钢结构转运站结构设计
1、设计输入资料
某钢结构转运站
,根据功能和环境要求,需要上料专业提供皮带、皮带机驱动、滚筒、落煤
管、起吊设施及排水管等
,暖通专业提供除尘器及其相关设备,电气专业提供盘柜及电缆桥架
等。要求明确结构空间、荷载大小及位置、设备运行工况。
2、设计基本数据
转运站为乙类建筑物
,一般无特殊要求时设计使用年限为 50 年。首先需明确工程抗震设
防烈度
,设计地震分组,场地类别,并确定抗震等级。根据工程建筑物使用年限,获知相应基本风
压
,地面粗超度类别,基本雪压。屋面设计活荷载 0.7kN/m2,皮带机头部楼面活荷载 10kN/m2,
除尘间及楼梯间楼面活荷载
5kN/m2。需确定结构使用材料钢材等标号;确定楼板形式为现浇
板还是预制板
,是否有压型钢板底模;了解建筑装修方案,即楼面屋面的面层、顶棚、围护材料。
3、钢结构设计要点
3.1 荷载分类
(1)结构自重 DL,分项系数 1.2 或 1.35,组合系数,1.0,重力代表值系数 1.0。
(2)屋面活荷载及雪荷载 RL。屋面荷载,计算框架折减系数 0.8,分项系数 1.4,组合值系数
0.7,重力代表值系数 0。雪荷载,sk=μrs0,计算框架不折减,分项系数 1.4,组合值系数 0.7,重力代
表值系数
0.5。屋面活荷载和雪荷载不同时作用,取其中大值。
(3)楼面活荷载 FL:皮带机头部,计算框架折减系数 0.8,分项系数 1.,3,组合值系数 1.0,重力
代表值系数
0.7。
楼梯间、除尘间
,计算框架折减系数 0.7,分项系数 1.4,组合值系数 0.8,重力代表值系数
0.7。
(4)长期作用在结构上的设备荷载 LL,为活荷载,计算框架时不考虑动力系数超载系数,算
次梁根据工艺专业要求考虑超载系数及动力系数
,分项系数 1.3,组合值系数 1.0,重力代表值
系数
1.0。
(5)检修时起吊荷载 DGL,为活荷载,计算框架不考虑动力系数超载系数,算次梁根据工艺
专业要求考虑超载系数及动力系数
,分项系数 1.3,组合值系数 1.0,重力代表值系数 γ 为只考虑
起吊设施自重。
(6)风荷载 W(WX/WZ),风荷载标准值计算 wk=βzμsμzβz,体型系数取 1.3。分项系数 1.,4,
组合值系数
0.6。
(7)地震荷载 E(EX/EZ),重力代表值取值:
无雪荷载
:GK=1.0DL+0.7FL+1.0LL+γDGL。
有雪荷载
:GK=1.0DL+0.7FL+1.0LL+γDGL+0.5RL。
(8)偶然荷载,根据工艺提资取用。
3.2 主体结构布置原则
结构布置需服从工艺布置
,满足设备的运行空间。结构体系宜有多道防线,两个主轴方向
动力特性宜接近
,质量、刚度布置宜对称、均匀。明确结构内力传递途径,计算模型尽量符合实
际受力情况。结构的传力路线越直短
,受力越合理,结构性能越好。
支撑布置角度为
30°~60°,为提高支撑刚度,支撑尽量布置剪刀撑,在空间有限制的门洞
处布置人字撑或门型撑
,在柱距较小处布置 K 型撑。一般柱脚铰接,柱强轴方向与梁刚接,弱轴
方向与梁铰接。当铰接柱脚无法达到指标要求时
,采用刚接柱脚。
3.3 荷载组合
地震作用不与风荷载、软钩吊车荷载同时作用。地震工况下的
RL 为雪荷载,非地震工况
下
, RL 采用雪荷载和屋面活荷的大值。有偶然荷载作用时,加入下列组合中。