国家行业标准有色金属工业厂房结构设计规范

国家行业标准有色金属工业厂房结构设计规范内容摘要：

域的 楼面 （ 地 ） 面： 应按 生产 工艺的实际负荷计取 ，并 以均布活荷载 （或等效） 表示。 有色 金属 工业 矿山 、冶炼 、 加工 等 系统，其 楼 （ 地 ） 面 的生产操作或检修 荷载 ，应 由主体专业提供，并按照 本规范 附录 A、 B、 C的 有 关数据进行校核 ； 2． 生产 车间主要作 业 区平台的 操作 荷载不宜小于 ㎡； 3． 无设备（装置）配置、无生产操作要求 的平台；以及用于 工作人员（携带 常规工、器具）巡视、检查的走道 、 平台，其 活 荷载 值 不 应 小于 ㎡。 有色 工业 厂房， 下列 区域 建筑楼面上 的 操作 荷载 ， 应按相关专业荷载条件确定，并 不宜小于 以下限值 ： 1． 控制室 ㎡ ； 2． 低压配电室 ～ ㎡ ； 3． 高压配电室 ～ ㎡ ； 4． 化验室、试验室 ㎡。 【条文说明】 凡涉及变动的荷载取值，应根据配电 室建筑面积和配电 柜 型号选择，一般情况下，当建筑面积大于 60m2时宜取较小值。 车间办公楼活荷载不 应 小于 ㎡。 当设置有小型资料、档案 室 时活荷载不宜小于 ㎡。 车间办公楼走廊、门厅的活荷载不 应 小于 ㎡。 车间生活间（含更衣、沐浴、排班、入 厕、管理）及其走廊、门厅的活荷载不小于 ㎡。 动力（机器） 荷载 动力（机器） 荷载 是指 各类生产工艺 (机器、 装置 ) 设备 ，作用在其支承结构（含支架 基础）上的各 类 荷载 （或作用） ， 包括 静荷载 、动荷载以及 部分高温 （低温） (机器、 装置 )设备 的 温度作用。 动力（机器） 的静荷载 包括 ： (机器、 装置 )设备 本体 自重、 传动装置重量、充填材料重量、 隔热 （保温） 材料重量、支吊架及工作平台 重量以及 防 护装置 等附件 的重量。 上述 的 荷载值，应由主体专业负责提供。 动力（机器） 荷载为 生 产（ 机器、 装置） 设备 运动 时 ， 所产生的扰 力 、 扰 力矩等 值。 动力（机器） 荷载值（或其相关技术参数） 应 由 主体专业 负责 （协助） 提供。 【条文说明】 动力 （机器） 荷载为生产机械设备转动 、脉冲 或往复运动时，产生的惯性力、惯性力矩 — 通称扰力、扰力矩等作用值。 对于一般较简单的旋转运动类设备的扰力值，可依据设备的几个相关参数，通过计算取得。 如 旋转 类 机器 (工作转速≤ 3000 rad/min)的扰力可按下列公式计算： Pd==Qγ 0ω e2 式中 Pd—— 惯性力 (扰力 )（ kN） Q—— 机 器 转动部分的重量（ kN） γ 0—— 机 器 转动部 分可能的 偏心距（ m） ω e—— 机 器 扰力 的 圆频率 （ rad/s） 生产工艺 (机器、 装置 )设备 温度作用包括：热膨胀 （低温收缩） 时作用于支座面上的摩擦力，管道热伸长时所产生的力和力矩以及由管道滑动支架传来的摩擦力。 上述作用（荷载）的相关参数和取值应由主体专业予以提供。 吊车荷载 厂房 吊车 的 竖向荷载 为同时出现的 两组 （ 最大轮压和最小轮压 ） 标准值， 应依照 生产工艺 设计选定的吊车设备的 样本 （ 或厂家提供 产品 资料 ），荷载值由主体专业负责确定。 【条文说明】 设计选用时，需要根据吊车的 工作级别、起吊吨位、吊车跨度等技术要求，按行业需求从所选定厂家提供的正规样本，查得吊车自重、轮压、外形尺寸等各类参数。 注意当前各生产厂家产品的差别，特是新型产品参数差异较大。 因此，相关的参数应经核定后再采用。 厂房 吊车水平荷载分为吊车 纵 向水平荷载和吊车 横 向水平荷载。 荷载 取值 应符合国家 现行 标准《建筑结构荷载规范》 GB50009 的 有关规定。 厂房 吊车的工作级别 应 根据国家 现行 标准《起重机设计规范》 GB3811 划分， 由主体专业负责确定并提供。 吊车工作级别与其 相关 对照，详见本规范附录 F。 【条文说明】 按现行的国标《起重机设计规范》 GB3811 规定，以起重机（吊车）的运行次数比率（即运行频率）和其载重状态比率（即满负荷的几率）两个参数为依据，将厂房吊车的实际使用状态划分成 A1— A8八个级别。 设计选用时， 主体专业 需要 根据使用的要求， 对吊车的工作级别 予以明确，并 核定后采用。 