【正文】 鍋爐構(gòu)架計算書 共 69 頁 第 1 頁 版本 : A 鍋爐構(gòu)架計算書 項目編號： 工程名稱 : 四川川鍋鍋爐有限責(zé)任公司 ********180t/h 循環(huán)流化床鍋爐 項目 設(shè) 計 李建民 校 對 徐晉原 審 核 張 勇 審 定 張 煒 四川川鍋鍋爐 有限 責(zé)任 公司鍋爐構(gòu)架計算書 共 69頁，第 2頁 版本 :A 目 錄 1 概述 …… …………… ……………………………………………………… 4 設(shè)計要求 主要技術(shù)規(guī)范 設(shè)計規(guī)定 計 算方法 材料選用 : 2．計算簡圖 … …………………………… ………………………………… … 5 3．荷載統(tǒng)計 … ………………………… .…………………………………… 8 恒載： 鍋爐本體荷載、電力設(shè)計院荷載及其它荷載 風(fēng)荷載 地震作用 4．荷載工況 … ………………… .………… ……………… ………………… 10 荷載基本工況 荷載 基本 組合工況 位移和變形驗算時的荷載 標(biāo)準(zhǔn) 組合工況 5．計算結(jié)果 … ………………………… .………………………………… … 13 鍋爐構(gòu)架計算書 共 69頁，第 3頁 版本 :A 本計算書 為 四川川鍋鍋爐有限責(zé)任公司 ********180t/h 循環(huán)流化床鍋爐項目 鍋爐 構(gòu)架 （含頂板） 的設(shè)計計算書。 設(shè)計要求 依據(jù)項目鍋爐設(shè)備采購合同技術(shù)協(xié)議的要求，鍋爐構(gòu)架設(shè)計計算的主要設(shè)計要求如下 ： 1．風(fēng)荷載 ① .風(fēng)荷載按 五十年一遇設(shè)計風(fēng)壓 計算，設(shè)計 風(fēng)壓 ： ω 0=② .地面粗糙度： A類 。 2．地震作用和抗震設(shè)計： ① .場地類別 ,Ⅲ 類； ② .設(shè)計地震分組：第 一 組； ③ .抗震設(shè)防烈度： 7 度 。 ④ .設(shè)計基本 地震加速度 ： 。 主要技術(shù)規(guī)范 ① ． 國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 》（ GB500172021）； ② ． 國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（ GB500682021）； ③．國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（ GB500112021）； ④．國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（ GB500092021） ； ⑤ ．國家標(biāo)準(zhǔn)《 鍋爐鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計 規(guī)范》（ GB/T223952021）。 鍋爐構(gòu)架計算書 共 69頁，第 4頁 版本 :A 設(shè)計規(guī)定 ①． 鍋爐構(gòu)架設(shè)計采用極限狀態(tài)設(shè)計方法 ； ②． 設(shè)計遵循彈性設(shè)計原則 。 計算方法 結(jié)構(gòu)主構(gòu)架的內(nèi)力計算方法采用線彈性三維空間有限元算法，所有構(gòu)件的內(nèi)力計算和規(guī)范驗算均由計算 軟件完成 。 材料選用 鍋爐構(gòu)架主構(gòu)架體系 采用 Q235B 材料 ， 頂板主梁采用 Q345B 材料。 鍋爐構(gòu)架計算書 共 69頁，第 5頁 版本 :A 主構(gòu)架有限元計算模型采用的單元類型為梁單元和桿單元；邊界條件（基礎(chǔ)）全部設(shè)定為 固 接；整體坐標(biāo)系按以下方式建立： 左右方向 右 柱 中心位置定義為 Z 坐標(biāo) 0 位置；爐前第一排柱位置定義為 Z 坐標(biāo) 0 位置；標(biāo)高為 0 位置定義為 Y 坐標(biāo) 0 位置。 