锅炉钢结构设计规范

锅炉钢结构设计规范

国家标准 GB/T22395一2008 锅炉钢结构设计规范 Specificationfordesignofboilersteelstruetures 2008-09-26发布 2009-03-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管蹬委员会国家标准
GB/T22395一2008 目 次 前言 范围 规范性引用文件 符号和缩略语 -般要求 材料、设计指标和结构(构件)变形的规定 锅炉钢结构的布置 作用及其效应组合 静力分析 梁的设计 20 10柱的设计 35 n 文撑系统的设计 56 12 61 连接设计 13 锅炉钢结构抗震构造措施及有关要求 76 14 刚性梁设计 7？ 15 锅炉平台和楼梯的设计 80 16 锅炉钢结构的防锈、防腐蚀处理 82
GB/T22395一2008 前 言 本标准是在JB/T6736一1993《锅炉钢构架设计导则》和JB5339一1991《锅炉构架抗震设计标准》 基础上重新制订而成 本标准与JB/T6736一1993和JB53391991相比,主要变化如下: 在《锅炉钢构架设计导则>(JB/T6736一1993)和《锅炉构架抗震设计标准JB5339一1991)的 基础上,以现行的国家有关标准为依据,并考虑了锅炉钢结构的特殊性 -明确了锅炉钢结构的基本自振周期计算公式和阻尼比的取值; -根据当前锅炉钢结构基本采用计算机进行静力分析的实际,采用平面和空间静力分析替代原 来的以手工进行静力分析的内容 增加了叠梁的设计内容; 按承载能力极限状态设计,修订了铵接柱底板的计算公式 明确了支撑系统的作用及布置原则; 了栓焊混合连接的内容 增加了 一节; 增加了高强度螺检典型连接计算 增加了连接节点处连接件的计算方法; 增加了钢炉解结构抗震构造措随及有关要求,刚性梁设计,锅炉平台和楼梯的设计以及锅炉钢 结构的防锈、防蚀处理四章 本标准由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC262)提出并归口 本标准起草单位;钢结构协会锅炉钢结构分会、上海发电设备成套设计研究院 本标准主要起草人;李大生、贾天新,孙洪鹏、马炜言、王国鸿,王毅、叶国平、代庆生、李立人、孟宪国、 程祯霖 本标准为首次发布
GB/T22395一2008 锅炉钢结构设计规范 范围 本标准规定了支承式和悬吊式锅炉钢结构的设计原则和方法 本标准适用于支承式和悬吊式锅炉钢结构的设计 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 凡是注日期的引用文件,其随后所有 的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究 是否可使用这些文件的最新版本 凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准 steelsPlates， (GB/T700碳素结构钢(GB/T7002006,1sO630:1995,Structural ,widelats, iprofles.NEQ) bars.sectionsand bolts (GB/T1228钢结构用高强度大六角头螺栓[GB/T1228一2006,ISO7412:1984,Hexagon C strueturalbolti for hieh withlargewidthaerossflatsshortthreadlength)Produet ting grade Pr ropertyclasses8.8and10.9,NEQ GB/T1229钢结构用高强度大六角螺母(GB/T1229一2006,IsO4775:1984,Hexagonnutsfor structuralboltingwithlargewidthacroslats一ProductgradeB-Pr0 bighstregtb ropertyclasses 8and10,NEQ GB/T1230钢结构用高强度垫圈(GB/T12302006,IsO7416:1984,Plainwashers,chamfered strengthstrueturnlboltng,NEQ hardenedandtemperedforhigh 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/T3632 钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副 碳钢焊条 GB/T5117 GB/T5118低合金钢焊条 GB/T5313厚度方向性能钢板 GB50009建筑结构荷载规范 GB50011建筑抗震设计规范 GB50017一2003钢结构设计规范 GB50205钢结构工程施工质量验收规范 符号和缩略语 3.1作用和作用效应 集中荷载 F跳、FE 结构总水平竖向地震作用标准值 G 计算地震作用时,结构的等效总重力荷载代表值; M -弯矩; N 轴心力 -高强度螺栓的预拉力;安全阀反冲力 Q 撬力
GB/T22395一2008 作用效应组合设计值; SE -地震作用效应; S 作用、荷载标准值的效应; 支座反力 外施拉力 剪力; 风荷载标准值; w 基本风压; on -正应力 -局部压应力 剪应力 挠度 3.2计算指标 钢材的弹性模量; 个螺栓的抗拉,抗勇和承压承载力设计值 Nh、N、N 结构构件抗力的设计值; 钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值 钢材的抗剪强度设计值; 钢材的端面承压强度设计值 钢材的屈服强度(或屈服点). 螺栓的抗拉、抗勇和承压强度设计值 对接焊缝的抗拉,抗剪和抗压强度设计值 f"、f"、f 角焊缝的抗拉.抗剪和抗压强度设计值 f 混凝土轴心抗压强度设计值 3.3几何参数 毛截面面积 -净截面面积 毛截面惯性矩 净截面惯性矩 毛截面面积矩 心 毛截面模量， w 净截面模量 直径; 孔径; 高度 角焊缝的计算厚度 角焊缝的焊脚尺寸; 截面回转半径; 长度或跨度 厚度; 长细比 3.4计算系数及其他 结构自振周期;
