1電廠廠房鋼結構的特點
1.1結構自我強化控制
從電廠廠房的建設結構來看,其在穩(wěn)定廠房結構以及預埋件處理費方面,運用H型鋼以及寬度設置,使廠房結構更具穩(wěn)定性。對于鋼梁的選擇,其主要運用的是C型鋼和H型鋼,并進行相應的鋼梁跨度設計,同時利用鋼槽以及單片瓦或者是復合板,能起到較好的隔絕泡沫以及隔音的效果,從而達到其廠房結構的自我強化控制,具有著良好的使用效能。
1.2施工時間較短
鋼結構設計相對與其他復雜性的電廠廠房結構設計來說,其建造時間較短,特別是在鋼結構搭建以及整體層面設計上,在不需要考慮復雜因素的基礎上可以直接進行鋼柱、鋼梁和基礎結構的設計,大大減少了不必要的復雜性設計環(huán)節(jié),在使鋼結構的整體安裝性能提升的同時,也在一定程度上縮減了建造時間。
1.3性能優(yōu)勢突出
電廠廠房鋼結構實際的整體性能優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面:(1)由于其施工周期較短,能有效的節(jié)省施廠房設計施工成本。(2)其鋼結構具有較好的防火性能和防腐蝕性能。(3)鋼結構本身與傳統(tǒng)的鋼筋混結構凝相比,質量較輕且具有較高的強度和跨度。(4)鋼結構廠房拆移的便利性強且回收率高。
2鋼結構廠房布置的類型
2.1裝配式鋼筋混凝土結構
該結構主要是在工廠化生產(chǎn)的基礎上進行構建的統(tǒng)一生產(chǎn),能夠有效的節(jié)省廠房建設時間,在我國早期的電廠廠房結構設計中得到較為普遍的應用,但是由于其防水性能及抗震性能較差,在電廠廠房當設計中的運用逐漸減少。
2.2現(xiàn)澆混凝土結構
現(xiàn)澆混凝土結構電廠廠房具有較好的整體性和防水性能,其主要采用預制和現(xiàn)澆兩種方式進行電廠廠房結構施工,在一定程度上實現(xiàn)了電廠廠房設計與施工的簡化,在中小型機組電廠廠房建設中得到了大規(guī)模應用,但是其缺點是廠房建設的工人工作量較大、受氣候環(huán)境因素影響較大等。
2.3鋼—混凝土組合結構
該種組合結構在電廠廠房設計中的應用集中體現(xiàn)了兩種結構的優(yōu)點,運用鋼結構縱向框架梁以及鋼筋混凝土橫向框架,使電廠廠房的受力性以及各項經(jīng)濟技術指標有了較大程度的提升,但是該種結構的鋼焊接量相對較大,同時對其結構變形控制存在著一定的難度。
從國外的電廠廠房結構設計來說,其電廠廠房施工普遍采用的為全鋼結構,在自身重量較輕的基礎上抗震能力也有了一定程度的加強。針對我國當前的具體情況,鋼材產(chǎn)量大且價格相對較低,為電廠廠房施工鋼結構技術的應用提供了一定的優(yōu)勢條件。在大型電廠廠房建設中,首推的還應是鋼結構設計,可以在充分吸收鋼—混凝土組合結構廠房優(yōu)勢的基礎上,加大剛才的使用量,從而發(fā)揮出鋼結構的潛力。
3鋼結構構件吊裝工藝
電廠廠房鋼結構構件主要包括梁柱、屋架、支撐和墻架等,由于其構件形式和尺寸、重量以及安裝標高都存在著一定的差異,所以應采用不同的起重設備和吊裝方法,從而使吊裝工作更具經(jīng)濟合理性。
3.1鋼柱的吊裝
由于電廠廠房一般情況下具有較大的占地面積及空間,所用通??梢圆捎米孕惺狡鹬貦C或者是塔式起重機進行鋼柱的吊裝作業(yè),在吊裝方法的選擇上可以運用旋轉吊裝法和滑行吊裝法,在進行重型鋼柱的吊裝處理時,可以運用雙機抬吊的吊裝方法。在進行起吊作業(yè)時,運用雙機將重型鋼柱吊起到一定高度后,采用主機獨吊到鋼柱豎直后拆除輔機吊裝鋼絲繩,隨后利用主機將鋼柱吊裝到位并進行相應的垂直度校正處理。
3.2校正與固定
