周二一早，审查会开始。这是一个法国业主在巴西投资的锅炉厂项目。在结构设计方面，除锅炉钢结构以外，还有相应的厂房钢结构。总包单位是山东电力院，锅炉供货商是东锅，设计单位一分为二，锅炉钢结构由东锅负责，厂房钢结构由山东电力院负责。合同约定采用美国规范设计。

审查专家共计有13人，但大多都是工艺方面的。钢结构的审查相对简单，除肖立外，另一个专家来自宝冶钢构，另外两人就是分别来自东锅和山东电力院的钢结构工程师，属于被审人员。

关于锅炉钢结构的设计，大家达成以下共识：

1 结构体系

钢框架—支撑体系，沿结构两个方向打支撑，框架梁与柱铰接，柱底铰接，楼面设水平支撑。

这个结构布置有些特点。对于这么大型的钢框架—支撑体系，民用的做法通常梁与柱刚接，柱底也是刚接。肖立对此提出质疑，设计师的回答是，建设场地不考虑地震，他们的习惯可以这样做。从结构受力上讲这样做是成立的，看来各庄的地道都有很多高招！

考虑到上述结构特点，肖立还是建议竖向支撑要保持畅通，自上打到下，以保持结构的完整性和传递水平力的直接性。这种工业钢结构不同与民用的一个最显著的方面就是结构的整体工作性差，这就要求单独拿出来一品框架要有独立承载的能力，就是俗话说的自己保自己。

2 风载

合同约定风载按巴西规范取值，给出的50年一遇3秒的风速为45m/s，并要求考虑风振的影响。

考虑到合同要求按美国规范设计，因此建议设计风荷载取值及风振的影响也按美国规范考虑。当时就看了一下美国的荷载规范，关于风振美国人考虑的还是比较全面的，从计算所取的工况来看，顺向风振、横向风振和扭转风振都考虑到了。

由于锅炉钢结构是露天的，而与它连成一体的煤仓又是封闭的，这就存在一个露天部分在计算风载时的折算等效受风面积问题。如认为折算系数在0.5—0.7之间，建议分别取两个极限值计算风载，以考虑结构同时存在露天和封闭两部分时风载的变化造成的扭转不利影响。

3 材料

设计上钢材采用Q345B，因此给出两点建议。一是看一下巴西的结构设计温度，因为是露天钢结构，因此Q345B适用于零度以上；二是屈服强度按GB1591取值，设计强度按美国规范取值。

锅炉钢结构现场连接均采用高强螺栓，因此它的用量很大。肖立特别指出采用高强螺栓，比如10.9级，屈服强度、抗拉强度、摩擦系数等材料参数用中国的材料标准，设计参数如螺栓的抗剪、抗拉承载力，预拉力用美国规范。

在材料用国产设计用国外规范问题上，大家容易进入一个误区，即设计值也要按中国规范，理由是保持配套。即使是顶级专家，也会犯这样的晕。上次在北锅开会肖立就碰上过一次。从道理上讲，材料标准是管材料本身特性的，只要中国的这个材料标准与美国等同，那么材料就是等同的了。而设计标准虽然与材料有关，但它考虑的因素要多的多。因此同一个材料拿到不同的国家会有不同的设计值。

具体看10.9级高强螺栓，中国标准抗拉强度为1040MPa，相当于美国的A490螺栓，抗拉强度为1050MPa。按中国规范预拉力为P=0.9*0.9*0.9/1.2*f_uA_e=0.6075f_uA_e，按美国规范预拉力为P=0.7f_uA_e，美国高出15%，而摩擦型高强螺栓抗剪的计算公式，美国比中国高出更多。上面提到的Q345钢的设计取值问题，与这里的高强螺栓是同样的道理。

这件事从生活上解释，也很容易理解。比如中国人，如果从人的本质（材料）角度认为与美国人是一样的，那么你在中国所拥有的权利是由中国的法律（规范）决定的。到了美国，只要你等同于美国的人（材料），那么你就适用于美国法律，而不能说在中国你不能干的事在美国也不能干。

就山东电力院设计的厂房钢结构，设计师与肖立私下交换了一下意见。这一谈，更坚定了肖立“钢结构要立足于建筑结构，服务于钢结构行业”的想法。

厂房钢结构本身不复杂，单跨有吊车，70多米长，‘诀窍’出在结构布置上。厂房横向为刚架结构，柱脚铰接，柱子为钢单阶柱。厂房纵向为框架—支撑结构，梁与柱铰接，柱底铰接。

讨论从阶形柱开始。

  “请教肖总，单阶柱的计算长度怎么取？”

  ‘钢规上有啊’

  “没有柱底铰接的！”

  ‘你单阶柱吊车厂房设计成柱底铰接?’

  “领导说这样省钢材！”

  ‘你们通常都这样做吗?’

  “没地震时可以这样做！”

  ‘柱底铰接的阶形柱计算长度公式规范上是没有，因为我们通常都做成柱底刚接的，柱顶可以是铰接，也可以

    是刚接’

  “是不是可以用结构失稳模态的方法算计算长度，这方面的资料我看过，不是很懂。”

  ‘可以用ansys之类的软件求解基本模态，荷载要分别加在上柱和下柱，按实际受荷比例加载，由欧拉公式得

    到计算长度系数’，肖立边说边画图写公式。

  “如果我用sap算，用美国规范的直接分析法可以吗？”

  ‘你都用直接分析法了?’

  “是啊，sap的美国规范有这个功能！”

  ‘那你的初始缺陷δ0和构件挠度变形δ怎么处理呐?’

  “程序有选项，可自动划分单元。”

  ‘你是说给程序指令，它可以将杆件4等分，这样δ0可作为初位移输入，δ是自然算进去了’

  “我想是这样的。”

  ‘用直接分析法倒是一个好方法，新钢规也引入了这个方法。只是我想美国规范给出的δ0是等截面的，对于

    这种阶形柱不适用’

  ‘问你个问题，横向为刚架，又不能打撑，刚度够吗?’，肖立想到了一个问题。

  “厂房内有小平台，对柱横向产生支撑。”

  ‘这些通常为操作平台，与其说它为柱提供横向刚度，还不如说贡献了水平荷载。另外，这些平台按工艺需要

    布置，随机性很强’

  “厂房屋面有水平支撑，可以把力传给山墙柱列。”

  ‘山墙打撑?’

  “是啊，很强的撑，可以把中间跨的水平力吸过来。”

  ‘奥，我们一般山墙是不打撑的，只做山墙墙架系统抗风。那你厂房采用空间计算喽?’

  “是的”

  ‘我们通常采用平面计算’

  “您说这样做有问题吗？”

  ‘问题倒不一定有，关键是各行业的设计习惯不同和设计经验问题。不过，这样做你的屋面纵横水平支撑系统

    要真发挥作用了’

通过两个不同类型的锅炉钢结构项目的审查，肖立真正领略了那句古训的意境，“各庄的地道，都有很多高招”。