GB／T 22395-2022  锅炉钢结构设计规范

5.17基础的沉降差不应大于相邻柱距的1/100

的沉降差不应大于相邻

6.1锅炉钢结构的分类

6.2.1锅炉钢结构应根据锅炉的特点和外界条件，选择承载性能好又经济合理的结构体系。平面和立 面布置宜规则、对称、并应具有良好的整体性，避免结构的刚度突变。 6.2.2为保证结构的空间工作，提高结构的整体刚度，承担和传递水平力，避免压杆的侧向失稳，以及 保证结构安装时的稳定，应根据结构的具体情况，设置可靠的支撑系统。 6.2.3结构受力简单明确能源标准，应具有合理的竖向和水平荷载（作用）的传递途径。具有必要的承载能力， 足够大的刚度，良好的变形能力和消耗地震能量的能力。不应因部分结构或构件破坏而导致整个结构 丧失承载能力，

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用单排柱布置时[图1b)]，柱应沿两个主轴方向都能构成必要的结构，以保证柱在两个方向的稳定

6.2.7梁的布置应满足锅炉本体和附属设备的要求，同时考虑平台的支撑，同一层梁的标高宜一致，梁 的布置不宜过密，且距离宜均匀。 6.2.8顶板的主梁宜为横向布置，有时也采用纵向布置。纵向布置可把主梁做成一端或两端悬臂，以 满足设备的支吊要求，并减小主梁跨内弯矩和挠度。 6.2.9顶板的主梁、次梁和其他梁可布置在同一标高[图2a)]，有时也可布置在不同标高[图2b)]。

a）主梁、次梁在同一标高

6.2.10锅炉钢结构的布置还应符合下列要求

6.2.10锅炉钢结构的布置还应符合下列要求： a) 满足锅炉本体及附属设备的支吊、安装、运行和维护所需的空间和通道； b） 锅炉钢结构及其组成构件结构简单、制造方便； c) 避免构件运输超重、超限，易于安装就位。 并且宜使构件具有兼用性，充分利用构件的特性，使构件承担多项作用。

主梁、次梁不在同一标高

a）联合结构为不规则结构，增加结构的整体刚度减小扭转效应； b）煤仓间的风荷载和地震作用有效的传递到结构的抗侧力系统， 煤仓间的主结构层宜和锅炉钢结构一致。高地震烈度地区，不宜采用锅炉钢结构和煤仓间支撑结 构联合设计。

7.1.1永久荷载包括：

7.1.3锅炉钢结构荷载的取值原则如下

）锅炉钢结构自重标准值：应按结构件的设计尺寸与材料单位体积的自重计算确定。 平台荷载取值原则如下。 1）作用在锅炉钢结构上的运转层平台的荷载应由电站设计部门提供。混凝土平台可取自重 标准值4kN/m，活荷载标准值8kN/m。对混凝土或钢格栅板运转层楼面，主梁活荷载 可乘以0.7；次梁不小于6m～9m时活荷载可乘以0.8，不小于9m～12m时可乘以0.7； 柱及基础活荷载可乘以0.7。 2）本 检修和通行平台，主梁活荷载可乘以0.7。柱及基础活荷载可乘以0.5。 3）检修平台活荷载标准值4kN/m，通行平台活荷载标准值2kN/m，梯间平台活荷载标 准值3.5kN/m。 屋面荷载：锅炉屋盖宜采用轻型结构，自重标准值宜按0.5kN/m计算，活荷载标准值应按 0.5kN/m计算。对支承轻屋面的构件或结构（擦条、屋架、框架等），当仅有一个可变荷载，且 受荷水平投影面积超过60m时，屋面均布活荷载标准值应取0.3kN/m。雪荷载按当地气象 资料采用。屋面活荷载不与雪荷载同时组合。 屋面板、条、悬挑雨篷施工或检修荷载标准值不应小于1.0kN，并应作用在最不利位置处进 行验算。

