小火電結構技術措施要求
概述
《火力發電廠土建結構設計技術規定》DL5022(以下簡稱《土規》)剛剛完成了送審稿編制,應廣大設計人員和本刊物的邀請,就修編的主要內容做簡要介紹,由于新標準尚未審定,所涉及內容仍有修改的可能,僅供設計人員參考。
《土規》修編的依據為國家建設主管部門頒布和修訂的最新建筑標準,并總結和吸收了行業多年來的工程經驗和科研成果,在廣泛征求意見的基礎上,由國內多家電力設計院合作編制完成。新標準與DL5022-93相比,標準適用范圍擴大到1000MW級發電廠土建結構;增加了直接空冷器支架、干灰庫、封閉煤場、脫硫煙氣的煙囪防腐等內容和章節;荷載、動力機器基礎、管道支架、主廠房抗震等章節均有較大的修改,同時送審稿編制及時引入汶川地震震害資料和國家抗震標準修訂的重要內容。下面就送審稿修編的主要內容做簡要介紹。
1發電廠建(構)筑物的安全等級
新標準對發電廠建(構)筑物安全等級的規定作較大修改,規定:高度200m及以上的煙囪、主廠房懸吊煤斗、汽機房屋蓋等主要承重結構安全等級為一級,其余建(構)筑物均為二級(黑體字為送審稿正文原文,以下同)。煙囪的安全等級提高為一級,考慮到與國標《煙囪設計規范》GB50051-20**的一致性。主廠房懸吊煤斗、汽機房屋蓋安全等級的確定吸取了征求意見的建議,較原《土規》提高了一級。鋼筋混凝土爐架、筒倉的安全等級則調整為二級。
原《土規》對“鋼筋混凝土煤斗、筒倉、懸吊鍋爐爐架、屋架、托架安全等級定為一級”。考慮到《建筑結構荷載規范》GB50009中3.2.2條修訂時,因新增了由永久荷載效應控制的組合,使承受以恒載為主結構的安全度有所提高;取消了混凝土彎曲抗彎強度fcm,統一取用抗壓強度fc,使以受壓為主混凝土結構的安全度有所提高,取消了有關鋼筋混凝土屋架、托架和承受恒載為主的柱安全等級應提高一級的規定。新標準調整時予以采用。
2鋼筋混凝土框架溫度伸縮縫的最大間距
鋼筋混凝土框架結構縱向溫度伸縮縫的最大間距,維持原《土規》不變:現澆結構不宜超過75m,裝配式結構不宜超過100m。當機組單元長度超出溫度伸縮縫間距限值較多時,為保證結構的安全及經濟性,宜在機組單元中部增設一道伸縮縫。
按照工程實踐經驗,75m長度的主廠房縱向結構,當施工中采取必要的措施,或結構設計增加適量的溫度鋼筋,能夠滿足設計標準要求。針對1000MW級主廠房機組單元長度達90-120m,超出75m較多的實際情況,通過對工藝布置的分析認為,在機組單元中部增設一道伸縮縫是最有利的選擇。目前,行業正在開展溫度應力計算和工程措施的研究工作。本次修編在附錄中提出了溫度作用的計算原則。
3地基基礎設計等級
新標準地基基礎設計為甲級的類型,區分開重要電廠與一般電廠,一般電廠部分適當放寬,詳見下表:
地基基礎設計等級
設計等級?建筑和地基類型?
甲級?規劃容量為800MW或單機容量300MW及以上電廠的主廠房(包括汽輪發電機基礎、鍋爐構架基礎)、主(集)控制樓、網絡控制樓、通訊樓、220kV及以上的屋內配電裝置樓、高度大于等于200m的煙囪、直接空冷器支架、跨度大于30m的廠房建筑、場地及地質條件復雜的建筑物、高邊坡。?
地基基礎設計分類與電廠的重要性相關聯,主要采納了征求意見的建議。新標準在發電廠甲級設計等級中增加了直接空冷器支架、場地及地質條件復雜的建筑物、高邊坡;對原規定“跨度大于30m的干煤棚及其他廠房建筑”明確為“跨度大于30m的廠房建筑”。
4動力機器基礎下地基土的承載力驗算
動力機器基礎下地基土的承載力驗算時,地基承載力的動力折減系數αf的取值:對框架式基礎,當地基為密實的中粗砂、碎石土、基巖或端承樁時可采用1.0,其余取0.8。大塊式基礎應取0.8,新標準對地基承載力的動力折減系數αf的調整,吸取了征求意見的建議,主要針對框架式汽輪發電機基礎的設計。考慮到框架式基礎底板的振動影響較小,地基承載力的動力折減系數αf,可針對不同的地質條件和地基處理方案區別對待。當框架式基礎位于低壓縮性土,如密實的中粗砂、碎石土、基巖或端承樁時,可忽略振動對地基的影響,即αf取1.0;當框架式基礎地基為中高壓縮性土,如中密或稍密的粉細砂、粘土或摩擦樁時,應慎重對待振動可能引起的附加變形導致基礎的不均勻沉降,這種情況下αf仍應取0.8。對大塊式基礎維持原標準αf取0.8不變。
新標準同時規定:鋼球磨煤機的大塊式和墻式基礎可不作動力計算。但計算基礎底面凈壓力時,除基礎自重、回填土重、設備自重及基礎上其他荷載外,還應考慮作用在磨煤機每端軸承中心線處的定向水平當量荷載px。
5汽輪機組基礎底板的厚度
汽輪機組基礎的平板式底板的厚度或井式、梁板式的梁高應根據地基土的性質而定,在滿足基礎柱崁固的前提下,可取基礎相鄰柱之間凈距的1/3.5~1/5。
隨著機組容量的增大,基礎縱向長度相應增大,原《土規》的底板厚度限值1/15不盡合理;《動力機器基礎設計規范》GB50040底板厚度限值為1/15~1/20。本次修編修改為相鄰柱之間凈距的1/3.5~1/5。
6汽輪發電機基礎底板和柱的最小配筋率
