锅炉结构设计及热力计算
1
Introduction Uvod
Ga?e?a
Pressures and increased temperatures to which boiler components are exposed initiate deformations and stresses that can lead to a construction break down.So,strength calculations for most reliable boiler elements are standardized and subject to supervising inspection control.Norms such as EN 12952-3and EN 12953-3[1]state the allowed stresses for a given temperature and bring explicit formulas for strength calculation through determining wall thickness for pressurized elements,but do not explicitly consider the influence of thermal stresses,local concentrations of stresses and load changes.
Numerical analysis is increasingly applied in diagnosing boiler construction strength.The finite element model of the overall shell and tube waste heat recovery boiler is presented in paper [2].The simplification of models,stress calculation of smoke tubes for boilers in elastic-plastic analysis by FEM and reforming suggestion are provided in [3].The cause and prevention of boiler tube plate cracks are presented in [4]and [5].Fracture mechanics study of the fire tube and the outer shell of a boiler can be obtained from a special fracture mechanics finite element program as presented in [6].In the design of boiler components,the influence of the temperature loading does not have appropriate consideration.Temperature dilatations of some components of a steam boiler can lead to great plastic deformations [7]and to increasing of dynamic strength.Influence of fire tube geometry on behaviour of steam boiler of lower capacity [8]was examined by ISSN 1330-3651
UDC/UDK 621.181.123/.124:539.377]:519.61
NUMERICAL AND EXPERIMENTAL STRENGTH ANALYSIS OF FIRE-TUBE BOILER CONSTRUCTION
Branka Ga?e?a, Vesna Milo?evi?Miti?, Ta?ko Maneski, Dra?an Kozak, Josip Serti?
-Norms,such as EN 12952-3and EN 12953-3handle the issues concerned with calculation of the pressurized boiler components,not however considering the influences of thermal strains that are often of vital importance for the integrity of boiler's construction.Application of FEM in boiler design in EN is suggested in calculating all components that are not covered by the norm.In this way,the calculation of thermal stress is left to the free will of designer and technical inspectorate which supervises and approves placement of a boiler into operation.This paper demonstrates that the influence of thermal stresses is great and that it must be taken into consideration when the boiler's construction is designed and its working life evaluated.It is shown that for every construction a numerical-experimental behaviour diagnostics should be conducted prior to putting it into operation.First,a numerical model must be experimentally verified and then it can be used in considering different parameters of strength diagnostics,such as distribution of membrane and bending stresses for substructures,and distribution of deformation energy.They indicate,in an optimal way,root causes of insufficiently good behaviour of the construction.Also,a dynamical calculation of natural oscillations should always be suggested.
Keywords : deformation energy,finite element analysis, steam-boiler temperature
,,experiment,stress Preliminary notes
Norme kao ?to su EN 12952-3i EN 12953-3deformacija koje MKE ovom je pokazano da je utjecaj toplinskih naprezanja velik i da se mora uzeti u obzir pri projektiranju i procjeni vijeka trajanja kotlovskih konstrukcija.Pokazano je da je za konstrukciju kotla najbolje,prije pu?tanja u rad,izraditi imentalnu dijagnostiku parametara dijagnos jela membranskih i savojnih naprezanja po podstrukturama i raspodjela energije deformiranja.Oni najbolje ukazuju na uzroke nedovoljno dobro se predla?e izrada ite frekvencije vibriranja.
obra?uju problematiku prora?una tla?nog dijela kotla,ali bez mehani?koga utjecaja toplinskih su ?esto puta od vitalnog zna?aja za integritet kotlovske konstrukcije.Primjena kod projektiranja kotlova u EN se predla?e kod prora?una svih komponenti koje norma ne pokriva.Na ovaj na?in se prora?un utjecaja toplinskih naprezanja ostavlja na slobodnu volju projektanta i tehni?kog inspektorata koji nadzire i odobrava stavljanje kotla u rad.U numeri?ko eksper .Prvo se eksperimentalno mora potvrditi numeri?ki model,a zatim se on mo?e koristiti za razmatranje razli?itih tike ?vrsto?e kao ?to su raspod g pona?anja konstukcije.Tako?er dinami?kog prora?una vlast radu uvijek Klju?ne rije?i : analiza metodom kona nih elemenata, eksperiment, energija deformiranja, naprezanje, parni kotao, temperatura
?Prethodno priop?enje
Numeri?ka i eksperimentalna analiza ?vrsto?e konstrukcije plameno-dimnocijevnog kotla
B.In [9]a diagnostic procedure for behaviour of hot water generator is demonstrated due to previous construction compliance during the course of cold testing procedure.It was shown that calculation based on norms is not sufficiently reliable.Improvement of steam boiler plant efficiency based on results of on-line performance monitoring is provided in [10]and the application of a fuzzy logic in boiler control in [11].Numerical analysis of strength uses FEM,analysis of calculation results and determination of the behaviour parameters.Experimental analysis encompasses the measurement of input quantities for numerical calculation and evaluation of calculation results [12].
In this paper a complete numerical-experimental strength analysis of fire-tube boiler is shown.Numerical analysis for pressure and temperature load is conducted using software package KOMIPS [13].In the paper it is shown that the influence of thermal boiler loads is great and that it must be taken into consideration in designing and estimating operation life of boiler construction.It is shown that the best procedure for each construction is to perform numerical-experimental behaviour diagnostics.First,a numerical model must be experimentally verified after which it can be used in considering different parameters of strength diagnostics such as distribution of membrane and bending stresses and distribution of deformation energy.They indicate in a best way root causes of insufficient behaviour of construction.Also,a dynamical calculation of eigen oscillations is suggested.
A hot water flame-tube boiler (constructed strictly in accordance with norms)has been experimentally examined in boiler factory KIRKA-Suri by being fired with thatch up
to a pressure of 3bar.A calculation model is created to simulate the behaviour of the boiler in testing conditions.Statics calculation is performed for pressure and thermal load.Model verification results have shown that the developed calculation approach that is based on FEM is capable of predicting the behaviour of boiler construction in realistic load conditions.Parameters for strength diagnostics have pointed out the causes of inadequate construction behaviour.Dynamical calculation of boiler natural oscillations has confirmed the identified static behaviour.
A boiler that was thermally uninsulated was filled with water and fired up with bundles of thatch.Around 10min after the start of the experiment the boiler pressure reached 2 3
bar after which measurement of physical quantities was initiated.Measurements of boiler water pressure,outlet and inlet water temperature,temperatures of metal on selected points of boiler construction as well as deformations and stresses in one point of rear head have been conducted.After 25min from the beginning of the experiment,another group
of measurements was taken with boiler pressure being at 2 5
bar.Third group of measurements was taken after 40min
with the boiler pressure being 2 8
bar while the fourth group of measurements was taken after 55min when the pressure reached 3bar.
Measurement of boiler pressure was performed with burden tube manometer,while the measurements of inlet and outlet temperature were taken with boiler thermometers that were already installed within the boiler's fine pipe fitting.Measurements of construction temperatures were taken by a non-contact laser device.
2
Experiment description Opis eksperimenta
,,,,head,an active strain-gage was applied in vertical direction along with foil to the cleaned metal surface.Since active and passive gages were subjected to the same load conditions,thermal strains were compensated for,so that the deformations measured were due to pressure alone.Measurement equipment has analog-digital (AD)converter and a USB communication signals to a computer.
Fig.3shows two projections of boiler model together with temperatures T1-T12.Flue gas recirculation from fire tube to smoke tubes in the second pass is performed in the back chamber which is placed within boiler.Recirculation of flue gases into the tubes of third pass is performed in the front chamber.The geometry of the entire boiler supporting structure is obtained by means of addition of three substructures:A –fire tube (A1)with back recirculation chamber (A2)and inspection orifice (A3);B –boiler shell,composed of housing (B1),back (B2)and front (B3)head with front recirculation chamber (B4)and lugs (B5);C –smoke tubes (C1)and anchors (C2)with fictional beams.Substructures A and B represent the supporting elements of the construction which are loaded thermally and by surface pressure,so they are discretized using the shell elements.Substructure C presents support elements shaped as tubes and bars and is discretized with the beam finite elements.This greatly reduced the number of model elements and points thereby reducing total calculation time.
