国家行业标准《有色金属工业厂房结构设计规范》.doc

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1、UDC中华人民共和国国家标准P GB 502011有色金属工程建(构)筑物荷载设计规范(征求意见稿) Load Code for the design of nonferrous metals engineering structures2011-发布 2011-实施联合发布中华人民共和国 住 房 和 城 乡 建 设 部 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中华人民共和国国家标准有色金属工业建(构)筑物荷载设计规范GB 50XXX-20XX(征求意见稿)主编部门:中国有色金属工业协会批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部施行日期:20XX年XX月XX日2010北京前 言根据住房和城乡建设

2、部【2007】126 号文下达的“关于印发2007年工程建设标准规范制(修)订计划(第二批)的通知的要求,由中国恩菲工程技术有限公司(原中国有色工程设计研究总院)会同有关单位,进行有色金属工业建(构)筑物荷载设计规范的编制工作。在规范的编制过程中,总结了有色金属行业工程建设经验,参考了国内外相关行业标准的有关内容,并在国内有色行业范围内进行一定的意见征集工作,经编制汇稿后,提出本规范的征求意见稿。本规范以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。为了提高规范质量,适应工程建设发展的不断需求,请各有关单位在执行本标准过程中,注意总结经验,积累成果。请及时将有关意见和建议反馈给中国恩菲工程技术有

3、限公司(北京 100038 复兴路12号 E-mail: )以便今后修订时参考。本规范主编单位:中国恩菲工程技术有限公司(原中国有色工程设计研究总院)本规范参编单位:长沙有色冶金设计研究院沈阳铝镁设计研究院中国瑞林工程技术有限公司洛阳有色金属加工设计研究院金川镍钴研究设计院本规范主要起草人:胡少兵 张 明 宋金才 谭 齐 罗晓斌鲍 巍 姜兴东 李晔东 刘 萍本规范编制顾问组:盛吉鼎 陈知若 陆业大 邓超安 周远翔 刘育明 徐庆新 其余人员暂略目 次1 总则12 术语和符号22.1 术语22.2 符号63 荷载分类及其代表值83.1 荷载分类83.2 荷载代表值84 荷载的选用104.1 永久荷

4、载104.2 楼(地)面可变荷载104.3 动力(机器)荷载114.4 吊车荷载124.5 工业炉(窑)基础荷载134.6 管网荷载144.7 贮料荷载144.8 其它荷载155 结构的间接作用175.1 温度作用175.2 地基变形作用175.3 混凝土收缩作用185.4 焊接变形作用196 荷载效应组合206.1 一般规定206.2 荷载组合216.3 荷载的有关系数226.4 可变荷载的折减247 专业荷载条件的规定267.1 一般规定267.2 荷载条件内容267.3 荷载条件的评审30附录A 有色金属矿山工程楼(地)面可变荷载值31A.1 采矿工程可变荷载标准值31A.2 选矿工程可

5、变荷载标准值32附录B 有色金属冶炼工程楼(地)面可变荷载值35B.1 有色金属冶炼工程楼(地)面可变荷载标准值35B.2 有色稀贵金属冶炼(含加工)工程楼(地)面可变荷载标准值45附录C 有色金属加工工程楼(地)面可变荷载值46C.1 熔铸车间46C.2 管棒线车间46C.3 板带车间47C.4 附属设施48附录D 有色金属工程常见物料物理参数表49D.1 常见物料物理参数表49D.2 稀有金属及其化合物的密度值52附录E 有色金属工程常用机器(设备)动力系数表53E 常用机器(设备)的动力系数表53附录F 吊车工作级别及其相关对照表55F 吊车工作级别对照表55附录G 支承动力设备混凝土梁

6、板结构简化动力计算(参考资料)56本规范用词说明57条文说明 (为了便于对照阅读,本次征求意见稿采取紧贴规范条文的编排,待日后成稿,再按照顺序排列)1 总 则1.0.1 为了适应有色金属工程建设的需求,遵从国家相关法规、标准,满足工业建(构)筑物的安全适用、技术先进、经济合理目标,制定本规范。1.0.2 本规范适用于有色金属矿山、冶炼、加工各类工程新建、扩建的主体结构和辅助设施的建(构)筑物的结构设计。【条文说明】涉及到有色金属工程中的技术改造项目,以及为主采用我国标准建设的涉外工程项目,可参考本规范执行。1.0.3 本规范是根据现行国家标准建筑结构可靠度设计统一标准GB50068规定的原则制

