7.2 结构计算
7.2.1 翻车机房车道板(梁)及受煤坑(槽)车道梁的活荷载应按现行行业标准《铁路桥涵设计基本规范》TB 10002.1的“中-活载”标准荷载及与其有关的荷载系数进行计算。
7.2.2 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。
7.2.3 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、底板可作为支点。
7.2.4 堆取料机活荷载的动力系数应取1.1,活荷载准永久值系数应取0.6;基础可不作疲劳验算。
7.2.5 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规范》GB 50077中有关深仓的规定进行计算;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:
(7.2.5-1)
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规范》GB 50077中的规定取用;
注:重力密度取自然堆积密度,应按本规范4.0.13条的规定取用。
δ——堆料筒外壁摩擦角。
7.2.6 落煤筒的筒体结构和基础应按下列四种工况计算:
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。
注:在落煤筒的承载力计算中应计入风载及胶带拉力的偏心影响。
7.2.7 本规范7.2.6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。
7.2.8 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动压力标准值可按下式计算:
式中:β——煤堆表面的倾斜角。
注:在公式(7.2.8-2)中的内摩擦角φ,落煤筒外壁摩擦角δ、堆料重力密度γ应分别用(φ-θ)、(δ+θ)、γ/cosθ代换,此处θ为地震角,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按下式确定:
(7.2.8-3)
式中:SEK——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;
ε——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,按本规范第4.0.10条采用;
γEh——水平地震作用分项系数,取1.3;
γS——堆料分项系数取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应按现行国家标准《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。
7.2.9 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。
7.2.10 落煤筒筒壁最大裂缝宽度不应大于0.2mm,基础倾斜率不应大于0.004,平均沉降量不宜大于200mm。
7.2.11 落煤筒整体的倾覆验算应按本规范第4.0.10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。
7.2.12 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。外围护利用中心筒支承时,应计算其对中心筒的影响。
7.2.13 料堆中的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。
7.2.14 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规范》GB 50077的有关规定
。
7.2.15 煤仓结构按承载力极限状态设计时,所有结构构件均应进行承载力计算;对其中薄壁构件尚应计算水平、竖向及其他控制结构安全的截面承载力计算。
7.2.16 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 对于年降水量少于蒸发量及相对湿度小于10%的干旱少雨地区,煤含水量小于10%的煤仓的最大裂缝宽度不应大于0.3mm;
2 对于受人为或自然侵蚀物质严重影响的煤仓,应严格按不出现裂缝的构件计算;
3 一般条件的煤仓,最大裂缝宽度不应大于0.2mm。
7.2.17 抗震设防地区的煤仓,应进行抗震验算。当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取4.0。
7.2.18 输送机栈桥和地道应根据不同的结构形式采用不同的结构计算模型,并应符合下列规定:
1 钢筋混凝土地道应按闭合框架计算;
2 输送机栈桥横向为双柱支承结构,跨间结构为粱式承重体系,其横向应按框架计算,纵向按框排架计算;
3 砌体承重、屋面为钢筋混凝土梁板式结构的输送机栈桥应按弹性方案房屋进行静力计算,并应按屋面梁板与承重墙为铰接不计入空间工作的平面排架计算。