Several different meshes are analyzed and typical mesh with its substructures is shown in Fig.4.Due to the symmetry,the model represents only one half of the actual construction.It is composed of 2873nodes that describe 2677plates and 507beam elements.
In order to compare the stress and strain calculation results obtained by FEM with the measured values obtained experimentaly,four options of computational model have been created (M1to M4)for four different boiler pressures and water temperatures on inlet and outlet fittings in
3
Numerical analysis by finite element method 3.1
Calculation model geometry Numeri?ka analiza metodom kona?nih elemenata ra?unskog modela
Geometrija pro measurement points
of Temperature of the metal was measured in multiple points of construction that were accessible to placement of measurements,especially in the rear head (Fig.1)and in boiler shell in which the temperature measurements were taken aside shell length and height.Deformations were measured between the bottom most edge anchor and the one above it.
Tab.1lists the measured values of boiler pressure ( ),
inlet water temperature ()and outlet water temperature ()as a function of time.
Stress measurements were performed using strain-gage method.On 50mm below the lowest edge anchor of rear
p ??in o Figure 1Slika 1.Measurement points along the boiler rear head
Mjerna mjesta na stra?njem dancu kotla
Figure 2Slika 2.Part of measurement equipment
Dio mjerne opreme Table 1Tabela 1.Experimental measurement and FEM models Eksperimentalna mjerenja i FEM modeli
s Time / min
p /bar ?in /°C ?o /°C FEM model
102,33860M1252,54572M2402,86087M3553,06885M4
accordance with Tab.1.
Calculation was performed for two load cases:compounded pressure and temperature load,and separated pressure load for purposes of model validation.Surface pressure load was defined for all models according to measured values.Characteristic temperatures that were measured on rear head and boiler shell are schematically shown in 5a.Temperature T1was measured between upper anchors of the rear head,temperature T2was measured in the point of deformation measurement,while temperature T3was measured in the point of stress measurement.Temperatures T4,T5and T6were measured on various heights in the middle of boiler shell length.
According to EN computational temperature is equal to the working fluid temperature increased by a temperature addition which is created for pressurized components subjected to fire or flue gases.
Measurements of flame tube and chambers were unfeasible,as well as temperature of rear head at the boiler flue gas outlet fitting.These temperatures were,therefore,adopted on the basis of boiler water temperature values and on adopted temperature additions.Temperature load was calculated on the basis of temperature difference between elements and characteristics of the material.Adopted temperatures are shown on the diagram in 5b.On the basis of measured and assumed temperatures a temperature field for boiler construction was defined.
3.2
Boiler load
Optere?enje kotla
Fig.Fig. 3.3
Results of FEM calculation Rezultati prora?una MKE
Global image of model M4for compounded pressure and temperature load is shown in Fig.6.Maximum total displacement (deformation)is 2,17
mm.
Figure 3Slika 3.Geometric model of the boiler with temperatures o construction elements that need to be defined for a FEM model
Geometrijski model kotla i temperature elemenata konstrukcije koje treba definirati measurement points of n to?ke mjerenja za prora?un MKE
A B
C
Figure 4Slika 4.The boiler computational model for each structure Geometrija prora?unskog modela kotla po podstrukturama
204060Time / min T e m p e r a t u r e /°C
0204060
Time / min
T e m p e r a t u r e /°C
Slika 5a Slika 5a.Measured temperatures as a function of time
Izmjerene temperature u funkciji vremena
20
40
60
Time / min T e m p e r a t u r e /°C
20
40
60Time / min
T e m p e r a t u r e /°C
Slika 5b Slika 5b.Assumed temperatures as a function of time Pretpostavljene temperature u funkciji vremena
construction is increased with load increase.The calculation using FEM is conducted after the experiment has been performed.Strain-gage was not placed on the location of maximum stress because the location was unknown at the time.
Fig.-s 9and 10show the diagrams that compare experimentally derived results -EXP and FEM derived results for stresses and strains at the measurement points.Very small deformations of rear head were measured –the lowest being 0 34mm in the first measurement,and the largest being 1 07mm in the last measurement.Adiagram of time vs deformation (9)shows that experimentally derived deformation values and FEM derived values differ only slightly,and are even identical for pressure values of 2 8and 3bar.
4
Comparison of experiment results and FEM calculation
Usporedba MKE
rezultata eksperimenta i prora?una ,,Fig.,,Fig.Stress field of plate elements for the contours of the entire model M4and especially for its rear head,in the range
of 0-20 9kN/cm ,is shown in 8.Equivalent stresses are calculated by the Huber -von Mises hypothesis.
2
Diagram in 10shows that FEM calculation rendered somewhat higher strains than those obtained by the experiment,but also these differences are small.The most important conclusion is that FEM renders a more reliable representation of stresses and strains in realistic working conditions of boiler.
Fig.Figure 6Slika 6.Total displacements (deformations)Ukupni pomaci (deformacije)
Figure 7Slika 7.Maximal equivalent stresses on shell of boiler
Maksimalna ekvivalentna naprezanja na pla?tu kotla
5101520
250
20
40
60
Time / min
M a x .s t r e s s /k N /c m 2
Maximal stresses in the construction are located in the drum housing near the location of junction with the rear
head and amount to 20,9kN/cm .Yield stress for the calculation temperature of this element and for material
P265GH (EN 10028-2:2009)is 21,5kN/cm .In the rear head somewhat lower stresses appear in the place of junction with drum housing.Calculation rendered that in some anchors high stresses are also produced.
2
2
Figure 8Slika 8.Stress field on shell of boiler and its rear head
Polje naprezanja na pla?tu kotla i njegovom stra?njem dancu
Maximum stress within the construction for all models is shown on the diagram in Fig.7.Maximum stress in the
0,2
0,40,60,811,2
20
40
60Time / min
D e f o r m a t i o n /m m
Figure 9Slika 9.Deformation of the rear head Deformacija stra?nje podnice
20
253035400204060
Time / min
S t r a i n /
μm /m
Figure 10Slika 10.Strain in rear head on pressure loading
Relativna deformacija stra?nje podnice uslijed tlaka
5
Parameters of behaviour diagnostics –elements of optimization
Parametri dijagnostike pona?anja - elementi optimizacije
The basis for defining choice parameters (a new
construction)and behaviour parameters (reconstruction or repairement of an existing construction)is standard calculation (static,thermal,dynamic)of a boiler using FEM.System KOMIPS possesses specific calculations for a closer definition of choice parameters by determining load distribution,membrane and bending stresses,deformation energy and kinetic and potential energy.This enables a very efficient state analysis and diagnosis of construction behaviour.These paremeters of behaviour diagnostics –the elements for optimization suggest that changes in the construction need to be done in order to obtain better construction exploitation behaviour [12].
Efforts towards creating good exploitation behaviour of a construction include:evenly distributed stresses,strains and energy,lowered presence of stress concentration,higher resilience to crack initiation and growth,dynamical responses that are distanced from their excitations,higher first harmonic and greater distance between harmonics,lower factor of dynamical gain.
Stress analysis in model plates has shown that its highest values and concentrations are located in the boiler shell near the welded joint that connects it to rear head.
Maximum equivalent stress value is as high as 20,9kN/cm and close to yield stress for the calculation temperature.For plates of model M4the ratio of membrane and bending
stresses was 68 5/31 5
while in the beams this ratio was 41/59.That means that the beams are dominated by bending stresses.Detailed display of membrane and bending stresses distribution,as well as energies of deformation for substructures of model M4is given in 2.This distribution gives us the initial element for the optimization.Membrane stresses prevail significantly in the boiler shell (B1),as well as in the fire tube (A1),which is good in the sense of construction carrying capacity.Bending stresses prevail in plates of back chamber (A2)and the rear head (B2),as well as in the smoke tubes (C1)and anchors (C2).Total deformation energy distribution for substructures points to the conclusion that fire tube and smoke tubes are being mostly deformed.
