⑴ 壓力容器筒體組對:什麼是長軸滾輪架方式、液壓組對滾輪架方式
長軸式滾輪架方式:多個滾輪沿筒體類工件兩側成兩行同軸排列,一側均為主動輪褲基,另一側為從動輪,且主動輪與從動輪數喊余相同。用於細長筒體工件的裝配和焊接。
液壓組對滾輪架方式胡滲謹:該系統由一台液壓頂升滾輪架和一台行走滾輪架組成,通過液壓頂升滾輪架的四支油缸伸縮控制4個滾輪中心距的伸縮,使坐在上面的塔筒改變高度與水平方向上的位移,從而與放在行走滾輪架上的塔筒完全貼合,利用行走滾輪架的旋轉帶動兩個塔筒的旋轉,使得塔筒組對同步完成,運轉到自動焊接設備上焊接完成,從而完成整個塔體的組對焊接。
⑵ 非標設備製作安裝方案:設備製作
3萬噸/年三聚氰胺工程非標設備製作安裝方案
1 編制說明
本方案是針對由十一化建公司濮陽項目部所承擔的中原大化三胺及配套
尿素工程中現場製作安裝非標設備而制定的。設備總數量為9台,其中5台
圓筒形貯罐,2台錐底貯倉,1台敞口清洗殼,1台煙囪,全部為常壓容器。
本方案作為設備製作安裝過程中的一個重要技術文件,它與設計圖紙配套提
供一系列製作安裝要求和技術數據,故施工人員應嚴格遵守,重視對待,不
能隨意修改方案要求,如要修改應得到現場技術人員的同意確認後才能修改。本方案不包括設備的梯子平台的製作安裝。
本方案中所要製作安裝的設備參數及技術要求見附表一。
2 編制依據
1) 東華工程科鏈嘩技股份有限公司的設計圖紙;
2) JB/T4735《鋼制焊接常壓容器》;
3) HG20584-1998《鋼制化工容器製造技術要求》;
4) JB/T4709-2000《鋼制壓力容器焊接規程》;
5) HGJ210-83《圓筒形鋼制焊接貯罐施工及驗收規范》。
3 設備製作安裝程序
基礎驗收→設備製作安裝前的准備→材料驗收→下料→設備製作預制安
裝→焊接→設備製作安裝質量檢驗→設備試驗→防銹及酸洗鈍化處理→交
工。
4 基礎驗收
設備安裝前按基礎施工圖及設備安裝規范進行檢查驗收。基礎施工單位
應提供基礎檢查紀錄並在基礎上提供中心線及標高測定標志。
設備基礎應符合下列要求:
a 中心座標允許偏差±20mm 中心標高允許偏差±10mm 。
b 基礎表面徑向平整度用2米直尺檢查間隙應小於或等於10mm ,基礎表面凹凸度從中心向周邊拉線測量應小於或等於25mm 。
c 基礎表面沿罐壁圓周方向的平整度, 每10米長度內任意兩點的高差應小於或等於10mm 。
預埋地腳螺栓的標高(頂端)0~+20mm,中心距(在根部頂部兩處測量) ±2mm 。
5 設備製作安裝前的准備
5.1 圖紙會審、繪制排版圖
設備製作前由建設單位組織設計,施工單位進行圖紙會審,在此基礎上繪制排版圖作為班組下料的依據。同時亦作為采購材料規格的依據,反過來如果沒有按照排版圖要求采購的材料規格,則需按材料供貨的規格重新排版。
排版圖繪制的依據:設計圖紙,技術規范。機加工及設備製造能力。
排版圖繪制的原則:以最小的材料消耗、勞動力的消耗取得最佳的經濟效益。同時又符合圖紙及對技術規范的要求,市場又有供貨所需各種規格的材料。
排版圖繪制的要求:排版圖必須標上0°、90°、180°、270°方位及尺寸,同時標上每帶的編號和順序號,各接管開孔的位置。
5.2 技術交底