汽輪發電機基礎底板板頂和板底的鋼筋最小配筋率不宜小于0.1%~0.15%。汽輪發電機基礎柱配筋應按計算確定,柱全部縱向鋼筋的最小配筋率不宜小于0.5%,直徑不宜小于25mm。
本次修編新增了汽輪發電機基礎底板、柱的構造配筋規定。由于汽輪發電機基礎結構的特殊性,如簡單照搬鋼筋混凝土框架房屋框架結構、筏板基礎的配筋構造是不合適的。基礎底板的最小配筋率為0.1%和柱的最小配筋率0.5%,參考了美國《大型汽輪發電機基座設計導則》的取值。基礎底板的最小配筋率定為0.1%~0.15%的范圍值,設計人員可根據底板的厚度選擇取上限或下限。
7高、變轉速設備基礎的振動控制標準
原規范中機器轉速只限于3000r/min。新標準補充了工作轉速大于3000r/min的高、變轉速設備基礎的振動控制標準。對于工作轉速大于3000r/min的汽動給水泵、電動給水泵等高轉速、變轉速設備基礎頂面擾力作用點(或控制點)的最大振動速度應小于5.0mm/s。補充了轉速大于3000r/min的機器的擾力計算公式,以及多個不同頻率的擾力作用時,對驗算點所產生的振動速度的計算公式。
8圓形封閉煤場的結構
圓形煤場的側壁可采用扶壁柱加擋煤墻結構,屋頂網架支承于壁柱。側壁也可采用連續豎拱組成的筒殼結構。混凝土擋煤墻應根據煤質的不同采取相應的保護措施,以減少因煤的自燃對混凝土擋煤墻結構的影響。圓形封閉煤場設計應考慮堆煤荷載對基礎及上部結構的不利影響。
為防范自燃損壞,可在堆煤高度范圍內設置防火內襯;另外在擋煤墻設置測溫設施實施監控也是有效的措施。圓形結構的下部筒壁,受環境影響的溫度應力較高,需在施工階段采取一些措施。
9脫硫煙氣防腐標準
新標準作出明確規定,石灰石-石膏濕法脫硫處理后的煙氣應按強腐蝕性等級考慮;半干法、干法(水介質)脫硫處理后的煙氣應按中等腐蝕性等級考慮;循環硫化床鍋爐(CFB)或其它干法脫硫處理后的煙氣應按弱腐蝕性等級考慮。
新標準吸收了國外的研究成果和國際設計標準,以及國內大型的技術交流會的經驗,明確石灰石-石膏濕法脫硫處理后的煙氣為強腐蝕性等級。在對陸續投運機組的煙囪下集水坑、煙道冷凝液排液管及其與工藝主煙道連接處的冷凝液搜集和腐蝕情況調查證明,煙道冷凝液PH可達3以下,驗證了強酸腐蝕性的結論。一般安全等級越高或同一安全等級機組容量越大,防腐標準也應相應提高;有正壓煙氣運行工況的應加強防腐措施和防脫落措施;結露腐蝕嚴重(如不設置GGH),防腐應采用較高的標準;需要采取更嚴格的防腐隔離措施。
10脫硫煙氣排煙筒的選型
當排放強腐蝕性煙氣時,一般應采用套筒式或多管式煙囪。即把承重的鋼筋混凝土外筒壁與排煙內筒分開,避免承擔安全作用的鋼筋混凝土外筒壁結構與排煙內筒可能滲漏的強腐蝕性煙氣直接接觸。鋼筋混凝土外筒壁與排煙內筒間留設的間隙應考慮人員巡查和維護檢修的條件。
對于排放強腐蝕性煙氣的煙囪,強調留有巡查和維護檢修的條件,套筒式或多管式煙囪可以提供方便的檢修維護條件,單筒式煙囪檢修維護條件較差。排煙筒需增強其密閉性,以防止鋼筋混凝土外筒壁結構腐蝕,應盡量規避可能出現嚴重腐蝕危害和大工作量的檢修。
本次修訂考慮到與《煙囪設計規范》GB50051的銜接,對于排放中等腐蝕性煙氣,也把套筒式煙囪作為首選。
11直接空冷器支架結構
通過國內已建的幾十個直接空冷器支架結構的調查搜資和整理對比研究,以及對工程設計經驗數據的總結,對應用較多和比較成熟的鋼桁架-支柱結構、鋼框架-支撐結構和鋼筋混凝土框架結構等三種形式列入了新標準的技術規定。
鋼桁架矢高可按柱距的1/3~1/5。焊接鋼梁的矢高按1/7~1/9。鋼筋混凝土管柱的直徑宜按實際柱高度的1/10~1/12取用,管柱壁厚按外徑的1/12~1/8。
在空冷平臺整體結構分析計算時,平臺(即步道、風機橋步道)活荷載標準值檢修及安裝時可取3.5kN/m2,正常運行時可取2.0kN/m2。設備和管道荷載取值由工藝提供。擋風墻迎風側風荷載體型系數不小于1.4。
對鋼桁架-鋼筋混凝土管柱結構規定:基礎沉降差容許值為L/1000;支柱柱頂的容許側移值為H/500和鋼桁架的容許撓度為L/500;管柱計算長度一般宜取(1.75-1.5)H。標準還在制定了相應的構造措施。
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12直接空冷支架結構的防火措施和鋼結構防腐
當空冷支架結構的下方布置有變壓器等電器設備時,必須采取可靠的消防措施,結構設計應符合防火要求。變壓器外輪廓5m范圍內空冷支架柱及柱間支撐的耐火極限不應低于4h。國內投產的大多數空冷支架下方都布置有變壓器等電氣設施。本條文提出了鄰近變壓器的柱及柱間支撐的防火措施。發生火災時,變壓器頂部與鋼桁架或鋼梁的防火間距尚無試驗數據,本標準強調必須采取可靠的消防措施防護,注意與消防相關專業加強設計配合。
主要承重鋼結構構件宜采用熱浸鍍鋅、熱噴鍍鋅或冷噴鍍鋅防腐。空冷鋼桁架采用油漆等涂料防腐時,維護難度較大,采用鍍鋅方案耐久性可達30年以上。當有充分論證,也可選擇采用重度防腐型的涂料防腐,耐久年限不得少于15年。
13管道支架結構
