１２ 余热锅炉２０１０．２ 花纹钢板平台设计计算 杭州锅炉集团股份有限公司周建成 郭 健 摘要钢结构平台是锅炉中的常用部件，其铺板一般选用栅格板和花纹钢板 两种形式，花纹钢板常由构造确定，为更好了该解该类型平台的安全尺度，本文通过 参考专业资料，提供了计算过程及设计建议。 关键词钢结构平台 加劲肋 简支板强度挠度 １设计概要 为平台次梁，支架梁视为主梁。为计算简便， 次梁以４ｍ跨度简支梁模型进行计算。铺板 某钢结构框架式平台，尺寸２．０ｍ Ｘ 由梁和加劲肋组成矩形区格，铺板长短边之 １２．０ｍ，四周以槽钢围成，搁置于４ｍ间距支 比不超过２．０时，按四边简支板计算，当长短 架之上，如图１所示。加劲肋与铺板的形式 边之比超过２．Ｏ时，可将铺板视为两长边支 如图２所示，活载４．０ＫＮ／ｍ２计（考虑检修使 承的单向受弯板计算，该类型平台板为单向 用），所用材质均为Ｑ２３５Ｂ。长度方向槽钢视 受弯板。 夏朵 甲心！ 茏 叉朵甲心缓 夏！ 氍甲心线稆稍 夏架 心线 ＩＩ— ＼ ＼． ４０００ ４ｏ０ｌｏ Ｉｌ ４０００ 图１ ｌ『 ＿＿下——］·＿１ ２Ｂ－２Ｂ Ｉ 一 图２ 余热锅炉２０１０．２ ｌ３ ２设计计算 梁格间距ｂ＝２ｍ，板截面初选４ｒｒｍａ花纹 钢板，加劲肋取两种进行比较：一种为扁钢５ 产一铺板钢材的强度设计值，Ｎ／ｒａｍ２； 均布荷载作用下四边简支板的挠度 系数（与ｂ／ａ有关）； ￡，一挠度； ￡一钢铺板厚度； Ｅ一钢材弹性模量，２．０６×ｌｏ５ Ｎ／ｍｍ２。 ×１００，另一种角钢 ６３×４０×５（长肢相连）， 加劲肋间距取口＝０．６ｍ，由于活载较大，选 用可变荷载效应控制的组合。 由于ｂ／ａ：３．３３＞２，接近单向板计算 均布恒载标准值：０．００４ｍ×７８．５ＫＮ／ｍ３ 时，ａ＝０．１２５， ＝０．１４。 ＝０．３１４ ＫＮ／ｍ２； 肘＝ａｑａａ ＝０．１２５×５．９８×０．６２＝０．２７ 均布活载标准值：４．０ ｇＳｑ／ｍ￣； ＫＮ·ｍ／ｍ 则均布荷载设计值：ｑｄ＝１．２ Ｘ ０．３１４＋ ６ ６×０．２７×１０００ １．４Ｘ４＝５．９８ ＫＮ／ｍ２； ‘ １ ２ ． × 均布荷载标准值Ｉ ｑｋ＝０．３１４＋４＝ ８４．４Ｎ／Ｉｌ１ｍ２＜ｉ－＝２１５ Ｎ／ＩＩ１ｍ２（满足） ４．３１４ＫＮ／ｍ２。 ｕ＝卢 Ｅｔ３－ｏ．１４× （１）板强度及挠度计算 板的弯矩、强度和挠度按以下列公式计 ＝５．９４ｒａｍ＞［ｕ］＝ａ／１５０＝４ｍｍ （不满 算： 足） （２）加劲肋的强度及挠度计算 Ｍ＝口ｑａａ２盯＝ ６Ｍ≤厂￡，＝ ≤厂 加劲肋强度及挠度验算时截面可计入加 式中：Ｍ一铺板区格内单位长度最大弯矩设 劲左右各１５ｔ范围内铺板的面积，如图３所 计值，ＫＮ·ｍ／ｍ； 示组合截面（选用扁钢作加劲一般高度不小 ａ一均布荷载作用下四边支承板弯矩系 于６０ｒｒ￣厚度不小于５ｍｍ，选用角钢时截面 数； 不小于 ４５ Ｘ ４５×４或 ５６×３６×４）。加劲 ｙ一截面塑性发展系数，取１．２； 肋与花纹钢板可采用间断焊的角焊缝，焊缝 间距为１５ｔ。 Ｉ一 １５Ｉ Ｉ １５ｌＩ一 一 一 一Ｉ １ Ｉ 一 一Ｉ —ｆ ：ｌ ｉ【 ＿图３ 扁钢（５ Ｘ １００）加劲肋惯性矩：Ｉｘ＝１．