7、订的,是对现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009的补充与延伸。1.0.4 本规范采用的设计基准期为50年。【条文说明】确定各类可变荷载的标准值时,会涉及出现荷载最大值的时域问题,目前工程设计的大部分荷载(风、雪、民用活荷载等)均可满足设计使用年限50年(风、雪值具有100年重现期的数据)统计资料,符合设计基准期50年的要求。而对于有色金属工程中的许多可变荷载,尚无长期、系统的分析资料,所采用的荷载多数是经验数据,难以准确规定荷载最大值的时域。但建国以来60余年建设经验,可以表明目前设计基准期50年是可行的,故以一般为50年要求。1.0.5 有色金属工程结构设计中采用的各类荷载或作用,除按本

8、规范执行外,尚应符合国家现行有关标准的规定。2 术语和符号 2.1 术 语【条文说明】本节所列的术语是以现行国家标准工程结构设计基本术语和通用符号GBJ132-90为基础,结合有色金属工程实际,参照相关专有术语补充编制的。2.1.1 作用 action 分为直接作用和间接作用,施加在结构上的集中力或分布力,为直接作用(也称荷载)。引起结构外加变形或约束变形的原因,为间接作用。2.1.2 荷载 load施加在结构上的集中或分布力称谓为荷载,依据施加在结构或构件上力的类型不同可分为:点荷载(作用力)、线荷载(分布力)、面荷载(面分布力)、体荷载(体分布力)。2.1.3 永久荷载 permanent

9、 load在结构使用期间,其值不随时间变化,或其变化与平均值相比可以忽略不计,或其变化是单调的并能趋于限值的荷载,简称恒荷载。2.1.4 可变荷载 variable load在结构使用期间,其值随时间变化,且其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载,简称活荷载2.1.5 偶然荷载 accidental load在结构使用期间不一定出现,一旦出现,其值很大且持续时间很短的荷载。2.1.6 等效均布荷载 equivalent uniform load等效均布荷载系指其在结构上所得的荷载效应与实际荷载效应保持一致的均布荷载,即将不连续分布的实际荷载以一般均布荷载加以替代。2.1.7 操作荷载 work

10、ing load (manipulating load) 工业建(构)筑物在正常生产工况下,操作人员及其携带的常规工、器具;生产工艺需要存放的零星的物料、半成品(成品)的荷载;以及正常运行的移动输送设备荷载。2.1.8 检修荷载 overhauling load (load of examine and repair)工业建(构)筑物在非正常生产工况下,由生产设备(装置)进行试验、维护、检修(含维检期间堆放的内衬、材料、零部件、物料、介质及操作机具等)产生的较大可变荷载(其值大于操作荷载);以及维护、检修过程中出现较大的移动运输设备荷载。【条文说明】检修荷载是指非正常生产工况下,在较短时间内出

11、现的,用于检修、维护或试验期间大量堆放(或新增加)材料、机具、附件、介质等,附加作用在楼、地面上,较之操作荷载更大的一类可变荷载,工程设计中必须予以单独列出,并进行相应的荷载效应组合。但如果实际工程的检修荷载小于或等于操作荷载,可不必单列。2.1.9 吊车荷载 cranes load工业建筑中吊车起吊重物时,对建筑物产生计算用的竖向作用或水平作用,归属于可变荷载。可分为:竖向荷载即作用在吊车桥架一端轨道上的最大(最小)轮压值;横向水平荷载即移动小车(负重)制动时惯性作用引起的力;纵向水平荷载即整台吊车(含桥架及吊重)制动时引起的惯性作用力。2.1.10 积灰荷载 load of amass a

12、shes具有大量烟尘(灰粉)源的厂房及其临近建筑,应考虑在屋面上灰尘的堆积以及清理设施的荷载,归属于可变荷载。【条文说明】 随着清洁化生产和环境保护等力度的加大,散发大量烟尘、灰粉的生产已经逐渐消亡,其相邻新建的厂房屋面积灰荷载已不明显。但是在老厂改造和某些特定的环境下,积灰荷载仍不应忽视。2.1.11 吊装荷载 installing load建构(筑)物在施工安装状态下,作用在结构(构件)上的临时附加荷载,归属于工程结构施工阶段验算用的可变荷载。2.1.12 汽车(火车)荷载 autocars(locomotives )load场地上通行的载重状态汽车(火车)直接或间接作用在相关工程结构上的