X 正向，從爐前到爐后定義為坐標(biāo)系 X 正向； Y 正向， 由下向上為坐標(biāo)系 Y 正向， Y 坐標(biāo)與標(biāo)高一致，基礎(chǔ)位于 Y=0處 ； Z 正向， 從右到左為坐標(biāo)系 Z 正向 。 以下圖 21 為 鍋爐 構(gòu)架 計算模型簡圖； 圖 22 為鍋爐頂板計算 模型 簡圖。鍋爐構(gòu)架計算書 共 69頁，第 6頁 版本 :A 圖 21． 鍋爐 構(gòu)架計算模型簡圖 鍋爐構(gòu)架計算書 共 69頁，第 7頁 版本 :A 圖 21． 鍋爐頂板計算 模型 簡圖 鍋爐構(gòu)架計算書 共 69頁，第 8頁 版本 :A ⒊ 荷載統(tǒng)計 3 ． 1 恒載： 鍋爐本體荷載、電力設(shè)計院荷載及其它荷載 鍋爐構(gòu)架計算的荷載信息包含所有作用在構(gòu)架上的恒載、活 荷載、運行 荷載、結(jié)構(gòu)自重等。鍋爐本體荷載 由鍋爐 鋼結(jié)構(gòu)主設(shè)統(tǒng)計 ， 鍋爐本體荷載大部分作用在頂板上 ，少部分直接作用到構(gòu)架上。以下為鍋爐本體及設(shè)計院荷載統(tǒng)計： ①、柱頂荷載 ： 鍋爐頂板荷載 ，含頂板自重 鍋爐頂板的荷載為 10340kN， 荷載值 包含 鍋爐頂板 結(jié)構(gòu)自重 54 噸。鍋爐 構(gòu)架計算時柱頂荷載 即 為該荷載 。 ② 、運轉(zhuǎn)層 活荷載 ： 運轉(zhuǎn)層 活 荷載按 10kN/m2統(tǒng)計后加載在 標(biāo)高 8 米柱節(jié)點上 。 ③ 、 其它 荷載： 其它荷載 包括預(yù)熱器荷載 、設(shè)計院荷載 等 均依據(jù) 按荷載統(tǒng)計加載到恒荷載 。 計算模型輸入上述① ～ ③ 荷 載 再加上結(jié)構(gòu)自重等，計算模型實際輸入的荷載值約 2366 噸 。 3． 2 風(fēng)荷載 1．基本設(shè)計參數(shù)： ① .風(fēng)荷載按 GB500092021 的數(shù)據(jù)基本風(fēng)壓值為： ω 0=， 設(shè)計 風(fēng)壓 取值 ： ω 0=② .地面粗糙度： A 類 2．迎風(fēng)面積及風(fēng)荷載計算： 鍋爐構(gòu)架的迎風(fēng)面積由構(gòu)架本身的迎風(fēng)面積和爐體 及設(shè)計院管道等 的迎風(fēng)面積構(gòu)成。其中鍋爐爐體的迎風(fēng)面積占主要部分。 綜合計算鍋爐構(gòu)架鍋爐構(gòu)架計算書 共 69頁，第 9頁 版本 :A 的迎風(fēng)面在深度方向（ Z 向） 的 平均寬度 按 11 米 計算 ，在側(cè)向（ X 向） 按20 米 計算 。 依據(jù)上述各參數(shù)可計 算各導(dǎo)向?qū)语L(fēng)荷載值。 懸吊結(jié)構(gòu) 風(fēng)荷載根據(jù)結(jié)構(gòu)實際各高度迎風(fēng)面積計算并通過導(dǎo)向裝置作用到構(gòu)架上 ，支撐結(jié)構(gòu) 風(fēng)荷載根據(jù)結(jié)構(gòu)實際各高度迎風(fēng)面積計算 作用到立柱節(jié)點上 。 3． X 向及 Z 向風(fēng)荷載值： 經(jīng)計算在深度方向（ X 向）風(fēng)荷載值為 66 噸，在側(cè)向（ Z 向）風(fēng)荷載值為 81 噸 ；計算模型實際取值 略高 。 3． 3 地震作用： 地震作用的計算過程如下： 1．基本設(shè)計參數(shù)： 抗震設(shè)防烈度： 7 度 地面峰值加速度 ， 水平 地震響應(yīng)系數(shù) 最大值 α max取 場地類別： Ⅲ 2．結(jié)構(gòu)自振周期 T： 結(jié)構(gòu)自振周期 T： 取 H=，則 T= 阻尼比ζ： 地震影響系數(shù)α : 3．地震作用 計算 ： 依據(jù)前面統(tǒng)計， 地震 恒 荷載 W 包括鍋爐本體重量、其它設(shè)備重量、鍋爐構(gòu)架自重及其它荷載等 ， W 值 不大于 1250 噸 （活荷載另有 250 噸） ，計算模型輸入地震作用為 50 噸，對應(yīng)重力荷載代表值 w 約為 1250 噸 。 