一种油枕支架及其改造方法_2

文档序号:9289152阅读:来源:国知局
地固定连接在两根立柱I之间;至少两层的油枕支架单元沿竖直方向层叠在一起;油枕支架的靠近地面的油枕支架单元的每根立柱I底部安装有连接板,且通过地脚螺栓固定在地面上;油枕支架还包括柱撑3 ;该柱撑3的两端均安装在同一层油枕支架单元上,且该柱撑3的两端分别固定在邻近的两根立柱I上,且该柱撑3与水平面构成一定角度;油枕支架的立柱1、支撑梁2以及柱撑3之间其中的两者连接或三者连接构成连接节点。
[0041]本实施例提供了上述油枕支架的改造方法,包括以下步骤:
[0042]步骤100:假设立柱1、支撑梁2、柱撑3均是由Q235钢制成;假设油枕支架顶部安装有油枕,该油枕包括储油柜以及两个格构柱6,每个格构柱6 —端安装在储油柜底部,另一端通过固定螺栓安装在油枕支架顶部的支撑梁2上;获取油枕支架的所有立柱1、所有支撑梁2以及所有柱撑3的尺寸;获取恒载值、活载值、以及储油柜荷载值,获取油枕动力系数;并假定恒载值、活载值以及储油柜荷载值均以线荷载方式加载在支撑梁2上;获取风荷载参数、地震信息以及荷载组合;然后根据获得的参数,安装结构力学的分析方法,计算得到油枕支架的所有连接节点的内应力参数;
[0043]本实施例中,由于立柱1、支撑梁2、柱撑3均是由Q235钢制成,因此,只要当一油枕支架的立柱1、支撑梁2、柱撑3所使用的材料的屈服强度和拉伸强度分别大于Q235钢的屈服强度和拉伸强度时,该油枕支架便可以通过本实施例所述的油枕支架改造方法进行改造。
[0044]本步骤中,风荷载参数包括基本风压值Wc1、地面粗糙程度、风荷载体型系数Us、以及风振系数βζ;步骤100包括:
[0045]根据地面粗糙程度,按照《建筑结构荷载规范GB50009-2012》中风压高度变化系数与地面粗糙程度对应表,确定风压高度变化系数Uz ;
[0046]然后计算得到油枕支架所受到的风荷载值Wk:
[0047]HusIizW00
[0048]进一步地,地震信息包括振型组合方法、振型数目、场地类别、设计地震分组、特征周期、多遇地震影响系数最大值、罕遇地震影响系数最大值、周期折减系数、结构的阻尼比、斜交抗侧力构件方向的附加地震数;
[0049]本步骤100还包括:
[0050]确定是否考虑偶然偏心以及是否考虑双向地震扭转效应;
[0051]然后基于获取到的地震信息以及确定是否考虑偶然偏心以及是否考虑双向地震扭转效应的情况,根据《建筑抗震设计规范GB50011-2010》通过查找对应表格和计算的方法,得到地震荷载值。
[0052]荷载组合根据《建筑结构荷载规范GB50009-2012》的规定进行选取。
[0053]具体地,荷载组合包括:
[0054]①1.35 X恒载值+0.7 X 1.4X活载值
[0055]②1.2 X恒载值+1.4X活载值
[0056]③恒载值+1.4 X活载值
[0057]④1.2 X恒载值+0.6 X活载值+ 1.3 X地震荷载值
[0058]⑤恒载值+0.5 X活载值+1.3 X地震荷载值
[0059]⑥1.2 X恒载值+1.4X风载值
[0060]⑦恒载值+1.4 X风载值
[0061]⑧1.2 X恒载值+1.4X活载值+0.6 X 1.4X风载值
[0062]⑨1.2 X恒载值+ 0.7 X 1.4X活载值+ 1.4X风载值。
[0063]荷载组合并不需要将上述9个荷载组合设计值都选取。本实施例中,荷载组合可以选取对油枕支架最不利的荷载组合效应设计值。
[0064]连接节点的内应力参数包括该连接节点的恒载值、活载值、以及该连接节点在地震荷载值和风载值作用下的内应力;
[0065]步骤100还包括根据油枕支架的所有连接节点的内应力参数、以及油枕支架的所有立柱I和所有支撑梁2的尺寸,按照结构力学分析方法分析出油枕支架的所有立柱I和所有支撑梁2的受力情况;