,,Tab.2
Energy distribution expressed in percentages for each substructure and for the first three oscillation modes is shown in Tab.3.Dynamical calculation of eigenfrequencies has confirmed the identified statical behaviour.
One of the important behaviour parameters is the distribution of the difference between kinetic and potential energy for the main oscillation modes [14].We can see that the first three harmonics are quite high,which points to high level of system rigidity.Also,these harmonics are well separated which means that the boiler has a relatively good dynamical behaviour.
Fig.11shows the distribution of difference between potential and kinetic energy for the first oscillation mode.
Table 2Tabela 2.Stresses and deformation energy distribution
over the boiler substructures
Raspodjela naprezanja i energije deformiranja
po podsrtukturama kotla
Stress distribution /%Sub-structures membrane bending Deformation energy /%A15,73,126,8A2,A33,66,914,3B130,37,015,9B23,26,94,7B3, B44,23,89,9B518,42,11,9C11,41,726,3C20,31,40,2Total
S =67,1S =32,9
S =100,0
S =100
Table 3Tabela 3.Distribution of potential and kinetic energy E Raspodjela potencijalne i kineti p k ,, %E E E ?ke energije p
k ,, %
f 01=21 Hz f 02=33,3 Hz f 03=45,6 Hz E p E k E p E k E p E k A10,819,238,69,00,60,8A2,A30,67,034.473,41,01,1B146,825,69,10,695,095,6B27,22,411,516,40,81,0B3, B40,216,02,00,31,20,7B544,429,84,40,31,40,8Total
S =100S =100S =100S =100S =100S =100
Figure 11Slika 11.First main mode of oscillation f =Distribution of difference between potential and kinetic energy
Prvi glavni oblik oscilacija f Raspodj 010121 Hz
=21 Hz
ela razlike izme?u potencijalne i kineti?ke energije
6
Conclusion Zaklju?ak
In designing certain parts of boiler that are pressurized appropriate norms are used.Strength calculation using the formulas given in norms is based on the experience of the constructor with previous similar constructions.Application of norms,as well as experimentation,cannot determine the location and quantity of maximal stress due to testing or working pressure and temperature.It is not a rare case that within a relatively short period of time of operation a hazard occurs for a boiler that has been previously tested by water pressurization defined by norms.The advantages of numerical method over norms and experimentation are expressed through possibilities of determining a nearly realistic image of stresses and strains,confirming the solution choice,determining the root cause of poor behaviour (or compliance),decision making abilities regarding reconstruction or working regime changes.
In this paper a complete numerical-experimental procedure for diagnostics is shown for the construction of a fire-tube boiler fired by thatch.A FEM model is formed and static and dynamic calculation performed.Experimental measurements have verified the numerical model.On the basis of conducted static analysis it can be clearly seen that the first critical location of the boiler construction is the boiler shell in the vicinity of junction with the rear head.Boiler shell is the element that has the highest concentrations of stresses and strains,as well as great
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Branka G Ta?ko Maneski
-M Dra?an Kozak Josip S a?e?a Vesna Milo?evi?iti?
erti?
Ma?inski fakultet Univerziteta u Beogradu
Faculty of Mechanical Engineering University of Belgrade Kraljice Marije 16
11120 Belgrade, Republic of Serbia branka@https://www.wendangku.net/doc/d46004843.html, tmaneski@mas.bg.ac.rs vmilosevic@mas.bg.ac.rs
Strojarski fakultet u Sl Mechanical Engineering Faculty in Slavonski Brod J. J. Strossmayer University of Osijek dkozak@sfsb.hr jsertic@sfsb.hr
avonskom Brodu Sveu?ili?ta J. J. Strossmayera u Osijeku
Trg Ivane Brli?-Ma?urani?2
HR-35000 Slavonski Brod, Republic of Croatia deformation energy.The rear head is shaped as a flat plate,so transition was performed without the curvature radius,which is a feature that might be altered in new boiler designs.The plates of back chamber and rear head are dominantly loaded with bending,while for some anchors,stabilizing these elements,high stresses are present.
