高爐出鐵場廠房結構的製作方法
2023-05-31 10:36:31
專利名稱：高爐出鐵場廠房結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種工業用建築，具體地說是一種高爐出鐵場廠房結構。
現有的高爐出鐵場廠房多採用其廠房柱軸線平行或近似平行於高爐出鐵口出鐵方向的縱向布置。主要特點是它與高爐為分體設計，即出鐵場廠房結構與高爐本體結構是相互獨立的。其目的是為了避免高爐與出鐵場廠房兩者基礎之間的沉降差對出鐵場廠房的不利影響。但這樣一來就需要在高爐框架柱之外另立廠房柱，使高爐與其出鐵場廠房之間產生較大的距離，從而減小了吊車使用範圍，吊車無法服務於高爐出鐵口周圍，同時造成了鐵水溝長度增加，出鐵口附近工作空間狹小等問題。
本發明的目的在於避免上述現有技術中的不足之處，提供一種能夠縮小高爐與出鐵場廠房之間距離的高爐出鐵場廠房結構。
本發明的目的是通過以下措施來達到的廠房採用廠房柱軸線垂直或近似垂直於高爐出鐵口出鐵方向的橫向布置。廠房柱分為高列柱、低列柱兩種。高列柱與高爐的廠房側框架柱設置在同一軸線上，框架柱兼作該位置的高列柱，框架梁兼作託架，將部分屋架直接安裝在高爐框架上，使出鐵場廠房結構與爐體結構連成了一體。高爐框架作為高列柱間的固定支座，取代了高列柱側的柱間支撐。屋架與高爐框架相連端的上下弦節點板上的螺栓連接孔均為長圓形，構成使屋架能夠向上調整的可調式接頭，使其當高爐與低列柱之間的沉降差超出允許的設計控制值時，可上調屋架。防止了因屋架隨高爐框架下沉而對廠房低列柱產生的水平推力，導致低列柱向外傾斜，並承受附加彎曲應力。解決了高爐與出鐵場廠房之間的沉降差問題，使其兩條軌梁分別安裝在高、低列柱側的橋式起重機能沿廠房軸線方向正常運行。
本發明高爐出鐵場廠房結構與現有技術相比所具有的優點是1.解決了長期以來沒有解決的高爐與出鐵場之間的沉降差問題，將出鐵場廠房結構與爐體結構連成了一體，廠房受力合理;2.將出鐵場廠房比現有技術的出鐵場廠房靠近了高爐3米，從而擴大了吊車使用範圍，縮短了鐵水溝的長度;3.廠房橫向布置及高爐側廠房柱的減少擴大了出鐵口附近的工作空間;4.節約鋼材、縮短施工期限。
下面結合附圖對本發明的實施例作進一步詳細地描述。
圖1是本發明高爐出鐵場廠房結構的平面布置圖。
圖2是圖1的A-A剖視圖。
圖3是圖1的B-B剖視圖。
圖4是本發明高爐出鐵場廠房結構的可調式接頭。
圖5是圖4的C-C剖視圖。
圖1、2、3所示為本發明的高爐出鐵場廠房結構，它由兩座廠房2和兩座披屋23共同構成。每座廠房2包括高列柱9、低列柱10、託架11、柱間支承12、屋架13、可調式接頭14和氣樓22。披屋23的安裝利用了高爐1兩側的兩座廠房2的高列柱9和高爐框架4，其結構為現有技術中已知的披屋結構。由圖可知，廠房2為橫向布置，其高、低列柱的軸線7、8垂直於高爐出鐵口3的出鐵方向。高列柱9與高爐1的廠房側框架柱5設置在同一軸線7上。託架11將高列柱9的上端兩兩相連，框架柱5兼作該位置的高列柱，框架梁6兼作託架。高爐框架4作為高列柱9間的固定支座，起柱間支撐作用。分布在軸線8上的低列柱10與高列柱9一一對應，它們的上端同樣通過託架11兩兩相連。低列柱10側有一個柱間支撐12，它可以安裝在任意兩個低列柱之間。屋架13的兩端分別安裝在其跨度兩側的高列柱9、低列柱10、託架11和高爐框架4上。屋架13用螺栓加託座或其它已知的方式與高列柱9、低列柱10和託架11相連。屋架13與高爐框架4的連接採用可調式接頭14。屋架13上均布有數個與廠房高、低列柱軸線7、8相垂直的氣樓22，其中之設置在出鐵口3的上方。
可調式接頭14的結構如圖4、5所示。屋架13與高爐框架4相連端的上弦節點板15和下弦節點板16上的螺栓17的連接孔均為長圓形，在上、下弦節點板15、16之間設有一連接兩節點板的豎杆18，下弦節點板16的下部為一水平面，與屋架13相連的高爐框架4上相對於每一屋架13設有一用以承受其架13的剪切力的託座19，託座19的下方裝有牛腿20。調節時，在牛腿20上放一千斤頂21，千斤頂21的頂杆通過下弦節點板16下部的水平面向上頂升屋架13。上、下弦節點板15、16上長圓孔的可調長度L根據屋架13的設計上調量而定，其位置應使安裝時安裝螺栓17位於長圓孔的最上端，以保證它的最大上調量。
