GB50959-2013 有色金属工程结构荷载规范.pdf

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各类荷载在具体的选用(选中者以“*”示,无关者以“一”示) 中,需要注意: (1)积灰荷载应与雪荷载或不上人的屋面活荷载两者中的较 大值同时考虑; (2)凡标注②的,需要视其效应对结构有利与否,确定其是否 参与组合或参与程度; (3)凡标注③的,需依据结构验算的实际确定荷载组合,如吊 车暂不使用或不满载使用等实际情况计入; (4)凡标注④的,当厂房高度在60m以上,或风荷载起控制作 用时,风与地震同时参与组合; (5)凡标注5的,地震作用一般只考虑水平地震作用;设防烈 度9度的高层厂房(≥12层或≥40m)以及设防烈度8度、9度的 大跨度、长悬臂结构,尚应考虑竖向地震的作用; (6)凡标注③的,用于验算具有水平作用的检修、安装荷载时, 宜考虑风荷载。

4.2.1当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态,而不能满 足设计规定的某一功能要求时,则称此特定状态为结构对该功能 的极限状态。工程设计中的极限状态均以结构某种荷载效应(如 内力、应力、变形、裂缝等)超过相应规定的限值为依据。根据设计 中要求考虑的结构功能,结构的极限状态大体可分为两大类:承载 能力极限状态和正常使用极限状态。一般前者以结构的内力为依 据,后者以结构的变形、裂缝、振动位移等为依据。 对于所考虑的极限状态,在确定其荷载效应时,应对可能同时 出现的所有荷载(作用)加以组合,求得该结构上的荷载总效应 应考虑荷载的位置、方向等不同变化,在多种多样的可能组合中 取其中最不利的一组用于验算。

4.2.2文中采用的公式均为设计计算通式,适用于各种类

筑结构,如钢结构、混凝土结构、砌体结构等,并适用于各种形式 的结构构件承载能力,以及不同使用要求极限状态的验算。公 式中对不同结构构件抗力设计值或者结构或构件达到正常使用 要求的限值的选用应分别符合现行国家标准《钢结构设计规范》 GB5017、《混凝土结构设计规范》GB50010等的有关规定。 此外,结构重要性系数(。)的选取应同样符合现行国家各建 筑结构有关标准的规定

GB/T 12234-2019 石油、天然气工业用螺柱连接阀盖的钢制闸阀4.2.3根据现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB

用简化规则,并应按下列组合值中取最不利值确定: (1)由可变荷载效应控制的组合值,可选用式(1)或式(2):

YGSGk +YQ, SQ,

继续利用提供必要的条件。

4.3.1荷载分项系数是考虑荷载的不同变异影响、荷载的具体组 合情况和不同荷载的效应比,以及与抗力有关的取值水平等因素, 使得各类设计在不同情况下,结构的可靠度趋于相当水平的自标 下确定的。基本组合的荷载分项系数取值,既符合现行国家相关 标准的要求,也是经历了多年有色金属工程实践的检验,可靠且 适用。 荷载分项系数的规定使得工程设计中结构的可靠度得到明 确、有效地保证,与此同时,也恰如其分地控制了工程的经济、适用 自标,规定意义重大,应严格执行。 有关永久荷载和可变荷载分项系数取值的分析研究,可参见 现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068的有关 规定与说明。 条文中可变荷载分项系数的规定适用于操作荷载,对检修荷 载也可据实酌情采用。

标谁的要求,也是经历了多年有色金属工程实践的检验,可靠且 适用。 荷载分项系数的规定使得工程设计中结构的可靠度得到明 确、有效地保证,与此同时,也恰如其分地控制了工程的经济、适用 自标,规定意义重大,应严格执行。 有关永久荷载和可变荷载分项系数取值的分析研究,可参见 现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068的有关 规定与说明。 条文中可变荷载分项系数的规定适用于操作荷载,对检修荷 载也可据实情采用。 4.3.2依据现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153 2008中附录A表A.1.9的规定,结合有色金属工程的具体情况, 制订了可变荷载采用结构设计使用年限的调整系数,用来解决设 计使用年限与设计基准期不同步的配合、协调问题。 设计使用年限是用来表明结构的用途和重要性的重要参数: 影响设计使用年限长短的因素有多个,其中主要决定于荷载的取 值和耐久性定位两点。对于设计使用年限较长者,采用荷载值必 然要求会更高些,即调整系数大于1。相反,则会要求相对低 一 些,即调整系数小于1。对于耐久性定位问题,则通过结构设计中 的材料选用、必要的防护和合理构造等措施予以满足。 有色金属工程项目中,部分小型矿山、治炼及某些特定应急的 工程项目,设计使用年限只需要在15 年~30 年之间对此,工程