Therefore,the application of numerical methods (FEM,FDM,itc.)in designing boilers in EN is suggested in calculating all components not covered by norms and not analytically calculated using the theory of elasticity.
The paper shows that the influence of thermal strains is significant and that it must be taken into consideration in designing and evaluating the working time of boiler constructions.It has been shown that it is best to perform numerical and experimental diagnostics of behavior for each construction prior to putting it into operation.First,a numerical model must be experimentally verified and then used in considering various parameters for strength diagnostics,such as distribution of membrane and bending stresses for substructures as well as distribution of deformation energy.They are the best indicators of inadequate construction behavior.Also,a dynamical calculation of eigen-oscillations should always be suggested.
We would like to thank the boiler factory KIRKA-Suri for allowing us to perform our experiment during the course of boiler testing procedure.
Acknowledgements 7
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钢结构工程量计算方法
钢结构工程量计算方法 (2015-03-30 14:07) 分享到： 0 钢结构是未来发展的方向，土建算量的不会钢结构算量的大有人在，但日后如果再不会，就要谈谈自己的工资是涨不上去了。钢结构一直以来是与土建分开的，后来的劲钢结构及钢组合结构在施工的过程中，都是先有钢结构公司安装再有总包施工砼，如此以来接合也会慢慢的相近，有时候基本上融合在一起，我只能说我会做钢结构的算量，报价谈不上，因为我的经验不足。 钢结构是由钢板、角钢、槽钢、钢管和圆钢等热轧钢材或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的结构。钢结构具有材料强度高、重量轻、安全可靠、制作简便等优点。在房屋建筑中，主要用于厂房、高层建筑和大跨度建筑。常见的钢结构构件有屋架、檩条梁、柱、支撑系统等。 1。算量最基本的就是看图纸，土建的人都烦钢构图纸的太乱，其实我也有这种看法，因为平法并没有用在其上面，图样还保留了一前土建制图的原则，所以做为老人看比较习惯（101 图集出之前的人），后来像我这样人看钢结构图纸真的看不习惯，不过没有办法，还是要习惯的，我们知道麻烦，但任何事情都有规律的，钢结构的详图结点相当的多，但这些变化真的在算的时候影响相当的小，重要是大的方向把握好，钢结构的结点图也是相当科学的，都和科学受力相对应。有许多是重复或对称等。认真的看都会看出来。对于图纸的特点，我会在下面讲2。算重量，因为钢结构的算量基本上全是按吨计（板按 M2）。钢材钢材就是钢结构。而钢材多指型钢，对于型钢的分类算量的方法，我也会一一列出。并做出讲解。 3。统计汇总，哈哈，此类应该是不难的，以清单为基本，分类汇总而以了。 识图问路 1。我对钢结构的认识，应该比大家深一些，因为我毕业的时候就进了一家钢结构公司，工作不到两个月，经常的工作就是画一个图纸的钢构件，把这个钢构件看明白了，画出来，他们叫钢结构深化设计（细化方案）做加工所用，说白了，一张钢板怎么加工这样的东东的。我讲的图识别，其它就是 03G102 上面的东东，大家有机会可以去下载看一下。闲言碎语不多讲，说说吧，钢结构图应该怎么看不头痛。把握好看图不难的原则，其实很简单，比建筑的施工简单多了，因为他每个部分都有详图，哪里不明白了，就看此图有没有什么详图符号，有就找，其实我看明白的地方不是详图的地方，拿出来与原图一对就明白了，是什么柱，是什么梁就明白了许多。一. 钢结构 1 钢结构设计制图分为钢结构设计图和钢结构施工详图两阶段。 2 钢结构设计图应由具有设计资质的设计单位完成，设计图的内容和深度应满足编制钢结构施工详图的要求；钢结构施工详图（即加工制作图）一般应由具有钢结构专项设计资质的加工制作单位完成，也可由具有该项资质的其他单位完成。
锅炉钢结构作业指导书
春风油田排601-20区产能建设130t/h燃煤注汽站循环流化床锅炉安装工程 锅炉钢结构安装作业指导书 编制： 审核： 批准： 胜利油建新疆分公司 中宇建设有限公司锅炉安装项目部 2012年7月 1、工程简介 本工程锅炉钢结构主要分三大部分：第一部分为柱及其连接梁形成的框架结构。第二部分为顶棚钢结构，它由主梁、次梁、过渡梁组面。第三部分为梯子步道以及顶罩壳、护板等。前两部分为锅炉钢构架，后一部分为锅炉金属结构。钢柱全部采用Ｈ型钢柱，材质：20G/GB5310。
2、锅炉构架施工主要程序 1）基础验收开箱清点外观检查抽样试验地面组对吊装就位安装找正找正复验。 2）锅炉本体钢构组合场布置在锅炉后端的施工用地上,占地约700 m2，布置50T汽车吊，汽车吊能够直接装卸设备。锅炉组合场设置组合钢制通用平台，组合平台（20m*35m）在该组合平台上，完成钢架组合预拼等施工作业。 3、立柱对接组合 1）组合次序为：立柱检查划线→立柱定位→立柱预组合→立柱组合尺寸检查→立柱对 接处坡口修整→四段立柱找正→立柱焊接。 2）设备清点检查及划线 按照图纸清点设备数量、型号，标出柱子安装方向，设备检查应符合图纸及《验标》规 定要求。 外形尺寸应符合图纸设计，外观检查应无锈蚀、重皮和裂纹； 厂家焊缝应符合《验标》焊接篇，材质无错用； 立柱弯曲值不大于全长的1‰，且不大于10mm，扭曲值不大于全长的1‰，且不大于10mm。 做好完整的自检纪录，设备缺陷应及时填写设备缺单，并及时处理验收。在各段立柱的 两端及中间位置划出立柱四侧中心线，及各个托架中心线。 3）在组合平台上划出组件立柱位置线，摆放好各段立柱，并按中心线调平调直四段立 柱。调整对口间隙使立柱总长及托架标高符合要求，焊好限位铁，然后将立柱中段吊出修整 坡口，对接坡口为60°“V”型坡口，打磨单面30°坡口、钝边厚度符合图纸要求，并将坡 口15～30mm范围内打磨出金属光泽。 ●将中间段吊回复位，调整立柱弯曲、扭曲值符合要求，对口错口不应超过1mm并预 留2～4mm作为收缩余量。调整完毕后，将立柱焊口四角点焊牢固，立柱焊接。 ●以主要的卡头标高和柱顶面的标高确定立柱1m标高点，以此为基准划出1m标高线 及各连梁安装标高线、中心线，并打上样冲标记明显。 3.1、钢架柱梁组件组合 1）组件的组合次序为：立柱定位→找正连梁预组合→组件检查→组件焊接。 2）调整组件立柱的弯曲、水平、立柱间距，间距比设计值大4～6mm作为焊接收缩预留 量，测量立柱间对角线并调整立柱相对位置，符合《验标》规定要求，用角钢将立柱限位固 定。 3）连梁安装时应先安装组件两端的构件，再安装中间连梁及斜撑梁。构架焊接应从中 间连梁开始，对称焊接防止变形，做好焊接前后自检纪录。最后用Ф133×5钢管在柱子1m 处加固，防止起吊变形。 3.2锅炉基础复查、基础划线、垫铁配制、钢架安装
钢结构设计计算公式及计算用表