厂房 多台吊车的组合及其折减系数 ： 1． 当计算吊车竖向荷载时，对 单跨厂房一层吊车的 每个 排架， 参与组合的吊车不宜多于 2台 ； 对多跨厂房一层吊车的每个排架，参与组合的吊车不宜多于 4台； 2． 当计算吊车水平荷载时， 对于每个厂房排架，参与组合的吊车不应多于 2 台； 3． 当厂房内仅用于检修某装置，只需配置 1台吊车，且不具备增加吊车的可能时，可按照实际计算； 4． 当计算双层吊车的厂房排架时，吊车的竖向荷载和横向水平荷载应按下列规定确定： 1） 在单跨厂房 的双 层吊车 竖向荷载计算中 ，参与组合的吊车不宜多于 3 台； 2）在多跨厂房的双层吊车竖向荷载计算中，宜按上层和下层吊车分别不多于两台进行组合和计算，下层吊车满载时，上层吊车应按空载计算；上层吊车满载时，下层吊车的荷载不应计入； 3）计算多台吊车水平荷载时，参与组合的吊车台数不应多于 2 台。 5． 框排架计算时，多台吊车的竖向荷载和水平荷载标准值，应按国家现行标准《建筑结构荷载规范》 GB50009 的有关规定，乘以折减系数。 带导向轮及无横向运行小车等特种吊车的相关资料应由主体专业负责提供。 当计算 厂房 吊车梁及其连接部分的强度时，吊车竖向荷载应乘以动力系数。 应符合国家 现行 标准《建筑结构荷载规范》 GB50009 的有关规定。 工业炉 （窑） 基础荷载 生产工艺使用的各类 工业炉 （窑），其 基础荷载 应 包括垂直荷载和水平荷载。 垂直荷载由基础自重、炉体自重、 炉体内衬、炉内物料及炉体上附加的平台 荷 重等组成；水平荷载由 温度 等作用 引起。 相关资料应由主体专业负责提供。 【条文说明】 工业炉（窑）基础除了上述荷载外，对于地震区且体型高大的工业炉（窑）基础，尚应考虑地震作用；处在露天的工业炉（窑）的基础，尚应计算风荷载引起的水平力和弯矩值。 当 某些 具有动力特性 的 炉（窑） 基础 工程 设计时，应按动 力（机器） 荷载取值，相关计算的参数应由主体专业负责 （协助） 提供。 【条文说明】 某些 大型 有色金属 冶 炼 炉（窑）， 通过施加富氧、热风等高速 气流 ，对炉窑内的 熔融体进行 强力搅拌、 高效 冶 炼。 致 炉窑内的熔融体 以 水平、 旋转 等多个方向剧烈 运动（脉冲） ， 产出不平衡扰力或扰力矩， 当 其 能量达到 足够大 且扰频率与炉体 （支承结构）自振频率接近 时，炉（窑）本体 和支承结构 会发生强力振动。 并 通过支承结构、基础、地基， 进一步 传递、放大 ，使 厂房 结构 的正常使用 受 到 影响。 近年来，我国在与国外 有关公司合作设计 或独自工程建设 中，出现过数次上述质量问题， 均 进行了结构的加固处理， 必须予以重视。 管网荷载 管网 荷载 包括垂直荷载 ， 是 由 管道、配件、保温层及管内介质等 重量 （含管道试压增加的重量） 构成； 水平（ 多个方向）荷载， 是 由 摩擦力和 介质脉冲 作用 等组成。 各类 管网 荷载 均 应 由主体 专业 负责 提供。 【条文说明】 管网荷载是指生产工艺的各类介质管线，由于管线内的压力差、脉冲、温度及 其摩擦力等作用在管道支架（管桥）或结构上的垂直荷载、水平荷载以及扭矩。 （ 需要 防止 将某些内力当成外力，要引起注意） 相关的参数和取值应有主体专业提供。 此外，对于复杂、高大的管道支架（管桥），还需要计算风荷载，以及地震作用（地震区时）。 大型综合管网 设计 中， 应 考虑各类管道共架敷设的 相互 影响。 在 荷载 组合时，宜 考虑其牵制作用 ，牵制系数按 照有关规定采用。 贮料荷载 贮料荷载 分垂直荷载和水平荷载， 通常垂直荷载 主要 由 框架结构 承担，而 水平荷载及 部分垂直荷载由贮仓 结构 及构件承担。 贮料荷载应考虑 生产物料具体的 装卸方式、贮料粒径、 重力密度、内摩擦角、含水率、 装料落差等 多种因素 的影响 ，相关的计算参数应由主体专业 负责 提供 ， 并 与本规范附录 D比照核定。 当计算 筒仓 结构时 ，相关荷载的取值尚 应符合 国家现行标准《钢筋混凝土筒仓设计规范》 GB 50077 的有关规定。 【条文说明】 贮仓结构计算时各类设计荷载的取值 ，应依据具体工程中仓体型式、仓体构造、仓体材质以及贮料的物理特性、参数，按照相关技术规范规定选用。 