4.3.2依据现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB

设计使用年限是用来表明结构的用途和重要性的重要参数, 影响设计使用年限长短的因素有多个,其中主要决定于荷载的取 值和耐久性定位两点。对于设计使用年限较长者,采用荷载值必 然要求会更高些,即调整系数大于1。相反,则会要求相对低一 些,即调整系数小于1。对于耐久性定位问题,则通过结构设计中 的材料选用、必要的防护和合理构造等措施予以满足。 有色金属工程项目中,部分小型矿山、治炼及某些特定应急的 工程项且,设计使用年限只需要在15年30年之间,对此,工程

设计使用年限及其可变荷载使用年限的调整系数应当要善、慎重 地加以研究、论证,并经项目合同或协议正式约定。可按本条规定 对荷载予以适当地调整,并在设计文件中予以明确。 厂房主要生产作业区中,由于大多数楼、地面可变荷载,吊车 荷载等都是配合生产工艺实际需求而定,其受时间长短的变化和 与结构的耐久性之间均无明显联系。对此,可变荷载使用年限的 调整可以不作考虑。 有色金属工程结构设计的风荷载、雪荷载等其他荷载,当采用 结构设计使用年限的调整系数时,应符合现行国家标准《建筑结构 荷载规范》GB50009的有关规定。 4.3.3工程结构设计荷载组合中可变荷载组合值系数、频遇值系 数和准永久值系数应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009等的有关规定选取。当计算有色金属工业厂房结构不同的 设计状况时,可变荷载组合值系数可参见表2选用。

表2可变荷载组合值系数

根据设计状况和荷载类型,可变荷载组合值系数的选取需要 注意以下方面: (1)持久设计状况时,有色金属厂房结构中,楼、地面可变荷载 (操作荷载)的荷载组合效应可按表2中给出组合值系数采用。通 常对操作荷载组合值系数取0.80,不应小于0.70。对相关标 准中已经给出的组合值系数(中ew、山c。)应执行原规定。 (2)表2中中cw为风荷载组合值系数、山el为操作荷载组合值系 数、山为操作荷载以外的其他各类可变荷载的组合值系数。

(3)表2中山c。为可变荷载组合值系数,对屋面积灰荷载山c。取 为0.90;对吊车荷载出c取0.70;当吊车的工作级别为A8或硬钩 吊钩时,中c。取0.95。 (4)短暂设计状况时,主要起控制作用的荷载为安装、检修或 试验等荷载,其他相关的可变荷载组合值系数值应依据对工程有 利的原则选用。· (5)偶然设计状况时,主要起控制作用的荷载为爆炸、火灾等 事故荷载。偶然设计状况的偶然组合值系数选用应符合本规范第 4.2节的有关规定。 (6)地震设计状况时,其中风荷载组合值系数ew对一般结构 取0,对风荷载起控制作用的高层结构取0.20;其他可变荷载的组 合值系数少c应符合国家现行标准《建筑抗震设计规范》GB50011 的有关规定。 荷载的频遇值系数、准永久值系数选用应符合相关标准的有 关规定。

4.3.4有色金属工程各类楼、地面可变荷载的组合值系数、

对于结构构件正常使用极限状态,根据现行国家标准《建筑结 构可靠度设计统一标准》GB50068的规定,应分别考虑荷载的短 期效应组合,即荷载效应的标准组合,及荷载的长期效应组合,即 荷载效应的准永久组合。 现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010对混凝土构 件最大裂缝宽度验算作了具体的规定,要求以荷载准永久组合考 虑长期作用影响的效应计算。有色金属工程结构构件裂缝验算应 按准永久值系数不小于0.60取用。

算其变形时,在确保结构总体安全、适用的前提下,对有关荷载值 的荷载分项系数予以适当降幅调整,这实际是在短暂设计状况下, 依据工程的实际需要,将被验算构件的可靠度水准在既定短周期

内予以适当降低。但是荷载分项系数不宜小于1.0,其调整幅度 应根据工程的实际确定,也可参照相关标准的有关规定进行。

内于以适当降低。但是荷载分项系数不宜小于1.0,其调整幅度 应根据工程的实际确定,也可参照相关标准的有关规定进行。 4.3.7有关动力荷载作用下,相关荷载的采用规定见本规范第 3.2.7条的条文说明。

4.4.1广房的楼面操作荷载,在计算主梁、次梁及板时不宜进行 折减:在计算多、高层厂房的柱、墙、基础,且当楼面操作荷载大于 或等于4.0kN/m²时,可按楼层数量的折减系数见表3,对操作荷 载进行折减

荷载按厂房楼层数量的折减系数

在具体选用荷载的折减系数时,需注意: (1)当楼层的操作荷载值选取较为精确、实际时,可不对操作 荷载进行折减; (2)在任何情况下,折减后的操作荷载值不得小于其准永 久值。