5．頂部附加地震作用及地震作用的分配 頂部附加地震作用 系數(shù)為 。 鍋爐構(gòu)架自重及支撐設(shè)備地震作用直接作用在質(zhì)量及設(shè)備位置，爐體的地震作用則按各導(dǎo)向裝置控制質(zhì)量的多少分配到各導(dǎo)向位置。鍋爐構(gòu)架計算書 共 69頁，第 10頁 版本 :A 況 荷載基本工況劃分為 9 個： 表 NO. 名稱 荷載范圍 主要荷載 方向 1 恒載 基本工況 1 鍋爐本體荷載、自重、電力設(shè)計院荷載及其它荷載 及活荷載 。 Y 2 地震作用基本工況 2 +X 向水平地震作用 +X 3 地震作用基本工況 3 X 向水平地震作用 X 4 地震作用基本工況 4 +Z(Z)向水平地震作用 +Z(Z) 5 風(fēng)荷載基本工況 6 +X向 風(fēng)荷載 +X 6 風(fēng)荷載基本工況 7 X向 風(fēng)荷載 X 7 風(fēng)荷載基本工況 8 +Z(Z)向 風(fēng)荷載 +Z(Z) 注： 活荷載 計算 到恒載基本工況中。 鍋爐構(gòu)架計算書 共 69頁，第 11頁 版本 :A 荷載組合工況 ： 荷載 基本 組合工況劃分為 7 個，各組合工況荷載組合系數(shù)如下表： 表 基本 組合工況表 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 — — — — — — — — 2 — — — — — — — 3 — — — — — — — 4 — — — — — — — 5 — — — — — — — 6 — — — — — — — 7 — — — — — — — / 注： 含地震作用的基本組合工況構(gòu)件承載力調(diào)整系數(shù)為 。鍋爐構(gòu)架計算書 共 69頁，第 12頁 版本 :A 位移和變形驗算時的荷載組合工況 位移和變形驗算時的荷載組合工況劃分為 8 個，各組合工況荷載組合系數(shù)如下表： 表 43. 荷載標(biāo)準(zhǔn)組合工況表 1 2 3 4 5 6 7 8 9 8 — — — — — — — 9 — — — — — — — 10 — — — — — — — 11 — — — — — — — 12 — — — — — — — 13 — — — — — — — / 鍋爐構(gòu)架計算書 共 69頁，第 13頁 版本 :A ⒌ 計算結(jié)果 鍋爐頂板計算結(jié)果 鍋爐頂板各構(gòu)件均滿足規(guī)范要求，其 詳細內(nèi)容可參閱“附件 鍋爐頂板計算結(jié)果 ” ； 格條梁最大的強度計算值和設(shè)計值之比為 %。 以下為頂板計算結(jié)果摘要。 表 、次梁截面表（單位： mm） 編號 類型 設(shè)計尺寸 主梁 K1 H1700 H1700 500 16 25 K2 H1800 H1800 500 16 30 K3 H1500 H1500 400 16 20 K4 H1000 H1000 400 12 20 K1～ K2 次梁 1～ 3 HK1200 HK 1200 400 25 12 4～ 5 H600 H600 300 8 12 K2～ K3 次梁 6～ 8 HK 700 HK 700 350 16 10 9～ 10 HK 700 HK 700 300 16 10 K3～ K4 次梁 11～ 16 HK 500 HK 500 300 12 8 其它 格條梁 鍋爐構(gòu)架計算書 共 69頁，第 14頁 版本 :A 表 梁強度和相對撓度計算 ,單位， N/cm2。 編號 驗算類別 強度設(shè)計值 計算值和設(shè)計值 之比 結(jié)論 K1/H1700 抗剪強度 17000 — OK 抗彎強度 29500 % OK 折算應(yīng)力 29500 % OK 相對撓度 850 1116 OK K2/H1800 抗剪強度 17000 — OK 抗彎強度 29500 % OK 折算應(yīng)力 29500 % OK 相對撓度 850 915 OK K3/H1500 抗剪強度 17000 — OK 抗彎強度 29500 % OK 折算應(yīng)力 29500 % OK 相對撓度 850 936 OK K4/H10