一遇最大值确定的风速（。），再考虑相应的空气密度。基本风压（。）按公式(3)计算： 10

7.2.3对于平坦或稍有起

度可分为A、B.C、D四类

表9风压高度变化系数（u,）

7.2.4锅炉钢结构风荷载体型系数和局部风压体型系数应符合GB50009的规定。矩形平面的锅炉钢

.2.4锅炉钢结构风荷载体型系数和局部风压体型系数应符合GB50009的规定。矩形平面的销 结构风荷载体型系数可按图3选用。

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图3矩形平面锅炉钢结构的风荷载体型系数

7.2.5一般情况下，锅炉钢结构风振系数（β,）等于1.0。当锅炉钢结构高度大于100m或高宽 比（H/B)不小于5时，应计算风压脉动对结构发生顺风向风振的影响，风振系数（β,）按GB50009的规 定计算。 7.2.6计算围护结构风荷载时的阵风系数应按表10确定，

2.7风荷载在锅炉钢结构上的分配，应按有无导向装置和是否紧身封闭，考虑不同的分配方式。 a）紧身封闭或露天布置无导向装置的锅炉：根据不同高度的风荷载标准值，按锅炉钢结构各节点 所负担的受风面积将风荷载分配到锅炉钢结构的受载节点上。 b 露天布置有导向装置的锅炉：根据不同高度的风荷载标准值和导向装置所约束的炉膛受风面 积，计算出各导向装置承受的风荷载并作用到锅炉钢结构的相应位置上。除锅炉本体外，作用 在锅炉钢结构的其他设备（如各种管道等），应将其所受风荷载作用到相应的位置上。此时锅 炉钢结构各节点所承受的风荷载应按适当的受风面积计算

7.3.1经抗震设防的锅炉钢结构，当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，主体结构不受 损坏或不需修理可继续使用，当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，但经一般修 12

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理仍可继续使用，当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重 损坏。 7.3.2抗震设防烈度应按国家规定的权限审批、颁发的文件（图件）确定，宜采用中国地震动参数区划 图确定的地震基本烈度。 7.3.3单机容量为300MW及以上或规划容量为800MW及以上的电厂锅炉钢结构属乙类建筑，其他 属丙类建筑。 7.3.4抗震设防烈度为6度时，除不规则的及建于IV类场地较高的锅炉钢结构外，可不进行地震作用 计算和截面抗震验算，但应符合有关的抗震措施要求。 抗震设防烈度6度不规则的及建于IV类场地较高的锅炉钢结构，7度和7度以上的锅炉钢结构，应 进行多遇地震作用下的内力和变形分析。 罕遇地震作用下的弹塑性变形分析应符合GB50011的规定。 7.3.5当锅炉钢结构属乙类建筑，抗震设防烈度为6度～8度时，抗震措施应按高于本地区抗震设防烈 度1度的要求。但当抗震设防烈为9度时，抗震措施应符合比9度更高的要求。 当锅炉钢结构属于丙类建筑时，其地震作用和抗震措施应符合本地区抗震设防烈度的要求。 7.3.6当建筑场地为I类时，属于乙类建筑的锅炉钢结构应按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震构 造措施；丙类建筑应按本地区抗震设防烈度降低1度的要求采取抗震构造措施，但6度时仍应按本地区 抗震设防烈度的要求采取抗震构造措施。 7.3.7当建筑场地为Ⅲ、IV类时，对设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区，宜分别按抗震设防 烈度为8度（0.20g）和9度（0.40g）采取抗震构造措施。 7.3.8抗震设防烈度和设计基本地震加速度取值的对应关系，应符合表11的规定。设计基本地震加 速度为0.15g和0.30g地区内的锅炉钢结构，分别对应的抗震设防烈度应为7度和8度，