本次修編參照行業標準《化工、石油化工管架、管墩設計規定》HG/T20670-2000,結合火力發電廠的特點,補充了縱梁式管架結構,增加了管道荷載計算、有振動的管道支架內容,修定了荷載及荷載取值、容許變形、結構計算長度和容許長細比,以及基礎設計等規定。
有振動的管道支架,其管道的垂直荷載和水平推力的標準值應乘以動力系數,動力系數應由工藝專業提供。當管道支架上敷設的振動管道重量占全部管道重量的30%以上時,管架可定義為有振動的管道支架。有下列情況之一者應定義為振動管道:(1)直徑大于或等于200mm的蒸汽管道;(2)往復泵送液體的管道;(3)時停時開,掃線頻繁的管道;(4)活塞式壓縮機輸送氣體的管道;(5)生產過程中突然升溫增壓的管道(如緊急放空管道);(6)使用“快速切斷閥”的管道;(7)溫度大于200℃的高壓管道。
14建(構)筑物抗震設防標準
各設防類別建(構)筑物的抗震設防標準,均應符合國家標準《建筑工程抗震設防分類標準》GB50223中3.0.3的要求。規模很小的乙類工業建筑,當采用了抗震性能較好的結構體系時,允許按標準設防類設防。
標準修編時,取消有關丁類建筑“對于損壞后不影響生產,不造成較大損失,且易于修復的建筑物可不設防”的條文;取消“抗震等級為一級還需要提高一度設防時,抗震等級仍為一級”的規定。修改后抗震設防標準整體有所提高。標準明確,規模很小的乙類工業建筑一般指單層建筑且高度不超過12m的配電室、轉運站配電室、屋內配電裝置室、網絡控制室、繼電器室等,當采用了鋼筋混凝土結構時,可按本地區設防烈度采取抗震措施。
集中控制樓、屋內配電裝置樓及筒倉倉頂建筑等取消磚混結構選型。
15主廠房抗震結構選型
新標準吸收了多方的意見,增加了主廠房結構選型的規定:發電廠主廠房宜優先選用抗震性能較好的鋼結構。常規布置的主廠房結構選型可按以下原則確定:(1)主廠房采用鋼筋混凝土結構時,7度Ⅱ類場地及7度以下宜采用鋼筋混凝土框架結構;7度Ⅲ類場地及以上宜采用鋼筋混凝土框架--抗震墻結構,也可采用鋼結構。(2)8度Ⅱ類場地及8度以上時,主廠房宜采用鋼框架--支撐結構。(3)單機容量1000MW及以上時,主廠房宜采用鋼框架--支撐結構,當采用鋼筋混凝土結構時應進行專門論證。
鋼結構具有結構延性好、抗震性能優和材料可再生利用的優勢,主廠房應鼓勵選擇鋼結構,也與國際慣例相協調。上述條文制定主要依據《火力發電廠主廠房結構抗震設計技術》項目研究成果和震害調查資料。標準中的“常規布置的主廠房”指前煤倉布置的鋼筋混凝土雙框架結構,目前大型機組的抗震試驗研究和震害調查研究僅限于雙框架結構,其它形式的結構尚缺乏研究。以單機容量為600MW發電廠鋼筋混凝土主廠房雙框架結構為原型的研究和汶川地震江油電廠的震害調查顯示,雙框架結構能夠設防烈度7度、Ⅱ類場地條件的設防要求。
工程實踐和計算分析研究證明,7度Ⅲ類場地及以上時,主廠房鋼筋混凝土框架結構需要增設抗側力構件(如抗震墻)。由于受工藝布置的限制,導致抗震墻布置一般難以滿足抗震性能要求,結構空間計算遇到了超限的技術難題,結構選型是宜進行專門研究。
1000MW級主廠房結構的總高度、層高以及設備荷載增大,結構單元長度達100~120m,結構溫度作用尚在研究中,考慮到結構本身的特點,選擇鋼結構是必要的。鑒于主廠房6度區采用鋼筋混凝土結構,有在建工程但無投運經驗,因此標準提出進行專門論證后確定。
16主廠房框架-抗震墻的布置與抗震等級
新標準明確了:主廠房框架-抗震墻結構的抗震墻設置應滿足《建筑抗震設計規范》GB50011中6.1.3和6.1.5條的規定。主廠房框排架結構應合理設置抗側力構件,使結構剛度均勻,減小兩個主軸方向結構動力特性的差異。主廠房抗震墻宜采用雙向、均勻布置,縱向抗震墻不宜設置在廠房的一端。
主廠房框架--抗震墻結構的抗震墻設置不能滿足標準要求時,主廠房框架的抗震等級只能按框架結構確定。需要說明的是:主廠房框架設防烈度9度、高度超過25m時,標準提出應進行專門論證,此處設防烈度是按照國家標準《建筑工程抗震設防分類標準》GB50223中3.0.3的強制性規定調整后的烈度。當重要電廠8度區的主廠房選擇采用鋼結構,才能滿足國家標準的要求。
抗震研究表明,單方向、一端設置抗震墻的結構,結構剛度橫向偏小造成兩方向差異較大,結構前幾階振型多以扭轉為主振型和扭轉側移較大,表明結構不規則嚴重,應采取增加結構的橫向剛度,調整縱向剛度,如雙向設置抗震墻(抗震翼墻),縱向抗震墻或支撐設置在廠房中部或對稱布置等。汕頭海門發電廠單機容量1000MW煤倉間(側煤倉),8度地震區采用了雙向、分散布置的框架--抗震墻結構,改善了結構的抗震性能。
17主廠房框架結構的抗震布置
新標準吸收了多方的意見,增加了主廠房框架平面布置的規定:地震區主廠房框架布置,應控制平面局部凹凸變化,不宜采用集中控制樓插入框架的平面布置;不應采用局部單排架布置。主廠房不宜采用錯層結構。盡可能避免采用錯層導致的短柱結構。地震區不應采用鋼筋混凝土超短柱結構。新標準強調重視概念設計,工藝布置應考慮結構布置的基本要求,減少平面的縮進和樓板不連續布置,樓層標高對齊避免錯層,支承煤斗的樓層應設置現澆鋼筋混凝土樓板,增強樓層的整體剛度等,不應采用嚴重不規則結構。引用了《主廠房鋼筋混凝土超短柱抗震性能研究》科研項目成果:地震區不宜采用錯層導致的鋼筋混凝土短柱結構。剪跨比小于1.5的鋼筋混凝土超短柱,不應在抗震設計中采用。