钢结构设计计算公式及计算用表 为保证承重结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏，应根据结构的重要性、荷载特征、结构形式、应力状态、连接方法、钢材厚度和工作环境等因素综合考虑，选用合适的钢材牌号和材性。 承重结构的钢材宜采用Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢，其质量应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》GB/T700和《低合金高强度结构钢》GB/T 1591的规定。当采用其他牌号的钢材时，尚应符合相应有关标准的规定和要求。对Q235钢宜选用镇静钢或半镇静钢。 承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。 焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构的钢材还应具有冷弯试验的合格保证。 对于需要验算疲劳的焊接结构的钢材，应具有常温冲击韧性的合格保证。当结构工作温度等于或低于0℃但高于-20℃时，Q235钢和Q345钢应具有0℃C冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。当结构工作温度等于或低于-20℃时，对Q235钢和Q345钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-40℃冲击韧性的合格保证。 对于需要验算疲劳的非焊接结构的钢材亦应具有常温冲击韧性的合格保证，当结构工作温度等于或低于-20℃时，对Q235钢和Q345钢应具有0℃冲击韧性的合格保证；对Q390钢和Q420钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证。 当焊接承重结构为防止钢材的层状撕裂而采用Z向钢时，其材质应符合现行国家标准《厚度方向性能钢板》GB/T 5313的规定。 钢材的强度设计值（材料强度的标准值除以抗力分项系数），应根据钢材厚度或直径按表1采用。钢铸件的强度设计值应按表2采用。连接的强度设计值应按表3~5采用。
锅炉钢结构安装施工方案
锅炉钢结构安装施工方案 1、设备管理 1、1设备到达施工现场后,对所有杆件进行认真细致清点，按层分类进行摆放,并对其进行外观、焊缝检查。 1、２按照图纸对各个杆件进行编号,核查检验杆件尺寸,如有与图不符处,应及时上报公司技术质量部及监理公司以便返厂或提出处理意见。 ２、基础放线 2、１校验土建标高应符合要求，同时做好记录。 ２、2在锅炉四周基础上搭设放线支架,要求牢固可靠。根据土建基础墨线挂横向及纵向钢线，进行校核,通过测量找出两轴线交点利用经纬仪支于中心点,测量水平转角90度校核. 2、3基准线找正后测量水平距离确定其余各轴线，并在支架横梁上用锯条锯出挂线口. ２、４最后整体复查各轴线尺寸，划出基础中心线. 2、5拆去钢线，按图复查各间距及对角尺寸，允许误差如下： 柱间距≤10m ±1ｍm ≥１0ｍ±2mm 柱子相应对角线≤２0ｍ５mm ＞２0m ８mm
2、6当超出允许偏差时进行调整.中心线划好后用油漆明显地标在基础四个侧面上 (待基础表面清理好后再用墨线划在基础表面)，以便安装找正。 3施工准备 3、１、施工前编制严密合理得施工方案及施工作业指导书，明确质量目标,建立质量管理体系与奖罚制度。 3、2、开工前组织施工人员熟悉施工图纸,掌握设计要求,明确施工程序, 3、3、组织有经验、素质高得人员参加各项施工,每项施工完毕后由技术员负责做好自检并填好自检记录，各项技术指标达到优良标准后交工地质检专工进行复检，复检合格后交项目部质量管理部及监理公司进行验收，做好验收记录。每项施工未达到优良级标准严禁进行下道工序。 3、４、计量器具设专人管理，按期进行校验。 3、５、施工中发现得设计制造缺陷应及时按有关程序处理，并做好记录。无法处理缺陷应及时上报质量管理部门申请处理意见. 4总体安装方案 本工程锅炉构架全部采用钢结构,全炉钢结构全部采用焊接连接。锅炉钢架安装采用地面组合,分片吊装方案,钢架各主柱、副柱整体组合,整件吊装. 走台、梯子采取地面组合与散吊相结合得安装方式。平台在地面组合,将格栅带好，格栅与平台构架采用间断焊连接，焊接长度不少于５0mm。平台与梁、支撑等以焊接连接固定就位。在钢架吊装过程中，平台得支撑应预先焊在相应得柱子上，以减少高空作业量。
钢结构最新设计规范方案
钢结构设计规GB50017-2003 第一章总则 第1.0.1条为在钢结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，特制定本规。 第1.0.2条本规适用于工业与民用房屋和一般构筑物的钢结构设计。 第1.0.3条本规的设计原则是根据《建筑结构设计统一标准》(CBJ68-84)）制订的。 第1.0.4条设计钢结构时，应从工程实际情况出发，合理选用材料、结构方案和构造措施，满足结构在运输、安装和使用过程中的强度、稳定性和刚度要求，宜优先采用定型的和标准化的结构和构件，减少制作、安装工作量，符合防火要求，注意结构的抗腐蚀性能。 第1.0.5条在钢结构设计图纸和钢材订货文件中，应注明所采用的钢号（对普通碳素钢尚应包括钢类、炉种、脱氧程度等）、连接材料的型号（或钢号）和对钢材所要求的机械性能和化学成分的附加保证项目。此外，在钢结构设计图纸中还应注明所要求的焊缝质量级别（焊缝质量级别的检验标准应符合国家现行《钢结构工程施工及验收规》）。 第1.0.6条对有特殊设计要求和在特殊情况下的钢结构设计，尚应符合国家现行有关规的要求。 第二章材料 第2.0.1条承重结构的钢材，应根据结构的重要性、荷载特征、连接方法、工作温度等不同情况选择其钢号和材质。承重结构的钢材宜采用平炉或氧气转炉3号钢（沸腾钢或镇静钢）、16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢，其质量应分别符合现行标准《普通碳素结构钢技术条件》、《低合金结构钢技术条件》和《桥梁用碳素钢及普通低合金钢钢板技术条件》的规定。 第2.0.2条下列情况的承重结构不宜采用3号沸腾钢: 一、焊接结构：重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构，冬季计算温度等于或低于－20℃时的轻、中级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构，以及冬季计算温度等于或低于－30℃时的其它承重结构。 二、非焊接结构：冬季计算温度等于或低于－20℃时的重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构。 注：冬季计算温度应按国家现行《采暖通风和空气调节设计规》中规定的冬季空气调节室外计算温度确定，对采暖房屋的结构可按该规定值提高10℃采用。 第2.0.3条承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度（或屈服点）和硫、磷含量的合格保证,对焊接结构尚应具有碳含量的合格保证。承重结构的钢材，必要时尚应具有冷弯试验的合格保证。对于重级工作制和吊车起重量等于或大于50ｔ的中级工作制焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材，应具有常温冲击韧性的合格保证。但当冬季计算温度等于或低于－20℃时，对于3号钢尚应具有－20℃冲击韧性的合格保证；对于16Mn钢、16Mnq钢、15MnV钢或15MnVq钢尚应具有－40℃冲击韧性的合格保证。对于重级工作制的非焊接吊车梁、吊车桁架或类似结构的钢材,必要时亦应具有冲击韧性的合格保证。 第 2.0.4条钢铸件应采用现行标准《一般工程用铸造碳钢》中规定的ZG200-400、ZG230-450、ZG270-500或ZG310-570号钢。 第2.0.5条钢结构的连接材料应符合下列要求: 一、手工焊接采用的焊条，应符合现行标准《碳钢焊条》或《低合金钢焊条》的规定。选择的焊条型号应与主体金属强度相适应。对重级工作制吊车梁、吊车桁架或类似结构，宜采用低氢型焊条。
钢结构设计实例 含计算过程
设计资料 北京地区某金工车间。采用无檩屋盖体系，梯形钢屋架。车间跨度21m，长度144m，柱距6m，厂房高度15.7m。车间内设有两台150/520kN中级工作制吊车。设计温度高于-20℃。采用三毡四油，上铺小石子防水屋面，水泥砂浆找平层，8cm厚泡沫混凝土保温层，1.5m×6.0m预应力混凝土大型屋面板。屋面积灰荷载0.6kN/m2，屋面活荷载0.35 kN/m2，雪荷载为0.45kN/m2，风荷载为0.5kN/m2。屋架铰支在钢筋混凝土柱上，上柱截面为400mm ×400mm，混凝土标号为C20。 一、选择钢材和焊条 根据北京地区的计算温度和荷载性质及连接方法，钢材选用Q235-B。焊条采用E43型，手工焊。 二、屋架形式及尺寸 无檩屋盖，i＝1/10，采用平坡梯形屋架。 ＝L-300＝20700mm， 屋架计算跨度为L ＝1990mm， 端部高度取H 中部高度取H＝H +1/2iL＝1990+0.1×2100/2＝3040mm， 屋架杆件几何长度见附图1所示，屋架跨中起拱42mm（按L/500考虑）。 为使屋架上弦承受节点荷载，配合屋面板1.5m的宽度，腹杆体系大部分采用下弦间长为3.0m的人字式，仅在跨中考虑到腹杆的适宜倾角，采用再分式。 屋架杆件几何长度（单位：mm） 三、屋盖支撑布置 根据车间长度、屋架跨度和荷载情况，设置四道上、下弦横向水平支撑。因柱网采用封闭结合，为统一支撑规格，厂房两端的横向水平支撑设在第二柱间。在第一柱间的上弦平面设置刚性系杆保证安装时上弦杆的稳定，第一柱间下弦平面也设置刚性系杆以传递山墙风荷载。在设置横向水平支撑的柱间，于屋架跨中和两端共设四道垂直支撑。在屋脊节点及支座节点处沿厂房纵向设置通长的刚性系杆，下弦跨中节点处设置一道纵向通长的柔性系杆，支撑布置见附图2。图中与横向水平支撑连接的屋架编号为GWJ-2，山墙的端屋架编号为GWJ-3，其他屋架编号均为GWJ-1。
钢结构设计计算书
《钢结构设计原理》课程设计 计算书 专业：土木工程 姓名 学号： 指导老师：
