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4.1 荷载分类与组合
4.1.1 煤炭工业地面建筑结构上的荷载,可按下列要求分类:
1 结构自重、土压力、预应力、固定设备的自重、地基变形、焊接变形等永久荷载;
2 楼地面活荷载、屋面活荷载、积灰荷载、吊车荷载、车辆荷载、风荷载、雪荷载、冰荷载、堆料荷载、设备安装检修荷载、设备运行产生的动荷载及设备中的物料荷载、管道荷载、水压力、设备拉力、温度作用等可变荷载;
3 火灾、爆炸力、撞击力、断绳等生产事故产生的偶然荷载;
4 地震作用。
4.1.2 煤炭工业地面建筑结构应根据使用期间和检修过程中可能同时出现的荷载作用,并按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行效应组合,同时应取各自最不利的效应组合进行设计。
4.1.3 煤炭工业地面建筑结构设计时,应根据持久设计状况、短暂设计状况、偶然设计状况、地震设计状况等分别进行下列极限状态设计:
1 持久设计状况、短暂设计状况、偶然设计状况、地震设计状况,均应进行承载能力极限状态设计;
2 持久设计状况,尚应进行正常使用极限状态设计;
3 短暂设计状况和地震设计状况,可根据需要进行正常使用极限状态设计;
4 偶然设计状况,可不进行正常使用极限状态设计。
4.1.4 进行承载能力极限状态设计时,应根据不同的设计状况分别采用基本组合、偶然组合或地震组合。
4.1.5 进行正常使用极限状态设计时,应根据不同的设计要求分别采用标准组合、频遇组合或准永久组合。
4.1.6 煤炭工业地面建筑结构荷载效应组合除应符合本标准的规定外,尚应符合现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153、《建筑结构荷载规范》GB 50009、《建筑抗震设计规范》GB 50011和《构筑物抗震设计规范》GB 5019l、《建筑地基基础设计规范》GB 50007和《钢筋混凝土筒仓设计标准》GB 50077的有关规定。
4.1.7 煤炭工业地面建筑结构的重要性系数应根据结构安全等级按表4.1.7的规定采用。
4.1.8 煤炭工业地面建筑结构的荷载调整系数应根据使用年限按表4.1.8的规定采用。
4.1.9 结构整体稳定、倾覆和滑移应分别按基本组合和偶然组合进行验算。
4.1.10 基本组合的荷载分项系数,应符合下列规定:
1 永久荷载的分项系数应符合下列规定:
1)当永久荷载效应对结构不利时,永久荷载分项系数应取1.3;
2)当永久荷载效应对结构有利时,正常情况下永久荷载分项系数应取1.0;结构的倾覆、滑移或漂浮验算,永久荷载分项系数应取0.9;抗浮验算时,地下水浮力荷载分项系数取1.0。
2 可变荷载的分项系数,应符合下列规定:
1)正常情况下可变荷载的分项系数应取1.5;
2)标准值大于4kN/m²的屋、楼面的活荷载,可变荷载的分项系数应取1.4;
3)设备中物料的可变荷载的分项系数应取1.5;
4)堆(储)料荷载的分项系数应取1.4;
5)静水压力荷载的分项系数应取1.3,动水压力荷载的分项系数应取1.4;
6)温度作用荷载的分项系数应取1.0;
7)安装检修荷载的分项系数应取1.4;
8)设备拉力荷载的分项系数应取1.4;
9)断绳荷载的分项系数应取1.0。
4.1.11 本标准未予明确的可变荷载的组合值系数,应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的有关规定取值。
4.1.1 本标准荷载分类与现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009基本类似,仅在可变荷载部分增加了设备检修荷载、管道荷载、堆料荷载和设备拉力荷载,在偶然荷载部分增加了断绳荷载。矿井建筑的主要设备荷载、检修荷载、管道荷载、贮料荷载、设备拉力荷载、断绳荷载等应由工艺提供。
可作为永久荷载的洗选设备自重是指:跳汰机、动筛跳汰机、浅槽分选机、主(斜)轮分选机、重介分选机、弧形筛、过滤机、加压过滤机、磁选机、压滤机、浮选机(柱)、破碎机、振动筛、离心机等。因为设备安装使用后,一般情况下是不会改变位置的,设备荷载符合永久荷载的特性,所以设备自重可作为永久荷载,但是设备中的物料为活荷载。
4.1.3~4.1.5 这三条内容是根据现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153-2008的规定编制的,该标准增加了地震设计状况。
4.1.7、4.1.8 这两条给出了煤炭工业建筑结构的重要性系数和根据不同使用年限的荷载调整系数,系根据现行国家标准《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068-2018确定的。
4.1.9 本条强调了必须按偶然组合验算结构的整体稳定、倾覆和滑移。在设计规定的偶然事件(如断绳事故)发生时和发生后,结构应保持必要的整体稳定性,即结构可发生局部破坏或失效但不应整体倒塌。
4.1.10 本条为强制性条文,必须严格执行。本条补充了堆(储)料荷载、设备拉力荷载和断绳荷载的分项系数,并给出了偶然荷载作用下,验算倾覆、滑移或漂浮时永久荷载的分项系数。现行国家标准《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068-2018对恒荷载、活荷载的分项系数做了大幅度提高,本标准据此也相应提高了恒荷载、活荷载的分项系数。鉴于煤炭工业建(构)筑物的楼面活荷载往往大于4.0kN/m²,且以检修荷载为主,参照现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009-2012的条文解释,对于大于4.0kN/m²的活荷载、堆(储)料荷载、动水压力荷载、安装检修荷载、设备拉力荷载等活荷载的分项系数仍然予以折减。同时,按照现行国家标准《建筑结构可靠性设计统一标准》GB 50068-2018的规定,取消了恒荷载为主时分项系数1.35的规定。
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