彭　堅(jiān)

[摘要]簡(jiǎn)要介紹連鑄機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)布置和形式、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)和構(gòu)造設(shè)計(jì)原理；結(jié)合多項(xiàng)工程實(shí)踐，對(duì)設(shè)計(jì)控制、計(jì)算方法和構(gòu)造措施進(jìn)行對(duì)比分析，可供同類工程設(shè)計(jì)和施工參考。

[關(guān)鍵詞]連鑄機(jī)鋼包回轉(zhuǎn)臺(tái) 設(shè)備基礎(chǔ) 動(dòng)力及承載力 構(gòu)造設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)控制

中圖分類號(hào)：TB4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671－7597（2009）0220129－03

一、連鑄工藝設(shè)施簡(jiǎn)介

在黑色冶金工業(yè)工藝流程中，連鑄工藝位于承上啟下的位置，其作用是將成品鋼水澆鑄成供后續(xù)熱軋工藝需要的中間產(chǎn)品。目前常見的有不同規(guī)格方坯、圓管坯、板坯等產(chǎn)品，不同產(chǎn)品的連鑄設(shè)備略有不同，對(duì)應(yīng)設(shè)備基礎(chǔ)也有差別。

目前，該產(chǎn)品的中間屬性和市場(chǎng)供求關(guān)系抬高了鑄坯附加值，各大鋼廠紛紛立項(xiàng)新建連鑄項(xiàng)目或改造原連鑄設(shè)備，以增強(qiáng)企業(yè)戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)力。此時(shí)工藝重點(diǎn)考慮通過提高技術(shù)裝備水平帶動(dòng)生產(chǎn)能力、作業(yè)率、成才率和產(chǎn)品質(zhì)量的同步提高；最能代表該核心工藝資金密集性、高技術(shù)裝備水平的是其前處理澆鑄過程中的結(jié)晶、拉矯流程，具體表現(xiàn)在采用結(jié)晶器液壓振動(dòng)代替機(jī)械振動(dòng)提高鑄坯質(zhì)量；改善扇形段的拉矯處理能力，以提高生產(chǎn)速度和產(chǎn)量；進(jìn)行先進(jìn)合理的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)改造或換代。這些都將導(dǎo)致該前處理區(qū)域的設(shè)備基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更為復(fù)雜，相應(yīng)須重點(diǎn)關(guān)注設(shè)計(jì)部位和解決的設(shè)計(jì)問題較多。而在后續(xù)傳動(dòng)輥道運(yùn)輸區(qū)間的功能設(shè)備如切割、去毛刺、堆垛、橫移、（連續(xù)或步進(jìn)）冷卻、稱量打印等機(jī)械過程就大同小異，隨不同產(chǎn)品工藝要求變化布置位置，因此其后處理設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)就相對(duì)較為成熟。

連鑄工藝配套輔助專業(yè)有工藝水冷卻、沖渣水處理系統(tǒng)、二冷排蒸汽系統(tǒng)、設(shè)備液壓支持系統(tǒng)和電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，同時(shí)配設(shè)機(jī)械維修設(shè)施。這些系統(tǒng)在整個(gè)連鑄工藝流程中不同位置上都有各自的功能作用，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中要注意配合上述各專業(yè)進(jìn)行配套設(shè)施基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)綜合設(shè)計(jì)。

二、連鑄機(jī)設(shè)備基礎(chǔ)的總體結(jié)構(gòu)形式

總體設(shè)計(jì)上，要求對(duì)連鑄全線設(shè)備基礎(chǔ)的地基持力層進(jìn)行合理選擇；有瞬間沖擊荷載作用或旋轉(zhuǎn)設(shè)備作用下，設(shè)備基礎(chǔ)盡量避免過大偏心布置；針對(duì)不同設(shè)備荷載作用確定不同的支承結(jié)構(gòu)或基礎(chǔ)剛度，并進(jìn)行合理過渡，避免較大突變。這些都是應(yīng)該在前期設(shè)計(jì)中要特別注意的問題。

