多绳提升井塔结构设计荷载取值探究

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1、多绳提升井塔结构设计荷载取值探究　　摘要：井塔是一个矿井地面提升系统的重要组成部分，为保证井塔的设计安全，文章结合准东二号矿井副井井塔实际施工条件，总结了多绳提升井塔结构设计荷载种类、取值方法，以及不同荷载组合方法。该矿井塔按设计建成后，性能良好，保证了整个矿井的顺利运转，此研究成果对类似设计的开展具有一定的参考价值。关键字：多绳提升井塔；结构设计；荷载种类；荷载取值中图分类号：S611文献标识码：A井塔是矿井地面提升系统的重要组成部分，主要负责运输人员、材料、设备等等，保证井塔结构设计安全，对整个矿井的运行有着十分重要的意义。设计过程中，合理的荷载选取是确保结构安全的关键因素之一

2、，但是，由于井塔内部设备种类及布置复杂，井塔高度大，结构形式复杂，造成荷载种类繁多，荷载组合呈现多样性，井塔设计过程中，经常出现荷载遗漏、选取不合理等现象。因此，如何确保荷载选取的合理性，具有非常重要的研究意义。1工程概况8准东二号矿井位于奇台县城北140千米处，行政区划属奇台县管辖。本区属大陆干旱荒漠气候，昼夜温差较大。区内经常有7－8级大风伴有强大的沙尘暴天气。最大冻土深度为1.50米。本场区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计分组第二组。副井井塔轴线尺寸24m×24m，总建筑面积4420m2，建筑体积30955m3；建筑层数、地上七层（局部八层），建筑高

3、度51.900m；结构形式为框架剪力墙结构，设计使用年限为50年，耐火等级为二级。井塔34.800m层（提升机大厅层）平面图见图1。图1井塔34.800m层（提升机大厅层）平面图2荷载选取2.1设备及其参数取值（1）大罐提升设备：JKM-4.5×6塔式多绳提升机一台，配2600kW，38.2r/min交流电动机。提升速度9.0m/s。（2）提升数据：钢丝绳50ZBB6×28+FC1770ZZ/SS各3根，单重10.31m/s,，总长580m，总重36t。（3）扁尾绳P8×4×19-216×34-1370，qk=21.2kg/m，2根；P8×4×19-206×33-1370，qk=1

4、9.5kg/m，1根。总长565m，总重35t。（4）每根绳最小钢丝破断拉力总和1960kN，钢丝绳与主轮间的围包角：188.534°；提升钢丝绳最大静张力：Smax=1500kN；提升钢丝绳最大静张力差：440kN；8提升钢丝绳最小静张力：Smin=1500-440=1060kN；提升罐笼自重(包括首尾绳悬挂装置及配重重量)：54t；罐笼最大载重：45t；导向轮重量24t，提升机重量130t，电机重量74t，电机定子重量29t；电机转子重量36t。2.2荷载计算1）屋面荷载：屋面自重：包括屋面做法、预制槽板、钢桁架合计：Gk＝5.48kN/m2活荷载：Qk＝0.75kN/m2（雪

5、荷载）钢桁架作滑模平台用，桁架计算荷载：自重3.0kN/m2；活载2.0kN/m22）楼面自重荷载：(1)120mm厚水泥楼面自重Gk＝25×0.12＋1.0＝4kN/m2(2)150mm厚水泥楼面自重Gk＝5kN/m2(3)200mm厚水泥楼面自重Gk＝6kN/m2(4)200mm厚地砖楼面（防水地砖楼面）：自重Gk＝8kN/m2(5)200mm厚防静电楼面自重Gk＝7kN/m2(6)200mm厚石材楼面自重Gk＝7kN/m23）楼面活载：8(1)提升机大厅：提升机安装、检修区：25.0kN/m2，准永久值系数：0.85；其余区域：6.0kN/m2，准永久值系数：0.8。2.0k

6、N/m2，准永久值系数：0.85（当按断绳荷载计算提升机大厅的提升机支承梁时，对无设备区域的楼面，其中提升机包括主轴装置、减速机、电动机）(2)导向轮层及有设备的楼层：6.0kN/m2，准永久值系数：0.8；30.0kN/m2，准永久值系数：0.5（导向轮层吊装、安装区域）(3)其它楼层：4.0kN/m2，准永久值系数：0.5(4)楼梯、走廊、门厅：2.5kN/m2，准永久值系数：0.3(5)当计算壁板、框架和基础时，各楼层活载均按4.0kN/m2取值，而不再分层折减。4）地面活荷载：10.0kN/m2，准永久值系数：0.85；吊装孔、箕斗存放位置：20.0kN/m2；5）风压：W

7、0=0.6kN/m2，准永久值系数：0.06）雪压：W0=0.75kN/m2，准永久值系数：0.27）墙体：外墙：400厚轻质砼砌块，抹灰刷涂料内墙：q=12×0.40+20×0.023×2=5.8kN/m2内墙：200厚轻质砼砌块，抹灰刷涂料内墙：q=12×0.20+20×0.023×2=3.3kN/m28玻璃幕墙：1.0kN/m28）楼层梁活荷载及偶然荷载：罐笼荷载计算：提升侧全部钢丝绳拉断力T=1960×1.177×0.85×6=11760kN见《矿山井架设计规