主廠房結構與鍋爐鋼架宜采用各自獨立的結構體系。主廠房與鍋爐本體間的爐前平臺結構,當6、7度區運轉層以上采用輕型結構時,允許采用滑動或滾動支座連接,支座構造應滿足防震縫寬度的要求。8度時應分開獨立布置。《火力發電廠主廠房結構抗震設計技術》科研項目的“鋼結構抗震設計技術研究”指出,主廠房鋼結構與鍋爐剛架相互連接,其地震反應的相互影響作用規律目前尚未掌握,而鍋爐和主廠房結構大多相互獨立、各自設計。只有完整建立主廠房和鍋爐爐架的協同工作模型,才能真實地反應出聯合結構的動力特性;考慮與鍋爐制造廠的合作和可操作性問題,采用近似模擬鍋爐爐架的動力特性的方法,目前還存在技術困難,需要進一步研究。
18主廠房空間網架屋面結構
汽機房屋蓋結構選型中增加了空間網架結構。汽機房空間網架結構在國內發生過垮塌事故,專題調查研究表明,主要存在以下問題:網架結構計算模型與實際出入較大,未考慮與廠房結構變形協調,造成網架支承結構桿件內力偏差;網架結構計算缺少溫度附加應力影響的考慮;桿件截面滿應力設計沒有留出必要的余度;材料采購與安裝環節管理疏漏;未考慮在地震作用下,桿件拉桿內力變號的影響,造成結構整體失穩。
通常的正放四角錐網架結構長寬比在1.5:1.0以內比較合適。汽機房屋蓋平面長寬比一般為3:1,兩端開口不能實現四邊支承,結構受力經濟性和合理性有局限性,以滿足建筑美觀需要為主。
19主廠房結構分析
新標準對主廠房結構分析提出了空間分析的要求:主廠房結構宜采用空間體系進行結構整體分析。整體結構宜連同主廠房外側柱、汽機房平臺(非獨立布置時)、除氧煤倉間框架等結構進行聯解。鋼筋混凝土主廠房結構采用三維空間分析法時,宜選擇荷載較大的代表性框架進行平面分析驗證。
針對主廠房結構體系和荷載分布的復雜性,采用空間桿系模型進行結構內力分析,能夠更準確反映結構實際的受力和變形特征。鋼結構主廠房結構空間分析應用相對成熟,傳統的鋼筋混凝土主廠房結構,在空間分析應用中暴露出的一些技術難題需要進一步研究,如結構體系及布置需要優化、軟件及其成果的正確分析應用等,特別是地震作用和變形的分析。因此,盡管對“平面分析驗證”的提法有爭議,送審稿仍暫時保留該規定。
20地震作用計算和變形驗算
新標準對多遇地震下的補充計算要求做了放寬調整:8度Ⅱ-Ⅳ類場地和9度時,單機容量為600MW及以上的主廠房,除按本條二款計算水平地震作用外,應采用時程分析法進行多遇地震下的補充計算,可取多條時程曲線計算結果的平均值與振型分解反應譜法計算結果的較大值。考慮到主廠房結構不規則性,高烈度區的大容量機組進行多遇地震下的補充計算是必要的………。
新標準明確了多遇地震下的彈性變形和罕遇地震作用下薄弱層的彈塑性變形驗算的要求。主廠房符合下列情況之一,應進行罕遇地震作用下薄弱層的彈塑性變形驗算:
(1)7-9度時樓層屈服強度系數小于0.5的鋼筋混凝土結構;(2)9度時乙類建筑中的鋼筋混凝土結構和鋼結構;(3)采用消能減震設計的結構。
21主要抗震措施
新標準關于主廠房鋼結構柱長細比、梁和柱的板件寬厚比、中心支撐桿件的長細比和板件寬厚比等限值,根據國內外發電廠主廠房結構工程設計經驗,采用《建筑抗震設計規范》GB50011中鋼結構“不超過12層”的規定標準。
新標準有關主廠房鋼筋混凝土框架的抗震措施計算,提高到了與《建筑抗震設計規范》第六章第二節一致的要求,取消了原《土規》“框架的抗震等級可按未調整的抗震等級采用”的規定。對于8、9度時,還增加了異型節點核芯區抗震驗算及構造措施規定。關于鋼筋混凝土框架的構造措施的修編如下:
(1)主廠房框架采用高強混凝土時,軸壓比一級不應超過0.7,二級不應超過0.8。高強混凝土研究成果表明,對于高強混凝土柱在高軸壓比下,構件滯回曲線的骨架曲線下降段坡度較陡,構件延性差,在同樣配筋率下,需要改善配箍特征值。高強混凝土框架柱在0.7~0.8的設計軸壓比時,可以基本滿足有限延性(μΔ≤3)的要求,框架柱截面不宜減小,避免“強梁弱柱”問題加重。混凝土強度等級C60以下時,主廠房框架柱軸壓比的限值仍沿用了原《土規》的規定。
(2)主廠房梁端鋼筋加密區加長,考慮到大斷面梁以受剪控制為柱,加密區長度改為按抗震規范確定;箍筋最小直徑仍保留高于抗震規范的規定。主廠房梁柱箍筋肢距不變,仍保留較抗震規范有所放寬。
(3)對于剪跨比小于1.5的鋼筋混凝土超短柱,應采用型鋼混凝土柱或鋼套管約束鋼筋混凝土柱的加強措施。本次修編引用了東北電力設計院完成的《主廠房鋼筋混凝土超短柱抗震性能研究》科研項目的研究成果。
22直接空冷支架結構抗震
新標準規定:8度區不宜采用風機、冷凝器懸挑布置的結構形式。8度及以上跨度大于21m、9度區跨度大于18m的鋼桁架(或鋼梁),以及布置風機、冷凝器和排氣管道的懸挑結構應計算豎向地震作用。
