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GBT 22395-2008 锅炉钢结构设计规范PDF文本

ICS27.060.30J98中华人民共和国国家标准GB/T22395一2008锅炉钢结构设计规范Specification for design of boiler steel structures2008-09-26发布2009-03-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局数码防伪中国国家标准化管理委员会发布筑素衬网Z沁.ET
GB/T22395-2008目次前言……I1范围…12规范性引用文件23符号和缩略语…4一般要求………35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27作用及其效应组合……98静力分析……199梁的设计………2010柱的设计351支撑系统的设计………………5612连接设计6113锅炉钢结构抗震构造措施及有关要求7614刚性梁设计………15锅拉平台楼的设筑索忆…S…州8016锅炉钢结构的防锈、防腐蚀处理……………82筑素衬网Z沁.ET
GB/T22395-2008前言本标准是在JB/T6736一1993《锅炉钢构架设计导则》和JB5339一1991《锅炉构架抗震设计标准》基础上重新制订而成。本标准与JB/T6736一1993和JB5339-1991相比，主要变化如下：一在《锅炉钢构架设计导则》(JB/T6736一1993)和《锅炉构架抗震设计标准》(JB5339一1991)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计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；一按承载能力极限状态设计，修订了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：一增加了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；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素才从J.NE本标准由全国锅炉压力容器标准化技术委员会(SAC/TC262)提出并归。本标准起草单位：中国钢结构协会锅炉钢结构分会、上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。1Z.ZC.ET
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GB/T22395一2008锅炉钢结构设计规范1范围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。2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。GB/T700碳素结构钢(GB/T700一2006，IS0630:1995,Structural steels一Plates,wide flats,bars,sections and profiles,NEQ)GB/T1228钢结构用高强度大六角头螺栓[GB/T1228-2006,IS07412:1984,Hexagon boltsfor high structural bolting with large width across flats (short thread length)-Product grade C-Property classes 8.8 and 10.9,NEQ]GB/T1229钢结构用高强度大六角螺母(GB/T1229一2006，IS04775:1984,Hexagon nuts forhigh strength structuralbolting with large width across flats-Product grade B-Property classes8and1o,NEQ)'可E系州2UL8aBGB/T1230钢结构用高强度垫圈(GB/T1230一2006，ISO7416:1984,Plain washers,chamfered,hardened and tempered for high strength structural bolting,NEQ)GB/T1231钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件GB/T1591低合金高强度结构钢GB/T36321钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副GB/T5117碳钢焊条GB/T5118低合金钢焊条GB/T5313厚度方向性能钢板GB50009筑结构荷载规范GB50011筑抗震设计规范GB50017一2003钢结构设计规范GB50205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、FEk—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—弯矩；N一轴心力；P一高强度螺栓的预拉力；安全阀反冲力；Q—撬力：1筑Z.ZC.E1
GB/T22395-2008S一作用效应组合设计值；S:一地震作用效应；S一作用、荷载标准值的效应；R—支座反力；T一外施拉力；V一剪力；wk—一风荷载标准值；@o基本风压；0一正应力；0。一局部压应力；t—剪应力；y一挠度。3.2计算指标E一钢材的弹性模量；N、N、N一一个螺栓的抗拉、抗剪和承压承载力设计值；R—结构构件抗力的设计值；f-一钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值；,一钢材的抗剪强度设计值；f一钢材的端面承压强度设计值；,一锅材的屈服强度（或屈服社网J.N正f、f少、f一缧栓的抗拉、抗剪和承压强度设计值，f”、f:、f一对接焊缝的抗拉、抗剪和抗压强度设计值；f“一角焊缝的抗拉、抗剪和抗压强度设计值；f。一混凝土轴心抗压强度设计值。3.3几何参数A一毛截面面积；A。一净截面面积；—毛截面惯性矩；1。一—净截面惯性矩；S一毛截面面积矩；W一毛截面模量；W。—净截面模量；d一直径；d。一孔径；h一高度；h。一角焊缝的计算厚度；h一角焊缝的焊脚尺寸；—一截面回转半径；一长度或跨度；t一厚度；入—长细比。3.4计算系数及其他T一结构自振周期；2罚素衬网Z.沁.ET