GB/T22395一2008 高强度螺栓的传力摩擦面数目; 水平地震影响系数;线膨胀系数;四边支承底板弯矩系数 三边或二边支承底板弯矩系数 梁整体稳定的等效临界弯矩系数; -正面角焊缝的强度设计值增大系数 高度=处的阵风系数; ？ 压弯构件稳定的等效弯矩系数; Bm、3 高度:处的风阵系数; 折算应力的强度设计值增大系数; -调整系数 高强度螺栓摩擦面的抗滑移系数;柱的计算长度系数; 风荷载体型系数; 风压高度变化系数 风荷载脉动增大系数;用于计算梁整体稳定的参数 风荷载脉动影响系数; 结构振型系数; o 结构阻尼比 轴心受压构件的稳定系数; 梁的整体稳定系数 \9 承载力抗震调整系数; YRE: 组合值系数 1 -般要求 为了在锅炉锻结构设计中贯彻执行国家现行标准,并考虑锅炉倒结构的特殊性,做到技术先进、路 4.1 济合理,安全适用,确保质量,特制定本标准 4.2锅炉钢结构要支承锅炉本体各部件,并维持它们之间的相对位置,还要承受风荷载、雪荷载和地震 作用,以及其他设计单位提供并经锅炉设计单位同意作用在锅炉钢结构上的荷载 除特殊要求外,锅炉 钢结构不考虑直接承受动力荷载 锅炉钢结构应采用以概率理论为基础的极限状态设计法,用分项系数设计表达式进行计算,按承 载能力极限状态和正常使用极限状态设计 按承载能力极限状态设计锅炉钢结构时,应考虑荷载(作用)效应的基本组合,必要时应考虑荷载 4. 作用)效应的偶然组合 按正常使用极限状态设计锅炉钢结构时,应考虑荷载作用)效应的标准组合 抗震设防烈度为6度及以上地区的锅炉钢结构,应进行抗震设计 本标准适用于抗震设防烈度为 6度~9度地区锅炉钢结构的设计 抗震设防烈度大于9度时,应按相关规定执行 露天布置和紧身封闭的锅炉钢结构应进行抗风验算 构件应尽量避免高温(150C以上)作用,长期受到高温作用的构件,除选用合适的钢材外,还应对 其采取必要的隔热或冷却措施 设于寒冷地区的锅炉钢结构,在设计时应采取措施提高钢结构的抗脆断能力 4. 8 4.9锅炉钢结构的节点无论采用何种连接形式,当节点视为刚性连接时,应符合受力过程中构件在节 点处的交角不变的假定同时连接应具有充分的强度承受交汇构件端部传递的所有最不利内力;当节点 视为钞接时,应使连接具有充分的转动能力,但能有效的传递横向剪力与轴心力
GB/T22395一2008 4.10除另有规定外,锅炉钢结构的结构重要性系数%取1.0 4.11锅炉钢结构设计时所需的自然环境条件有 基本风压值 a b) 地面粗糙度类别; e)基本雪压值， d抗震设防烈度(设计基本地震加迷度); 设计地震分组; e f 场地类别 工作温度 g 4.12锅炉钢结构在设计时应执行与用户签订的供货合同和技术协议,应与锅炉本体其他专业和其他 设计单位密切配合,相互协调 材料,设计指标和结构(构件)变形的规定 为保证锅炉钢结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏,应选用合适的钢材 锅炉钢结 构的主要承重结构宜采用Q235钢和Q345钢,其质量标准应分别符合GB/T700和GB:/T1591的规 定 当有可靠依据时,可采用其他牌号的钢材 2 5 主要承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度、冷弯试验和硫、磷含量的合格保证,对焊 接结构还应具有碳含量的合格保证 5.3重要的受拉或受弯的焊接结构构件中.钢材应具有常温冲击韧性的合格保证(B级). 采用媒接连接的钢结构,当钢板厚度不小于50mm且承受沿板厚方向的拉力时,其材质应符合 5 GB/T5313中Z15级的规定 5.5顶板板梁板厚大于40mm时,宜要求原材料以正火状态供货 5.6地脚锚栓可选用Q235钢或Q345钢 5.7高强度螺栓连接副应符合GB/T1228,、GB/T1229,GB/T1230,GB/T1231或GB/T3632的规 定,其材料和力学性能见表1 表1高强度螺栓、螺母、垫圈的材料和力学性能 学 性 力 粉 性能等级 推荐材料 届服强度/(N 抗拉强度/(N/mm 洛氏硬度/AHRC mm 8.8S 45,35 >66o 8301030 2431 螺栓 20MnTB,4oB,35VB 940 10.9S 0401240 33~39 大六角头 8H 22 高强度螺栓 35 螺母 连接副 1oH 45,35,15MnVB 28 垫圈35~45HRC 45,35 3545 螺栓 20MnTiB 940 10401240 33一39 10.9S 扭剪型 1oH 45,35,15MnVB 28 高强度螺栓螺母 连接副 垫圈35~45HRC 45,35 3545 手工州援来用的焊条应符合GwT317或GBT51的规定 自动焊接或半自动好接来用的 5.8 焊丝和相应的焊剂应符合现行国家标准的规定 钢材的强度设计值应按表2和表3采用
GB/T22395一2008 表2钢材的强度设计值 单位为牛每平方毫米 钢 材 抗拉、抗压和抗弯 抗剪f 端面承压刨平顶紧)f 厚度或直径/mm 牌 16 215 125 325 >16~40 205 120 325 Q235钢 >40一60 200 115 325 >60~100 90 1l10 325 16 310 180 400 >16~35 295 170 400 Q345钢 3550 15 400 265 250 145 50一100 400 注表中厚度是指计算点的钢材厚度,对轴心受力构件是指截面中较厚板件的厚度 表3钢铸件强度设计值 单位为牛每平方毫米 号 钢 抗拉、抗压和抗弯 抗剪 端面承压刨平顶紧)f G200-400 155 90 260 ZG230-450 180 105 290 ZG270-500 210 120 325 5.10焊缝的强度设计值应按表4采用 表4焊缝的强度设计值 单位为牛每平方毫米 构件俐材 对接焊缝 角焊缝" 焊缝质量为下列等级 焊接方法和焊条型号 厚度或直径/ 抗拉,抗压 时,抗拉f 牌号 抗压厂" 抗剪N" 和抗剪八 mnm -级/二级 三级 16 215 215 185 125 160 >1640 205 205 175 120 160 自动焊、半自动焊和 Q235钢 E43型焊条的手工焊 4060 200 200 170 115 16o 16o 1o 60100 190 190 160 <16 310 310 265 18o 200 >16~35 295 295 250 170 200 自动,半自动焊和 Q345钢 E50型焊条的手工媒 >35~50 200 265 265 225 155 >50~100 250 250 210 145 200 注l;自动焊和半自动焊所采用的媒丝和焊剂,应保证其熔敷金属的力学性能不低于现行国家标准中相关的 规定 注2;煤缝质量等级应符合GB50205的规定 其中厚度小于8m俐材的对接煤缝,不应采用超声探伤确定炸 缝质量等级 注3，对接焊缝抗弯受压区强度设计值取",抗弯受拉区强度设计值取 注4:表中厚度是指计算点的钢材厚度,对轴心受力构件是指截面中较厚板件的厚度