空冷支架結構有多種結構形式,由于設備質量主要集中在平臺上部,在水平地震作用下,結構變形主要表現為整體平動與扭轉,考慮到結構的抗震性,空冷支架盡量避免出現單側懸挑或轉角懸挑空冷凝器的布置形式,防止地震作用下對支架結構產生不利的扭轉和變形。工程設計數據顯示,布置風機、冷凝器和排氣管道的懸挑結構,垂直計算變形較大,考慮到冷凝器和排氣管道設備的重要性,標準對豎向地震作用計算提出了較高的要求。
23防爆壓力取值
主廠房煤粉倉上設置防爆門時,防爆壓力取不小于40kN/m2。當儲存褐煤或易自燃的高揮發分煤種時,……煤筒倉應采取有效泄爆措施,倉內泄爆壓力應由工藝專業提供。
為減輕發電廠因粉煤斗煤粉爆炸的事故損壞,原《土規》根據專家會議的建議,粉煤倉要能承受10kN/m2的爆炸壓力。《火力發電廠煤和制粉系統防爆設計技術規程》DL/T5203-2005和《火力發電廠與變電站設計防火規范》GB50229-2006修訂時,參考國外標準,在粉煤斗上設置防爆門的條件下,將爆炸壓力提高到40kN/m2。爆炸壓力的提高增加了結構設計的難度。
貯煤筒倉倉體結構承受的泄爆壓力不應小于泄爆門動作壓力,動作壓力應由工藝專業提供。《火力發電廠煤和制粉系統防爆設計技術規程》DL/T5023有相關規定,但考慮結構本身的特點,一般不宜大于10kN/m2,據了解一些工程中泄爆門動作壓力控制在4kN/m2以下,也是可行的。
24大型干煤棚風荷載體型系數
在附錄中,標準提供了6種網殼干煤棚的風載體型系數取值,分別取自中南電力設計院提供的湖南益陽電廠、江西豐城電廠、漢川電廠、嘉興電廠、鴨河口電廠和黃石西塞山電廠等工程研究成果,可供設計參考。
結束語
上述內容遠不能涵蓋新標準修編的全部內容,筆者系根據個人的理解,試圖將目前共同關心和經常探討的內容摘錄于此。標準的制定往往立足于成熟的技術和經驗,廣大設計人員對新標準的出臺寄予了更高的希望,這次標準修編過程中也遺留一些需要進一步研究的項目,如1000MW級主廠房樓屋面活荷載取值、框架式汽輪發電機基礎的抗震措施、超長主廠房鋼筋混凝土的溫度作用和工程措施、1000MW級直接空冷支架結構設計、高大建(構)筑物風振參數計算、主廠房彈塑性時程分析、動力機器基礎設計標準研究等,《土規》將隨著研究的進展不斷修編。
篇2:小火電結構技術措施要求
概述
《火力發電廠土建結構設計技術規定》DL5022(以下簡稱《土規》)剛剛完成了送審稿編制,應廣大設計人員和本刊物的邀請,就修編的主要內容做簡要介紹,由于新標準尚未審定,所涉及內容仍有修改的可能,僅供設計人員參考。
《土規》修編的依據為國家建設主管部門頒布和修訂的最新建筑標準,并總結和吸收了行業多年來的工程經驗和科研成果,在廣泛征求意見的基礎上,由國內多家電力設計院合作編制完成。新標準與DL5022-93相比,標準適用范圍擴大到1000MW級發電廠土建結構;增加了直接空冷器支架、干灰庫、封閉煤場、脫硫煙氣的煙囪防腐等內容和章節;荷載、動力機器基礎、管道支架、主廠房抗震等章節均有較大的修改,同時送審稿編制及時引入汶川地震震害資料和國家抗震標準修訂的重要內容。下面就送審稿修編的主要內容做簡要介紹。
1發電廠建(構)筑物的安全等級
新標準對發電廠建(構)筑物安全等級的規定作較大修改,規定:高度200m及以上的煙囪、主廠房懸吊煤斗、汽機房屋蓋等主要承重結構安全等級為一級,其余建(構)筑物均為二級(黑體字為送審稿正文原文,以下同)。煙囪的安全等級提高為一級,考慮到與國標《煙囪設計規范》GB50051-20**的一致性。主廠房懸吊煤斗、汽機房屋蓋安全等級的確定吸取了征求意見的建議,較原《土規》提高了一級。鋼筋混凝土爐架、筒倉的安全等級則調整為二級。
原《土規》對“鋼筋混凝土煤斗、筒倉、懸吊鍋爐爐架、屋架、托架安全等級定為一級”。考慮到《建筑結構荷載規范》GB50009中3.2.2條修訂時,因新增了由永久荷載效應控制的組合,使承受以恒載為主結構的安全度有所提高;取消了混凝土彎曲抗彎強度fcm,統一取用抗壓強度fc,使以受壓為主混凝土結構的安全度有所提高,取消了有關鋼筋混凝土屋架、托架和承受恒載為主的柱安全等級應提高一級的規定。新標準調整時予以采用。
2鋼筋混凝土框架溫度伸縮縫的最大間距
鋼筋混凝土框架結構縱向溫度伸縮縫的最大間距,維持原《土規》不變:現澆結構不宜超過75m,裝配式結構不宜超過100m。當機組單元長度超出溫度伸縮縫間距限值較多時,為保證結構的安全及經濟性,宜在機組單元中部增設一道伸縮縫。
按照工程實踐經驗,75m長度的主廠房縱向結構,當施工中采取必要的措施,或結構設計增加適量的溫度鋼筋,能夠滿足設計標準要求。針對1000MW級主廠房機組單元長度達90-120m,超出75m較多的實際情況,通過對工藝布置的分析認為,在機組單元中部增設一道伸縮縫是最有利的選擇。目前,行業正在開展溫度應力計算和工程措施的研究工作。本次修編在附錄中提出了溫度作用的計算原則。
3地基基礎設計等級
新標準地基基礎設計為甲級的類型,區分開重要電廠與一般電廠,一般電廠部分適當放寬,詳見下表:
地基基礎設計等級
設計等級?建筑和地基類型?
