GBT 22395-2008 锅炉钢结构设计规范.pdf

I C S2 7 0 6 0 3 0J9 8a 亘中华人民共和国国家标准G B T2 2 3 9 5-2 0 0 82 0 0 8-0 9 2 6 发布锅炉钢结构设计规范S p e c i f i c a t i o nf o rd e s i g no fb o i l e rs t e e ls t r u c t u r e s2 0 0 9 0 3 01 实施丰瞀粥零瓣訾箍攀瞥星发布中国国家标准化管理委员会促1”G B T2 2 3 9 5-2 0 0 8前言1 范围2 规范性引用文件3 符号和缩略语-4 一般要求5 材料、设计指标和结构(构件)变形的规定6 锅炉钢结构的布置-7 作用及其效应组合-8 静力分析-9 梁的设计1 0 柱的设计-1 1 支撑系统的设计-12 连接设计13 锅炉钢结构抗震构造措施及有关要求1 4 刚性梁设计-1 5 锅炉平台和楼梯的设计I6 锅炉钢结构的防锈、防腐蚀处理-目次，oo，o均胁弘盯卯跎刖置G B T2 2 3 9 5-2 0 0 8本标准是在J B T6 7 3 619 9 3 (j B T6 7 3 6-1 9 9 3)和锅炉构架抗震设计标准(J B5 3 3 9 1 9 9 1)的基础上，以现行的国家有关标准为依据，并考虑了锅炉钢结构的特殊性；明确了锅炉钢结构的基本自振周期汁算公式和阻尼比的取值；根据当前锅炉钢结构基本采用计算机进行静力分析的实际，采用平面和空间静力分析替代原来的以手工进行静力分析的内容；增加了叠梁的设计内容；按承载能力极限状态设计修订r 铰接柱底板的计算公式；明确了支撑系统的作用及布置原则；增加r 栓焊混合连接的内容；增加了高强度螺栓典型连接计算一节；一增加了连接节点处连接件的计算方法；增加了锅炉钢结构抗震构造措施及有关要求、刚性梁设计、锅炉平台和楼梯的设计以及锅炉钢结构的防锈、防腐蚀处理四章。本标准由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(S A C T C2 6 2)提出并归口。本标准起草单位：中国钢结构协会锅炉钢结构分会、E 海发电设备成套设计研究院。本标准主要起草人：李大生、贾天新、孙洪鹏、马炜言、王国鸿、王毅、叶国平、代庆生、李立人、孟宪国、程祯霖。本标准为首次发布。1 范围锅炉钢结构设计规范本标准规定了支承式和悬吊式锅炉钢结构的设计原则和方法。本标准适用于支承式和悬吊式锅炉钢结构的设计。G B T2 2 3 9 5-2 0 0 82 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。G B T7 0 0 碳素结构钢(G B T7 0 0-2 0 0 6，I S O6 3 0：1 9 9 5，S t r u c t u r a ls t e e l s-P l a t e s，w i d ef l a t s，b a r s，s e c t i o n sa n dp r o f i l e s，N E Q)G B T1 2 2 8 钢结构用高强度大六角头螺栓 G B T1 2 2 8-2 0 0 6，I S O7 4 1 2：1 9 8 4，H e x a g o nb o l t sf o rh i g hs t r u c t u r a lb o l t i n gw i t hl a r g ew i d t ha c r o s sf l a t s(s h o r tt h r e a dl e n g t h)一P r。