1、UDC 中华人民共和国国家标准 P GB 50385 - 2006 矿山井架设计规范Code for design of the min headframes 070319000007 2006 - 08 - 24 发布2006 -12 -01实施中华人民共和国建设部联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疲总局中华人民共和国国家标准矿山井架设计规范Code for design of the mine headframes GB 50385 - 2006 主编部门:中国煤炭建设协会批准部门:中华人民共和国建设部施行日期:2 0 0 6年12月1日中国计划出版社2006北京中华人民共和国国家标
2、准矿山井架设计规范GB 50385-2006 女中国煤炭建设协会主编中国计划出版社出版(地址g北京市西城区木樨地北里甲11号国宏大厦C座4层(邮政编码:100038电话:6390643363906381) 新华书店北京发行所发行世界知识印刷厂印刷850X 1168毫米1/32 1. 875印张43千字2006年11月第一版2006年11月第一次印刷印数1-20100册食统一书号:1580058 821 定价:10. 00元中华人民共和国建设部公告第470号建设部关于发布国家标准矿山井架设计规范的公告现批准矿山井架设计规范为国家标准，编号为GB50385-2006.自2006年12月1日起实施。
3、其中，第1.O. 3、4.1.3(5)、4.1.4(1)、4.2.4(1)、4.2.5条(款)为强制性条文，必须严格执行。本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。中华人民共和国建设部二00六年八月二十四日前言本规范是根据建设部建标函2005J124号文件关于印发( 2005年工程建设标准规范制定、修订计划(第二批)的通知的要求，由煤炭工业嘟嘟设计研究院会同有关单位编制而成。在编制过程中，规范编制组进行了广泛的调查，对井架的使用情况和存在的问题进行了分析、研究，并借鉴了国外的有关资料，广泛征求了设计、施工、生产、科研和教学等单位的意见。最后，由中国煤炭建设协会组织审查定稿。本规范
4、共分6章，内容有:总则、术语和符号、布置与选型、荷载、计算、构造。本规范以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，由煤炭工业郎嘟设计研究院负责具体内容解释。本规范在执行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验，注意积累资料，随时将意见和建议反馈给煤炭工业郎郭设计研究院矿山井架设计规范编制组(地址:河北省部郭市溢河北大街114号，邮编:056031;E-mail:zmhdsjyahoo. com. Cll;传真:0310-3014959)，以供今后修改时参考。本规范的主编单位、参编单位和主要起草人:主编单位:煤炭工业部嘟设计研究院参编单位:中煤国
5、际工程集团南京设计研究院煤炭工业西安设计研究院煤炭工业合肥设计研究院煤炭工业济南设计研究院清华大学建筑设计研究院 1 北京工业大学主要起草人:邵一谋王宗祥(以下按姓氏笔画为序) 2 马中成马宝民于鲁辉王志杰冯益孝孙祥朱杰利朱晓辉李力陈宏张旭东张晓四袁耀明黄唯学蒋晓飞目次-1inudny-1lnLAAAAFOndn60 14L。Lqcobgon，QU叮EAttA唱EEAEA唱EEA。/。，hMn，内，。，。/。r/内/接川3号型则置置型件.类合.定算算计.定连刊则符. 韭原布布选构载分组算规计计设造规与.刊明和语号与置向面构助载载般架撑础般点础词兑术符i布竖平结辅荷荷一立斜基一节基用、1语置总术
6、JJ布JJJJJ荷JJ计JJJJ构JJJ脯条qoqdququAAS也只dFhdFhdkBfT刀123456本附1总则1. 0.1 为了统一矿山井架结构的设计原则和技术标准，使井架设计做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量，制定本规范。1. O. 2 本规范适用于矿山立井钢结构和钢筋棍凝土结构井架的设计，不适用于木井架、砖井架和斜井井架的设计。1. O. 3 井架设计的安全等级应为二级。1. O. 4 井架抗震设防类别，应符合现行国家标准构筑物抗震设计规范)GB50191的规定。1. O. 5 井架生产的火灾危险性应为丙类，结构的耐火等级应为二级。当井口房的承重构件及非承重外墙为非燃烧体时，
7、井架结构构件的耐火极限可降低到0.25h。1. O. 6 井架设计应从实际出发，合理选择材料和结构方案，积极推广新技术、新工艺，应方便制作、安装及维护。1. O. 7 井架设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行的有关标准的规定。 1 2 术语和符号2. 1术语2. 1. 1 井架headframe 安装天轮及其他设备的构筑物。2. 1. 2 主井井架main shaft headframe 位于主井井口用作提升煤炭、矿石的构筑物。2. 1. 3 副井井架auxiliary shaft headframe 位于副井井口用作上下人员、提升肝石、下放材料和设备的构筑物。2. 1. 4 混合井井架co
8、mbination shaft headframe 兼有主井井架和副井井架功能的构筑物。2. 1. 5 凿井井架sinking shaft headframe 开凿井筒时用以悬挂吊盘、风筒等凿井设备，提升肝石、下放材料的构筑物。2. 1. 6 井架高度headframe height 井颈顶面到井架最上面天轮轴中心之间的垂直距离。2. 1. 7 井架总高度total height of headframe 支承框架顶面至天轮起重架横梁顶面之间的垂直距离。2. 1. 8 天轮sheave wheel 设置在井架顶部，承托提升钢绳的导向轮。2. 1. 9 天轮平台sheave wheel plat
9、form 井架顶部安放天轮的平台。2. 1. 10 立架guideframe 固定罐道，对提升容器起导向作用的结构，也称导架。2. 1. 11 斜撑backstay 2 承受提升荷载的主要承重结构，也称斜架。2. 1. 12 支承框架bearframe 支承井架立架的承重结构，也称立架底梁。2. 1. 13 罐道guide 提升容器在立井井筒及井架中上、下运行时的导向装置。2. 1. 14 防撞梁bumper beams 提升容器过卷后防止冲撞井架构筑物的装置。2. 1. 15 托罐装置kepgear 能将撞击防撞梁后下落高度不超过O.5m的容器托住的活动装置。2. 1. 16 防坠器safe
10、ty catch 提升钢绳或连接装置断裂时，防止提升容器坠落的保护装置。2. 1. 17 提升钢绳hoisting rope 悬挂提升容器，传递提升动力的钢绳。2. 1. 18 提升容器hoisting conveyance 罐笼、窦斗、吊桶等的总称。2. 1. 19 罐笼cage 装载人员和矿车等的提升容器。2. 1. 20 冀斗skip 直接装载煤炭、矿石、肝石等的提升容器。2.2符号2.2.1 荷载和荷载效应Gk一永久荷载的标准值4Qk、Wk一可变荷载的标准值;Ak、Fk-一一偶然荷载的标准值;SGk一一永久荷载效应的标准值;SQlk一一一第i个可变荷载效应的标准值;Swk一一风荷载效应
11、的标准值; 3 SGE一重力荷载效应的代表值;SAlk ，SA2k-一第1个、第2个偶然荷载效应的标准值;S-一提升钢绳的张力、荷载或荷载效应组合的设计值pSmax、Smin-一提升钢绳的最大、最小静张力;MG 抗倾覆力矩;MQ-二倾覆力矩;R-一结构构件承载力的设计值;C 结构或结构构件变形、裂缝的规定限值。2.2.2 几何参数D二一一天轮直径pH，h一二井架总高度、井架高度;L.、Lb立架柱轴线间的距离pm1、m2、r一-容器外形尺寸;G一提升钢绳的间距;一立架柱轴线至横梁内侧边缘的距离;C容器与横梁之间的净距离;d二二一冀斗卸载时的外伸部分尺寸;-钢绳中心线之间的夹角。2.2.3 计算系
12、数f一一运行阻力系数;#一-一挡风系数;r一凿井事故增大系数;Yo-结构重要性系数;YG-永久荷载或重力荷载的分项系数;w一风荷载的分项系数;YEH , YEV一一分别为水平、竖向地震作用的分项系数;YQi 第i个可变荷载的分项系数:Pc, -_ .一第i个可变荷载的组合值系数;Pqi一-_第i个可变荷载的准永久值系数。 4 2.2.4 其他X一一-平行于工轴的力;Y一一平行于y轴的力;Z一一一平行于z轴的力;Hz 钢绳张力的水平分力;Vz一一一钢绳张力的垂直分力;Rz一一一钢绳张力的合力。 5 3 布置与选型3.1布置原则3. 1. 1 井架布置应根据提升工艺、抗震烈度、环境条件、工程地质和
