6.3 井塔
6.3.1 井塔应采用钢筋混凝土结构或钢结构。抗震设防烈度为9度且井塔高度大于60m时,宜采用钢结构。
6.3.2 抗震设防区井塔的高度不宜超过表6.3.2的规定。
表6.3.2 井塔的高度(m)
注:1 井塔高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度(不包括局部突出屋顶部分)。
2 筒体包括筒体、筒-框型及筒中筒结构。
3 按抗震设防烈度确定其适用的最大高度。
6.3.3 井塔的抗震等级应按表6.3.3确定。
表6.3.3 井塔的抗震等级
注:1 重点设防类(乙类)井塔抗震等级按本地区抗震设防烈度从表中选取。
2 当建筑场地为Ⅰ类时,应允许按本地区抗震设防烈度减少1度确定抗震等级,抗震等级为四级时不再降低。
3 超过本表上限时,应采取比对应抗震等级更有效的抗震构造措施。
6.3.4 钢筋混凝土井塔宜采用矩形布置,平面可对称于井筒中心线,竖向宜上下一致。抗震设防烈度大于或等于8度时,提升大厅不宜采用悬挑结构。
6.3.5 钢筋混凝土井塔宜采用筒体结构,除底层及提升大厅外,各楼层的竖向间距宜均匀布置。
6.3.6 井塔与贴建建筑结构之间应设防震缝,防震缝最小宽度应符合表6.3.6的规定;贴建建筑物为钢筋混凝土框排架结构时,防震缝最小宽度不应小于100mm;贴建建筑结构为钢结构时,防震缝最小宽度不应小于150mm。
表6.3.6 井塔防震缝宽度(mm)
注:h为贴建的建筑结构高度。
6.3.7 井塔应按两个主轴方向进行地震作用计算,并应符合下列规定:
1 抗震设防烈度为6度、7度和8度时,应进行水平地震作用计算。
2 抗震设防烈度为9度时,井塔应计算竖向地震作用,并应将其与水平地震作用进行不利组合。
6.3.8 井塔地震作用计算和结构抗震验算,应符合现行国家标准《构筑物抗震设计规范》GB 50191的规定。
6.3.9 柱在底层不应中断,壁板、钢支撑应双向布置,且宜竖向连续。
6.3.10 钢筋混凝土井塔壁板上的门窗洞口宜上下对齐,洞边距端部不宜小于1000mm。
6.3.11 钢筋混凝土井塔壁板宜设壁柱,壁板厚度不宜小于层高的1/35或柱间宽度的1/35,其厚度不应小于250mm。壁板厚度不满足条件时应进行稳定验算,壁板应双层双向配筋。
6.3.12 井塔各层楼板应采用现浇钢筋混凝土结构,套架及提升孔处楼板开洞应符合下列规定:
1 洞口周边楼板厚度不宜小于150mm,单层单向配筋率不宜小于0.3%,钢筋间距不应大于150mm,直径不应小于8mm,且宜采用双层双向配筋。
2 洞口边缘宜设置边梁、暗梁。暗梁纵筋直径不应小于14mm,根数不应少于4根。
6.3.13 混凝土结构井塔梁与柱或壁柱的节点,应符合下列规定:
1 梁纵向受拉钢筋在柱或壁柱中的锚固长度和柱纵向受拉钢筋在基础中的锚固长度,应为laE+5d。
2 梁、柱端箍筋加密区,箍筋最大间距应为8d且不大于100mm,其直径不应小于10mm。
3 梁柱连接点处节点核心区,箍筋最大间距应为8d,且直径不应小于10mm。一级、二级、三级框架节点核心区配箍特征值分别不宜小于0.12、0.10和0.08,且体积配箍率分别不宜小于0.6%、0.5%和0.4%。
注:d为纵向钢筋直径。
6.3.14 钢结构井塔的节点应符合下列规定:
1 梁与柱连接应采用柱贯通型,框架梁宜采用悬臂梁端与柱刚性连接,梁的现场拼接可采用栓焊连接或全螺栓连接。
2 应加厚梁柱节点域的腹板厚度或增设水平和斜向加劲肋。
3 钢井塔的钢梁应与楼板牢固连接。
6.3.1 井塔宜采用钢筋混凝土箱型或箱框型结构,也可以采用钢结构。钢筋混凝土井塔应减轻结构自重,在地震区减轻自重降低地震影响是一项十分重要的技术措施。
唐山矿为11度区,新风井井塔直径Φ12m钢筋混凝土结构,底层进出车开了大洞口,与上层刚度差别大,地震时折断,坠落约6m歪斜。
徐家楼为8度区,新井井塔为钢筋混凝土箱型结构,由于位于砂土液化区,震后不均匀沉降倾斜,底部有明显裂缝,修复后能继续使用。钢筋混凝土井塔应坐落在坚实土层上或全部消除可液化地基。
6.3.6 由于井塔和相邻建筑结构型式不同、高度不同、刚度不同、自振周期也不同,在地震作用下,井塔和相邻建筑之间很容易互相碰撞而产生破坏。因此,井塔与相邻建筑之间必须设防震缝。
根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011与《构筑物抗震设计规范》GB 50191,相邻建筑的最小抗震缝宽度为100mm,本条按此标准调整。
6.3.9 震害调查表明,破坏性强震具有持续时间长、脉冲往复次数多等特点,对房屋造成累计破坏。仅有一道防线的单一结构体系的房屋一旦破坏,持续地震将会造成房屋的倒塌,当房屋采用多道(两道及以上时)防线,后续的防线能接替抵抗后续的地震冲击,从而保证房屋最低限度的安全。由于地震的倒塌是由于结构丧失承受竖向荷载的能力而破坏,因此第一道防线应优先选择不负担或尽量少承担重力荷载的构件,即使第一道防线破坏,也不会对整个结构的竖向承载力有较大的影响。由于井塔一般为筒-框架结构,筒壁为第一道防线。承担主要设备及楼板重量的中柱为第二道防线,所以内框架柱不应中断。目前有些井塔设计为方便工艺布置,在第二层设转换过渡层,内框架柱在底层的中断造成了井塔仅为一道防线的结构体系,从抗震要求上是不推荐的。
6.3.11 钢筋混凝土井塔设计时是地震起控制作用,井塔自重占总重约90%,壁板约占60%,楼板约占20%,因此减少自重也减轻了地震作用,薄壁板、少楼层的井塔设计,不但能节省材料,还能达到地震时更安全的目的。“壁板厚度不宜小于层高的1/35或柱间宽度的1/35”,参见《煤矿多绳提升井塔土建设计暂行统一技术条件》(1975)第4.4.3条。