室外露天鋼格板框架,、鋼平臺樓面鋪設(shè)鋼格柵板相對較多,。大多數(shù)承重鋼平臺體系具有承擔(dān)支撐化工設(shè)備和樓面設(shè)備檢修雙重作用。格柵板樓面本身平面內(nèi)外剛度較弱,,達(dá)不到剛性橫隔板的要求,,且大型重型設(shè)備布置框架局部樓層,,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)上下質(zhì)量極不均勻,框架體系整體抗震性能和變形不能滿足《石油化工構(gòu)筑物抗震設(shè)計規(guī)范》的要求,。大多數(shù)設(shè)計人員通過改變豎向構(gòu)件截面,、加大樓層梁截面來增強(qiáng)抗側(cè)剛度,忽略樓層設(shè)置水平支撐來調(diào)整鋼平臺剛度,,改善水平傳力的途徑,,達(dá)到各抗側(cè)力構(gòu)件變形協(xié)調(diào)的作用。因此,,通過采取加強(qiáng)樓層水平力傳遞構(gòu)件的剛度,,即對此類化工設(shè)備承重鋼平臺結(jié)構(gòu)體系設(shè)置水平支撐;樓面設(shè)備支,、吊,、墩等部位設(shè)置水平斜支撐和合理布置樓面次梁等措施,加強(qiáng)樓層面剛度,,對抗側(cè)力剛度較弱的豎向框架,,提高了其結(jié)構(gòu)體系的整體剛度和內(nèi)力變形協(xié)調(diào),達(dá)到減小構(gòu)件截面,,節(jié)約材料,,降低工程成本的目的。
在鋼格板框架平臺樓面梁上翼緣設(shè)置水平斜支撐,,次梁與次梁之間布置斜支撐,,使每個鋼平臺形成類似平面整體桁架形式,相當(dāng)于樓面形成鋼隔板,,增強(qiáng)樓面的次梁整體剛度,,使得豎向各抗側(cè)力框架構(gòu)件整體變形協(xié)調(diào)一致,有利于樓面局部集中荷載水平力的傳遞,。從位移變形模型可以看出,,樓層承重梁上翼緣設(shè)置斜支撐的鋼平臺相對變形明顯減小,結(jié)構(gòu)整體變形趨于均勻,,突變減少,;特別是躍層的塔式設(shè)備支撐點布置在上翼緣的鋼平臺,在地震作用下,相對變形減少,,起到整體變形一致的效果,。
在鋼格板平臺框架梁間設(shè)置梁下翼緣十字水平支撐,各樓面次梁未與水平斜撐相連,,未形成平面次梁間之絎架形式,,樓面梁間的側(cè)向剛度并未增強(qiáng),沒有提高樓面集中水平力傳遞路徑處構(gòu)件的剛度,;該水平支撐只增強(qiáng)了各豎向抗側(cè)力構(gòu)件整體抗側(cè)剛度,,樓面集中力處的承重構(gòu)件扭轉(zhuǎn)效應(yīng)明顯,特別是承重設(shè)備的平臺梁,,從模擬樓層變形來看,,承重梁的側(cè)向剛度并未改變,相對變形比未設(shè)置水平支撐的樓面水平變形更大,。承重樓面梁局部變形突變明顯,;其他非承重樓層樓層變形更趨于均勻。這說明,,對非承重的操作層,,設(shè)置鋼平臺框架梁下翼緣水平斜支撐,增強(qiáng)框架體系的整體剛度比較明顯,,而承重設(shè)備樓層梁則不利,,并未增強(qiáng)承重質(zhì)點支撐處的側(cè)移剛度。對于承重設(shè)備的樓層,,外荷載引起各構(gòu)件內(nèi)力形式更為復(fù)雜,,簡化外荷載內(nèi)力的傳遞路徑,加強(qiáng)路徑構(gòu)件的側(cè)移剛度,,宜在鋼平臺設(shè)備的支,、吊、墩等部位設(shè)置水平支撐,,改善鋼平臺的剛度一致性,,使框架體系整體變形更趨于均勻。
