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摘要:电厂是社会发展中不可忽视的重要行业,其工作会对社会生产、生活造成极大的影响,因此电力工程在开展土建施工时必须做好全面的结构设计,尤其应对主厂房土建结构设计予以关注,避免其出现渗漏等结构问题。对土建结构设计展开探究有着重要的现实意义。
关键词:电厂部分;土建;结构设计
1电厂土建结构设计的要点分析
1.1选型
在设计选择土建结构的体系之时,必须要确保其符合电厂的基本特点与要求。首先必须要先经过实地考察而了解电厂土建工程周边的具体环境情况,例如地质环境、气候环境、周围其他建筑物情况、场地范围等等。在设计之时要将建筑物作为主导,对其具体的结构及层次进行合理、有序的设计,重点突出土建结构中建筑物的基础性。在对电厂土建结构进行选型的时候,要充分考虑到电厂的实际需求,据此来设计建筑物的形态。设计过程中应当先设计简单的选型,确定基本结构形态后,再对细节内容进行设计。再者,由于在电厂土建结构设计中具有很多特殊结构设计,因此在设计后期,还要对结构体系进行详细设计,根据土建结构的实际选型来合理选用设备、材料,以及选择合理的受力体系与承重体系。
1.2计算
参数计算是电厂土建结构设计中一项不可忽视的部分,其直接影响着土建工程的施工质量。在具体的参数计算中,可以应用建模手段,派遣专业设计人员,在考察和掌握电厂土建工程现场实际情况的前提下,合理规划其土建结构模型,通过这个模型来计算现场相关数据。建模方式在这一过程中十分重要,若建模不够准确,则后续的数据计算也无法保证准确性。因此在进行建模之时,要充分结合实际情况及现场数据,对电厂土建结构的荷载、受力等进行认真分析测量。
1.3图纸
电厂土建结构设计是电厂土建工程中的一项重要内容,其主要目的是为了建设一系列土建项目。因此,在电厂土建结构设计中,最关键之处就在于其设计图纸。设计图纸无一是一个工程最重要的一部分,包括土建结构的应力、内力以及其他一系列参数等,还有就是工程的配件,都必须要在设计图纸当中进行明确。设计图纸当中的一切内容,都必须要规范,不能有任何不规范的地方,否则将无法保障工程施工的规范性。而当设计完图纸之后,还要对其内容进行科学评估,及时改正不规范的地方。
2发电厂土建部分结构设计
土建部分是电厂施工建设的重要内容之一,为了提高土建的质量,必须在施工建设开展以前做好全面的结构设计工作,从电厂土建情况来看,其结构设计的内容包括基础部分设计以及梁柱、墙体设计等,重点关注了建筑的抗拉性与承重性,梁柱等上部结构会对产生一定的应力,并通过一定的方式将应力传递到基础部分当中。具体来说,可以将发电厂土建部分结构设计工作分为以下三个阶段。第一阶段的工作主要为结构选型。设计人员需要对建筑基础情况以及结构情况进行分析,并全面考虑施工场地的周围环境、施工进度、建筑高度等相关因素,然后在此基础上展开结构选型工作,当确定了结构形式后,设计人员需要针对结构形式的需求,选择适宜的施工工艺、受力构件、承重体系以及施工设备与材料。第二阶段的工作主要为计算结构的相关参数。工作人员需要将相关提资以及卷册作为建模计算的依据,但是不可仅凭这些资料盲目展开建模工作,设计人员之间应当进行必要的沟通与交流,共同对电厂的土建情况展开综合分析,做好统计工作,计算好空洞、埋件以及荷载,然后在综合各种数据资料与相关意见的基础上,根据荷载规范展开计算,并建立相应的数学模型。第三阶段的工作主要为设计、绘制施工图。为了保证建筑的受力能力可以满足实际需求,设计人员需要根据计算出相关规定以及结构内力情况选择适宜的材料、配件以及设备,然后在此基础上绘制出相应的施工图,通常来说出图会选择应用平面出图法,这样可以减少图纸数量。