13、加工安装等的要求，并经技术经济比较后确定。3. 1. 2 有条件时，生产用井架应兼作凿井用井架。3. 1. 3 当井架采用井口附近预组装平移工艺或利用生产井架凿井时，宜采用双斜撑式井架。3. 1. 4 井架构筑物防雷设计，应符合现行国家标准建筑物防雷设计规范)GB50057的规定。3.2竖向布置3.2.1 井架总高度H，应由工艺确定。井架高度分段尺寸，应符合下列规定(见图3.2.1): 6 图3.2.1井架高度分段图。一支承框架;1-井颈;2一容器;3一悬挂装置;4-防撞梁;5-下天轮;6一上天轮;7-吊钩付一横梁;9-提升机1 井架高度h及总高度H可按下式核对:h=h +hz +h3 +h4
14、 +h5 (3.2.1-1) H=ho +h +hz +h3 +儿+h5+h6 +h7 (3.2.1-2) 式中h。一一支承框架顶面至井颈顶面的高度，应由工艺确定;h 罐笼提升时，可取井颈顶面至罐笼出车轨面的高度;寞斗提升时，可取井颈顶面至卸载口底的高度;hz一一罐笼出车轨面或冀斗卸载口底至提升容器上盘顶面的高度;h 过卷高度，应由工艺确定;h4一一防撞梁垫木底面至下天轮轴中心的高度;密闭井架，应包括密闭所需要的高度;h5 下天轮轴中心至上天轮轴中心的高度，应由工艺确定;儿上天轮轴中心至吊钩的高度，应由工艺确定;h7一一一吊钩至天轮起重架横梁顶面的高度。2 防撞梁垫木底面至下天轮轴中心的高度，
15、可按下式核对:陆h;+?(3.2.1-3) 式中叫一一提升容器上盘顶面至悬挂装置上缘的高度;D一一一天轮直径。3 当天轮直径大于或等于2m时，应设安装、检修用的天轮起重架，起吊的高度，可按下式核对:h6苟+2m(3.2.1-4) 3.2.2 立架节间高度及框口尺寸，应根据工艺要求和结构布置合理确定。3.3平面布置3.3.1 立架平面尺寸L.、Lb应满足工艺要求，但不宜小于立架高度的1/10，见图3.3.1。 7 图3.3.1立架平面尺寸图1一立架柱;2-横梁;3容器La注咛坐十计2b+2c(3.3川Lb二三n+d+2b十2c(3.3. 1-2) 式中La、Lb一一立架柱轴线间的距离，宜取100
16、mm模数进级;m 、mz、n二二容器外形尺寸;G一一一提升钢绳的间距;b一-立架柱轴线至横梁内侧边缘的距离;C一容器与横梁之间的净距，当工艺元要求时，对刚性罐道，应不小于120mm;对柔性罐道，应不小于200mm;d-冀斗卸载时的外伸部分尺寸，应由工艺确定，当工艺无要求时可取0。3.3.2 井架提升钢绳合力线，应在立架与斜撑之间，合力线宜接近斜撑平面的中心线。3.3.3 单斜撑式井架及双斜撑式井架，提升一侧的斜撑基础顶面中心线之间的水平距离，不宜小于井架总高度的1/303.3.4 天轮平台上的通道净宽，不应小于700mm，提升钢绳与平 8 台构件间的净距，不应小于100mm。3.4结构选型3.
17、4.1 井架一般可分为立架、斜撑、起重架、天轮平台、支承框架和基础等六部分。3.4.2 井架型式的选择，应符合以下原则:1 满足生产工艺要求，加工安装方便，占用井口时间短。2 结构简单，受力明确，传力简捷。3 当选择钢筋1昆凝土结构时，井架高度不宜超过30m。4 适应矿井服务年限及使用环境。3.4.3 井架按提升方式可分为单绳提升井架、多绳提升井架;按用途可分为主井井架、IIJ井井架和1昆合井井架;按结构材料可分为钢结构井架、钢筋混凝土结构井架等。常用的井架型式，可归纳为下列五种:1 单斜撑式钢井架。2 双斜撑式钢井架。3 四柱或筒体悬臂式钢筋混凝土井架。4 六柱斜撑式钢筋混凝土井架。5 钢筋
18、混凝土立架和钢斜撑组合式井架。3.5辅助构件3.5.1 井架结构，应考虑防撞梁、防坠器、托罐装置、缓冲装置、罐道及罐道梁、卸载装置、四角罐道和安全门等各类辅助构件的安装和联结要求。3.5.2 井架承受通风负压时，钢结构井架，可用钢板密封，钢筋混凝土结构井架，可用钢筋混凝土壁板或其他材料密闭。3.5.3 通往各平台的梯子，净宽不应小于600mm，斜度不宜超过600 ;在特殊情况下，可采用宽度不小于600mm的直爬梯，此时，应每隔0.8m装设扁钢做的防护笼。通向天轮平台的梯子，不宜布 9 置在接近提升钢绳的下方。3.5.4 天轮平台、检修平台等处周边及梯子两侧，应设置高1.2m 钢栏杆，天轮周边，
