卧式设备基础抗震设计

卧式设备基础抗震设计21.1一般规定21.1.1本章适用于卧式容器(含卧式圆筒形储罐)和卧式冷换类设备基础的抗震设计。21.1.2卧式冷换类设备基础宜采用钢筋混凝土支墩式或支架式基础。21.1.3卧式设备基础的形式宜符合下列规定：1设计地面至基础顶面的高度不大于1.5m时，宜采用钢筋混凝土支墩式基础。2设计地面至基础顶面的高度大于1.5m，且容器内径不大于2m时，宜采用钢筋混凝土T形支架式基础；容器内径大于2m时，宜采用钢筋混凝土n形或H形支架式基础。21.2计算要点21.2.1卧式设备基础的抗震计算应按本规范第5章的多遇地震确定地震影响系数，并进行水平地震作用和作用效应计算。21.2.2卧式冷换类设备基础可不进行地震作用计算，但应满足相应的抗震措施要求。21.2.3卧式容器基础的水平地震作用标准值应按下式计算：七广以(Gk+0.5G)(21.2.3)式中：FEk一卧式容器基础的水平地震作用标准值；Gak——正常操作状态下的容器和介质重力荷载标准值；Gjk——基础底板顶面以上构件自重标准值。21.3抗震构造措施21.3.1基础的埋置深度不宜小于1.0m。21.3.2支墩式基础的支墩竖向钢筋，直径不宜小于12mm，间距不应大于200mm；横向钢筋应采用封闭式箍筋，其直径不应小于8mm，间距不应大于200mm。21.3.3支架式基础的梁、柱抗震构造措施尚应符合本规范第6.3节的有关规定。22高炉系统结构22.1一般规定22.1.1本章适用于有效容积为1000m3〜5000m3的高炉系统结构的抗震设计。22.1.2高炉系统结构应包括高炉、热风炉、除尘器和洗涤塔等结构和构件。22.1.3高炉系统结构的地震作用计算应按本规范第5章的多遇地震确定地震影响系数，并进行地震作用和作用效应计算。22.2高炉22.2.1高炉应设炉体框架。在炉顶处，炉体框架与炉体间应设有水平连接构件。22.2.2高炉的导出管应设置膨胀器，上升管与下降管的连接宜采用球形节点。22.2.38度III、W类场地及9度时，高炉结构应进行抗震验算，并应符合相应的抗震措施要求；6度、7度及8度1、11类场地时，高炉结构可不进行抗震验算，但应满足相应的抗震措施要求。22.2.4高炉结构构件的截面抗震验算，必须验算下列部位：1上升管的支座、支座顶面处的上升管截面和支承支座的炉顶平台梁。2上升管与下降管采用球形节点连接时，上升管和下降管与球形节点连接处以及下降管根部。3炉体框架和炉顶框架的柱、主梁、主要支撑及柱脚的连接。4炉体框架与炉体顶部的水平连接。22.2.5除下降管外，高炉结构可仅计算水平地震作用，并应沿平行和垂直于炉顶吊车梁以及沿下降管三个方向分别进行抗震计算。8度和9度时，跨度大于24m的下降管除应计算水平地震作用外，尚应计算其竖向地震作用。22.2.6高炉结构应按正常生产工况进行抗震计算；必要时，尚应按大修工况进行抗震验算。22.2.7高炉结构的计算简图应符合下列规定：1高炉结构应采用空间结构模型，应整体计算高炉炉体、粗煤气管、除尘器、炉体框架、炉顶框架的组合体。2计算高炉炉体、粗煤气管、除尘器或球形节点的侧移刚度时，可仅计及钢壳的侧移刚度，且可不计钢壳上开洞的影响。3上升管在炉顶平台上的支座可视为固接连接。4通过铰接单片支架或滚动支座支承于炉顶框架上的通廊，可不计及与高炉的共同工作，但应计入通廊传给高炉框架的重力荷载。5热风主管、热风围管和其他外部管道对高炉的牵连作用可不计入，但应按本规范第22.2.8条和第22.2.9条的规定计入高炉承受的管道重力荷载。6对大修工况，应按炉顶框架部分杆件被拆除后的结构计算简图进行抗震验算。22.2.8高炉结构抗震计算时，质点设置和重力荷载计算应符合下列规定：1炉顶设备的重力荷载应按实际情况折算到炉顶框架和炉顶处，炉体设备的重力荷载应沿高度分布在钢壳上。2粗煤气管的拐折点处或球形节点处宜设质点，其中下降管区段宜增设2个〜4个质点。3框架的每个节点处宜设质点。构件的变截面处和节点之间有较大集中重力荷载时，均宜设质点。