但是对于仓库、堆场,特别是某些金属的成品库房地面,堆存荷载 值较大且满载的几率很高,因此该类建筑地面荷载的折减应慎重, 取值应符合工程实际

4.4.4现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009和本规范均

是以新建工程为主要对象,且满足设计使用年限50年要求制订 的。对于某些应急加固以及技术改造等特定工程,宜依据工程结 构的特点和后续使用年限(即对既有建筑经过加固、改造后,能够 继续正常使用的年限),将风压值、雪压值及相关可变荷载等做适 当的折减、调整。

工程设计应综合考虑工程的特点及设计使用年限的要求,对 可变荷载折减的范围、幅度作出选择,应符合现行国家标准《混凝 土结构加固设计规范》GB50367和现行行业标准《建筑抗震加固 技术规程》JGJ116等的有关规定

5.0.1计算永久荷载时,常用的材料、构件自重或重力密度值按 现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009一2012附录A“常用 材料和构件的自重”和本规范附录D选用,对于稀有金属及其化 合物的重力密度值”可参照表4选用

表4稀有金属及其化合物的重力密度值(×10kN/m²)

在选用重力密度值时,需注意表中数值的变动是受物料的密 实度、粒径、含水率、料的来源以及金属或化合物的纯度等多种因 素影响,因此在选用相关参数时,应结合具体物料的实际经验证后 再确定。 5.0.2工业建筑的永久荷载除了建筑物、构筑物及其构件的自重 之外,有色金属工程中还存在种类繁多的永久荷载,包括各类生产

在选用重力密度值时,需注意表中数值的变动是受物料的 实度、粒径、含水率、料的来源以及金属或化合物的纯度等多种 影响,因此在选用相关参数时,应结合具体物料的实际经验证 再确定。

素影响,因此在选用相关参数时,应结合具体物料的实际经验证后 再确定。 5.0.2工业建筑的永久荷载除了建筑物、构筑物及其构件的自重 之外,有色金属工程中还存在种类繁多的永久荷载,包括各类生产 设施及其附属的固定荷载,可细分为诸多内容,详见本规范第 9.2.1条的条文说明。

之外,有色金属工程中还存在种类繁多的永久荷载,包括各类生产 设施及其附属的固定荷载,可细分为诸多内容,详见本规范第 9.2.1条的条文说明。

9.2.1条的条文说明

6.1楼、地面可变荷载

6.1.1工程设计计算楼(地)面操作荷载时,应扣除该区域内机 器、设备、槽罐、炉窑、设施等固定生产装置所占用的面积。对各类 生产装置的自重和其附加荷载应另行计算,当生产装置内的介质 或物料长期不变动时,应按永久荷载一并计人生产装置的总重量 之内。而当机器、设备内的介质或物料处于波动、变化状态时,应 按可变荷载计算。

6.1.2对条文中涉及变动的荷载取值应根据配电室建筑面利

电柜型号进行选择确定,一般情况下,当建筑面积较大,即大于60m 时宜取较小值。而当其有明确、具体的荷载依据时,应据实采用。 6.1.6由于冶金炉、窑在生产过程中,不可避免地会产出烟尘、熔 渣和跑冒滴漏等大量冶炼返料,另外,为满足炉龄内衬的维修、砌 筑等需求,定期或不定期需要大量的耐火材料、零配件等物资供 应,以上都需要通过载重车辆及时运输。因此设置有冶金炉、窑的 厂房、场地中,在炉、窑四周的一定范围内,地面应当考虑使用载重 车辆运输的最大荷载是十分必要的,

6.2.1、6.2.2以周期运行类机器为例,动力机器荷载是生产运行 机器通过平动、转动、往复运动时所产生的惯性力、惯性力矩等,通 称为扰力、扰力矩值。通常该数值应由设备制造厂商提供给工程 设计,对于一般中、小型旋转类机器的扰力值,也可依据机器的相 关参数通过计算取得。如工作转速不大于1500r/min的旋转类机 器,其正常运行时的扰力值可按下列公式计算:

6. 2. 1.6. 2. 2

Q一一 机器转动部分的质量(t); 。一机器转动部分的偏心距(m); we—一机器扰力的圆频率(rad/s)。 上述荷载值尚不包括异常情况下,出现卡料、突停等特例时增 大的值。另外,对于冲击运行类机器的动力作用,不是以力、力矩 表述,而是需要提供冲击质量、冲击速度等相关参数。有关动力荷 载作用下,工程结构构件动力计算的相关要求应符合现行国家 标准《动力机器基础设计规范》GB50040和行业相关标准等的 有关规定。 6.2.4设置在结构楼面上或配置在基础上的动力机器,除了其中 部分机器由于转速低、功率小、扰力值很小,其动力作用的影响可 以忽略不计,多数大、中型机器设备均应进行工程结构的动力计 算,并需要采取有效的隔振措施。 根据有色金属工程多年的实践经验,支承在混凝土肋形楼板 上的某些动力机器,当具备下列条件之一,楼盖可以不进行动力 计算: (1)机器转速较低(一般小于200r/min),耳功率较小(一般在 75kW以下),以及标准扰力值小(一般为100N)时; (2)机器转速、功率及扰力值虽然较前款稍大,但动力机器支承 结构的自振频率与机器的扰力频率比值小于0.70或大于1.30时。 当具有以上条件,并具有工程经验或充分依据时,可不进行结 构的动力计算。可采用动力效应系数,即将动力机器的重量或运 动部分重量或机器中使用的物料重量乘以大于1.0的动力效应系 数,作为等效静力计算荷载进行验算。 有关动力效应系数和支承动力机器楼板的自振频率计算宜符 合本规范附录E和附录F的有关规定。 对于大、中型动力机器,以及具有明确振动限值要求的动力机