對參與設備製作安裝的人員由主管技術員進行技術交底。分圖紙技術規范和生產(施工)方法進行講解以及回答和討論參與人員提出的各種問題。
5.3 設備製作安裝場地准備
設備製作安裝場地分為預制場地及安裝場地。預制場地鋪設10m ×15m 鋼平台兩個,高於地面200 mm ,平台周圍設立材料堆放場地,電焊機集裝箱及休息室、車輛通行道路。安裝場地為各設備基礎,在基礎上進行組對安裝或吊裝就位。
5.4 設備製作安裝機具准備
本設備製作安裝機具見附表二,設備製作安裝機具一覽表。
所有的機具必須完整,並調試好,能滿足設備製作安裝的需要。
5.5 勞動力的准備
根據設備製作安裝的工程量及時間組織配套齊全的若干作業小組,小組成員必須取得相應的專業資格證或上崗證。
5.6 工伍逗卡具的准備
所有與不銹鋼接觸的工卡具必須是不銹鋼的或在碳鋼表面焊上一層不銹鋼焊層,在鋼平台製作預製件時必須與碳鋼平台隔離,墊上膠皮及木板或石棉板。
6 材料驗收
下料前由供應人員會同質檢、技術有關人員對材料進行驗收。
6.1下料前應按鋼材證明書核對並逐張進行外觀檢查。材料表面不得有裂紋、拉裂、刻痕、劃傷、折疊、麻點、壓坑、銹蝕和壓入氧化皮及分層的缺陷。發現缺陷應清除。
6.2經清除腔喚賣修磨的鋼板負偏差不應超出下列標准(高合金鋼板不應超出相應標准規定的負偏差)。
7 下料
7.1按排版圖的要求進行放樣劃線,碳素鋼板可用洋沖打眼進行劃線,不銹鋼板可用色筆進行劃線。劃線時要考慮切割量(火焰切割) 。
7.2鋼板的切割和焊接接頭的坡口宜採用機械加工或自動半自動火焰切割加工。奧氏體不銹鋼鋼板宜採用機械加工或等離子切割。
7.3鋼板邊緣加工面應平滑,不得由灰渣、分層、裂紋及熔渣等缺陷。火焰切割的坡口產生的表面硬化層應磨除。
7.4焊接接頭的坡口型式和尺寸當圖樣無規定時,應按GB985及GB986的規定選用。本設備主體部分鋼板對接接頭採用單面V 型坡口,見下圖:
7.5下料時要考慮焊接收縮量。
8 設備製作預制安裝
8.1不銹鋼貯槽製作預制安裝(S8102、S8103、 S8104、 S8105、 S8107、 V-8172)
8.1.1筒節預制
8.1.1.1筒節的壁板預制
a. 筒節的壁板按排版圖編號逐張滾圓,滾成的圓弧板應平放在型鋼製作
的圓弧胎上(必須與碳鋼隔離),滾圓時為了不使不銹鋼板直接與滾輪接觸,滾輪上可纏上玻璃絲布或其他隔離措施。
b. 滾圓成弧形板後應用弦長≮1.5 m 的弧形樣板檢查。垂直方向用不小於1 m的直線樣板檢查。
C. 弧形樣板檢查的水平方向間隙不大於4 mm,垂直方向直線樣板檢查的間隙≯1 mm
8.1.1.2筒節組對
a. 滾圓成型後的壁板經檢查合格後組對成分節筒體並標上方位度數。
b. 每一節筒體同一斷面上最大內直徑與最小內直徑之差應不大於該斷面設計內直徑的1%且不得大於30 mm。當被檢查斷面位於開孔處或離開孔中心一倍開孔內直徑范圍時,則該斷面最大內直徑與最小內直徑之差應不大於該斷面設計內直徑的1%與開孔內直徑的3%之和,且不大於35 mm。
c. 筒節對口處內平面應齊平,其錯邊量(縱向接頭)應符合下列規范。
8.1.2頂蓋與底板預制
8.1.2.1頂蓋的預制
a. 頂蓋為錐形,根據排版圖的要求拼接成扇形板;根據直徑大小可拼接成一塊扇形板或兩塊(1/2頂蓋)扇形板。