22.2.9水平地震作用计算时，高炉的重力荷载代表值应符合下列规定：1钢结构、内衬砌体、冷却设施、填充料、炉内各种物料、设备（包括炉顶吊车）、管道、冷却水等自重，应取其标准值的100%；按大修工况计算时，炉内物料应按实际情况取值。2平台可变荷载的组合值系数应取0・7。3平台灰荷载的组合值系数应取0・5。4热风围管与高炉炉体设有水平连接件时，热风围管重力荷载应按全部荷载标准值作用于水平连接处计算。5通过铰接单片支架或滚动支座支承于炉顶框架上的通廊的重力荷载，平行通廊方向应取支座承受重力荷载标准值的30%，垂直通廊方向应取100%。6料罐及其炉料、齿轮箱和溜槽的重力荷载，应取其标准值的100%。7设有内衬支托时，内衬自重应按沿炉壳内支托的实际分布计算，应取其标准值的100%；炉底的实心内衬砌体自重，取值不应小于其标准值的50%。22.2.10高炉结构的水平地震作用计算宜采用振型分解反应谱法，且应取不少于20个振型；其地震作用和作用效应应符合本规范第5章的有关规定。22.2.11进行高炉结构构件的截面抗震验算时，地震作用标准值效应和其他荷载效应的基本组合，除应符合本规范第5.4.1条的规定外，尚应符合下列规定：1正常生产工况抗震验算时，应计入炉内气压、物料和内衬侧压、粗煤气管的温度变形和设备的动力作用效应等。2炉体、粗煤气管、球形节点、热风围管、热风主管、通廊、料罐、炉顶设备和内衬等各项重力荷载等产生的作用效应，均应按正常生产的实际情况计算。22.2.127度III、W类场地和8度、9度时，高炉的炉体框架和炉顶框架应符合下列规定：1炉顶框架和炉体框架均宜设置支撑系统，但支撑的布置应符合工艺要求，且主要支撑杆件的长细比按压杆设计时不应大于120—3'•,按拉杆设计时不应大于150—""「。支撑杆件的板件宽厚比限值应符合本规范第7章的有关规定。2炉体框架柱宜采用圆形、箱形或对称的十字形截面。3与柱刚接的梁宜采用箱形截面或宽翼缘H形截面。4炉体框架的底部柱脚宜与基础固接。5框架梁、柱板件的宽厚比限值应符合本规范第7章的有关规定。6由地震作用控制的框架梁、柱，在可能出现塑性铰的应力较大区域的节点，不应采用焊接连接。7高炉框架结构构件的连接应按本规范第7章的有关规定进行抗震验算。22.2.13设置膨胀器的导出管，上升管的支座和支承支座的炉顶平台梁，以及支座与平台梁之间的连接均应适当加强；支座顶面以上3m〜5m范围内上升管的管壁厚度，7度III、W类场地和8度、9度时，不宜小于14mm。22.2.14与球形节点连接的上升管和下降管根部，以及下降管与除尘器连接的根部应加强;7度III、W类场地和8度、9度时，加强部位的管壁厚度不宜小于16mm。22.2.15炉体框架与炉体顶部的水平连接应传力明确、可靠，并应能适应炉体与炉体框架之间的竖向差异变形。22.2.16上升管、炉顶框架、通廊端部和炉顶装料设备相互之间的水平空隙宜符合下列规定：17度III、W类场地和8度I、II类场地时，不宜小于200mm。28度III、W类场地和9度时，不宜小于400mm。22.2.17电梯间、通道平台和高炉框架相互之间应加强连接。22.3热风炉8度III、W类场地和9度时，外燃式热风炉的燃烧室宜采用钢筒到底的筒支承结构形式。6度、7度和8度1、11类场地时，内燃式热风炉和燃烧室为钢筒支承的外燃式热风炉，以及6度和7度1、11类场地时燃烧室为钢支架支承的外燃式热风炉，均可不进行结构的抗震验算，但应符合相应的抗震构造措施要求。8度III、W类场地和9度时的内燃式热风炉与燃烧室为钢筒支承的外燃式热风炉，以及7度III、W类场地和8度、9度时的燃烧室为钢支架支承的外燃式热风炉，均应进行水平地震作用的抗震验算，并应符合相应的抗震构造措施要求。22.3.3内燃式热风炉或刚性连通管的外燃式热风炉的基本自振周期可按下式计算：^=1.78+(22.3.3)式中：二热风炉的基本自振周期；G——等效重力荷载，对内燃式热风炉，可取全部重力荷载代表值；对刚性连通管eq的外燃式热风炉，可取蓄热室的全部重力荷载代表值；h——炉底至炉顶球壳竖直半径1/2处的高度；E——钢材的弹性模量；Eb——内衬砌体的弹性模量；I、Ib——分别为内燃式热风炉或刚性连通管的外燃式热风炉的蓄热室筒身段的钢壳和内衬砌体的截面惯性矩。