3主厂房土建部分结构设计
3.1总体设计
主厂房体系与结构形式是总体设计中应当首先确定的内容,其结构形式以钢-砼结构、钢筋砼结构、钢结构这三种最为常见。具体来说,钢-砼结构兼具钢筋砼结构以及钢结构的优势,其形式较为灵活、施工相对简便、施工方案可以进行有效的优化、自重轻且工期短,常用的这种结构包括组合梁结构、外包钢结构、钢管砼结构以及型钢砼结构等。钢筋砼结构主要包括现浇砼结构以及装配式砼结构两种,相比较而言,现浇砼的抗震性与整体性更优。通常在土建施工设计当中,现浇与预制方案会进行必要的组合,如楼面现浇+纵梁预制+框架现浇;楼面预制+纵梁预制+框架现浇等。合式的结构属于新型现浇钢筋砼结构,其优势在于设计与施工较为简便、整体性强、耗钢少但刚度大、耐久性与耐火性以及耐腐蚀性强等;其缺点则包括施工实践长、高空作业多、冬季施工难度大、石料堆场大、构件存在较大断面等。钢结构这一体系较为理想,以此结构形式构件的厂房具有自重轻、结构受力性强、构建断面小、抗震性与延展性好、材料均匀、工期短、无需预埋等优势,但是钢结构的防腐蚀性、防火性较差、成本投入高。在实际施工选择时,设计人员应当考虑到电厂的实际需求,保证主厂房设计符合电力生产的工艺流程,保证结构刚度的均匀有效,框排架需要设置必要的抗侧力构件。
3.2地基基础设计
在开展地基基础设计以前,设计人员应当全面考察当地的地质条件,对地质资料进行深入的分析,如果有不利于施工建设的情况存在,那么需及时予以必要处理。在基础设计中,设计人员可以根据需要采取独立基础,也可以综合运用桩基、筏板、条形以及箱形等基础。邻近的两个结构单元也可以以具有差异性的桩基持力层或地基处理形式予以处理。如果建筑的设计等级为乙级或甲级,则应当根据地基变形展开设计。为了避免发生碰撞等不良情况,在布置基础平面时,应当全面考虑厂房自身基础之间的相互关系、平台基础、磨煤机基础等问题,处理好相邻关系。如需深埋处理,要对深度予以关注,尽量提升地基的牢固度。
3.3屋面结构设计
汽机房的屋面梁与屋面结构是设计中应当关注的重点内容,屋面梁可以应用下承式屋架、平行弦屋架或梯形屋架;屋面结构则可以选择有檩或无檩的屋架体系。要注意,如果屋盖跨度在30米以上,那么其结构只能选择钢网架或钢屋架,这样才能够保证厂房质量,但是其耗钢量大且抗震性较差。在设计网架结构、支撑杆件以及屋架弦杆时,设计人员要对方法房柱可能产生的压力或附加拉力进行考虑。
3.4抗震设计
地震属于不可抗的自然因素,一旦发生极有可能对电厂造成极大的损失,因此做好抗震设计是十分必要的。在设计过程中,工作人员可以利用反应谱以及时程分析法等展开计算,然后依次为依据做好相应处理。同时还要利用弹塑性变形验算等方式找到钢结构以及钢筋砼结构的薄弱层,如梁柱等位置,做好相应处理。
4结论
整个电厂的建设中,土建工程建设是一个十分重要的环节,更是电厂建设的基础工程。尤其是电厂的主厂房的土建结构设计,直接影响着整个电厂建设的成功与否。电厂土建结构设计必须要讲究合理性与规范性,这样才能够保障电厂的正常运行,以及提高电厂运行效率。在当前的社会背景下,电力事业发展日益迅速,所以更加要重视电厂建设。
参考文献
[1]王琦.火力发电厂土建结构设计[J].建材与装饰,2017(49):108.
[2]周桂芬.电厂土建结构的设计探讨[J].江西建材,2017(09):31+35.
[3]卢筱.生物质电厂的结构设计[D].湖北工业大学,2017.
[4]宋俊国.电厂土建结构设计的分析与探讨[J].中国住宅设施,2017(06):74-76.