19、应为活动栏杆，梯子踏步及平台板，应采用防滑铜板。检修平台净高不宜低于2.20mo 10 4荷载4. 1荷载分类4. 1. 1 井架结构上的荷载，可分为下列三类:1 永久荷载:结构自重、设备重和地基变形等。2 可变荷载:提升工作荷载、钢绳罐道工作荷载、防坠钢绳工作荷载、平台活荷载、风荷载、起重架安装荷载、罐道梁工作荷载和凿井工作荷载等。3 偶然荷载:断绳荷载、防坠器制动荷载、过卷荷载、托罐荷载和地震作用等。4. 1. 2 永久荷载标准值(Gk): 1 结构自重标准值(G1k)，自重可按计算确定。2 设备重标准值(G2k)，天轮、轴承、罐道、起重设备、卸载装置、防坠器、四角罐道和安全门等，应由工艺
20、确定。3 地基变形引起的作用(G3k)，可按实际情况考虑。4. 1. 3 可变荷载标准值(Qk、Wk):1 提升工作荷载标准值(Q川，可按下式计算:宾斗或罐笼上提时:Qlk=Smax(I+?+f) (4. 1. 3-1) 冀斗下放时:Q1k=SJl-f-f) (4. 1. 3-2) 罐笼下放时:QIK=Smax(l-f-f)(4133) 式中5max、5min一分别为提升钢绳的最大、最小静张力; 11 G二提升加速度;g一-重力加速度;f一一运行阻力系数，可取0.102 钢绳罐道工作荷载标准值CQZk)，钢绳罐道自重及拉紧力标准值，应由工艺确定。3 防坠钢绳工作荷载标准值CQ3k) ，防坠钢绳
21、自重及拉紧力标准值，应由工艺确定。4 平台活荷载标准值CQ4k)，天轮平台、检修平台荷载标准值当工艺无特殊要求时，单绳提升可采用3.5kN/m2、多绳提升可采用5.0kN/m2、钢梯及其他休息平台可采用2.0kN/m2。5 凤荷载标准值(Wk)，分纵向和横向，应按下式计算:Wk=pzsz Wo (4. 1. 3-4) 式中一一挡凤系数，对不封闭立架及起重架应取0.6-0.7;当立架封闭时应取1.0;对于楠架式斜撑.横向作用时应取2.0，纵向作用时应取0.5;箱形断面斜撑可按实际断面，横向作用时应取2.0，纵向作用时应取1.0; 冉一一凤振系数，应符合现行国家标准建筑结构荷载规范)GB50009
22、的规定;s一-凤荷载体型系数，应取1.3; z一一凤压高度变化系数，应符合现行国家标准建筑结构荷载规范)GB50009的规定;Wo一一-基本凤压，应符合现行国家标准建筑结构荷载规范)GB50009的规定，或按当地气象资料确定，但不应小于0.3kN/m2。注:井架的纵向指提升方向，横向指垂直于提升方向。6 起重架安装荷载标准值CQ，应由工艺根据天轮起重安装方式确定。7 罐道梁工作荷载标准值CQHk, QVk) ，可按下式计算: 12 水平荷载:垂直荷载:QHK=iQIK 12 QVK=tQHK 8 凿井提升工作荷载标准值(QPk)，可按下式计算:(4. 1. 3-5) (4. 1. 3-6) Q
23、pk =1. 3平PQ(4. 1. 3-7) 式中1.3一-动力系数;可一凿井事故增大系数可取1.5; PQ一-容器、载重及钢绳等总重。4. 1. 4 偶然荷载标准值(Ak、Fk): 1 断绳荷载标准值(Alk)，应按下列规定确定:对于单绳提升:一根为断绳荷载，另一根为两倍工作荷载;对于多绳提升.-侧为所有钢缉的断绳荷载，另一舰!IJ为所有钢绳的0.33倍断绳荷载。2 防坠器制动荷载标准值(A川，可按下式计算:AZk = 3. OSmax (4. 1. 4-1) 式中3.。一一-动力系数。3 防撞梁荷载标准值(A3k)，可按下式计算:A3k 0:= 4. OSmax (4. 1. 4-2) 式
24、中4.0一-动力系数。4 缓冲装置荷载标准值(A川，可按下式计算:A4k = 2. OSmax (4. 1.4-3) 式中2.0一-动力系数。注z此处缓冲装置荷载标准值特指模形罐道。5 托罐荷载标准值(ASk)，可按下式计算:ASk = 5. OSmax (4. 1. 4-4) 式中5.0一一动力系数。6 地震作用标准值(FEk)，应符合现行国家标准构筑物抗震设计规1GB50191的规定。 13 4.2荷载组合4.2.1 井架应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷载，按承载能力极限状态和正常使用极限状态，分别进行荷载效应组合，并取各自的最不利的效应组合进行设计。4.2.2 对于承载能力极限状