甲級?規劃容量為800MW或單機容量300MW及以上電廠的主廠房(包括汽輪發電機基礎、鍋爐構架基礎)、主(集)控制樓、網絡控制樓、通訊樓、220kV及以上的屋內配電裝置樓、高度大于等于200m的煙囪、直接空冷器支架、跨度大于30m的廠房建筑、場地及地質條件復雜的建筑物、高邊坡。?
地基基礎設計分類與電廠的重要性相關聯,主要采納了征求意見的建議。新標準在發電廠甲級設計等級中增加了直接空冷器支架、場地及地質條件復雜的建筑物、高邊坡;對原規定“跨度大于30m的干煤棚及其他廠房建筑”明確為“跨度大于30m的廠房建筑”。
4動力機器基礎下地基土的承載力驗算
動力機器基礎下地基土的承載力驗算時,地基承載力的動力折減系數αf的取值:對框架式基礎,當地基為密實的中粗砂、碎石土、基巖或端承樁時可采用1.0,其余取0.8。大塊式基礎應取0.8,新標準對地基承載力的動力折減系數αf的調整,吸取了征求意見的建議,主要針對框架式汽輪發電機基礎的設計。考慮到框架式基礎底板的振動影響較小,地基承載力的動力折減系數αf,可針對不同的地質條件和地基處理方案區別對待。當框架式基礎位于低壓縮性土,如密實的中粗砂、碎石土、基巖或端承樁時,可忽略振動對地基的影響,即αf取1.0;當框架式基礎地基為中高壓縮性土,如中密或稍密的粉細砂、粘土或摩擦樁時,應慎重對待振動可能引起的附加變形導致基礎的不均勻沉降,這種情況下αf仍應取0.8。對大塊式基礎維持原標準αf取0.8不變。
新標準同時規定:鋼球磨煤機的大塊式和墻式基礎可不作動力計算。但計算基礎底面凈壓力時,除基礎自重、回填土重、設備自重及基礎上其他荷載外,還應考慮作用在磨煤機每端軸承中心線處的定向水平當量荷載px。
5汽輪機組基礎底板的厚度
汽輪機組基礎的平板式底板的厚度或井式、梁板式的梁高應根據地基土的性質而定,在滿足基礎柱崁固的前提下,可取基礎相鄰柱之間凈距的1/3.5~1/5。
隨著機組容量的增大,基礎縱向長度相應增大,原《土規》的底板厚度限值1/15不盡合理;《動力機器基礎設計規范》GB50040底板厚度限值為1/15~1/20。本次修編修改為相鄰柱之間凈距的1/3.5~1/5。
6汽輪發電機基礎底板和柱的最小配筋率
汽輪發電機基礎底板板頂和板底的鋼筋最小配筋率不宜小于0.1%~0.15%。汽輪發電機基礎柱配筋應按計算確定,柱全部縱向鋼筋的最小配筋率不宜小于0.5%,直徑不宜小于25mm。
本次修編新增了汽輪發電機基礎底板、柱的構造配筋規定。由于汽輪發電機基礎結構的特殊性,如簡單照搬鋼筋混凝土框架房屋框架結構、筏板基礎的配筋構造是不合適的。基礎底板的最小配筋率為0.1%和柱的最小配筋率0.5%,參考了美國《大型汽輪發電機基座設計導則》的取值。基礎底板的最小配筋率定為0.1%~0.15%的范圍值,設計人員可根據底板的厚度選擇取上限或下限。
7高、變轉速設備基礎的振動控制標準
原規范中機器轉速只限于3000r/min。新標準補充了工作轉速大于3000r/min的高、變轉速設備基礎的振動控制標準。對于工作轉速大于3000r/min的汽動給水泵、電動給水泵等高轉速、變轉速設備基礎頂面擾力作用點(或控制點)的最大振動速度應小于5.0mm/s。補充了轉速大于3000r/min的機器的擾力計算公式,以及多個不同頻率的擾力作用時,對驗算點所產生的振動速度的計算公式。
8圓形封閉煤場的結構
圓形煤場的側壁可采用扶壁柱加擋煤墻結構,屋頂網架支承于壁柱。側壁也可采用連續豎拱組成的筒殼結構。混凝土擋煤墻應根據煤質的不同采取相應的保護措施,以減少因煤的自燃對混凝土擋煤墻結構的影響。圓形封閉煤場設計應考慮堆煤荷載對基礎及上部結構的不利影響。
為防范自燃損壞,可在堆煤高度范圍內設置防火內襯;另外在擋煤墻設置測溫設施實施監控也是有效的措施。圓形結構的下部筒壁,受環境影響的溫度應力較高,需在施工階段采取一些措施。
9脫硫煙氣防腐標準
新標準作出明確規定,石灰石-石膏濕法脫硫處理后的煙氣應按強腐蝕性等級考慮;半干法、干法(水介質)脫硫處理后的煙氣應按中等腐蝕性等級考慮;循環硫化床鍋爐(CFB)或其它干法脫硫處理后的煙氣應按弱腐蝕性等級考慮。
新標準吸收了國外的研究成果和國際設計標準,以及國內大型的技術交流會的經驗,明確石灰石-石膏濕法脫硫處理后的煙氣為強腐蝕性等級。在對陸續投運機組的煙囪下集水坑、煙道冷凝液排液管及其與工藝主煙道連接處的冷凝液搜集和腐蝕情況調查證明,煙道冷凝液PH可達3以下,驗證了強酸腐蝕性的結論。一般安全等級越高或同一安全等級機組容量越大,防腐標準也應相應提高;有正壓煙氣運行工況的應加強防腐措施和防脫落措施;結露腐蝕嚴重(如不設置GGH),防腐應采用較高的標準;需要采取更嚴格的防腐隔離措施。
10脫硫煙氣排煙筒的選型
當排放強腐蝕性煙氣時,一般應采用套筒式或多管式煙囪。即把承重的鋼筋混凝土外筒壁與排煙內筒分開,避免承擔安全作用的鋼筋混凝土外筒壁結構與排煙內筒可能滲漏的強腐蝕性煙氣直接接觸。鋼筋混凝土外筒壁與排煙內筒間留設的間隙應考慮人員巡查和維護檢修的條件。
