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文档简介

国家能源局发布I前言 Ⅱ 12规范性引用文件 13术语、定义和符号 24材料、设计指标 55设计原则 76压型钢板及夹芯板 7檩条 9支撑结构 2010节点连接 11制造和安装 12运输及贮存 本标准按照GB/T1.1—2009《标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写》给出的规则1锅炉屋顶盖和紧身封闭技术规范本规范规定了采用金属材料的电站锅炉屋顶盖和紧身封闭结构的材料选用、设计、制作、包装贮运、安装的原则和方法,电厂其他结构等可参照本规范执行。本规范适用于金属材料的电站锅炉屋顶盖和紧身封闭结构的材料选用、设计、制作、包装贮运、2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的,凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T700碳素结构钢GB/T702热轧钢棒尺寸、外形、重量及允许偏差GB/T1228钢结构用高强度大六角头螺栓GB/T1229钢结构用高强度大六角螺母GB/T1230钢结构用高强度垫圈GB/T1231钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件GB/T1591低合金高强度结构钢GB/T3098.1紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱GB/T3098.111紧固件机械性能自钻自攻螺钉GB/T3632钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副GB/T5282开槽盘头自攻螺钉GB/T5283开槽沉头自攻螺钉GB/T5284开槽半沉头自攻螺钉GB/T5285六角头自攻螺钉GB/T5780六角头螺栓C级GB/T5782六角头螺栓GB/T6725冷弯型钢通用技术要求GB/T8478铝合金门窗GB8624建筑材料及制品燃烧性能分级封闭型平圆头抽芯铆钉11级封闭型平圆头抽芯铆钉30级封闭型平圆头抽芯铆钉06级封闭型平圆头抽芯铆钉51级封闭型沉头抽芯铆钉11级开口型沉头抽芯铆钉10、11级开口型沉头抽芯铆钉30级开口型沉头抽芯铆钉12级开口型沉头抽芯铆钉51级2GB/T12617.5开口型沉头抽芯铆钉20、21、22级GB/T12618.1开口型平圆头抽芯铆钉10、11级GB/T12618.2开口型平圆头抽芯铆钉30级GB/T12618.3开口型平圆头抽芯铆钉12级GB/T12618.4开口型平圆头抽芯铆钉51级GB/T12618.5开口型平圆头抽芯铆钉20、2GB/T12618.6开口型平圆头抽芯铆钉40、41级JG/T186玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)窗3gpEGMuNNffw、fw、fwfWy pOT 4Tcr——剪切屈曲临界应力。A毛截面面积,芯材的截面面积:Ad下钢板的截面面积Aen有效净截面面积:Af实腹式横梁被支撑翼缘的截面面积;Au——上钢板的截面面积;I截面惯性矩,上下金属面对中和轴的惯性矩Lo金属复合夹芯板跨度;W毛截面模量,金属复合夹芯板宽度;Wex、Wey分别为对主轴x轴和主轴y轴的有效截面模量(对冷弯薄壁型钢)或毛截面模量(对热轧型钢);Wenx、Weny对主轴x轴和主轴y轴的有效净截面模量(对冷弯薄壁型钢)或净截面模量(对热轧型钢);Ww与弯矩引起的应力同一验算点处的毛截面扇性截面模量:b₀截面的计算宽度(或高度)d自攻螺钉的公称直径,钢板厚度;dr——作用标准组合下构件的挠度值;df.im构件挠度容许值d₀自攻螺钉连接的板件上的预制孔径h截面或板件的高度;ho截面的计算高度(或宽度):△h屋面板上钢板形心轴到底面位置距离:1、L长度或跨度,侧向支撑点间的距离;lc支座处t腹板厚度,支座等效厚度,墙梁壁厚,较薄板的厚度t被连接板的总厚度:tc钉杆的圆柱状螺纹部分钻入基材中的深度:支座腹板最小厚度,较厚板的厚度:t₂支座腹板最大厚度:θ——夹角,腹板倾角;K剪应力不均匀系数5a——局部受压承载力设计值系数;n1——螺钉个数;yw——风荷载作用效应的组合值系数;Cmax——水平地震影响系数最大值;βE——地震作用动力放大系数;YG——永久重力荷载分项系数;YQ——可变重力荷载分项系数;YE——地震作用分项系数;φ轴心受压构件的稳定系数;η折算系数—计算长度系数。μ4材料、设计指标4.1钢材选用应符合下列规定:a)用于锅炉屋顶盖及紧身封闭中的钢材,可采用GB/T700规定的Q235钢和GB/T1591规定的Q345钢,其中的檩条和墙梁,宜选用GB/T6725中冷弯型钢。b)用于承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服点和硫、磷的极限含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构采用的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。4.2钢材的强度设计值可按GB/T22395进行取值,冷弯薄壁型钢钢材的强度设计值可按GB/T50018进行取值。4.3钢材的物理性能应符合表1的规定。4.4用于锅炉屋顶盖及紧身封闭的围护材料一般采用金属压型板或金属复合夹芯板,金属压型板应符合GB/T12755,基板与涂层板均可直接辊压成型成为压型钢板使用,热镀锌基板与热镀铝锌基板的力学性能应符合表2的规定。金属复合夹芯板应符合GB/T23932,主要性能指标应符合表3的规定。结构钢强度级别≥≥公称厚度6表2(续)结构钢强度级别≥≥断后伸长率公称厚度玻璃棉彩色涂层钢板基板不小于0.4mm,压型钢芯材密度黏结在金属面材上的芯材应均匀分布,并且每个剥离面的防火性能芯材燃烧性能按GB8624的有关规定分级。岩棉、矿渣棉夹芯板,当夹芯板厚度小于或等于80mm时,耐火极限应大于或等于30min;当表4热轧钢材的焊缝的强度设计值单位:N/mm²厚度或直径抗拉强度、抗压强度和一级、二级自动焊、半自动焊、二氧化碳气体保护焊和自动焊、半自动焊、二氧化碳气体保护焊和注1:厚度小于16mm的钢板采用高频电阻焊,在焊接质量达到一级、二级标准并经过拉力试头的强度设计值可以参照对接焊缝的强度设计值确注2:对接焊缝在受压区的强度设计值取f。W,在受拉区的7f抗拉强度、抗压强度和一级、二级注:当Q235钢与Q345钢对接焊接时,焊缝的强度设计值应按本表中Q235钢4.12用于锅炉屋顶盖及紧身封闭的保温材料一般采用纤维保温材料,纤维保温材料应符合GB/Ta)承载力应符合式(1)要求:8活荷载标准值(按投影面积计算)取0.5kN/m²;设计支撑轻屋面的构件或结构时(支撑结构、刚架等),当仅承受一个可变荷载且受荷水平投影面积超过60m²时,屋面均布活荷载标准值可取为5.2.7面板、直接连接面板的支撑构件(包含檩条)的风荷载标准值应按GB50009围护结构的有关规5.2.9与面板直接连接的支撑结构构件,作用于水平方向的水平地震作用标准值可按式(3)计算。G构件(包括面板和框架)的重力荷载标准值,kN。5.2.10水平地震影响系数最大值应按表6采用。