目录 设计资料和结构布置- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -1 1.铺板设计 1.1初选铺板截面 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 2 1.2板的加劲肋设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 3 1.3荷载计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 4 3.次梁设计 3.1计算简图- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 3.2初选次梁截面 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 5 3.3内力计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 3.4截面设计 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 6 4.主梁设计 4.1计算简图 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 4.2初选主梁截面尺寸 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 7 5.主梁内力计算 5.1荷载计算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 5.2截面设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 9 6.主梁稳定计算 6.1内力设计- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - 11 6.2挠度验算- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 6.3翼缘与腹板的连接- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 13 7主梁加劲肋计算 7.1支撑加劲肋的稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 14 7.2连接螺栓计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 14 7.3加劲肋与主梁角焊缝 - - - - - - - - - - - - - - - - -- - - - - - - - - - - - - 15 7.4连接板的厚度 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 7.5次梁腹板的净截面验算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 15 8.钢柱设计 8.1截面尺寸初选 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16 8.2整体稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 16 8.3局部稳定计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17 8.4刚度计算 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 17 8.5主梁与柱的链接节点- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 18 9.柱脚设计 9.1底板面积 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 9.2底板厚度 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 9.3螺栓直径 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 21 10.楼梯设计 10.1楼梯布置 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 22
锅炉钢结构安装施工方案
锅炉钢结构安装施工方案 1.设备管理 1.1设备到达施工现场后，对所有杆件进行认真细致清点，按层分类进行摆放，并对其进行外观、焊缝检查。 1.2按照图纸对各个杆件进行编号，核查检验杆件尺寸，如有与图不符处，应及时上报公司技术质量部及监理公司以便返厂或提出处理意见。 2. 基础放线 2.1校验土建标高应符合要求，同时做好记录。 2.2在锅炉四周基础上搭设放线支架，要求牢固可靠。根据土建基础墨线挂横向及 纵向钢线，进行校核，通过测量找出两轴线交点利用经纬仪支于中心点，测量水平转角90度校核。 2.3基准线找正后测量水平距离确定其余各轴线，并在支架横梁上用锯条锯出挂线口。 2.4最后整体复查各轴线尺寸，划出基础中心线。 2.5拆去钢线，按图复查各间距及对角尺寸，允许误差如下： 柱间距≤10m ±1mm ≥10m ±2mm 柱子相应对角线≤20m 5mm ＞20m 8mm 2.6当超出允许偏差时进行调整。中心线划好后用油漆明显地标在基础四个侧面上 （待基础表面清理好后再用墨线划在基础表面），以便安装找正。 3施工准备 3.1.施工前编制严密合理的施工方案及施工作业指导书，明确质量目标，建立质量管理体系和奖罚制度。
3.2.开工前组织施工人员熟悉施工图纸，掌握设计要求，明确施工程序， 3.3.组织有经验、素质高的人员参加各项施工，每项施工完毕后由技术员负责做好自检并填好自检记录，各项技术指标达到优良标准后交工地质检专工进行复检，复检合格后交项目部质量管理部及监理公司进行验收，做好验收记录。每项施工未达到优良级标准严禁进行下道工序。 3.4.计量器具设专人管理，按期进行校验。 3.5.施工中发现的设计制造缺陷应及时按有关程序处理，并做好记录。无法处理缺陷应及时上报质量管理部门申请处理意见。 4总体安装方案 本工程锅炉构架全部采用钢结构，全炉钢结构全部采用焊接连接。锅炉钢架安装采用地面组合，分片吊装方案，钢架各主柱、副柱整体组合，整件吊装。 走台、梯子采取地面组合和散吊相结合的安装方式。平台在地面组合，将格栅带好，格栅与平台构架采用间断焊连接，焊接长度不少于50mm。平台与梁、支撑等以焊接连接固定就位。在钢架吊装过程中，平台的支撑应预先焊在相应的柱子上，以减少高空作业量。平台由下向上随钢架的吊装同时安装。 钢结构安装除完成立柱、连梁、拉条、顶板梁及梯子、平台、步道、格栅板外，同时还必须考虑应随之一起吊装的烟风道等，要临时吊挂或临时放置在相应各层平台上，以保证安装工作的顺利进行。 5钢架组合 5.1组合平台搭设 组合平台采用道木支墩，上面放置工字钢，用水平仪测量工字钢上平面，标高误差不超过5mm，工字钢和道木之间用道钉连接。 5.2立柱的对接
钢结构的计算方法
钢结构的计算方法 钢结构是未来发展的方向，土建算量的不会钢结构算量的大有人在，但日后如果再不会，就要谈谈自己的工资是涨不上去了。钢结构一直以来是与土建分开的，后来的劲钢结构及钢组合结构在施工的过程中，都是先有钢结构公司安装再有总包施工砼，如此以来接合也会慢慢的相近，有时候基本上融合在一起，我只能说我会做钢结构的算量，报价谈不上，因为我的经验不足。 钢结构是由钢板、角钢、槽钢、钢管和圆钢等热轧钢材或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的结构。钢结构具有材料强度高、重量轻、安全可靠、制作简便等优点。在房屋建筑中，主要用于厂房、高层建筑和大跨度建筑。常见的钢结构构件有屋架、檩条梁、柱、支撑系统等。 1。算量最基本的就是看图纸，土建的人都烦钢构图纸的太乱，其实我也有这种看法，因为平法并没有用在其上面，图样还保留了一前土建制图的原则，所以做为老人看比较习惯（101 图集出之前的人），后来像我这样人看钢结构图纸真的看不习惯，不过没有办法，还是要习惯的，我们知道麻烦，但任何事情都有规律的，钢结构的详图结点相当的多，但这些变化真的在算的时候影响相当的小，重要是大的方向把握好，钢结构的结点图也是相当科学的，都和科学受力相对应。有许多是重复或对称等。认真的看都会看出来。对于图纸的特点，我会在下面讲 2。算重量，因为钢结构的算量基本上全是按吨计（板按 M2）。钢材钢材就是钢结构。而钢材多指型钢，对于型钢的分类算量的方法，我也会一一列出。并做出讲解。 3。统计汇总，哈哈，此类应该是不难的，以清单为基本，分类汇总而以了。 识图问路 1。我对钢结构的认识，应该比大家深一些，因为我毕业的时候就进了一家钢结构公司，工作不到两个月，经常的工作就是画一个图纸的钢构件，把这个钢构件看明白了，画出来，他们叫钢结构深化设计（细化方案）做加工所用，说白了，一张钢板怎么加工这样的东东的。我讲的图识别，其它就是 03G102 上面的东东，大家有机会可以去下载看一下。闲言碎语不多讲，说说吧，钢结构图应该怎么看不头痛。把握好看图不难的原则，其实很简单，比建筑的施工简单多了，因为他每个部分都有详图，哪里不明白了，就看此图有没有什么详图符号，有就找，其实我看明白的地方不是详图的地方，拿出来与原图一对就明白了，是什么柱，是什么梁就明白了许多。一. 钢结构 1 钢结构设计制图分为钢结构设计图和钢结构施工详图两阶段。 2 钢结构设计图应由具有设计资质的设计单位完成，设计图的内容和深度应满足编制钢结构施工详图的要求；钢结构施工详图（即加工制作图）一般应由具有钢结构专项设计资质的加工制作单位完成，也可由具有该项资质的其他单位完成。注：若设计合同未指明要求设计钢结构施工详图，则钢结构设计内容仅为钢结构设计图。 3 钢结构设计图 1）设计说明：设计依据、荷载资料、项目类别、工程概况、所用钢材牌号和质量等级（必要时提出物理、力学性能和化学成份要求）及连接件的型号、规格、焊缝质量等级、防腐及防火措施； 2）基础平面及详图应表达钢柱与下部混凝土构件的连结构造详图；