連鑄設(shè)備基礎(chǔ)從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜程度可以分為前區(qū)主機(jī)設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和后區(qū)設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。由于產(chǎn)品不同，連鑄機(jī)前、后區(qū)設(shè)備基礎(chǔ)的形式也有所不同，主要分為如下兩類：

第一類是大小方坯和圓坯連鑄機(jī)設(shè)備基礎(chǔ)：前區(qū)包括大包回轉(zhuǎn)臺(tái)及封閉式二冷密閉室及操作平臺(tái)，其產(chǎn)品（鑄坯）荷載較小，多流結(jié)晶振動(dòng)器用平臺(tái)鋼梁分別支承；常見拉矯流數(shù)多為3～7流，拉矯機(jī)可用支墩或橫梁支承；后區(qū)為大面積坑槽基礎(chǔ)，中間以支柱支撐傳動(dòng)輥道及各功能設(shè)備和運(yùn)輸設(shè)備，直到鋼坯進(jìn)入冷床設(shè)備基礎(chǔ)區(qū)域。

第二類是中寬厚板坯連鑄機(jī)設(shè)備基礎(chǔ)：一般為單流或雙流連鑄機(jī)設(shè)備基礎(chǔ)。前區(qū)包括回轉(zhuǎn)臺(tái)和半封閉二冷密閉室及操作平臺(tái)，板坯荷載較大，結(jié)晶器用單獨(dú)基礎(chǔ)或墻體支承，在扇形段中間分段設(shè)置其驅(qū)動(dòng)電機(jī)拉拔板坯，基礎(chǔ)底部可能設(shè)有部分液壓閥臺(tái)、水道管廊地下室及電纜隧道；中后區(qū)為單、雙流沖渣溝、豎壁坑槽或臺(tái)式基礎(chǔ)支承傳動(dòng)輥道運(yùn)輸，兩側(cè)點(diǎn)式布置工藝前述各功能設(shè)備基礎(chǔ)與輥道支承基礎(chǔ)混澆。

三、連鑄設(shè)備基礎(chǔ)的一般問題

后區(qū)設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)主要考慮的問題有：改進(jìn)結(jié)構(gòu)形式使各功能設(shè)備的水平荷載傳遞路線更為合理，構(gòu)造要求混凝土采取可靠防護(hù)措施，滿足紅熱鐵屑隔熱和沖渣水耐磨要求。近年來連鑄機(jī)后區(qū)輥道沖渣溝都較深，但豎壁的厚度由過去900～600mm厚反而減薄到650～450mm厚，且配筋也相應(yīng)減少，這是參考了熱軋輥道基礎(chǔ)作法，即在沖渣溝兩側(cè)間隔設(shè)置拉梁，溝頂設(shè)置暗梁，同時(shí)考慮兩側(cè)各功能設(shè)備基礎(chǔ)的側(cè)向支撐作用的效果。除上述問題外，其余即為通常的坑槽基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。

兩類形式前區(qū)設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，都是圍繞核心的大包回轉(zhuǎn)臺(tái)和二冷密閉室區(qū)域基礎(chǔ)進(jìn)行。一般情況下澆鑄平臺(tái)為鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)，與回轉(zhuǎn)臺(tái)脫開或搭接布置，基礎(chǔ)則采用同一個(gè)大底板；平臺(tái)面在澆鑄時(shí)可能濺鋼水的范圍應(yīng)配合工藝進(jìn)行耐熱、耐磨設(shè)計(jì)，此外還應(yīng)進(jìn)行工作環(huán)境人性舒適化和安全設(shè)計(jì)，如操作室的隔音降噪、平臺(tái)事故逃生通道規(guī)劃等；二冷密閉室各構(gòu)件皆處于較高濕熱溫度環(huán)境，須注意進(jìn)行耐輻射熱及抗腐蝕構(gòu)造設(shè)計(jì)。對(duì)于板坯連鑄機(jī)前區(qū)基礎(chǔ)及平臺(tái)，其支承的設(shè)備多，有中間罐車及其拖鏈平臺(tái)、渣盤、烘烤器、結(jié)晶器振動(dòng)裝置、扇形段香蕉座和拔出軌道及其多級(jí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、通風(fēng)排蒸汽及冷卻水管道等，支承的這些設(shè)備荷載大，加上它們的吊裝、檢修、交通及其操作等設(shè)施，導(dǎo)致基礎(chǔ)標(biāo)高在平面和空間尺寸頻繁變化，會(huì)出現(xiàn)很多洞口削弱、多級(jí)懸挑、偏心和扭剪構(gòu)件，這類細(xì)小結(jié)構(gòu)構(gòu)件都是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在大體量混凝土設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中容易被遺漏或忽視之處，但它們卻很容易在特殊狀況下由于極端荷載、地震或設(shè)備振動(dòng)時(shí)可能引起共振、應(yīng)力集中、突變或復(fù)合應(yīng)力效應(yīng)，設(shè)計(jì)的疏忽可能導(dǎo)致構(gòu)件失效從而出現(xiàn)事故。

