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石化設備及配件-
【網(wǎng)殼的優(yōu)點】
1、結構整體性好，剛度大，抗均勻及不均勻荷載(如臺風、不均勻雪荷載及頂面集中力等)的能力強。
2、網(wǎng)殼結構元件的最小厚度為8mm，使用壽命長。
3、蒙皮與網(wǎng)桿實現(xiàn)線接觸，因此表面成型好，有利于荷載的均勻傳遞。
4、蒙皮采用人字形排板，可將整塊規(guī)格板直接鋪設，比瓜皮式的排板可節(jié)約6-7%的鋼板，做到了既省工又省料。
5、網(wǎng)殼的安裝適用于罐壁采用正裝或倒裝的場合，當大直徑油罐采用自動焊接施工時，網(wǎng)殼可以在罐底板上與罐壁同時進行組焊，然后運用多個扒桿起吊將網(wǎng)殼整體提升就位。
【經(jīng)濟性】
在同等的條件下，直徑大于30m的油罐固定頂蓋，采用網(wǎng)殼比采用帶助球殼一般能節(jié)省用鋼20%~30%左右，直徑越大，效果越明顯。
網(wǎng)殼技術特點及說明隨著石油化工的飛速發(fā)展，油罐的生產(chǎn)制造越來越趨向大型化，對于容量大于10000M3的大型儲罐，用傳統(tǒng)的桁架拱頂結構來制造已不適應大跨度的要求，且罐頂鋼材用量大，安全性差。以網(wǎng)殼頂取而代之是儲罐大型化發(fā)展的必然趨勢。網(wǎng)殼頂是一種全新的專有技術，整個罐頂由網(wǎng)架和蒙皮組成。
網(wǎng)殼制作現(xiàn)場
短程線網(wǎng)殼
雙向子午線網(wǎng)殼
一、技術特點
l、網(wǎng)殼罐頂由于結構設計新穎，且強度高，抗變形好，較桁架拱頂節(jié)省鋼材。例如：一臺20000M3罐頂可節(jié)省鋼材20噸，一臺30000M3罐頂可節(jié)省鋼材50噸。
2、網(wǎng)殼頂為單跨度結構，不需任何內支撐，且跨度越大，經(jīng)濟指標越好。
3、正裝和倒裝的儲罐以及舊儲罐改造均可安裝網(wǎng)殼。網(wǎng)殼零部件全部在加工廠預制好，在安裝現(xiàn)場進行裝配。安裝工期短，一臺10000M3網(wǎng)殼使用10個專業(yè)安裝人員，10天即可竣工。
4、網(wǎng)殼為球面，外形十分美觀。
二、技術說明
（一）短程線網(wǎng)殼結構
1、短程線鋼網(wǎng)殼，應用于石油儲罐的頂蓋，體育館、展覽館的頂蓋，污水處理池頂蓋等工程項目中，該產(chǎn)品結構重量輕、鋼度大、受力性能好，美觀漂亮，抗震性能好等優(yōu)點。
鋼網(wǎng)殼由節(jié)點和短程線梁構成，短程線梁為工字形梁，梁與梁之間構成三角形結構，再通過節(jié)點形成網(wǎng)殼，將蒙皮板鑲嵌在網(wǎng)架結構中，并由壓條和螺栓鎖定。
網(wǎng)殼結構屬空間結構體系。以其空間剛度大、受力性能好、材料指標省、重量輕、抗震性能優(yōu)越等優(yōu)點從而被廣泛應用于各類大跨度結構中。
產(chǎn)品特點：
a．網(wǎng)殼結構受力性能好、空間剛度大，特別是抗震性能優(yōu)越。
b．網(wǎng)殼采用經(jīng)優(yōu)化設計的短程線桿系。
c．網(wǎng)殼采用承插式節(jié)點體系，安裝快速簡便，不需要大型吊裝設備，現(xiàn)場基本無焊接工作量。
d．網(wǎng)殼采用工廠化、定型化制作，精確度高、安裝后曲面平滑美觀。
e．與油罐壁板的連接采用螺栓連接，蒙皮板采用弱頂結構。
f．網(wǎng)殼為受力結構，蒙皮只作為維護結構，在使用過程中，若因蒙皮受腐蝕損壞，可只更換蒙皮板，不必換整個頂蓋。
g．與原板肋式頂蓋結構相比，可節(jié)省鋼材20-30%，直徑越大，效果越明顯。
2、網(wǎng)殼技術條件
(1)單層球面網(wǎng)殼頂，腐蝕余量1.5mm，最低環(huán)境溫度-47℃，設計溫度80℃；設計壓力：14701-490(Pa)；抗震設防烈度：7度；基本風壓600Pa;雪載：200Pa。
(2)網(wǎng)殼可承受荷載：
a.固定荷載；網(wǎng)架及其蒙皮的重力荷載
b.附加荷載；在罐頂水平投影面積上的附加設計荷載值大于1.2KPa;
(3)鋼網(wǎng)殼采用剛性節(jié)點
(4)鋼網(wǎng)殼球面網(wǎng)架的材料為Q235-B；蒙皮的材料為Q235-B，符合GB/T700-2006《碳素結構鋼》標準。
(5)桿件的鋼材按國家標準《鋼結構設計規(guī)范》GB50017-2003的規(guī)定執(zhí)行。
(6)網(wǎng)架設計與施工執(zhí)行《網(wǎng)架結構設計與施工規(guī)程》JGJ7-1991；《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2001；《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011-2010；《石油化工鋼結構工程施工及驗收規(guī)范》SH/T3507-2005.