对于钢筋混凝土筒仓的有关荷载值，应符合国家现行标准《钢筋混凝土筒仓设计规范》 GB 50077 的有关规定。 其中需要关注的是以下荷载（作用）： 1． 当仓底设有多个卸料口时，应考虑偏心卸料所产的附加荷载作用； 2． 当粉状贮料使用压缩空气输送入仓时，应考虑气压的附加荷载作用； 3． 当仓底设有高速气动设备进行卸料时，应考虑仓底装料压力的影响； 4． 卸料设备对贮仓产生较大振动及冲击影响。 此外，对于 用 在 贮存煤粉的筒仓，尚 应考虑意外的防爆压力（偶然荷载）详见本规范第。 其它荷载 屋面活荷载、积灰荷载、风荷载、雪荷载等 类 荷载，应符合国家现行标准《建筑结构荷载规范》 GB50009 以及工程所在地区相关法规的有关规定。 【条文说明】 鉴于近些年世界气候异常，某些地区出现罕见的极端天气。 另外部分边远地区有着特殊自然条件，因此在风荷载、雪荷载等数值上会有较大的变化或差异。 为此，在某些工程所在地区 (如湖南 )，经工程主管部门正式发文，规定了相关的荷载取值和有关要求，工程设计应符合国家现行标准《建筑结 构荷载规范》 GB 50009 的有关规定，并结合现场实际执行工程所在地区有关法规。 此外在涉外工程项目中，由于所采用的标准体系不同，风荷载、雪荷载等 标准值的取值定义不一样，其 数值差异很大 （有时相差超过 50%）。 因此， 当涉外工程设计采用国内标准进行设计时 ,须结合各国规范对基本风 （雪） 压的定义 进行仔细研究，并通过 换算关系加以 采用 ， 同时还应当 注意协调好相关 的各项 技术措施。 当 工程结构进行 安装 、 检修时， 其 吊装荷载 应 依据现场实际情况选用。 位于 一般生产作业场所的 栏杆 ，设计 水平 推力 顶部 取。 验算道路、桥隧、档土墙、水工结构时，应根据实际情况选用相关的汽车（火车）荷载、土体和液体压力等荷载。 矿山 井塔 当为多绳提升时，应分别计算摩擦轮的 工作荷载、制动器荷载以及事故荷载。 矿山当为 井架 提升时 ， 应计算 提升工作荷载、钢绳罐道工作荷载、防坠钢绳工作荷载等。 有关 荷载应符合国家现行标准《矿山井架设计规范》 GB 50385 等的有关规定。 【条文说明】 有色金属 大中型 矿山工程中，广泛采用多绳卷扬机井塔提升运输，它具有系统简化、效率较高，使用安全，提升能力大，深度超 过千米诸多优点。 井塔结构是矿山工程设计重要的内容，有关设计的各类荷载应符合相关规范的规定。 另外， 还有作为配合卷扬机落地配置的井架 提升 运输方式 ， 它具有避免建设高大的建、构筑物、工期较短的长处。 也是矿山工程设计重要的内容，有关设计的各类荷载， 应符合 现行国家标准 《矿山井架设计规范》 GB 50385 等 的有关规定。 有色金属工业生产中的 偶然荷载 ， 应根据 生产工艺 的 具体 实 践 ，通过必要的实验模拟或相关的工程经验选用。 【条文说明】 有色金属生产中往往可能会出现（或发生）泄爆、撞击、爆炸、火灾等各类事故。 对 于其作用的大小，危害的范围及其严重程度，以及发生的几率，目前尚无确切的资料（数据）。 为此只能根据 生产 实 践 ，由实验模拟 、论证 或工程经验取得。 还可参考相关标准，选用有关荷载参数。 目前，对于 储存 煤 粉的筒仓其防 爆炸的验算， 我国现行电力行业标准《火力发电厂煤和制粉系统防爆设计技术规程》 DL/T 5023 中已有相关 的规定， 其 泄爆压力一般取≥ ㎡ ，可参照选用。 5 结构的间接作用 【 条文说明】 一般将荷载类的作用称为直接作用，将非荷载类的作用 称做间接作用 ，间接作用是指引起结构附加变形或约束变形的 原因。 温度 作用 有色金属 工业建（构）筑物 的 温度作用 有 以下类型： 1． 由于 工艺设备（装置）、 管道 等的 炙热、烘烤、 膨胀 等 ，对其支承结构产生 固定水平力、 滑移摩擦力； 2． 低温反应装置、室外 敞开容器发生冻胀、 收缩等，引起结构的作用； 3. 超长、超大的结构和结构构件在 环境 温度变化 时，引起结构自身的变形及应力。 【条文说明】 温度变化时一定会引起结构的变形，但不一定产生应力，只在受到约束时才会发生构件受力。 工程上一般可通过采取构造措施，减少其作用，但当该作用足以导致结构构件损害时，就必须考 虑其影响。 一般由于工艺、设备引起的影响，应由主体专业提供相关技术参数。 对结构或构件自身。