器设备,都应当按照现行国家或行业有关标准,对直接承力的楼板或设备基础进行结构的动力设计计算。6.3吊车荷载6.3.1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,从所选定厂家提供的正规资料、样本,查得吊车自重、轮压、外形尺寸等各类参数。需要注意当前各生产厂家产品的差别,特别是新型产品参数差异较大。因此,相关的技术参数应经认真的核定后才能采用。6.3.3.6.3.4按现行国家标准《起重机设计规范》GB/T3811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,将工业厂房吊车的实际使用状态划分成A1~A8八个级别。设计选用时,工艺及相关专业需要根据生产工艺和具体使用要求,对吊车的工作级别予以确定。有色金属工程各类使用场合下,吊车工作级别对照可参见表5。表5吊车工作级别对照表利用率对应使用该吊吊车原吊按重量按时间接电每小时[环境吊车车的典型工作车工持续率接电次温度名称车间及级别作制KJe(%)K年K日数(次)(℃)用途等级1.00少用6025软钩修理车吊车、手0.75少用6025A1、间、热电动桥式A2、轻级0.500.250.33156025站透平室吊车和A3等工作很手动悬0.250.500.67156025少的车间挂吊车0.101.001.00256025.100.

续表5利用率对应使用该吊吊车原吊按重量按时间接电每小时环境吊车车的典型工作车工持续率接电次温度名称车间及级别作制Je(%)数(次)(℃)K重K年K日用途等级1.001.000.672512025选矿主厂房、熔软钩炼主厂房0.750.500.332512025吊车、中等连续带电葫生产的工A4、中级芦的吊0.500.500.672512025厂、机加A5车和电工车间、动悬挂装配车0.251. 001.004012025吊车间、机修车间和卸0.101.001.006012025载平台精矿1.001. 000.672524025仓、熔炼抓转炉、熔斗、电1.001.000.334024025炼浇铸等磁等软大规模生钩吊车产的工.厂A6、重级以及铸0.750. 750. 674024025(车间)、A7造、料卸料平耙、夹台、冶金钳等硬0.501.001.0040240°25工厂(车钩吊车间)和仓库用起0.251.001.006024025重机: 101:

续表5利用率对应使用该吊吊车原吊按重量按时间接电每小时环境吊车车的典型工作车工持续率接电次温度名称车间及级别作制K蛋K年K=J.(%)数(次)(℃)用途等级抓斗1.001.001.004030045吊车、装料吊车、精矿磁盘吊0.751.001.006030025仓库、均车、磁力化堆场、抓斗吊0.501.001.006030025冶金工车、带厂、多层超重挂梁磁A8仓库用的级力吊车0.251.001.006030045起重机和带抓手装锭0.101.001.006030045吊车连续抓斗1. 001.001.0060~8072045~60工作的抓吊车斗起重机。6.3.8用于工业厂房结构及构件的位移、变形等验算时,对参与吊车计算台数的规定,本规范在正文中按钢结构和混凝土结构分别给出。相关条文规定是依据现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017一2003第3.1.6条、附录A及《混凝土结构设计规范》GB500102010第6.7.2条、第7.1.2条等的规定,以及结合有色金属工程的实际而制订的。6.3.9计算钢吊车梁及结构构件、混凝土吊车梁及构件的承载力,验算其变形、疲劳时,应考虑动力系数。本条规定是依据现行国家标准《钢结构设计规范》GB500172003第3.1.6条和《混.102·

6.4工业炉、窑基础荷载

6.4.1生产使用的各类工业炉、窑,其基础荷载是由炉、窑的本体 和炉料重量,生产工艺操作以及温度等作用引起的。工业炉、窑基 础除了正文中列出的荷载之外,对于地震区且体型高大的工业炉、 窑基础,尚应考虑地震作用的效应;处在露天的工业炉、窑的基础 尚应计算风荷载引起的相关效应

