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变电站框架结构设计

文档名称:变电站框架结构设计
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上传者:阿尔法头狼
添加时间:2019/05/05
内容摘要:
文章编号:1009-941(2010)05-0027-02
变电站框架结构设计
徐军(广东天联工程有限公司,广东广州510600
摘要:介绍了变电站框架结构设计,研究和分析了钢结枃般情况下,采用预应力环形杆较多,且为端承摩擦
框架结枃节点的几种设计方法。
桩,当淤泥层较厚时,还需考虑附摩擦。
关键词:变电站;变电构架;钢结构;节点
3)平面设计。现浇板的配筋应该使用Ⅱ级
中图分类号:TU392;TM63
文献标识码:B
钢,除了吊钩以外,不能使用级钢。钢筋布筋应采
用大直径和大间距的方式。板上下的钢筋的间距应
该相等,钢筋直径可以不相等,但其直径的类型不宜
变电站是将一些设备组装起来,用以切断或接过多。框架的填充墙大多为轻质隔墙,过梁通常不
通、改变或者调整电压,在电力系统中,变电站是输使用预制混凝土过梁,采用的是现浇梁。应该注
电和配电的集结点。为了减少损耗,电压等级越来明使用的轻质隔墙的图集和做法,当过梁与柱连接
越高,目前已达到1000kV,因此,电力系统安全的
时,柱应当甩筋,过梁应当现浇。
重要性就不言而喻。变电站内的设备安全固然重
由于通信室等房间电缆较多,可采用活动地板
要,但变电站结构的安全性更不容忽视。变电站结结构。
构主要指建筑物(如主控楼、配电楼等)和构支架,
(4)楼梯的设计。休息平台与梯段板平行方向
目前我国南方地区的构支架已逐步采用钢管杆代替的上筋均应拉通,并且应与梯段板的配筋互相适应。
了水泥杆,建筑物也已由钢筋混凝土框架结构代替梯段板的厚度通常采取跨度的1/25-1/30。
了砖混结构,这些均大大提高了变电站的安全性。
5)梁的设计。梁的上面有次梁的地方应附加
变电站主要分为:升压变电站、主网变电站、二次变箍筋和吊筋,并应首先使用附加箍筋。不能将次梁
电站、配电站,本文主要讨论主网变电站。
搭建在主梁的支座的附近,如果搭建在主梁支座的
1变电站框架结构设计
附近,就应当考虑由于次梁所引起的主梁抗扭,或者
增加抗扭箍筋和纵筋。如果采用现浇板,抗扭问题
目前,我国的变电站已基本实现了标准化,南方不严重。理论上梁纵筋应遵循小直径和小间距的原
电网甚至有标准设计的细化方案,将变电站的主要则,这对抗裂有利,但钢筋的间距应满足要求,并且
建筑物一一主控楼(综合楼)的平面布置、层数已基要与梁断面互相适应。挑梁应做成等截面。梁从构
本确定下来,设计人员只需根据实际情况进行微调造上要避免冲切破坏以及斜截面的受弯破坏等。
来确定最终的方案。
(6)柱的设计。柱应采用高强度混凝土来应对
变电站框架结构的设计主要有以下内容
轴压比的制约,应减小断面尺寸。应避免柱过短,短
(1)有关结构设计的说明。包括主要的设计依柱的箍筋应采取全高加密,短柱的纵筋不应过大。
据,变电站的地基情况、抗震等级以及承载力、材料由于竖向地震的影响,对柱的轴压比和配筋应多一
等级、活荷载值等,在施工图中没有画出来的而采用些考虑。独立柱的上面或中部有挑梁时,应限制挑
说明的方式来表示的信息。
梁的长度。绘制施工图时,较大直径的钢筋的连接
(2)基础设计。当采用天然基础且柱下扩展基方式应采用机械连接,而不应采用焊接,两者的造价
础的宽度比较宽时,或地基不均匀时,或者地基比较相差不大,但机械连接更加可靠并且检查方便。
软时,应当利用柱下条基。并且应考虑到在节点的
地方基础底面积由于被双向反复使用而带来的不利