b. 由於頂蓋板板厚較薄可採用手動葫蘆(或吊車) 拉成錐形。
c. 錐頂板拼接時焊接接頭方向只允許是徑向和環向,徑向焊接接頭之間最小距離≮100 mm。
d. 頂蓋上的人孔接管及加強肋在蓋板成形焊完後開孔及組對,加強肋與
頂板的間隙≯2mm 。
e. 頂蓋成形後其允許誤差如下:
8.1.2.2底板預制
a. 原則上底板在基礎驗收合格後,按排版圖在基礎上埔設,但亦可在預制場預制。
b. 底板的拼節要盡量減少焊縫防止焊接變形過大,S8102、 S8103底板有2%的坡度。
8.1.2.3頂蓋與筒節組對
a. 頂蓋與上筒節在預制場組成一個整體運往現場安裝。
b. 由於頂蓋與筒節連接處的焊縫比較集中(包邊角鋼與筒節及頂蓋與包邊角鋼)產生焊接收縮引起筒節下部變形,因此在焊前筒節下部應加十字支撐或脹圈。
8.1.3設備組對安裝
設備安裝採用吊車吊裝的倒裝法,吊裝各節筒體時宜用平衡梁吊裝。
8.1.3.1安裝順序
a. 底板鋪設焊完經檢查合格後,利用水平儀在底板四周埔設若干找平的道木墩,作為組對筒節的基座。道木墩高度以人員能躺著爬進去為宜,約300MM 。
b. 按倒裝的順序逐節組對,相鄰兩節筒體組對前要檢查每節筒體直徑、
周長及筒體圓弧度、焊縫的角度形,經過修正後按方位要求進行組對。沿筒體內外各搭設一個操作平台。
c. 筒體在逐節組對後要注意其垂直度,防止逐節偏斜。
d. 在組對最下面一節筒體時,道木墩可拆掉,與底板直接點焊(人員可從人孔進出)並要找好垂直度和水平度,保證整個設備的垂直度和同心度。最下面一節筒體與底板點焊前,底板必須畫出十字中心線及圓周線(外徑)、方位角的度數。S8102、S8103底板有2%坡度,注意坡度方向。
8.1.3.2設備組對要求。
a. 筒體組對時,相鄰筒節的縱向焊接接頭應≮100mm 但以大於500mm 為宜,與頂蓋徑向焊縫相鄰的縱向焊接應≮100mm 。
b. 筒節長度不應小於1000mm 寬度不小於500mm 為宜。
c. 圓筒對接縱向焊接頭形成稜角E ,用弦長1/6DI且不小於300mm 的內外樣板檢查。圓筒對接環向焊接接頭形成的稜角其E 值不得大於(0.1δ+2)mm 且不大於5mm 。
d. 環向焊接接頭對口處的錯邊量
e. 筒體上的對接接頭,當兩板厚不等時,若薄板厚度不大於10 mm且兩板厚度差超過3mm ,以及薄板厚度大於10mm 且兩板厚差大於薄板厚度的30%或超過3mm 時均按下圖削薄板的邊緣(圖紙中有註明除外) 。
8.1.3.3附件安裝
a. 人孔及接管:按設計要求(方位、高度)安裝人孔及接管,其法蘭面應垂直於接管法蘭面的水平或垂直偏差均不得超過法蘭外徑的1%且≯3mm ,法蘭外徑小樣100mm 時按100mm 計。法蘭螺栓孔與中心線或鉛垂線跨中布置。
b. 底座:設備與底板的環焊縫焊完後進行底座組對,組對前按圖要求在底板上和筒體畫出各底座的中心線與基礎的地腳螺栓的預留孔相對應。
8.2儲倉(料倉)預制安裝(S8106AB )
8.2.1預制本儲倉分兩大段預制,即上段裙座以上筒體加倉頂、下段裙座加下部錐體,上段L=7357mm,下段L=6800mm。預制專用作業區應有防風、防雨設施。
a. 儲倉預制前根據材料到貨情況進行排版,畫出倉頂、筒體、下部錐體的排版圖。
