電廠部分土建結(jié)構(gòu)設(shè)計的分析與探討

孫文靜

摘 要：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，生產(chǎn)、生活活動對電力的需求量越來越大，為了滿足社會發(fā)展需要，電廠數(shù)量越來越多，原有電廠也在進行著必要的調(diào)整與升級。土建工程是電廠建設(shè)中不可忽視的重要環(huán)節(jié)，尤其是主廠房的建設(shè)，其質(zhì)量將會影響后續(xù)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。為了提高土建結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性與有效性，應(yīng)當對相關(guān)設(shè)計工作予以足夠的重視。文中將對發(fā)電廠土建部分結(jié)構(gòu)設(shè)計以及主廠房土建部分結(jié)構(gòu)設(shè)計展開探究與討論。

關(guān)鍵詞：電廠；土建結(jié)構(gòu)設(shè)計；主廠房

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.128

電廠是社會發(fā)展中不可忽視的重要行業(yè)，其工作會對社會生產(chǎn)、生活造成極大的影響，因此電力工程在開展土建施工時必須做好全面的結(jié)構(gòu)設(shè)計，尤其應(yīng)對主廠房土建結(jié)構(gòu)設(shè)計予以關(guān)注，避免其出現(xiàn)滲漏等結(jié)構(gòu)問題。對土建結(jié)構(gòu)設(shè)計展開探究有著重要的現(xiàn)實意義。

1 發(fā)電廠土建部分結(jié)構(gòu)設(shè)計

土建部分是電廠施工建設(shè)的重要內(nèi)容之一，為了提高土建的質(zhì)量，必須在施工建設(shè)開展以前做好全面的結(jié)構(gòu)設(shè)計工作，從電廠土建情況來看，其結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容包括基礎(chǔ)部分設(shè)計以及梁柱、墻體設(shè)計等，重點關(guān)注了建筑的抗拉性與承重性，梁柱等上部結(jié)構(gòu)會對產(chǎn)生一定的應(yīng)力，并通過一定的方式將應(yīng)力傳遞到基礎(chǔ)部分當中。具體來說，可以將發(fā)電廠土建部分結(jié)構(gòu)設(shè)計工作分為以下三個階段。

第一階段的工作主要為結(jié)構(gòu)選型。設(shè)計人員需要對建筑基礎(chǔ)情況以及結(jié)構(gòu)情況進行分析，并全面考慮施工場地的周圍環(huán)境、施工進度、建筑高度等相關(guān)因素，然后在此基礎(chǔ)上展開結(jié)構(gòu)選型工作，當確定了結(jié)構(gòu)形式后，設(shè)計人員需要針對結(jié)構(gòu)形式的需求，選擇適宜的施工工藝、受力構(gòu)件、承重體系以及施工設(shè)備與材料。

第二階段的工作主要為計算結(jié)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)。工作人員需要將相關(guān)提資以及卷冊作為建模計算的依據(jù)，但是不可僅憑這些資料盲目展開建模工作，設(shè)計人員之間應(yīng)當進行必要的溝通與交流，共同對電廠的土建情況展開綜合分析，做好統(tǒng)計工作，計算好空洞、埋件以及荷載，然后在綜合各種數(shù)據(jù)資料與相關(guān)意見的基礎(chǔ)上，根據(jù)荷載規(guī)范展開計算，并建立相應(yīng)的數(shù)學模型。

第三階段的工作主要為設(shè)計、繪制施工圖。為了保證建筑的受力能力可以滿足實際需求，設(shè)計人員需要根據(jù)計算出相關(guān)規(guī)定以及結(jié)構(gòu)內(nèi)力情況選擇適宜的材料、配件以及設(shè)備，然后在此基礎(chǔ)上繪制出相應(yīng)的施工圖，通常來說出圖會選擇應(yīng)用平面出圖法，這樣可以減少圖紙數(shù)量。