抗震设防烈度和设计基本地震加速度值的对应关

7.3.9锅炉钢结构的抗震计算，宜采用振型分解反应谱法，也可采用底部剪力法。可采用时程分析法 进行多遇地震下的补充计算。 7.3.10按9度抗震设防且高度大于100m的锅炉钢结构，或者按8度和9度抗震设防跨度大于24m 和长悬臂结构，应计算竖向地震作用。 7.3.11计算地震作用时，重力荷载代表值应取永久荷载标准值和各可变荷载组合值之和。各可变荷 载的组合值系数应按表12采用

7.3.12锅炉钢结构的地震影响系数应根据烈度、场地类别、设计地震分组和结构自振周期以及阻尼比 确定。其水平地震影响系数最大值应按表13采用，特征周期应根据场地类别和设计地震分组按表1

采用。计算罕遇地震作用时，特征周期应增加0.05s.

表13水平地震影响系数最大值

锅炉钢结构的基本自振周期（T，)宜根据结构数值分析结果确定，也可按公式（4)近似计算： TEC.H

T，锅炉钢结构的基本自振周期，单位为秒(s)； H—锅炉钢结构的总高度，单位为米(m)；

7.3.14锅炉钢结构的地震影响系数（α）曲线（图4)的阻尼调整和形状参数应符合

锅炉钢结构的地震影响系数(α)曲线（图4)的阻尼调整和形状参数应符合下列要求： 曲线下降段的衰减指数（Y)应按公式（5)计算：

式中： 曲线下降段的衰减指数； 一结构阻尼比。 b）直线下降段的下降斜率调整系数（n）应按公式（6)计算，当小于0时取0

71=0.02+ 0.05 4 ± 32

图4地震影响系数曲线

.15锅炉钢结构在多遇地震下的阻尼比，高度不大于50m时，可取0.04；高度大于50m且小于 m时，可取0.03；在罕遇地震下的弹塑性分析，阻尼比可取0.05。 .16采用底部剪力法时，锅炉钢结构的水平地震作用应按公式（8）～公式（10)计算： a）结构总水平地震作用标准值（F）按公式（8）计算

FEk结构总水平地震作用标准值，单位为千牛（kN)； α1一—相应于结构基本自振周期的水平地震影响系数，应按图4地震影响系数曲线确定； Geq—一结构等效总重力荷载代表值，可取总重力荷载代表值的85%（不含悬吊锅炉的炉体和 锅筒重），单位为千牛（kN)。 质点i的水平地震作用标准值（F）按公式（9）计算：

风中： F：一一质点i的水平地震作用标准值，单位为千牛(kN)； G；一一集中于质点i的重力荷载代表值，单位为千牛（kN)，应按7.3.11确定； G；一一集中于质点j的重力荷载代表值，单位为千牛（kN)，应按7.3.11确定； H；一质点i的计算高度，单位为米（m）； H,一质点j的计算高度，单位为米（m)； 。一顶部附加地震作用系数，应按表16计算。 顶部附加水平地震作用标准值（△F，）按公式（10)计算：

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表16顶部附加地震作用系数

7.3.17悬吊式锅炉炉体通过导向装置i作用在锅炉钢结构上的水平地震作用标准值（F，）按公 计算：

和公式(13)计算，各层的竖向地震作用效应可按各构件承受的重力荷载代表值的比例分配，并宜乘以 大系数1.5。

FEvk=α v maxGeg G,H;

F Evk =α v maxGeq G,H,

Fe—结构竖向总地震作用标准值，单位为千牛（kN)； F一 质点i的竖向地震作用标准值，单位为千牛（kN）； αmax 竖向地震影响系数最大值，可取水平地震影响系数最大值的65%； Ge 结构等效总重力荷载，单位为千牛（kN），可取总重力荷载代表值的75%； G 集中于质点i的重力荷载代表值，单位为千牛（kN），应按7.3.11确定； G 集中于质点i的重力荷载代表值，单位为千牛（kN)，应按7.3.11确定； H； 质点i的计算高度，单位为米（m）； H 质点i的计算高度，单位为米（m）。 3.20长悬臂的锅炉钢结构竖向地震作用标准值，8度和9度可分别取该结构、构件重力荷载代表值 约10%和20%.设计基本地震加速度为0.30 可取该结构、构件重力荷载代表值的15%。