GB/T22395一2008 5.11螺栓连接的强度设计值应按表5采用 表5螺栓连接的强度设计值 单位为牛每平方毫米 普通螺栓 错栓承压型连接高强度螺栓 C级栓 A级、B级螺栓 螺栓的钢材牌号(或性能 等级)和构件的钢材牌号 承压 承压 抗拉抗剪承压抗拉抗剪 抗拉抗拉抗剪 f f f f 4.6级 170 140 4.8级 普通螺栓 5.6级 210 190 8.8级 400 320 Q235钢 140 锚栓 180 Q345钢 .8级 8.8 400 250 承压型连接 高强度螺栓 10.9级 500 310 305 405 470o Q235钢 构件 Q345钢 385 510 590 224mm和L>10d 注l:A级螺栓用于d<24mm和L<10d或L<150mm( 按较小值)的螺栓;B级螺栓用于d>2 或L>150mm(按较小值)的螺栓 d为公称直径,L为螺杆公称长度 注2A级,B级螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度,C级螺栓孔的公差和孔壁表面粗糙度,均应符合GB50205的 规定 5.12单面连接的单角钢以及施工条件较差的高空安装焊缝,其强度设计值应乘以相应的折减系数,折 减系数应按表6采用 表6强度设计值折减系数 结构构件或连接情况 折减系数 0,85 按轴心受力计算强度和连接 0.6十0.0015入且<1.0 等边角钢 单面连接的单角钢 按轴心受压计算稳定性 短边相连的不等边角钢 0.5+0.0025入且1.0 长边相连的不等边角钢 0.70 无垫板的单面施焊对接焊缝 0.85 施工条件较差的高空安装焊缝 0.90 注1:入为长细比,对中间无联系的单角钢压杆,应按最小回转半径计算,当入<20时,取入=20. 注2;当几种情况同时存在时,折减系数应连乘 钢材和钢铸件的物理性能指标应按表7采用 5.13 表7钢材和钢铸件的物理性能指标 线膨胀系数a(以每C计 质量密度/(kg/m' 弹性模量E/(N/mm 剪切模量G/(N/mm 206Xl0 79×l0? 12×l0- 7850 5.14当使用材料与设计不符时,设计者需对代用材料进行审核 代用材料以不降低产品质量为前提 应遵循以下规定:
GB/T22395一2008 钢材力学性能的保证项目中,仅有一项不合格者,可按以下原则处理 a 1 抗拉强度比标准规定的数值低5%以内允许使用 2) 屈服强度比标准规定的数值低5%以内,可按屈服强度比例折减其强度设计值使用 3) 伸长率比标准规定的数值低3%以内允许使用 4)冷弯折角为150"GB/T22395一2008 6.1.3悬吊式锅炉钢结构常用于具有敷管炉墙的大中容量锅炉 其特点是锅炉本体主要部件通过吊 杆悬吊在炉顶梁格上,但其尾部受热面具有支承部分 6.1.4框架式锅炉钢结构是由柱和梁刚性连接组成的空间结构 此种结构抵抗水平作用的能力较差 水平位移大 但对于轻型炉墙解炉,都设有金属框架护板,柱和攀与护板一起组成一个刚性盘体,因此 整个结构刚度大,具有较好的抵抗水平作用的能力 6.1.5架式锅炉钢结构由多片平面析架组成 这种结构金属耗量低,整体刚度大,水平位移小,有利 于抵抗水平作用 1.6独立式锅炉钢结构与锅炉厂房结构之间没有任何联系,是一个完全独立的受力体系 通常宜采 6 用此种形式 6.1.7联合式锅炉钢结构与锅炉厂房结构之间有一定的联系,如炉顶梁格直接放置在锅炉厂房结构 上,或锅炉钢结构与锅炉厂房结构之间有若干联接,当一个结构受载时,将影响另一个结构 联合式锅 一般情况下不宜采用 炉钢结构 6. 锅炉钢结构的布置原则 2 6.2.1锅炉钢结构应根据锅炉的特点和外界条件,选择承载性能好又经济合理的结构体系 平面和立 面布置应规则,对称,并应具有良好的整体性,尽量避免结构的刚度突变 6.2.2为保证结构的空间工作,提高结构的整体刚度,承受和传递水平力,避免压杆的侧向失稳,以及 保证结构安装时的稳定,应根据结构的不同情况,设置可靠的支撑系统 6.2.3 锅炉钢结构的布置应考虑以下各项 满足锅炉本体及附属设备的支吊、安装、运行和维护所需的空间和通道 a 当有抗震和抗风要求时,宜选用析架式锅炉钢结构 b 结构应考虑经济性要求 锅炉钢结构及其组成构件应结构简单、制造方便; 2) 设置必要的构件;锅炉钢结构应设置为保持其强度、刚度和稳定性所必需的构件; 3 直接传递荷载;构件应传力明确,使荷载以最短的途径通过梁、柱和支撑传至基础; 柱和梁的布置应力求柱的数量为最少,梁的长度不宜过长,应对柱、,梁的布置进行分析和 比较,采用最经济的方案 尽量使构件具有兼用性,充分利用构件的特性,使构件承担多项作用 5 易于运输和安装;构件应尽量避免运输超重、超限,易于安装就位 6.2.4柱距的确定应兼顾场地、设备和锅炉钢结构本身的受力要求,选取合理的柱距 6.2.5柱宜布置在同一轴线,以便在此轴线上组成有一定刚度的垂直平面钢结构 6.2.6锅炉钢结构宜采用双排柱布置,合理确定内外柱的距离,同时协调前后部分的关系图1) 有 时也可采用单排柱布置(图2),这时要求柱沿两个主轴方向都能构成必要的结构,以保证柱横纵方向的 稳定 图1双排柱布置
GB/T22395一2008 图2单排柱布置 6.2.7梁的布置应满足锅炉本体和附属设备的要求,同时考虑平台的支撑,同一层梁的标高应尽可能 致,梁的布置不宜过密，且距离尽量均匀 6.2.8炉顶梁格的主梁宜横向布置,有时也可采用纵向布置 纵向布置可以把主梁做成一端或两端悬 臂,以满足设备的支吊要求,并减小主梁跨内弯矩和挠度 6.2.9炉顶梁格的次梁与主梁可采用平接或低接两种连接方式图3) 主梁 主梁 次辈 a平接 b低接 图3炉顶梁格的连接 6.2.10平台标高与各种门、孔标高的距离宜在800mm12001 )mm左右,以便于操作 但在综合考虑 各种因素和不能满足同时兼顾多个孔门时,可根据实际情况确定平台的标高 作用及其效应组合 7.1竖向荷载 7.1.1永久荷载包括 a)锅炉本体各部件和有关设备的结构自重;保温绝热材料,管内介质及积灰、积渣等自重 电站设计部门作用在锅炉钢结构上并经同意的永久荷载,这些荷载主要包括下述内容 b 电厂工艺专业 煤粉管道和油系统管路， 烟风道; 汽水管道; 电缆桥架; 检修安装用单轨吊车; 工艺专业作用到锅炉钢结构上的其他永久荷载 2 电厂土建专业
GB/T22395一2008 -锅炉房屋盖及锅筒小室; -汽机房、除氧间、煤仓间作用到锅炉钢结构的荷载; 运转层平台、给煤机平台和其他防雨大平台; 锅炉房紧身封闭 电梯井; 土建专业作用到锅炉钢结构上的其他永久荷载 7.1.2可变荷载包括所有作用在锅炉钢结构上和锅炉平台,运转层,炉顶上的活荷载以及雪荷载 7.1.3锅炉钢结构荷载的取值原则 锅炉钢结构自重标准值;应按结构件的设计尺寸与材料单位体积的自重计算确定 a b 平台荷载 作用在锅炉钢结构上的运转层混凝土平台的荷载应由电站设计部门提供 一般可取自 重标准值4kN/m,活荷载标准值8kN/m 对于正常使用极限状态作用效应的标准组 合,运转层活荷载标准值可乘以折减系数0.6 检修平台活荷载标准值4kN/m,通行平台活荷载标准值2kN/m,梯间平台活荷载标准 值3.5kN/m 屋面荷载;锅炉屋盖宜采用轻型结构,自重标准值宜按0.5kN/m计算,活荷载标准值应按 0.5kN/m计算 对支承轻屋面的构件或结构(榔条、屋架、框架等),当仅有一个可变荷载,且 受荷水平投影面积超过60m时,屋面均布活荷载标准值应取0.3kN/m 雪荷载按当地气 象资料采用 屋面活荷载不与雪荷载同时组合 7.2风荷载 7.2.1垂直于锅炉钢结构表面上的风荷载标准值,应按式(1)式(2)计算 当计算主要承重结构时 a wk=3.从./,(o0 式中: -风荷载标准值,单位为千牛每平方米(kN/m'); wk -高度处的风振系数; B 风荷载体型系数 风压高度变化系数; 基本风压,单位为千牛每平方米(kN/m') wo b当计算围护结构时 e4sM.o k 式中 高度:处的阵风系数 B 7.2.2基本风压一般按当地空旷平坦地面上10m高度处10min平均的风速观测数据,经概率统 计得出50年一遇最大值确定的风速n(m/s),再考虑相应的空气密度,按式(3)确定的风压: 3) w0 京四i 式中: -空气密度,单位为千克每立方米(kg/mi). 锅炉钢结构的基本风压应由用户提供,也可按GB50009给出的该地区50年一遇的风压采用,但 不得小于0.3kN/m 7.2.3对于平坦或稍有起伏的地形,风压高度变化系数，应根据地面粗糙度类别按表10确定 地面 粗糙度可分为A、B,C、,D四类 10