6.4.2某些新型有色金属大型冶炼炉,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、高效治炼,导致炉、窑 内的熔融体在封闭的容器内,作水平、旋转等多个方向的剧烈脉冲 运动,使炉、窑体产生不平衡扰力或扰力矩,当其能量达到足够大, 且扰频率与炉体基础及支承结构自振频率接近时,炉、窑本体和基 础、支承结构会发生强烈的振动,经过支承结构、基础和地基,进一 步传递、放大,使厂房结构的正常使用受到严重影响。近年来,在 与国外合作设计或独自完成的工程项自中,出现过数起炉基础和 厂房结构振动的突出问题,为此应对该类炉、窑装置的动力荷载作 用予以重视,并采取有效的构造措施应对

6.5.1管网荷载是指生产工艺的各类管线及附件由于目重、管线 内的压力差、启闭、温度差等作用在管道支架、管桥或结构上的垂 直荷载、水平荷载以及扭矩等。当采用往复、脉冲类泵组输送管内 介质时,尚应考虑管网的动力作用。荷载的标准值由工艺及相关 专业提供后,需认真校核,防止将某些内力误当成外力(即荷载) 使用。 此外,管网在严寒地区还应考虑冰雪荷载,对于复杂、高大的 管道支架(管桥),还需要计算风荷载,位于地震区还要考虑地震

6.5.4部分管线、输送装置,在其工艺操作过程中,出现诸如输送 条件变动、给料波动、卡料,以及由于外部条件变化引起原有荷载 方向或大小的波动等,当需要掌控其影响时,应取得对其荷载作用 的极值及作用点、作用方向等数据。 此外,还有一些荷载需要依据设备的实际情况提供,如带式输 送机的拉紧装置荷载,其值的大小及作用点通常需要依据实际配 置予以确定。

6.6.3贮仓结构计算时,各类荷载的取值应依据具体工程中仓体

..3仓结构计算时,容类何载的取值应依据其体工程中仓体 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。 对于钢筋混凝土简仓的有关荷载值,应符合现行国家标准《钢 筋混凝土简仓设计规范》GB50077的有关规定。并注意以下荷载 的取值: (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,应考气压的附加 荷载作用; (3)当仓底设有高速气动设备进行卸料时,应考仓底装料压 力的影响; (4)卸料设备对仓产生的较大振动及冲击影响。 此外,对于贮存煤粉等易燃粉尘的筒仓,尚应考虑易燃粉尘的 爆炸压力(偶然荷载),详见本规范第8.2.3条的条文说明。

6.7.1工程建设项目受所在地区气象条件影响很天。由于部分 丘陵、高山地区,环境、生态脆弱区域本来就存在着异常、特殊和变 化莫测的自然现象,加之近年来世界气候变异明显,一些地区相继 出现罕见的极端天气。事实表明,某些原有的风荷载、雪荷载等在 数值上会有较大的差异或变化,工程建设不可忽视,需要及时 应对。 为此,目前在某些地区,如湖南、贵州等省、区,经当地工程主 管部门正式发文,针对当前某些特殊情况下,规定了相关的荷载取 值的有关要求。工程设计除应符合现行国家标准《建筑结构荷载 规范》GB50009的有关规定外,尚应结合现场实际,同时执行工程 所在地区现行的有关法规。 此外,在涉外工程项目中,由于所采用的标准体系不同,国内 外在风荷载、雪荷载等标准值的取值及其定义都不尽相同,有时其 数值差异很大,甚至超过50%。因此,当涉外工程设计采用国内 标准进行设计时,须结合各国规范对风荷载、雪荷载的定义进行仔 细研究,并通过相关换算且核实后加以采用。同时,还应当注意做 好相应的技术措施的落实。

.7.2当工程中吊运、安装以及设备装置的维护、大修时,一般

采取临时性应急或特殊技术措施,减少该类荷载的效应。当需要 验算承载能力或需要验算变形时,在确保结构总体安全可靠的前 提下,选取符合实际的荷载标准值,在短暂设计状况下,可对有关 荷载值的荷载分项系数适当取小值,即对验算构件的可靠度水准 在既定时段内予以适当调整。应根据工程的实际确定,也可参照 相关标准的有关规定进行。

6.7.5有色金属大、中型矿山工程中,通常采用多绳卷扬井塔提

升运输方式,它具有系统简化、效率较高,提升能力大,适用矿并 深等诸多优点。另外,还有配合提升机落地配置的井架提升运

方式,它具有避免建设高大的建筑物、构筑物,建设工期较短的长 处,井塔、井架及其配套的提升机房都是矿山工程设计的重要内 容。有关井塔、井架设计的各类荷载应符合现行国家标准《矿山井 架设计规范》GB50385等的有关规定。