FEvk 结构竖向总地震作用标准值，单位为千牛（kN）； Fi 质点i的竖向地震作用标准值，单位为千牛（kN)； αvmax 竖向地震影响系数最大值，可取水平地震影响系数最大值的65%； 结构等效总重力荷载，单位为千牛（kN），可取总重力荷载代表值的75%； G; 集中于质点i的重力荷载代表值，单位为千牛（kN)，应按7.3.11确定； G; 集中于质点j的重力荷载代表值，单位为千牛（kN），应按7.3.11确定； H; 一一质点i的计算高度，单位为米（m）； H 质点i的计算高度，单位为米（m）。 20长悬臂的锅炉钢结构竖向地震作用标准值，8度和9度可分别取该结构、构件重 10%和20%，设计基本地震加速度为0.30g时，可取该结构、构件重力荷载代表值的

7.4.1锅炉导向装置传递到锅炉钢结构的风荷载和地震作用由刚性梁专业提供，膨胀力视为 载，可按表17采用

表17悬吊锅炉炉体膨胀力

7.5作用的效应组合及验算要求

7.5.1锅炉钢结构设计应按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行作用（效应)组合，并取各 自最不利的效应组合进行设计。 7.5.2按承载能力极限状态设计或正常使用极限状态按标准组合设计时，对可变荷载应按规定的荷载 组合采用荷载的组合值或标准值作为其荷载代表值。 7.5.3对于承载能力极限状态，作用效应基本组合的设计值（S)应按公式（14)和公式(15)计算：

S=GSck+wSwk+ ZYQideSQik

S 作用效应组合的设计值； YG 永久荷载的分项系数，一般情况下应取1.3；当永久荷载效应对结构有利时，应 取1.0； YW 风荷载的分项系数，应取1.5； YQi 第i个可变荷载的分项系数，应取1.5； Sk 永久荷载标准值的效应； Swk 风荷载标准值的效应； SQik 第i个可变荷载标准值的效应； dci 第i个可变荷载组合值系数，应取0.7。 有地震作用参与组合时，

S=YecSGE+ESehk+YeSEvk+wwSwk

YEG 重力荷载代表值的分项系数，一般情况下取1.3；当重力荷载效应对构件承载力有利 时，取1.0； YEh 水平地震作用的分项系数，按表18采用； 竖向地震作用的分项系数，按表18采用； SGE 重力荷载代表值的效应； SEhk 水平地震作用标准值的效应； SEvk 竖向地震作用标准值的效应； 中w 风荷载组合值系数，一般取0；风荷载起控制作用高度大于100m或高宽比（H/B)不 小于5的锅炉钢结构，取0.2

表18地需作用分项系数

对于承载能力极限状态，偶然组合的效应设计值（S）应按公式（16)规定计算：

偶然组合的效应设计值； 偶然荷载标准值的效应； 中w 风荷载的频遇值系数，可取0.4； 中一第i个可变荷载的准永久值系数，可取0.4。 5对于正常使用极限状态，荷载的标准组合效应（S）应按公式（17)计算：

7.5.5对于正常使用极限状态，荷载的标准组合效应（S)应按公式（17)计

荷载的标准组合效应：

S=Sck+S+Sk+SQik

S=Sck +SQlk +Zdc Sork

对于承载能力极限状态，应采用作用效应的基本组合或偶然组合，应符合下列规定： 对于没有地震作用效应参与的效应组合中，结构构件的承载力作用效应组合的设计值（。S） 应按公式（18）计算：

Y.S≤R .............................