GB/T22395一2008 A类 指近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠地区; B类 指田野,乡村,丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区; C类 -指有密集建筑群的城市市区; D类 指有密集建筑群且房屋较高的城市市区 对建于山区的锅炉钢结构,风压高度变化系数从，除按平坦地面的粗糙度类别由表10确定外,还应 考虑地形条件的修正,修正系数应符合GB50009的规定 表10风压高度变化系数M 地面粗糙度类别 离地面或海平面高度" m 1.17 1.00 0.74 0.62 10 0.74 0.62 1.38 1.00 15 0.62 1.52 1.14 0.74 20 1.63 1.25 0.84 0.62 30 1.80 1.42 1.00 0.62 40 1.92 0.73 1.56 l.13 50 1.67 0.84 1.25 2.03 60 2.12 1.77 1.35 0.93 70 2.20 1.86 1.45 1.02 80 2.27 1.95 1.54 1.11 90 2.34 2.02 1.62 1.19 100 2.40 2.09 1.70 1.27 2.38 2.03 150 1.61 2.64 2.83 1.92 200 2.30 锅炉锻结构风荷载体型系数从和局部风压体型系数应符合GBs0的规定 一般矩形平面 7.2.4 的锅炉钢结构风荷载体型系数可按图4选用 图4矩形平面锅炉钢结构的风荷载体型系数 7.2.5风振系数8 -般情况下,取A=1.0 当锅炉钢结构高度大于100m或高宽比H/B>5时,应考虑风压脉动对 结构发生顺风向风振的影响 风振系数风按式(4)计算 e 3，=l十 从 式中; 脉冲增大系数,应按表11确定 脉动影响系数,可按表12确定 振型系数,可按表13确定; 9 1l
GB/T22395一2008 -风压高度变化系数 a 表11脉动增大系数5 oiT?/kNs=/m' 0.06 0.01 0.02 0.04 0,08 0.10 0.20 0,40 0.60 1.47 1.57 1.77 1.69 1.83 1.88 2.04 2.24 2.36 T=/kN/m 0.8o 1.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 20.00 30.00 2.46 2.53 2.80 3.09 3.28 3.42 3.54 3.91 注1计算T'时,对地面粗糙度B类地区可直接代人基本风压,而对A类,C类和D类地区应按当地基本风 压分别乘以1.38.,0.62和0.32后代人 注2:T为锅炉钢结构基本自振周期 表12脉动影响系数v 总高度H" /m H/B 地面粗糙度类别 50 100 150 200 0.51 0,49 0.42 0,41 0.50 0,49 0.46 0,43 3.0 0.49 0,49 0.48 0,46 0.46 0,49 0.49 0,48 0.53 0.51 49 0.46 0.53 0,52 0.5o 0.48 5.0 0.50 0,52 0.52 0. .50 0.48 0,52 0.53 0.53 0.54 0.53 0.51 0,48 0.53 0,54 0.52 0.50 8.0 0.51 0.54 0.53 0,52 0.48 0.54 0.53 0.55 表13振型系数p 0.2 0,？7 相对高度:/H 0,5 0，6 0.8 0.9 0.02 0.08 0.17 0.227 0.38 0.45 0.67 0.74 0.86 1.00 7.2.6计算围护结构风荷载时的阵风系数A应按表14确定 表14阵风系数儿 地面粗糙度类别 离地面高度/m B 3.21 1.69 1.88 2.30 10 2.76 11 .63 1.78 2.10 1.72 15 1.60 1.99 2.54 1.58 1.69 1.92 2.39 20 30 1.64 1.83 2.21 1.54 12
GB/T22395一2008 表14(续 地面粗糙度类别 离地面高度/m 1.52 1.60 1.77 2.09 40 50 1.51 1.58 1.73 2.01 60 1.49 1.56 1.69 1.94 70 1.48 1.54 l.66 1.89 80 1.47 1.53 l.64 1.85 90 1.47 1.52 l.62 1.81 l00 1.51 1.78 1. .46 1.60 15o 1.43 1.47 1.54 1.67 200 1.42 1.44 1.5o 1.6o 7.2.7风荷载的分配 a)紧身封闭或露天布置无导向装置的锅炉;根据不同高度的风荷载标准值,按锅炉钢结构各节点 所负担的受风面积,将风荷载分配到锅炉钢结构的受载节点上 露天布置有导向装置的锅炉;根据不同高度的风荷载标准值和导向装置所约束的炉膛受风面 b 积,计算出各导向装置承受的风荷载,并将其作用到锅炉钢结构的相应位置上 此时锅炉钢结 构各节点所承受的风荷载应按有关规定采用适当的受风面积计算 7.3地震作用 7.3.1经抗震设防的锅炉钢结构,当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不会损坏 或不需修理即可继续使用;当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,可能损坏,经一般修理或 不需修理仍可继续使用;当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及 生命的严重损坏 7.3.2抗震设防烈度必须按国家规定权限审批,颁发的文件(图件)确定，一般情况下可采用地震 动参数区划图的地震基本烈度 7 .3.3抗震设防烈度6度建于类场地属于乙类建筑的锅炉钢结构,7度和7度以上的锅炉钢结构 应进行多遇地震作用下的截面抗震验算 对于结构布置不规则且具有明显薄弱层,或高度大于150m,或建于9度地区属于乙类建筑的锅炉 钢结构应进行罕遇地震作用下的弹塑性变形验算 抗震设防烈度为6度时,除建于类场地属于乙类建筑的锅炉钢结构外,可不进行地震作用计算和 截面抗震验算,但应符合有关的抗震措施要求 7.3.4单机容量为300Mw及以上或规划容量为800Mw及以上的电厂锅炉钢结构属乙类建筑,其 地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求 一般情况下,其抗震措施为:当抗震设防烈度为6度 8度时,应符合本地区抗震设防烈度提高1度的要求;当抗震设防烈度为9度时,应符合比9度抗震设 防更高的要求 当电厂锅炉钢结构属丙类建筑时,锅炉钢结构的地震作用和抗震措施应符合本地区抗震设防烈度 的要求 建筑场地为I类场地时,属于乙类建筑的锅炉钢结构应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取 抗震构造措施,丙类建筑应允许按本地区抗震设防烈度降低1度的要求采取抗震构造措施,但抗震设防 烈度为6度时不降低,仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施 7.3.5锅炉钢结构的抗震计算不考虑地基与结构相互作用的影响 13