25、态，应按荷载效应基本组合或偶然组合进行荷载效应组合，并可采用下列设计表达式进行设计:1 工作荷载基本组合:Y05R 2 偶然组合z1)断绳、防坠制动荷载组合zS运R2)地震作用组合=(4.2.2-1) (4.2.2-2) S王三RIYRE(4.2.2-3) 式中Yo-一结构重要性系数，井架安全等级为二级或设计使用年限为50年的，不应小于1.0;设计使用年限为100年及以上的，不应小于l.1;设计使用年限为25年的，不应小于0.95;S一一荷载效应组合的设计值;R一一一结构构件承载力的设计值;YRE-一承载力抗震调整系数，应符合现行国家标准构筑物抗震设计规范)GB50191的规定。4.2.3 对
26、于提升工作荷载效应控制的基本组合，荷载效应组合的设计值5，应按下式计算。5=rc5Gk十YQ15Qlk十EYASU山(4.2.3)式中G一一永久荷载的分项系数;Qi-一第i个可变荷载的分项系数，其中YQl为可变荷载Ql的分项系数; 14 w一一风荷载的分项系数;SGk一一按永久荷载标准值Gk计算的荷载效应标准值;SQ，k一一按可变荷载标准值Qik计算的荷载效应标准值，其中SQlk为诸可变荷载效应中起控制作用者;Swk一一按风荷载标准值Wk计算的荷载效应标准值;llc，一一第i个可变荷载Qi的组合值系数;n一一参与组合的可变荷载数。注2基本组合中的设计值仅适用于荷载与荷载效应为线性的情况。4.2
27、.4 对于偶然组合，荷载效应组合的设计值S，可按下列规定:1 断绳、防坠制动荷载效应控制的组合，应按下式计算:S=SGk +SA1k (SA2k) + 1J! CiSQik +Swk (4.2.4-1) 式中S儿Alk一一按断绳荷载标准值A1SA2k-一按防坠制动荷载标准值AZk计算的荷载效应标准值。注:断绳荷载Alk与防坠制动荷载Ak不同时出现。2 地震作用效应控制的组合，可按下式计算:S=yGSGE+YEHSEHk+YEVSEVk +IIwYwSwk (4.2.4币2)式中YG一一重力荷载分项系数;YEH YEV一一分别为水平、竖向地震作用分项系数;Yw 风荷载分项系数;SGE -重力荷载
28、效应的代表值;SEHk 水平地震作用标准值的效应值FSEVk-竖向地震作用标准值的效应值;Swk一一风荷载效应的标准值;llw一一-风荷载组合值系数，井架总高度小于或等于60m时可取0;井架总高度大于60m时可取0.204.2.5 对于承载能力极限状态荷载效应组合的分项系数和组合值系数，应符合表4.2.5的规定。 15 表4.2.5井架荷载效应组合的分项系数和组合值系数出1永久提升钢绳防坠其他断绳防坠荷载工作罐道钢绳可变荷载制动凤荷载备注荷载荷载荷载荷载荷载工作荷载1. 2 (1. 0) (1. 0) (1. 0) (1. 0) 一1. 3 1.2 1. 2 1. 4 工作荷载及1. 2 (0
29、.85) (0.85) (0.85) (0.6) 一(1. 0) 一凤荷载1. 3 1. 2 1. 2 1. 4 1. 4 断绳荷载1. 0 (0.85) (0.85) (0.6) 1. 0 一1. 2 1. 2 1. 4 断绳荷载及1. 0 一(0.85) (0.85) (0.6) 1. 0 一(0.2) 用于井架|凤荷载1. 2 1. 2 1. 4 1. 4 总商ml防坠青J动(0.85) (0.6) 1.0 (0.85) 1. 0 一荷载1.2 1.2 1. 4 注:1括号中所列戴字为组合值系数;2 当竖向街载效应提升工作荷载不属于竖向荷载对结构承载能力有利时，相应分项系敏可取1.0。4
30、.2.6 对于承载能力极限状态地震作用效应组合的分项系数和组合值系数，应符合表4.2.6的规定。表4.2.6井架地震作用效应组合的分项系数和组合值系数31 提升钢绳防坠其他水平竖向工作罐道钢绳重力地震地震风荷载备注荷裁荷载荷载荷载作用作用水平地震作用1. 3 1. 0 1. 0 1. 2 1. 3 竖向地震用于9度设防l1. 3 1. 0 1. 0 1. 2 1. 3 作用一一 16 续表4.2.6斗士提升钢绳防坠其他水平竖向工作罐道钢绳重力地震地震风荷载备注荷载荷载荷载荷载作用作用水平及竖向用于9度设防1. 3 1. 0 1. 0 1. 2 1. 3 0.5 地震作用水平地震作(0. 2)
