刘民昌
陕西恒信工程测试有限公司,咸阳 713800
摘要:防火隔墙常在工业厂房中出现。本文结合西安某新能源公司煤改气项目建设当中,H型钢柱梁连接节点,及其防火隔墙,厂房安全,社区安全,开发区安全提出质疑。借助前者研究成果,节点进入塑性后发生破坏的可能性,还有柱脚的不稳定,还有防火的等级偏低。随着采暖季的到来,2*100蒸吨/小时燃煤锅炉启用,加之关中地区地处地震断裂带上。抗震,防止灾害紧要关头,建议有关部门积极采取果断措施,防患于未然。
关键词: 防火隔墙-梁节点; 抗震性能; 防灾对策
1.存在问题
H型桁架式防火板组合剪力隔墙结构中端柱-过梁,侧梁需要可靠连接,墙-梁连接节点是结构体系中的重要组成部分。其抗震性能对结构的抗震性影响显著。近年来,国内外学者对组合结构连接节点的抗震性能研究多集中于钢管混凝土柱梁节点,但对墙-梁节点研究
较少。
1.1本文结合西安某燃煤锅炉改燃气项目防火隔墙抗震性能,进一步研究分析对策。参考已有陈伟刚,张会凯等团队研究成果:防火隔板组合剪力墙与H型钢梁节点,利用有限元软件ANSYS对防火隔墙的墙梁节点在拟静力工作情况下的受力性能进行系统研究,得到各节点试件的滞回能力,破坏特征等分析结果。并与试验结果进行对比,同时对钢梁单翼缘和竖向外肋板部位的应力分布进行分析,进一步揭示节点的破坏过程。
有限元计算分析所得的交应力,集中在钢梁上翼缘与外肋板对接位置处和竖向外肋板与桁架式防火板隔墙墙体端柱结合处。据此推测这两个位置在节点进入塑性后发生破坏的可能性较高。加载后期,钢梁单翼受压鼓曲,并相继发现有翼缘开裂现象,位移荷载级别上升,试件上翼缘表面在外肋板端部位置处断裂并扩展至钢梁。
1.2西安某新能源公司,煤改气建设的该防火隔墙高28.2米,跨宽24米,厚度91毫米。5根H型钢柱立于2*100蒸吨/小时燃煤锅炉和15*4蒸吨/小时天然气锅炉相邻各1米处,该厂房北邻另一4*100蒸吨/小时燃煤锅炉厂房。在冬季采暖期(西安每年11月15日至来年3月15日),6*100蒸吨/小时燃煤锅炉全部启用保障某开发区居民生活和企事业生产用气,供暖等,热能利用率60%多一点。15*4蒸吨/小时天然气锅炉采用中外合资企业日本技术苏州三浦工业生产,已于2020年6月20日调试完成投入生产,热能利用率95%左右。该厂房外墙保温层目前基本做完,厂房内供热管道保温层目前全部做完,初步验收未通过。该锅炉厂房内夏天热浪滚滚,如蒸桑拿。该厂房外墙和天然气加压站隔厂区道路相望,天然气加压站又和某大型军转民企业隔开发区道路相望。
如果防火隔墙出现故障,或者倒塌,后果不堪设想。该防火隔墙由某央企下属设计研究院设计结构,但无防火设计资质进行二次设计。由于造价低廉,施工企业购买防火材料时,本应防火材料供应厂家进行二次设计,专业队伍施工。施工企业在建材市场购买防火材料时发生扯皮,供货商只卖防火材料,别的什么也不会干。施工企业无耐之下,自己无防火设计,又是个人拿西安某民营三级资质企业,项目经理只是个傀儡角色,背后老板实际上是上级集团公司某领导,在土木工程监理工程师休假期间和“五。一”国际劳动节放假期间偷自仓促吊装焊接完成。
没有任何报验手续,没有隐蔽工程报验手续,以资料员不会做资料为借口换了6任资料员,表格用理论资料封皮私自复印签名字体代替,专业监理工程师发现问题上报总监代表发停工令,甲方以环保局提出节能减排为借口,晚完工一天,罚业主数十万元,决不能停工,边复试边施工!否则监理费用中止。监理也变为傀儡角色。目前15*4蒸吨/小时天燃气锅炉继续运行。土木工程监理工程师没有填字调离,过程资料留在电器安装监理手里观望。
