构筑物抗震设计规范 [附条文说明] GB50191-2012 建标库

22.2      

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。

22.2.3  8度Ⅲ、Ⅳ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Ⅰ、Ⅱ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。

22.2.12  7度Ⅲ、Ⅳ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,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、Ⅳ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、Ⅳ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:

    1  7度Ⅲ、Ⅳ类场地和8度Ⅰ、Ⅱ类场地时,不宜小于200mm。

    2  8度Ⅲ、Ⅳ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。