31、用于井架总高1. 3 1. 0 1. 0 1. 2 1. 3 用及风荷载1. 4 60rn 水平及竖向(0.2) 用于9度设防地震作用及1. 3 1. 0 1. 0 1. 2 1. 3 0.5 风荷载1. 4 井架总高60rn注:1 括号中所列数字为组合值系数52 当竖向荷载效应(提升工作荷载不属于竖向荷载)对结构承载力有利时，相应分项系数可取1.0 , 4.2.7 对于正常使用极限状态，应根据不同的设计要求，采用荷载标准组合和准永久组合进行计算，其变形、裂缝的计算值，不应超过相应的规定限值，并可采用下列设计表达式进行设计zSC (4.2.7) 式中c-一结构或结构构件变形、裂缝的规定限值。4
32、.2.8 对于标准组合和准永久组合，荷载效应组合的设计值5，可按下列规定确定:1 标准组合，可按下式计算:5=5Gk十SQlJEWQJ时Qwk(4.2.8-1) 式中ICi-第i个可变荷载Qi的组合值系数。2 准永久组合，可按下式计算:5=5Gk十二?qzSQIK(4.2.8-2) 式中Iq，一-第i个可变荷载Q，的准永久值系数。 17 4.2.9 对于正常使用极限状态荷载效应组合的组合值系数和准永久值系数，应符合表4.2.9的规定。表4.2.9井架荷载效应组合的组合值系数和准永久值系被i立1永久提升钢绳防坠其他断绳防坠荷载工作罐道钢绳可变荷载制动风荷载备注荷载荷载荷载荷载荷载60m，注z括号
33、中所列数字为准永久值系数。4.2.10 起重架安装荷载、罐道梁工作荷载、凿井提升工作荷载、防撞梁荷载、缓冲装置荷载和托罐荷载的分项系数可取1.3。4.2.11 对设有两台提升机的井架，应只考虑其中一台提升机断绳，另一台提升机应为正常工作。 18 5计算5. 1一般规定5. 1. 1 井架结构，应采用空间分析方法进行荷载效应计算，对布置规则的井架，也可将其简化为若干平面框架或楠架进行荷载效应计算，井架结构的荷载效应可按弹性理论分析。5. 1. 2 井架结构，应根据承载能力极限状态及正常使用极限状态的要求，分别按下列规定进行计算和验算:1 所有结构及结构构件，应进行承载力及稳定计算，必要时尚应进行
34、结构的倾覆及滑移验算。2 使用上需要控制变形值的结构构件，应进行变形验算。3 钢筋混凝土构件，应进行裂缝宽度验算。5. 1. 3 结构和结构构件的承载力及稳定计算、倾覆及滑移验算，应采用荷载设计值;变形及裂缝宽度验算，应采用相应的荷载代表值。5. 1. 4，兼作凿井工作的井架，应进行施工阶段凿井工作荷载的验算。起重架安装荷载、罐道梁工作荷载可只对直接支承的掏件及连接进行计算或验算。过卷荷载、托罐荷载可只对缓冲装置、防撞梁及托罐支承的构件及连接进行计算。5. 1. 5 天轮支承结构及其支座梁工作荷载组合、支承框架工作荷载组合、起重架安装荷载计算时，应乘以动力系数1.3。5. 1. 6 井架结构应
35、具有可靠的抗倾覆稳定性，并应按下式计算:MclMQ注1.3(5. 1. 6) 式中MG一一抗倾覆力矩(kN.m)，分项系数可取0.9;MQ-一一倾覆力矩(kN.m)，按承载力极限状态下荷载效应的基本组合时，其分项系数可取l.0;按偶然荷载效应组合时，其中断绳或防坠制动荷载值可取50%，不计风荷载;可不进行地震作用效应组合验算。5. 1. 7 井架天轮轴中心处提升钢绳张力的合力Rz、水平分力Hz和垂直分力vz可按下式计算(见图5.1. 7) : 节之S S 图5.1.7提升钢绳的张力图Rz=如m2(5. 1. 7-1) Hz=S. sin (5. 1. 7-2) Vz=SCl +cos) (5.
36、 1. 7-3) 式中S-一一提升钢绳的张力(kN); (-一钢绳中心线之间的夹角C)。5. 1. 8 结构计算模型的约束，可按下列原则处理:1 单斜撑式钢井架其立架支座为刚接，斜撑支座为伎接，立架与斜撑之间单绳提升时为刚接，多绳提升时为伎接或刚接。2 双斜撑式钢井架斜撑支座为镜接。悬臂式立架下部支座 20 为刚接，上部为滑动支座;吊挂式立架下部为滑动支座，上部应为刚接。3 现浇钢筋混凝土井架立架、斜撑支座为刚接。5. 1. 9 钢井架各构件计算长度系数的确定，应符合现行国家标准钢结构设计规范)GB50017的规定。5. 1. 10 井架在工作荷载效应组合时的水平变形值，应控制在H/1000以
37、内。5.2立架计算5.2.1 立架计算可按下列规定进行:1 单斜撑式钢井架的立架承担提升工作荷载，按空间楠架分析内力，也可简化为平面楠架进行内力计算。2 双斜撑式钢井架的立架可为悬臂式或吊挂式，立架不承担提升工作荷载，可按悬臂式或吊挂式和架进行计算。5.2.2 钢井架立架更换容器的框口，其立柱应加强，加强构件上端延伸一个节间，简化为固定，下端为饺接，可按饺接框架计算;卸载框口的加强构件，上下端各延伸一个节间，可按闭合框架计算。5.2.3 钢筋混凝土井架，应按框架结构进行计算。5.2.4 密闭井架承受风压的构件，应按工艺提供的通风机最大风压值验算。5.2.5 立架横梁，应验算缓冲装置传来的垂直和