b. 倉體筒節與錐底的拼板展開長度不得小於1500mm ,寬度不得小於1000mm (倉底錐體最下部的卷板除外),剩餘寬度不得小於500mm 。
c. 相鄰筒體的縱向焊接接頭,即與倉頂錐底拼接焊接接頭之間距離不小於200 mm。
d. 倉頂拼接焊縫必須是徑向和環向的相鄰焊接接頭的最小距離不得小於100 mm,錐底排版應按徑向排列,相鄰焊接接頭之間不得小於200 mm。
e. 筒體板與錐底壁板尺寸允差如下:
f. 料倉主體的各類板片預製成形後,均須在平台上用樣板檢查。倉頂用弦長大於1.5 m 的樣板檢查,其間隙不得大於4mm 。倉體圓筒與錐底用弦長大於1.5 m的樣板檢查,其間隙不得大於3 mm。
g. 倉頂倉底製造允差如下:直徑±8mm ,最大直徑與最小直徑差 0.5DI且≯15 mm,表面凹凸度倉頂6 mm、倉底3 mm。
8.2.2安裝
利用150T 坦克吊先將下段吊裝至包裝樓框架基礎上,找平找正後再吊裝上段組對成整體。
a.貯倉安裝前其基礎應經中間驗收,在驗收時基礎施工單位除應提交基礎施工記錄外,在基礎上還應標明標高基準線、十字中心線。
b.基礎驗收合格後安裝裙座的支承裝置,四個支承裝置利用水平儀找平後處在同一個水平位置才能安裝貯倉的下段。
c.貯倉分段安裝前,應在內外壁劃出相隔90度的四條組裝線和基準園周線,用於安裝找正和裝設內件的依據。
d.貯倉的附件和節管隨各節筒體及倉頂、倉底預制時組對,亦可貯倉整體安裝完後再進行附件和節管的安裝。
e.貯倉安裝後必須保持內壁齊平,最大允許對口錯邊量:δ≰10 mm 錯邊量≰15%δ;δ>10 mm,錯邊量≰10%δ。
d.接觸物料的焊接接頭應打磨與母材齊平,接管與殼體的連接內壁應打磨圓滑R ≱3 mm。
f.每節倉筒的直線度不應大於本節倉筒高度的0.1%,組裝後倉體的總直線度不應大於總高的0.2%且不大於30 mm。倉體高度偏差不應大於設計高度的0.4%,且不大於30 mm。料倉總高度偏差不得大於設計高度的0.5%,且不大於60 mm。
g.軸向因焊接形成的稜角E 不得大於(0.1δ+2) mm 且不大於3 mm ,環向因焊接形成的稜角E 不得大於(0.12δ+2 )mm且不大於5mm 。
8. 3 煙囪(ME-8106)
8.3.1煙囪製作安裝按貯倉的標准要求進行。
8.3.2 煙囪在預制場分成三大段預制:即下段Φ1400×12×9000直筒加底座;中段(錐體) Φ1400/ Φ900×8×13600;上段Φ900×8/6×12400。
8.3.3 按排版圖和圖紙標出的方向在預制好的三大段畫出0度、90度、180度、270度四個方位的中心線,安裝對中時必須以此為基準線。
8.3.4 在基礎附近把預制好的三大段組對成一個整體,基礎驗收合格後吊裝就位(直爬梯在地面焊好) 。
9 焊接
本方案涉及設備的鋼種為00C r17Ni12Mo2、0Cr18NI9、16MnR 、Q235A 多為焊接性能比較好。奧氏體不銹鋼焊接、低合金鋼焊接、低碳鋼焊接,對接接頭為全焊透(DU4),接管與殼體型式為全焊透G2、G28。
9.1 焊前准備
a. 施焊前,根據合格焊接工藝評定報告制定焊接工藝指導書(工藝卡) 。 b. 按>考試合格並取得勞動部門頒發的相
應鋼材類組別號合格證焊工,才能從事本方案中設備製作安裝的焊接。
