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浅析圆形储煤场结构设计


浅析圆形储煤场结构设计 摘要:随着经济发展、国家对土地资源及环境保护的认知不断提高,大型选 煤厂中圆形储煤场的工程设计越来越多。 本文结合山西煤炭进出口集团大同智能 物流中心 B 区长春兴选煤厂原煤储煤场设计案例,对圆形储煤场在结构设计中 的荷载取值、工况选取、计算方法等问题给出了具体方法及计算结果,最后提出 了规范中未详细阐述的设计问题,供同类工程设计参考和比较。 关键词:圆形储煤场;结构设计;落煤筒;暗道 在大型选煤厂中,原煤或产品煤的储存通常采用地上圆形筒仓或方形群仓。 当入储量要求较大时, 多利用地形特点建地下或半地下槽仓及加盖地面堆场的储 煤场。根据卸煤方式不同,储煤场又分为落煤筒单独卸煤,栈桥和落煤筒共同卸 煤。本文以山西煤炭进出口集团大同智能物流中心 B 区长春兴选煤厂原煤储煤 场的设计为案例,详细分析了落煤筒、地下回煤暗道及四周挡煤墙的荷载取值、 内力分析及设计中存在的常见问题和应对措施。 1.工程概况 山西煤炭进出口集团大同智能物流中心 B 区长春兴选煤厂工业场地位于山 西省大同市左云县小京庄乡周大庄村—英格寨村一带, 行政隶属左云县小京庄乡 管辖。储煤场直径 100m,设计储煤能力 74 300t;中心落煤筒采用钢筋混凝土筒 体结构,其筒内直径 6m,筒壁厚 350mm,筒体高度 39.3m;落煤筒上部建筑采 用钢筋混凝土框架结构,层高 5.5m,带式输送机机头拉力 56kN,钢结构带式输 送机栈桥支腿竖向力 900kN、水平力 180kN;回煤暗道净截面 4.5mX4.8m,暗道 全长 106m;挡墙高度 5.5m;屋盖网壳结构顶部与落煤筒部分完全脱开,如图 1。 本场区抗震设防烈度为 7 度,地震加速度为 0.10g,所属的设计地震分组为第二 组,设计特征周期值为 0.40s;基本风压 0.55KN/m2;基本雪压 0.25KN/m2;标 准冻结深度 1.71 m。 图1 根据中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司工程勘察所 2013 年 11 月提供的 《山西煤炭进出口集团大同智能物流中心 B 区长春兴选煤厂 工业场地岩土工 程详细勘察 报告书 》 ,基础持力层为层基岩,地基承载力特征值 fak=260kpa。 2.结构分析 2.1 储煤场围护墙 储煤场围护墙采用钢筋混凝土框架结构,煤堆轮廓线距离围护墙轴线 5m, 因此不需要考虑煤堆堆载对墙体影响。 围护墙主要承受荷载为上部屋盖网壳的竖 向力及水平推力。围护墙结构相对简单,设计时仅需考虑上部屋盖网壳荷载、风 荷载、地震作用、地基基础条件等基本设计信息,在此不再赘述。 2.2 回煤暗道 根据钢筋混凝土结构伸缩缝最大要求的规定, 埋置于土中的现浇式地下室墙 壁等结构最大长度不应大于 30m, 因此结合本工程实际情况, 将回煤暗道划分为 5 段,其中最长段长度 26m。暗道主要受力作用为上部堆煤荷载对暗道顶板、底 板及侧壁产生的弯矩作用。 按照每段暗道上部堆煤高度不同, 选取不同截面尺寸, 分别对每段暗道进行计算,得出相应配筋结果,为简化计算,本次设计仅考虑暗 道侧壁产生最大弯矩值,如表-1 所示。 表-1 2.3 落煤筒 2.3.1 荷载 落煤筒所承受荷载有上煤胶带走廊传来的竖向荷载及水平风荷载, 落煤筒结 构自重,楼(屋) 面活荷载”落煤筒外露部分水平风荷载,煤的侧压力,地震作 用等。 2.3.2 计算工况 1)筒内满载,外部料堆完整,结构自重,楼面及屋面活荷载,输送机栈桥 的永久荷载、可变荷载、胶带拉力,筒身外露部分及相连接的输送机栈桥的风荷 载或地震作用; 2)

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