石油化工鋼結構廠房抗震設計方法

來(lai)源(yuan)：建科(ke) 瀏覽：- 發布(bu)日期：2024-05-10 08:40:18

在設(she)計(ji)(ji)石(shi)油化(hua)工(gong)(gong)鋼結構廠(chang)房，尤其是(shi)大型化(hua)工(gong)(gong)廠(chang)房時(shi)，不能(neng)想(xiang)當然地設(she)計(ji)(ji)，而(er)是(shi)要結合實際情況，綜(zong)合考(kao)慮地理環境等(deng)因素。在充(chong)分了解(jie)石(shi)油化(hua)工(gong)(gong)鋼結構廠(chang)房的結構設(she)計(ji)(ji)和實際工(gong)(gong)業(ye)需求(qiu)后，找到最(zui)優(you)方案，進行設(she)計(ji)(ji)。通過(guo)優(you)先(xian)考(kao)慮工(gong)(gong)程質(zhi)量，可以(yi)在現代(dai)建筑設(she)計(ji)(ji)中(zhong)傳達(da)節能(neng)、環保、美觀(guan)的理念。

1、石油化工廠房的結構平面布置

石油(you)化(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)廠(chang)(chang)房(fang)一(yi)般結(jie)構(gou)(gou)比(bi)較(jiao)(jiao)復雜(za)和(he)龐(pang)大，其(qi)設(she)計(ji)必須遵循一(yi)定的(de)(de)設(she)計(ji)規(gui)(gui)則(ze)，許多(duo)化(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)廠(chang)(chang)房(fang)工(gong)(gong)藝(yi)設(she)備重量不(bu)均(jun)，難以分(fen)散(san)作用在(zai)化(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)廠(chang)(chang)房(fang)結(jie)構(gou)(gou)上(shang)的(de)(de)力(li)，如果結(jie)構(gou)(gou)不(bu)合(he)理，受(shou)力(li)將出(chu)現(xian)不(bu)均(jun)勻。一(yi)旦發生(sheng)地震，就(jiu)會(hui)造成更大的(de)(de)破壞(huai)。在(zai)規(gui)(gui)劃過(guo)程(cheng)中(zhong)，化(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)廠(chang)(chang)房(fang)最(zui)好設(she)計(ji)成長(chang)方形，在(zai)三維(wei)設(she)計(ji)中(zhong)，應(ying)做好化(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)廠(chang)(chang)房(fang)結(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)幾何對(dui)稱(cheng)分(fen)布(bu)，在(zai)一(yi)些(xie)建筑物(wu)內部的(de)(de)結(jie)構(gou)(gou)單元中(zhong)，應(ying)對(dui)稱(cheng)分(fen)布(bu)一(yi)些(xie)抗側力(li)構(gou)(gou)件。如果工(gong)(gong)藝(yi)設(she)備本(ben)身比(bi)較(jiao)(jiao)笨(ben)重和(he)密集，則(ze)應(ying)將其(qi)放置在(zai)剛度中(zhong)心附(fu)近，確保化(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)廠(chang)(chang)房(fang)中(zhong)的(de)(de)受(shou)力(li)相對(dui)均(jun)勻。在(zai)結(jie)構(gou)(gou)剛度差(cha)異較(jiao)(jiao)大的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)工(gong)(gong)廠(chang)(chang)房(fang)中(zhong)，必須安(an)裝一(yi)些(xie)抗震接頭。在(zai)進行重型吊車鋼柱的(de)(de)選(xuan)型時，應(ying)充分(fen)考慮鋼材消耗的(de)(de)經(jing)濟指(zhi)標(biao)和(he)固(gu)定材料(liao)的(de)(de)方便性。通過(guo)實(shi)腹柱和(he)格構(gou)(gou)柱兩種方法，設(she)計(ji)人員可(ke)以充分(fen)比(bi)較(jiao)(jiao)各項(xiang)技術經(jing)濟指(zhi)標(biao)，根據實(shi)際情況綜合(he)評價(jia)，選(xuan)擇(ze)最(zui)佳(jia)方案，既保證了工(gong)(gong)程(cheng)的(de)(de)合(he)理性，還可(ke)以通過(guo)設(she)計(ji)提(ti)高(gao)施工(gong)(gong)的(de)(de)便利性和(he)經(jing)濟性。