c. 焊接設備應滿足焊接工藝和材料的要求。 9.2 焊接材料
本方案中設備製作焊接涉及的焊接材料為:焊條A102、A202、A302、A312、J507、J422,焊絲:H0Cr21Ni10、H00Cr19NI12Mo2。
a.焊接材料必須有產品合格證和材料證明書,進庫前要對焊接材料進行外觀抽檢或根據規范要求進行復驗。
b.焊接材料應設專人負責保管,電焊條使用前按有關規定進行烘乾後使用。烘乾後的低氫焊條應保存在100~150℃的恆溫箱中,隨用隨取。現場使用時應有性能良好的保溫筒。
c.氬弧焊用的氬氣純度不低於99.9%,含水量不得大於50mg/m3 9.3 焊接環境
當焊接環境出現任一情況時,必須採取有效措施,否則不得施焊。 a.風速:手工焊時不大於10m /s ,氣體保護焊時不大於2m/s。 b.相對濕度不大於90%。 c.下雨、下雪。
d.不銹鋼焊接環境溫度低於-5℃。 9.4 焊接方法
a. 儲槽 SMAW或SMAW+GTAW(V-8127反應器清洗殼對接介面及接管角焊縫必須採用SMAW+GTAW)。
b. 煙囪、儲倉(料倉)SMAW 。 儲倉不銹鋼單面焊的焊接接頭應採用氬弧焊打底。
9.5 焊接
a. 坡口兩側15~30mm 范圍內必須打磨干凈,不得有銹斑、油泥、污漬等雜物及氧化物。
b. 設備組對時定位焊件及固定卡具的焊接,所用的焊接材料及工藝措施應與正式焊接材料及正式焊接工藝要相同。
c. 定位焊的引弧和熄弧都應在坡口內或焊道上,定位焊接的長度碳鋼≮50mm ,低合金鋼≮80mm 。
d. 焊接中應注意引弧和收弧質量,收弧焊時應將弧坑填滿, 多層焊的層間接頭應錯開。
e. 不銹鋼焊縫採用氬弧焊打底時,背面必須進行氬氣保護防止氧化。 f. 不銹鋼設備焊接時為防止飛濺物沾污焊件表面,可在坡口兩側100mm 范圍內應塗上白堊粉。
g. 頂板及底板焊接由內向外,先焊徑向(短焊縫) 後焊環向(長焊縫), 宜採用間隔對稱施焊方法, 並由中心向外分段退焊。筒體先焊縱焊縫後焊環焊縫,焊工對稱布置。
10 設備製作安裝質量檢驗 10.1 焊縫表面質量檢驗
對接接頭的焊縫質量應符合下列要求:
a. 焊縫表面不允許有表面裂縫、表面氣孔、表面夾渣、熔合性的飛濺。 b. 焊接接頭的咬邊的總長度不得超過該條焊縫兩側總長的10%,咬邊的連續長度不大於100mm ,咬邊深度不大於0.5mm ;高合金鋼容器不得有咬邊。
C. 焊接接頭表面余高為0~2mm ,表面不允許有凹陷, 焊接接頭寬度為坡口兩側各增加1~2mm 。
10.2 射線(RT)檢驗
按設計圖紙的要求射線探傷比例為:每條焊縫≮10%長度且丁字焊口優先考慮,Ⅲ級合格。如發現不允許缺陷要進行返修直至合格, 並應增加長度 不小於該焊縫長度的10%探傷比例。 10.3 設備總體檢驗
設備安裝組焊完要對設備進行一次總體檢驗, 檢驗項目如下:
a. 是否符合設計圖紙要求,附件及其他的另部件組裝是否正確,要求表面處理的設備是否處理,螺栓需要鍍鋅處理的是否處理等。
b. 按圖紙和標准規范要求對設備安裝質量進行檢驗,除焊縫表面質量、幾何尺寸外,還要對設備中心位置、標高、垂直度進行檢查,中心位置允許偏差±5mm ,標高允許偏差±5mm ,垂直度允許偏差H/1000。 11 設備試驗