對于排放強腐蝕性煙氣的煙囪,強調留有巡查和維護檢修的條件,套筒式或多管式煙囪可以提供方便的檢修維護條件,單筒式煙囪檢修維護條件較差。排煙筒需增強其密閉性,以防止鋼筋混凝土外筒壁結構腐蝕,應盡量規避可能出現嚴重腐蝕危害和大工作量的檢修。
本次修訂考慮到與《煙囪設計規范》GB50051的銜接,對于排放中等腐蝕性煙氣,也把套筒式煙囪作為首選。
11直接空冷器支架結構
通過國內已建的幾十個直接空冷器支架結構的調查搜資和整理對比研究,以及對工程設計經驗數據的總結,對應用較多和比較成熟的鋼桁架-支柱結構、鋼框架-支撐結構和鋼筋混凝土框架結構等三種形式列入了新標準的技術規定。
鋼桁架矢高可按柱距的1/3~1/5。焊接鋼梁的矢高按1/7~1/9。鋼筋混凝土管柱的直徑宜按實際柱高度的1/10~1/12取用,管柱壁厚按外徑的1/12~1/8。
在空冷平臺整體結構分析計算時,平臺(即步道、風機橋步道)活荷載標準值檢修及安裝時可取3.5kN/m2,正常運行時可取2.0kN/m2。設備和管道荷載取值由工藝提供。擋風墻迎風側風荷載體型系數不小于1.4。
對鋼桁架-鋼筋混凝土管柱結構規定:基礎沉降差容許值為L/1000;支柱柱頂的容許側移值為H/500和鋼桁架的容許撓度為L/500;管柱計算長度一般宜取(1.75-1.5)H。標準還在制定了相應的構造措施。
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12直接空冷支架結構的防火措施和鋼結構防腐
當空冷支架結構的下方布置有變壓器等電器設備時,必須采取可靠的消防措施,結構設計應符合防火要求。變壓器外輪廓5m范圍內空冷支架柱及柱間支撐的耐火極限不應低于4h。國內投產的大多數空冷支架下方都布置有變壓器等電氣設施。本條文提出了鄰近變壓器的柱及柱間支撐的防火措施。發生火災時,變壓器頂部與鋼桁架或鋼梁的防火間距尚無試驗數據,本標準強調必須采取可靠的消防措施防護,注意與消防相關專業加強設計配合。
主要承重鋼結構構件宜采用熱浸鍍鋅、熱噴鍍鋅或冷噴鍍鋅防腐。空冷鋼桁架采用油漆等涂料防腐時,維護難度較大,采用鍍鋅方案耐久性可達30年以上。當有充分論證,也可選擇采用重度防腐型的涂料防腐,耐久年限不得少于15年。
13管道支架結構
本次修編參照行業標準《化工、石油化工管架、管墩設計規定》HG/T20670-2000,結合火力發電廠的特點,補充了縱梁式管架結構,增加了管道荷載計算、有振動的管道支架內容,修定了荷載及荷載取值、容許變形、結構計算長度和容許長細比,以及基礎設計等規定。
有振動的管道支架,其管道的垂直荷載和水平推力的標準值應乘以動力系數,動力系數應由工藝專業提供。當管道支架上敷設的振動管道重量占全部管道重量的30%以上時,管架可定義為有振動的管道支架。有下列情況之一者應定義為振動管道:(1)直徑大于或等于200mm的蒸汽管道;(2)往復泵送液體的管道;(3)時停時開,掃線頻繁的管道;(4)活塞式壓縮機輸送氣體的管道;(5)生產過程中突然升溫增壓的管道(如緊急放空管道);(6)使用“快速切斷閥”的管道;(7)溫度大于200℃的高壓管道。
14建(構)筑物抗震設防標準
各設防類別建(構)筑物的抗震設防標準,均應符合國家標準《建筑工程抗震設防分類標準》GB50223中3.0.3的要求。規模很小的乙類工業建筑,當采用了抗震性能較好的結構體系時,允許按標準設防類設防。
標準修編時,取消有關丁類建筑“對于損壞后不影響生產,不造成較大損失,且易于修復的建筑物可不設防”的條文;取消“抗震等級為一級還需要提高一度設防時,抗震等級仍為一級”的規定。修改后抗震設防標準整體有所提高。標準明確,規模很小的乙類工業建筑一般指單層建筑且高度不超過12m的配電室、轉運站配電室、屋內配電裝置室、網絡控制室、繼電器室等,當采用了鋼筋混凝土結構時,可按本地區設防烈度采取抗震措施。
集中控制樓、屋內配電裝置樓及筒倉倉頂建筑等取消磚混結構選型。
15主廠房抗震結構選型
新標準吸收了多方的意見,增加了主廠房結構選型的規定:發電廠主廠房宜優先選用抗震性能較好的鋼結構。常規布置的主廠房結構選型可按以下原則確定:(1)主廠房采用鋼筋混凝土結構時,7度Ⅱ類場地及7度以下宜采用鋼筋混凝土框架結構;7度Ⅲ類場地及以上宜采用鋼筋混凝土框架--抗震墻結構,也可采用鋼結構。(2)8度Ⅱ類場地及8度以上時,主廠房宜采用鋼框架--支撐結構。(3)單機容量1000MW及以上時,主廠房宜采用鋼框架--支撐結構,當采用鋼筋混凝土結構時應進行專門論證。
鋼結構具有結構延性好、抗震性能優和材料可再生利用的優勢,主廠房應鼓勵選擇鋼結構,也與國際慣例相協調。上述條文制定主要依據《火力發電廠主廠房結構抗震設計技術》項目研究成果和震害調查資料。標準中的“常規布置的主廠房”指前煤倉布置的鋼筋混凝土雙框架結構,目前大型機組的抗震試驗研究和震害調查研究僅限于雙框架結構,其它形式的結構尚缺乏研究。以單機容量為600MW發電廠鋼筋混凝土主廠房雙框架結構為原型的研究和汶川地震江油電廠的震害調查顯示,雙框架結構能夠設防烈度7度、Ⅱ類場地條件的設防要求。