可以看出，要做好該部分主機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，首先要弄清楚機(jī)械設(shè)備功能及其荷載作用方式，進(jìn)而分析并組合其正常工作和極端狀況下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要的各種參數(shù)，然后經(jīng)過反復(fù)推敲和比較，以求布置出合理的總體傳力體系和針對(duì)性設(shè)置支承、支撐、加強(qiáng)構(gòu)件，再經(jīng)過慎重的結(jié)構(gòu)分析計(jì)算，專業(yè)概驗(yàn)設(shè)計(jì)和細(xì)部構(gòu)件處理過程，從而完成類似復(fù)雜設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作。加倍的耐心和細(xì)心是設(shè)計(jì)人員必備的優(yōu)秀品質(zhì)，也是做好該類復(fù)雜設(shè)備基礎(chǔ)的前提和保證條件。

四、連鑄設(shè)備基礎(chǔ)中特殊部位結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（一）結(jié)晶器振動(dòng)裝置支撐鋼梁和框架結(jié)構(gòu)整體剛度

小方坯和管、圓坯連鑄平臺(tái)多為鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)，其多流結(jié)晶振動(dòng)器無論是機(jī)械式還是液壓式都坐落在次鋼梁上，再通過框架主梁傳遞到框架柱。該主、次鋼梁的強(qiáng)度、整體穩(wěn)定和撓度計(jì)算都容易滿足設(shè)計(jì)要求，但很容易忽視其振動(dòng)動(dòng)力計(jì)算。例如在某工程單機(jī)試車時(shí)，就發(fā)現(xiàn)該部位振動(dòng)超過允許振幅，現(xiàn)場(chǎng)采取在框架主梁下加設(shè)斜撐才解決了這一問題。

聯(lián)想該狀況與另外某原料場(chǎng)通廊工程鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)過的皮帶機(jī)抖落礦料、通廊上下晃動(dòng)以至檢修人員不能通行狀況類似；其處理方式是加設(shè)斜撐或增加立柱。究其原因是直接支承動(dòng)力設(shè)備荷載的鋼構(gòu)件剛度有問題。

我們知道，任何結(jié)構(gòu)都有一個(gè)固有頻率ω，見式（1），結(jié)晶器振動(dòng)裝置有一個(gè)設(shè)定的工作頻率約150～400次/min，即一般鋼結(jié)構(gòu)框架或梁的固有頻率或周期也恰在此區(qū)間，當(dāng)頻率相同或接近時(shí)發(fā)生共振或諧振，引起設(shè)備使用困難。在低轉(zhuǎn)速高架旋轉(zhuǎn)設(shè)備基礎(chǔ)振動(dòng)設(shè)計(jì)中，根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)采用大于2～４倍振源（轉(zhuǎn)子）質(zhì)量去設(shè)定支承結(jié)構(gòu)截面，以避免共振或?qū)⒄駝?dòng)控制在被允許范圍；進(jìn)行框架結(jié)構(gòu)承載力計(jì)算時(shí)，采用2倍橫向、４倍豎向的振源（轉(zhuǎn)子）質(zhì)量作為當(dāng)量荷載與其他靜力荷載進(jìn)行組合，以滿足規(guī)范中承載能力極限狀態(tài)計(jì)算的要求?，F(xiàn)在的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)偏重于用高強(qiáng)材質(zhì)降低單位面積耗鋼量，但在動(dòng)力荷載作用條件下，以高強(qiáng)度代替增加配重不能解決振動(dòng)問題，加大鋼構(gòu)件截面高度或板厚有一定局限，因此，要解決振動(dòng)問題，通過增加中間支承柱及平面或空間支撐構(gòu)件體系，以減少計(jì)算跨度和增強(qiáng)框架抗平面或空間扭轉(zhuǎn)變形剛度，相應(yīng)改變結(jié)構(gòu)固有頻率，是避開或遠(yuǎn)離振源頻率的可行方法。

