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第43卷第3期
建筑结构
2(013年2月上
Building Structure
Feb.2013
某湿式储气罐改造结构设计
左晓明',张同亿,龚政
(1中国中元国际工程公司,北京100089:2北京中机一院工程设计有限公司,北京100044
摘要]在对50000m'湿式储气罐原有结构分析的基础上,提出了满足展览中心、演艺中心、电影博物馆民用建筑
功能要求的结构改造方案。进一步详细介绍了对支撑结构、原有竖向构件、屋面结构的具体改造方案。并根据规
范要求对结构进行分析计算,给出了相应的计算结果
关键词湿式储气罐:改造:支撑;格构柱;长细比:桁架
中图分类号:TU391,TU996.71文献标识码:A文章编号:1002-848X(2013)03-0108-04
Structural reformation design of a water-sealed gasholder
Zuo Xiaoming, /hang Tongyi, Gong /heng
(I China IPPR Internalional Engineering Corporation, Beijing 100089, China
2 Beijing CMFT Engineering Design Co, Itd, Reijing 100044, China
Abstract. Base on the analysis of 50 000m water-sealed gasholder, a suitable reformation scheme was put forward to meet
building funetional requirements for exhibition center, arls center, Iilm museum. Furthermore, Lhe specific reformation
support structu
original vertical elements and roof were introduced in detail. According to the code, the
analvsis and calculation were conducted and calculation results were listed out
Key words waler-sealed gasholder, relormalion, brace, Tubular laced column, slenderness ralio, Truss
湿式储气罐原结构简介
本项目储气罐为四塔结构,在充气状态下的剖
面见图1,直径约46m,最大顶部高度约49.68m。
~四塔立柱与各塔的上下环梁形成各塔的钢骨架
结构,外围为3mm厚钢板。水槽在充气状态下充满
水以封闭气体,外圈由18~6mm变厚度拼接焊钢板
L
构成,同样由顶部的环形梁进行加强,下部直接焊接
于底部钢板;底部钢板为由6mm厚钢板拼接而成直
径48500mm的圆形底板。气罐顶部为单层的网格
梁结构,平面布置图见图2,其中①,②杄件为122a,
注①杆较短
③杆件为22a,支撑系统杆件为L90x8
③①杆较长,至中间小环
储气罐结构改造方案及实现措施
图2储气罐顶梁平面布置图
根据储气罐现有条件,确定將3个储气罐分别
改造为展览中心、演艺中心、电影博物馆,3个建筑
高度均在20m左右,内部空间高、大、富于変化,层
四塔12导轨
48根立柱20
数为3~4层。以展览中心为例进行闻述。
根据以上要求,提出如下结构方案:将三塔与四
塔16导轨
32根立柱2100×
塔重叠升起,这榫便可形成约为20m高的建筑空
间,见图3。此方案主要基于以下几方面的考虑:
二塔20导轨
40根立柱2100×8
44000
(1)受力体系的要求。由于原储气罐工作时在
塔24导轨
气体向外的压力下为受拉体系,结构构件均非常纤
48根立柱2100
细;而在改造后整个结构变为在恒载、活载等作用下
24根立柱2?16a
的受压体系,并有抗侧力要求。重叠升起三塔、四
46D00
塔,可利用两层塔之间的空间,加固改造原有竖向构
图1储气罐原结构剖面图
作者简介:左晓明,高级工程师,Email:zuoxlalomilg@ipr.net。
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第43卷第3期
左晓明,等.某湿式储气罐改造结构设计
件,使其满足受压体系长细比要求
)建筑空间要求。对三塔、四塔进行重叠升
三塔
四塔构件
构件
起,可以在三塔、四塔中心位置进行下部支撑结构的
构建,相比单层升起能够使改造后的建筑内部空间
更大。
承托环
3)保温要求。在采取以上方案的情况下,可
在三塔、四塔之间的空间內填充保温材料,以解决纯
承托柱
钢外围护结构的保温难题
改造后的整体效果见图4。
图5承托结构节点
图6承托柱截面
三塔、四塔
格构柱填
水槽、一塔
保温材料?4300
二塔重叠
支承柱
图3储气罐改造结构方案
230
图7承托环梁截面
图4储气罐改造后整体效果
2.1承托结构设计
承托结构在考虑结构受力并结合建筑要求后,
确定用18根钢柱作为下部的承托竖向构件。由于
18根钢柱间隔为20,与三、四塔原有立柱无法对
图8竖向柱间支撑布置方案
位,所以在钢柱顶连接整圈的钢环梁,以承托上部的
范叫对柱长细比的要求。四塔立柱沿圆周共48根
三塔、四塔及屋顶传来的荷载。
三塔立柱沿圆周共32根,二者没有角度上的对应关
柱子的截面选型根据建筑的平面形状确定。圆
系,见图8。根据以上情况,采用以下方案:1)在.
形的建筑平面在笛卡尔坐标系内为全对称形状,因塔内侧新加立柱,位置对应四塔原有立柱,为沿国周
此要求柱两个方向的刚度基本相同而在柱面坐标48根,截面采用热轧窄翼缘H型钢HN200b;2)在
系内,柱子的环向刚度可较径向刚度略小。根据上四塔原有立柱与三塔新加立柱之间加腹杆,使二者
述分析采用箱形截面钢柱作为承托结构竖向构件。
组成格构柱。具体结构布置情况见图9,10。
环梁选型考虑受力要求。上部结构在抗側力及
竖向荷载作用下均对环梁有扭矩作用,因此环梁确
定采用箱形截面。钢柱、环梁截面见图5~7,承托
四塔原有立
三塔新
三原加立柱
结构三维图见图8
有立柱
2.2三塔、四塔竖向构件改造设计
塔新加立柱
四塔立柱为120a的热轧工字钢,三塔立柱为
三塔原有立柱
三塔新加立柱
2L100角钢组合槽形截面,二者长细比远远小于规
图9三、四塔立柱对应关系
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