空分冷箱基礎風(fēng)荷載傾覆力矩計算與比較

中國新技術(shù)新產(chǎn)品1N21 Apologies and Prod工業(yè)技術(shù)空分冷箱基礎風(fēng)荷載傾覆力矩計算與比較馬瑜沈夢(mèng)榮(中國空分設備有限公司,浙江杭州310051)摘要:空分冷箱屬于高聳結構,冷箱基礎設計時(shí),需要考慮風(fēng)荷載傾覆力矩,才能確保冷箱基礎安全,特別是地勢平坦、風(fēng)速比較高的地方。通過(guò)利用英國標準和中國標準的計算比較,介紹空分冷箱基礎的風(fēng)荷載的計算方法,保證冷箱基礎設計的安全性和經(jīng)濟性。關(guān)鍵詞:冷箱基礎設計;風(fēng)荷載;傾覆力矩中圖分類(lèi)號:TB68文獻標識碼:A問(wèn)題的提出產(chǎn)生的傾覆力矩更大,因此該截面為不在冷箱基礎設計過(guò)程中,風(fēng)荷載的利截面,在計算時(shí)只需要計算該截面的度(m)傾覆力矩計算非常重要,如果基礎設計風(fēng)荷載產(chǎn)生的傾覆力矩是否超過(guò)了基礎在風(fēng)速達到一定程度時(shí),可能會(huì )發(fā)生冷的安全性箱傾覆的危險,造成重大安全事故和經(jīng)三、蘇丹2000Nm3/h液體空分冷箱083L19濟損失。本文以蘇丹2000mn3h液體空截面風(fēng)荷傾覆力矩計算分項目冷箱基礎風(fēng)荷載傾覆力矩計算為3.1按國標進(jìn)行計算例,利用國標和英標兩個(gè)標準進(jìn)行計算計算風(fēng)荷載傾覆力矩,先要計算某和比較,介紹空分項目冷箱基礎風(fēng)荷載高度處的風(fēng)荷載特征值ωk,風(fēng)荷載標的計算過(guò)程。準值計算出來(lái)之后乘上相應的受力面積蘇丹200體空分項目的土建設和力矩,可得到某一高度出某一截面上計由蘇丹方自行設計,在中方人員在蘇風(fēng)荷載產(chǎn)生的傾覆力矩,所有截面處的考察期間,發(fā)現其冷箱基礎的深度只有傾覆力矩之和即為建筑物的風(fēng)荷載產(chǎn)生1m,與國內設計院通常的設計存在較大的傾覆力矩M。其中差距(通常冷箱基礎的深度在3m左右),k=β冷箱基礎設計可能存在一定問(wèn)題,本著(zhù)基本風(fēng)速V0:28.2ms(時(shí)距:10miE傾覆力矩計算為用戶(hù)負責的態(tài)度,中方人員用國標進(jìn)A計算基本風(fēng)壓:受荷面u0=V0/1600=0.50KNm2積(mm2) Pi(KN )(KNm)行了冷箱基礎設計復核,發(fā)現不滿(mǎn)足要求,但是蘇丹用戶(hù)是按照英標進(jìn)行設計B冷箱體型系數μs112.33的,為了說(shuō)服用戶(hù),中方又用英標對冷根據GB50135-2006高聳結構設計規箱基礎的抗風(fēng)載能力進(jìn)行了計算,結論范,Hd=505/3.5=1443,由H=256703還是無(wú)法滿(mǎn)足,在中方的努力下,用戶(hù)=2及Hl=7μs=14插值得466.33最終修改了設計,確保了該項目冷箱基,=165礎的安全。C高度變化系數μ:。