強支撐框架在轉爐煉鋼工程中的應用

胡長華

(中冶華天工程技術有限公司,安徽 馬鞍山243005)

0 前 言

大型轉爐煉鋼車間主廠房的高層區屬于復雜的框排架結構體系,框架不規則,各層平臺荷載大、開孔多且大,廠房柱距大,縱向柱子少,廠房高度高,因此較其它廠房結構設計的技術難度大得多。如何增強整體剛度和合理確定鋼框架柱穩定驗算的計算長度一直是人們關注的問題。本文結合地震烈度8度地區的轉爐廠房的結構設計,將《鋼結構設計規范》中“強支撐框架”概念應用于結構方案設計中。強支撐概念的引用,不僅加強了廠房的整體剛度,同時也彌補了鋼柱穩定計算時由于結構不規則,按《鋼結構設計規范》計算的計算長度系數誤差過大的缺陷。

1 工程簡介

本工程為高層鋼結構工業廠房,廠房主要有轉爐跨、加料跨、鋼水接收跨組成,其中轉爐跨為高層框架結構,高層框架結構由5層平臺組成,平臺標高分別為7.7 m、15.1 m、21.2 m、27.5 m、36.5 m,除 7.7 m平臺為鋼-混凝土組合平臺之外,其余均為鋼平臺,抗震設防烈度為8度,場地土類別為Ⅲ類,框架梁、柱鋼材為Q345B(fy=295 N/mm)。框架柱網平、立面布置圖見圖1。

圖1 框架柱網平、立面布置圖

2 設計方案

本工程高層框架部分高度比較高、寬度比較窄,框架不規則,工況比較復雜,重級工作制吊車噸位大,且該地區抗震設防烈度為8度。綜合上述因素,為增強廠房的剛度,減小廠房的層間位移和總位移,降低廠房在使用過程中的振動,應優先采用框架支撐體系。由于工藝及平臺的使用要求,只有邊框架可以設置支撐,中間框架不能設置支撐,故中間三榀框架側移剛度不能滿足設計使用要求,需采用腰桁架和剛性伸臂配合使用,此處剛性伸臂為帶支撐邊框架,腰桁架為高層框架的5層平臺。……