锅炉钢架安装讲解
薛城污泥焚烧热电联产项目安装工程钢架安装作业指导书 目录 1适用范围 (2) 2编制依据 (2) 3作业项目概述 (2) 4作业准备 (2) 5作业条件 (3) 6作业顺序 (3) 7主要施工方法 (4) 8工艺质量要求 (7) 9质量记录 (8) 10安全管理、文明施工及环境保护 (9)
1适用范围 本作业指导书适用于薛城污泥焚烧热电联产项目安装工程锅炉钢架组合安装施工作业。 2编制依据 2.1集团公司《锅炉安装质量手册》及公司质量/环境/职业健康安全整合型管理体系文件。 2.2《薛城污泥焚烧热电联产项目安装工程施工组织总设计》。 2.3《电力建设工程施工技术管理制度》。 2.4《电力建设施工及验收技术规范》（锅炉机组篇DL 5190.2 2012） 2.5《火力发电厂焊接技术规程》DL/T 869—2012 2.6《电力建设施工质量验收及评价规程》（锅炉机组篇）DL/T5210.2-2009 2.7《电力建设施工质量验收及评价规程》（焊接工程篇）DL/T5210.7-2009 2.8《电力建设安全工作规程》（火力发电厂部分） 2.9 哈尔滨哈锅锅炉工程技术有限公司提供施工图纸及相关技术资料。 3作业项目概述 本锅炉为哈尔滨哈锅锅炉工程技术有限公司生产制造的1×260t/h流化床锅炉。本作业项目为锅炉钢架及梯子平台安装。 4作业准备 4.1主要施工机具的布置 为合理利用场地，充分考虑施工工艺流程，便于施工生产和集中管理，其中布置如下：在1#炉与2#锅炉之间布置一台行走式塔式起重机作为锅炉钢架的主吊装设备。 4.2主要施工机具一览表
4.3劳动力安排计划 4.4设备、材料供货准备 锅炉厂供钢架到达现场，临时技术措施用料已购进施工现场，满足施工要求。 5作业条件 5.1施工机械设备及工器具经检验合格，且在有效期内。 5.2锅炉厂相关施工图纸及技术文件到位。 5.3施工道路畅通，场地平整。 5.4认真对全体施工人员进行技术（安全、环境）交底，施工过程中要严格做好质量检验记录。 5.5配备施工电源，安装临时照明。
钢结构工程量计算方法及规则
钢结构工程量计算方法及规则 金属结构工程 (一)钢屋架、钢网架 (1)按设计图示尺寸以钢材重量计算,不扣除孔眼、切边、切肢得重量,焊条、铆钉、螺栓等重量不另增加。 (2)不规则或多边形钢板,以其外接规则矩形面积计算。 (3)钢网架应区分球形结点、钢板结点等连接形式。 (4)计量单位为t。 (二)钢托架,钢桁架 (1)按设计图示尺寸以钢材重量计算。不扣除孔眼、切边、切肢得重量,焊条、铆钉、螺栓等重量不另增加。 (2)不规则或多边形钢板,以其外接矩形面积计算。 (3)计量单位为t。 (三)钢柱、钢梁 (1)按设计图示尺寸以钢材重量计算。不扣除孔眼、切边、切肢得重量,焊条、铆钉、螺栓等重量不另增加。 不规则或多边形钢板,以其外接矩形面积计算。 具体包括实腹柱、空腹柱、钢管柱、钢梁及钢吊车梁等。计量单位为t。 (2)依附在钢柱上得牛腿等并入钢柱工程量内。 (3)钢管柱上得节点板、加强环、内衬管、牛腿等并入钢管柱工程量内。 (4)设计规定设置钢制动梁、钢制动桁架、车挡时,其工程量应并入钢吊车梁内。 (四)压型钢板楼板,墙板
压型钢板楼板:按设计图示尺寸以铺设水平投影面积计算,柱、垛以及0.3m2以内孔洞面积不扣除。计量单位为m2。 压型钢板墙板:按设计图示尺寸以铺挂面积计算。0.3m2以内孔洞面积不扣除,包角、包边、窗台泛水等面积不另计算。计量单位为m2。压型钢板楼板浇筑钢筋混凝土,混凝土与钢筋按混凝土及钢筋混凝土中得有关规定计算。 (五)钢构件 钢构件一般计算规则如下: (1)按设计图示尺寸以钢材重量计算。如钢支撑、钢檩条、钢天窗架、钢墙架(包括柱、梁与连接杆件)、钢平台、钢走道、钢栏杆、钢漏斗、钢支架、零星钢构件等。不扣除孔眼、切边、切肢得重量,焊条、铆钉、螺栓等重量不另增加。 (2)不规则或多边形钢板,以其外接矩形面积计算。计量单位为t。 (六)金属网 按设计图示尺寸以面积计算,包括制作、运输、安装、油漆等。 屋面及防水工程 (一)瓦、型材屋面 按设计图示尺寸以斜面面积计算。不扣除房上烟囱、风帽底座、风道、小气窗、斜沟等所占面积,屋面小气窗得出檐部分亦不增加。计量单位为m2。小青瓦、油毡瓦、水泥平瓦、琉璃瓦、西班牙瓦等,可按瓦屋面项目列项。彩钢波纹瓦、彩钢保温板、阳光板、玻璃钢瓦等,可按型材屋面列项。 (二)屋面防水 1.卷材防水屋面、涂膜防水屋面
钢结构设计原理
钢结构设计原理 要求： 1. 独立完成，作答时要按照模版信息．．．．填写完整，写明题型、题号； 2. 作答方式：手写作答或电脑录入，使用学院统一模版（模版详见附件）； 3. 提交方式：以下两种方式任选其一， 1) 手写作答的同学可以将作业以图片形式打包压缩上传； 2) 提交电子文档的同学可以将作业以word 文档格式上传； 4. 上传文件命名为“中心-学号-姓名-科目.rar ” 或“中心-学号-姓名-科目.doc ”； 5. 文件容量大小：不得超过10MB 。 请在以下几组题目中，任选一组题目作答，满分100分。 第一组： 一、 简答题（每小题25分，共50分） 1、结构设计式R S S S QiK Qi n i ci K Q Q GK G ≤++∑=)(2110γψγγγ试简述式中各项符号的意 义。 2、说明下列钢号的代表意义：Q235Bb 、Q235D 、Q235AF 、Q235Ab 二、计算题（每小题25分，共50分） 1、如图所示，角钢和节点板采用两面侧焊缝连接，KN N 667=（静载设计值），角钢为101002?L ，节点板厚度为10mm ，钢材为Q235，焊条为E43型，手工焊，角焊缝强度设计值2/160mm N f w f =，肢尖肢背焊缝厚度相同。试确定所需焊缝的厚度和施焊长度。
2、如图所示的拉弯构件，间接承受动力荷载，横向均布荷载设计值m KN q /8= 截面为a I 22，无削弱，试确定构件能承受的最大的轴拉力设计值。钢材 F A Q ?-235 第二组： 一、 简答题（每小题25分，共50分） 1、选择钢材时应考虑哪些因素 2、结构的极限状态是什么？钢结构的极限状态分为几类，其含义各是什么？什么是结构的可靠度？ 二、计算题（每小题25分，共50分） 1、一实腹式轴心受压柱，承受轴压力kN 3500(设计值)，计算长度m l x 100=， m l y 50=，截面为焊接组合工字形，尺寸如图所示，翼缘为剪切边，钢材为 235Q ，容许长细比[]150=λ。 求：(1)、验算整体稳定性
钢结构设计规范·连接计算·焊缝连接
钢结构设计规范·连接计算·焊缝连接 7.1.1焊缝应根据结构的重要性、荷载特性、焊缝形式、工作环境以及应力状态等情况，按下述原则分别选用不同的质量等级: 1在需要进行疲劳计算的构件中，凡对接焊缝均应焊透，其质缝等级为: 1)作用力垂直于焊缝长度方向的横向对接焊缝或T形对接与角接组合焊缝，受拉时应为一级，受限时应为二级; 2)作用力平行于焊缝长度方向的纵向对接焊缝应为二级。 2不需要汁算疲劳的构件中，凡要求与母材等强的对接焊缝应护焊透，其质量等级当受拉时应不低于二级，受压时宜为二级。 3重级工作制和起重量Q≥50t的中级工作制吊车梁的腹板与上翼缘之间以及吊车桁架上弦杆与节点板之间的T形接头焊缝均要求焊透，焊缝形式一般为对接与角接的组合焊缝，其质量等级不应低于二级。 4不要求焊透的T形接头采用的角焊缝或部分焊透的对接与角接组合焊缝，以及搭接连接采用的角焊缝，其质量等级为: 1)对直接承受动力荷载且需要验算疲劳的结构和吊车起重量等于或大 于50t的中级工作制吊车梁，焊缝的外观质量标准应符合二级; 2)对其他结构，焊缝的外观质量标准可为三级。 7.1.2对接焊缝或对接与角接组合焊缝的强度计算:
1在对接接头和T形接头中，垂直于轴心拉力或轴心压力的对接焊缝或对接与角接组合焊缝，其强度应按下式计算: `σ=N/(l_wt)≤f_t^w或f_c^w`(7.1.2-1) 式中N——轴心拉力或轴心压力; l w——焊缝长度;在对接接头中为连接件的较小厚度;在T形接头中为腹板的厚度; f w t、f w c——对接焊缝的抗拉、抗压强度设计值。 2在对接接头和T形接头中，承受弯矩和剪力共同作用的对接焊缝或对接与角接组合焊缝，其正应力和剪应力应分别进行计算。但在同时受有较大正应力和剪应力处(例如梁腹板横向对接焊缝的端部)，应按下式计算折算应力: `sqrt(σ^2+3τ^2)≤1.1f_t^w`(7.1.2-2)注:l 当承受轴心力的板件用斜焊缝对接，焊缝与作用力间的夹角θ符合tanθ≤1.5时，其强度可不计算。 2 当讨接焊缝和T形对接与角接红合焊缝无法采用引弧板和引出板施焊时，每条焊缝的长度计算时应各减去2t。 7.1.3直角角焊缝的强度计算。 1在通过焊缝形心的拉力、压力或剪力作用下: 正面角焊缝(作用力垂直于焊缝长度方向): `σ_f=N/(h_el_w)≤β_f f_f^w`(7.1.3-1)
常压热水锅炉通用技术条件