9度注:7度、8度时括号内数值分别用于设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地a)无地震作用组合效应时,应按式(4)进行计算:b)有地震作用效应组合时,应按式(5)进行计算:Y₀——可变重力荷载分项系数:9类型锅炉屋顶盖及紧身封闭压型金属板、檩条及附件、支撑结构外层压型金属板、保温层、内层压型金属板、檩条及附件、支撑结构外层压型金属板、保温层、檩条及附件、内层压型金属板、支撑结构金属复合夹芯板、檩条及附件、支撑结构除本规范各章另有规定外,用于檩条、墙梁的冷弯薄壁型钢竖向挠度支撑结构盖梁和支撑结构水平挠度注:L为受弯构件的跨度(对悬臂梁和伸臂梁为悬伸长6.2.1在一个波距的面板上作用集中荷载F(如图1a)所示]时,可按集中荷载F折算成沿板宽方向M——截面所承受的最大弯矩设计值,可按图2的面板计算模型求得,N·mm;We——有效截面模量,应按GB50018的规定计算。6.2.4压型钢板中腹板的剪切屈曲应按式(9.1)、式(9.2)、式(10)计算:t≤f6.2.5压型钢板支座处腹板的局部受压承载力,应按式(11)、式(12)验算:a——系数,中间支座取0.12;端部支座取0.06;t——腹板厚度,mm;l支座处的支撑长度,10mm<1.<200mm,端部支座可取le=10mm,mm;E——钢材的弹性模量;6.2.6压型钢板同时承受弯矩M和支座反力R的截面,应满足式(13)~式(16)的要求:Mu=WfMu=Wf式中Rw——腹板的局部受压承载力设计值,应按式(12)计算,N。6.2.7压型钢板同时承受弯矩M和剪力V的截面,应满足式(17)、式(18)的要求。6.2.8屋面板支座的强度应按式(19)、式(20)计算:An=t₁L6.2.9支座的稳定性可简化为等截面柱模型(如图3所示)按式(21)、式(22)计算:A=tL图3支座的简化模型6.2.10计算屋面板支座的稳定系数时,其计算长度应按式(23)计算:l₀=μH6.2.12金属复合夹芯板均布面荷载作用下的跨中挠度应按式(24)、式(25)计算:W——金属复合夹芯板宽度,mm;EI——上下金属面对中和轴的惯性矩;可通过力学计算方法精确得到,也可通过式(26)近似计算,mm⁴;K——剪应力不均匀系数,对于常见板型取1.2;β——剪力分配系数(指夹芯材料承担剪力占总剪力百分比);R₁、R₂、R₃、R₄——系数,取值见表9;G——芯材的剪切模量,取值见表10,N/mm²;D——芯材厚度A可以近似按A=W(D+△h)计算,其中△h为屋面板上钢板形心轴到底面位置距离,mm屋面板型△h可保守取值为8.0575mm,如图4所示。表10芯材的剪切模量G取值表玻璃棉注:其中p为芯材密度,kg/m³。D厚度△hx06.2.13金属复合夹芯板的抗弯承载力,当受均布面荷载作用时,单跨夹芯板的抗弯承载力可按式(27)计算6.3.1锅炉屋顶盖及紧身封闭用压型钢板的基材厚度宜取0.4mm~1.6mm。压型钢板宜采用长尺板a)在檩条上应设置与压型钢板波形相配套的专门固定支座,固定支座与檩条用自攻螺钉或螺接,且在边缘区域数量不应少于4个。b)压型钢板搁置在固定支座上,两片压型钢板的侧边应确保在风吸力等因素作用下的c)在风压大于0.5kN/m²和高度大于30m的屋面,压型钢板宜采用360°咬口锁边连接,并内置d)单坡尺寸过长和环境温差过大的屋面,压型钢板宜采用滑动式支座的360°咬口锁边连接。a)当铺设波高大于70mm的压型钢板时,在檩条上应设置固定支架,固定支架与檩条采用自攻螺钉连接时,连接件宜每波设置1个。b)当铺设波高小于70mm的压型钢板时,可不设置固定支架,应在波峰处采用带防水密封胶垫的自攻螺钉与檩条连接,连接件可每波或隔波设置1个,但每块板不得少于3个。螺钉设置在波峰上。对于波高大于70mm的高波压型屋面板,连接件间距宜为700mm~800mm;对于波高小于70mm的低波压型屋面板,连接件间距宜为300mm~400mm。b)夹芯板的纵向搭接应位于檩条处,每块板的支座宽度不应小于50mm,支撑处宜采用双檩或檩c)屋面的夹芯板纵向搭接应顺水流方向,纵向搭接长度不应小于200mm,搭接部位均应设置防d)夹芯板的横向搭接方向宜与主导方向一波高不小于70mm的高波屋面压型钢板:350mm。