13、荷载,是相关承力结构(构件)验算的可变荷载。2.1.13 液体的压力 liquid pressure液体在静止时或流动时,对与其接触的建、构筑物表面产生的法向作用(压力),是相关结构(构件)设计的可变荷载。2.1.14 土的侧压力 earthy pressure土体作用在其相邻的建、构筑物上的力称为土的侧压力。促使建、构筑物移动的土压力称主动土压力;阻止建、构筑物移动的土压力称被动土压力;静止不动的土压力称为静止压力。是相关结构(构件)设计的可变荷载。 2.1.15 动力(机器)荷载 dynamic (machine) load动力(机器)荷载简称动荷载,是指各类生产机器(设备、装置)在进行平

14、动、转动、往复等运动时,所产生的各类扰力、扰力矩等作用的统称,动力(机器)荷载归属于可变荷载。【条文说明】动力荷载包含的内容较广泛,除正常的动力荷载外,有时还需要考虑其事故状态下的动力荷载(偶然荷载)。如减速机动力荷载即会遇到工作荷载:当减速机正常工作时,作用在支承结构上的荷载(操作荷载);事故荷载:当减速机发生异常时,作用在支承结构上的荷载(偶然荷载);2.1.16 地震作用 earthquake action由大地运动引起的结构动态作用(惯性作用),分水平地震作用和竖向地震作用。工程设计时根据其超越概率,分别归属于可变作用或偶然作用。【条文说明】地震是较为复杂的惯性作用,其相关作用的取值、

15、验算和设防标准要求,不仅与自然因素紧密相关,而且与国家法规、政策和经济基础有关。我国在地震的研究和实践上已形成完整的体系,地震作用应符合国家现行标准建筑抗震设计规范 GB50011的有关规定。2.1.17 荷载代表值 representative values of a load工程设计中,用以验算结构或构件的极限状态所采用的荷载量值,例如标准值、组合值、频遇值和准永久值。2.1.18 设计基准期 disign reference period为确定可变荷载代表值而选用的时间参数。【条文说明】当前工程结构设计时,需要确定结构的设计使用年限,依据国家现行标准工程结构可靠性设计统一标准 GB501

16、53的规定:设计使用年限与其对应的建筑示例如下所示:100年适用于标志性建筑和特别重要的建筑结构;50年适用于普通房屋和构筑物;25年适用于易于替换的结构构件;5年适用于临时性建筑结构。以上可以看出设计基准期50年,应对应50年及以上设计使用年限的普通和重要建筑结构。2.1.19 标准值 characteristic value/nominal value荷载的基本代表值,为设计基准期内最大荷载概率分布的某个分位值或分布的特征值(如均值、众值、中值)。【条文说明】荷载标准值是指其在结构使用期间可能出现的最大荷载值,由于荷载本身的随机性,因而使用期间的最大荷载也是随机变量,原则上用其统计分布来描

17、述。目前,民用建、构筑物的荷载标准值,为设计基准期内最大荷载统计分布的某个分位值来确定。而有色金属工业建、构筑物的楼地面荷载标准值,则从多年工程经验积累中加以概括得到。2.1.20 组合值 combination value对于可变荷载,使组合后的荷载效应在设计基准期内超越概率,能与该荷载单独出现时的相应概率趋于一致的荷载值;或使组合后的结构具有统一规定的可靠指标的荷载值。2.1.21 准永久值 quasi-permanent value对于可变荷载,在设计基准期内,其超越的总时间约为设计基准期一半的荷载值。2.1.22 荷载效应 effect of load由荷载引起结构或结构构件的反应(含

18、内力、变形、裂缝等)的总称。2.1.23 基本组合 fundamental combination承载能力极限状态计算时,永久作用与可变作用的组合。2.1.24 偶然组合 accidental combination承载能力极限状态计算时,永久作用、可变作用和一个偶然作用的组合。2.1.25 标准组合 nominal combination正常使用极限状态计算时,采用标准值或组合值为荷载代表值的组合。2.1.26 准永久组合 quasi-permanent combination正常使用极限状态计算时,对可变荷载采用准永久值为荷载代表值的组合。2.1.27 荷载分项系数 partial saf

