鍋爐鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)加固設(shè)計(jì)分析

時(shí)間:2022-02-07 11:05:26

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鍋爐鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)加固設(shè)計(jì)分析

1工程概況

經(jīng)濟(jì)合理地對(duì)節(jié)點(diǎn)的負(fù)載情況進(jìn)行評(píng)估,并進(jìn)行不同加固方式的確定,依照當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)在加固方面的具體原則:如果梁的應(yīng)力出現(xiàn)超限的情況或是出現(xiàn)穩(wěn)定性不夠的情況,這個(gè)梁和柱進(jìn)行連接的節(jié)點(diǎn)也應(yīng)該在一定程度上做出加固和補(bǔ)強(qiáng);如果出現(xiàn)支撐應(yīng)力出現(xiàn)超限的情況或是出現(xiàn)穩(wěn)定性無(wú)法達(dá)到要求的情況,和其進(jìn)行連接的節(jié)點(diǎn)板部分也應(yīng)該在一定程度上進(jìn)行加固補(bǔ)強(qiáng),需加固節(jié)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)的情況見(jiàn)表1。

2電廠脫硝改造中鍋爐鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)加固設(shè)計(jì)

2.1梁柱端板連接節(jié)點(diǎn)加固。端板在進(jìn)行連接施工的過(guò)程中相對(duì)而言比較便捷,在本工程當(dāng)中加固的過(guò)程中使用栓焊并通過(guò)節(jié)點(diǎn)做出連接,加固焊縫的過(guò)程中在各種合力條件的影響下需要對(duì)正應(yīng)力σ和剪應(yīng)力τ進(jìn)行承擔(dān)。加固的計(jì)算手段根據(jù)CECS77∶96當(dāng)中的具體規(guī)定,剪應(yīng)力的計(jì)算公式為:Tf=VheLw≤0.85fwfJGJ82—2011當(dāng)中有具體的規(guī)定,如果發(fā)現(xiàn)焊接加固在補(bǔ)強(qiáng)之前的荷載情況和摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接承載力設(shè)計(jì)值相比,小于25%的情況下,剪應(yīng)力的計(jì)算公式為:Tf=NfsheLwfwf在這個(gè)公式當(dāng)中,Nwb=Nfs+0.75Nbv,如果不是這樣,摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接和角焊縫焊接連接將需要對(duì)加固焊接補(bǔ)強(qiáng)前的荷載和加固焊接補(bǔ)強(qiáng)后所新增加的荷載進(jìn)行承擔(dān)。在整個(gè)工程當(dāng)中增加的荷載都需要通過(guò)新增的角焊縫來(lái)進(jìn)行承擔(dān),一些P軸端板的連接節(jié)點(diǎn)加固的具體手段是不同的,計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比情況和不同的規(guī)范進(jìn)行計(jì)算的具體結(jié)果之間的對(duì)比見(jiàn)表2和表3。依照獲得的計(jì)算結(jié)果,對(duì)V1、V2,M1、M2和抗剪承載力的情況進(jìn)行對(duì)比能夠明顯地發(fā)現(xiàn):①當(dāng)通過(guò)端板進(jìn)行圍焊操作的過(guò)程中,其抗剪的承載力和端板側(cè)焊的提升情況相比不是非常明顯,然而在抗彎承載力方面的提升是非常明顯的。在本結(jié)構(gòu)當(dāng)中,梁柱平齊式端板在連接節(jié)點(diǎn)方面需要承受的彎矩沒(méi)有達(dá)到非常大的情況,在原結(jié)構(gòu)當(dāng)中,具有的螺栓或是新增的一些側(cè)面角焊縫在抗彎承載力方面能夠達(dá)到相關(guān)的要求,另外對(duì)增加焊縫的過(guò)程中所出現(xiàn)的焊接殘余應(yīng)力情況也不能忽略,所以在這類(lèi)節(jié)點(diǎn)當(dāng)中只需要通過(guò)端板側(cè)焊縫做出一定的加固補(bǔ)強(qiáng)就可以了;②如果通過(guò)側(cè)面角焊縫的過(guò)程中,能夠很好地提升其抗剪的承載力,另外如果通過(guò)較小角焊縫的過(guò)程中,側(cè)焊縫已能夠?qū)λ行略龊奢d進(jìn)行承擔(dān)。2.2梁柱小端板加側(cè)向蓋板連接節(jié)點(diǎn)加固。這種節(jié)點(diǎn)在構(gòu)造方面比較復(fù)雜,其梁柱的節(jié)點(diǎn)除根據(jù)平齊式端板進(jìn)行連接之外,還需要進(jìn)行側(cè)向蓋板的補(bǔ)充。