38、水平荷载，此荷载应均匀分布在三根上下依次排列的横梁或罐道梁上。5.3斜撑计算5.3.1 斜撑柱或斜撑楠架承担平面内及平面外两个方向的荷载，应按双向偏心受压、受扭计算其承载力和稳定性。5.3.2 斜撑牛腿与立架顶部佼接式的井架，除应按一般连接计算外，还应验算局部承压强度和剪切强度。 21 5.4基础设计5.4.1 地基承载力和变形计算，应符合现行国家标准建筑地基基础设计规范)GB50007的规定。5.4.2 井架基础，可按下式进行抗滑移稳定性验算=(Gk十Zk)-一一一-二三1.2JX+Yf (5.4.2) 式中Xk、Yk、Zk一一斜撑柱对于基础斜顶面中心作用力X、Y、Z分量的标准值(kN);
39、Gk-一基础自重和上覆土重的标准值，可取平均值20kN/m勺二一斜撑基础底与地基土体间的摩擦系数，应符合现行国家标准建筑地基基础设计规范GB 50007的规定。5.4.3 地基及基础，可不进行断绳、防坠制动荷载效应及地震作用效应组合的验算。5.4.4 井架地基变形允许值，宜符合下列规定:1单斜撑式钢井架，斜撑基础之间的沉降差不宜大于O. OOlL，最大沉降量不应大于80mm。2双斜撑式钢井架，斜撑基础之间的沉降差不宜大于0.0005L，最大沉降量不宜大于80mm。3 钢筋1昆凝土井架，基础之间的沉降差不宜大于0.0015L。注:L为相邻基础水平中心距。5.4.5斜撑基础与立架基础之间已经形成的
40、沉降差大于规定数值时，必须验算不均匀沉降引起的附加应力，或采取调整措施。5.4.6 基础设计应使斜撑柱中心线正交于基础斜顶面，并宜使斜撑柱的合力作用线与基础底面反力中心重合。5.4.7 对位于矿山排水引起地表下沉、冻胀土和液化土等地基上的井架，应采取结构和地基处理措施。5.4.8 斜撑柱脚基础螺栓，应按地震作用效应组合验算其抗拉和抗拔强度。 23 6构造6. 1一般规定6. 1. 1 钢井架选用钢材等级，应符合下列规定:1 主要构件，应采用Q235等级B、C的碳素结构钢或Q345等级B、C、D的低合金高强度结构钢。2 t欠要构件，可采用Q235等级A的碳素结构钢。3 使用地区的计算温度低于-2
41、0.C时，应采用Q235等级D的碳素结构钢或Q345等级D、E的低合金高强度结构钢。注2计算温度，应符合现行国家标准采暖通风与空气调节设计规范)GB50019的规定。6. 1. 2 钢井架构件材料规格，应符合下列规定:1 天轮支承结构、托罐梁、防撞梁、立架柱、斜撑柱等，钢板最小厚度不宜小于8mm;加劲肋钢板厚度可用6mm。2 立架支承框架钢板厚度，不应小于12mm。3 型钢杆件最小截面:角钢为L63X6、工字钢为114、槽钢为12.604 栏杆可采用角钢L50X5或钢管DN50X2.5。5 节点板厚度，不宜小于8mm。6. 1. 3 钢井架构件外表面钢材应喷砂除锈、喷漆。钢井架钢材的防锈和防腐
42、蚀所采用的涂料、钢材表面的除锈等级以及防腐蚀对钢结构的构造要求等，应符合现行国家标准工业建筑防腐蚀设计规范)GB50046和涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级)GB/T8923的规定。设计文件中应注明钢材除锈等级和采用的涂料及涂层厚度。6. 1. 4 钢井架在构造上应避免出现难于检查、清刷和涂漆之处。6. 1. 5 钢井架在使用过程中，使用单位应定期检测与维护。 24 6. 1. 6 钢井架各杆件的长细比，应符合表6.1.6的规定。表6.1.6钢井架杆件的长细比限值构件类别长细比立架柱、斜撑柱、天轮支承结构的压杆150 其他受压杆件200 主要受拉杆件250 次要受拉杆件300 注:上表限值按Q
43、235等级的钢材确定，其他等级的钢材换算，应符合现行国家标准钢结构设计规范)GB50017的规定。6. 1. 7 现场组装构件的划分，应符合有关部门规定的限界尺寸以及单个运输件的质量。组装构件的连接节点应构造简单、传力明确。6. 1. 8 钢筋混凝土井架的混凝土强度等级，不应低于C30，混凝土的最小水泥用量，不宜少于300kg/m3，最大水灰比，不应大于0.5;应采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。6. 1. 9 受力主筋混凝土保护层最小厚度，梁不应小于30mm，柱不应小于40mm;当设计使用年限大于50年时，梁、柱等构件的受力主筋混凝土保护层最小厚度，应符合现行国家标准棍凝土结构设计规范)GB5