[0066]具体地,本实施例中,为了方便结构力学上的分析计算,步骤100还包括确定一零点,并以该零点引出的两条互相垂直、且均水平设置的矢量为X轴和Y轴,以该零点引出的竖直向上的矢量为Z轴,建立坐标系;
[0067]连接节点的内应力参数包括该连接节点的沿X轴方向上的地震荷载X向标准内应力值、该连接节点的沿Y轴方向上的地震荷载Y向标准内应力值、该连接节点的沿X方向上的风荷载X向标准内应力值、该连接节点的沿Y轴方向上的风荷载Y向标准内应力值、该连接节点在恒载作用下的恒载标准内应力、该连接节点在活载作用下的活载标准内应力;
[0068]然后,步骤100还包括根据油枕支架的所有连接节点的地震荷载X向标准内应力值、地震荷载Y向标准内应力值、风荷载X向标准内应力值、风荷载Y向标准内应力值、恒载标准内应力、活载标准内应力、以及油枕支架的所有立柱I和所有支撑梁2的尺寸,按照结构力学分析方法分析出油枕支架的所有立柱I和所有支撑梁2的受力情况;
[0069]步骤200:根据计算得到的油枕支架的所有连接节点的内应力参数,对油枕支架的所有立柱I的长细比和宽厚比进行验算,并判断油枕支架的各立柱I的长细比和宽厚比是否满足《钢结构设计规范GB50017-2003》的要求;
[0070]本实施例中,步骤200包括:根据油枕支架的所有立柱I和所有支撑梁2的受力情况,以及各立柱I和各支撑梁2的截面尺寸,根据《钢结构设计规范GB50017-2003》选取适当的模型和公式,验算油枕支架的所有立柱I和所有支撑梁2的截面尺寸是否满足《钢结构设计规范GB50017-2003》的要求。
[0071]具体地,本步骤200包括:根据油枕支架的所有立柱I和所有支撑梁2的受力情况,以及各立柱I和各支撑梁2的尺寸情况,根据《钢结构设计规范GB50017-2003》选取适当的模型和公式,计算得到油枕支架的所有立柱I的长细比和宽厚比,然后根据《钢结构设计规范GB50017-2003》选取油枕支架的所有立柱I的容许长细比和容许宽厚比,然后分别判断油枕支架的每个立柱I的长细比是否大于该立柱I的容许长细比,并分别判断油枕支架的每个立柱I的宽厚比是否大于该立柱I的容许宽厚比,当油枕支架的一立柱I的长细比大于该立柱I的容许长细比,或者该立柱I的宽厚比大于该立柱I的容许宽厚比时,则判断该立柱I的长细比或宽厚比超限。
[0072]步骤300:当有立柱I的长细比或宽厚比不满足《钢结构设计规范GB50017-2003》的要求时,则在该立柱I和与该立柱I邻近的立柱I之间设置加强筋4 ;
[0073]本实施例中,该加强筋4水平地设置在该立柱I和与该立柱I邻近的立柱I之间,如图2-5所示。其中,图2和图4分别为图1所示的油枕支架的两侧面的框架的示意图。图3为在图2所示的框架上设置加强筋4的示意图。图5为在图4所示的框架上设置加强筋4的示意图。
[0074]为了使油枕支架更加安全可靠,步骤300还包括:
[0075]对油枕支架进行抗倾覆计算,具体地,对油枕支架进行抗倾覆计算包括:
[0076]计算油枕支架的倾覆力矩、抗倾覆力矩,并获取连接板用地脚螺栓的连接板用地脚螺栓实际数目,以及每个连接板用地脚螺栓的抗拉力设计值;
[0077]计算油枕支架不发生倾覆时所需要的连接板用地脚螺栓的连接板用地脚螺栓需用数目,当连接板用地脚螺栓需用数目大于连接板用地脚螺栓实际数目时,则判断该油枕支架会发生倾覆。
[0078]其中,倾覆力矩:MS=A ω kh
[0079]A—结构受风力面积;
[0080]ω k 一风荷载标准值;
[0081]h—风荷载力矩;
[0082]抗倾覆力矩:Mr/Y =Vb/ Y
[0083]V—基座抗拔力;
[0084]b—结构宽度;
[0085]Y—安全系数一般取Y =2。
[0086]油枕支架不发生倾覆时所需要的连接板用地脚螺栓的连接板用地脚螺栓需用数目η:
[0087]n=Ms-MR/ Y /b/F
[0088]Ms一倾覆力矩;<
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