按照地面粗糙度為A類(lèi),按高聳結227、蘇丹冷箱設計條件和更改前蘇丹方的冷箱基礎設計構設計規范GB50135-2006表4.2.6.1查sOON蘇丹200Nm0h液體空分冷箱總得如下數值28216高度為49.5m,基礎高度標高要求為180.9m,加100mm的找平層,冷箱頂部離地面高度(m)183.4831508l標高為505m,冷箱自重為313.8T,冷箱主截面為3.5m×3.6m,基本風(fēng)速為282m/s,蘇丹方的基礎設計寬度和深度為53m×9.4mx1.9m,其中地下部分為風(fēng)荷載產(chǎn)生的傾覆力矩為MI:10498KNm1.0m,其受力模型可以簡(jiǎn)單描述如下簡(jiǎn)自重偏心產(chǎn)生的傾覆力矩為M2F穩定性校核重力產(chǎn)生的抗傾覆力矩為:G=(設備自重+混凝土自重)=5504KND高度Z處的風(fēng)荷載風(fēng)振系數算穩定性時(shí),還應考慮荷載分項βz=1+ψz/系數,對于風(fēng)荷載,分項系數為1.4,對Tl:冷箱一階自振頻率(T-=13,根于恒荷載,分項系數為10,因此據建模所得)M=14×M1+1.0×M2=15315KNm,偏6r2-05X13x13=0845,根據建筑心距e=MG=278>B6結構荷載規范表74.3插值可得脈動(dòng)增大不滿(mǎn)足要求,說(shuō)明冷箱基礎存在傾經(jīng)過(guò)分析,我們不難發(fā)現,寬度為系數ξ=248。脈動(dòng)影響系數ν、第一振覆的可能,需要修改設計。36m的截面承受風(fēng)載的面積大,風(fēng)荷載型系數及風(fēng)振系數見(jiàn)下表3.2按英標計算英標中,計算風(fēng)荷載的方法有兩種工業(yè)技術(shù)China New Technologies ao ?r ct中由新技術(shù)斯產(chǎn)品種是標準算法,另外一種是方向算法。因此Ⅴs=26.5ms兩種方法的計算結果進(jìn)行比較,當建筑標準算法是較為簡(jiǎn)單快速、精確度要求sb:建筑物體型系數見(jiàn)下表,與建筑物高度接近100m時(shí),兩種方法的計算結不高的情況下采用的方法。方向算法要物相對高度有關(guān)果幾乎是一樣的,所以14%的減小系數求較高、耗時(shí)較長(cháng),精確度也相對高的的合理性也值得商榷算法,本文利用標準算法進(jìn)行蘇丹空分WidthSb五、冷箱基礎設計的改進(jìn)冷箱風(fēng)荷載計算兩種標準計算結果表明,原基礎設計基本風(fēng)速的轉換方案寸在一定的問(wèn)題,有整體傾覆的危英標與國標在計算風(fēng)荷載時(shí),基本險,為了避免安全事故的發(fā)生,根據現36135場(chǎng)施工情況和建筑物基礎的情況,采用地面上10m高度處10min平均的風(fēng)速觀(guān)20536851n試算法進(jìn)行調整,從增加基礎寬度和深測數據,經(jīng)概率統計得出50年一遇最大度兩個(gè)方向上去進(jìn)行改進(jìn),尋求解決方值確定的風(fēng)速。英標規定的風(fēng)速是基于195475案1小時(shí)的平均風(fēng)速,因而時(shí)距不同,需方案一:基礎深度不變,擴大基礎面積,要進(jìn)行轉換。根據國內風(fēng)荷載研究專(zhuān)家風(fēng)荷載產(chǎn)生的傾覆力矩為8063KNm。增大重力產(chǎn)生抗傾覆力矩的力臂,將基張相庭教授的研究并為業(yè)界廣泛應用的根據英標的規定,利用標準算法,計算礎尺寸由原來(lái)的53m×94mx19m改為942m×94mx1.9m( WXLXD).考慮到該風(fēng)速094倍。因而基本風(fēng)速為:282m穩定性計算冷箱平臺梯子重量為20噸左右,能夠抵s×094=265m/sB、英標風(fēng)荷載的表達M=14×Ml+1.0×M2=6934×14+617消一定的風(fēng)荷載傾覆力矩。改進(jìn)后的穩.75=10325KNm。定性比較如下:偏心距P=0.85(Prot -PX1+,)偏心距e=MG=10325/5504-1.88>B/6e=(6934×14+1765×0.35-200×4125)/(1373+1765+200+942×94×1.9×2=085CP-P,m+c)冷箱基礎不安全。四、兩種標準計算結果的分析比較5}126b6=1.57,滿(mǎn)足要求。根據此方P=P,A國標計算的風(fēng)荷載傾覆力矩結果是案改進(jìn)的話(huà),需要增加的混凝土體積為15315KNm,英標計算的風(fēng)荷載傾覆力矩7lm3,對地基承載力要求為其地基承載Pe=4, Cc.為10325KNm,國標計算結果是英標計算力特征值不小于10KNm2q=06132結果的15倍左右,應該說(shuō)是正常的,可方案二:基礎長(cháng)度和寬度方向都增ve=Vs×Sb以接受的,為了查明原因,我們仔細查加2m,改為73m×1l4m,試算此方案下閱了英標及其系數選擇標準,主要原因最小的基礎深度為26m,此方案需要增Vs=Sa x Sd x Ss x Sp x V其中各項符號定義為如下加的混凝土方量為:12171m3,對地基承Cr:風(fēng)荷載放大系數,本例中0.18,英標里對于地形地貌的分類(lèi)只有載力要求為其地基承載力特征值不小于Cpe:建筑物外部受力系數,迎風(fēng)面個(gè)標準,即現場(chǎng)離海岸線(xiàn)的距離,蘇147KNm2丹冷箱位于首都喀土穆,離海邊的距離不難看出,方案一明顯優(yōu)于方案二取0.8,背風(fēng)面取-0.5Pe:建筑物迎風(fēng)面和背風(fēng)面的荷載不算最?lèi)毫拥膮^域。實(shí)際上,英國標準加的經(jīng)濟投資也是最優(yōu)的,對地基承載疊加之和A:截面面積是根據英國的地形地貌給出的,英國本力的要求也較低,容易滿(mǎn)足要求。經(jīng)與業(yè)主最后ve:有效風(fēng)速身沒(méi)有沙漠,因而光靠一個(gè)離海邊的標vs:建筑物現場(chǎng)實(shí)測風(fēng)速準在蘇丹的適用性本身存在一定的問(wèn)題,行了確認,按照第一種改進(jìn)方案進(jìn)結語(yǔ)Sa:海拔因素,取1.0蘇丹面積較大,大部分為沙漠和戈壁地區,冷箱周?chē)且黄牡?基本上沒(méi)通過(guò)蘇丹2000液體空分基礎校核,Sd:方向因素,因蘇丹缺乏詳細的有超過(guò)15m以上高度的建筑,按照中國筆者認為盡管英標和國標是兩套不同風(fēng)向資料,取10體系下的標準,計算的具體方法上存在Ss:季節因素,永久建筑,取1.02英標里面對于標準算法和方向算法差異。計算結果也不盡相同,但是原理p:概率因素,取1.0是一致的。在國際工程項目管理中,對于類(lèi)似冷箱基礎的安全問(wèn)題,各項目參與方都風(fēng)荷載傾t覆力矩計算必須給予足夠的重視,對設計進(jìn)行復核,確保設備基礎的安全性和穩定性,進(jìn)而ve p rind peJe Pe, wind Pe JeeP確保工程的順利進(jìn)行。參考文獻45x0+a11.-,m16mc50020)建筑結構荷載規范76151263390680479028272854285116174I2]GB50135-2006高聳結構設計規6485129110704625214914043433BS6399-2-1997英國荷載計算規范361351745321x60805939623x17張相庭結構風(fēng)壓和風(fēng)振計算]上海10014同濟大學(xué)出版社,03147371942187992154054519364319551616411406580514741345209