某选煤厂原煤落煤塔的结构设计（论文）.pdf

l工程建设与设计 I c m “∞＆Des{ ~rProjeet 某 选 煤 厂 原 煤 落 煤 塔 的 结 构 设 计 Structure Design of Coal Falling Tower in a Coal Preparation Plant 岳 水兵 (天地科技股份有限公司，北京 100013) YUEYong-bing (PolytronTechnologiesIncofHeavenandEarth，Beijing 100013，China) 【摘 要】通过工程实例，分析了钢筋混凝土圆形落煤塔在抗震区筒内满载，筒外一侧堆满煤，另一侧煤全部卸完的情 况下，筒壁根部的结构设计计算，内力和配筋计算通过手算完成，最后用Sap2000建模分析与人工手算结果进行比较，发 现二者非常接近，验证了工程计算理论的可靠性。 【Abstract】In this paper，analysis ofthe reinforced concrete circular coal tower in the earthquake zone with cylinder,cylinder side filledwithcoal，structuredesignandcalculationofthecylinderwallontheothersideoftherootofcoalremovedaRerthecase，through thehandtocompletethecalculationofinternalforceandreinforcement，andusingSAP2000modelinganalysisandmanualcalculation resultscomparison，foundveryclosetotwo，toverifythereliabilityofengineeringcalculationtheory． 【关键词】落煤塔，计算，结构设计，配筋 【Keywords]coalfallingtower；calculation；structuredesign；reinforcement 【中图分类号】TU279．7+4 【文献标志码】B 【文章编号】1007．9467(2016)12．0052-03 [DOII10．13616／j．cnki．gcjsysj．2016．12．010 1 工 程 概 况 内蒙 古巴彦淖尔普盛选煤厂末煤储煤场储煤塔储量 Q=23000t，煤简内径 6m，壁厚 0．35m，根部为 0．5m。筒体在地 面以上高度 34．8m，筒上部 1层钢筋混凝土框架高度 3．9m，筒 体地面以下埋深 6m，总高度 42．2m；上部有一条钢桁架皮带栈 桥支撑在筒体上。本工程场地比较平坦。根据岩土工程勘察报 告，第 1层粉为粉砂 ，由混有大量粉土局部植物根系及碎石等 组成 ，厚度 0．3～1．8m，承载力特征值 k=14OkPa；第 2层为粗 砂，该厚度层为 O．8~4．6m，承载力特征值 Fak=250kPa；第 3层 为粉砂，该层厚度为 0．4~2．1m，承载力特征值 F．k=180kPa；第 4 层为砾砂 ，承载力特征值为 Fak=280kPa。本工程选用第 4层 (砾砂)做为基础持力层 ，工程基底标高为．4．500m。 2 荷 载 和 内 力 计 算 及 其 组 合 2．1简 体恒 载和 活载 【作者简介】岳永兵(1981～)，男，山西忻州人，工程师，从事煤矿与 煤炭工程建筑结构设计与研究。 52 将简体分段简化为多个质点。共分 7个分别计算出每个 质点的重量和总重量(包括筒自重、桶内煤重、上部框架重、钢 桁架重和设备重)。 2．2 塔筒竖 向荷 载计 算 筒沿竖向分成 7段，各段竖向荷载计算如表 1所示。 表 1塔筒竖向荷载 2．3 地震作 用计 算 根据《建筑抗震设计规范)(GB5001 1—2010)采用底部剪 力法计算 ，并利用瑞利法求出结构自振周期。先将质量水平作 用于各质点 ，求出各质点的水平位移 ，由各质点和水平位移 求出自振周 。由《建筑抗震设计规范》(GB 5001 1—2010)查 得 t~--O．08 0．35，根 据地震水平作 用力求出根部 弯矩 Mm-=26431．334kN·m[1】n 2．4 风荷 载作 用计 算 风荷载标准值为 0．5kN／m2，根据 《建筑结构荷载规范》 (GB 50009---2012)先计算简体风振 ，再根据附录 5计算筒的 自振周期 ，将简体分为 7段，求出各点集中风荷载标准值结 果(见表 2)。 表 2各点集中风荷载标准值 离地高 风压高度变 风振系 体型 基本风 分段下节分段上节 线性风压 度h／in 化系数 数屈 系数 压wdkN 点高h~／rn点高^ m Wk／kN 34．8 1．487 1．604 0．5 0．5 3．9 0 7．790 30．9 1．433 1．595 0．5 0．5 5．15 3．9 17．324 25．75 1．348 1．500 0．5 0．5 5．15 5．15 17．44 20．6 l-260 1．334 0．5 0．5 5．15 5．15 14．499 15．45 1．15o 1．214 0．5 0．5 5．15 5．15 12．043 l0．30 1．0084 1．1l8 0．5 0．5 5．15 5．15 9．725 5．15 1．000 1．034 0．5 0．5 5．15 5．15 8．919 可求出风荷载引起的筒根部弯矩 Mm=1886．33kN-m，由 筒顶皮带栈桥从钢桁架传来的风荷载产生的根部弯矩 M桥风 =4931．64kN·m 2．5煤侧 压 力计算 如图 l所示，考虑到的最不利情况为筒一边煤全部卸完， 另一边堆满煤，煤休止角 =38o。 日 ＼ ＼C E ～ B ≮ ／ 虽 h D 图 1煤侧压力计算 从 A点做直线 Ac与水平成交角 =38。交筒壁 于 曰 点，做直线 曰c使ZEBC=ot C点为 Bc与堆面交点，则楔型体 BEC为倾覆主动体，背面按墙面平滑排水不良时，则破裂角 0 45。一38。／3=32．3。 可求出三角形 BEC面积 S---90．75m2，煤总重量 Q=59．47x 6．7=3984．5kN，