要確定屋架13的設計上調量亦即屋架上、下弦節點板15、16上長圓孔的可調長度L值，首先，可根據所建高爐區域地質報告並按《建築地基基礎設計規範》確定出高爐1與出鐵場廠房低列柱10之間的沉降差總量V。然後，確定高爐1與低列柱10之間沉降差的設計控制值亦即允許沉降差△。如圖2所示，在高爐框架柱5、屋架13與低列柱10構成的排架平面內，低列柱10的剛度遠小於屋架13的剛度。在高爐1也即框架柱5與低列柱10之間的沉降差所導致的屋架13對低列柱10的水平推力作用下，低列柱10將由於彎曲變形而產生水平位移。兩者之間的沉降差越大，低列柱10的水平位移越大。低列柱10水平位移的結果增大了安裝在廠房2兩側的橋式起重機24軌梁之間的距離，最終將影響起重機24的正常運行。因此沉降差控制值△主要受低列柱10側起重機24軌道上翼緣標高處保證起重機24正常運行所允許的水平位移控制值的限制。該值可根據《起重機設計手冊》及起重機檢測標準分析得出。另外，柱子的變形與其自身的剛度有關，所以在低列柱10的斷面尺寸亦即自身剛度確定後，就可採用平面力學的方法建立沉降差控制值△、低列柱10的剛度及水平位移控制值之間的關係，計算出高爐1與廠房低列柱10之間的沉降差控制值△。
在高爐1與廠房低列柱10之間的沉降差總量V、沉降差控制值△均已確定後，屋架13的設計上調量或者說屋架13上、下弦節點板15、16上長圓孔的可調長度L的確定可歸納為以下兩種1.當V＜△時，在設計上考慮可能上調屋架13的連接結構，此時屋架13的設計上調量也即L＝40毫米。
2.當V＞△時，設計上應考慮可將屋架13上調(V-△)值的連接構造即L＝(V-△)。施工結束時亦按(V-△)值上調屋架13。但如果(V-△)＜40毫米，則按L＝40毫米設計。
當需要上調屋架13時，首先將安裝螺栓17旋鬆，再將千斤頂21放在牛腿20上，通過下弦節點板16下端的水平面向上頂升屋架13。屋架13上升後，在託座19上加上與屋架13的上調量等高的墊塊，並將其與託座19焊接成一體。然後，取下千斤頂21，擰緊安裝螺栓17。將所有與高爐框架4相連的屋架13，按上述方法一一上調後，整個調整工作結束。
權利要求
1.一種高爐出鐵場廠房結構，根據高爐出鐵口的個數可由一座或兩座廠房構成，每座廠房包括廠房柱、託架、柱間支撐、屋架和氣樓，其特徵在於廠房[2]採用廠房柱軸線[7]、[8]垂直或近似垂直於高爐出鐵口[3]出鐵方向的橫向布置；廠房柱分為高列柱[9]、低列柱[10]兩種，高列柱[9]與高爐[1]的廠房側框架柱[5]設置在同一軸線[7]上，框架柱[5]兼作該位置的高列柱，框架梁[6]兼作託架；部分屋架[13]直接與高爐框架[4]相連，屋架[13]與高爐框架[4]相連端的上弦節點板[15]和下弦節點板[16]上的螺柱[17]的連接孔均為長圓形，構成使屋架[13]能夠向上調節的可調式接頭[14]。
2.根據權利要求1所述的高爐出鐵場廠房結構其特徵在於所述的可調式接頭[14]在其開有長圓孔的上弦節點板[15]和下弦節點板[16]之間設有一連接兩節點板的豎杆[18]，下弦節點板[16]的下部為一水平面，高爐框架[4]上用以承受屋架[13]剪切力的託座[19]的下方沒有牛腿[20]，調節時在牛腿[20]上放一千斤頂[21]，千斤頂[21]的頂杆通過下弦節點板[16]下部的水平面，向上頂升屋架[13]。
3.根據權利要求1或2所述的高爐出鐵場廠房結構其特徵在於所述的屋架[13]上均布有數個與廠房高、低列柱軸線[7]、[8]相垂直的氣樓[22]，其中之一設置在高爐出鐵口[3]的上方。
全文摘要
本發明公開了一種高爐出鐵場廠房結構；解決了高爐(1)與出鐵場廠房(2)之間的沉降差問題。廠房(2)採用廠房柱軸線(7)、(8)垂直或近似垂直於高爐出鐵口(3)出鐵方向的橫向布置，高列柱(9)與高爐(1)的廠房側框架柱(5)設置在同一軸線(7)上，框架柱(5)兼作該位置的高列柱，框架梁(6)兼作託架，將屋架(13)與高爐結構連成了一體，縮小了廠房(2)與高爐(1)之間的距離，從而擴大了吊車的使用範圍，縮短了鐵水溝的長度，滿足了煉鐵工藝和生產的需要。
文檔編號E04H5/02GK1084566SQ93109138
公開日1994年3月30日 申請日期1993年8月5日 優先權日1993年8月5日
發明者張漢文 申請人:冶金工業部北京鋼鐵設計研究總院