在進行鋼柱的校正和固定處理時,可以利用兩臺垂直放置的經(jīng)緯儀進行垂直度偏差的檢驗,如果鋼柱垂直度存在的偏差超出了允許的范圍,可以采用油壓千斤頂進行校正處理。需要注意的是在校正的過程中對鋼柱底部與高控制塊之間的脫空情況進行控制,從而避免鋼柱校正過程中的水平標高誤差。另一方面,為了確保鋼柱在校正后不產(chǎn)生位移,應在鋼柱周邊用鋼板進行電焊固定。校正完成之后,運用錨固螺栓進行承重塊的電焊固定,避免其滑動現(xiàn)象的發(fā)生。
3.3鋼屋架的吊裝與校正處理
在進行鋼屋架的吊裝處理時,可以采用履帶式起重機設備或者是桅桿式起重機進行吊裝工作。在此過程中需要注意的是由于鋼屋架自身的側向剛度較弱,進行翻身扶直時應運用杉桿捆綁對其進行加固處理。出于鋼屋架的側向穩(wěn)定性考慮,在起重設備起重量和起重臂長度允許的情況下,可以將兩榀屋架、天窗架以及支撐等在地面進行拼裝處理后進行直接吊裝,不僅能提升吊裝效率,也在很大程度上保證了吊裝穩(wěn)定性。
另一方面由于鋼屋架吊裝作業(yè)一般情況下為懸空吊裝,其在吊起后屋架可能會產(chǎn)生一定幅度的搖晃,從而與其他鋼結構構件發(fā)生碰撞,為了避免這一現(xiàn)象的出現(xiàn),在吊裝作業(yè)前應在屋架兩端捆扎纜繩,從而對其位置進行控制。
4鋼結構廠房設計中需要注意的問題
4.1溫度伸縮縫控制
鋼結構廠房設計中溫度的變化會相應的引起一定程度的廠房鋼結構變形,從而使其產(chǎn)生溫度效應,其溫度效應的大小是與鋼柱的剛度和吊車軌頂?shù)臉烁呒皽夭畲嬖诼?lián)系的。特別是在電廠廠房平面尺度較大時,應對其進行橫向或者是縱向的溫度縫設置,從而防止其產(chǎn)生較大的溫度應力。伸縮縫的設置一般情況下可以采用單柱法或者是雙柱法,橫向的溫度伸縮控制可以在框架梁與檁條連接處運用槽鋼夾板滑動的方式進行處理,縱向溫度伸縮縫可以采用設置滾動支座的方式進行處理。
4.2支撐系統(tǒng)設置
支撐系統(tǒng)設置的目的主要是為了避免桿件產(chǎn)生較大程度的變形,從而根據(jù)廠房結構形式以及吊裝設備和廠房區(qū)段跨度情況,相應的提升其整體剛度和傳遞縱向水平。對于鋼結構電廠廠房而言,其支撐系統(tǒng)主要分為柱間支撐和屋蓋支撐。
首先對于柱間支撐來說,應注意在廠房不同的溫度區(qū)段設置較為穩(wěn)定的支撐系統(tǒng),使其與廠房無蓋的橫向水平支撐布置相協(xié)調。其中決定電廠廠房縱向結構變形方向和溫度應力大小的主要因素是下柱支撐的具體位置,在進行下柱支撐的位置選擇時應盡量將其設置在廠房溫度區(qū)段的中部,從而使吊車梁能夠在溫度變化情況下向區(qū)段兩端的伸縮更具自由性和便利性。其次對于無蓋支撐系統(tǒng)來說,其支撐的位置主要是有屋蓋結構形式、廠房跨度、高度以及起重設備起重量和振動設備的具體情況而決定的。由于施工條件和安裝需要的限制,不論是對于何種體系的屋蓋均應在屋架上弦以及天窗架上弦設置相應的橫向支撐。
4.3鋼結構廠房的防銹蝕處理
在鋼結構廠房構件長期處于潮濕環(huán)境中,或者廠房空氣中伴有侵蝕性介質的情況下,其銹蝕相應會相對較為明顯,不僅削減了構件截面厚度,其在構建表層產(chǎn)生的局部秀坑會使構建受力時造成應力集中的現(xiàn)象,對構件結構產(chǎn)生一定的破壞作用。首先應對總圖布置以及廠房內部工藝布置進行控制,其次應采取相應的結構選型和材料選擇措施。通常情況下采用的是在表面涂刷防銹漆的方法進行銹蝕預防,其涂層和厚度主要是根據(jù)廠房環(huán)境和涂層性質決定的。
5結語
作為一項具有全面性技術的綜合運用模式,鋼結構電廠廠房憑借著其施工速度快、承載能力高且整體抗震性能較好的特點,在現(xiàn)在電廠廠房設計中得到了較為廣泛的應用。
