矿槽的混凝土结构设计（喀钢）目录一．矿槽的功能及工艺流程 (2)二．矿槽设计所需的基本信息 (2)三．几个等级的确定及如何定义矿槽的结构形式..............2~3 四．荷载(一).按每层划分.........................................3~5(二).立面管道支架荷载...................................5~6 五．矿槽结构计算(一)．常规计算方法1.整体计算..............................................6~92.贮仓本体计算 (9)3.基础计算..............................................9~104.目前常规计算的不易解决的的难题 (10)(二)．其他计算方法......................................10~11 六．构造要求(一).基础...............................................10~11(二).支承柱.............................................11~13(三).横梁...............................................13~14(四).振动筛层 (14)(五).筒仓...............................................14~17(六).电葫芦节点 (17)(七).拉梁的设置应注意的问题 (17)七．附图01-13...........................................18~30一．矿槽的功能及工艺流程。
矿槽---从槽前转运站输送过来的矿石和焦炭，经过筛选分类，把符合要求的物料经中央转运站送往高炉，把不符合要求的物料输送到烧结。
见01-03图。
二．矿槽设计所需的基本信息1．以喀钢工程的为例基本数据2.工艺资料（炼铁）、钢结构资料、建筑资料、通风专业资料、电力专业资料等。
三．几个等级的确定及如何定义矿槽的结构形式1．矿槽的设计使用年限为50年。
见《建筑结构可能度设计统一标准》（GB50068-2001）（1.0.5条）。
2.根据《钢筋混凝土筒仓设计规范》(GB50077-2003)3.矿槽结构形式的定义及抗震等级的确定根据《构筑物抗震设计规范》（GB50191-2012），最大竖壁跨高比=10/4.8=2.08,小于2.5。
喀钢矿槽混凝土结构高度为22.3米，所以矿槽结构形式应定义为设筒仓的框架结构，结构抗震等级为一级。
（审核要点）（见06图）特别说明：该项与《构筑物抗震规范》中的9.2.12条矛盾。
规范组答复意见如下：两个地方确实有些矛盾，但6.1.2条是强制条文，按规范要求应该严格执行，9.2.12中的程度用词是可，所以，是适当放松了。
总体来说，一级偏严了，但一般还是按一级执行。
个人意见：可按二级抗震等级计算，按一级采取抗震构造措施。
讨论意见：有外审时按一级采用，喀钢按二级。
4.混凝土构件的环境类别《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）3.5.2条。
四．荷载（一）.按每层划分：1.3.800平面称量漏斗层（见04图）1）.称量漏斗设备荷载2）.溜管支架荷载3).皮带机支腿荷载4).皮带机尾轮荷载5).钢结构通廊荷载个人建议：建议钢结构专业把荷载性质提清楚，如恒、活、风、地震、摩擦力等，以便结构计算时组合。
6）平面均布荷载工艺提4KN/m2为检修荷载，日常工作时均布荷载可按2KN/m2。
2.7.050平面震动筛层（见05图）1）.溜管支架荷载2）. 除尘罩荷载3）. 轨道上轮压荷载（含振动筛荷载）说明:振动筛工作时，以4个轮子做支点把动荷载传到轨道上，并以轨道夹加以固定，检修时顺着轨道推走。
这里要考虑动荷载系数（如果厂家资料未包含动力系数），但是工艺提的振动筛超载系数1.5为振动筛启动的偶然荷载，计算时可以不考虑。
由于该设备震动较大，设计时该区域的梁要布置较为密集，板厚加大（建议不小于150mm，设双层双向钢筋网）。
（审核要点）4）. 平面均布荷载，同上3.矿槽料仓平面层（见06图）1）.料重2）.电葫芦荷载当进行抗震计算时，可不计入吊车悬吊物的影响。
3）.阀门和给料机荷载4.焦丁仓顶部平面层（见07图）1）.皮带机头轮荷载2）.钢结构通廊荷载3）.电葫芦荷载4）.皮带机拉紧装置荷载5）.溜管支架荷载6）. 平面均布荷载（同上）5.槽上供料平面层（见08图）1）.皮带机头轮荷载2）.皮带机支腿荷载3）.卸料孔皮带机驱动设备荷载4）.轻钢蓬钢柱脚荷载仓上建筑做成钢结构的好处：详见《构筑物》规范第9.1.4条。