常压热水锅炉通用技术条件编号GB/T7985-95 1 主题容与使用围 本标准规定了固定式常压热水锅炉（以下简称常压锅炉）的型号编制方法、参数系列、技术要求、试验、检验、验收、标志、包装、运输、储存。 本标准适用于以水为介质，表压力为零的固定式常压热水锅炉，不适用于仅供开水的茶炉。 2引用标准 GB700 碳素结构钢 GB8163 输送流体用无缝钢管 GB5117 碳钢焊条 GB1300 焊接用钢丝 /T1620 锅炉钢结构制造技术条件 /T1621 工业锅炉烟箱烟囱制造技术条件 JB3271 链条炉排技术条件 ZBJ98010 往复炉排技术条件 /T1615 锅炉油漆和包装技术条件 ZBJ98011 工业锅炉通用技术条件 GB/T2888 风机和罗茨鼓风机噪音测量方法 GB5468 锅炉烟尘测试方法 GB13271 锅炉大气污染物排放标准
GB10180 工业锅炉热工试验规 GB1576 低压锅炉水质 GB50041 锅炉房设计规 3术语 常压锅炉：锅炉本体开孔与大气相通。在任何工况下，锅炉水位线处表压力都为零的锅炉。 4常压锅炉参数系列 常压锅炉的参数一般应符合表1中的规定。 表1 常压锅炉参数系列 注：①额定进、出口温度可根据当地大气压力和特殊使用条件进行调整，但应保证其温差为25℃。额定出口水温度系指一个大气压力的数值。 ②括号参数不推荐使用 5型号编制方法
常压锅炉锅炉产品型号由三部分组成，各部分之间用短横线相连。 5．1型号的第一部分由常压锅炉代号、锅型代号、燃烧 设备代号、额定热功率四段组成。 5.1.1常压锅炉代号用“C”表示。 5.1.2常压锅炉锅型代号见表2。 表2 常压锅炉锅型代号
锅炉钢结构制造工艺的应用分析(新版)
( 安全管理 ) 单位：_________________________ 姓名：_________________________ 日期：_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 锅炉钢结构制造工艺的应用分 析(新版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process
锅炉钢结构制造工艺的应用分析(新版) 在对电站的建设和改造工程中的核心组成部分都是锅炉钢结构的制造。因为锅炉钢结构是锅炉的受力部件，结构受力复杂，杆件和节点形式众多，所以其质量直接影响锅炉整体的使用性能和使用寿命。目前虽然钢结构技术在不断进步，但是在制造和运用过程中，仍然存在很多影响了电站锅炉电力生产的可持续性原则的问题。为了使钢结构性能正常发挥，提高锅炉的使用寿命。本文简单阐述了锅炉钢结构制造工艺的技术应用问题。 随着我国经济的不断发展和先进工业科技技术的逐渐成熟，我国锅炉钢结构行业已经迈入成熟稳定发展阶段，但是与国际水平还存在一定差距。随着未来社会用电需求量持续增多，发电厂的规模不断的加大，锅炉钢结构制造的工艺技术必须与时俱进。 1.传统锅炉运行存在的弊端 锅炉系统是现代电力工业生产的重要设备。对于火力发电厂而
言，锅炉的工作水平均起到了决定性的作用。在实际生产应用中，锅炉常会因为人员操作的影响导致电力生产间断，从而造成经济损失。 1.1.耗损严重 锅炉的效率体现了锅炉能量转化高低的程度，由于工业产业结构优化升级，客户对电力产品质量的要求更加严格。因缺乏专业的理论知识，工作人员操作不规范，使原料燃烧的热能产量达不到期望值，致使热耗损偏大。耗能的偏大既增加发电成本给企业带来经济损失，也不利于节约能源。 1.2.结构受损 火力发电在我国各种发电形式中占很大部分，其原理是运用燃煤、垃圾、生物质等原料在锅炉内充分燃烧产生热能，通过把水加热为水蒸气推动汽轮机做功的一种发电方式。如果锅炉在燃烧过程中因技术和物资等方面的限制使锅炉支撑体系达不到设计要求，就会导致锅炉结构受损程度，从而减弱其内部的燃烧性能。如：炉膛内钢结构应用少，钢结构因为骤冷骤热而性能改变，无法承受高温
锅炉钢架作业指导书
1．适用范围 本作业指导书仅适用于中橡（鞍山）化学工业有限公司炭黑尾气锅炉及辅助工程，杭州锅炉厂生产碳黑尾气锅炉钢架的安装。 2．编制依据 2.1《蒸汽锅炉安全技术监察规程》、《电力建设施工及验收技术规范》锅炉机组篇、《电力建设施工、验收及质量验评标准》锅炉篇。 2.2杭州锅炉厂提供碳黑尾气锅炉钢架图纸 2.3《钢结构工程施工质量验收规范》。。 2.4近几年施工过的同类或类似工程的成熟施工经验。 3．设备检查、验收 锅炉钢架设备（柱、梁、支撑、平台、扶梯等）从制造厂出厂，均为裸装，附件（如接头板、小件铁板）由厂家包装。在锅炉钢架安装前应根据供货清单，装箱单和图纸清点数量，对锅炉钢架及有关金属结构件进行清点和检查，并作出记录。 3.1外形尺寸应符合图纸及技术要求，其允许误差如下: 3.1.1钢结构件的长度偏差如下表
3.1.2柱脚底板的不垂直度为长度或宽度的5‰； 3.1.3柱上的托架平面水平倾斜度不得大于2mm； 3.1.4柱的弯曲度组对后≤10mm； 3.1.5柱的扭转值不大于全长的l‰。且不大于10mm； 3.1.6各承重梁的挠度与本身跨度的比值不超过以下数值： 大板梁： 1／850 次梁： 1／750 —般梁： 1/500 空气预热器支撑大梁： 1／l000 其它各种金属构件的允差见《电力建设施工及验收技术规范》(锅炉机组篇，DL/T5047一95中附录A:锅炉钢结构的制造和装配公差)。 3.2外观检查有无锈蚀、重皮、裂纹等缺陷； 3.3外观检查焊缝和其它焊接部位的质量； 3.4凡经检查质量不符合要求或尺寸超差的金属构件影响安全使用性能时，应向业主及监理及时报告，求得处理意见，同时向供应部门反映，并作好记录，在记录上注明。对不合格构件作出明显的标识，并单独存放。处理合格后方可参与组装； 3.5设备到货后要按安装工艺进行储放，尽量减少二次搬运。对于较大构件要一次送至安装位置附近。 4.主要施工机具及人力资源配置 4.1主要施工机具
钢结构设计入门及简易方法
钢结构设计入门及简易方法 【摘要】 给大家推荐一个用于钢结构设计的资料。虽说不是大师的杰作，却不逊于大师的文章。大师的作品对于具有一定专业水平的人是很有用途的，而对 于初学者却过于高深莫测。该资料特别适合刚从事钢结构设计的人员。 【关键词】 钢结构适用范围及选型、钢结构设计简单步骤和设计思路 一、钢结构适用范围及选型 1.钢结构适用的范围 钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说：超高层建筑、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、工业厂房和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。 请参考相关专业书籍。由于结构选型涉及广泛，做结构选型及布置应该根据工程的具体要求来进行。 2.钢结构的选型 在钢结构设计的整个过程中，都应该被强调的是"概念设计"，它在结构选型与布置阶段尤其重要。对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题，可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想，从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时，它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。 钢结构通常有框架、平面（木行）架、网架（壳）、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。其理论与技术大都成熟。亦有部分难题没有解决，或没有简单实用的设计方法，比如网壳的稳定等。 结构选型时，应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中，当有较大悬挂荷载或移动荷载，就可考虑放弃门式刚架而采用网架。基本雪压大的地区，屋面曲线应有利于积雪滑落（切线50度内需考虑雪载），如采用三心圆网壳。总雪载释放近一半。降雨量大的地区相似考虑。建筑允许时，在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中，可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中，常采用钢混凝土组合结构，在地震烈度高或很不规则的高层中，不应单纯为了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。宜选择周边巨型SRC柱，核心为支撑框架的结构体系。我国半数以上的此类高层为前者。对抗震不利。 结构的布置要根据体系特征，荷载分布情况及性质等综合考虑。一般的说要刚度均匀。力学模型清晰。尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围，使其以最直接的线路传递到基础。柱间抗侧支撑的分布应均匀。其形心要尽量靠近侧向力（风震）的作用线。否则应考虑结构的扭转。结构的抗侧应有多道防线。比如有支撑框架结构，柱子至少应能单独承受1/4的总水平力。 框架结构的楼层平面次梁的布置，有时可以调整其荷载传递方向以满足不同的要求。通常为了减小截面沿短向布置次梁，但是这会使主梁截面加大，减少了楼层净高，顶层边柱也有时会吃不消，此时把次梁支撑在较短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子。 3.钢结构构件的截面选取 结构布置结束后，需对构件截面作初步估算。主要是梁柱和支撑等的断面形状与尺寸的假定。