一种等代斜撑计算加热炉钢结构的方法.pdfVIP

工业炉 石油化工设备技术，2014，35(5)·59· Petro—ChemicalEquipmentTechnology 一 种等代斜撑计算加热炉钢结构的方法 陈海 明 (中国石化工程建设有限公司，北京 100101) 摘 要 ：加热炉的钢结构计算 中考虑壁板 的抗侧力是一种既经济又合理的方法，但 目前实际工程设计 中 并未广泛应用。文章以规范为依托，以实际的加热炉侧墙模型为实例，阐述了用于加热炉钢结构计算的受拉 板带法。同时，根据加热炉钢结构 自身的特点，对此方法进行 了改进，采用受拉斜撑作为抗剪钢板的等代抗 侧力构件 ，并对受拉斜撑的设置方法提 出了建议和说 明。通过对实例模型的分析 ，证 明了这一改进方法是可 行的、合理的 ，从 而实现 了工程设计方法上的可操作化和便捷化 。 关键词 ：钢板剪力墙 加热炉 受拉板带 斜撑 随着炼油装置大型化 的发展趋势 ，炼油加热 剪钢板的边界条件来确定受拉板带的几何尺寸和 炉作为装置 中的重要设备 ，其规模也越来越大。 布置方向。目前加拿大和美 国规范就是采用的这 一 般来讲，加热炉的投资 占整套装置总投资的 一 方法 。。本文将详细介绍按照方法二的理论 1O 左右 。随着装置 的不同，这一 比例会上下浮 对加热炉钢结构设计的改进方法 。 动 ，而其 中钢结构部分的重量则 占整个加热炉总 1 受拉板带法 重的4O ～6O ，且随着炉子体积的增大，一些 1．1 规范说 明 补强构件数量 的增加会加大这一 比例 。近些年 根据 CSA规范 ，抗剪钢板可划分为若干条斜 来 ，钢结构的设计在方法上进行 了不断优化 ，以求 向的受拉板带，用以模拟钢板的抗侧性能 。板带 在满足安全 的前提下，实现更为经济化的 目标。 的宽度与间距相同，数量不得少于 10条 。受拉板 最为常见的就是现在钢结构设计 中越来越多地将 带的倾角 a由式(1)确定 l： 壁板 的作用考虑其 中。将钢板作为抗侧力构件 ， 1+ 其理论依据是成熟 的，大量的数值计算和科学实 tan 口一————— — — —一 (1) 验也都充分证实了其在提高抗剪承载力方面的优 1+ (去+ ) 越性n_3】。但就实际的工程设计方法而言，目前还 式 中：a——受拉板带与柱轴线的夹角 ，(。)； 都有待完善。主要问题在于，对钢板发生屈 曲时 ￡——钢板厚度，mm； 影响因素 (例如柱子刚度、梁刚度 、加强筋的布置 L——柱间距 ，mm； 等)的界定 以及如何有效考虑壁板屈 曲后强度等 A ——柱横截面积 ，mm ； 尚无统一的认识 。 Ab——横梁截面积 ，mm ； 在公开的资料 中，真正将钢板作为抗侧力构 — — 横梁间距 ，mm； 件在加热炉钢结构计算中予以考虑 的设计范例并 J——柱截面惯性矩 ，mm 。 不多。事实上 ，就单纯的钢板剪力墙来说 ，其设计 根据试算 ，可以发现：就加热炉这一特殊结构 已经有规范可循 了。 而言，a值对于常用 的柱梁截面 以及柱 间距和梁 目前考虑钢板效应 的设计方法大致可以分为 间距的变化并不敏感 (见表 1和表 2)，