19、ety factor for load为了保证结构或构件具有规定的可靠度,在设计计算模式中对荷载所采用的系数,包括永久荷载分项系数、可变荷载分项系数等。2.1.28 荷载组合系数 combination coefficient for load当有两种或两种以上的可变荷载效应参与组合时,除一个主导可变荷载外,对其它伴随可变荷载采用折减的系数。2.1.29 动力系数 dynamic coefficient承受动力荷载的结构或构件,按静力设计时采用的系数,其值为结构或构件的最大动力效应与相应的静力效应的比值。2.1.30 荷载不利工况 condition case for loads为特定的验证目

20、的,一组同时考虑各类荷载(作用),并寻求某种相容的荷载布置。【条文说明】工业建筑荷载类型多样,且其形式、构成也较复杂。为了特定的结构验证目的,必须通过各种荷载组合和一种荷载下的各种相容荷载布置方式,寻求并确定荷载的不利工况。该项工作具体操作时,可利用已有的工程经验,先排除对设计计算不起控制的荷载工况。然后对每一种主要荷载工况均需进行相应的结构分析,利用其线性关系,进行荷载效应的叠加,从而求得结构最大的荷载效应。2.2 符 号Gk-永久荷载的标准值;Qk-可变荷载的标准值;SGk-永久荷载效应的标准值;SQk-可变荷载效应的标准值;S-荷载效应组合设计值;R-结构构件抗力的设计值;G-永久荷载分

21、项系数;Q-可变荷载分项系数;0-结构的重要性系数;c-可变荷载组合值系数;q-可变荷载准永久值系数;-荷载组合值系数;3 荷载分类及其代表值3.1 荷载分类3.1.1 有色金属结构上的荷载可分为:永久荷载、可变荷载和偶然荷载三种类型。3.1.2 永久荷载(恒荷载):本规范是指有色金属生产工艺中固定设置的各类装置(设备、炉体、管道、贮仓等)和恒定的物料、介质等的重量,以及建筑结构(含构配件、固定隔墙)等永久设施的自重。【条文说明】工业建筑的永久荷载种类较多,除建筑结构的自重之外,还有众多的固定生产设施的荷载,详见本规范第7.2.1条的条文说明。3.1.3 可变荷载(活荷载):本规范是指有色金属

22、建(构)筑物在正常生产工况下的楼(地)面操作荷载、动力机器荷载(动荷载);以及在非正常生产工况下的检修荷载、设备试验(试压、测震)荷载、移动运输装置,以及风、雪、积灰、吊车等各类荷载。此外,还有多遇地震的作用。3.1.4 偶然荷载(特殊荷载):本规范是指有色金属生产中因操作失误、意外事件发生的爆炸、撞击,而引发的巨大且短暂荷载。此外,还有罕遇地震的作用。【条文说明】3.1.3、3.1.4 由于我国大多数有色金属工程建、构筑物均处在地震区,因此地震作用在工程设计计算中必不可少。按照国家现行有关标准的规定,通常将多遇地震作用(与地震的基本烈度相对应)视为非正常工况下的可变作用范畴中;而将罕遇地震作

23、用归属于偶然作用范畴之中。3.2 荷载代表值3.2.1 有色金属工程设计中常用的荷载量值有:标准值、设计值、组合值以及准永久值。3.2.2 标准值为荷载的基本代表值,其中有色金属工业建(构)筑物的楼(地)面活荷载的标准值,是按本行业多年工程经验积累和生产实际情况加以确定的。是在满足正常生产操作或检修、试验的前提下,选用常规状态下荷载的最大值。其他有关荷载的标准值应符合现行国家标准“建筑结构荷载规范”GB50009等的有关规定。【条文说明】对于一般民用建、构筑物的荷载标准值,为设计基准期(设计基准期通常为50年)内最大荷载统计分布的某个分位值来确定,原则上是取荷载的特征值(如均值、中值、众值)。

24、而有色金属工业建筑楼面活荷载的标准值,是按有色行业多年工程经验积累和生产实际情况加以确定。是在满足正常生产操作或检修、试验的前提下,选用常规状态下荷载的最大值(不计变异、反常规等因素)。有色金属工业建筑楼面活荷载的标准值还有操作荷载和检修、试验荷载之分,其中操作荷载是经常性基本荷载值;而检修、试验荷载是短期的,且大于操作荷载值,是属于非常规的可变荷载值。3.2.3 设计值是荷载代表值(标准值、组合值等)与荷载分项系数的乘积。基本组合的荷载分项系数,应符合本规范第6.3节的有关规定。3.2.4 组合值是考虑可变荷载出现相应概率,和满足结构可靠度要求,对相关的可变荷载乘以小于1(或等于1)的组合值