2、剪力墻結構抗震設計要點

剪(jian)力(li)(li)墻(qiang)(qiang)(qiang)結構(gou)的(de)(de)(de)側(ce)向剛度(du)(du)較(jiao)(jiao)大(da)，在(zai)水平荷載作用(yong)下(xia)，產生的(de)(de)(de)側(ce)移較(jiao)(jiao)小，比(bi)(bi)較(jiao)(jiao)適用(yong)于120米高度(du)(du)范圍的(de)(de)(de)超建筑結構(gou)，但其存在(zai)著結構(gou)自重(zhong)較(jiao)(jiao)大(da)的(de)(de)(de)問題，在(zai)遭(zao)受地震災(zai)害時，產生的(de)(de)(de)典型破壞(huai)形態有剪(jian)切(qie)破壞(huai)和彎曲破壞(huai)，會對(dui)墻(qiang)(qiang)(qiang)肢(zhi)和連(lian)梁(liang)(liang)造(zao)成(cheng)不(bu)同程度(du)(du)的(de)(de)(de)損傷(shang)，因此(ci)，需(xu)要針(zhen)對(dui)這些特(te)點進行針(zhen)對(dui)性(xing)設計(ji)。剪(jian)力(li)(li)墻(qiang)(qiang)(qiang)布置(zhi)應該遵循雙向均勻(yun)、對(dui)稱、封閉等基本原(yuan)則，側(ce)向剛度(du)(du)和抗扭(niu)剛度(du)(du)必須滿足抗震需(xu)求，控(kong)制(zhi)剪(jian)力(li)(li)墻(qiang)(qiang)(qiang)高寬比(bi)(bi)及(ji)單片剪(jian)力(li)(li)墻(qiang)(qiang)(qiang)的(de)(de)(de)長度(du)(du)，避免長墻(qiang)(qiang)(qiang)剛度(du)(du)過大(da)及(ji)受彎變形造(zao)成(cheng)鋼筋(jin)(jin)拉斷等情況，同時保持(chi)豎向剪(jian)力(li)(li)墻(qiang)(qiang)(qiang)結構(gou)的(de)(de)(de)連(lian)續(xu)性(xing)，上下(xia)洞口(kou)的(de)(de)(de)排列(lie)要盡(jin)可能整(zheng)齊。相(xiang)對(dui)而言，剪(jian)力(li)(li)墻(qiang)(qiang)(qiang)中的(de)(de)(de)連(lian)梁(liang)(liang)更(geng)容易(yi)遭(zao)受剪(jian)切(qie)破壞(huai)形成(cheng)斜裂縫(feng)。在(zai)進行抗震設計(ji)時，不(bu)能讓連(lian)梁(liang)(liang)的(de)(de)(de)剛度(du)(du)太大(da)，那樣會違背強剪(jian)弱彎的(de)(de)(de)設計(ji)理念。如果連(lian)梁(liang)(liang)的(de)(de)(de)跨高比(bi)(bi)小，那么可以采用(yong)交叉配(pei)筋(jin)(jin)、菱形配(pei)筋(jin)(jin)等多(duo)種方式，提高連(lian)梁(liang)(liang)的(de)(de)(de)延性(xing)和耗能能力(li)(li)，這樣有利(li)于控(kong)制(zhi)整(zheng)體(ti)剛度(du)(du)，更(geng)好地吸收地震作用(yong)。

3、門式剛架抗震設計

與(yu)單(dan)層的建筑(zhu)工程有所不(bu)同(tong)，門式(shi)剛(gang)架的自重較輕(qing)，可以在實(shi)際建設(she)時(shi)應用在墻面和屋面上。所以，依據《抗規》規定，在對單(dan)層輕(qing)型(xing)的廠房進(jin)行建設(she)時(shi)，不(bu)能應用門式(shi)鋼(gang)架抗震設(she)計。首先，從設(she)計上的角(jiao)度上來看，單(dan)層的輕(qing)型(xing)門式(shi)建筑(zhu)物鋼(gang)結(jie)(jie)構(gou)質量較輕(qing)，不(bu)用對7度以下(xia)的抗震烈(lie)度設(she)防地區進(jin)行驗算，但(dan)如果(guo)(guo)大(da)于7度，那么(me)就(jiu)(jiu)要(yao)從鋼(gang)結(jie)(jie)構(gou)的橫縱向進(jin)行抗震驗算，看其(qi)是(shi)否符合(he)居住條件(jian)。其(qi)次，如果(guo)(guo)地震控制設(she)計出現(xian)效應組合(he)作用時(shi)，那么(me)就(jiu)(jiu)要(yao)采取相應的抗震措(cuo)施(shi)，使(shi)其(qi)與(yu)輕(qing)型(xing)鋼(gang)結(jie)(jie)構(gou)的特點相符。