3、網(wǎng)架工程驗收應提交的文件：
網(wǎng)架施工圖、竣工圖、設計計算書、施工組織設計所用鋼材及其他材料的質量證明書和試驗報告，網(wǎng)架的零部件產(chǎn)品合格證書和試驗報告，網(wǎng)架拼裝各工序的驗收記錄、焊縫質量和高強度螺栓質量檢驗資料，總拼就位后幾何
尺寸誤差和撓度記錄。
4、焊接網(wǎng)架節(jié)點、承插件及有關焊縫、其內部缺陷分級及探傷方法應分別符合國家現(xiàn)行標準《建筑鋼結構焊接技術規(guī)程》JGJ81-2002的規(guī)定。
注：罐壁邊緣槽鋼采用 [180即可。
(二) 雙向子午線網(wǎng)殼結構
1．產(chǎn)品結構
該網(wǎng)殼是一種耗鋼量低，結構可靠度高的空間結構，最適用于直徑為30m--60m的油罐固定頂蓋，在承外載能力相同的前提下，該網(wǎng)殼頂蓋比肋頂蓋節(jié)省鋼材20％--30％，與采用絞接的其它網(wǎng)殼相比本網(wǎng)殼無安裝累積誤差，罐
頂成形好，抗不均勻外壓方面具有明顯優(yōu)勢。該網(wǎng)殼適應罐壁采用正裝或倒裝的條件下完成網(wǎng)殼的現(xiàn)場組裝工作，是國內石化企業(yè)較為理想的產(chǎn)品。
(1)雙向子午線網(wǎng)殼頂蓋的設計荷載為能經(jīng)受1200Pa（120Kg／m2）正壓，達到國外油罐規(guī)范對固定頂?shù)氖芰σ蟆?br />
參數(shù)表直徑為30m-60m常用規(guī)格，用戶可以按表選取亦可按特定條件訂購（包括表中未列的直徑，有可吊掛荷載或有荷頂機集中荷載等）。
(2)本網(wǎng)殼結構是由兩組子午線相交而成，每根網(wǎng)桿為連續(xù)曲桿；曲率半徑均為球半徑，插件之間及插件與邊環(huán)梁之間采用剛性連接，因此安全可靠性強，頂畫形狀好。
(3)上下兩層網(wǎng)桿對網(wǎng)殼形狀有自律性（互相制約）桿件成形不合成者，無法組焊，從而保證了整個網(wǎng)殼的形狀及其座標的準確性。
(4)在技術開發(fā)中,吸取了國外采用鉸接的網(wǎng)殼頂蓋,在不均勻雪載下發(fā)生,整體失穩(wěn)破壞的教訓。雙向子午線網(wǎng)殼采用剛性節(jié)點,計算程序采用非線性理論,在中國建筑科學院進行了3種中型模型試驗,驗證了計算理論的準確性。
(5)本網(wǎng)殼的網(wǎng)桿均采用8毫米厚度以上不等邊角鋼在各種工況條件下,二十年免維護。
(6)網(wǎng)殼的所有零部件均在工廠內精密加工運往現(xiàn)場安裝。
(7)網(wǎng)殼采用Q235-AF不等邊角鋼，蒙皮與網(wǎng)桿實現(xiàn)線接觸，頂面形狀好。傳力可靠。
（三）鋁制短程線網(wǎng)殼
短程線鋁網(wǎng)殼（亦稱鋁圓頂）,應用于石油儲罐的頂蓋,體育館、展覽館的頂蓋，污水處理池頂蓋等工程項目中，該產(chǎn)品結構重量輕、鋼度大、受力性能好，美觀漂亮，抗震性能好等優(yōu)點。
鋁網(wǎng)殼由節(jié)點和短程線梁構成，短程線梁為工字形梁，梁與梁之間構成三角形結構，再通過節(jié)點形成網(wǎng)殼，將三角形鋁板鑲嵌在網(wǎng)架結構中，并由壓條和螺栓鎖定。覆蓋網(wǎng)架上面的鋁板稱為蓋，由防銹鋁制成，厚為1.2mm,工
字梁由6063鋁擠壓而成,能設計和制造直徑120m儲罐鋁網(wǎng)殼。
短程線型鋁網(wǎng)殼油罐頂蓋與鋼結構油罐頂蓋比較,具有下述優(yōu)點：
1．重量輕,僅為鋼結構重量的1/3。
2．抗腐蝕性能好,因為覆蓋在外表面的是防銹鋁,不需要噴漆或覆蓋涂料。
3．不需要保養(yǎng)維修，使用壽命在50～100年。
4．能適應極端的氣候條件,中東沙漠的高溫,太平洋島上的臺風（風速300㎏/㎡）、雪的負載,均能適應。
5．美觀漂亮，與鋼結構頂蓋工程造價相當。
6．一切部件均由工廠生產(chǎn)制造、現(xiàn)場安裝、不需要焊接。
三、產(chǎn)品的設計規(guī)范及執(zhí)行標準
設計、施工依據(jù)如下：
1、《鋼結構設計規(guī)范》GB50017-2003
2、《網(wǎng)架結構設計與施工規(guī)程》JGJ7-1991
3、《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2001
4、《建筑抗震設計規(guī)范》GB50011-2010
5、《立式圓筒形鋼制焊接油罐施工及驗收規(guī)范》GB50128-2005。
6、《石油化工立式圓筒型鋼制焊接儲罐設計規(guī)范》SH3046-1992。
7、《石油化工鋼結構工程施工及驗收規(guī)范》SH/T3507-2005.
