李文杜

(身份證號碼: 44132319800922356 惠州電力勘察設(shè)計院有限公司 516023)

摘要：電力行業(yè)的不斷發(fā)展使得當前我國的變電站土建結(jié)構(gòu)的標準逐漸升高，因此，我們需要對其在施工設(shè)計過程中的問題進行分析，并采取相應(yīng)的措施來改善，進而規(guī)范當前變電站土建結(jié)構(gòu)的施工設(shè)計。對于變電站的結(jié)構(gòu)設(shè)計來說，設(shè)計時應(yīng)當重點滿足強度，穩(wěn)定、變形、抗裂及抗震等要求，并在總結(jié)實踐經(jīng)驗和科學(xué)試驗的基礎(chǔ)上，積極慎重地推廣國內(nèi)外先進技術(shù)，因地制宣地采用成熟的新結(jié)構(gòu)和新材料。本文主要對變電站結(jié)構(gòu)設(shè)計要點及注意的事項進行了探討分析。

關(guān)鍵詞：變電站；結(jié)構(gòu)設(shè)計;結(jié)構(gòu)體系;內(nèi)力分析

0前言

當前，電力行業(yè)的設(shè)施建設(shè)逐漸成為了我國經(jīng)濟發(fā)展的助力，因此，為了保證我國各種用電設(shè)備的正常使用，對現(xiàn)有的變電站進行改造建設(shè)的工程項目數(shù)量越來越多。變電站土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計和施工的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)是設(shè)計施工環(huán)節(jié)。如果土建結(jié)構(gòu)的設(shè)計中出現(xiàn)問題，則會影響后續(xù)的施工架設(shè)，導(dǎo)致資源浪費，同時影響用電客戶的用電質(zhì)量，并帶來一定的安全隱患，有時甚至危及他人的生命安全。因此，我們需要高度重視變電站土建結(jié)構(gòu)設(shè)計的規(guī)范，保證施工的合理性、科學(xué)性、可靠性。

1、變電站結(jié)構(gòu)體系考慮

對于變電站結(jié)構(gòu)設(shè)計，應(yīng)根據(jù)建筑的重要性、安全等級以及抗震設(shè)防烈度等而采用合理的結(jié)構(gòu)體系。通過工程實踐表明，對于變電站結(jié)構(gòu)的梁及柱宜采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，對預(yù)留孔較多的部位或防水要求較高的屋面、樓面宜采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土板。同時，變電站建筑物在經(jīng)濟合理和非強侵蝕介質(zhì)環(huán)境的情況下，可采用輕型鋼結(jié)構(gòu)，如熱軋輕型型鋼、輕型焊接和高頻焊接型鋼、冷彎薄壁型鋼以及薄鋼板、薄壁鋼管等作為主要受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，并在構(gòu)件設(shè)計上并應(yīng)優(yōu)先采用定型的和標準化的構(gòu)件以及標準化的節(jié)點型式，以及優(yōu)先采用與輕型鋼結(jié)構(gòu)相適應(yīng)或配套的建筑材料。對于變電站結(jié)構(gòu)的屋面大梁宜采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)，受施工限制且跨度超過15m時也可采用鋼屋架，對于跨度超過18m時也可采用網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。

2、變電站結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載取值技巧

變電站建、構(gòu)筑物應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞可能產(chǎn)生的后果(危及人的生命、造成經(jīng)濟損失、產(chǎn)生社會影響等)的嚴重性，采用不同的安全等級。500kV變電站的主要結(jié)構(gòu)(如主控制樓、500kV配電裝置結(jié)構(gòu))宜采用一級，其余結(jié)構(gòu)宜采用二級。對于變電站中的屋外變電構(gòu)架的關(guān)于導(dǎo)線荷載及設(shè)備自重的取值問題。導(dǎo)線荷載應(yīng)由工藝專業(yè)提供，應(yīng)考慮最低溫、最大風(fēng)、最大覆冰和安裝檢修工況條件下導(dǎo)線懸掛點所產(chǎn)生的水平張力、垂直荷重和側(cè)向風(fēng)壓的標準值，導(dǎo)線的偏角，弛度和荷載因子。

3、變電站結(jié)構(gòu)設(shè)計技巧

對于變電站的構(gòu)件技及其材料的選擇應(yīng)滿足使用年限要求，并應(yīng)考慮材料供應(yīng)，構(gòu)件加工制作以及施工安裝的具體條件，力求結(jié)構(gòu)合理、構(gòu)造簡單，合理統(tǒng)一構(gòu)件的尺寸和規(guī)格，便于工廠化制作和機械化施工。同時對于變電站中的最低設(shè)計使用年限25年的屋外配電裝置構(gòu)架、支架，可根據(jù)地區(qū)的工程經(jīng)驗采用鋼筋混凝土環(huán)形桿結(jié)構(gòu)。

對于最低設(shè)計使用年限為50年的屋外配電裝置構(gòu)架、支架宜采用鍍鋅鋼結(jié)構(gòu)或鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，橫梁宜采用鋼結(jié)構(gòu)。

(1)緊湊型的屋外構(gòu)架結(jié)構(gòu)可采用局部聯(lián)合布置方案或全聯(lián)合布置方案，構(gòu)架結(jié)構(gòu)布置滿足聯(lián)合受力的同時，應(yīng)盡量減少或消除溫度應(yīng)力的影響。變電構(gòu)架柱一般宜優(yōu)先采用人字柱結(jié)構(gòu)或空間桁架結(jié)構(gòu);但根據(jù)工程具體情況，在滿足運行、安裝和檢修條件下，也可采用單桿或單桿打拉線(條)結(jié)構(gòu)。而對于組成構(gòu)架柱的結(jié)構(gòu)桿件應(yīng)盡量減少彎矩效應(yīng)，當桿件承受較大彎矩時宜采用空間桁架結(jié)構(gòu)。

(2)針對變電站建筑中的屋外配電裝置構(gòu)架，設(shè)備支架等露天結(jié)構(gòu)，必須根據(jù)大氣腐蝕介質(zhì)，采取有效的防腐措施。對通常環(huán)境條件的鋼結(jié)構(gòu)宜采用熱鍍鋅或噴鋅防腐。通過結(jié)合工程實踐經(jīng)驗，筆者認為對于人字柱的根開與柱高之比，不宜小于1/7。打拉線構(gòu)架平面內(nèi)柱腳根開與柱高(地面至拉線點的高度)之比，不宜小于1/5。構(gòu)架梁的高跨比(高度與跨度之比)：格構(gòu)式鋼梁不宜小于1/25;鋼筋混凝土梁不宜小于1/20;單鋼管梁直徑與跨度之比不宜小于1/40，單鋼管聯(lián)系梁直徑與跨度之比不宜小于1/50，采用單鋼管梁時應(yīng)注意采取預(yù)防微風(fēng)振動的措施。