内容发布更新时间 : 2024/5/27 8:01:26星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

降低。在隔仓板上部，柱子的内侧又装了一块隔板，隔板的上部和柱子的加强筋焊接，使得整个柱底板的传力系统和柱子的传力系统更好地结合起来。另外，柱底板的有效面积是柱底板面积减去开孔面积和旁边4块直角边支撑板所围成的面积。

4.4 主梁和主料撑

4.4.1 主斜撑连接节点的设计

原设计中，主斜撑与梁柱之间的连接板采用一端与斜撑或梁柱焊接，另一端螺栓连接(图5)。这样必须确保构件吊装时有100%的螺栓孔穿孔率。若出现较大的偏差，则整个螺栓孔群都无法穿孔。超长的箱形截面构件要求就位后误差在lmm左右，目前的工艺水平的确无法保证。对此，解决方法是全部构件出厂前进行预拼装。

为确保不进行预拼装情况下的斜撑节点板达到100%穿孔率，决定将原计划现场焊接一端的节点板改为全螺栓连接。在出厂时连接板一侧的螺栓孔先不钻，梁柱上预定位置的螺栓孔钻好。当斜撑吊装就位后，斜撑上端的螺栓全部拧紧，斜撑下部用挡块将其定位。此时吊机可以松钩。然后斜撑下端的节点板就位，现场在节点板上定位螺栓孔。节点板送回加工厂按照现场放样的位置钻孔，之后第二次吊装就位用高强螺栓固定。由于各方的紧密配合，最多增加2d时间就可以完成斜撑的安装，并且达到了节省预拼装、优良的穿孔率和避免现场焊接的目的，也没有过多地增加吊机占用时间。

4.4.2 关键斜撑的考虑

121.190m标高处，支撑于梁下的两个斜撑间距是两个大板梁之间的间距，这样的设置是为了更好地传力。由于斜撑长度比较长，截面比较大，故在节点设计时考虑分3段连接。中间的直段与柱子和梁采用法兰面连接，既可以保证安装的准确性，也降低了杆件起吊的难度。另外，主钢框架的斜撑吊耳在斜撑就位状态下，将其设置在斜撑的重心垂线上，这样斜撑可以更好地安装就位。

4.4.3 主梁抗震结构的考虑

抗震设防烈度在8度或者8度以上时，高层钢结构框架体系可采用中心支撑或偏心支撑，宜采用偏心支撑框架体系。偏心支撑框架充分利用支撑与梁交点间形成的耗能梁段在大震作用下产生的剪切或者弯曲屈服，保证支撑的稳定，提高结构的延性。与中心支撑框架相比，偏心支撑框架具有更好的耗能性能。

本工程支撑与梁采用刚接，耗能梁段的长度对偏心支撑受力性能的影响很大，采用较小的耗能梁段长度有利于结构的耗能和承载力的提高，见图6。

4.5 炉顶钢框架的设计思路

由于所有荷载都悬吊在炉顶钢框架上，荷载重、跨度大，所以把大板梁向内移到主钢框架的梁上，这样次梁的跨度减小后就有效降低了用钢量。

4.5.1 板梁的计算

l)整个梁安装就位后对整个板梁的计算

考虑静载和风载的计算:在主钢框架和大板梁中间设支撑结构是为了保证板梁的稳定，所以做完板梁的总体计算后，必须对板梁的支撑结构进行计算，并且主要考虑风载的影响。

2)吊装板梁下部时的计算

板梁下部长31.5m，考虑荷载为板梁所受静荷载并增加20%的安全余量。

3)吊装板梁上部时的计算

板梁上部长31.5m，考虑荷载为板梁所受静荷载并增加20%的安全余量。

4.5.2 塔式炉的基本安装程序

大板梁下部构件的工字形截面构件，单件重量约51OkN。现场吊装若需要将两件拼装后同时起吊(起吊总重约1200kN)，除连接好其间的5块连接板以及支座端板(150mm厚度)以外，还应设置临时加固支撑。加固支撑应在吊装就位后拆除。之后需安装121.200m标高处的主钢框架大梁之间的加固支撑，支撑截面不小于H390×300型钢的断面。加固支撑在炉顶钢框架全部安装完成后拆除。

在大板梁支座端板与大板梁下部安装就位后，大板梁支撑析架(各一榀)与大板梁支座端板连接，使用高强度螺栓连接。此析架用于保证大板梁的整体稳定性。

炉顶大板梁的上部构件(每根大板梁三件)吊装就位并用高强度螺栓与支座板和大板梁下部连接。在吊装上部的最后一根构件前，需要将大板梁支座端板与大板梁下部构件的螺栓临时松开，使上部最后一根构件就位。安装上下叠合面时，先用销钉在相邻的若干区域穿孔定位。叠合面高强度螺栓的终拧应按照从中间向两侧的顺序操作。其中大板梁上部构件与支座端板连接只需要少量的临时螺栓，之后安装悬挑段时需要先拆除这些临时螺栓。

大板梁之间的9根次梁依次吊装就位后，炉前和炉后的大板梁悬挑段吊装就位。最后将烟道悬吊梁吊装就位。

4.6 高强度螺栓选取的考虑

本工程钢结构的节点采用高强度螺栓连接。主钢框架、空气预热器钢框架主构件的节点采用承压型、大六角高强度螺栓(A490M)连接，螺栓直径为M27、M30、M33和M36。辅钢框架等平台钢结构的节点采用摩擦型连接，扭剪型高强度螺栓，螺栓直径为M20、M24。预计整台钢结构需要约10万套高强度螺栓连接。

4.6.1 大六角高强度螺栓连接

参照GB/T1228~1231-1991、ASTMA490M(材料)和ANSI(技术条件)。大六角高强度螺栓连接选用材质为:螺栓M27，螺栓为35GrMo，螺母为35号钢，垫圈为45号钢;螺栓M30，螺栓为35VB，螺母为45号钢，垫圈为45号钢；螺栓M33，螺栓为35VB，螺母为45号钢，垫圈为45号钢；螺栓M36，螺栓为42VB，螺母为45号钢，垫圈为45号钢。

4.6.2 大六角高强度螺栓施工的预拉力和施工扭矩的选取

由于中国及美国标准对于施工预拉力的规定仅覆盖到M30，因此对于M33、M36的预拉力和施工扭矩需要根据螺栓的允许应力进行计算。首先由A490M标准的紧固轴力推算出紧固轴力为螺栓抗拉强度的0.6861倍。在此基础上计算出预拉力，并选定0.13的施工扭矩系数计算出施工扭矩。计算结果如下:螺栓M27，预拉力320kN，施工扭矩(参考)1550N·m；螺栓M3O，预拉力39OkN，施工扭矩(参考)19OON·m；螺栓M33，预拉力500kN，施工扭矩(参考)231ON·m；螺栓M36，预拉力585kN，施工扭矩(参考)2950N·m。

5结论

塔式炉钢结构的结构分离特性较为突出，在设计初期应集中精力于主钢框架，以缩短整体工期。在明确了各部分钢结构的接口之后，可以实现多人分段式设计。这对于塔式炉钢结构设计工作具有一定的借鉴意义。但在以后的同类工程中还应加强结构优化设计，使塔式炉钢结构更加适应中国本土化的要求。

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