０８ Ｘ 角钢（ ６３×４０×５）加劲肋惯性矩：ＩＩ＝ １０６ｌｌ蚰４，下翼缘抗弯模量： ＝１．４ Ｘ ６．７２×ｌｏ５ｍ４，下翼缘抗弯模量： ＝１．５６ １０４ ； Ｘ ｌＯ４ｍ３； 余热锅炉２０１０．２ 加劲肋上线荷载设计值：驰＝５．９８ Ｘ Ｏ．６ ＝３．５９ ＫＮ／ｍ； 梁强度验算：彘＝ ＝１０５．５Ｎ／ｔａｒａ２＜ｆ＝２１５ Ｎ／ｎ￣ｎ２。 加劲肋上线荷载标准值：啦＝４．３１４× ０．６＝２．５９ ／瑚： 梁上挠度验算： ５似Ｚ ｕ 加劲肋上弯矩设计值：Ｍ＝０．１２５×ｑｄ１ Ｘ ｔ，２＝１８ ＫＮ·ｍ； 扁钢加劲肋强度验算： Ｍ：＝ ３８４× ． 等６ ×１ ×８。６６×１ ……… －ｓ 一＜ ２ ０＝１０７Ｎ／ｒａｍ２＜，－２１５ Ｎ／ ｒｒｎｌｌ２； 角钢加劲肋强度验算： Ｍ ＝ ＝１０９．９Ｎ／ｒａｍ２＜，－２１５ Ｎ／ 删ｎ２。 （加劲肋计算Ｔ字形截面对下翼缘截面 塑性发展系数 取１．２，丁字形截面对下翼 缘截面塑性发展系数 取１．０５）。 扁钢加劲肋挠度验算： ５ｑ丝 ５×２．５９ Ｘ ｚｏｏｏ４ 丽 ３８４×２．０６×ｌＯ５×１０８ Ｘ ｌＯ６ ２．４３ｒａｍ＜ ［ ］＝／／１５０＝２０００／１５０＝ １３．３ｍｍ 角钢加劲肋挠度验算： ５ｑｋｌｌ４ ５×２５９×２ｏｏｏ４ ｖ一３８４Ｅｌ 一３８４ ｘ ２０６ Ｘ ｌｏ５ Ｘ ６７２ Ｘ ｌＯ５ ３．９ｍｍ＜［ｕ］＝Ｉ／１５０＝２０００／１５０＝ １３．３ｍｍ （３）梁强度及挠度验算 梁截面选择［１６ａ截面，惯性矩：Ｉｘ＝８．６６ ×ｌ０６ ｍ４，抗弯模量： ＝１．０８×ｌｏ５ ｎ蚰３。 梁上线荷载设计值：啦＝ｑａ Ｘ ｂ／２＝５．９８ Ｘ ２／２＝５．９８ ＫＮ／ｍ； 梁上线荷载标准值： ＝ｑａ Ｘ ｂ／２＝ ４．３１４×２／２＝４．３１４ ＫＮ／ｍ； 梁上弯矩设计值：Ｍ＝１／８ Ｘ咖×２ ＝ ０．１２５×５．９８×４２＝１１．９６ ＫＮ·ｍ（Ｚ为支座间 距）； ［ ］＝１／２５０＝４０００／２５０＝１６ｍｍ 因梁上有刚性铺板，故梁稳定不进行验 算。 （４）修改加劲间距与加劲型号 由（１）计算所得板挠度计算不满足。 加劲肋改用扁钢７０×５，加劲间距选用口 ＝０．５ｍｏ ａ．板强度及挠度计算 由于ｂ／口：４＞２，接近单向板计算，ａ ＝０．１２５， ＝０．１４ｏ Ｍ＝口ｇｄ口２＝０１２５×５．９８×０．５２＝ Ｏ．１８７ ＫＮ·ｍ／ｍ ６ ６ Ｘ ０．１８７×１Ｏ００ 一—————。’—１．２×４２——— —— ——— ’— 。一 ～ 一 ５８．４Ｎ／ｒａｍ２＜｛ ＝２１５ Ｎ／ｒａｍ２ ｕ＝ｐ磐＝ｏ．，４× ＝２．８６ｍｍ＜［ｕ］＝ａ／１５０＝３．３３ｍｍ ｂ．扁钢加劲肋惯性矩：Ｉｘ＝４．２ｘ １０５ｒｒ￣４， 下翼缘抗弯模量： ＝０．７５×１０４ａｒｍ３； 加劲肋上线荷载设计值： ＝５．９８×０．５ ＝２．９９ ＫＮ／ｍ； 加劲肋上线荷载标准值：ｑｋ１＝４．３１４ Ｘ ０．５＝２．１６ ＫＮ／ｍ； 加劲肋上弯矩设计值：Ｍ＝０．１２５×ｃｋｕ× ｂ２＝１．５ ＫＮ·ｍ： 扁钢加劲肋强度验算： Ｍ ＝ ＝１６６．７Ｎ／ｍ２＜厂－２ｌ５ Ｎ／ ｌｒｌｒｒｌ２ 余热锅炉２ｏｌ０．