25、系数,进行必要的折减(调整)的荷载代表值。可变荷载的组合值系数,应符合国家现行标准“建筑结构荷载规范”GB50009和本规范第6.3节、附录C的有关规定。3.2.5 准永久组合值:其中可变荷载应采用其标准值与准永久值系数的乘积,准永久值系数应符合现行国家标准“建筑结构荷载规范”GB50009和本规范第6.3节、附录C的有关规定。4 荷载的选用4.1 永久荷载4.1.1 工业厂房建筑结构的自重,由构件(单元)的设计尺寸与材料的重力密度(自重)等参数,通过计算加以确定。【条文说明】计算永久荷载时,常用的材料和构件自重(重力密度)值,按国家现行标准建筑结构荷载规范GB 50009附录A选用。4.1.

26、2 支承在楼面(地面)上的各类生产工艺装置,其自重、介质重及其附属设施的荷载,应由主体专业负责提供。【条文说明】工业建筑的永久荷载除了建(构)筑物及其构件的自重之外,有色金属工业建筑还有种类较多的永久荷载,其各类生产设施及其附属的永久荷载可细分为多种内容,详见本规范第7.2.1条的设计说明。4.1.3 长期作用的液体压力、土体压力、散装物料压力以及预应力等荷载值,应符合国家(行业)现行相关标准的有关规定。4.2 楼(地)面可变荷载4.2.1 有色金属工业建筑楼(地)面活荷载:1生产区域的楼面(地)面:应按生产工艺的实际负荷计取,并以均布活荷载(或等效)表示。有色金属工业矿山、冶炼、加工等系统,

27、其楼(地)面的生产操作或检修荷载,应由主体专业提供,并按照本规范附录A、B、C的有关数据进行校核;2生产车间主要作业区平台的操作荷载不宜小于4.0kN/;3无设备(装置)配置、无生产操作要求的平台;以及用于工作人员(携带常规工、器具)巡视、检查的走道、平台,其活荷载值不应小于2.0kN/。4.2.2 有色工业厂房,下列区域建筑楼面上的操作荷载,应按相关专业荷载条件确定,并不宜小于以下限值:1控制室 4.0kN/;2低压配电室 5.06.0kN/;3高压配电室 6.08.0kN/;4化验室、试验室 3.0kN/。【条文说明】凡涉及变动的荷载取值,应根据配电室建筑面积和配电柜型号选择,一般情况下,

28、当建筑面积大于60m2时宜取较小值。4.2.3 车间办公楼活荷载不应小于2.0kN/。当设置有小型资料、档案室时活荷载不宜小于3.0kN/。车间办公楼走廊、门厅的活荷载不应小于3.0kN/。4.2.4 车间生活间(含更衣、沐浴、排班、入厕、管理)及其走廊、门厅的活荷载不小于2.5kN/。4.3 动力(机器)荷载4.3.1 动力(机器)荷载是指各类生产工艺(机器、装置) 设备,作用在其支承结构(含支架基础)上的各类荷载(或作用),包括静荷载、动荷载以及部分高温(低温)(机器、装置)设备的温度作用。4.3.2 动力(机器)的静荷载包括:(机器、装置)设备本体自重、传动装置重量、充填材料重量、隔热(

29、保温)材料重量、支吊架及工作平台重量以及防护装置等附件的重量。上述的荷载值,应由主体专业负责提供。4.3.3 动力(机器)荷载为生产(机器、装置)设备运动时,所产生的扰力、扰力矩等值。动力(机器)荷载值(或其相关技术参数)应由主体专业负责(协助)提供。【条文说明】动力(机器)荷载为生产机械设备转动、脉冲或往复运动时,产生的惯性力、惯性力矩通称扰力、扰力矩等作用值。对于一般较简单的旋转运动类设备的扰力值,可依据设备的几个相关参数,通过计算取得。如旋转类机器(工作转速3000 rad/min)的扰力可按下列公式计算:Pd=Q0e2式中 Pd惯性力(扰力)(kN)Q机器转动部分的重量(kN)0机器转

30、动部分可能的偏心距(m)e 机器扰力的圆频率(rad/s)4.3.4 生产工艺 (机器、装置)设备温度作用包括:热膨胀(低温收缩)时作用于支座面上的摩擦力,管道热伸长时所产生的力和力矩以及由管道滑动支架传来的摩擦力。上述作用(荷载)的相关参数和取值应由主体专业予以提供。4.4 吊车荷载4.4.1 厂房吊车的竖向荷载为同时出现的两组(最大轮压和最小轮压)标准值,应依照生产工艺设计选定的吊车设备的样本(或厂家提供产品资料),荷载值由主体专业负责确定。【条文说明】 设计选用时,需要根据吊车的工作级别、起吊吨位、吊车跨度等技术要求,按行业需求从所选定厂家提供的正规样本,查得吊车自重、轮压、外形尺寸等各