4、合理調整結構布局

在工(gong)業建(jian)(jian)(jian)筑工(gong)程(cheng)當(dang)(dang)中，通過(guo)合(he)理(li)調(diao)整結構布(bu)局，不(bu)僅能(neng)夠對建(jian)(jian)(jian)筑工(gong)程(cheng)當(dang)(dang)中的(de)各(ge)項工(gong)作(zuo)進(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)(xing)優化布(bu)置(zhi)，還能(neng)夠更(geng)好地(di)回收(shou)和(he)處理(li)腐蝕(shi)(shi)介(jie)質，利用(yong)自然環境的(de)引(yin)流效應，來(lai)減少建(jian)(jian)(jian)筑物(wu)的(de)腐蝕(shi)(shi)。在進(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)(xing)實(shi)際(ji)操作(zuo)時(shi)，首(shou)先就(jiu)應該針對建(jian)(jian)(jian)筑空間進(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)(xing)整體(ti)的(de)設計，可以優先考慮線性結構的(de)形(xing)式(shi)設計方式(shi)，這(zhe)(zhe)樣(yang)就(jiu)能(neng)夠保障與風(feng)向保持一(yi)致(zhi)，減少腐蝕(shi)(shi)問(wen)題(ti)的(de)發生。另外針對工(gong)業廢(fei)水也需要(yao)(yao)進(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)(xing)合(he)理(li)的(de)設計，要(yao)(yao)及時(shi)將這(zhe)(zhe)些(xie)廢(fei)水排(pai)出室(shi)外，也可以對排(pai)水坡度(du)進(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)(xing)合(he)理(li)的(de)設計，這(zhe)(zhe)樣(yang)能(neng)夠提(ti)高排(pai)水的(de)通暢性，也能(neng)夠減少由(you)于積水而導(dao)致(zhi)一(yi)系列腐蝕(shi)(shi)問(wen)題(ti)。對于建(jian)(jian)(jian)筑物(wu)的(de)基(ji)礎部分來(lai)說，為(wei)了防(fang)止(zhi)在生產(chan)過(guo)程(cheng)當(dang)(dang)中對地(di)下(xia)造成(cheng)腐蝕(shi)(shi)，必(bi)須(xu)要(yao)(yao)嚴格控制侵蝕(shi)(shi)性液體(ti)的(de)滲入，一(yi)般情況下(xia)可以對地(di)面進(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)(xing)防(fang)滲堵漏(lou)和(he)排(pai)水，這(zhe)(zhe)種處理(li)方式(shi)在濕度(du)較大的(de)地(di)區還需要(yao)(yao)進(jin)(jin)行(xing)(xing)(xing)(xing)一(yi)定的(de)調(diao)整，必(bi)須(xu)要(yao)(yao)考慮當(dang)(dang)地(di)的(de)環境因(yin)素來(lai)采(cai)取更(geng)加(jia)合(he)理(li)的(de)保護層厚度(du)設計，否(fou)則其混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)保護層就(jiu)會在實(shi)際(ji)應用(yong)的(de)過(guo)程(cheng)當(dang)(dang)中產(chan)生一(yi)定的(de)開裂和(he)剝落。