a. 盛水試漏除煙囪外,所有的其他設備都要進行盛水試漏,盛水高度按圖紙要求。
b. 充水試驗:S -8103盛水試漏前要對設備進行充水試驗,充水試驗高度為9.6m ,檢查罐底嚴密性,罐壁強度及嚴密性,罐頂強度、穩定性和嚴密性。
C. 真空度試驗:S -8103,罐底焊接接頭應採用真空箱後進行嚴密性試驗,其真空度不低於53kpa.
d. 盛水試漏用水的氯離子含量不得大於25mg/L。 12 防銹及酸洗鈍化處理
a. 碳鋼表面進行噴砂除銹處理達到2-1/2級後,應立即按JB/T4711-2003中的規定進行防銹處理(表面噴塗防腐底漆和面漆)。
b. 設備製造完畢後,殼體清除污垢去油後,不銹鋼表面作酸洗鈍化處理,
所形成的鈍化膜用蘭點法檢查,無蘭點為合格(清洗干凈的鈍化表面塗上檢查液30秒內觀察表面顯示蘭點情況)。 13 交工
a. 經過業主、施工單位二方確認設備已全部按圖紙及有關標准規范要求完成,將資料(質量證明書、竣工圖)交付使用單位。 14 安全文明措施 14.1 安全風險識別
a. 設備組對過程中鋼板倒塌、重物傷人等碰傷事故; b. 設備製作過程中電纜漏電事故、人員觸電事故; c. 操作不當砂輪片傷人事故; d. 焊工灼傷、燙傷、弧光打眼; e. 動火引起的爆炸、火災事故; f. 化學葯品中毒及灼傷事故。 14.2 安全文明措施
14.2.1 安全措施
a. 設備製作前安全員要對參加製作人員進行安全教育,將可能發生的安全隱患向工人逐一分析解釋,教育工人在施工中自覺遵守安全規定。
b. 設備製作人員的各工種必須按安全操作規程進行作業,正確穿戴安全防護用品。
c. 吊裝作業時吊裝前要認真檢查起重設備的機械性能,嚴格執行起重作業「十個不準吊」,吊車下及吊裝物移動路線下嚴禁行走和站人。
d. 電氣設備使用之前要由電工檢查合格後才能使用,要安全接地或接零,電焊把線要絕緣良好,焊機要由專人操作。電焊機配電箱要有防雨、防曬棚。
e. 焊工要穿絕緣膠鞋,戴絕緣手套,下雨天要採取防雨措施,潮濕的工件表面要烘烤乾。焊接時要防止弧光灼傷他人,焊工之間注意保持適當距離以防止弧光打眼。
f. 使用砂輪機打磨和切割時,手要握緊砂輪機把手,採用正確的打磨方式戴上防護眼鏡,注意砂輪片傷已和他人。
g. 設備製作中,動火處附近不得有易爆易燃品,離明火距離不少於10m 。氧、乙炔瓶要搭設防雨棚,氧氣、乙炔氣瓶之間的安全距離≱10m 。
h. 設備筒節滾圓時操作人員要站在兩側不能站正前方,操作時要統一指揮專心注意鋼板脫落。打大錘時要注意周圍人員和其它物件,以免傷人傷物。
I .設備製作過程中的臨時支撐、支柱在設備未固定或加固的情況下不得隨意拆除。
j 設備酸洗鈍化時設備內要通風良好,操作人員穿好防護用具(防護眼鏡、防護手套、防護服、防護帽等) 。
10.2.2 文明措施
a. 施工用料要擺放整齊, 電焊機要統一擺放, 電焊把線、氣焊帶要排列整齊。
b. 工作時間不嬉笑、打鬧,說話要文明,維護公司職工形象。
c. 隨時清理作業區內的閑雜物品、邊角余料,保證道路暢通,環境整潔。
16
附表二 設備製作安裝施工機具一覽表
附表三 消耗材料與手段用料一覽表
附表四 質量控制點
目 錄
1 編制說明 . ..................................................... 1 2 編制依據 . ..................................................... 1 3 設備製作安裝程序 .............................................. 1 4 基礎驗收 . ..................................................... 1 5 設備製作安裝前的准備 .......................................... 2 6 材料驗收 . ..................................................... 3 7 下料 . ......................................................... 4 8 設備製作預制安裝 .............................................. 4 9 焊接 . ........................................................ 