31、类参数。注意当前各生产厂家产品的差别,特是新型产品参数差异较大。因此,相关的参数应经核定后再采用。4.4.2 厂房吊车水平荷载分为吊车纵向水平荷载和吊车横向水平荷载。荷载取值应符合国家现行标准建筑结构荷载规范GB50009的有关规定。4.4.3 厂房吊车的工作级别应根据国家现行标准起重机设计规范GB3811划分,由主体专业负责确定并提供。吊车工作级别与其相关对照,详见本规范附录F。【条文说明】 按现行的国标起重机设计规范GB3811规定,以起重机(吊车)的运行次数比率(即运行频率)和其载重状态比率(即满负荷的几率)两个参数为依据,将厂房吊车的实际使用状态划分成A1A8八个级别。设计选用时,主体

32、专业需要根据使用的要求,对吊车的工作级别予以明确,并核定后采用。4.4.4 厂房多台吊车的组合及其折减系数:1当计算吊车竖向荷载时,对单跨厂房一层吊车的每个排架,参与组合的吊车不宜多于2台;对多跨厂房一层吊车的每个排架,参与组合的吊车不宜多于4台;2当计算吊车水平荷载时,对于每个厂房排架,参与组合的吊车不应多于2台;3当厂房内仅用于检修某装置,只需配置1台吊车,且不具备增加吊车的可能时,可按照实际计算;4当计算双层吊车的厂房排架时,吊车的竖向荷载和横向水平荷载应按下列规定确定:1)在单跨厂房的双层吊车竖向荷载计算中,参与组合的吊车不宜多于3台;2)在多跨厂房的双层吊车竖向荷载计算中,宜按上层和

33、下层吊车分别不多于两台进行组合和计算,下层吊车满载时,上层吊车应按空载计算;上层吊车满载时,下层吊车的荷载不应计入;3)计算多台吊车水平荷载时,参与组合的吊车台数不应多于2台。5框排架计算时,多台吊车的竖向荷载和水平荷载标准值,应按国家现行标准建筑结构荷载规范GB50009的有关规定,乘以折减系数。4.4.5 带导向轮及无横向运行小车等特种吊车的相关资料应由主体专业负责提供。4.4.6 当计算厂房吊车梁及其连接部分的强度时,吊车竖向荷载应乘以动力系数。应符合国家现行标准建筑结构荷载规范GB50009的有关规定。4.5 工业炉(窑)基础荷载4.5.1 生产工艺使用的各类工业炉(窑),其基础荷载应

34、包括垂直荷载和水平荷载。垂直荷载由基础自重、炉体自重、炉体内衬、炉内物料及炉体上附加的平台荷重等组成;水平荷载由温度等作用引起。相关资料应由主体专业负责提供。【条文说明】工业炉(窑)基础除了上述荷载外,对于地震区且体型高大的工业炉(窑)基础,尚应考虑地震作用;处在露天的工业炉(窑)的基础,尚应计算风荷载引起的水平力和弯矩值。4.5.2 当某些具有动力特性的炉(窑)基础工程设计时,应按动力(机器)荷载取值,相关计算的参数应由主体专业负责(协助)提供。【条文说明】某些大型有色金属冶炼炉(窑),通过施加富氧、热风等高速气流,对炉窑内的熔融体进行强力搅拌、高效冶炼。致炉窑内的熔融体以水平、旋转等多个方

35、向剧烈运动(脉冲),产出不平衡扰力或扰力矩,当其能量达到足够大且扰频率与炉体(支承结构)自振频率接近时,炉(窑)本体和支承结构会发生强力振动。并通过支承结构、基础、地基,进一步传递、放大,使厂房结构的正常使用受到影响。近年来,我国在与国外有关公司合作设计或独自工程建设中,出现过数次上述质量问题,均进行了结构的加固处理,必须予以重视。4.6 管网荷载4.6.1 管网荷载包括垂直荷载,是由管道、配件、保温层及管内介质等重量(含管道试压增加的重量)构成;水平(多个方向)荷载,是由摩擦力和介质脉冲作用等组成。各类管网荷载均应由主体专业负责提供。【条文说明】管网荷载是指生产工艺的各类介质管线,由于管线内