d u c tg r a d eCP r o p e r t yc l a s s e s8 8a n d1 0 9，N E Q G B T】2 2 9 钢结构用高强度大六角螺母(G B T1 2 2 9 2 0 0 6，I s()4 7 7 5：1 9 8 4，H e x a g o nn u t sf o rh i g hs t r e n g t hs t r u c t u r a lb o l t i n gw i t hl a r g ew i d t ha c r o s sf l a t sP r o d u c tg r a d eB-P r o p e r t yc l a s s e s8a n d1 0，N E Q)G B T1 2 3 0 钢结构用高强度垫圈(G B T1 2 3 02 0 0 6，I S O7 4 1 6：1 9 8 4，P l a i nw a s h e r s，c h a m f e r e d，h a r d e n e da n dt e m p e r e df o rh i g hs t r e n g t hs t r u c t u r a lb o l t i n g，N E Q)G B T1 2 3 1钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件G B 1 1】5 9 1 低合金高强度结构钢G B T3 6 3 2 钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副G B T5 1 17 碳钢焊条G B T5】1 8 低合金钢焊条G B T5 3 1 3 厚度方向性能钢板G B5 0 0 0 9 建筑结构荷载规范G B5 0 0 1 1 建筑抗震设计规范G B5 0 0 172 0 0 3 钢结构设计规范G B5 0 2 0 5 钢结构工程施工质量验收规范3 符号和缩略语3 1 作用和作用效应F 一集中荷载；F。F。结构总水平、竖向地震作用标准值；G。一计算地震作用时，结构的等效总重力荷载代表值；M 一弯矩；N轴心力；P 一高强度螺栓的预拉力；安全阀反冲力；Q撬力；1G B T2 2 3 9 5-2 0 0 8s 作用效应组合设计值；s。一一地震作用效应；s。作用、荷载标准值的效应；R 一支座反力；丁外施拉力；V 剪力；m。风荷载标准值；基本风压；d正应力；吒局部压应力；r 剪应力；u挠度。3 2 计算指标E钢材的弹性模量；N?、N：、N：一个螺栓的抗拉、抗剪和承压承载力设计值R 一结构构件抗力的设计值；，钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值；，。钢材的抗剪强度设计值；。一钢材的端面承压强度设计值；钢材的屈服强度(或屈服点)；k 力、一螺栓的抗拉、抗剪和承压强度设计值；一、F、?对接焊缝的抗拉、抗剪和抗压强度设计值；仃角焊缝的抗拉、抗剪和抗压强度设计值；，。混凝土轴心抗压强度设计值。3 3 几何参数A毛截面面积；A，。净截面面积；卜毛截面惯性矩；，。净截面惯性矩；s一毛截面面积矩；w 毛截面模量；w。一净截面模量；一直径；d。、孔径；高度；。角焊缝的计算厚度；t角焊缝的焊脚尺寸；z 截面回转半径；z 长度或跨度；f 厚度；A 长细比。3 4 计算系数及其他7、结构自振周期；G B T2 2 3 9 5-2 0 0 8m高强度螺栓的传力摩擦面数目；“水平地震影响系数；线膨胀系数；四边支承底板弯矩系数；p 三边或二边支承底板弯矩系数；口。梁整体稳定的等效临界弯矩系数；口，正面角焊缝的强度设计值增大系数；p。：高度z 处的阵风系数；口p。压弯构件稳定的等效弯矩系数；口：一高度z 处的风阵系数；p 折算应力的强度设计值增大系数；r 调整系数；一高强度螺栓摩擦面的抗滑移系数；柱的计算长度系数；z。一风荷载体型系数；1：风压高度变化系数；一风荷载脉动增大系数；用于计算梁整体稳定的参数；v 风荷载脉动影响系数；9：结构振型系数；f 结构阻尼比；妒轴心受压构件的稳定系数；P。、P：梁的整体稳定系数；。承载力抗震调整系数；尘组合值系数。4 一般要求4 1为了在锅炉钢结构设计中贯彻执行国家现行标准，并考虑锅炉钢结构的特殊性，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，特制定本标准。