大方坯或中寬厚板坯連鑄機(jī)的結(jié)晶器振動(dòng)裝置較大，都對(duì)應(yīng)布置在落地基礎(chǔ)上，基礎(chǔ)剛度就比較大，一般不會(huì)出現(xiàn)共振情況。

（二）混凝土澆鑄平臺(tái)和電氣室框架結(jié)構(gòu)、回轉(zhuǎn)臺(tái)剪力墻（或筒體）結(jié)構(gòu)與扇形段撥出軌道支承墻兼二冷密閉室墻體結(jié)構(gòu)，三者整體澆筑與設(shè)置變形縫關(guān)系問題

早期的澆鑄平臺(tái)多采用鋼結(jié)構(gòu)形式，與混凝土構(gòu)件在適當(dāng)?shù)牟课欢蓟ハ嗝撻_或搭接處理，相互間都留有自主變形的余地。近期的澆鑄平臺(tái)設(shè)計(jì)，考慮如電氣室、液壓閥臺(tái)等功能的組合布置，特別是設(shè)備成套項(xiàng)目更多地兼顧造價(jià)因素采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。上述3種不同形式的結(jié)構(gòu)幾乎成品字布置，由于設(shè)備運(yùn)行及其支承構(gòu)件傳力體系的連續(xù)性，很難按照規(guī)范要求設(shè)置變形縫。雙流板坯連鑄機(jī)平臺(tái)結(jié)構(gòu)總長(zhǎng)度一般都超出現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)55m、剪力墻結(jié)構(gòu)45m的限制，且中間的二冷密閉室墻處在熱輻射和蒸氣潮濕環(huán)境，因此結(jié)構(gòu)整體的溫度應(yīng)力不容忽視。

在進(jìn)行某工程設(shè)計(jì)時(shí)，采用了如下處理過程：計(jì)算程序中加大溫度應(yīng)力折減參數(shù)設(shè)置；各層平臺(tái)框架梁與密閉室墻體連接處采用鉸接連接模型計(jì)算配筋，即允許梁繞墻轉(zhuǎn)動(dòng)變形；密閉室墻體頂板結(jié)合安裝、檢修孔采用活動(dòng)蓋板取代混凝土平臺(tái)，相應(yīng)在墻體中間蓋板區(qū)域留有變形空間，就起到類似減少伸縮縫區(qū)段長(zhǎng)度作用；同時(shí)，施工圖要求在適當(dāng)位置沿高度設(shè)置通長(zhǎng)后澆帶；濕熱環(huán)境的墻體采用耐輻射熱混凝土并適當(dāng)摻加添加劑。通過上述計(jì)算和構(gòu)造處理，該工程大部分在冬季施工的主體混凝土結(jié)構(gòu)目前處在正常使用中，未發(fā)現(xiàn)由溫度應(yīng)力引起明顯開裂。

（三）扇形段撥出軌道支承墻體兼二冷密閉室墻體被扇形段驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸承穿孔及排蒸汽管道、液壓管道等密集排列洞口削弱問題處理

