石油化工鋼結構廠(chǎng)房抗震設計方法

來(lái)源：建筑設計 瀏覽：- 發(fā)布日期：2024-05-10 08:40:18

在設計石油化工鋼結構廠(chǎng)房，尤其是大型化工廠(chǎng)房時(shí)，不能想當然地設計，而是要結合實(shí)際情況，綜合考慮地理環(huán)境等因素。在充分了解石油化工鋼結構廠(chǎng)房的結構設計和實(shí)際工業(yè)需求后，找到最優(yōu)方案，進(jìn)行設計。通過(guò)優(yōu)先考慮工程質(zhì)量，可以在現代建筑設計中傳達節能、環(huán)保、美觀(guān)的理念。

1、石油化工廠(chǎng)房的結構平面布置

石油化工廠(chǎng)房一般結構比較復雜和龐大，其設計必須遵循一定的設計規則，許多化工廠(chǎng)房工藝設備重量不均，難以分散作用在化工廠(chǎng)房結構上的力，如果結構不合理，受力將出現不均勻。一旦發(fā)生地震，就會(huì )造成更大的破壞。在規劃過(guò)程中，化工廠(chǎng)房最好設計成長(cháng)方形，在三維設計中，應做好化工廠(chǎng)房結構的幾何對稱(chēng)分布，在一些建筑物內部的結構單元中，應對稱(chēng)分布一些抗側力構件。如果工藝設備本身比較笨重和密集，則應將其放置在剛度中心附近，確保化工廠(chǎng)房中的受力相對均勻。在結構剛度差異較大的化工廠(chǎng)房中，必須安裝一些抗震接頭。在進(jìn)行重型吊車(chē)鋼柱的選型時(shí)，應充分考慮鋼材消耗的經(jīng)濟指標和固定材料的方便性。通過(guò)實(shí)腹柱和格構柱兩種方法，設計人員可以充分比較各項技術(shù)經(jīng)濟指標，根據實(shí)際情況綜合評價(jià)，選擇最佳方案，既保證了工程的合理性，還可以通過(guò)設計提高施工的便利性和經(jīng)濟性。

2、剪力墻結構抗震設計要點(diǎn)

剪力墻結構的側向剛度較大，在水平荷載作用下，產(chǎn)生的側移較小，比較適用于120米高度范圍的超建筑結構，但其存在著(zhù)結構自重較大的問(wèn)題，在遭受地震災害時(shí)，產(chǎn)生的典型破壞形態(tài)有剪切破壞和彎曲破壞，會(huì )對墻肢和連梁造成不同程度的損傷，因此，需要針對這些特點(diǎn)進(jìn)行針對性設計。剪力墻布置應該遵循雙向均勻、對稱(chēng)、封閉等基本原則，側向剛度和抗扭剛度必須滿(mǎn)足抗震需求，控制剪力墻高寬比及單片剪力墻的長(cháng)度，避免長(cháng)墻剛度過(guò)大及受彎變形造成鋼筋拉斷等情況，同時(shí)保持豎向剪力墻結構的連續性，上下洞口的排列要盡可能整齊。相對而言，剪力墻中的連梁更容易遭受剪切破壞形成斜裂縫。在進(jìn)行抗震設計時(shí)，不能讓連梁的剛度太大，那樣會(huì )違背強剪弱彎的設計理念。如果連梁的跨高比小，那么可以采用交叉配筋、菱形配筋等多種方式，提高連梁的延性和耗能能力，這樣有利于控制整體剛度，更好地吸收地震作用。

3、門(mén)式剛架抗震設計

與單層的建筑工程有所不同，門(mén)式剛架的自重較輕，可以在實(shí)際建設時(shí)應用在墻面和屋面上。所以，依據《抗規》規定，在對單層輕型的廠(chǎng)房進(jìn)行建設時(shí)，不能應用門(mén)式鋼架抗震設計。首先，從設計上的角度上來(lái)看，單層的輕型門(mén)式建筑物鋼結構質(zhì)量較輕，不用對7度以下的抗震烈度設防地區進(jìn)行驗算，但如果大于7度，那么就要從鋼結構的橫縱向進(jìn)行抗震驗算，看其是否符合居住條件。其次，如果地震控制設計出現效應組合作用時(shí)，那么就要采取相應的抗震措施，使其與輕型鋼結構的特點(diǎn)相符。