GB/T22395一2008 7.3.6抗震设防烈度和设计基本地震加速度值的对应关系,应符合表15的规定 表15抗震设防烈度和设计基本地震加速度值的对应关系 抗震设防烈度 a.05关" a.1nx.15n 0.40g 设计基本地震加速度值 0.20g(0.30g) 注:片为重力加速度 3.7锅炉钢结构的抗震计算一般情况下可采用底部剪力法 当锅炉钢结构高度较高时,宜采用振型 7 分解反应谱法 7.3.8按9度抗震设防且高度大于100m的锅炉钢结构,或者按8度和9度抗震设防且跨度大于 24m或有较大悬臂的锅炉钢结构,应计算竖向地震作用 计算地震作用时,重力荷载代表值应取永久荷载标准值和各可变荷载组合值之和 各可变荷载 7.3.9 的组合值系数应按表16采用 表16组合值系数 可变荷载种类 组合值系数 雪荷载 各层结构的活荷载 0.5 屋面话荷载 不计人 7.3.10锅炉钢结构的地震影响系数应根据抗震设防烈度、场地类别设计地震分组和结构自振周期以 及阻尼比确定,其水平地震影响系数最大值应按表17采用 特征周期应根据场地类别和设计地震分组 按表18采用,计算8度、9度罕遇地震作用时,特征周期应增加0.05s 表17水平地震影响系数最大值 地震影响 6度 7度 8度 9度 多遇地震 0.16(0.24 0.32 0.04 0.08(0,12 0.50(0.72 0.90(1.20) 罕遇地震 1.40 注，括号中数值分别用于设计基本地震加速度为0.15和0,.30的地区 表18特征周期值 单位为秒 场地类别 设计地震分组 0.25 0.35 0.65 第一组 0.45 第二组 0.3o 0.55 0.75 0.40 第三组 0.35 0.45 0.65 0.90o 锅炉钢结构的基本自振周期T,(s)可按式(5)近似计算 T=C,H 式中: 结构系数对框架体系取0.0853,对析架体系取0.0488 H -锅炉钢结构的总高度,单位为米(m). 7.3.12锅炉钢结构对应于不同阻尼比,地震影响系数a曲线图5)的阻尼调整和形状参数应符合下 列要求 曲线下降段的衰减指数?应按式(6)确定 Y=0.9十 是 14
GB/T22395一2008 式中: 曲线下降段的衰减指数; -阻尼比 直线下降段的下降斜率调整系数)应按式(7)确定 b =0.02+Q0E 7 式中: -直线下降段的下降斜率调整系数,当)<0时,取)- =0 阻尼调整系数p应按式(8)确定 =1十 完别 ) 式中: -阻尼调整系数,当p<0.55时,取p=0.55 72 nea =(T/>'npm 0.45a u=[B0.2'一n(r一5)]4m 7 57 6.0 00.1 地震影响系数; 地震影响系数最大值; ama8 -直线下降段的下降斜率调整系数 衰碱指数" T 特征周期 -阻尼调整系数 -结构自振周期 图5地震影响系数曲线 7.3.13锅炉钢结构在多遇地震下的阻尼比,对于单机容量小于25Mw的轻型或重型炉墙锅炉阻尼 比可采用0.05;对于单机容量不大于200Mw的悬吊锅炉阻尼比可采用0.035;对于大于2300Mrw的 悬吊锅炉阻尼比可采用0.02;在罕遇地震下的分析,阻尼比可采用0.05 7.3.14 采用底部剪力法时,锅炉钢结构的水平地震作用应按式(9)一式()计算 结构总水平地震作用标准值F: a F以=a,G 式中: 相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数,应按图5地震影响系数曲线确定; a1 结构等效总重力荷载代表值包括锅炉钢结构全部自重和支承荷载(不含悬吊锅炉的炉 G 体和锅筒自重) 质点i的水平地震作用标准值F b) G F= (10 F(1一o.) 习GH 式中: 分别为集中于质点ij的重力荷载代表值,应按7.3.9确定; G,G 15
GB/T22395一2008 H、H -分别为质点i、j的计算高度; -顶部附加地震作用系数,应按表19计算 o 顶部附加水平地震作用标准值 11 AF =,F 表19顶部附加地震作用系数., T/s T<1.4T T>1.4T 0.08T十0,07 0.35 0.08T十0,01 不考虑 0.350.55 w.wsT-们. >0.55 注:T()为结构基本自振周期 T()为结构特征周期 7.3.15悬吊式锅炉炉体通过导向装置i作用在锅炉钢结构上的水平地震作用标准值按式(12)计算: F (12 =aG 式中 悬吊式锅炉炉体集中于导向装置i的重力荷载代表值 G 7.3.16悬吊锅筒的水平地震作用标准值计算方法与炉体相同 7.3.17对于200Mw及其以下的无导向装置悬吊锅炉,锅炉钢结构的水平地震作用仍应按式(9)~ 式(11)计算 炉体及锅筒的地震作用只作用在锅炉钢结构的顶部,相应于结构基本振型在多遇地震作 用下的水平地震影响系数可按表20采用 表20炉体及锅筒的地震作用只作用于锅炉钢结构顶部的多遇地震影响系数 场地类别 地震分组 7度(0.l 0.0160.019lo.022lo.022l0.025lo.0280.028l0.033l0.0387l0.038lo.0440.052 抗震设防烈度 8度(0.2g l0,0320.038o.0440.0440.05olo,0560,0560.0660.0760.076o.0880.104 9度(0.4g 0.0640.076l0.0880.0880.100l0.1120.112l0.1320.1520.1520.1760.208 注:设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区,可用插人法取值 7.3.18采用振型分解反应谱法计算锅炉钢结构的地震作用时,应符合GB50011的规定 7.3.19抗震验算时,锅炉钢结构任一主平面的水平地震勇力应符合式(13)要求 ** 13 V>G 式中: V -第i层对应于水平地震作用标准值的勇力; Ek -剪力系数,不应小于表21规定的最小地震剪力系数 G -第层的重力荷载代表值 表21锅炉钢结构主平面最小地震剪力系数 抗震设防烈度 7度 8度 9度 最小地震剪力系数 0.016(0.024 0.032(0,048 0.064 注括号内数值分别用于设计基本地震加速度为0.15 和0,.30的地区 7.3.20建在9度地震区且高度大于100m的锅炉钢结构,其竖向地震作用应按式(14)和式(15)计算 (14 Fe G avmax GH F 15 CF 16