钢结构构架设计
影响,应适当地加宽基础。
为了节省投资,一般变电站均采用架空出线,变
当采用桩基础时,应根据地质资料选用桩型,一电站内部导线均釆用构架进行连接、跳线,因而构架
建材技术与应用5/2010
万方数据
也是常规变电站必不可少的一部分。目前在南方地
4)人字柱与基础采用杯口插人形式连接。基
区,由于经济较发达,且对变电站的使用要求较高,础与钢管柱的连接适合采用杯口插人形式。钢管插
普遍采用钢管杆构支架,梁采用格构式或钢管梁,使入到杯口的深度是由抗拔决定的,其计算公式为:
整个变电站更加美观和实用。
H=N/(3.14DXFC9)
2.1采用空间分析程序计算内力
式中:H一钢管插到杯口的深度
随着科技的进步,出现了不少可以计算和分析
N一受拉杆的轴力设计值;
内力的软件。例如美国REI公司开发的 STADD
D一受拉杆的外直径;
CHINA2000空间结构分析和设计程序,利用该程序
抗粘剪的强度,如果二次灌浆细石混凝
对构架柱进行内力计算和分析,能够更加接近构架
土的强度为C20,则:Fcw=0.5MPa。
的实际受力情况,有利于缩短设计周期。也可采用
如果受拉的钢管插人杯口的部分焊有多于或者
东北电力设计院编制的构架计算软件(SST)进行简等于两道钢箍,剪切面可控杯口壁计算,插人杯口的
单的计算,根据计算结果分析杆件内力。
深度根据(2)式进行计算
2.2结构节点设计
H=N∑ Sc x Fcv
(2
(1)钢管柱的连接方式。钢管柱的长度受到加式中:ZS一杯口内壁的平均周长。
工、运输以及热镀锌的影响,一次成型比较困难,所
插人杯口的深度不仅要满足计算的要求,还必
以,要首先分段加工,然后利用削口对焊进行连接或须满足:H=1.59。此外,为了确保柱脚处局部稳
利用法兰进行连接。钢管利用剖口对焊进行连接,定,在构架安装完成后,钢管的柱脚处应灌注C30
不仅外形美观,还能节省钢材,缺点是焊接需在现场细石混凝土。
操作,焊缝外还要现场喷锌,质量没有保障,焊缝处
一般设备支架插人杯口的深度H1.0D,构架
钢管内侧的防腐能力比较差。法兰连接所有的焊接Hメ1.S5D
工作以及热镀锌可以在工厂完成,只需要进行现场
组装。由于不需现场焊缝,钢管的防腐能力很强,安3结语
装工作比较方便,可以节省工期,但缺点是耗材大,
主网变电站负责的区域供电范围一般均较大,
而且为了使法兰连接的接触面比较平整,对加工精且影响也较大,它对电网的安全运行和经济运行起
度的要求很高。
着重要的作用。进行变电站结构设计时,要考虑的
目前,法兰连接应用较为普遍,有刚性法兰和柔因素很多,包括建筑结构的荷载、混凝土的结构设
性法兰两种形式。
计、抗震性等,同时还应当考虑地方性的建筑规范。
2)人字柱的柱头利用钢板焊接。人字柱的桂所以,要综合考虑各种因素,以设计出经溶合理的结
头的受力情况非常复杂,它需要传递很大的轴力、剪构体系。
力以及弯距。为了减小人字柱的位移,柱头连接必
须保证有充足的刚度,并且应设法减少柱头连接的参考文献
偏心。综合考虑,人字柱柱头应将两杆连接为整体,[1]谢准宁,结构优化设计在工程实践中的应用[J-山西建
利用钢板进行焊接,剪力板、柱头处的顶板以及加劲
筑.2006,32(2):80-81
板的厚度应满足规范的要求。两根人字柱中心线之[2]龚金京,于滨.定制钢结构与土建技改配套工程深化设
间的距离一般为100mm,可基本满足固结假定要求。
计[].工业建筑,2008,(S1):614-618.
(3)人字柱与横撑构件采用刚性连接的方式。[3]杨晓静,奚后玮,吴在军变电站自动化系统的数字化趋
当变电构架柱承受水平力时,破坏
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