36、的压力差、脉冲、温度及其摩擦力等作用在管道支架(管桥)或结构上的垂直荷载、水平荷载以及扭矩。(需要防止 将某些内力当成外力,要引起注意)相关的参数和取值应有主体专业提供。此外,对于复杂、高大的管道支架(管桥),还需要计算风荷载,以及地震作用(地震区时)。4.6.2 大型综合管网设计中,应考虑各类管道共架敷设的相互影响。在荷载组合时,宜考虑其牵制作用,牵制系数按照有关规定采用。4.7 贮料荷载4.7.1 贮料荷载分垂直荷载和水平荷载,通常垂直荷载主要由框架结构承担,而水平荷载及部分垂直荷载由贮仓结构及构件承担。4.7.2 贮料荷载应考虑生产物料具体的装卸方式、贮料粒径、重力密度、内摩擦角、含水率

37、、装料落差等多种因素的影响,相关的计算参数应由主体专业负责提供,并与本规范附录D比照核定。4.7.3 当计算筒仓结构时,相关荷载的取值尚应符合国家现行标准钢筋混凝土筒仓设计规范 GB 50077的有关规定。【条文说明】贮仓结构计算时各类设计荷载的取值,应依据具体工程中仓体型式、仓体构造、仓体材质以及贮料的物理特性、参数,按照相关技术规范规定选用。对于钢筋混凝土筒仓的有关荷载值,应符合国家现行标准钢筋混凝土筒仓设计规范GB 50077的有关规定。其中需要关注的是以下荷载(作用):1当仓底设有多个卸料口时,应考虑偏心卸料所产的附加荷载作用;2当粉状贮料使用压缩空气输送入仓时,应考虑气压的附加荷载作

38、用;3当仓底设有高速气动设备进行卸料时,应考虑仓底装料压力的影响;4卸料设备对贮仓产生较大振动及冲击影响。此外,对于用在贮存煤粉的筒仓,尚应考虑意外的防爆压力(偶然荷载)详见本规范第4.8.6条的说明。4.8 其它荷载4.8.1 屋面活荷载、积灰荷载、风荷载、雪荷载等类荷载,应符合国家现行标准建筑结构荷载规范GB50009以及工程所在地区相关法规的有关规定。【条文说明】鉴于近些年世界气候异常,某些地区出现罕见的极端天气。另外部分边远地区有着特殊自然条件,因此在风荷载、雪荷载等数值上会有较大的变化或差异。为此,在某些工程所在地区(如湖南),经工程主管部门正式发文,规定了相关的荷载取值和有关要求,

39、工程设计应符合国家现行标准建筑结构荷载规范GB 50009的有关规定,并结合现场实际执行工程所在地区有关法规。 此外在涉外工程项目中,由于所采用的标准体系不同,风荷载、雪荷载等标准值的取值定义不一样,其数值差异很大(有时相差超过50%)。因此,当涉外工程设计采用国内标准进行设计时,须结合各国规范对基本风(雪)压的定义进行仔细研究,并通过换算关系加以采用,同时还应当注意协调好相关的各项技术措施。4.8.2 当工程结构进行安装、检修时,其吊装荷载应依据现场实际情况选用。4.8.3 位于一般生产作业场所的栏杆,设计水平推力顶部取1.0kN/ m。4.8.4 验算道路、桥隧、档土墙、水工结构时,应根据

40、实际情况选用相关的汽车(火车)荷载、土体和液体压力等荷载。4.8.5 矿山井塔当为多绳提升时,应分别计算摩擦轮的工作荷载、制动器荷载以及事故荷载。矿山当为井架提升时,应计算提升工作荷载、钢绳罐道工作荷载、防坠钢绳工作荷载等。有关荷载应符合国家现行标准矿山井架设计规范 GB 50385等的有关规定。【条文说明】有色金属大中型矿山工程中,广泛采用多绳卷扬机井塔提升运输,它具有系统简化、效率较高,使用安全,提升能力大,深度超过千米诸多优点。井塔结构是矿山工程设计重要的内容,有关设计的各类荷载应符合相关规范的规定。另外,还有作为配合卷扬机落地配置的井架提升运输方式,它具有避免建设高大的建、构筑物、工期