板坯連鑄機(jī)的密閉室邊墻下部，階梯形布置有一排扇形段驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸承洞口和排蒸汽管道洞口及交通門洞，墻中間高度位置也單獨(dú)布置一排排蒸汽管道洞口，其中底層洞口水平間距最小處僅夠放置一根鋼筋，實(shí)際相當(dāng)于構(gòu)成一個(gè)大洞口；扇形段撥出軌道在該底層洞口上沿弧形布置一排預(yù)埋件，中間及上部也各布置一排預(yù)埋件，一個(gè)預(yù)埋件豎向荷載可達(dá)50～525kN，彎矩達(dá)87～360kN.m，且懸挑作用在墻體外625mm處。此時(shí)，原落地墻底層被各洞口分割成多個(gè)短柱，兩個(gè)或多個(gè)緊靠的洞口構(gòu)成一個(gè)大洞口，如果仍然按剪力墻結(jié)構(gòu)去設(shè)計(jì)、計(jì)算或構(gòu)造加固配筋，就明顯偏離實(shí)際受力狀況（見圖1）。

實(shí)際工程設(shè)計(jì)時(shí)，在“墻”兩端設(shè)約束邊緣構(gòu)件（暗柱）；將各層洞口頂部加強(qiáng)梁橫向延伸到兩端暗柱，預(yù)埋件處也同時(shí)設(shè)置加強(qiáng)橫梁到兩端暗柱，兩種加強(qiáng)梁的布置應(yīng)綜合考慮，并可合并設(shè)置；底層洞口加固柱向上延伸到第一層加固橫梁后，間隔將該加固柱有規(guī)則地延伸到上部墻頂封邊梁，從而構(gòu)成明晰的平面暗框架結(jié)構(gòu)體系，這樣的轉(zhuǎn)換使得該墻體力學(xué)體系清晰，構(gòu)件分析有章可循，受力明確，配筋合理，從而避開遇不規(guī)則洞口破壞時(shí)，仍舊按原剪力墻進(jìn)行正斜向配設(shè)加固鋼筋的簡(jiǎn)單處理方式，目前該墻體正常使用。

由于預(yù)埋件在墻體平面外方向上焊接撥出軌道荷載，使該處暗框架梁、柱形成彎剪扭復(fù)雜受力狀況，此時(shí)須進(jìn)行局部構(gòu)件的驗(yàn)算；當(dāng)墻體厚度較小或洞口間距太小導(dǎo)致暗柱和暗梁不能滿足彎剪扭計(jì)算要求時(shí)，可采用鋼骨混凝土進(jìn)行加強(qiáng)處理。

（四）大包回轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)及其支承墻體和中間樓層設(shè)計(jì)

1．大包回轉(zhuǎn)臺(tái)頂板一般由兩道墻體結(jié)構(gòu)或筒體結(jié)構(gòu)支承，主要承受旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)備荷載，中間設(shè)有1～3層平臺(tái)供工藝配水、電氣、液壓、通風(fēng)等專業(yè)，分別將各自管道有組織進(jìn)入結(jié)晶和扇形段拉矯設(shè)備機(jī)體內(nèi)；平臺(tái)荷載一般為1.5kN/m2左右。頂部的設(shè)備旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，接受并支承鋼水罐，并從接收跨旋轉(zhuǎn)180°到澆鑄位。該旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)生產(chǎn)時(shí)豎向荷載很大，同時(shí)產(chǎn)生三向彎矩，設(shè)備地腳螺栓較粗，由于埋置深度及埋設(shè)方式確定頂板厚度不同，同時(shí)地腳螺栓布置與回轉(zhuǎn)臺(tái)支承豎墻位置和豎墻間板的跨度也不同，導(dǎo)致頂板混凝土量及其配筋大，設(shè)計(jì)人員對(duì)該處的設(shè)計(jì)控制處理方式也不盡相同。

對(duì)近期已經(jīng)投產(chǎn)的幾個(gè)連鑄機(jī)大包回轉(zhuǎn)臺(tái)頂板設(shè)計(jì)尺寸和配筋結(jié)果統(tǒng)計(jì)見表1。

從表1可以發(fā)現(xiàn)以下規(guī)律：

首先，對(duì)比寬中厚板坯連鑄機(jī)回轉(zhuǎn)臺(tái)頂板厚度及跨度差別較大，相應(yīng)對(duì)頂板混凝土的承載能力極限狀態(tài)（抗彎抗剪強(qiáng)度和配筋）和正常使用極限狀態(tài)（剛度、振動(dòng)、變形、裂縫）有較大影響，其結(jié)果是：