GB/T22395一2008一高强度螺栓的传力摩擦面数目；α一水平地震影响系数；线膨胀系数；四边支承底板弯矩系数；B一三边或二边支承底板弯矩系数；P。一梁整体稳定的等效临界弯矩系数；B,一正面角焊缝的强度设计值增大系数；P:一高度之处的阵风系数；P。、P,一压弯构件稳定的等效弯矩系数；阝一高度之处的风阵系数；B,一折算应力的强度设计值增大系数；刀一调整系数；一高强度螺栓摩擦面的抗滑移系数；柱的计算长度系数；4,一风荷载体型系数；“一风压高度变化系数；一风荷载脉动增大系数；用于计算梁整体稳定的参数；—风荷载脉动影响系数；P.—一结构振型系数；S—结构阻尼比；p—轴心受压构件的稳定系数；,罩费赞酸贸幸平一组合值系数。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。本标准适用于抗展设防烈度为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(150℃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。3筑素衬网Z沁.ET
GB/T22395-20084.10除另有规定外，锅炉钢结构的结构重要性系数Y。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（设计基本地展加速度）；e)设计地展分组；f)场地类别；g)工作温度。4.12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Q235钢和Q345钢，其质量标准应分别符合GB/T700和GB/T1591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50mm且承受沿板厚方向的拉力时，其材质应符合GB/T5313中Z15级的规定。5.5顶板板梁板厚大于40mm时，宜要求原材料以正火状态供货。5.6地脚锚栓可选用Q235钢或Q345钢。5.7高强度螺栓连接副应符合GB/T1228、GB/T1229、GB/T1230、GB/T1231或GB/T3632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/mm2)抗拉强度/(N/mm2)洛氏硬度/HRC8.8s45,35≥660830103024~31螺栓10.9S20MnTiB,40B,35VB≥9401040~124033~39大六角头高强度螺栓8H35≤22连接副螺母10H45,35,15MnVB≤28垫圈35~45HRC45,3535~45螺栓10.9s20MnTiB≥9401040~124033~39扭剪型高强度螺栓螺母10H45,35,15MnVB≤28连接副垫圈35~45HRC45,3535~455.8手工焊接采用的焊条应符合GB/T5117或GB/T5118的规定。自动焊接或半自动焊接采用的焊丝和相应的焊剂应符合现行国家标准的规定。5.9钢材的强度设计值应按表2和表3采用。4Z.ZC.ET
GB/T22395-2008表2钢材的强度设计值单位为牛每平方毫米钢材抗拉、抗压和抗弯f抗剪人~端面承压（刨平顶紧）f牌号厚度或直径/mm≤16215125325>16~40205120325Q235钢>40~60200115325>60-100190110325≤16310180400>16~35295170400Q345钢>35~50265155400>50~100250145400注：表中厚度是指计算点的钢材厚度，对轴心受力构件是指截面中较厚板件的厚度。表3钢铸件强度设计值单位为牛每平方毫米钢号抗拉、抗压和抗弯f抗剪f端面承压（刨平顶紧）f。ZG200-40015590260ZG230-450180105290ZG270-500210111203255.10焊缝的强度设计值应按表4采用。小灯J256.NEI表4焊缝的强度设计值单位为牛每平方毫米构件钢材对接焊缝角焊缝焊缝质量为下列等级焊接方法和焊条型号厚度或直径/牌号抗压f:时，抗拉∫抗拉、抗压抗剪f:mm和抗剪∫？一级/二级三级≤16215215185125160自动焊、半自动焊和>16~40205205175120160E43型焊条的手工焊Q235钢>40~60200200170115160>60~100190190160110160≤16310310265180200自动焊、半自动焊和>16~35295295250170200Q345钢E50型焊条的手工焊>35~50265265225155200>50~100250250210145200注1：自动焊和半自动焊所采用的焊丝和焊剂，应保证其熔敷金属的力学性能不低于现行国家标准中相关的规定。注2：焊缝质量等级应符合GB50205的规定。其中厚度小于8mm钢材的对接焊缝，不应采用超声探伤确定焊缝质量等级。注3：对接焊缝抗弯受压区强度设计值取，抗弯受拉区强度设计值取f厂。注4：表中厚度是指计算点的钢材厚度，对轴心受力构件是指截面中较厚板件的厚度。5理筑素衬网Z.ZC.T
GB/T22395-20085.11螺栓连接的强度设计值应按表5采用。表5螺栓连接的强度设计值单位为牛每平方毫米普通螺栓锚栓承压型连接高强度螺栓螺栓的钢材牌号（或性能C级螺栓A级、B级螺栓等级)和构件的钢材牌号抗拉抗剪承压抗拉抗剪承压抗拉抗拉抗剪承压公ffAfR4.6级1701404.8级普通螺栓5.6级2101908.8级400320Q235钢140锚栓Q345钢180承压型连接8.8级400250高强度螺栓10.9级500310Q235钢305405470构件Q345钢385510590注1：A级螺栓用于d≤24mm和L≤10d或L≤150mm(按较小值)的螺栓；B级螺栓用于d>24mm和L>10d或L>50mm按较小值)的螺栓，为公称直径，江为螺杆公称长度。了C注2：A级、B级螺栓孔的精度和孔壁表面粗糙度，C级螺栓孔的公差和孔壁表面粗糙度，均应符合GB50205的规定。5.12单面连接的单角钢以及施工条件较差的高空安装焊缝，其强度设计值应乘以相应的折减系数，折减系数应按表6采用。表6强度设计值折减系数结构构件或连接情况折减系数按轴心受力计算强度和连接0.85等边角钢0.6+0.0015λ且≤1.0单面连接的单角钢按轴心受压计算稳定性短边相连的不等边角钢0.5+0.0025λ且≤1.0长边相连的不等边角钢0.70无垫板的单面施焊对接焊缝0.85施工条件较差的高空安装焊缝0.90注1：入为长细比，对中间无联系的单角钢压杆，应按最小回转半径计算，当入<20时，取1=20。<>注2：当几种情况同时存在时，折减系数应连乘。5.13钢材和钢铸件的物理性能指标应按表7采用。表7钢材和钢铸件的物理性能指标弹性模量E/(N/mm2)剪切模量G/(N/mm2)线膨胀系数a(以每℃计)质量密度p/(kg/m)206×10379×10312X10-678505.14当使用材料与设计不符时，设计者需对代用材料进行审核。代用材料以不降低产品质量为前提，应遵循以下规定：6筑素村网Z.Z沁.T
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