吴娟英

    ( 中石化上海工程有限公司，上海 200120)

    石化装置中钢框架-支撑结构设计探讨

    吴娟英

    ( 中石化上海工程有限公司，上海 200120)

    介绍了石油化工项目中钢框架的设计思路，结合某石油化工项目中聚合反应框架的结构设计，分析框架-支撑体系的钢结构构件布置，对工程中常见支撑形式的作用效果进行比较，对常用支撑截面的经济性作了初步探讨。

    石油化工；钢框架-支撑结构；柱间支撑；支撑截面

    本文结合某石油化工项目中的聚合反应框架，探讨大型钢结构框架-支撑结构体系中如何考虑结构布置与支撑优化等相关问题。

    1 工程概况

    某石油化工项目中的反应框架，该结构下部为混凝土框架结构，上部为钢构架，采用桩基基础。该单元长45.25m，宽34m，高44m，最大跨度为9m。两个主反应器(R-201、R-251)操作重分别为310t、273t，充水重分别为500t、438t，皆坐落在混凝土框架上；钢结构上较重的设备主要有E-206、E-256，分别为140t、150t。设计参数为：基本风压0.57 kN/m2；地面粗糙度为A类；抗震设防烈度为6度(第一组)；设计基本地震加速度为0.05g(g为重力加速度)。框架的三维结构示意图见图1。

    2 根据项目特点进行结构体系分析

    反应装置的钢框架结构体系一般采用框架-支撑结构体系，钢柱往往采用H型钢，钢柱的强轴与钢梁刚接；钢柱的弱轴与钢梁铰接，并在弱轴方向设置适当的支撑以增强该方向的刚度。根据笔者设计经验，弱轴方向设置支撑后的侧向刚度将会比强轴方向大，为保证结构平面两个方向的侧向刚度相近，可在强轴方向设置适量的竖向支撑。

    竖向支撑宜沿竖向连续布置。

    本工程中8m层的设备布置图见图2，两个较重的反应器设备R-201、R-251分别坐落在04、05轴和05、06轴之间。由于设备操作以及停产时检修抽芯的空间要求、检修通道的走向，可将钢柱的强轴方向设为东西向(指北针参见图2)，03、04轴和06、07轴之间设置柱间支撑，A轴钢结构立面图见图3所示(支撑宜设置在结构两侧，且左右对称)。

    根据条件限制，反应器以及边上两个设备D-201、D-251所在区域不能设置竖向撑，可将C轴的钢柱转90°，即南北向，如图4所示。同时，C轴与D轴间设置柱间支撑以保证侧向刚度要求。

    由于生产操作及检修要求，E轴上不能设置竖向支撑 ......