淺析圓形儲煤場結構設計

1、<p>　　淺析圓形儲煤場結構設計</p><p>　　摘要：隨著經濟發(fā)展、國家對土地資源及環(huán)境保護的認知不斷提高，大型選煤廠中圓形儲煤場的工程設計越來越多。本文結合山西煤炭進出口集團大同智能物流中心B區(qū)長春興選煤廠原煤儲煤場設計案例，對圓形儲煤場在結構設計中的荷載取值、工況選取、計算方法等問題給出了具體方法及計算結果，最后提出了規(guī)范中未詳細闡述的設計問題，供同類工程設計參考和比較。 </p>

2、;<p>　　關鍵詞：圓形儲煤場；結構設計；落煤筒；暗道 </p><p>　　中圖分類號：TU318 文獻標識碼： A </p><p>　　在大型選煤廠中，原煤或產品煤的儲存通常采用地上圓形筒倉或方形群倉。當入儲量要求較大時，多利用地形特點建地下或半地下槽倉及加蓋地面堆場的儲煤場。根據(jù)卸煤方式不同，儲煤場又分為落煤筒單獨卸煤，棧橋和落煤筒共同卸煤。本文以山西煤炭進出口集團

3、大同智能物流中心B區(qū)長春興選煤廠原煤儲煤場的設計為案例，詳細分析了落煤筒、地下回煤暗道及四周擋煤墻的荷載取值、內力分析及設計中存在的常見問題和應對措施。 </p><p><b>　　1.工程概況 </b></p><p>　　山西煤炭進出口集團大同智能物流中心B區(qū)長春興選煤廠工業(yè)場地位于山西省大同市左云縣小京莊鄉(xiāng)周大莊村—英格寨村一帶，行政隸屬左云縣小京莊鄉(xiāng)管轄。儲

4、煤場直徑100m，設計儲煤能力74 300t；中心落煤筒采用鋼筋混凝土筒體結構，其筒內直徑6m，筒壁厚350mm，筒體高度39.3m；落煤筒上部建筑采用鋼筋混凝土框架結構，層高5.5m，帶式輸送機機頭拉力56kN，鋼結構帶式輸送機棧橋支腿豎向力900kN、水平力180kN；回煤暗道凈截面4.5mX4.8m，暗道全長106m；擋墻高度5.5m；屋蓋網殼結構頂部與落煤筒部分完全脫開，如圖1。本場區(qū)抗震設防烈度為7度，地震加速度為0.10g，

5、所屬的設計地震分組為第二組，設計特征周期值為0.40s；基本風壓0.55KN/m2；基本雪壓0.25KN/m2；標準凍結深度1.71 m。 </p><p><b>　　圖1 </b></p><p>　　根據(jù)中煤科工集團沈陽設計研究院有限公司工程勘察所2013年11月提供的《山西煤炭進出口集團大同智能物流中心 B區(qū)長春興選煤廠 工業(yè)場地巖土工程詳細勘察 報告書 》，

6、基礎持力層為層基巖，地基承載力特征值fak=260kpa。 </p><p><b>　　2.結構分析 </b></p><p>　　2.1儲煤場圍護墻 </p><p>　　儲煤場圍護墻采用鋼筋混凝土框架結構，煤堆輪廓線距離圍護墻軸線5m，因此不需要考慮煤堆堆載對墻體影響。圍護墻主要承受荷載為上部屋蓋網殼的豎向力及水平推力。圍護墻結構相對簡單

7、，設計時僅需考慮上部屋蓋網殼荷載、風荷載、地震作用、地基基礎條件等基本設計信息，在此不再贅述。 </p><p><b>　　2.2回煤暗道 </b></p><p>　　根據(jù)鋼筋混凝土結構伸縮縫最大要求的規(guī)定，埋置于土中的現(xiàn)澆式地下室墻壁等結構最大長度不應大于30m，因此結合本工程實際情況，將回煤暗道劃分為5段，其中最長段長度26m。暗道主要受力作用為上部堆煤荷載對

8、暗道頂板、底板及側壁產生的彎矩作用。按照每段暗道上部堆煤高度不同，選取不同截面尺寸，分別對每段暗道進行計算，得出相應配筋結果，為簡化計算，本次設計僅考慮暗道側壁產生最大彎矩值，如表-1所示。 </p><p><b>　　表-1 </b></p><p><b>　　2.3落煤筒 </b></p><p><b>

9、;　　2.3.1 荷載 </b></p><p>　　落煤筒所承受荷載有上煤膠帶走廊傳來的豎向荷載及水平風荷載，落煤筒結構自重，樓（屋） 面活荷載"落煤筒外露部分水平風荷載，煤的側壓力，地震作用等。 </p><p>　　2.3.2計算工況 </p><p>　　1）筒內滿載，外部料堆完整，結構自重，樓面及屋面活荷載，輸送機棧橋的永久荷載、可變

10、荷載、膠帶拉力，筒身外露部分及相連接的輸送機棧橋的風荷載或地震作用； </p><p>　　2）筒內滿載，除60°角的扇形面積外，料堆其他部分完整，其他與第1款相同； </p><p>　　3）筒內滿載，外無堆料，沿落煤筒全高作用的風荷載或地震作用，其他與第1款相同； </p><p>　　4）筒內卸空，外部料堆完整，其他與第1款相同。 </p>

11、;<p>　　2.3.3計算分析 </p><p>　　依據(jù)《高聳結構設計規(guī)范》及現(xiàn)行規(guī)范進行設計，得出結論如下：最不利組合為工況3），落煤筒底部最大彎矩為90 250kN.m，最大剪力為5920kN。考慮筒壁配置雙層受拉鋼筋，最后得出計算配筋面積為3485mm2，實際配筋 22@100。 </p><p>　　因落煤筒底部與暗道III相連，所以考慮暗道III同時為落煤筒箱

12、型基礎，基礎底板高度取值1300mm?；A底部地基反力為395kPa，修正后的地基承載力特征值fa為620kPa，滿足規(guī)范要求。由于基礎向外懸挑過大，暗道側壁布置加勁墻板6道，每道600mm寬，用以抵消基礎底板剛度較差的影響，最終底板內配雙層受力鋼筋22@100，滿足規(guī)范要求，基礎配筋圖如圖2所示。落煤筒整體穩(wěn)定系數(shù)3.6，大于1.6，滿足規(guī)范要求。 </p><p><b>　　圖2 </b&

13、gt;</p><p><b>　　3結論與展望 </b></p><p>　　儲煤場作為大型選煤廠內煤炭儲運的重要構筑物，具有容煤量大、經濟、環(huán)保、節(jié)約用地等特點，在今后的發(fā)展中必將占有重要的地位。但對于規(guī)范中荷載工況的具體選取細節(jié)仍不明確、落煤筒裂縫控制未給出具體計算方法等問題仍需要相關工作者及設計人員在今后的設計研究工作中進一步明確。 </p>&