2 主廠房土建部分結(jié)構(gòu)設(shè)計

（1）總體設(shè)計。主廠房體系與結(jié)構(gòu)形式是總體設(shè)計中應(yīng)當首先確定的內(nèi)容，其結(jié)構(gòu)形式以鋼-砼結(jié)構(gòu)、鋼筋砼結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)這三種最為常見。具體來說，鋼-砼結(jié)構(gòu)兼具鋼筋砼結(jié)構(gòu)以及鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，其形式較為靈活、施工相對簡便、施工方案可以進行有效的優(yōu)化、自重輕且工期短，常用的這種結(jié)構(gòu)包括組合梁結(jié)構(gòu)、外包鋼結(jié)構(gòu)、鋼管砼結(jié)構(gòu)以及型鋼砼結(jié)構(gòu)等。鋼筋砼結(jié)構(gòu)主要包括現(xiàn)澆砼結(jié)構(gòu)以及裝配式砼結(jié)構(gòu)兩種，相比較而言，現(xiàn)澆砼的抗震性與整體性更優(yōu)。通常在土建施工設(shè)計當中，現(xiàn)澆與預(yù)制方案會進行必要的組合，如樓面現(xiàn)澆+縱梁預(yù)制+框架現(xiàn)澆；樓面預(yù)制+縱梁預(yù)制+框架現(xiàn)澆等。合式的結(jié)構(gòu)屬于新型現(xiàn)澆鋼筋砼結(jié)構(gòu)，其優(yōu)勢在于設(shè)計與施工較為簡便、整體性強、耗鋼少但剛度大、耐久性與耐火性以及耐腐蝕性強等；其缺點則包括施工實踐長、高空作業(yè)多、冬季施工難度大、石料堆場大、構(gòu)件存在較大斷面等。鋼結(jié)構(gòu)這一體系較為理想，以此結(jié)構(gòu)形式構(gòu)件的廠房具有自重輕、結(jié)構(gòu)受力性強、構(gòu)建斷面小、抗震性與延展性好、材料均勻、工期短、無需預(yù)埋等優(yōu)勢，但是鋼結(jié)構(gòu)的防腐蝕性、防火性較差、成本投入高。

在實際施工選擇時，設(shè)計人員應(yīng)當考慮到電廠的實際需求，保證主廠房設(shè)計符合電力生產(chǎn)的工藝流程，保證結(jié)構(gòu)剛度的均勻有效，框排架需要設(shè)置必要的抗側(cè)力構(gòu)件。整個結(jié)構(gòu)要設(shè)置要的沉降縫、伸縮縫與抗震縫，要注意如果是鋼筋砼結(jié)構(gòu)，那縱向伸縮縫應(yīng)當小于100米；如果是現(xiàn)澆砼結(jié)構(gòu)，縱向伸縮縫則應(yīng)當小于75米；如果是鋼結(jié)構(gòu)，縱向伸縮縫則應(yīng)當小于150米。

（2）地基基礎(chǔ)設(shè)計。在開展地基基礎(chǔ)設(shè)計以前，設(shè)計人員應(yīng)當全面考察當?shù)氐牡刭|(zhì)條件，對地質(zhì)資料進行深入的分析，如果有不利于施工建設(shè)的情況存在，那么需及時予以必要處理。在基礎(chǔ)設(shè)計中，設(shè)計人員可以根據(jù)需要采取獨立基礎(chǔ)，也可以綜合運用樁基、筏板、條形以及箱形等基礎(chǔ)。鄰近的兩個結(jié)構(gòu)單元也可以以具有差異性的樁基持力層或地基處理形式予以處理。如果建筑的設(shè)計等級為乙級或甲級，則應(yīng)當根據(jù)地基變形展開設(shè)計。為了避免發(fā)生碰撞等不良情況，在布置基礎(chǔ)平面時，應(yīng)當全面考慮廠房自身基礎(chǔ)之間的相互關(guān)系、平臺基礎(chǔ)、磨煤機基礎(chǔ)等問題，處理好相鄰關(guān)系。如需深埋處理，要對深度予以關(guān)注，盡量提升地基的牢固度。如果在巖石地基上施工或在普通地基上箱基、條基長度超過40米，那么施工后則應(yīng)當加入膨脹劑或進行澆縫處理，如果地下水可能會對砼造成腐蝕，那么還應(yīng)當做好相應(yīng)的防腐處理。

（3）屋面結(jié)構(gòu)設(shè)計。汽機房的屋面梁與屋面結(jié)構(gòu)是設(shè)計中應(yīng)當關(guān)注的重點內(nèi)容，屋面梁可以應(yīng)用下承式屋架、平行弦屋架或梯形屋架；屋面結(jié)構(gòu)則可以選擇有檁或無檁的屋架體系。要注意，如果屋蓋跨度在30米以上，那么其結(jié)構(gòu)只能選擇鋼網(wǎng)架或鋼屋架，這樣才能夠保證廠房質(zhì)量，但是其耗鋼量大且抗震性較差。在設(shè)計網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、支撐桿件以及屋架弦桿時，設(shè)計人員要對方法房柱可能產(chǎn)生的壓力或附加拉力進行考慮。

（4）抗震設(shè)計。地震屬于不可抗的自然因素，一旦發(fā)生極有可能對電廠造成極大的損失，因此做好抗震設(shè)計是十分必要的。在設(shè)計過程中，工作人員可以利用反應(yīng)譜以及時程分析法等展開計算，然后依次為依據(jù)做好相應(yīng)處理。同時還要利用彈塑性變形驗算等方式找到鋼結(jié)構(gòu)以及鋼筋砼結(jié)構(gòu)的薄弱層，如梁柱等位置，做好相應(yīng)處理。

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