7.1.1一般将荷载类的作用称为直接作用,将非荷载类日

影响。 7.1.2在有色金属工程中,温度作用的因素比较多,总体上可分 两大类。一类是由于生产工艺温差引起的温度作用,是指在某些 密闭空间中,由于生产介质、工艺热或冷源(或负荷)的高温或冷冻 因素。如某些湿法车间采用大量蒸汽加热作业,而另一些生产工 艺却需要冷冻处理;还有工业炉、窑,烟窗具有高温作用,烧结料仓 需贮存热料等,都属于生产工艺的温度作用。另一类是大气环境 变化的温度作用,即指气温的差异、太阳辐射等因素,大气环境温 度变化对超长、超大结构,敏感结构和露天结构及其构件都具有不 容忽视的温度作用。上述两类温度因素,是直接反映在相关结构 或构件上,其特征均与其温度变化的差值有着真接的因果和量值 关系。 此外,在有色金属工程中还有其他温度作用的因素,由于生产 物料、介质以及工艺条件等较大变化,引起设备、管道、容器等工艺

装置的显著变形,从而导致其支承结构或构件的受力,表现为滑移 水平力、摩擦力、扭矩等外力作用。该类作用就其根源而论,也是 温度因素起,只不过对工程结构来说,表现为直接作用即可变荷 载,而非本章中的间接作用,该类荷载的选用已列人本规范第6 章中。

7.1.3对于大多数工业厂房,当建筑物、构筑物的温度缝间距符

间距,并加强其他构造措施。 当处于温度变化显著的生产工艺条件以及大气环境较为极端 时,对大型厂房、封闭的结构构件以及特殊结构、构筑物,除应在构 造上采取技术措施外,尚宜进行温度作用的验算。对预应力结构 体系、高温烟窗、烟道、热料储仓以及桥涵、水工结构等的温度作用 验算应遵循现行国家或行业的各类专门标准,如国家现行标准《混 凝土结构设计规范》GB50010、《烟窗设计规范》GB50051、《钢筋 混凝土仓设计规范》GB50077、《水工混凝土结构设计规范》 SI.191、《公路桥涵设计通用规范》JTGD60,以及《冶金工业厂房 钢筋混凝土结构抗热设计规程》YS12等。 7.1.4本条中的“均匀温度”,是指主导结构构件膨胀或收缩的温 度,该温度在结构构件的整个截面中为常数。 7.1.5温度作用的取值,在不同的验算中是有所区别的。 1材料的线膨胀系数值是较为常用的物理参数,在许多材 料手册中均可查到也可丛现行国家标准《建筑结构荷裁规范》

度,该温度在结构构件的整个截面中为常数。

1材料的线膨胀系数值是较为常用的物理参数,在许多材 料手册中均可查到,也可从现行国家标准《建筑结构荷载规范》 GB50009获得。 2当前在建筑结构设计中,正力求以基本气温作为结构及构 件受温度作用的统一计算参数。但是尚存在相关规范、标准的协 调问题,且还有一定的时间滞后,有必要预留一段共存时间。现行 的烟窗等特殊(或敏感)结构的温度验算中,均采用极端最高气温 极端最低气温等其他气温数值,这些参数的选取应符合现行国家

标准《建筑气候区划标准》GB50178的有关规定。 3在有色金属工程中,应考虑炉、窑、高温装置、制冷设备等 在生产运行中由于调试、检修或者事故等原因而出现的异常高(或 低)的温度,由工艺及相关专业提供数据,必要时做相关分析验算。

7.2.1地基的变形特征可分为沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜 等。工程设计的目标是使建筑物、构筑物的地基变形计算值不应 大于地基变形的充许值。 工程中当地基变形计算值满足有关规范要求时,就不必考虑 地基变形对结构的影响。而当地基、基础变形计算值过大,不满足 有关规范要求时,会产生明显的次应力影响;或者发生意外的局部 地层塌陷,也会使结构产生次应力。对于因地基变形过大而引起 上部结构受力较大时,就应当验算地基变形作用效应,对相关结构 作出验算,以满足工程结构安全评估的需要。 7.2.2混凝土材料中含有大量的空隙、粗孔及毛细孔,这些孔隙 中存在水分,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”的性质对混凝土变形及裂缝有重要的作用。 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,即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。混凝土材料的徐变性质在结构中可能 引起两种现象:一种是应力不变或外荷载不变,但变形随时间增 加,称为“徐变变形”,另一一种现象是变形不增,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 变变形的影响,对于预应力混凝土结构设计计算都是必不可少的。

7.2。1地基的变形特征可分为沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜 等。工程设计的自标是使建筑物、构筑物的地基变形计算值不应 大于地基变形的充许值。 工程中当地基变形计算值满足有关规范要求时,就不必考虑 地基变形对结构的影响。而当地基、基础变形计算值过大,不满足 有关规范要求时,会产生明显的次应力影响;或者发生意外的局部 地层塌陷,也会使结构产生次应力。对于因地基变形过大而引起 上部结构受力较大时,就应当验算地基变形作用效应,对相关结构 作出验算,以满足工程结构安全评估的需要。