提示：钢结构设计时，是否考虑鞭梢效应5）.钢结构通廊荷载6）. 平面均布荷载（同上）(二).立面管道支架荷载（见08图）由钢结构专业提供五．矿槽结构计算结构的规则性判断参见《转运站的设计》（一）．常规计算方法1.整体计算1).两种工况的计算：①. 考虑地震作用a).平台荷载按2KN/m2考虑，这里不考虑检修荷载；讨论意见未最终确定（只考虑积灰荷载，不考虑活荷载）b).吊车荷载：只考虑电葫芦自重，不考虑吊车悬吊物的影响；c).储料荷载根据《筒仓规范》及其条文说明其重力荷载代表值取其总重的80%（≈0.9*0.9）。
PKPM计算时，程序默认的计算重力荷载代表之中活荷载组合值系数为0.5，现假设贮料总荷载为P，输入程序中的活荷载应为Pe=P*0.8/0.5=1.6P。
由于程序输入是，一般把此荷载加在深梁顶面，其重心偏高，计算时偏于保守。
讨论意见：Pe=P*0.75*0.9/0.5=1.35P(PKPM输入值)《构筑物抗震规范》也有此规定贮料荷载的施加方法、阵型的选取和周期调整系数（《构筑物抗震规范》的6.2.2条第5、6、7项。
d).根据《构筑物抗震规范》6.2.26及6.2.27要求, 有筒仓的钢筋混凝土框架弹性层间位移和弹塑要求更严格e).矿槽结构抗震计算时不考虑风荷载作用讨论意见：抗震计算结果来确定梁和柱的截面尺寸与配筋②. 不考虑地震作用a).平台荷载按4KN/m2考虑；b).吊车荷载：考虑电葫芦自重及吊车悬吊物的影响；c).储料荷载按规范输入的荷载应为Pn=P*0.9*1.3/1.4=0.84P如果按工艺提资料，其充盈系数为0.75（不同与规范0.9），输入的荷载应为Pe=P*0.75*1.3/1.4=0.70P。
讨论意见：非抗震计算结果用于板的配筋。
d).风荷载2.贮仓本体计算目前，一般都是用自编程序进行槽仓的计算（含深梁计算，能出计算书）该程序未考虑闸门（2.75t）和给料机（1.4）对仓口的拉力影响，由于该荷载较小，对槽仓的总体计算影响不大。
讨论结果：深梁静力计算（自编软件）与PM结合相比较取大值3.基础计算1）.根据《构筑物抗震规范》，矿槽基础可不进行抗震承载力验算2).矿槽基础的沉降要求（《筒仓规范5.4.3》）4.目前常规计算的不易解决的的难题根据《筒仓规范》5.4.1第4条：讨论结果：暂不执行（二）．其他计算方法1.PKPM公司开发的筒仓结构设计分析软件《SILO》该软件单机版价格为1万元人民币，但不能解决基础不均匀沉降引起仓体倾斜对支撑结构产生附件内里问题。
2.SAP建模计算能直接定义组合值系数和分项系数，能直接计算出仓体内里，能能解决基础不均匀沉降引起仓体倾斜对支撑结构产生附件内里问题。
缺点是计算时间长，对软件熟悉度要求较高。
六．构造要求（一）.基础（根据《构筑物抗震规范》）主要目的是加大基础的刚度，使其对支承柱有很好的嵌固作用。
除上述特殊要求外，矿槽基础一般采用独立基础形式。
（二）.支承柱1.轴压比要求建筑物(GB50011)要求构筑物（GB50191）要求2.纵向钢筋最小配筋率和总配筋率的要求建筑物(GB50011)要求构筑物（GB50191）要求3.箍筋构筑物（GB50191）要求（三）.横梁（《构筑物抗震规范》9.3.1.条）规范9.3.1条特指的横梁的范围规范组的意见：原则上说，不管是哪一层，只要与支承柱连接，都是横梁，在9.3.1中特指的，主要指筒的支承柱下面的横梁，就是你图中的下面那个。
因为柱支承的筒仓震害多，横梁的目的是增加整体刚度，增加超静定次数，防止刚度突变，耗能等。
所以如果满足不了，可采取加大柱尺寸，加不同形式的斜撑，把基础连接处做成刚接等。
横梁讨论结果：鉴于横梁的尺寸要求按规范要求难于满足，规范也未强制按此执行，故可按正常情况设定横梁的位置与尺寸（四）振动筛层设计时振动筛区域的梁要布置较为密集，板厚加大（建议不小于150mm，设双层双向钢筋网）。
讨论结果：设备下面加设隔震垫这样的措施对于减振的效果较于明显（五）.筒仓1）.筒仓的竖壁根据《筒仓规范》1.0.3条:喀钢工程矿槽筒仓为高壁简仓根据《筒仓规范》要求配筋形式为：《混凝土规范》要求配筋形式为：（严于《筒仓规范》）目前我们仓壁施工图绘制基本以《混凝土规范》为依据（见10图）2）. 漏斗对于钢筋混凝土筒仓漏斗的配筋，《筒仓》做了如下要求：钢筋混凝土筒仓漏斗配筋参见11图3）.内衬一般认为物料冲击的主要是斜壁，所以一般斜壁是都要包衬板的，竖壁主要受摩擦力，可以不用做衬板。
目前常用的两种内衬做法：①.挂钢筋网片，涂抹高强耐磨料（土建出图）②. 砌铸石板或微晶板（工艺出图）讨论结果：喀钢工程要设专题讨论土建与工艺的分工（六）.电葫芦节点（见12图）要包含平面模板（含埋件）、剖面模板、节点详图、悬挂吊的起重量，轨低标高和轨道型号等内容（七）.拉梁的设置应注意的问题（见13图）1）.拉梁的设立不能影响矿槽内悬挂掉的运行2）. 拉梁的设立应避免与矿槽相连的皮带通廊相碰撞3）.拉梁的设立考虑楼梯间的布置工业建筑院刘轶群2013-5-7。