5、變形控制設計

基于(yu)(yu)計算的(de)假定(ding)(ding)值，普通鋼(gang)結(jie)(jie)構框架的(de)化(hua)工廠房設(she)(she)計通常假設(she)(she)屋(wu)(wu)頂(ding)剛(gang)度(du)趨于(yu)(yu)無(wu)窮大，撓(nao)度(du)太(tai)大而無(wu)法(fa)滿足(zu)要求(qiu)。標(biao)準規范對起(qi)重機軌道頂(ding)部位置的(de)水平位移有非常嚴格(ge)的(de)規定(ding)(ding)，如果頂(ding)梁(liang)(liang)(liang)剛(gang)度(du)太(tai)小，鋼(gang)柱就會變(bian)成懸臂(bei)柱，位移達(da)不(bu)到(dao)要求(qiu)。在傳統屋(wu)(wu)面應變(bian)控(kong)制設(she)(she)計過程中，主(zhu)要是使(shi)用(yong)柱子和(he)屋(wu)(wu)架相鉸接形(xing)成桁(heng)架屋(wu)(wu)面梁(liang)(liang)(liang)，這(zhe)是由于(yu)(yu)屋(wu)(wu)面板(ban)的(de)尺寸大，荷載(zai)相對較大，導致容(rong)易出現漏(lou)水的(de)問題(ti)，桁(heng)架屋(wu)(wu)梁(liang)(liang)(liang)的(de)剛(gang)度(du)越大，結(jie)(jie)構安全性越高。隨著技(ji)術的(de)不(bu)斷發展，目前一般化(hua)工廠房的(de)建設(she)(she)主(zhu)要采(cai)用(yong)實腹式梁(liang)(liang)(liang)和(he)輕(qing)(qing)型的(de)彩鋼(gang)板(ban)屋(wu)(wu)面。在這(zhe)種情況下(xia)，屋(wu)(wu)梁(liang)(liang)(liang)變(bian)形(xing)問題(ti)不(bu)嚴重，不(bu)存(cun)在漏(lou)水問題(ti)，是比較理(li)想的(de)。因此，一般石油化(hua)工鋼(gang)結(jie)(jie)構廠建筑物頂(ding)變(bian)形(xing)結(jie)(jie)構的(de)設(she)(she)計必須(xu)保證科(ke)學合理(li)的(de)設(she)(she)計，以(yi)提高結(jie)(jie)構的(de)設(she)(she)計質量(liang)。對于(yu)(yu)大噸位起(qi)重機和(he)輕(qing)(qing)型屋(wu)(wu)面鋼(gang)結(jie)(jie)構廠房，要注(zhu)意解(jie)決屋(wu)(wu)面鋼(gang)梁(liang)(liang)(liang)撓(nao)度(du)問題(ti)，避免造(zao)成大量(liang)浪費，因此，對于(yu)(yu)鋼(gang)梁(liang)(liang)(liang)撓(nao)度(du)的(de)設(she)(she)計指標(biao)可以(yi)適當放寬。

6、協調好生產工藝與結構布置的關系

通過協調好(hao)生(sheng)(sheng)產工(gong)藝(yi)與結(jie)構(gou)(gou)布置(zhi)之間的(de)(de)(de)關系，才(cai)能(neng)夠更(geng)好(hao)地為工(gong)業(ye)生(sheng)(sheng)產活動提供更(geng)加(jia)優化(hua)的(de)(de)(de)服(fu)務。因(yin)此將(jiang)廠房結(jie)構(gou)(gou)設(she)置(zhi)和(he)生(sheng)(sheng)產活動進行(xing)有(you)機結(jie)合，才(cai)能(neng)夠全(quan)面的(de)(de)(de)發揮廠房的(de)(de)(de)使用功(gong)能(neng)，切實將(jiang)當(dang)前(qian)的(de)(de)(de)工(gong)業(ye)生(sheng)(sheng)產推向更(geng)加(jia)有(you)利的(de)(de)(de)位(wei)(wei)置(zhi)，這就要求相關的(de)(de)(de)工(gong)作(zuo)人員在設(she)計廠房結(jie)構(gou)(gou)以前(qian)，全(quan)方位(wei)(wei)的(de)(de)(de)了解和(he)掌握(wo)工(gong)業(ye)建筑結(jie)構(gou)(gou)，防腐蝕設(she)計過程當(dang)中所需的(de)(de)(de)各項信(xin)息(xi)和(he)資(zi)料，做好(hao)相關的(de)(de)(de)準備(bei)工(gong)作(zuo)，確保(bao)工(gong)藝(yi)設(she)計和(he)結(jie)構(gou)(gou)設(she)計工(gong)作(zuo)更(geng)好(hao)地進行(xing)。