寬厚板坯回轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)設(shè)備荷載極大；支承墻中心跨度5.5ｍ左右、頂板厚度在2.5ｍ以內(nèi)的配筋，由承載力和裂縫控制，配筋率在0.61％左右；頂板厚在3ｍ以上的為構(gòu)造配筋，配筋率為0.2％左右。值得注意的是荷載大小接近，頂板厚度之差卻在一倍以上，當(dāng)然配筋率差異明顯；究其原因是因?yàn)榘搴穸扔傻啬_螺栓錨固長(zhǎng)度決定，且發(fā)現(xiàn)國(guó)外制造商提出的頂板厚度較薄是除采用直埋、套筒螺栓以外，還采用了對(duì)穿螺栓錨固方式。

方坯連鑄機(jī)回轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)備荷載較厚板坯小一倍以上；頂板厚度在2m左右，雖然板跨度有所差別，按構(gòu)造配筋率0.25％左右可以滿足設(shè)計(jì)要求。究其原因可以發(fā)現(xiàn)，頂板跨度小或設(shè)備傳力點(diǎn)幾乎布置在支承墻體上，相應(yīng)頂板實(shí)際荷載效應(yīng)較小，僅由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)地腳螺栓錨固長(zhǎng)度確定頂板厚度，且基本上是直埋或預(yù)埋套筒螺栓錨固方式。

其次，對(duì)比寬厚板與方圓坯連鑄機(jī)回轉(zhuǎn)臺(tái)的設(shè)備荷載布置分析，寬厚板設(shè)備傳力點(diǎn)（設(shè)備底板地腳螺栓位置）全部或多數(shù)布置在回轉(zhuǎn)臺(tái)頂板跨度內(nèi)，其荷載要通過板傳遞到墻體，相應(yīng)增大了板受彎、剪作用效應(yīng)。從表中可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)啬_螺栓布置在墻體部位，在最大荷載工位時(shí)極端彎矩荷載分解成豎向力直接向墻體傳遞，且此時(shí)頂板的控制荷載就為瞬間荷載，相應(yīng)可以取小于1的組合系數(shù)，對(duì)減小板厚或配筋都很有效果。

第三，從回轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)備工作狀態(tài)極端荷載選取上分析，單罐滿包時(shí)偏心彎矩最大；結(jié)晶器事故狀態(tài)下可能出現(xiàn)2滿包負(fù)荷，此時(shí)豎向力最大；1個(gè)空罐1個(gè)滿包受料或該狀況旋轉(zhuǎn)時(shí)荷載介于兩者中間，且該種狀態(tài)正常生產(chǎn)最常見，設(shè)計(jì)中應(yīng)按各種工況進(jìn)行荷載組合并取最不利值進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2．關(guān)于回轉(zhuǎn)臺(tái)支撐墻體

回轉(zhuǎn)臺(tái)支承墻體或筒體除承受豎向荷載外還要承受回轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生扭剪水平力。從表1中可以看出豎墻厚度明顯小于頂板厚度，因此在構(gòu)造頂板與墻體交接點(diǎn)處應(yīng)慎重處理。

首先，不宜按固接處理交接點(diǎn)，因?yàn)榕c頂板厚度的明顯差異，即便是按剛度分配彎矩，豎墻豎向配筋量也幾乎會(huì)到配筋率極限，且要適應(yīng)反復(fù)旋轉(zhuǎn)荷載作用，要求疲勞、變形和裂縫控制就很難滿足；另外，較粗且密集的鋼筋拐彎并與頂板鋼筋搭接也會(huì)給鋼筋加工制作、綁扎和混凝土澆筑振搗施工造成極大困難。

回轉(zhuǎn)臺(tái)墻體一般較長(zhǎng)，表1中墻體厚度承受扭轉(zhuǎn)分解成的水平荷載是沒有問題的；筒體結(jié)構(gòu)抵抗扭轉(zhuǎn)荷載就更為有利。一般按構(gòu)造配筋率適當(dāng)加大些配置水平鋼筋，即1.0m厚墻體配置Ф20～25@150都能夠滿足設(shè)計(jì)需要。