２ １５ 扁钢加劲肋挠度验算： 黼瞄 利用Ｓ鞋 ＴＡＡＤ．Ｐｒｏ结构有限元分析软件 ５ｑｋｌｌ４ 建模可得到单个区格铺板的应力图，见图４。 计算结果：主应力和Ｖｏｎ Ｍｉｓ应力最大 ３８４ ×２ ０ ６ 姗值约为６２．５５Ｎ／ｒａｍ２，与不计截面塑性发展系 ×１０Ｐ×４ ２ ．×１０ ……一 ＜ 数的板应力相差较小。多个区格铺板连续建 ［ ］＝／／１５０＝２０００／１５０＝１３．３ｍｍ 模，则可得到如下应力图，见图５。 图４ 图５ 计算结果：主应力和Ｖｏｎ Ｍｉｓ应力最大 之下降。 值约为３７Ｎ，珈ｍ２，与单个区隔铺板相比应力 下降的原因主要是由于相邻区格板之间有约 ３结论与建议 束作用，使板的受力更近似于多跨连续梁模 由以上设计过程可知，该平台计算结果 式，使板所受弯矩有较大幅度下降，应力也随 基本符合设计要求，平台挠度验算为主要控 １６ 余热锅炉２０１０．２ 制指标。对板挠度影响最大的因素为板厚与 为计算模型，而实际中梁更接近连续梁，可 加劲间距，由于板厚加大对平台重量影响较 作为余量不进行计算，但应注意对端部进行 大，控制加劲间距较经济，在设计时以单个区 约束，避免因中间跨活荷载导致边跨向上起 隔作为计算模型以便计算，加工制造时尽量 拱。由于刚性铺板一般在现场进行安装，为 保证各区格之间铺板的连续，对提高板的刚 不使框架在运输、吊装中产生发生变形，建议 度有利。对扁钢和角钢加劲的比较可知，该 采用型钢在支架中心线处与槽钢锁口加固， 两种加劲强度验算较接近，因组合截面的截 同时也可以提高槽钢在此处的抗扭刚度，以 面特性，扁钢加劲肋的刚度较大，重量略轻， 满足计算假定。 现场施焊也较方便，也不易产生丁字形截面 的积灰问题，建议使用该种加劲。对更改加 参考文献 劲及加劲间距之后可见，平台挠度与加劲肋 ［１］沈祖炎，陈以一．《房屋钢结构设计》． 间距的４次方成正比，缩小加劲间距可以极 ［２］汪一骏，沈祖炎．《钢结构设计手册》． 大减小板的挠度，而加劲由于与铺板形成组 ［３］ＧＢ／Ｔ ２２３９５—２００８．《锅炉钢结构设计规范》． 合截面，其刚度得到较大提高，其挠度和强度 ［４］ＧＢ／Ｔ ５００１７—２００３．《钢结构设计规范》 往往不成为主要控制指标。梁验算以简支梁 ［５］ＧＢ／Ｔ ５０００９—２００１．《建筑结构荷载规范》． ２０１０年将全额安排可再生能源上网 ３月２９日下发关于做好２０１０年电力运行工作的通知，要求强化电力生产运行的统筹安排和综合 协调，统筹年度电力电量平衡。在总量上，各地经济运行部门要会同有关方面做好本地区电力电量的需 求预测，按照保障供需平衡、优化配置电能资源和促进节能减排的原则，积极安排符合国家能源战略和能源流 向的区外来电或送电，落实大用户与发电企业直接交易试点电量，统筹制定本地区电力电量供需平衡方案。 在生产组织上，各地经济运行部门要协商确定各类型发电机组的年度生产安排。全额安排可再生能源的 上网电量；优先安排大型水电、核电、热电联产、资源综合利用机组发电；全面推行差别电量计划，确保低污染、 高效燃煤发电机组的年利用小时数明显高于高污染、低效燃煤发电机组，燃煤发电机组中容量、参数接近的利 用小时要基本公平。 摘自《新能源·节能·环保》周讯总第１５７期