GB/T22395一2008 式中: FE8 -结构竖向总地震作用标准值; F -质点i的竖向地震作用标准值 竖向地震影响系数最大值,可取水平地震影响系数最大值(见表17)的65%; awmnx G结构等效总重力荷载 跨度大于24m和有较大悬臂的锅炉钢结构竖向地震作用标准值,抗震设防烈度8度和9度可 7.3.21 分别取该结构、构件重力荷载代表值的10%和20%,设计基本地震加速度为0.30g时,可取该结构、构 件重力荷载代表值的15% 7.4其他荷载 7.4.1导向装置对炉体的膨胀起到限位作用,以保证悬吊锅炉的膨胀中心 型布置煤粉锅炉导向装 置所受膨胀力可按表22采用,其他各种锅炉的膨胀力可按有关规定执行 表22悬吊锅炉炉体膨胀力 导向装置位置 膨胀力7" 护3 kN 炉膛上部导向点 90 12m 炉膛下部各导向点 70 炉膛上部导向点 l60 >12m 炉膛下部各导向点 90 7.4.2安全阀反冲力P应按式(16)计算: P=G1200 16 式中: 安全阀反冲力,单位为千牛(kN); -个安全阀的排放量,G=D/n,单位为吨每小时(t/h); -锅炉额定蒸发量,单位为吨每小时(t/h); 安全阀总数; 排汽管出口流速,单位为米每秒m/s) 当蒸汽压力小于13.75MPa时,取V=300m/s;当 蒸汽压力大于13.75MPa时,取V=400m/s 为了防止负荷统计的偏差或可能增加新的荷载,计算时可在柱顶和主板梁跨中附加安全性荷 7.4.3 载,根据受载情况附加不同的荷载值 7.5作用的效应组合及验算要求 7.5.1锅炉钢结构设计应按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行作用(效应)组合,并取备 自最不利的效应组合进行设计 7.5.2按承载能力极限状态设计或正常使用极限状态按标准组合设计时,对永久荷载应采用标准值作 为代表值,对可变荷载应按组合规定采用标准值或组合值为代表值 7.5.3对于承载能力极限状态,作用效应的基本组合应按式(17)和式(18)规定采用 无地震作用参与组合时 17 s=/.Sa十xwSw.十习Yw,Swt 式中 作用效应组合的设计值; 永久荷载的分项系数,应取%;=1.35,当永久荷载效应对结构有利时,应取%=1.0; YG -风荷载的分项系数,应取w=1.35 Yw -第i个可变荷载的分项系数,应取Ya=1.35 Ya Se 永久荷载标准值的效应; 17
GB/T22395一2008 Swi -风荷载标准值的效应; Saa -第i个可变荷载标准值的效应; -第i个可变荷载组合值系数,式中的可变荷载组合值系数统一取0.7 b有地震作用参与组合时 18 S=Yw,Su忧十a.,SBk十Sxk十yww,Sw 式中; ;重力荷载代表值的分项系数,应取8=1.35,当重力荷载效应对构件承载力有利时， 应取>0;=1.0; 分别为水平、竖向地震作用的分项系数,应按表23采用; YEh、YEe Se 重力荷载代表值的效应; -水平地震作用标准值的效应; SBk SE 竖向地震作用标准值的效应; -风荷载组合值系数，一般取w=0,风荷载起控制作用高度大于100m或高宽比 H/B>5.0的锅炉钢结构,应取Yw=0.2 表23地震作用分项系数 地震作用 仅计算水平地震作用 1.35 1.35 仅计算竖向地震作用 同时计算水平地震作用与竖向地震作用 1.35 0,50 对于承载能力极限状态,作用效应的偶然组合应按式(19)采用 7.5. S=0.8(.Sa; 一 19) yywSoi)十S以 式中: 偶然荷载标准值的效应 S 7.5.5对于正常使用极限状态,作用效应的标准组合应按式(20)采用 20 s一sa十sut+ 趴.s 式中 Sou 诸可变作用效应中起控制作用的作用效应 7.5.6对于承载能力极限状态,应采用作用效应的基本组合或偶然组合,按式(21)和式(22)进行设计 对于无地震作用效应参与的效应组合中,构件的承载力应满足式(21)要求: a SsR .(21 式中: 荷载效应组合的设计值; 结构构件抗力的设计值 R 对于有地震作用效应参与的效应组合中,构件的承载力应满足式(22)的要求 b 一R/7ye S 22) 式中; 结构构件承载力的抗震调整系数,按表24选用;当仅计算竖向地震作用时,各类构件 YRE 承载力抗震调整系数均取1.O. 表24构件承载力调整系数'e 粱 柱 构件名称 支撑 节点板件 节点栓 节点焊缝 0.8o 0.8o 0,8o 0.85 0.85 0,90 YRE 8
GB/T22395一2008 7.5.7对于正常使用极限状态,应采用作用的标准组合,按式(23)进行设计: SC 23 式中: -结构或结构构件达到正常使用要求的规定限值 静力分析 8.1基本规定 根据确定的计算简图,计算结构的内力和变形 8.1.2计算简图应表达锅炉钢结构的实际情况,使计算结果与实际情况相符,同时又能使计算简化 锅炉钢结构的静力分析应在计算机上进行,宜按空间结构进行计算，一般情况下也可将钢结构 分解为若干个平面进行计算 锅炉钢结构一般情况下采用一阶弹性分析,必要时可进行二阶弹性分析 8.1.5根据设计的要求,构件以及柱与基础的连接可设定为钞接或固接 锅炉钢结构的风荷载和地震作用，一般情况下应在结构的两个主轴方向分别作用并进行验算 为了进行静力分析,根据锅炉总图和其他设计部门提供的资料,应做如下工作 确定柱平面布置; a 确定垂直支撑的布置; b) 确定水平支撑主平面的标高和布置 完善平台楼梯的布置; d 查阅合同和技术协议满足用户的各种要求 荷载(作用)的统计与分配 f 8.1.8为了达到预定目标,计算过程中应对杆件的布置和截面进行调整,以达到优化的目的 8.1.9当计算结果经分析判断确认其合理、正确后,完成下列图纸资料 a)基础荷载图 图中应示出0m标高处柱的平面位置以及在各种工况下作用于基础的垂直力、 水平力和弯矩 b 各垂直支撑平面图 一般图中标出各构件的相互关系尺寸,梁的标高、柱接头标高,柱的名称 和断面尺寸,垂直支撑的名称、断面尺寸和内力 各水平平面图 一般图中标出各构件的相互关系尺寸,梁的名称和断面尺寸,水平支撑的名 称,断面尺寸和内力,梁端部连接状况或计算梁端部连接所需要的内力 柱断面表 一般图中标出柱名接头标高和接头连接要求以及柱断面尺寸 8.2锅炉钢结构平面静力分析 2.1为了得到基础荷载,确定柱和垂直支撑杆件的断面以及梁在垂直支撑平面荷载作用下的内力， o 应对垂直支撑平面进行计算 a)应把计算平面内及平面外的各种永久荷载和可变荷载作用到垂直支撑平面柱的相应节点上; D) 根据受风面积,将风荷载按比例分配到各柱相应水平支撑标高的节点上; 地震作用应根据规定按高度分配到各柱相应水平支撑标高的节点上; c d) 把锅炉导向装置的膨胀力,风荷载和地震作用分配到相应水平支撑标高的柱节点上 8. 为了确定梁和水平支撑的断面,应对水平支撑平面进行计算 2. 2 根据受风面积,将风荷载按比例分配到相应的柱节点上; a b)地震作用应作用在各柱节点上 导向装置传递的膨胀力,风荷载和地震作用应作用在相应的节点上 D 无垂直支撑柱的支撑力应作用到相应的位置上; 垂直支撑的支撑点应作为水平支撑平面的弹性支点; 19