。一一结构重要性系数； R一结构构件抗力的设计值。 对于有地震作用效应参与的效应组合中，结构构件的承载力作用效应组合的设计值（S)应按 公式（19）计算：

YRE 结构构件承载力抗震调整系数，按表19选用，当仅计算竖向地震作用时，各类构件承 载力抗震调整系数取1.0。

表19结构构件承载力抗震调整系数

7.5.7对于正常使用极限状态，应采用作用的标准组合，作用效应组合的标准值（S）应按公： 计算：

式中： C—结构或结构构件达到正常使用要求的规定

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8.1锅炉钢结构一般情况下可采用一阶弹性分析，必要时宜进行二阶弹性分析或采用直接分析法。 8.2锅炉钢结构的结构分析宜按空间结构进行计算，将锅炉钢结构各相连部件视为一个相互影响的整 体，通过有效的模拟建立起分析模型，模型应表达锅炉钢结构的实际情况，使计算结果与实际情况相符， 同时又使计算简化。准确计算出构件的内力和变形，进行强度、刚度和稳定校核。 8.3锅炉钢结构构件之间以及柱与基础的连接可设定为铰接或固接。支撑斜杆两端宜按铰接计算。 8.4锅炉钢结构的风荷载和地震作用，宜在结构的两个主轴方向分别作用并进行验算。 8.5计算模型应遵循荷载等效原理及荷载的局部性原理，合理简化结构。计算模型简化原则如下： a）计算模型一般由柱、垂直支撑、水平支撑、梁及悬臂结构组成，基础通常视为刚性； b）悬臂结构可不作为模型的一部分，这时，应考虑悬臂结构在生根处的弯矩和剪力。 8.6荷载及地震作用按以下进行处理。 a）永久荷载和可变荷载宜按实际情况输入。 b） 风荷载应按有无紧身封闭，采用不同方法处理。一般地，有封闭结构，宜由程序自动生成风荷 载；无封闭结构，除考虑锅炉本体和有关设备风荷载外，还应计算结构自身的风荷载。 c）人工处理的地震作用应按高度重新分配，悬吊锅炉炉体和锅筒地震作用不按高度重新分配。 8.7‘支撑力验算：作为柱支撑点的水平桁架，应验算支撑力工况，支撑力应按10.2.6确定。 8.8整体结构刚度：根据空间分析的结果调整垂直支撑和水平支撑的布置及杆件截面，使各层结构的 刚度变化均匀，避免扭转和结构出现局部较大变形。 8.9为了达到预定目标，计算过程中应对杆件的布置和截面进行调整，以达到优化的目的。

9.1.1根据受载情况、连接方式、运输及安装等要求选择梁的截面形式。 9.1.2梁的截面形式一般为工字形、箱形和型钢及其组合截面，承受扭转的梁宜选用箱形截面。 9.1.3梁宜设计为等截面，也可采用变截面梁或叠梁。 9.1.4梁应满足强度、刚度和稳定性的要求。

9.2.1在主平面内受弯的实腹构件，其抗弯强度应按公式（21)计算：

M, M, ≤f 21 Y.W.. Ty,w.

M..My Y.W fy.W.

同一截面处绕r轴的弯矩，单位为牛毫米（N·mm）。 M， 同一截面处绕y轴的弯矩，单位为牛毫米（N·mm）。 Wa 对α轴的净截面模量，单位为三次方毫米（mm"）。 Wny 对y轴的净截面模量，单位为三次方毫米（mm"）。 Y 对轴的截面塑性发展系数。对工字形截面=1.05，对箱形截面，=1.05固定资产标准，对其他截 面应按GB50017一2017表8.1.1采用。不考虑塑性发展时，应取，=1.0。

对轴的截面塑性发展系数，对工字形截面，： 20；对箱形截面Y，=1.05。对其他看 面应按GB50017一2017表8.1.1采用。不考虑塑性发展时，应取，=1.0。 一钢材的抗弯强度设计值，单位为牛每平方毫米（N/mm）。 在主平面内受弯的实腹构件，除考虑腹板屈曲后强度外，其抗剪强度（）应按公式（22）计算