4 2 锅炉钢结构要支承锅炉本体各部件，并维持它们之间的相对位置，还要承受风荷载、雪荷载和地震作用，以及其他设计单位提供并经锅炉设计单位同意作用在锅炉钢结构上的荷载。除特殊要求外，锅炉钢结构不考虑直接承受动力荷载。4 3 锅炉钢结构应采用以概率理论为基础的极限状态设计法，用分项系数设计表达式进行计算，按承载能力极限状态和正常使用极限状态设计。4 4 按承载能力极限状态设计锅炉钢结构时，应考虑荷载(作用)效应的基本组合，必要时应考虑荷载(作用)效应的偶然组合。按正常使用极限状态设计锅炉钢结构时，应考虑荷载(作用)效应的标准组合。4，5 抗震设防烈度为6 度及以上地区的锅炉钢结构，应进行抗震设计。本标准适用于抗震设防烈度为6 度9 度地区锅炉钢结构的设计。抗震设防烈度大于9 度时，应按相关规定执行。4，6 露天布置和紧身封闭的锅炉钢结构应进行抗风验算。4 7 构件应尽量避免高温(15 0 以上)作用，长期受到高温作用的构件，除选用合适的钢材外，还应对其采取必要的隔热或冷却措施。4 8 设于寒冷地区的锅炉钢结构，在设计时应采取措施提高钢结构的抗脆断能力。4 9 锅炉钢结构的节点无论采用何种连接形式，当节点视为刚性连接时，应符合受力过程中构件在节点处的交角不变的假定，同时连接应具有充分的强度承受交汇构件端部传递的所有最不利内力；当节点视为铰接时应使连接具有充分的转动能力，但能有效的传递横向剪力与轴心力。3G B T2 2 3 9 5-2 0 0 84 1 0 除另有规定外，锅炉钢结构的结构重要性系数y 0 取1 0。4 11锅炉钢结构设计时所需的自然环境条件有：a)基本风压值；b)地面粗糙度类别；c)基本雪压值；d)抗震设防烈度(设计基本地震加速度)；e)设计地震分组；f)场地类别；g)工作温度。4 1 2 锅炉钢结构在设计时应执行与用户签订的供货合同和技术协议，应与锅炉本体其他专业和其他设计单位密切配合，相互协调。5 材料、设计指标和结构(构件)变形的规定5 1为保证锅炉钢结构的承载能力和防止在一定条件下出现脆性破坏，应选用合适的钢材。锅炉钢结构的主要承重结构宜采用Q 2 3 5 钢和Q 3 4 5 钢，其质量标准应分别符合G B T7 0 0 和G B T1 5 9 1 的规定。当有可靠依据时，可采用其他牌号的钢材。5 2 主要承重结构的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度、冷弯试验和硫、磷含量的合格保证，对焊接结构还应具有碳含量的合格保证。5 3 重要的受拉或受弯的焊接结构构件中，钢材应具有常温冲击韧性的合格保证(B 级)。5 4 采用焊接连接的钢结构，当钢板厚度不小于5 0 m m 且承受沿板厚方向的拉力时，其材质应符合G B T5 3 1 3 中z 1 5 级的规定。5 5 顶板扳梁板厚大于4 0m i l l 时，宜要求原材料以正火状态供货。5 6 地脚锚栓可选用Q 2 3 5 钢或Q 3 4 5 钢。5 7 高强度螺栓连接副应符合G B T1 2 2 8、G B T1 2 2 9、G B T1 2 3 0、G B T1 2 3 1 或G B T3 6 3 2 的规定，其材料和力学性能见表1。表1高强度螺栓、螺母、垫圈的材料和力学性能力学性能类别性能等级推荐材料屈服强度(N r a m 2)抗拉强度(N m m 2)洛氏硬度 R C8 8 S4 5，3 56 6 08 3 0 10 3 02 4 3 l螺栓1 0，9 S2 0 M n T i B 4 0 B，3 5 V B9 4 010 4 0 12 4 03 3 3 9大六角头高强度螺栓8 H3 52 2螺母连接副i 0 H4 5，3 5。1 5 M n v B2 8垫圈3 5 4 5 H R C4 5，3 53 5 4 5扭剪型螺栓1 0 9 S2 0 M n T i B9 4 010 4 0 12 4 03 3 3 9高强度螺栓螺母1 0 H4 5，3 5，1 5 M n V B2 8连接副垫圈3 5 4 5 H R C4 5，3 53 5 4 55 8 手工焊接采用的焊条应符合G B T5 1 1 7 或G B T5 1