1.1結構自我強化控制
從電廠廠房的建設結構來看,其在穩(wěn)定廠房結構以及預埋件處理費方面,運用H型鋼以及寬度設置,使廠房結構更具穩(wěn)定性。對于鋼梁的選擇,其主要運用的是C型鋼和H型鋼,并進行相應的鋼梁跨度設計,同時利用鋼槽以及單片瓦或者是復合板,能起到較好的隔絕泡沫以及隔音的效果,從而達到其廠房結構的自我強化控制,具有著良好的使用效能。
1.2施工時間較短
鋼結構設計相對與其他復雜性的電廠廠房結構設計來說,其建造時間較短,特別是在鋼結構搭建以及整體層面設計上,在不需要考慮復雜因素的基礎上可以直接進行鋼柱、鋼梁和基礎結構的設計,大大減少了不必要的復雜性設計環(huán)節(jié),在使鋼結構的整體安裝性能提升的同時,也在一定程度上縮減了建造時間。
1.3性能優(yōu)勢突出
電廠廠房鋼結構實際的整體性能優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面:(1)由于其施工周期較短,能有效的節(jié)省施廠房設計施工成本。(2)其鋼結構具有較好的防火性能和防腐蝕性能。(3)鋼結構本身與傳統(tǒng)的鋼筋混結構凝相比,質量較輕且具有較高的強度和跨度。(4)鋼結構廠房拆移的便利性強且回收率高。
2鋼結構廠房布置的類型
2.1裝配式鋼筋混凝土結構
該結構主要是在工廠化生產(chǎn)的基礎上進行構建的統(tǒng)一生產(chǎn),能夠有效的節(jié)省廠房建設時間,在我國早期的電廠廠房結構設計中得到較為普遍的應用,但是由于其防水性能及抗震性能較差,在電廠廠房當設計中的運用逐漸減少。
2.2現(xiàn)澆混凝土結構
現(xiàn)澆混凝土結構電廠廠房具有較好的整體性和防水性能,其主要采用預制和現(xiàn)澆兩種方式進行電廠廠房結構施工,在一定程度上實現(xiàn)了電廠廠房設計與施工的簡化,在中小型機組電廠廠房建設中得到了大規(guī)模應用,但是其缺點是廠房建設的工人工作量較大、受氣候環(huán)境因素影響較大等。
2.3鋼—混凝土組合結構
該種組合結構在電廠廠房設計中的應用集中體現(xiàn)了兩種結構的優(yōu)點,運用鋼結構縱向框架梁以及鋼筋混凝土橫向框架,使電廠廠房的受力性以及各項經(jīng)濟技術指標有了較大程度的提升,但是該種結構的鋼焊接量相對較大,同時對其結構變形控制存在著一定的難度。
從國外的電廠廠房結構設計來說,其電廠廠房施工普遍采用的為全鋼結構,在自身重量較輕的基礎上抗震能力也有了一定程度的加強。針對我國當前的具體情況,鋼材產(chǎn)量大且價格相對較低,為電廠廠房施工鋼結構技術的應用提供了一定的優(yōu)勢條件。在大型電廠廠房建設中,首推的還應是鋼結構設計,可以在充分吸收鋼—混凝土組合結構廠房優(yōu)勢的基礎上,加大剛才的使用量,從而發(fā)揮出鋼結構的潛力。
3鋼結構構件吊裝工藝
電廠廠房鋼結構構件主要包括梁柱、屋架、支撐和墻架等,由于其構件形式和尺寸、重量以及安裝標高都存在著一定的差異,所以應采用不同的起重設備和吊裝方法,從而使吊裝工作更具經(jīng)濟合理性。
3.1鋼柱的吊裝
由于電廠廠房一般情況下具有較大的占地面積及空間,所用通??梢圆捎米孕惺狡鹬貦C或者是塔式起重機進行鋼柱的吊裝作業(yè),在吊裝方法的選擇上可以運用旋轉吊裝法和滑行吊裝法,在進行重型鋼柱的吊裝處理時,可以運用雙機抬吊的吊裝方法。在進行起吊作業(yè)時,運用雙機將重型鋼柱吊起到一定高度后,采用主機獨吊到鋼柱豎直后拆除輔機吊裝鋼絲繩,隨后利用主機將鋼柱吊裝到位并進行相應的垂直度校正處理。
3.2校正與固定