GB/T22395一2008 f 根据梁所受垂直荷载和轴力(应取水平支撑计算和垂直支撑计算中的较大者)确定梁的断面 g)各平面由下至上依次计算,细部设计、制造和安装也可由下至上依次进行 8.2.3无垂直支撑的柱和无水平支撑平面的梁,应根据承受垂直荷载和端部支撑情况确定其断面 8 3 锅炉钢结构空间静力分析 8.3.1锅炉钢结构空间静力分析的主要特点是:将锅炉钢结构各相连部件视为一个相互影响的整体、 通过有效的分析模拟建立起计算模型,准确计算出构件的内力和变形,并进行强度、刚度和稳定性校核 8.3.2建立计算模型应遵循荷载等效原理和荷载局部性原理,合理简化结构 a)计算模型一般由柱、垂直支撑、水平支撑、主梁及悬臂结构组成,基础通常视为刚性; b) 悬臂结构可不作为模型的一部分,这时,应考虑悬臂结构在生根处的弯矩和水平力 8.3.3荷载及地震作用的处理 a)永久荷载和可变荷载宜按实际情况输人 b) 风荷载应按有无紧身封闭,采用不同方法处理 一般地,有封闭结构,宜由程序自动生成风荷 载;无封闭结构,除考虑本体风荷载外还应计算结构自身的风荷载 人工处理的地震作用应考虑其按高度重新分配悬吊锅炉炉体地震作用不按高度重新分配) c) 8.3.4支撑力验算;作为柱支撑点的水平架,应验算支撑力工况 支撑力应按10.2.8确定 8.3.5柱和梁的校核;专业程序一般可以进行强度校核,但进行刚度和稳定性校核时,进行一阶分析程 序通常无法正确识别杆件的计算长度,设计者应进行预先处理 8.3.6整体结构刚度;应根据空间分析的结果调整垂直支撑和水平支撑的布置及杆件截面,尽可能使 各层结构的刚度变化均匀,尽量避免扭转或结构出现局部大变形 梁的设计 梁截面尺寸的确定 9 根据受载情况、连接方式、运输及安装等要求选择梁的截面形式 9 梁的截面形式一般为工字型、箱型和型钢及其组合截面,承受扭转的梁宜选用箱型截面 9 -般设计为等截面梁,对大跨度,大荷载的组合截面可采用变截面梁或叠梁 9 梁的设计应满足强度、刚度和稳定性的要求 梁的计算 在主平面内受弯的实腹构件,其抗弯强度应按式(24)计算 十 (24 式中: 同一截面处绕X轴.Y轴的弯矩 M、M Wwm -对X轴、Y轴的净截面模量; -钢材的抗弯强度设计值 9.2.2在主平面内受弯的实腹构件,其抗剪强度应按式(25)计算 s< 25 式中 计算截面沿腹板平面作用的剪应力; 计算剪应力处以上毛截面对中性轴的面积矩 钢材的抗剪强度设计值 计算截面沿腹板平面作用的剪力; -腹板的厚度; 20
GB/T22395一2008 -毛截面惯性矩 9.2.3当梁的上翼缘承受有沿腹板平面作用的集中荷载，且该荷载处又未设置支承加劲肋时,腹板计 算高度上边缘的局部承压强度应按式(26)计算 F 26 < 式中: 集中荷载 集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度,按式(27)计算 l，=a十5h 27 集中荷载沿梁跨度方向的支承长度; 自梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离; -钢材的抗压强度设计值 在梁的支座处,若未设置支承加劲肋,则应按式(26)计算腹板计算高度下边缘的局部压应力 支座 集中反力的假定分布长度,应根据支座具体尺寸参照式(27)计算 9.2.4在梁的腹板计算高度边缘处,若同时受有较大的正应力、剪应力和局部压应力,或同时受有较大 的正应力和剪应力(如连续梁中部支座处或梁的翼缘截面改变处等),其折算应力应按式(28)计算 28 /厌一0千3GB/T22395一2008 习KP 各集中荷载的折算力之和,K为相应于某一集中荷载的折算系数,按表25查取 表25集中荷载折算系数K 0.00 0.01 0.02 0.03 0.04 0,05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.50 1.000 0.999 0.998 0.995 0.991 0.985 0.979 0.972 0.964 0.954 0.60 0.944 0.933 0.921 0.907 0.893 0.878 0.863 0.846 0.829 0.810 0.70 0,792 0.772 0.752 0.731 0,710 0,688 0,665 0,64l 0,617 0,593 0,80 0,568 0.543 0.517 0,491 0,464 0.409 0.381 0,353 0,325 0.437 0,90 0.296 0.267 0.238 0.209 0.179 0.150 0.120 0.090 0.060 0.030 注:表中之a为集中力到支座较长一端的距离与二支座之间距离之比 示例:a=0.62,K=0.921 g 2. 变截面单跨简支梁可按表26的公式计算挠度 表26变截面梁跨中挠度D计算公式 1+兴以一 8 -[8a(k一1b(3F一4刀 24E P [4(3d?一)k十3('一4a' 24ET [“十1e(d- -3a)(k一1] 注:表中k=l/I 梁的惯性矩之比 22
GB/T22395一2008 9.2.10符合下列情况之一时,可不计算梁的整体稳定性: 有铺板(各种钢筋混凝土板和钢板)密铺在梁的受压翼缘上并与其牢固相连,能阻止梁受压翼 a 缘的侧向位移时 b)H型钢截面或工字型截面简支梁受压翼缘的自由长度与其宽度b之比不超过表27所规 定的数值时 表27H型钢或工字型截面简支梁不需计算整体稳定性的1/b值 跨中无侧向支承点的梁 跨中受压翼缘有侧向支承点的梁 钢号 不论荷载作用在何处 荷载作用在上翼缘 荷载作用在下翼缘 Q235 13.0 20.0 l6.0 10.5 13.0 Q345 16.5 注:对跨中无侧向支承点的梁,l为其跨度;对跨中有侧向支承点的梁,为受压翼缘侧向支承点间的距离(梁的 支座处视为有侧向支承) 9.2.11除9.2.10所指情况外,在最大刚度主平面受弯的构件,其整体稳定性应按式(31)计算 M (31 W 中 式中: M 绕强轴作用的最大弯矩; W 按受压纤维确定的梁毛截面模量 梁的整体稳定系数,按9.2.16~9.2.19计算 gh 9.2.12除9.2.10所指情况外,在两个主平面受弯的H型钢截面或工字型截面构件,其整体稳定性应 按式(32)计算 萨s" 32 式中: ww， -按受压纤维确定的对X轴、Y轴的毛截面模量; 绕强轴弯曲所确定的梁整体稳定系数,按9.2.16~9.2.19计算 9b 9.2.13不符合9.2.10a)情况的箱型截面简支梁,其截面尺寸(图6)应满足h/b<6,/b<95(235 ,),f,为钢材的屈服强度 符合上述规定的箱型截面简支梁,可不计算整体稳定性 图6箱型截面 9.2.14 梁的支座处,应买取构造精施以防梁猫戴而的扭转 用作诚少梁受压翼缘自由长度的侧向支撑,其支撑力下可按式(33)计算 9.2.15 F=0.02Aro 33 23