计算截面沿腹板平面作用的剪应力，单位为牛每平方毫米（N/mm）； V—计算截面沿腹板平面作用的剪力，单位为牛（N)； S 计算剪应力处以上（或以下）毛截面对中性轴的面积矩，单位为三次方毫米（mm）： I一一毛截面惯性矩，单位为四次方毫米（mm）； tw一一腹板的厚度，单位为毫米（mm）； f一钢材的抗剪强度设计值，单位为牛每平方毫米（N/mm）。 .2.3当梁的上翼缘受有沿腹板平面作用的集中荷载，且该荷载处又未设置支承加劲肋时，腹板计算 高度上边缘的局部承压强度（c.）应按公式（23）计算：

l.=a+5h, E l,= 3.25

式中： 局部承压强度，单位为牛每平方毫米（N/mm）； F 集中荷载，单位为牛（N）； 集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度，单位为毫米（mm），按公式（24）或公 式（25）计算： & 集中荷载沿梁跨度方向的支承长度，单位为毫米（mm）； h一 自梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离，单位为毫米（mm）； I 上翼缘绕翼缘中性轴的惯性矩，单位为四次方毫米（mm）； F 钢材的抗压强度设计值，单位为牛每平方毫米（N/mm）。 在梁的支座处，若未设置支承加劲肋，则应按公式（23)计算腹板计算高度下边缘的局部压应力，支 基中反力的假定分布长度，应根据支座具体尺寸参照公式（24)计算。 在梁的腹板计算高度边缘处，若同时受有较大的正应力、剪应力和局部压应力，或同时受有较大 应力和前应九其折算应力应按公式（26）计算

中 。 局部承压强度，单位为牛每平方毫米（N/mm）； F 集中荷载，单位为牛（N）； 集中荷载在腹板计算高度上边缘的假定分布长度，单位为毫米（mm），按公式（24）或公 式（25）计算： Q 集中荷载沿梁跨度方向的支承长度，单位为毫米（mm）； 自梁顶面至腹板计算高度上边缘的距离，单位为毫米（mm）； 上翼缘绕翼缘中性轴的惯性矩，单位为四次方毫米（mm）； 厂 钢材的抗压强度设计值，单位为牛每平方毫米（N/mm）。 在梁的支座处出口标准，若未设置支承加劲肋，则应按公式（23)计算腹板计算高度下边缘的局部压应力，支 集中反力的假定分布长度，应根据支座具体尺寸参照公式（24)计算。 2.4在梁的腹板计算高度边缘处，若同时受有较大的正应力、剪应力和局部压应力，或同时受有较大

腹板计算高度边缘同一点上同时产生的正应力，单位为牛每平方毫米（N/mm）； 0c 腹板计算高度边缘同一点上同时产生的局部压应力，单位为牛每平方毫米（N/mm）， 腹板计算高度边缘同一点上同时产生的剪应力，单位为牛每平方毫米（N/mm）， 钢材的抗压强度设计值，单位为牛每平方毫米（N/mm）。 计算折算应力的强度设计值增大系数，当与。异号时，取β=1.2；当α与。同号或。=0 时,取β=1.1。 f 钢材的抗压强度设计值，单位为牛每平方毫米（N/mm"）。

。 腹板计算高度边缘同一点上同时产生的正应力，单位为牛每平方毫米（N/mm）； 6。 腹板计算高度边缘同一点上同时产生的局部压应力，单位为牛每平方毫米（N/mm"）， 腹板计算高度边缘同一点上同时产生的剪应力，单位为牛每平方毫米（N/mm）， 钢材的抗压强度设计值，单位为牛每平方毫米（N/mm）。 计算折算应力的强度设计值增大系数，当α与。异号时，取β=1.2；当与。同号或。= 时，取=1.1。 钢材的抗压强度设计值，单位为牛每平方毫米（N/mm"）。