在鋼格板框架平臺梁上翼緣或下翼緣設(shè)置不同形式的水平支撐,,均能增強(qiáng)結(jié)構(gòu)體系的整體剛度,,平面內(nèi)剛度較弱的鋼平臺(鋼格柵板平臺),相鄰鋼框架之間的樓層約束機(jī)制較弱,,使得框架結(jié)構(gòu)整體體系的剛度較弱,。在結(jié)構(gòu)質(zhì)量不變的情況下,通過設(shè)置鋼平臺的不同形式和部位的水平支撐體系相應(yīng)來調(diào)節(jié)框架梁樓層面或樓面次梁平面剛度,,協(xié)調(diào)不同豎向抗側(cè)力體系的抗側(cè)力能力,,提高結(jié)構(gòu)體系樓層位移角限值,,增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度和整體剛度,做到節(jié)約材料并優(yōu)化結(jié)構(gòu)方案,。
抗震設(shè)防要求鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)筑物依據(jù)工業(yè)項目鋼結(jié)構(gòu)體系的受力形式的不同和方案的優(yōu)化特點,參照《石油化工構(gòu)筑物抗震設(shè)計規(guī)范》要求,,區(qū)分水平支撐的設(shè)置部位及形式,。分具體情況設(shè)置不同水平支撐,即當(dāng)平臺鋪板采用鋼格柵板時,,有無支撐設(shè)備均宜每層設(shè)置水平支撐,;當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)筑物各榀框架側(cè)移剛度相差較大,宜在中間層和頂層設(shè)置水平支撐,,且設(shè)備支撐部位也宜設(shè)置水平支撐,;當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)豎向支撐布置不規(guī)則時,宜在豎向構(gòu)件側(cè)向剛度薄弱的相應(yīng)部位設(shè)置水平支撐,;承擔(dān)樓層面均勻面荷載的鋼平臺,,宜在框架梁下翼緣設(shè)置十字水平支撐;承擔(dān)集中載荷的鋼平臺,,宜根據(jù)鋼平臺設(shè)備支,、吊、墩的部位,,相應(yīng)設(shè)置承重梁上下翼緣的水平支撐形式,。
非地震作用的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)筑物,承擔(dān)設(shè)備自身水平荷載較大的鋼平臺部位,,宜設(shè)水平支撐體系,,有利于水平力的約束和樓層剛度的增強(qiáng)。水平支撐的形式有X形支撐,,通常設(shè)置在梁下翼緣,;單斜桿支撐,通常設(shè)置在梁上翼緣,,下翼緣承擔(dān)水平荷載的,,宜設(shè)置在下翼緣。水平支撐的連接構(gòu)造要求,,即下翼緣水平支撐的端部宜與相應(yīng)樓面梁的下翼緣和腹板同時連接,;上翼緣水平支撐的端部宜與相應(yīng)樓面梁的上翼緣和腹板同時連接;水平支撐應(yīng)與框架豎向支撐相協(xié)調(diào),;水平支撐應(yīng)與承重梁的設(shè)備支,、吊、墩等部位相協(xié)調(diào),;框架樓或樓面梁可作為水平支撐系統(tǒng)的弦桿,,斜桿與弦桿的夾角宜為30°~60°。水平支撐可與樓面梁翼緣用節(jié)點板連接或直接與梁翼緣焊接連接“,上下翼緣水平支撐連接如圖所示,。
鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度大,、質(zhì)量輕、結(jié)構(gòu)可靠等優(yōu)勢,,在土木結(jié)構(gòu)中使用,,可以顯著提升經(jīng)濟(jì)環(huán)保效益。各項目主體應(yīng)當(dāng)正視鋼結(jié)構(gòu)****性,,積極引進(jìn)和推廣鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù),,結(jié)合實際對碳素鋼材、低合金鋼材進(jìn)行選用,,綜合應(yīng)用螺栓,、焊接等連接方式,做好防銹處理,,全面提升鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性,,為土木工程項目質(zhì)量奠定扎實基礎(chǔ)。