其次，該墻體的構(gòu)造應(yīng)該按照混凝土規(guī)范對(duì)應(yīng)的剪力墻或筒體有關(guān)要求進(jìn)行節(jié)點(diǎn)加強(qiáng)，如設(shè)備、電氣和管線專業(yè)洞口設(shè)置暗柱加固；整體構(gòu)造上在墻體端部或拐角處應(yīng)設(shè)置構(gòu)造邊緣構(gòu)件或約束邊緣構(gòu)件等。

其他位置墻體應(yīng)參照二冷密閉室墻體見前述3.2條的處理方式。

3．關(guān)于樓層板厚度的取值

各層平臺(tái)板厚取值不能僅考慮本層豎向荷載作用，還要考慮水平力的傳遞及兼顧回轉(zhuǎn)臺(tái)整體水平剛度。設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)相近荷載作用下，國(guó)外資料給出了0.6m厚樓板資料，國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)僅做到0.25～0.4m；其區(qū)別是在厚板中布置淺排水溝及有暗梁進(jìn)行洞口加固，底板平整美觀，宜布置吊掛埋件，方便使用；當(dāng)平臺(tái)板較薄時(shí)，往往需要布置明梁，預(yù)埋件布置不方便，施工較麻煩，但較節(jié)省混凝土。目前兩種布置都能正常使用。須注意的是：事故罐平臺(tái)板厚一般做到0.8～1.2m，與之平接的樓層板厚不宜做得太薄，防止剛度突變產(chǎn)生不利影響。

4．關(guān)于連鑄機(jī)前區(qū)混凝土體量?jī)?yōu)化

板坯連鑄機(jī)的結(jié)晶澆鑄到一次切割前的基礎(chǔ)混凝土量較大，一般底板有2～3ｍ厚，再加上從地坪到8.5ｍ高的實(shí)心混凝土基礎(chǔ)，足夠平衡回轉(zhuǎn)臺(tái)傾翻彎矩。某工程該處底板厚2.5～1.9m，地下室頂板外商要求3.4ｍ厚，上部扇形段基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)實(shí)心混凝土達(dá)到10ｍ厚，混凝土量偏大。設(shè)計(jì)中發(fā)現(xiàn)外商將平臺(tái)柱荷載通過很厚地下室頂板再分配傳力給地下室柱及邊墻和中間落地基礎(chǔ)，同時(shí)地下室頂板面標(biāo)高設(shè)置較低；實(shí)際上若通過調(diào)整地下室柱布置位置和抬高地下室頂面標(biāo)高，是可以減少該頂板厚度的；在設(shè)計(jì)時(shí)將中間墻體在適當(dāng)位置挖空，與其他樓層或隧道聯(lián)通，既方便管線布置同時(shí)也節(jié)約了混凝土?？梢?，通過精心設(shè)計(jì)，也是可以發(fā)現(xiàn)許多結(jié)構(gòu)優(yōu)化之處的。

五、結(jié)語(yǔ)

目前的連鑄機(jī)設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)計(jì)是有規(guī)律可循的，但仍處在局部計(jì)算加經(jīng)驗(yàn)構(gòu)造設(shè)計(jì)階段。筆者認(rèn)為：進(jìn)行系統(tǒng)、完整、精確的三維分析，是亟待深入研發(fā)的課題。如旋轉(zhuǎn)荷載、機(jī)械或液壓振動(dòng)等特殊荷載作用下的結(jié)構(gòu)靜力和動(dòng)力分析，這對(duì)設(shè)計(jì)優(yōu)化、專業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)是一個(gè)全面的理論保證，同時(shí)也是一個(gè)有待繼續(xù)深入探討的專題。

作者簡(jiǎn)介：

彭堅(jiān)，男，漢族，重慶人，中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司，建筑工程設(shè)計(jì)部，教授級(jí)高級(jí)工程師，工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。