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1、化工厂土建设计结构专业培训观念：概念是基础方法是关键操作能力是直接表现土建的范围-CIVIL总图-PLOT PLAN建筑-ATCHITECTURE结构-STRUCTURE给排水-PLUMBING采暖通风空调-HVAC (HEATING, VENTILATION, AIR CONDITION)结构专业在化工厂设计中所处的地位辅助专业配合主导专业按要求（条件）实现被要求的功能化工厂设计中结构专业的特点责任大责任大-安全性要求高，设备贵重，投资大安全性要求高，设备贵重，投资大牵涉面广牵涉面广-专业内容多专业内容多相关的专业知识尽量多的掌握相关的专业知识尽量多的掌握-管道，设备，电管道，设备，电气仪表
2、，建筑，暖通，防火，防腐。气仪表，建筑，暖通，防火，防腐。难点多难点多-特种结构特种结构时间紧（赶工多）时间紧（赶工多）完工晚完工晚对经验要求高对经验要求高对概念要求高对概念要求高-解决问题的出发点解决问题的出发点单纯从结构专业的角度出发，所要做的工作内容地基基础设计-包括地基处理和基础设计，其中地基处理是难点，要求对土力学的基本概念清晰，对各种处理方法特点，适用性的掌握，更关键的是：经验的积累。上部结构设计-混凝土结构，钢结构。结构形式有各种各样。特种结构-很多相关专业的术语工艺：工艺：PROCESS PROCESS 总图：总图：PLOT PLANPLOT PLAN管道：管道：PIPING
3、PIPING 水道：水道：PLUMBINGPLUMBING设备：设备：MECHANICAL MECHANICAL 暖通：暖通：HVACHVAC仪表：仪表：INSTRUMENT INSTRUMENT 消防：消防：FIRE FIGHTINGFIRE FIGHTING电气：电气：ELECTRICAL ELECTRICAL 安全：安全：HSE HSE 土建：土建：CIVILCIVIL建筑：建筑：ARCHITECTUREARCHITECTURE结构：结构：STRUCTURESTRUCTURE设备术语静设备：塔器：tower 换热器：heat exchange容器：vessel 储罐：tank反应器：re
4、actor 工业炉：furnance烟囱：stack 火炬：flare动设备：压缩机：compressor 活塞式，离心式泵：pump风机：fan常见的结构形式钢筋混凝土框排架结构钢框排架结构-*塔设备基础储罐基础冷换设备和卧式容器基础管廊结构排气筒火炬塔架钢筋混凝土水池筒仓及造粒塔钢筋混凝土烟囱冷却塔结构压缩机及泵基础栈桥结构挡土墙结构结构概念体系第一讲一。结构的功能定义：结构实际上就是为实现建、构筑物的功能的骨架。包含两个方面的含义。结构的类型1.按建筑材料分：钢筋混凝土结构钢结构砌体结构（砖、砌块、石）木结构塑料结构薄膜充气结构2.按结构形式分：墙体结构墙体结构框架结构框架结构深梁结构深
5、梁结构筒体结构筒体结构拱结构拱结构网架结构网架结构空间薄壁（折板）结构空间薄壁（折板）结构钢索结构钢索结构3.按结构体型分：单层结构（单层工业厂房）多层结构（27层）高层结构（8层以上）大跨结构（4050米以上）结构要解决的问题1.服务2.抵抗3.材料4.构造5.经济什么样的结构是好结构？功能和结构骨架的有机统一，才是完美的结构。设计程序1.概念设计2.基础设计3.详细设计4.交付施工结构设计中的总体问题1.作用力2.材料3.承载力4.倾覆5.刚度6.地基结构上的作用力1.荷载：直接施加于结构，使结构产生内力效应。2.作用：由于某种原因使结构产生约束变形或外加变形，从而使结构产生内力效应。结构
6、材料力学性能：1.弹性和线弹性2.塑性和脆性3.延性4.强度结构承载力包括三个基本要求：1.承受可能出现的荷载或内力，不致于因为承载力不足而破坏。（包括因长细比过大而产生的失稳）2.倾覆3.变形和裂缝结构的倾覆1.结构的整体倾覆2.局部结构构件的倾覆结构的刚度和变形概念：结构（构件）的刚度是结构限制作用力产生变形的性质。1.抗轴力刚度：构件刚度形成结构刚度。2.抗弯刚度：构件刚度形成结构刚度。地基承载力沉降第二讲：结构的基本水平分体系和基本竖向分体系一。结构体系的组成：三部分：基本水平分体系 基本竖向分体系 基础体系作用板-梁体系1.梁：按支承条件：简支梁、悬臂梁、连续梁、交叉梁。按几何形状：
7、水平直梁、斜梁、曲梁。2.板：受弯构件。板和梁的区别结论3.板-梁体系楼盖五种体系：平板楼盖主次梁楼盖交叉梁楼盖密肋楼盖无梁（板柱）楼盖桁（网）架体系平面桁架（平面屋架）空间桁架（空间网架）受力特点框架体系定义：特点：梁柱间的连接为刚节点。梁端受有部分固端约束。柱须考虑二阶效应第三讲：钢结构概述一。钢材一。钢材1.1.结构用钢结构用钢Q235BQ235B、Q345BQ345B。钢材选择须考虑环。钢材选择须考虑环境温度和受荷载状况。境温度和受荷载状况。2.2.常用于结构构件的型钢。常用于结构构件的型钢。二。特点二。特点钢梁钢梁钢柱钢柱稳定是钢结构设计的一个核心问题。稳定是钢结构设计的一个核心问题