1.3该防火隔墙存在的最大问题是5根H型钢柱没有生根。由于H型
钢柱立于厂房二层地面,距一层地面高5.95米。H型钢柱下为一根长24米,厚高80-100厘米左右的钢筋混凝土长梁,当年建厂时要满足3*100蒸吨/小时燃煤锅炉的荷载。设计采用化学锚栓置筋30厘米以上,但是,甲方提出梁体钢筋坚决不能钻孔时打断。采用红外射线放样定位没有资金预算,施工企业实际钻孔仅能达到设计的一半。施工企业趁着土木工程监理工程师休假和在“五。一”国际劳动节放假期间,甲方也不在现场,放样,隐蔽工程均未报验,私自施工,造成恶果。H型钢柱没有生根。如果冬季采暖期到来,燃煤锅炉启用后震动带来影响,还有自然地震影响,后果是可想而知的。墙倒,火灾,爆炸。。。。。。
1.4该防火隔墙存在的问题还有:设计防火隔墙耐火时间为2小时,H型钢柱,梁,钢材正常时耐火时间为15分钟,设计钢材要达到耐火时间1小时.防火涂料监理提出要和驻地消防单位配合见证做:和钢材防锈漆做相溶性复试,还有粘结强度,抗压强度,耐水性,膨胀倍数等复试,西安没有这方面资质检测单位,需要到北京做。经过施工单位请示甲方,因时间,费用等,没有条件做就罢了,但是防火涂料厚度要达到3毫米,实际仅刷了16桶防火涂料。监理提出厚度不够,不合格没有签字。理论上计算厚度仅为0.19毫米,防火等级大打折扣。墙倒,火灾,爆炸。。。。。。
2.对策和建议
H型桁架式防火板组合剪力隔墙,墙-梁连接节点,经过施工单位坡口满焊,按设计达到三级复试合格。
2.1防火隔墙柱梁节点在静力情况下,暂时稳定。那么随着冬季采暖期即将到来,距离仅1米的2*100蒸吨/小时燃煤锅炉运行震动受到影响。某新能源公司在厂房内外安装了防爆监控设备,24小时全天候值守,密切关注险情灾情。
2.2如果2*100蒸吨/小时燃煤锅炉震动带来的影响较大,同时叠加了(1) H型钢柱防火隔墙超薄;(2)H型钢柱没有生根,化学锚栓仅为设计的1/2;(3)陕西关中地处地震断裂带,抗灾性能大打折扣;设计单位通知在柱脚节点,加大钢板焊接,仍为化学锚栓连接,钻孔仍为设计的一半,如同脚底穿戴鸭掌站在海水里。建议尽快拆除旁边2*100蒸吨/小时燃煤锅炉。
2.3随着厂房外墙保温层做完,厂房内室温提高,高温对H型钢柱梁本身和节点的耐热提出考验。阻燃15分钟,仅为设计的1/4.火灾爆炸隐患是笔者最为担心的。爆炸当量有待进一步研究。同时叠加了(1)施工单位偷工减料,防火涂料厚度仅刷了0.19毫米,仅为甲方要求3毫米的1/16,质量达不到要求,监理不同意签字,提出去北京复试,因资金短缺搁置;(2)15*4蒸吨/小时天然气锅炉距防火隔墙仅1米,天然气管道网近在眼前;(3)天然气加压站近在厂房外19米处;(4)天然气加压站围栏外就是开发区道路,对面为中国兵器装备集团下属某大型军转民企业,居民社区,开发区;建议某新能源公司搬迁。
参考文献;
【1】陈伟刚 张会凯 周雄亮 舒赣平 周观根 秦 颖 桁架式多腔体钢板组合剪力墙与H型钢梁连接节点抗震性能研究 《工业建筑》2020(3):19
收稿日期:2020年9月29日
第一作者简介:刘民昌 (liu minchang),男,陕西蓝田,(1964-),大学,工程师,联系电话:15353658182 详细通信地址: