| 标题 | 钢结构在火力发电厂主厂房设计中的应用 |
| 范文 | 洪海 摘 要：在我国火力发电是一个非常重要的发电方式，在火力发电中，厂房设计对火力发电的安全性和可靠性都有着非常重要的影响，钢结构在当今的很多建筑结构中都有着比较广泛的应用，在火力发电厂的厂房设计中，钢结构也是十分普遍的，本文主要分析了钢结构在火力发电厂主厂房设计中的应用，以供参考和借鉴。 关键词：主厂房；钢结构；结构设计 中图分类号：TU39 文献标识码：A 火电钢结构的主厂房在面积和体积上都比较大，同时它的力学结构也相对比较复杂，在厂房中必须要设置重型设备，这样的特点也使其结构设计尤其是抗震设计环节和其他类型的厂房存在着十分明显的差异，这就对结构设计人员在个人的职业水平和职业素养上提出了更高的要求，只有在设计中使用更加合理的设计方法和手段才能更好的保证设计的科学性，提高整体结构的稳定性。 1钢结构主厂房结构设计原则 （1）主厂房的结构设置及节点、汽机房运行平台层和煤仓间在22层以下的部分设置水平方向的支撑，除氧煤仓间的梁和柱是相互连接的，同时在二者连接的过程中还要使用刚接的方式，其他需要连接的部分要采用铰接的方式，在每一列都要设置相应的柱间支撑，对有些特殊的结构，对承载力要求相对较高的煤仓间框架柱要采用刚接，其他部分采用铰接的形式。 （2）通常情况下，汽机房的运转层结构都是大平台结构，在水平方向上应该选择平台的梁和柱以及柱子之间的支撑和主厂房的房体结构共同组成了一个承重的体系，平台的梁和柱之间应该采用铰接的方式，垂直方向的梁和柱要采用刚接的形式，在楼层的设计中要采用钢梁和现浇沪宁图板相互结合的方式。 （3）锅炉部分的设计、锅炉中的钢结构通常都是锅炉厂来供给的，在通常的设计中都会将锅炉布置成岛式的结构，锅炉和主厂房之间存在着一个转层通道，在运转层的上部要根据施工的相关标准和要求在炉前设置一定数量的通道，主厂房的钢结构构架后人锅炉的炉架通常要分开设置，这样就使得二者之间是一个独立存在的关系，在承重上也自成承重体系，在电梯井的设置上也应该设置在炉前的侧面，水平方向的荷载会通过一定的路径传输到锅炉炉架的部分。 2钢结构主厂房抗震设计 （1）计算原则。主厂房钢构架按基本烈度7度考虑地震作用。 （2）抗震布置。在抗震体系的设置上应该将汽机房外侧的桩柱和除氧煤仓间和结构自身的抗震体系看做是一个整体。在这一过程中会使得整个结构必须要承受抗震力，集控楼结构之间应该用滑动支座对其进行有效的处理，在对其进行地震抗力的计算中，应该忽略掉结构之间的相互作用，各自都有一个抗震体系，抗震体系也在这一过程中得到了更科学和合理的建设。 （3）抗震构造的对策。主厂房和集控楼建筑结构的抗震性能在整个厂房的设计中都发挥着非常重要的作用，抗震性能得到了一定的提升之后，也要对其防护进行一定的调整，通常是设防的烈度提高了1度，设防的强度应该按照烈度的8倍来设置，在主厂房的施工中使用的是带支撑框架结构，同时在楼层结构的设计中采用的是钢梁现浇混凝土板结构，这样的设计方式就很好的保证了结构的合理性，同时也保证了其抗震的能力。 3钢结构主厂房空间整体分析 （1）建立一个合理的三维模型。首先应该建立一个完整的和科学的三维空间模型，在模型建立的过程中一定要根据设计的实际尺寸和位置关系来设置，同时还应该按照设计和施工的相关要求赋予这些结构自身的特性，这样才能更好的根据设计的简图对梁和柱的基础连接形式进行更加详细和精确的选择。 （2）在进行荷载输入的过程中应该由设计人员根据荷载的分布情况对荷载进行有效的分组，然后经过分析和探讨得出基本的施工状况，然后再按照工程组合的基本原则将各种组合的情况都清晰的列出，然后再将这些情况依次输入到计算机当中，这种方式能够按照每一个构件自身的特点进行设计工作。从而也有效的保证了设计的质量。 （3）钢结构设计的优化。在电子程序中，整个结构的钢结构截面都是可以通过一定程序的设置对设计方法进行有效的改进和完善的，该程序中安装了最为先进的算法，在这一过程中可以更加准确和快捷的对相关的设计数据进行计算，如果程序在进行设计的过程中，制定的截面面积小于正常的标准和规定，程序会自动将同类型的钢截面面积加大到合适的大小，这样就可以有效的保证截面大小在一个相对比较合理的范围。 4钢结构主厂房节点设计 （1）确保强节点弱杆件、强柱弱梁的设计原则。加腋可以提高全焊刚接节点的承载力，并明显提高节点的变形能力，保证在梁端形成塑性铰。 （2）适当的梁截面高度。梁截面越高，梁柱连接的延性越差。 （3）对板件的宽厚比进行严格的控制。在设计的过程中应该增加一些柱翼缘表面的约束作用，这样也就使得钢柱连接的变形能力也有所变化，当其宽度和厚度都增加的时候梁翼缘会受到来自于三个方向的应力作用，在这样的情况下就会使得整个结构产生比较明显的损坏现象，所以在设计的过程中一定要保证宽厚比能够满足相应的标准和要求，但是这个比值也不能太大，否则就会对梁柱的连接质量产生非常不利的影响。 5工程实例 某新建火电厂工程，主厂房采用钢结构方案，在各种类型的钢框架体系中，加设柱间支撑框架是最好的抵抗水平侧力的结构体系。本工程中，纵向A、B、C、D轴及汽机平台纵向结构上分别在两个柱距设置了垂直柱间支撑，使之形成了一个标准的常规支撑框架体系，有效地承担了纵向水平荷载。为保证空间体系的完整与刚度均匀分布，在局部缺少混凝土楼层处增加楼层水平钢支撑，以满足结构水平作用的合理传递。为方便施工、缩短工期，主厂房各层楼面及除氧煤仓问屋面采用1.2mm厚镀锌压型钢板做永久底模，底模上现浇100mm厚钢筋混凝土板，连接件选用圆柱头焊钉。连接件的设计充分考虑了承担空间整体计算时刚性楼板协调各轴架构变形时产生的作用。 结语 在火力发电厂房设计的过程中最常使用的就是钢结构，在设计的过程中一定要根据工程的实际情况选择适当的材料，同时还要采取相应的措施保证结构的强度和稳定性，在选择材料的时候还要充分考虑到火力发电厂的特点，做好防腐、防火和防水等措施，保证设计的质量。 参考文献 [1]GB50017—2003，钢结构设计规范[S]. [2]GB50011-2001，建筑抗震设计规范[S]. |
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