摘要：以某选煤厂装车塔楼为例,通过现状检查和现场检测结果,对其进行承载性能分析,为同类装车塔楼安全性评价提供依据。
关键词：装车塔楼; 承载性能分析; 选煤厂;
ANALYSIS OF BEARING CAPACITY OF LOADING TOWER IN A COAL PREPARATION PLANT
YAN Yang
Shenhua Shendong Coal Group Co.,Ltd.
Abstract：This paper chooses a loading tower in a coal preparation plant as a case study.Through the current situation inspection and field test results,the load-bearing performance analysis is carried out,which provides reference for similar loading tower safety evaluation.
1 工程概况
某选煤厂装车塔楼结构为钢框架支撑结构体系,墙面及屋面为轻型彩钢板。塔楼平面为正方形,四角布置四个钢柱作为竖向支撑结构,柱中心距离为8.3m。整个塔楼基本分为7层。建筑面积为523.74m2。塔楼高为33.15m。主要设备有缓冲仓,300t;定量仓,100t;标定砝码及支撑装置,1t×10;起重量为10t的电动葫芦一台。电动葫芦布置在塔楼屋顶上。标定砝码及支撑装置布置在一层顶上。该装车塔楼曾经发生过部分节点螺栓松动、剪断的现象,个别梁明显发生变形。
2 现状检查
经现场检查发现:
1)上部结构、构件未见因地基基础不均匀沉降引起的倾斜、变形、开裂等现象,综上说明地基基础现状完好。
2)在1层轴标高8.250m处支撑节点焊缝脱开后重新进行了焊接。在2层顶A/2节点附近次梁与主梁连接节点处节点缺失螺栓。在2层轴支撑缺失;在5层轴抗风柱下部被截断,5层轴抗风柱拼接连接不可靠。在5层4根H形主梁腹板水平放置,变形较大,厂方进行了加固。4根H形框架柱拼接节点连接构造不满足GB50017—2017《钢结构设计标准》要求。
3 现场检测
现场检测内容主要包括钢材强度、构件尺寸及钢板厚度、涂层厚度等。
检测结果如下:
1)钢梁、钢柱、支撑等主要承重构件根据检测推定为Q235钢材。
2)对各种钢柱、钢梁、钢支撑截面尺寸及钢板厚度进行了检测确认。
3)各类钢构件涂层厚度均基本满足规范要求。
4)柱南北向层间最大倾斜度1.43‰,柱东西向层间最大倾斜度1.92‰,根据GB50144—2008《工业建筑可靠性鉴定标准》[1]表7.3.9规定,总体结构侧移不大,对结构承载力影响较小,计算时不需考虑柱变形影响。
4 承载力分析
本节采用MIDAS/Gen软件,按照承载力极限状态对结构构件进行验算分析[2](计算模型见图1)。该结构为多层钢框架-支撑体系。框架柱、梁截面均为H型钢,主要支撑截面均为双角钢。由于本地区处于6度区,不计算地震作用。本次计算按照设备实际重量及设备安装位置布置设备荷载,计算时构件尺寸及构件强度取实测值。荷载根据使用要求按现行国家标准GB50009—2012《建筑结构荷载规范》[3]及GB50583—2010《选煤厂建筑结构设计规范》[4]规定取值。
图1 装车塔楼计算模型
图2 装车塔楼计算结果
注:图中大于1表示杆件承载力不满足要求。
计算结果表明(计算结果见图2):
1)支撑缓冲仓的下部梁承载力不满足要求;其余构件承载力满足机关要求。
2)各标高主梁、次梁挠度满足GB50017—2017《钢结构设计标准》[5]要求。
5 结束语
根据上述检查、检测及承载力分析结果,得到以下结论:
1)通过承载力计算分析可知,支撑缓冲仓的下部梁承载力不满足要求;其余构件承载力满足要求;各标高主梁、次梁挠度满足机关规范要求。
2)对承载力不满足要求的主梁进行加固;对框架柱拼接节点进行加固处理;对不满足要求的抗风柱拼接节点进行加固处理;对缺失的支撑补充。
通过对该类装车塔楼的承载力分析,为同类装车塔楼结构的安全性评价提供参考依据。
参考文献
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.工业建筑可靠性鉴定标准:GB 50144—2008[S].北京:中国计划出版社,2009.
[2] 王倩男.某工业厂房安全性评估分析[J].工程技术,2016(12):26-27.
[3]中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑结构荷载规范:GB50009—2012[S].北京:中国建筑工业出版社,2012.
[4]中华人民共和国住房和城乡建设部.选煤厂建筑结构设计规范:GB 50583—2010[S].北京:中国计划出版社,2010.
[5] 中华人民共和国住房和城乡建设部.钢结构设计标准:GB50017—2017[S].北京:中国计划出版社,2018.