10 10 設備製作安裝質量檢驗 ....................................... 12 11 設備試驗 ................................................... 13 12 防銹及酸洗鈍化處理 ......................................... 13 13 交工 ....................................................... 14 14 安全文明措施 ............................................... 14
附表一:三聚氰胺工程製作非標設備參數及技術要求一覽表 附表二:設備製作安裝施工機具一覽表 附表三:消耗材料與手段用料一覽表 附表四:質量控制點
3萬噸/年三聚氰胺工程
非標設備製作安裝方案
編制:
審核:
批准:
中化第十一建設公司濮陽工程項目經理部
2004年10月14日
⑶ 高層建築框架核心筒結構設計探討
筒體是一種空間受力構件,由豎向筒體為主組成,承受豎向和水平荷載作用。筒體結構具有造型美觀、使用靈活、受力合理以及整體性強等優點,適用於較高的高層建築。筒體結構根據平面牆柱布置情況主要可分為框架-核心筒結構和筒中筒結構。框架-核心筒利用建築功能的需要在內部組成核心筒作為主要抗側力構件,在外圍布置大柱距的框架(一般8~12m),其受力狀況與框架剪力牆相同。但由於平面布置的空肢桐規則性和內部核心筒的空間性能優越性使其受力性能、適用高度優於一般的框架剪力牆結構,在高層及超高層建築中被廣泛應用。本文通過工程實例對框架-核心筒結構設計提出一些探討:
1工程概況
本工程位於福州市台江區,設2層地下室,1~3層為商業層高5.4m,4~22層為辦公層高3.8m,建築總高度94.75m。設計使用年限50年,安全等級二級,建築抗震設防類別為丙類。抗震設防烈度為7度,設計基本地震加速度0.10g,設計地震分組第二組,場地類別Ⅲ類,特徵周期0.55S。基本風壓0.7KN/m2,承載斗坦力設計時按基本風壓的1.1倍採用。剪力牆核心筒部分作為抵抗水平力的主要構件,考慮到結構還應具有一定的延性,核心筒採用低軸壓比設計。外筒最大厚度450mm,控制最大軸壓比為0.45。外圍框架柱最大截面為1200x1400mm主要承受豎向荷載。核心筒與外框架連接處盡可能設置扶壁柱或暗柱,以保證核心筒與外框架的可靠連接。標飢褲准層平面簡圖如下:
2主體結構計算分析
2.1多遇地震下彈性計算分析
多遇地震下採用SATWE計算軟體進行彈性計算分析,並用盈建科復核。結構在多遇地震、風荷載及重力荷載作用下的內力和位移按振型分解反應譜法計算。抗震計算考慮扭轉、偶然偏心和雙向地震對結構的影響,平扭耦聯扭轉效應,振型參與質量不小於總質量的90%。牆、柱軸向變形內力計算分析應按模擬施工3分層載入來考慮施工過程的影響。框架梁、連梁等構件可考慮局部塑性變形引起的內力重分布。樓板在自身平面內為無限剛性。主要計算結果指標如(表1):
2.2彈性時程分析進行多遇地震的補充計算
本工程屬於豎向體型收進的復雜高層,採用彈性時程分析進行多遇地震的補充計算。根據場地性質取3條地震波,其中2條為天然波,1條為人工波。地面運動最大加速度為35cm/s2,地震波的持續時間不宜小於建築結構基本自振周期的5倍和15s,地震波的時間間距可取0.01s。地震波產生的基底(地上首層)剪力與振型分解反應譜法(CQC法)基底剪力比較,結果顯示CQC法的層間剪力曲線基本能包絡所選的三條地震波對應的平均層間剪力曲線,樓層位移曲線、層間位移角曲線光滑無突變,結構側向剛度較均勻。層間位移角曲線形狀相似、光滑,結構剛度較均勻。
2.3多遇地震設計和中震不屈服設計對比分析
根據結構抗震性能化目標D的設計要求,設防烈度地震工況應滿足第4抗震性能水準。多遇地震下各構件完好無損,設防烈度地震下關鍵構件輕度損壞、部分普通豎向構件中度損壞、耗能構件損壞、建築修復或加固後可繼續使用。關鍵構件抗震承載力滿足「屈服承載力設計」的要求即按照中震不屈服進行結構設計。計算中各參數處理如下:地震影響力系數按需小震的2.8倍取值;荷載分項系數取1.0,組合時不考慮風荷載;與抗震等級有關的增大系數取為1.0;不考慮承載力抗震調整系數;鋼筋和砼材料強度採用標准值。在多遇地震工況下:框架柱與核心筒各層均未出現拉力,框架柱在小震作用下基本為構造配筋,軸壓力較大,剪力按0.2Q0進行調整。在設防烈度地震工況下(中震不屈服設計):框架柱各層未出現拉力,核心筒剪力牆在底部加強區范圍出現拉力,底層外框筒角部拉應力比達到3.51。
