的计算存在原则上的区别,按照普通计算软件的计算结果,可能导致原则性错误,需要综合判断后方可使用。本条根据现行国家标准《钢筋混凝土筒仓设计标准》GB 50077-2017的规定重新修订。