41、较短的长处。也是矿山工程设计重要的内容,有关设计的各类荷载,应符合现行国家标准矿山井架设计规范 GB 50385等的有关规定。4.8.6 有色金属工业生产中的偶然荷载,应根据生产工艺的具体实践,通过必要的实验模拟或相关的工程经验选用。【条文说明】有色金属生产中往往可能会出现(或发生)泄爆、撞击、爆炸、火灾等各类事故。对于其作用的大小,危害的范围及其严重程度,以及发生的几率,目前尚无确切的资料(数据)。为此只能根据生产实践,由实验模拟、论证或工程经验取得。还可参考相关标准,选用有关荷载参数。目前,对于储存煤粉的筒仓其防爆炸的验算,我国现行电力行业标准火力发电厂煤和制粉系统防爆设计技术规程DL/T

42、 5023中已有相关的规定,其泄爆压力一般取10.0kN/,可参照选用。5 结构的间接作用 【条文说明】一般将荷载类的作用称为直接作用,将非荷载类的作用称做间接作用,间接作用是指引起结构附加变形或约束变形的原因。5.1 温度作用5.1.1 有色金属工业建(构)筑物的温度作用有以下类型:1由于工艺设备(装置)、管道等的炙热、烘烤、膨胀等,对其支承结构产生固定水平力、滑移摩擦力;2低温反应装置、室外敞开容器发生冻胀、收缩等,引起结构的作用;3. 超长、超大的结构和结构构件在环境温度变化时,引起结构自身的变形及应力。【条文说明】温度变化时一定会引起结构的变形,但不一定产生应力,只在受到约束时才会发生

43、构件受力。工程上一般可通过采取构造措施,减少其作用,但当该作用足以导致结构构件损害时,就必须考虑其影响。一般由于工艺、设备引起的影响,应由主体专业提供相关技术参数。对结构或构件自身受温度影响,验算应遵循专门标准进行。文中滑移摩察力一般在具有高温介质的装置或管道中出现。5.1.2 温度作用的取值1工艺各类设备(装置)、管道的温度作用(水平力、扭矩),其大小、方向、作用点应由主体专业负责提供。2结构及构件受温度作用,应符合国家现行相关规范的规定。【条文说明】对于大多数工业厂房,当建(构)筑物的长度符合有关规范规定的长度时,可以不考虑由于温度变化对结构的影响。但当工业厂房由于生产工艺环境温度变化较大

44、时,应适当减小伸缩缝的最大间距,或应进行温度作用的验算。5.2 地基变形作用5.2.1 当地基过大变形、地基塌陷时,其上部结构会产生次应力。工程设计应采取技术措施避免地基过大变形作用,应符合国家现行标准建筑地基基础设计规范GB 50007的有关规定。【条文说明】地基变形特征可分为沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜等。建(构)筑物的地基变形计算值,不应大于地基变形的允许值。当地基基础变形计算值满足有关规范要求时,就不必考虑地基变形对结构产生次应力。当地基基础变形计算值过大,不满足有关规范要求,或者发生地层塌陷时,就必须计算地基变形对结构产生次应力,防止导致结构的开裂或破坏。5.3 混凝土收缩作用 5

45、.3.1 由于材质硬化收缩,导致混凝土结构及构件开裂、应力松弛及徐变作用发生,影响不可忽视。工程建设中必须采取相应防护措施加以避免。应符合国家现行标准混凝土结构设计规范 GB 50010的有关规定。【条文说明】 混凝土中含有大量的空隙、粗孔及毛细孔,这些孔隙中存在有水分,因水分的活动影响到混凝土的一系列性质变化,特别是产生“湿度变形”的性质对混凝土裂缝控制有重要的作用。在工程实践中,最常遇到的问题是与湿度变化有关的毛细收缩及吸附收缩。其次,由于混凝土中的水分蒸发及含湿量的不均匀分布,在混凝土内部形成湿度变化梯度,引起收缩应力,这也是引起混凝土表面开裂的最常见的原因之一。混凝土材料的收缩导致应力松弛及徐变作用(结构在任意内应力作用下,除瞬时弹性变形外,其变形值随时间的延长而增加的现象称为徐变变形),对结构或结构构件的影响较大。混凝土的徐变性质在结构中可能引起两种现象:一种是应力不变(外荷载不变),但变形随时间增加,称为“徐变变形”;另外一种现象是变形不变,但由于徐变作用,其内力随时间的延长而逐渐减小,称为“应力松弛”。 应力松弛和徐变变形的

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