玻璃生產(chǎn)線熔化工段柱網(wǎng)布置的設計要點

玻璃生產(chǎn)線熔化工段柱網(wǎng)布置的設計要點

1聯(lián)合車間柱網(wǎng)布置的確定目前，隨著建筑材料的快速發(fā)展，聯(lián)合車間混凝土結(jié)構(gòu)的建筑設計在玻璃生產(chǎn)線的設計過程中占了很大一部分。廠房的建筑結(jié)構(gòu)設計應遵循抗震概念設計的要求,明確建筑平面、立面和豎向剖面的規(guī)則性,考慮它的抗震性能及經(jīng)濟合理性,結(jié)構(gòu)體系應具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑的設計理念,側(cè)重兼顧玻璃生產(chǎn)線生產(chǎn)工藝的特殊性、改擴建的必然性來進行。柱網(wǎng)布置是車間施工圖設計的開篇之舉,特別是涉及玻璃生產(chǎn)工藝關鍵部分的聯(lián)合車間熔化工段柱網(wǎng)定位首當其沖成為柱網(wǎng)布置的重中之重。玻璃廠聯(lián)合車間因其廠房規(guī)模大,主要熱工設備(如熔窯等)及其附屬設備,如窯頭料倉、投料機、助燃風機、微調(diào)風機、池壁冷卻風機的布置及與它們相連的管路走向相當復雜,因此,聯(lián)合車間土建設計中柱網(wǎng)布置既要滿足建筑設計規(guī)范,又要充分考慮其工藝設施布置及工藝操作空間的特殊性,同時要為今后可能實施的改造擴建提供可行性。聯(lián)合車間熔化工段是生產(chǎn)線最復雜的工段,對熔化工段柱網(wǎng)的布置要充分考慮的因素必然較多,本文主要談談筆者多年來熔化工段柱網(wǎng)布置的設計及現(xiàn)場駐廠工作經(jīng)驗,以供同行參考。2連接部門的柱網(wǎng)配置2.1完善底柱柱網(wǎng)的布置窯底柱柱網(wǎng)布置圖見圖1。支承熔窯的窯底柱柱網(wǎng)布置的原則為:(1)沿熔窯縱向柱距考慮小爐間距及支承窯頂鋼立柱間距;(2)沿熔窯橫向柱距考慮熔窯鋼結(jié)構(gòu)主橫梁允許跨度(經(jīng)濟合理)、煙道寬度、熔窯荷載分布均勻情況。在窯底柱柱網(wǎng)布置前一定要清楚窯底柱結(jié)構(gòu)受力情況,熔窯的水平力(熔窯拱腳的水平力和玻璃液對池壁的推力)是通過熔窯鋼立柱、鋼次梁、鋼主梁傳至混凝土窯底柱柱頂;窯底結(jié)構(gòu)豎向力直接由鋼次梁、鋼主梁傳至混凝土窯底柱柱頂。弄清力的傳遞途徑,我們下一步的設計才能做到有理有據(jù),不失偏頗。另外,設計者還要做到原則性和靈活性的統(tǒng)一。筆者在南河長紅2×600t/d浮法玻璃工程設計中,考慮到生產(chǎn)線采用發(fā)生爐煤氣作為燃料,在布置煤氣煙道的窯底柱時,窯頭橫向第1排中間2根柱各向熔窯中心線偏約400mm(要根據(jù)具體情況而定),使煙道布置通暢,減小煙氣阻力,以保證窯爐專業(yè)所需的煙氣流速,此線已成功投入生產(chǎn)運行,此方案已在后續(xù)的設計中得到了廣泛運用和推廣。2.2熔窯鋼結(jié)構(gòu)平面位置及高度支撐窯頭料倉的4根混凝土柱見圖1中KZ1,其作用應考慮以下幾點:(1)首先要保證窯頭料倉的安全與穩(wěn)定性要求。為保證日熔化量,料倉的容量有一定的要求,很多玻璃廠要求料倉儲料重近150t。身為結(jié)構(gòu)設計人員,我們知道料倉在正常使用時,應具有良好的工作性能,有足夠的耐久性,它的安全等級宜與整個廠房結(jié)構(gòu)的安全等級相同。這就要求支撐它的鋼筋混凝土柱位置設置合理,盡量使料倉的水平投影在4根混凝土柱之內(nèi),否則建議采取必要的加強措施。(2)要考慮熔窯鋼結(jié)構(gòu)的平面位置及高度。窯爐鋼結(jié)構(gòu)是支撐熔窯體的骨架,其它的結(jié)構(gòu)及構(gòu)件不得破壞其受力的整體及合理性,那么與之較近的這4根混凝土柱定位時,設計者頭腦中一定明確這一點,另外還不能忽略鋼結(jié)構(gòu)隨窯體在正常工作中的膨脹空間要求。(3)要清楚窯頭的投料空間不能被占用,要保證窯頭處視野開闊,以便觀察熔窯內(nèi)溫度恒定情況。(4)因支撐窯頭料倉的4根混凝土柱受荷較大,又相對離蓄熱室、窯底柱較近,可供其作獨立基礎的空間較小,要考慮就其近設柱(圖中KZ2)以分散荷載,與KZ1一起做聯(lián)合基礎。2.3蓄熱室基礎與開發(fā)柱間凈距小爐蓄熱室外側(cè)的廠房柱應考慮以下幾點:(1)因蓄熱室基礎與廠房柱基礎受荷差異很大,為防止基礎不均勻沉降,要求將蓄熱室基礎與廠房柱基礎完全脫開,建議蓄熱室外墻與廠房柱間凈距大于1.2m。(2)廠房柱不能影響蓄熱室側(cè)墻處清灰口及蓄熱室外墻鋼立柱的設置(圖1中KZ3)。(3)廠房柱布置要脫開煙道,還要保證蓄熱室及煙道附近有足以使人通過的清灰通道。2.4有構(gòu)樓梯間柱與窯底柱間的框架體系設計(1)樓面有較大高差處宜設柱我們在做壓延玻璃生產(chǎn)線時,壓延機的輥子清理間與其相鄰功能房間的地面高差約400mm,房間的層高也有較大差別,宜在房間交界處設柱,這樣拉梁設置接近合理、簡便,減少了設計中許多繁文縟節(jié)。(2)熔窯冷卻部處,與窯底柱相鄰的廠房柱,在滿足結(jié)構(gòu)設計要求的前提下盡量遠離窯底柱。設此處廠房柱時,一方面要考慮工藝專業(yè)所布置微調(diào)風機管穿過及管道施工空間,另一方面也要考慮將來擴建要求(圖1中KZ4)。(3)聯(lián)合車間廠房內(nèi)樓梯間四角應設框架柱,形成閉合的框架體系。在樓梯間根據(jù)建筑踏步情況宜兩跑或三跑設置框架梁,以解決樓梯平臺、樓梯間采光窗布置的合理性與填充墻的穩(wěn)定性。3熟悉設計業(yè)務我們在建筑結(jié)構(gòu)施工圖設計時,頭腦之中不僅要有本專業(yè)的技術(shù)規(guī)程、規(guī)范和技術(shù)要求,還要熟悉所涉及的生產(chǎn)工藝流程、生產(chǎn)技術(shù)指標及當?shù)?/p>