8、。三。连接包括：梁柱连接、主次梁连接、支撑与梁柱的连接、柱脚与基础连接。方法：焊接、高强螺栓连接。受力：铰接、刚接、半刚接。焊缝：角焊缝、对接焊缝。高强螺栓：从受力的极限状态：摩擦型、承压型从强度：10.9级、8.8级。制作材料不同。四。钢梁计算强度刚度整体稳定局部稳定五。拉、压杆（柱-压弯构件）稳定强度几个概念计算长度回转半径长细比化工、石油化工钢框架结构体系及节点设计一。钢结构的应用方面1.设备支架2.设备钢框架3.钢管廊4.操作平台5.塔平台二。常用材料1.热轧型钢：H型钢、T型钢、角钢、槽钢、工字钢2.钢管：无缝钢管、焊接钢管3.焊接H型钢4.热轧钢板、花纹钢板、钢格栅板5.普通螺栓、
9、高强螺栓三。常用材质1.碳素结构钢GB/T 700-2006中的Q235。有A、B、C、D四个等级。使用规定。2.低合金高强度结构钢GB/T 1591-2008中的Q345。有A、B、C、D、E五个等级。使用上的区别。3.从稳定理论来理解材料强度上区别。4.欧拉公式：N=EA/结构体系的建立一。从功能要求和概念设计的观点进行结构方案一。从功能要求和概念设计的观点进行结构方案的选择。的选择。二。结构形式二。结构形式钢框架钢框架钢管廊钢管廊钢排架钢排架钢桁架钢桁架钢塔架钢塔架三。钢框架的三种型式三。钢框架的三种型式1.1.纯框架纯框架2.2.单向支撑框架单向支撑框架3.3.双向支撑框架双向支撑框架
10、四。建立有侧移和无侧移框架的概念四。建立有侧移和无侧移框架的概念1.1.对刚度的影响对刚度的影响2.2.对稳定的影响对稳定的影响体现在框架柱的计算长度系数体现在框架柱的计算长度系数上。上。五。计算和构造上的建议1.纯框架梁柱节点：柱脚：计算方案：2.双向支撑框架梁柱节点：柱脚：计算方案：支撑形式：3.单向支撑框架梁柱节点柱脚：计算方案：支撑形式：六。侧移要求：顶点位移：概念。限值：H/500(民用建筑），H/300(化工）层间相对位移：概念。限值：h/400(民用建筑），h/250(化工）七。多层钢框架的抗震设计要求：1.不同楼面的刚度区别现浇混凝土楼面钢格栅板楼面设水平支撑的楼面八。钢结构的
11、节点设计1.柱脚设计铰接柱脚单向刚接柱脚双向刚接柱脚2.2.梁柱节点梁柱节点按受力能力分为：按受力能力分为：刚接节点刚接节点铰接节点铰接节点按连接方法分为：按连接方法分为：全焊接全焊接栓焊连接栓焊连接纯高强螺栓连接纯高强螺栓连接3.钢梁之间的连接：铰接连接刚接连接石油化工钢框架的抗震设计1.最大高宽比：6度和7度抗震时：7.58度抗震时：72.体系选用：优先选用：框架-支撑体系。石油化工钢框架的抗震设计一。楼层水平支撑的设置：1.楼面为钢-混凝土的组合楼面时：（混凝土楼板必须与钢梁有可靠支撑，一般采用抗剪栓钉）一般不需设水平支撑。如楼面有较大的开孔时，应在开孔区格内柱网内设水平支撑。-形成刚性
12、楼面的概念。2.楼面铺设钢板时（钢板与钢梁之间有可靠连接-焊接）：当楼面均布荷载标准值小于10KPa时，宜设水平支撑。当楼面均布荷载标准值大于10KPa，或有较大的集中荷载时，应设水平支撑。3.当楼面铺设钢格栅板时（钢格栅板为可拆卸的楼面），应设水平支撑。4.当各榀框架侧向刚度相差较大，柱间支撑设置又不规则时，应设水平支撑。5.柱间支撑宜布置在荷载较大的柱间，且在同一柱间上下贯通。钢框架的节点设计一.柱脚设计：1.刚接柱脚：双向刚接柱脚 单向刚接柱脚2.铰接柱脚二.梁柱连接节点1.刚接节点2.铰接节点三.梁梁连接节点1.铰接节点2.刚接节点四四. .单向刚接柱脚的设计单向刚接柱脚的设计1.1.
13、构造要求构造要求: :2.2.计算内容：计算内容：a.a.柱脚底板下混凝土基础的压应力柱脚底板下混凝土基础的压应力b.b.受拉侧螺栓的总有效面积受拉侧螺栓的总有效面积c.c.水平抗剪承载力水平抗剪承载力d.d.柱脚底板的厚度柱脚底板的厚度e.e.柱脚焊缝计算柱脚焊缝计算五.梁与柱强轴刚性连接节点设计1.计算内容：a.梁与柱连接在弯矩和剪力作用下的承载力b.在梁上翼缘标高处设置的柱水平加劲肋的厚度c.节点板域的抗剪强度六.梁梁的铰接节点设计1.计算内容a.连接板厚度的计算b.连接板与柱梁腹板焊缝的计算c.连接板与梁腹板三边围焊角焊缝的计算设计实例一。设计统一规定的要求1.设计规定的内容2.设计规定对设计的约束二。设计条件的阅读1.设计条件对功能的要求2.设计条件对结构的要求3.结构专业与提条件专业间的交流标准图的使用1.直爬梯2.斜梯3.栏杆4.平台铺板5.塔平台安全防护要求固定式钢梯及平台安全要求
