选煤厂主厂房结构设计浅析

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1、选煤厂主厂房结构设计浅析　　摘要：选煤厂主厂房常见的结构形式有钢筋混凝土框架结构，钢框架结构以及模块式钢结构主厂房。本文以内蒙古尔林兔主厂房举例，介绍了传统的钢筋混凝土框架结构主厂房设计方法，介绍了主厂房从结构方案的确定到结构施工图的绘制整个过程，同时指出了设计中一些需要注意的常见问题，并给出了解决办法，为以后类似的主厂房设计提供参考。关键词：主厂房；结构布置；结构计算；常见问题　　选煤厂主厂房是整个选煤厂设计的核心工程，它承担着一座煤矿对原煤进行洗选加工和综合处理的生产任务，是煤矿生产系统的终端环节。现在主厂房

2、常见的结构形式有钢筋混凝土框架结构，钢框架结构以及模块式钢结构主厂房。其中尤以后面两种形式比较流行，它们不但总重轻、造型美观、施工周期短，同时也可以降低工程造价。当然传统的钢筋混凝土框架结构主厂房也有着后两者不具备的优势，它耐久性强，不需要定期检修维护，打扫、使用起来更为方便。本文以内蒙古尔林兔主厂房为例，主要介绍主厂房的结构布置、结构计算以及常见的一些问题，为今后大家再遇到类似的工程提供借鉴。　　　　1工程概况　　内蒙古尔林兔主厂房年洗选能力800万t，具有原煤分级、重介浅槽分选及煤泥加压过滤等功能。本工程为现

3、浇钢筋混凝土框排架结构，砖砌体填充砖墙，屋面采用轻钢结构，基础埋深-7m，持力层为④层强风化砂岩，基础采用独立基础。该工程局部总高为，建筑面积：。建筑体积：。本工程设计安全等级二级，耐火等级为二级，设计使用年限87年。结构全长74m，4～5轴间设置沉降缝，按抗震规范缝宽取140mm。根据《建筑设计防火规范》，该厂房设两部封闭楼梯间，一部疏散钢梯，满足了防火疏散要求。　　　　2结构布置　　主厂房的结构方案是和选煤工艺的设备布置紧密相关的。为了取得经济合理的结构方案，在工艺进行初步设计时，结构人员就应参与设备布置的讨

4、论，结合实际情况针对不同设备提出具体的结构布置方案，把分级筛等动力设备布置在对结构最有利的位置，尽可能从布置上减轻设备振动对结构产生的不利影响。具体布置时可按以下原则进行：①动力设备应沿梁中心布置在梁上，但不能放在悬臂梁上；②振动梁宜布置成单跨梁，以便于计算；③垂直扰力较大的设备宜布置在梁的支座附近；④水平扰力较大的设备宜布置在跨中部位，并使扰力方向与梁的轴线方向一致；⑤振动筛的扰力方向宜与楼盖刚度较大的方向一致；⑥振动筛不宜跨轴线，以免筛下留孔切断框架梁。根据以上原则，初设时，就开始与工艺专业详细交流，把设备尽

5、可能布置在有利的位置，这就为施工图阶段的设计打下了基础。　　　　3结构计算　　整体计算　　本工程采用SATWE空间软件进行计算，由于长度超限设置了沉降缝，本工程采用了离散型模型和整体模型作了对比。对离散模型，风荷载偏大，计算结果偏于保守。也有不便之处，在绘制平面施工图时，不便于整个楼层绘制，只能手工拼图，在绘制梁柱施工图时，无法自动完成楼层或全楼归并，在传递基础设计荷载时，不能同时传递整个上部结构的荷载。整体模型，要把每个结构单元定义成多塔楼，要注意计算阵型要取足够多，使整个结构系统的有效质量系数在90%以上，另

6、外风荷载。采用整体模型，在绘制平面施工图、梁柱施工图，以及传递基础荷载时都比较方便。经过两种模型的比对计算，结果相差不大，最后采用了整体模型计算出图。　　局部计算　　局部计算主要指的是梁的振动计算。根据《选煤厂建筑结构设计规范》可知对承受动力荷载的结构，当梁第一频率密集区内最低自振频率计算值大于设备的扰力频率时，可以不进行动内力计算，但应按动力系数法对结构进行静力计算。而提高梁自振频率最有效的方法便是增加梁高。在选煤厂主厂房中，振动设备的频率一般在16Hz左右，将振动梁的自振频率控制在23Hz以上，便可避免共振。

7、在初选梁截面时可以取梁跨度的1/5～1/7，基本都可以满足要求。　　　　4施工图的绘制　　主厂房里面的设备非常多，预埋件，预埋螺栓以及预留孔洞数不胜数，这让初学者会一头雾水，不知道从哪里下手。但是如果要掌握了敲门，绘制起来就不那么复杂了。设计人首先要了解选煤工艺和机制专业的关系，这两个专业其实是密不可分，相互联系的，只有充分了解了工艺，才会让自己事半功倍。绘制建筑图时首先要知道平面图上有哪些设备，然后再以皮带中心线、滚筒中心线等基准线来定位预埋件，在建筑图中最好能绘上梁线，这样在检查时才不容易出错。在绘制结构图时

8、，最好采用模板图，这样就使得建筑图与结构图做到了统一。　　　　5常见问题分析　　荷载输入常见问题　　注意主要设备荷载考虑动力系数输入。主梁计算计入，柱子与基础不要计入。　　重型设备区域内楼面均布活荷载在计算中应扣除，在设备等效均布活荷载小于4的小型设备区域，可按楼面活荷载计算，不再计入设备荷载。　　吊环、检修荷载在柱、基础计算中可不计入。梁计算中，检修场地荷载按实际取值，