7.2.2混凝土材料中含有大量的空隙、粗孔及毛细孔,这些孔隙

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,即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。混凝土材料的徐变性质在结构中可能 引起两种现象:一种是应力不变或外荷载不变,但变形随时间增 加,称为“徐变变形”;另一一种现象是变形不增,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 变变形的影响,对于预应力混凝土结构设计计算都是必不可少的。

在工程建设中,混凝土材料的收缩作用应通过合理选材、适当 配比、适宜外加剂、加强养护、优化构造等工程措施,防治混凝土构 件的开裂损伤,并减少应力松弛及徐变作用的影响。当混凝土材 料的收缩作用大到不可忽视时,应验算混凝土材料的收缩作用对 结构的效应

或受力,严重时会引起结构构件的开裂、损坏。为此应选择合理的 焊接工艺,避免频繁焊接,减少焊接热影响作用,施焊作业的技术 措施应符合现行国家标准《钢结构焊接规范》GB50661的有关规 定。当焊接变形作用的影响不可避免时,为评估变形对结构产生 强度损失或造成局部失稳破坏的程度,宜通过对焊接变形或应力 的验算进行检验。

8.1.1生产操作中偶尔会出现或发生介质泄爆、撞击、爆炸、火灾 等各类事故,工程中以较为突出的爆炸为例,主要是在生产中出现 然气泄漏、粉尘聚集以及熔融毓体遇水发生剧烈爆炸等。爆炸是 物质剧烈运动的一种表现,当物质运动速度急剧增大,由一种状态 迅速地转变成另一种状态,并在极短的时间内释放出大量能量的 现象称为爆炸。物质发生爆炸时,在极短的时间内释放大量的能, 产生强烈的高温气流,使其周围空气发生猛烈震荡即所谓“冲击 波”,它极为迅猛地作用于四周的密封围合结构。 当爆炸作用极为强烈时,会导致建筑物、构筑物的严重破坏甚 至倒塌,引起人员和设备的巨大损伤。为此,在工程设计中应首先 认真做好防火、防爆工程设计,应符合现行国家有关标准的规定 此外,应根据工程的重要性和实际要求按照有关法规或相关协议 对爆炸、撞击等偶然荷载进行偶然设计状况的相关组合验算。 8.1.2对于有色金属行业各类偶然作用标值的大小、危害的范 围及其作用的特性以及发生的几率等,目前尚无完整、确切的资料 和数据。为此只能根据生产实践,总结事故教训,或由实验模拟、 论证或工程经验中取得。 当无确切的资料、数据时,也可按照现行国家标准《建筑结构 荷载规范》GB50009的有关规定选用

8.1.2对于有色金属行业容类偶然作用标推值的大小、厄害的范 围及其作用的特性以及发生的儿率等,目前尚无完整、确切的资料 和数据。为此只能根据生产实践,总结事故教训,或由实验模拟, 论证或工程经验中取得。 当无确切的资料、数据时,也可按照现行国家标准《建筑结构 荷载规范》GB50009的有关规定选用

·2其有爆炸危险的 能

8.2.2具有爆炸危险的厂房、仓库,通常应主动利用其

的破坏强度,避免主要承重结构遭受过大的破坏以致倒塌。为此, 在现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016中对甲、乙类爆炸 危险性工业广房,依据其使用的爆炸危险性物质的类别规定了厂 房的泄压比一一厂房容积为1000m3时,泄压面积(m²)所应占的 比值(m/m3)一一依据规定的泄压比,在一定程度上合理、有效地 确定结构构件的计算爆炸荷载值,既确保结构的安全、可靠,又体 现出工程的经济合理性。 8.2.3针对有色金属和石油、化工等工程项目中,各类易燃易爆 介质的特性,国内外一些科研单位通过相关的试验,测定出某些介 质的最大爆炸压力,诸如: (1)可燃爆的粉尘类,其最大爆炸压力为: 铝粉:60.5kN/m²; 镁粉:44.1kN/m²; 锌粉:8.80kN/m²; 烟煤:31.2kN/m²。 (2)可燃爆的气体类,其最大爆炸压力为: 煤气:52kN/m²~75.4kN/m²。 对于专门用来储存煤粉的筒仓,其防爆炸作用的验算在我国 现行电力行业标准《火力发电广煤和制粉系统防爆设计技术规程》 DL/T5203中作了相关的规定,以泄爆压力一般取大于或等于 10.0kN/m²来验算筒仓结构的防爆作用。对其他类似结构、构件 的爆炸作用验算具有一定的参考价值

8.3.2在工程设计中,对某些大型、重要的生产机器、设施等装置 除正常的工作荷载之外,还需要考虑机器发生异常时,对其意外、 事故状态(如短路、骤停等)下的突发作用(偶然荷载),应验算其支 承结构在事故状态下的极限承载能力。通常,通过相关设备资料 可取得该类荷载的作用值及作用点、作用方向等参数。