GB/T22395一2008 式中: 梁的受压翼缘截面面积; A 受压翼缘的正应力 O 9.2.16焊接工字型等截面图7)简支梁的整体稳定系数应按式(34)计算 34 Ph -A乎说+]贾 式中: 梁整体稳定的等效弯矩系数,按表28采用 B 梁在侧向支承点间对截面弱轴Y-Y的长细比,见9.2.10,，为梁毛截面对Y轴的截面 入,=/i 回转半径; 梁的毛截面面积 梁截面的全高和受压翼缘厚度 h、 截面不对称影响系数 n 对双袖对称工字型截面[图7中]p- =0; 对单轴对称工字型截面[图7中b),e)]; 加强受压翼缘,)=0.8(2ai一1); 加强受拉翼缘，)=2an一1,a=I/(十!); 受压翼缘,受拉翼缘对Y轴的惯性矩 I、l b加强受压翼缘的单轴 双铀对称工字型截面 加强受拉翼缘的单轴 对称工字型截面 对称工字型截面 图7焊接工字型截面 当按式(34)算得的p，值大于0.60时,应用式(35)计算的外代替p，值 0.282 1.0 9，=1.07一 9 表28等截面工字型截面简支梁的系数A =(7bh 侧向支承 项次 荷 载 适用范围 2.0 上翼缘 0.69十0.13e 0.95 均布荷载作用在 下翼缘 1.73一0.20E 1.33 图7中a),b 跨中无侧向支承 的截面 上翼缘 0.73十0.18E l.09 集中荷载作用在 下翼缘 2.23一0.28E 1，67 214
GB/T22395一2008 表28(续 =(t/(bh 项次 侧向支承 载 适用范围 2.0 2.0 上翼缘 1.15 均布荷载作用在 下翼缘 跨度中点有- 一个 1，40 侧向支承点 集中荷载作用在截面 1.75 高度上任意位置 图7中 的所有截面 上翼缘 1.20 跨中有不少于两个 任意荷载作用在 等距离侧向支承点 下翼缘 l，40 M M 梁端有弯矩,但跨中无荷载作用 10 1.75一1.05 十0.3 ，且2.3 注1:;=()/(h),其中和见9.2.10. 注2;M,M为梁的端弯矩,使梁产生同向曲率时M和M取同号,产生反向曲率时取异号，M|>|M. 注3表中项次3,4和7集中荷载是指一个或少数儿个集中荷载位于跨中央附近的情况,对其他情况的集中荷 载,应按表中项次12,5,6内的数值采用 注4:表中项次8,9的A,当集中荷载作用在侧向支承点处时.取A=1.20. 注5，荷载作用在上翼缘是指荷载作用点在翼缘表面,方向指向截面形心;荷载作用在下翼缘指荷载作用点在翼 缘表面,方向背向截面形心 迷，对叫一>0.s的加强受压翼缘工字型截面下列情况的A值应乘以相应的系数 项次1:当0.1时,乘以0,95;项次3;当0,5时,乘以0,90;当0,5<1.0时,乘以0.95 豆.2.17礼制H型躬简支梁整体稳定系数狗应按式(3计算,取》=0,当所得的值大于0.6时 应按式(35)算得相应的代替9 9.2.18轧制普通工字型钢简支梁整体稳定系数9，应按表29采用,当所得的9，值大于0.60时,应按 式35)算得相应的e 代替值 表29轧制普通工字型钢简支梁的p 自 由长度/m 工字钢 项次 荷载情况 型号 10一20 2.001.300.990.8o0.680.580.53 0.43 0,48 2. 上翼缘 2232 .401.48 1.090.860.720.620.54 0,490.45 36一63 2.8o1.60o 1.070.830.680.56 0.5o0,45 0.40 集中荷载 作用于 10~20 3.101.95 1.341.010.820.690.630.570.52 下翼缘 22一40 5.502.80 1.841.37 .07 0.860.73 0.640.56 跨中无侧 5 1.62 63 3.60 1.20 0.96 0.80 0.69 0.60 2 7.30 .30 向支承点 1020 1.701.12 0.840.680.57 0,500,45 0.410.37 的梁 2. o 22一40 0.600.510.45 0.40 0.36 上翼缘 .1o1.30 .930.73 .970.730,.590.500.440.380.35 均布荷载 45~63 2. .6ol.45 作用于 10~20 2.501.55 1.080.830.680.560.52 0.470.42 22一40 2.20 1 850.70 6o .52 46 下翼缘 .451.10 4.00 0 0 0. 0， 4563 5.602.80 1.801.250.950.780.650.550,49 10~202.201.391.010.790.660.570.522 0.470.42 跨中有侧向支承点的梁荷载作 2240 21 0.96 0.76 0.65 1. 3.001.80 0,56 0,49 0.43 用点在截面高度上任意位置》 45一63 4.002.20 1.381.010.8o0.660.56 0.490,43 注1，同表28的注3,注5 注2:表中的适用于Q235钢,对其他钢号,表中的数值应乘以235/f 25
GB/T22395一2008 9.2.19轧制槽钢简支梁和双轴对称工字型等截面(含H型钢)悬臂梁的整体稳定系数,应符合 GB50017一2003的规定 9.2.20为保证受压翼缘的局部稳定,受压翼缘的宽厚比应符合表30规定 表30翼缘宽厚比的规定 值 截 式 定 项次 面形 规 --r雳 可+GB/T22395一2008 短加劲肋 横向加劲肋 纵向加劲肋 b 图8腹板加劲肋的布置 表31梁加劲肋的设置 项次 配置加劲胁的规定 加劲肋间距范围 hn/1 对有局部压应力的梁,应按构造配置横向加劲肋; 对无局部压应力的梁,可不配置加劲肋 0.580 当h /t.<100时， 0.5h4<2.5h 1235 >170 应配置横向加劲肋和受压区的纵向加劲肋,并满足 0.5h150 41>0.75 劲肋,并满足9.2.25要求 受压翼缘扭转未受到约束时) 注1;无局部压应力的梁,指无移动的设备集中荷载或集中荷载处已设置支承加劲肋,或当梁受均布载作用且腹 板上边缘产生的局部压应力较小时,以上情况均可视为梁的局部压应力a =0. 注2 腹板的厚度; 横向加劲肋的距离; 短加劲肋的距离 C1 腹板受压区高度 腹板的计算高度(对单轴对称梁， ,项次3中的h，应取为腹板受压区高度h 的2倍); h 横向加劲肋至腹板计算高度受压边缘的距离 h 骄 向加劲肋至腹板计算高度受拉边缘的距离,h=h一h h 9.2.22腹板加劲肋截面应按表32确定 表32加劲肋的截面尺寸 项目 加劲肋形式 截面尺寸/mm 外伸宽度b>h/30十40 在腹板两侧成对 配置时 厚度/.>b,/15且>6 无纵向加劲肋 外伸宽度>h/25十48 横向 在腹板一侧配置时 加劲肋 厚度.b,/15且>6 外伸宽度b>h/30十40或b>h/25十48 有纵向加劲肋 厚度1>b/15且>6且I>3ht