整個(gè)側(cè)向蓋板在尺寸方面比較大,原有的節(jié)點(diǎn)在承載力方面已經(jīng)很大了。依照與這種節(jié)點(diǎn)相關(guān)的梁加固手段能夠很好地進(jìn)行節(jié)點(diǎn)加固手段的選擇和使用,如圖1所示。和這個(gè)節(jié)點(diǎn)相關(guān)的梁上進(jìn)行了一個(gè)比較大的荷載增加,所以一定要在這個(gè)梁上新設(shè)計(jì)一條工字型的鋼梁,只有這樣才可以確保梁能夠進(jìn)行正常的工作。在規(guī)范當(dāng)中有具體的規(guī)定,如果這條新增的鋼梁和柱出現(xiàn)可靠鏈接的時(shí)候,可以不采取節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加固。2.3斜支撐節(jié)點(diǎn)板焊接節(jié)點(diǎn)加固。依照構(gòu)件在加固方面的具體要求,如果整個(gè)結(jié)構(gòu)中斜支撐出現(xiàn)超限的情況,將需要加固雙角鋼的肢角處,必要的時(shí)候可以進(jìn)行鋼板的焊接。為確保加固鋼板和節(jié)點(diǎn)板之間進(jìn)行合理的連接,需要在加固鋼板上進(jìn)行節(jié)點(diǎn)板的設(shè)置,并做好焊接加固的工作,其整個(gè)焊接的長(zhǎng)度需要超過(guò)100mm,具體的長(zhǎng)度情況和焊角的尺寸應(yīng)該依照軸力進(jìn)行具體計(jì)算而得到。依照一定的計(jì)算能夠發(fā)現(xiàn),讓焊角尺寸增加或是讓焊縫的長(zhǎng)度增加,可能會(huì)明顯影響節(jié)點(diǎn)的承載力。所以在進(jìn)行具體加固工程的過(guò)程中,如果出現(xiàn)斜支撐節(jié)點(diǎn)板在焊接過(guò)程中節(jié)點(diǎn)承載力無(wú)法達(dá)到要求的時(shí)候,需要依照實(shí)際的情況進(jìn)行彌補(bǔ)措施的設(shè)置,比如說(shuō)讓焊腳的尺寸增加或是讓焊縫的長(zhǎng)度增加:①如果出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)板的尺寸有限的情況,無(wú)法讓焊縫長(zhǎng)度增加的時(shí)候,可讓焊腳的尺寸增加;②如果出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)板的尺寸有限的情況下,另外焊角的尺寸已經(jīng)達(dá)到了其可以承受的最大值時(shí),其承載力仍如果還是無(wú)法達(dá)到具體的要求,可在焊接鋼板上讓節(jié)點(diǎn)板的尺寸適當(dāng)增加。在本工程項(xiàng)目中,其節(jié)點(diǎn)板的尺寸都有一定的剩余。依照實(shí)際的情況發(fā)現(xiàn),相關(guān)的節(jié)點(diǎn)采取焊縫的長(zhǎng)度需要達(dá)到250mm,焊角的尺寸需要達(dá)到9mm。2.4柱腳的處理。因?yàn)樵谠Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了脫硝設(shè)備的添置,整個(gè)結(jié)構(gòu)需要對(duì)更大的荷載進(jìn)行承擔(dān),在分析了整體的建模結(jié)構(gòu)之后,需要注意對(duì)固柱的柱腳反力進(jìn)行平衡。柱腳需要對(duì)軸力進(jìn)行承擔(dān),所以只需要對(duì)柱腳底板下混凝土基座在抗壓能力方面是不是可以達(dá)到相關(guān)要求進(jìn)行演算就可以了。原柱底板下所使用的材料是C30混凝土,如果混凝土的抗壓強(qiáng)度無(wú)法達(dá)到當(dāng)前的具體要求時(shí),最為簡(jiǎn)單有效的手段就是讓柱底板的尺寸進(jìn)一步增加。柱腳根據(jù)受力的特點(diǎn)能夠進(jìn)行劃分,主要可以分為鉸接柱腳和剛接柱腳:鉸接柱腳在基礎(chǔ)連接的地方不會(huì)出現(xiàn)非常明顯的彎矩,而且具有非常好的受力,柱腳方面構(gòu)造也相對(duì)比較簡(jiǎn)單;剛接柱腳和基礎(chǔ)連接的地方承受的彎矩非常大,而且柱腳在構(gòu)造方面比較復(fù)雜。

3結(jié)束語(yǔ)

從當(dāng)前的角度進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)目前沒(méi)有專(zhuān)門(mén)進(jìn)行電廠等特殊行業(yè)在特殊結(jié)構(gòu)方面的鑒定、檢測(cè)和加固的具體要求,還必須進(jìn)行一定程度的補(bǔ)充和完善。尤其是在進(jìn)行節(jié)點(diǎn)加固的計(jì)算過(guò)程中,當(dāng)前的規(guī)范在進(jìn)行加固計(jì)算方面的原則和方法規(guī)定相對(duì)而言比較少,另外還需要注意進(jìn)一步完善有關(guān)規(guī)定。

參考文獻(xiàn)

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作者:閆靜舟 單位:河北能源工程設(shè)計(jì)有限公司