漳南选煤厂主厂房结构设计小结

邢锦朝++赵敬敏

摘 要：在选煤厂主厂房设计中，结构设计是个非常重要的环节，科学而合理的结构设计能有效的保证工艺稳定高效的运行。本文笔者将结合漳南选煤厂工程实例，对主厂房的结构选型及布置进行论述，并提出消除或减弱振动影响的措施和方法。

关键词：选煤厂；结构选型；结构布置；隔振缝

一、工程概况

漳南选煤厂位于河北省邯郸市磁县，本工程所处场地土层为：①层为杂填土，不应作为持力层。②层为粉质粘土，地基承载力特征值200kPa。③层为卵石层，地基承载力特征值350kPa。基本风压为Wo=0.40kN/m2，（50年重现期）；基本雪压为So=0.35kN/m2，（50年重现期）。本场区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g，设计地震分组为第一组。结构设计以此为依据对主厂房进行抗震设防。建筑物安全等级为二级。

二、结构设计

（一）结构选型

地面生产系统主要由准备车间、原煤仓、主厂房、产品仓、矸石仓、浓缩车间、转载点、卸载点及与各建（构）筑物相连的带式输送机栈桥等建（构）筑物组成。其中主厂房结构设计是个非常重要的部分。

本工程主厂房采用钢筋混凝土框架结构，平面尺寸48.5m×21.0m，檐口高度22.1m。柱子及楼面梁板采用钢筋混凝土结构，屋面采用轻钢结构，上铺100厚岩棉彩钢板。墙体材料为轻质砌块，钢筋混凝土独立基础。

钢筋混凝土框架结构具有空间布置灵活、整体刚度大的优点，并且能够很好的进行力的传递，无论是在竖向荷载还是水平荷载的作用下都能表现出良好的承受能力。另外框架结构的施工技术也越来越完善，用于框架结构计算的设计软件也较为成熟，因此本工程采用框架结构是合理的，能够在很大程度上保证结构的使用性和安全性。为满足工艺专业对设备检修的要求，需要在主厂房中设置起重机，这就要求厂房做大空间布置形式，因此采用轻钢结构的屋盖形式较为适合。

（二）结构布置

选煤厂的主厂房内会布置很多机械设备，这些设备往往产生的荷载较大，其中驱动电机、离心机、振动筛等设备在工作时会产生很大的振动荷载，因此在结构布置时应充分考虑工艺要求和设备产生的荷载要求，在保证结构安全性的同时，又要为工人提供一个舒适的工作环境。结构布置时应遵循以下几点原则：

1.主厂房的振动荷载是在设计中需要重点考虑的因素。振动设备处应设置专门的受力构件，以保证设备的基座与承重构件之间能够紧密、可靠的连接。例如：在设备预埋安装螺栓的位置，布置相应的承重梁，通过调整梁的强度和刚度，不仅满足结构受力要求，还要保证结构与设备不发生共振现象。施工时设备基座、楼板和承重梁的混凝土应采用整体浇筑的方式，这样既提高了结构的整体性，又在受力上能够保证荷载均匀准确的传递到主要受力构件上，从而避免了因出现局部受力过大而造成的结构破坏。

2.主厂房的结构设计，不仅要满足结构的使用要求或者工艺设备的运行要求，同时还要根据设备布置情况，确定最科学合理的预留孔定位。根据规范规定，在有安装孔的位置均布活荷载标准值按10kN/m2考虑。

三、消除或减弱振动影响的结构措施

主厂房内设备运行时，所产生的振动很容易在楼板处产生叠加或共振现象，这样不仅会对结构的安全造成影响，还会严重影响到精密仪器设备的正常运转或工作人员的身心健康。因此，应在结构设计中采取有效的措施来消除或减弱振动。

（一）设置隔振缝

选煤厂的主厂房中通常会布置有控制室、配电室或化验室等，这些附属房间设置着精密的仪器，在较大的振动下这些仪器很容易出现问题，甚至造成破坏，因此这些房间对振动提出更高的要求。例如本工程厂房内设置有控制室及配电室，为消除振动对电气设备所带来的损害，结构上设置了隔振缝。通过设置隔振缝，将振动设备楼层与这些附属房间脱开。这样就隔断了振动的传播路径，消除了振动对精密设备的影响。设置方法为：在振动设备的楼板与附属房间的楼板之间设置双梁，并且在双梁中间留出一定的缝隙，根据不同情况，缝隙的宽度可进行适当调整，一般情况下缝隙的宽度不应小于50mm，如图1所示。

（二）增大梁板刚度

另外本工程还通过增大梁板的刚度来消除或减弱振动对结构的影响。增大梁的刚度：通过计算，使梁的自振频率大于设备的振动频率，这样就避免了共振的产生，通常这样计算确定的梁截面比按承载力计算的大很多。增大板的刚度：（1）楼板的厚度不宜小于150mm，尽量增加楼板次梁的数量，减小楼板的跨度。（2）在楼板配筋时，对于设备振动较大的位置，尽量采用双层双向布置的形式，从而提高楼板的整体刚度，还可以减少楼板出现裂缝。（3）主厂房的设备预埋螺栓的布置往往是不规则的，对于无法布置次梁的预埋螺栓，可以将该处楼板厚度增加至螺栓锚固所需的厚度。

四、结语

本文结合主厂房设计实例，从结构选型及结构布置等方面来探讨，并采取有效措施消除或减弱了振动对结构的不利影响。可为同类工程提供参考借鉴。

参考文献：

[1] 选煤厂建筑结构设计规范 .GB 50592-2010.

[2] 煤炭洗选工程设计规范 .GB 50359-2005.

[3] 高容平 .如何预防钢结构厂房的设计缺陷 [J]. 科技创新导报，2011（07）：30-31.