气化框架结构设计要点

2014年第9期(总第138期)江西建材建筑与规划设计气化框架结构设计要点■张玉玉■天津辰力工程设计有限公司,天律市 3004000摘要:以某煤化工项目主厂房气化框架为例. 在简要介绍工程概况的基础上，微。周期比不满足要求，说明结构的扭转刚度相对于侧移刚度较小,总对结构设计方案进行比较,并对所选设计方案的抗震等级确定.计算控的调整原则是加强结构外圈刚度.削弱结构内简刚度。制参数等方面内容进行详细分析.探讨该类型框架设计的经验。(2)位移比:位移比是指楼层的最大弹性:水平位移(或层间位移)关键词:煤化工主厂房气化框架方案比较控制参数与该楼层弹性水平位移(或层间位移)的平均值之比。高规的3.4.5条规定.楼层竖向构件的最大水平位移和层间位移角,入.B级高度高层1工程概况建筑均不宜大于该楼层平均值的1.2倍;且A级高度高层建筑不应大某项目气化框架采用现浇混凝土框架结构。框架长63. 5m,宽于该楼层平均值的1.5倍B级高度高层建筑混合结构高层建筑及复55m,高58m。气化框架核心设备气化炉布置于第六层36.600m层，气杂高层建筑，不应大于该楼层平均值的 1.4倍。位移比的限值是根据化炉的正常操作重量为470,但气化炉的最大荷载重量是出现在气化刚性楼板假定的条件下确定的,其平均位移的计算方法，也基于”刚性炉预热阶段，此时包括气化炉的本体重破渣机重气化炉和锁斗的最楼板假定"。大物料重以及管道阀门等重量,共5501。由于位移比是E刚性8E楼板假定下计算的,结构最大水平位移与层2设计方案选择间位移往往出现在结构的边角部位;因此当位移比足规范要求时本工程主要设备气化炉需要安装在36.600标高处,因此在设计方应注意调整结构外围对应位置抗侧力构件的刚度.减小结构刚心与质案选择时,需要考虑气化炉吊装及支撑问题，经讨论.共提出以下三种心的偏心距。方案供选择:(3)层间受剪承载力之比:本层与上一层的受剪承载力之比。 高方案一:上部混凝土结构36. 600m层施工完毕后,待混凝土养护规的3. s.3条规定:A级高度高层建筑的楼层抗侧力结构的层间受剪至设计强度吊装气化炉至36. 600m平面。气化炉就位后.继续施工承载力不宜小于其相邻上一层的受剪承载力的80% ,不应小于其相邻36.600以上楼层。此种方案吊装方便.而且比较经济.但所需工期较上一层的受剪承载力的65%,B级高度高层建筑的楼层抗侧力结构的长.且在安装完气化炉后再施工以上几层楼面，不利于重要设备气化炉层间受剪承载力不应小于其相邻上一层的受剪承载力的75%.抗规的保护。3.4.4-2规定:建筑的楼层抗侧力结构的层间受剪承载力不应小于其方案二:气化炉待框架 主体施工结束后从框架侧面进入。此种方;相邻上一层的受剪承载力的65%。案气化框架需留设后浇梁。此种方法经济,而且工期不受设备吊装影当层间受剪承载力之比不满足规范要求时可适当提高本层构件强响，但是主框架梁后浇对框架整体性不利。度以提高本层墙、柱等抗侧力构件的抗剪承载力.或适当降低上部相关方案三:气化炉待框架主体施工结束后从框架顶部进入。此种方楼层墙 、柱等抗侧力构件的抗剪承载力。案待混凝土结构施工完毕,混凝土养护至设计强度后,气化炉从框架顶(4)剪重比:剪重比指任-楼层的水平剪力与该层及其以上各层部吊装.进入框架就位。框架顶部几层混凝土楼板需预留足够大的吊总 重力荷载代表值的比值。它在某种程度上反映了结构的刚柔程度，装孔。这种方案框架不留后浇梁,整体性好，而且不影响工程进度。剪重比应在一个合理的范围内，以保证结构整体的刚度适中,剪重比太综合考虑气化炉吊装经济性，安全性,工程进度等多方面因素,最小，说明结构整体刚度偏柔，在水平荷载或水平地震作用下将产升过大终确定气化炉待框架主体施工结束后从框架顶部进人。顶部几层混凝的水平位移或层间位移;剪重比过大，说明结构整体刚度偏刚，会引起土楼板预留足够大的吊装孔,很大的地震力，不经济。抗震规范第5.25.高规4.3. 12条明确要求了3结构计算与分析楼层剪重比。3.1设计参数当剪重比偏小但与规范限值相差不大(如剪重比达到规范限值的本工程抗震设防烈度为6度.设计基本地震加速度值为0.05g,属80%以上)时 ,可按下列方法之一-进行调整:1)在SATWE的“调整信设计地震一一组。 场地类别为II类，设计特征周期0.35s,地面粗糙度类息 ”中勾选“按抗震规范5.2.5调整各楼层地震内力" ,SATWE按抗规别为B类,基本风压值为0.4KN/m2。5.2. 5自动将楼层最小地震剪力系数直接乘以该层及以上重力荷载代3.2抗震等级的确定表值之和,用以调整该楼层地震剪力，以满足剪重比要求。2)在SAT-根据《建筑工程抗震设防分类标准》本工程抗震设防类别应划分WE的“调整信息”中的“全楼地震作用放大系数"中输人大于!的系为乙2类:根据《建筑抗震设计规范》(以下简称抗规)6.1.1条和数,增大地震作用，以满足剪重比要求。3)在SATWE的“地震信息"中6. 1.2条的内容，本工程抗震等级应为三级。考虑框架主体高度已接的“周期折减系数"中适当减小系数，增大地震作用.以满足剪重比要近60米高,突出主体的电梯及楼梯间达64米,建筑平面不规则和竖向求。当剪重比偏小且与规范限值相差较大时,宜调整增强竖向构件,加的不规则，根据抗规6. 1.2条注2的内容“接近或等于高度分界时,应强墙柱等竖向构件的刚度。允许结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定抗震等级" .框架的抗4结语震等级采用二级更为合适。煤化工主厂房气化框架的结构设计是一个比较复杂的过程,结构3.3设计模型控制参数设计人员在设计此类框架时必须予以足够重视，对其设计方案、算模(1)周期比:周期比侧重控制的是侧向刚度与扭转刚度之间的一型、设计参数及计算结果都应做出认真的分析判断，从而做出相对比较种相对关系，而非其绝对大小，它的目的是使抗侧力构件的平面布置更安全,经济，合理的设计。有效更合理,使结构不致于出现过大(相对于侧移)的扭转效应。《高层建筑混凝土结构技术规程》(以下简称高规)的3.4.5条规定,结构参考文献扭转为主的第一- 周期Tt与平动为主的第一周期T1之比,入级高度高[1]混凝土结构设计规范GB50010 - 2010.层建筑不应大于0.9;B级高度高层建筑混合结构高层建筑及复杂高[2]建筑抗震设计规范GB50011 -2010.层建筑不应大于0.85。[3]建筑工程抗震设防分类标准GB50223 -2008.-且出现周期比不满足要求的情况，一般只能通过调整平面布置[4]高层建筑混凝土结构技术规程JC3 - 2010.来改善这一-状况,这种改变-般是整体性的,局部的小调整往往收效甚..28●