9.1.1为了充分满足工艺的需求,注重工程建设良好的经济性, 确保工程结构的使用安全,工艺设计及其相关设计专业必须全面、 准确、明晰、及时地提供有关荷载条件或资料。在工程设计中,结 构专业通过工艺及相关专业的条件,使工程结构设计具备了完整、 确切的计算依据,这是工程设计中首当其冲的环节,起到承上启下 重要的作用,通称为“设计输人”工序。 对此,许多工程咨询设计部门都建立了严格的“设计输入、输 出质量标准”规定,本规范通过总结有色金属工程设计的成功经 验、沉痛教训,在荷载条件提供上,强调了工艺设计及其相关设计 专业的主体作用和承担职责,以及要求“设计输入”具备准确、完 整、正规等特征的严格规定,是工程高质量目标控制的具体体现 应予以突出强调。本条为强制性条文

9.2.1工业建筑各类设备、设施等装置的永久荷载种类

常大的类型上可分为以下各种内容: (1)各类固定的设备、炉窑、反应器、料仓、槽罐、设施等生产装 置及其附属的管线、仪表等配件重量,以及正常生产工况下装置内 固定的介质、物料的重量; (2)在结构上支承的各种管道的重量,以及正常生产状态下管 道中介质的重量; (3)生产装置、管道的隔热或保温层的重量; (4)生产装置、管道的内衬、防护,含耐腐蚀、防水等防护层等

9.2.2可变荷载含操作荷载和检修、试验荷载,有关规定

1操作荷载和检修、试验荷载两组数据中,只有当检修、试验 等荷载值大于同一范围、区域的操作荷载值时,才需要提供检修荷 载值,否则只需提供操作荷载值。 2对于楼、地面上局部性的或其位置有所变化的可变荷载, 宜将其折算成等效均布活荷载后采用。 3对某些特殊、新颖生产工艺的楼、地面的可变荷载,以及本 规范附录A~附录C中尚未列全的,应由工艺和相关专业依据生 产工艺要求和相近工程经验,以及试验、验证提出;鉴于技术发展 和装备水平的提升,有色金属工程设计中必将会出现全新的配置 和非同寻常的生产操作。对此,当遇到所提条件中出现特殊荷载, 异常荷载,差异过大、不可类比的情况时,应经验证和技术会议专 门研究,并经相关程序认定后予以采用。 9.2.3设置在基础或楼面上的动力机械设备,如破碎机、压缩机、 汽轮机、风机、搅拌机、振动筛、蒸发器、反应器等,除了部分机械 设备的扰力很小,其动力作用的影响可以忽略不计之外MH5036T-2017民用机场排水设计规范.pdf,多数 大、中型机械设备均应进行结构的动力计算或需要采取有效的 隔振措施。各类动力设备的动力荷载应由工艺及相关专业提 供,对设备制造厂家提供动力机器的相关技术参数应经审校后 使用。 当动力设备转速较低且功率较小、标准扰力值小以及具有工 程经验或其他充分依据时,动力设备基础的计算也可以采用动力 效应系数计算方法,详见本规范第 6.2.4 条的条文说明。

2.4吊车的工作级别是由吊车负荷利用率、时间利用率、接

持续率和接电次数等条件加以确定的,使用时应注意确定品 工作级别(A1~A8)与现行有关规范中“吊车工作制”的区 应关系。

麦特炉、侧吹炉、底吹炉等喷吹工业炉,当炉体由于炉内融体搅动 或转动时,应考虑其动力作用的影响,工艺及相关专业应提供相关 的参数值。

9.3.2为了确保有色金属工程的设计质量,实现工程结构的安全 可靠和经济合理,必须抓好设计输人、输出程序这道重要关口。总 结工程的历史经验,必须监管好设计工作的重要节点。因此要求 接受荷载条件后,对其内容及深度应做全面检查、核对。对于重 大、关键性荷载或者特殊、异常性荷载,应经相关的评审程序通过, 严格设计程序中的质量控制。

9.4.1为了对工程项目的后续生产实施有效地管理,要求工程建 成后,应按照工程设计和实际操作的要求,在厂房生产工艺作业区 实地划线进行使用荷载的责任控制,强化项目业主、工程使用者的 安全管理意识。

JTS 120-2-2018 拦河闸坝工程航道通航条件影响评价报告编制规定附录 E工程常用机器动力效应系数

本规范附录E的有关数据是由现行行业标准《化工、石化建 (构)筑物荷载设计规定》HG/T20674以及原北京有色冶金设计 研究总院、长沙有色冶金设计研究院等单位的工程资料、经验总结 等汇集编成。

附录F钢筋混凝土肋形楼板自振频率简化

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