22.3.4内燃式热风炉或刚性连通管外燃式热风炉的蓄热室和燃烧室的底部总水平地震剪力应按下式计算：V=ua1G(22.3.4)式中：V热风炉底部总水平地震剪力；u——热风炉底部剪力修正系数，可按表22.3.4采用；a1——水平地震影响系数；Geq一炉体的等效重力荷载，对于刚性连通管的外燃式热风炉，应分别采用蓄热室和燃烧室的炉体重力荷载代表值。表22.3.4热风炉底部剪力修正系数场地类别i基本自振陶期0.So0,7511-g1.2SLSO1.732.onI0.SO0.泌1191.L91.070.9SQ.对II0.700,8。0.92】.05L191.lbn0.550,73G,HO&.880.961.0(1L00IV0.420.G5l0.6$0-7107$o.&5注：中间值可采用线性插入法计算。22.3.5内燃式热风炉或刚性连通管外燃式热风炉的蓄热室和燃烧室的底部总地震弯矩应按下式计算：式中：M热风炉底部总地震弯矩。22.3.6炉壳截面抗震验算时，应由炉壳承担炉体全部水平地震作用效应，可不计入内衬分担的地震作用效应。22.3.7热风炉结构构件的截面抗震验算，应验算炉壳、炉底与基础或支架顶板的连接和燃烧室、混风室的支承结构等；地震作用标准值效应与其他荷载效应的基本组合，应计入正常生产时的炉内气压和温度作用标准值效应。22.3.8燃烧室为钢筒支承的柔性连通管外燃式热风炉结构，其蓄热室和燃烧室结构的抗震验算可按内燃式热风炉的规定执行。22.3.9燃烧室为支架支承的柔性连通管外燃式热风炉结构，可仅计算水平地震作用，并宜采用空间结构模型对支架、燃烧室和蓄热室进行整体抗震计算。22.3.10炉体底部筒壁与底板连接处应做成圆弧形状或设置加劲肋，并应在炉底内设置耐热钢筋混凝土板等。炉底与基础或支架顶板的连接宜采取适当的加强措施，烘炉投产后应拧紧炉底连接螺栓。22.3.117度III、W类场地和8度、9度时，各主要管道与炉体连接处应采取设置加劲肋或局部增大炉壳和管壁厚度等加强措施。9度时，热风主管至各炉体的短管上应设置膨胀器。22.3.12位于III、W类场地或不均匀地基时，每座刚性连通管外燃式热风炉，其蓄热室和燃烧室均应设在同一整片基础上。22.3.13外燃式热风炉的燃烧室采用钢支架支承时，支架柱的长细比不应大于120'.E*.；梁、柱截面宽厚比的限值应符合本规范第7章的有关规定；柱脚与基础宜采用固接；当采用铰接柱脚时，应采取抗剪措施。22.3.14外燃式热风炉的燃烧室采用钢筋混凝土框架支承时，框架的抗震构造措施应符合本规范第6章的有关规定，6度〜8度时应符合二级要求，9度时应符合一级要求，且各柱的纵向钢筋最小配筋率均应符合角柱的规定；不直接承受竖向荷载的框架梁，其截面上部和下部纵向钢筋应等量配置。22.3.15热风炉系统框架和余热回收系统框架均宜采用钢结构，其抗震构造措施应符合本规范第7章的有关规定。22.4除尘器、洗涤塔22.4.18度III、W类场地和9度时，重力除尘器宜采用钢支架。22.4.2下列结构可不进行抗震验算，但应符合相应的抗震措施要求：1除尘器和洗涤塔的筒体结构。6度、7度1、11类场地时，旋风除尘器的框架结构和重力除尘器的支架结构。6度、7度和8度1、11类场地时，洗涤塔的支架结构。22.4.3旋风除尘器的框架或重力除尘器的支架结构抗震计算宜采用与高炉、粗煤气管组成的空间结构模型，且可仅计算水平地震作用。22.4.4重力除尘器和洗涤塔可按单质点体系进行简化计算；除尘器和洗涤塔的总水平地震作用，应作用于筒体的重心处。22.4.5重力除尘器和洗涤塔的重力荷载代表值应按本规范第5.1.4条的规定取值，但除尘器筒体内部正常生产时的最大积灰荷载的组合值系数应取1.0022.4.6除尘器和洗涤塔抗震验算时，重力除尘器应计入正常生产时粗煤气管温度变形对除尘器结构的作用效应，洗涤塔和旋风除尘器应计入风荷载效应。22.4.77度III、W类场地和8度、9度时，旋风除尘器，重力除尘器和洗涤塔应符合下列规定：1筒体在支座处应设置水平环梁。2筒体与支架以及支架柱脚与基础的连接应采取抗剪措施。3管道与