波高小于70mm的低波屋面压型钢板:屋面坡度不大于1/10时,250mm;屋面坡度大于1/10时,200mm。墙面压型钢板:120mm。6.3.6屋面压型钢板采用连接件固定时,固定点应设在波峰上。墙面压型钢板采用连接件固定时,固6.3.7屋脊、斜脊、天沟和突出屋面结构等与屋面的连接处应采用泛水板连接,泛水板的安装应顺直,其与压型板的搭接宽度不少于200mm,泛水高度不应小于150mm。7檩条a)檩条可按单跨简支梁分析,当实腹式檩条搭接长度b)在竖向荷载作用下,檩条可按双向受弯构件计算内力。按简支采用如图5a)所示的计算简图;平行于屋面方向,可采用如图5b)所示的两跨或多跨连续梁7.1.2应将撑杆或拉条作为檩条沿屋面或墙梁沿墙面方向的支点(如图6所示)进行撑杆或拉条的内a)跨中设一道a)屋面能阻止檩条侧向失稳和扭转时,檩条的强度可按式(233)计算:(对热轧型钢),如图7所示。冷弯薄壁型钢有效净截面模量,应按GB50018xxy图7檩条的主轴b)当屋面不能阻止檩条侧向失稳和扭转时,檩条的稳定性可按式(29)计算:φbx梁的整体稳定系数,对热轧型钢,应按GB50017规定确定;对冷弯薄壁型钢,应按c)在风吸力作用下,当屋面能阻止檩条上翼缘侧移和扭转时,可不考虑My的作用,檩条下翼缘的稳定性应按式(30)计算:式中d)在风吸力作用下,当屋面不能阻止檩条上翼缘定性仍可按式(30)计算;对于Z型截面檩条,下翼缘的稳定性可按式(31)计算:7.1.4隅撑作为梁或柱受压翼缘的平面外侧向支撑(如图8所示),其轴压力按式(32)计算:图8隅撑详图—实腹式横梁钢材的屈服强度;当隅撑仅一侧布置时,应按式(32)计算隅撑轴压力;当隅撑两侧成对布置时,每根隅撑所受的7.2.1屋面檩条宜采用卷边槽型、斜卷边或直卷边Z型冷弯7.2.4当檩条跨度大于4m时,宜在檩条跨中位置设置拉条或撑杆。当檩条跨度大于6m时,宜在檩条跨度三分点处各设一道拉条或撑杆(如图9所示)。拉条应与刚性檩条连接。当檩条上、下翼缘表面均a)檩条向檐口倾倒时b)檩条向屋脊倾倒时直径不宜小于10mm。檩间撑杆或拉条宜设置在距檩条受压翼缘约1/3腹板高度范围内。7.2.6檩条兼作水平支撑压杆时,檩条长细比不得大于200(拉条和撑杆可作为侧向支撑点)。8墙梁8.1.1实腹式墙梁应根据挂墙板的不同情况按下列规定计算强度(如图10所示):a)正应力强度应按式(33)计算:Ww弯矩引起的应力同一验算点处的毛截面扇性截面模量。b)剪应力强度应按式(34)、式(35)计算:bo、h₀别为墙梁截面沿截面主轴x轴和主轴y轴方向的计算高度,应取相交板件连接处的两内弧点之间的距离t——墙梁壁厚。8.1.4单侧挂墙板的墙梁,在风吸力作用下,可按式(30)计算其稳定性。8.2.1墙梁宜采用卷边槽型、斜卷边或直8.2.3抗风柱承受弯矩和竖向压力作用时,应按压弯构件进行设计,满足强度、整体稳定、局部稳定8.2.4对于非自承重的轻型墙体结构,墙梁跨度为4m~6m可设一道拉条,6m~9m可在三分点处各设一道拉条(如图11所示),最上面墙梁处应设斜拉条将拉力直接传至刚架柱或抗风柱。当斜拉条所悬墙梁数超过5个时,可在中间加设一道斜拉条。当墙板竖向荷载有可靠途径直接传至地面或托梁时,可不设拉条。圆钢拉条直径不宜小于10mm,所需截面面积应通过计算确定。图11拉条布置示意图10.1.7自攻螺钉连接的板件上的预制孔径d₀应符合式(36)的要求10.1.8射钉只用于薄板与支撑构件(即基材如檩条)的连接。射钉的间距不得小于射钉直径的4.5倍,钉的穿透深度(指射钉尖端到基材表面的深度,如图12所示)不应小于10mm。当采用射钉连接时,度应满足

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