在進行鋼柱的校正和固定處理時,可以利用兩臺垂直放置的經(jīng)緯儀進行垂直度偏差的檢驗,如果鋼柱垂直度存在的偏差超出了允許的范圍,可以采用油壓千斤頂進行校正處理。需要注意的是在校正的過程中對鋼柱底部與高控制塊之間的脫空情況進行控制,從而避免鋼柱校正過程中的水平標高誤差。另一方面,為了確保鋼柱在校正后不產(chǎn)生位移,應在鋼柱周邊用鋼板進行電焊固定。校正完成之后,運用錨固螺栓進行承重塊的電焊固定,避免其滑動現(xiàn)象的發(fā)生。
3.3鋼屋架的吊裝與校正處理
在進行鋼屋架的吊裝處理時,可以采用履帶式起重機設備或者是桅桿式起重機進行吊裝工作。在此過程中需要注意的是由于鋼屋架自身的側向剛度較弱,進行翻身扶直時應運用杉桿捆綁對其進行加固處理。出于鋼屋架的側向穩(wěn)定性考慮,在起重設備起重量和起重臂長度允許的情況下,可以將兩榀屋架、天窗架以及支撐等在地面進行拼裝處理后進行直接吊裝,不僅能提升吊裝效率,也在很大程度上保證了吊裝穩(wěn)定性。
另一方面由于鋼屋架吊裝作業(yè)一般情況下為懸空吊裝,其在吊起后屋架可能會產(chǎn)生一定幅度的搖晃,從而與其他鋼結構構件發(fā)生碰撞,為了避免這一現(xiàn)象的出現(xiàn),在吊裝作業(yè)前應在屋架兩端捆扎纜繩,從而對其位置進行控制。
4鋼結構廠房設計中需要注意的問題
4.1溫度伸縮縫控制
鋼結構廠房設計中溫度的變化會相應的引起一定程度的廠房鋼結構變形,從而使其產(chǎn)生溫度效應,其溫度效應的大小是與鋼柱的剛度和吊車軌頂?shù)臉烁呒皽夭畲嬖诼?lián)系的。特別是在電廠廠房平面尺度較大時,應對其進行橫向或者是縱向的溫度縫設置,從而防止其產(chǎn)生較大的溫度應力。伸縮縫的設置一般情況下可以采用單柱法或者是雙柱法,橫向的溫度伸縮控制可以在框架梁與檁條連接處運用槽鋼夾板滑動的方式進行處理,縱向溫度伸縮縫可以采用設置滾動支座的方式進行處理。
4.2支撐系統(tǒng)設置
支撐系統(tǒng)設置的目的主要是為了避免桿件產(chǎn)生較大程度的變形,從而根據(jù)廠房結構形式以及吊裝設備和廠房區(qū)段跨度情況,相應的提升其整體剛度和傳遞縱向水平。對于鋼結構電廠廠房而言,其支撐系統(tǒng)主要分為柱間支撐和屋蓋支撐。
首先對于柱間支撐來說,應注意在廠房不同的溫度區(qū)段設置較為穩(wěn)定的支撐系統(tǒng),使其與廠房無蓋的橫向水平支撐布置相協(xié)調。其中決定電廠廠房縱向結構變形方向和溫度應力大小的主要因素是下柱支撐的具體位置,在進行下柱支撐的位置選擇時應盡量將其設置在廠房溫度區(qū)段的中部,從而使吊車梁能夠在溫度變化情況下向區(qū)段兩端的伸縮更具自由性和便利性。其次對于無蓋支撐系統(tǒng)來說,其支撐的位置主要是有屋蓋結構形式、廠房跨度、高度以及起重設備起重量和振動設備的具體情況而決定的。由于施工條件和安裝需要的限制,不論是對于何種體系的屋蓋均應在屋架上弦以及天窗架上弦設置相應的橫向支撐。
4.3鋼結構廠房的防銹蝕處理
在鋼結構廠房構件長期處于潮濕環(huán)境中,或者廠房空氣中伴有侵蝕性介質的情況下,其銹蝕相應會相對較為明顯,不僅削減了構件截面厚度,其在構建表層產(chǎn)生的局部秀坑會使構建受力時造成應力集中的現(xiàn)象,對構件結構產(chǎn)生一定的破壞作用。首先應對總圖布置以及廠房內部工藝布置進行控制,其次應采取相應的結構選型和材料選擇措施。通常情況下采用的是在表面涂刷防銹漆的方法進行銹蝕預防,其涂層和厚度主要是根據(jù)廠房環(huán)境和涂層性質決定的。
5結語
作為一項具有全面性技術的綜合運用模式,鋼結構電廠廠房憑借著其施工速度快、承載能力高且整體抗震性能較好的特點,在現(xiàn)在電廠廠房設計中得到了較為廣泛的應用。