8、《碳素結構鋼》GB/T700-2006
9、《碳鋼焊條》GB/T5117-1995
<一>網(wǎng)殼的一般計算原則：
1、網(wǎng)殼結構在直接和間接作用下的內力、位移及整體穩(wěn)定計算除工作荷載之外，還應根據(jù)具體情況包括地震、溫度變化、支座沉降及施工安裝荷載等效應。
1、網(wǎng)殼的永久荷載有:1）網(wǎng)殼自重;2）屋面材料的重力;3）吊頂材料的重力;4）設備管道的重力。
2、網(wǎng)殼結構的可變荷載有：1）屋面活荷載2）雪荷載；3）風荷載。
<二>網(wǎng)殼的設計及計算：
網(wǎng)殼的內力分析：
1、網(wǎng)殼是一個準柔性的高次超靜定結構。
2、目前網(wǎng)殼計算主要是考慮幾何非線性的有限單元法。
3、考慮與不考慮幾何非線性的有限單元法的區(qū)別在于前者考慮網(wǎng)殼變形對內力的影響。
4、網(wǎng)殼結構具有很強的非線性性能，抗震分析宜采用時程分析法。
5、雙層網(wǎng)殼符合下列條件之一者可不考慮溫度應力的影響：1）支座節(jié)點的構造允許網(wǎng)殼側移且其側移值等于或大于公式的計算值；2）周邊支承于獨立柱，且網(wǎng)殼在驗算方向跨度小于40m；3）支承網(wǎng)殼的柱在單位水平力作用
于柱頂時，柱頂位移大于或等于式公式的計算值。
<三>網(wǎng)殼的穩(wěn)定性：
1、網(wǎng)殼的穩(wěn)定性計算可采用非線性有限單元法，取結構剛度矩陣的行列式之值等于零作為確定臨界荷載的準則，即：det[K]=0
剛度矩陣[K]應包含所有的非線性因素，使det[K]=0的荷載即為臨界荷載{P}cr。
注意：在設計工作中需要引進臨界荷載的折減系數(shù)
不同的網(wǎng)殼不能用相同的折減系數(shù)
2、不符合上述條件時，網(wǎng)殼應考慮溫度應力的影響。設計中考慮的溫度應力情況一般有兩種：1）整個網(wǎng)殼有溫度變化；2）雙層網(wǎng)殼上下層有溫度差Δt。
3、網(wǎng)殼應按最不利的荷載效應組合進行設計。對于非抗震設計荷載效應組合應按現(xiàn)行國家標準《建筑結構荷載規(guī)范》（GB50009——2001）進行計算。
4、對抗震設計，荷載效應組合應按國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》（GB50011——2001）進行計算。
<四>網(wǎng)殼桿件及節(jié)點設計：網(wǎng)殼桿件的計算長度和容許長細比可按表1～3采用。
單層網(wǎng)殼桿件計算長度 表1
|
殼體平面內 |
殼體平面外 |
|
|
L |
雙層網(wǎng)殼桿件計算長度 表2
|
連接形式 |
弦桿 |
腹桿 |
|
|
支座腹桿 |
其他腹桿 |
||
|
螺栓球點 |
| |
| |
| |
|
焊接球結點 |
0.9| |
0.9| |
0.9| |
|
板節(jié)點 |
| |
| |
0.9| |
網(wǎng)殼桿件容許長細比 表3
|
網(wǎng)殼類別 |
壓桿 |
拉桿 |
|
|
靜荷載 |
動荷載 |
||
|
雙層網(wǎng)殼 |
200 |
300 |
250 |
|
單層網(wǎng)殼 |
150 |
300 |
250 |
計算程序經(jīng)過中國建筑科學研究院模型試驗并驗證其正確性。