2.4對平面不規則樓板補充平面有限元性能分析
對平面凹凸尺度較大、開洞較多的樓層,裙房屋面等平面不規則的樓板,考慮其受力復雜可能產生應力集中按彈性板進行有限元應力分析。標准層應力計算結果顯示在電梯井、樓梯等洞口邊緣及核心筒周邊板應力值較大。平時工況下最大值為1.4N/mm2,板內拉應力均不大於C30混凝土抗拉強度標准值1.43N/mm2。地震工況下僅個別位置最大值為2.4N/mm2採取附加板筋承受此應力。(平時工況標准層應力如下圖)結構設計時標准層核心筒內部及周邊板厚加大,配筋加強;樓蓋外角設置雙層雙向鋼筋並滿足高規的配筋率及構造要求。二層樓面(入口大廳)、裙房屋面板厚加大為150mm,大屋面板厚120mm,設置雙層雙向鋼筋以達到性能要求。
3結構設計探討
3.1核心筒連梁截面選取對整體抗震性能的影響
通常情況下,剪力牆在水平荷載作用下牆肢底部所受彎矩最大,整個結構呈彎曲變形為主,受拉牆肢與受壓牆肢的變形的不一致直接造成連梁的兩端產生反向相對變形,所以連梁承受了比較大的剪力,它將兩端牆肢連接起來,此種雙肢剪力牆的受力特點與連梁的跨高比、連梁與牆肢的剛度比有直接的聯系,一般情況下,破壞時首先出現在中間樓層處的連梁與剪力牆連接部位。隨著荷載的增加,其他層連梁端部相繼屈服。結構計算中,在核心筒剪力牆保持不變的情況下,外框筒連梁的剛度越大,核心筒所具有的抗扭剛度就越大。
3.2剪力牆平面外與梁相交時的連接處理
當樓面梁與剪力牆平面外相交時,剪力牆承受由梁端傳來的豎向荷載和平面外彎矩,還承受自身平面內由上至下疊加的軸力,在這些荷載作用下剪力牆呈偏心受壓狀態。剪力牆的特點是平面內剛度及承載力大,平面外剛度和承載力都很小。當剪力牆平面外作為跨度大於5m的梁的支座時,在地震力的作用下剪力牆可能出現豎向裂縫,如果彎矩較大,也會出現平面外破壞。針對此問題高規7.1.6條要求可沿樓面梁軸線方向設置扶壁柱或在剪力牆平面內設置暗柱。設置扶壁柱時,其截面寬度不應小於梁寬(圖1);設置暗柱時,暗柱的截面寬度可取梁寬加2倍牆厚(圖2)。同時可通過砼規范偏心受壓構件正截面受壓承載力計算公式確定暗柱和扶壁柱的縱向鋼筋。暗柱受彎承載力尚不宜小於梁端截面受彎承載力的1.1倍及正常使用極限狀態下的要求。
4結論與建議
由於建築使用功能及立面造型等原因造成結構體系的不規則,結構抗震設計需要進行詳細的計算分析比較,並採取有效的構造措施。在能夠滿足承載力使用要求和變形要求的同時確保結構可靠、經濟、合理。基於多年工程實踐設計經驗對框架-核心筒結構設計提出如下建議供參考:
(1)採用至少兩個不同力學模型的結構分析軟體對體型復雜、結構布置復雜的高層建築進行多遇地震下彈性計算;用彈性時程分析進行多遇地震的補充計算;
(2)應滿足預期結構抗震性能設計目標的要求,對結構的主要構件和關鍵部位提高抗震承載力和變形能力,按照中震不屈服進行設計復核。
(3)對平面不規則樓板補充平面有限元性能分析,樓面剛度變化較大,應力較大部位採取加強措施。
(4)連梁通常按「強牆弱梁」「強剪弱彎」進行設計,使其作為抗震耗能的第一道防線。連梁作為主要耗能構件其截面的選取對核心筒的抗彎能力與整體抗側剛度有很大影響。
(5)剪力牆平面外剛度和承載力都很小,當樓面梁與牆平面外相交時,應採取適當的措施增加牆體平面外的剛度。
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⑷ 壓力容器組對焊接工藝(一台立式的下封頭,上平蓋的容器,要求寫出組對順序,焊接工藝參數、
別聽樓上的。。。工藝條件是設計時考慮的,組對屬於製造工序
順序運譽:
1封頭,管箱、筒體短節,接管、接管法蘭,管板,設備法蘭的配料;
2管箱、筒體短節的縱縫組焊(A類焊縫);
3筒體短節的環縫組焊(B類焊縫);
4筒身的畫線、開孔;
5接管與接管法蘭的組焊,接管與筒身的裝焊;
6封頭與管箱短節環縫組枝察焊(B類焊縫);
7管束裝配(管板與折流板清洗、架管束、穿管子、滑道裝焊、管束清洗);
8拉管束;
9設備打壓試驗:
10管箱與筒體裝配、焊接;
11容器支座畫線、裝配、焊接;
12容器設備焊後補磨
13容器設備酸洗、旁搭段噴砂、噴漆。