4、合理調整結構布局

在工業(yè)建筑工程當中，通過(guò)合理調整結構布局，不僅能夠對建筑工程當中的各項工作進(jìn)行優(yōu)化布置，還能夠更好地回收和處理腐蝕介質(zhì)，利用自然環(huán)境的引流效應，來(lái)減少建筑物的腐蝕。在進(jìn)行實(shí)際操作時(shí)，首先就應該針對建筑空間進(jìn)行整體的設計，可以?xún)?yōu)先考慮線(xiàn)性結構的形式設計方式，這樣就能夠保障與風(fēng)向保持一致，減少腐蝕問(wèn)題的發(fā)生。另外針對工業(yè)廢水也需要進(jìn)行合理的設計，要及時(shí)將這些廢水排出室外，也可以對排水坡度進(jìn)行合理的設計，這樣能夠提高排水的通暢性，也能夠減少由于積水而導致一系列腐蝕問(wèn)題。對于建筑物的基礎部分來(lái)說(shuō)，為了防止在生產(chǎn)過(guò)程當中對地下造成腐蝕，必須要嚴格控制侵蝕性液體的滲入，一般情況下可以對地面進(jìn)行防滲堵漏和排水，這種處理方式在濕度較大的地區還需要進(jìn)行一定的調整，必須要考慮當地的環(huán)境因素來(lái)采取更加合理的保護層厚度設計，否則其混凝土的保護層就會(huì )在實(shí)際應用的過(guò)程當中產(chǎn)生一定的開(kāi)裂和剝落。

5、變形控制設計

基于計算的假定值，普通鋼結構框架的化工廠(chǎng)房設計通常假設屋頂剛度趨于無(wú)窮大，撓度太大而無(wú)法滿(mǎn)足要求。標準規范對起重機軌道頂部位置的水平位移有非常嚴格的規定，如果頂梁剛度太小，鋼柱就會(huì )變成懸臂柱，位移達不到要求。在傳統屋面應變控制設計過(guò)程中，主要是使用柱子和屋架相鉸接形成桁架屋面梁，這是由于屋面板的尺寸大，荷載相對較大，導致容易出現漏水的問(wèn)題，桁架屋梁的剛度越大，結構安全性越高。隨著(zhù)技術(shù)的不斷發(fā)展，目前一般化工廠(chǎng)房的建設主要采用實(shí)腹式梁和輕型的彩鋼板屋面。在這種情況下，屋梁變形問(wèn)題不嚴重，不存在漏水問(wèn)題，是比較理想的。因此，一般石油化工鋼結構廠(chǎng)建筑物頂變形結構的設計必須保證科學(xué)合理的設計，以提高結構的設計質(zhì)量。對于大噸位起重機和輕型屋面鋼結構廠(chǎng)房，要注意解決屋面鋼梁撓度問(wèn)題，避免造成大量浪費，因此，對于鋼梁撓度的設計指標可以適當放寬。

6、協(xié)調好生產(chǎn)工藝與結構布置的關(guān)系

通過(guò)協(xié)調好生產(chǎn)工藝與結構布置之間的關(guān)系，才能夠更好地為工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)提供更加優(yōu)化的服務(wù)。因此將廠(chǎng)房結構設置和生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行有機結合，才能夠全面的發(fā)揮廠(chǎng)房的使用功能，切實(shí)將當前的工業(yè)生產(chǎn)推向更加有利的位置，這就要求相關(guān)的工作人員在設計廠(chǎng)房結構以前，全方位的了解和掌握工業(yè)建筑結構，防腐蝕設計過(guò)程當中所需的各項信息和資料，做好相關(guān)的準備工作，確保工藝設計和結構設計工作更好地進(jìn)行。