44、0010的规定。6. 1. 10 钢筋混凝土井架柱的截面尺寸及纵向钢筋，宜符合下列规定:1 柱的最小截面尺寸，宜符合表6.1. 10的规定。2 柱节间净高与截面高度之比宜大于4。表6.1.10柱最小截面(mm)截面尺寸(纵向横向)结构型式抗震设计非抗震设计四柱悬壁式400X 600 400X 500 立架400X400 400X400 六柱斜撑式斜撑500X 350 450X 350 3 柱的纵向钢筋每侧的配筋率，不应小于0.3%。 25 4 抗震设计时底层柱的箍筋加密区长度，应取柱的全高。6. 1. 11 钢筋混凝土井架梁的截面尺寸，宜符合下列规定:1 梁净跨与截面高度之比不宜小于402 梁
45、截面高度与宽度之比不宜大于4。3 底层框架梁宜加梁腋，腋高不宜小于梁高的1/4，坡度可采用1: 3。6. 1. 12 钢筋混凝土井架框架节点钢筋锚固长度，应按受拉锚固长度取值。6. 1. 13 钢筋混凝土井架裂缝控制等级，应为三级，允许出现裂缝的最大宽度，不应超过0.2mm。6. 1. 14 钢筋混凝土井架梁柱，宜抹面或刷防碳化涂料。6. 1. 15 钢筋混凝土井架抗震等级，应符合现行国家标准构筑物抗震设计规范)GB50191的规定。6.2 节点与连接6.2.1 天轮轴座与井架联结处，应有调整天轮水平和垂直位置的构造措施;天轮轴承支座前后，应设阻挡块。6.2.2 悬臂式立架其上部，应有限制水平
46、移动的滑动装置;吊挂式立架其下部，应设防止摆动的滑动装置。6.2.3 斜撑柱采用钢板焊接的箱形截面时，内部应符合现行国家标准钢结构设计规范)GB50017的规定，设加劲肋，纵向可用角钢或钢板通长设置，横向可用铜板设置，且每节两端应用铜板封闭。6.2.4 直接承受动力荷载构件的焊接和现场拼装焊接，应采用与钢材强度相适应的低氢碱性焊条;角焊缝的焊脚尺寸不应小于1. 5.t，且不应小于6mm，重要部位焊缝质量等级，应不低于二级。注:t为较厚焊件的厚度s当采用低氢碱性焊条施焊时，t可采用较薄焊件的厚度。6.2.5 钢井架主要受力构件，应采用高强螺栓和普通A、B级螺栓连接，螺栓最小规格应为M20;安装螺
47、栓可采用普通C级，安装及次要构件连接螺栓可用M16。6.2.6 提升速度大于3m/s的井架，必须设防撞梁和托罐装置，防撞梁不得兼作他用。6.2.7 防撞梁底面与冀斗或罐笼撞击的部位，应设截面不小于200mmX 200mm的方木或橡胶缓冲垫，防撞梁应能挡住提升过卷的容器。6.2.8 托罐装置必须能将撞击防撞梁后下落高度不超过O.5m的容器托住，托罐装置的托梁上在压力中心处，应设厚度不小于25mm的铜板承压垫。6.2.9 钢结构井架斜撑与基础的联结宜为钱接。6.2.10 钢结构井架斜撑牛腿与立架顶部联结采用钱接时，宜采用弧形支座，支座可采用45号高强钢制作。6.3基础6.3.1 斜撑基础顶面，宜留
48、有安装千斤顶的位置。6.3.2 斜撑基础顶面，宜高出地坪O.8m左右，并应留有二次浇灌层，厚度不应小于lOOmm，基础埋置深度不宜小于2.5m。6.3.3 基础混凝土强度等级不应低于C25，二次浇灌层如用细石泪凝土，强度等级应高于基础混凝土强度等级。6.3.4 井颈作为钢井架立架支座时，立架支承框架的主梁，伸入井颈内边缘应不小于400mm。6.3.5 斜撑基础顶面宜配置不少于两层间距lOOmm的钢筋网，钢筋直径不应小于6mm，间距不应大于200mm。6.3.6 立架柱锚栓不应小于M24，斜撑柱锚栓不应小于M36。6.3.7 井架在使用过程中，使用单位应定期对基础沉降进行观测。 27 本规范用词说明1 为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下:1)表示很严格，非这样做不可的用词:正面词采用必须，反面词采用严禁。2)表示严格，在正常情况下均应这样做的用词:正面词采用应，反面词采用不应或不得。3)表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词:正面词采用宜，反面词采用不宜;表示有选择，在一定