工程實踐和計算分析研究證明,7度Ⅲ類場地及以上時,主廠房鋼筋混凝土框架結構需要增設抗側力構件(如抗震墻)。由于受工藝布置的限制,導致抗震墻布置一般難以滿足抗震性能要求,結構空間計算遇到了超限的技術難題,結構選型是宜進行專門研究。
1000MW級主廠房結構的總高度、層高以及設備荷載增大,結構單元長度達100~120m,結構溫度作用尚在研究中,考慮到結構本身的特點,選擇鋼結構是必要的。鑒于主廠房6度區采用鋼筋混凝土結構,有在建工程但無投運經驗,因此標準提出進行專門論證后確定。
16主廠房框架-抗震墻的布置與抗震等級
新標準明確了:主廠房框架-抗震墻結構的抗震墻設置應滿足《建筑抗震設計規范》GB50011中6.1.3和6.1.5條的規定。主廠房框排架結構應合理設置抗側力構件,使結構剛度均勻,減小兩個主軸方向結構動力特性的差異。主廠房抗震墻宜采用雙向、均勻布置,縱向抗震墻不宜設置在廠房的一端。
主廠房框架--抗震墻結構的抗震墻設置不能滿足標準要求時,主廠房框架的抗震等級只能按框架結構確定。需要說明的是:主廠房框架設防烈度9度、高度超過25m時,標準提出應進行專門論證,此處設防烈度是按照國家標準《建筑工程抗震設防分類標準》GB50223中3.0.3的強制性規定調整后的烈度。當重要電廠8度區的主廠房選擇采用鋼結構,才能滿足國家標準的要求。
抗震研究表明,單方向、一端設置抗震墻的結構,結構剛度橫向偏小造成兩方向差異較大,結構前幾階振型多以扭轉為主振型和扭轉側移較大,表明結構不規則嚴重,應采取增加結構的橫向剛度,調整縱向剛度,如雙向設置抗震墻(抗震翼墻),縱向抗震墻或支撐設置在廠房中部或對稱布置等。汕頭海門發電廠單機容量1000MW煤倉間(側煤倉),8度地震區采用了雙向、分散布置的框架--抗震墻結構,改善了結構的抗震性能。
17主廠房框架結構的抗震布置
新標準吸收了多方的意見,增加了主廠房框架平面布置的規定:地震區主廠房框架布置,應控制平面局部凹凸變化,不宜采用集中控制樓插入框架的平面布置;不應采用局部單排架布置。主廠房不宜采用錯層結構。盡可能避免采用錯層導致的短柱結構。地震區不應采用鋼筋混凝土超短柱結構。新標準強調重視概念設計,工藝布置應考慮結構布置的基本要求,減少平面的縮進和樓板不連續布置,樓層標高對齊避免錯層,支承煤斗的樓層應設置現澆鋼筋混凝土樓板,增強樓層的整體剛度等,不應采用嚴重不規則結構。引用了《主廠房鋼筋混凝土超短柱抗震性能研究》科研項目成果:地震區不宜采用錯層導致的鋼筋混凝土短柱結構。剪跨比小于1.5的鋼筋混凝土超短柱,不應在抗震設計中采用。
主廠房結構與鍋爐鋼架宜采用各自獨立的結構體系。主廠房與鍋爐本體間的爐前平臺結構,當6、7度區運轉層以上采用輕型結構時,允許采用滑動或滾動支座連接,支座構造應滿足防震縫寬度的要求。8度時應分開獨立布置。《火力發電廠主廠房結構抗震設計技術》科研項目的“鋼結構抗震設計技術研究”指出,主廠房鋼結構與鍋爐剛架相互連接,其地震反應的相互影響作用規律目前尚未掌握,而鍋爐和主廠房結構大多相互獨立、各自設計。只有完整建立主廠房和鍋爐爐架的協同工作模型,才能真實地反應出聯合結構的動力特性;考慮與鍋爐制造廠的合作和可操作性問題,采用近似模擬鍋爐爐架的動力特性的方法,目前還存在技術困難,需要進一步研究。
18主廠房空間網架屋面結構
汽機房屋蓋結構選型中增加了空間網架結構。汽機房空間網架結構在國內發生過垮塌事故,專題調查研究表明,主要存在以下問題:網架結構計算模型與實際出入較大,未考慮與廠房結構變形協調,造成網架支承結構桿件內力偏差;網架結構計算缺少溫度附加應力影響的考慮;桿件截面滿應力設計沒有留出必要的余度;材料采購與安裝環節管理疏漏;未考慮在地震作用下,桿件拉桿內力變號的影響,造成結構整體失穩。
通常的正放四角錐網架結構長寬比在1.5:1.0以內比較合適。汽機房屋蓋平面長寬比一般為3:1,兩端開口不能實現四邊支承,結構受力經濟性和合理性有局限性,以滿足建筑美觀需要為主。
19主廠房結構分析
新標準對主廠房結構分析提出了空間分析的要求:主廠房結構宜采用空間體系進行結構整體分析。整體結構宜連同主廠房外側柱、汽機房平臺(非獨立布置時)、除氧煤倉間框架等結構進行聯解。鋼筋混凝土主廠房結構采用三維空間分析法時,宜選擇荷載較大的代表性框架進行平面分析驗證。
針對主廠房結構體系和荷載分布的復雜性,采用空間桿系模型進行結構內力分析,能夠更準確反映結構實際的受力和變形特征。鋼結構主廠房結構空間分析應用相對成熟,傳統的鋼筋混凝土主廠房結構,在空間分析應用中暴露出的一些技術難題需要進一步研究,如結構體系及布置需要優化、軟件及其成果的正確分析應用等,特別是地震作用和變形的分析。因此,盡管對“平面分析驗證”的提法有爭議,送審稿仍暫時保留該規定。
20地震作用計算和變形驗算
新標準對多遇地震下的補充計算要求做了放寬調整:8度Ⅱ-Ⅳ類場地和9度時,單機容量為600MW及以上的主廠房,除按本條二款計算水平地震作用外,應采用時程分析法進行多遇地震下的補充計算,可取多條時程曲線計算結果的平均值與振型分解反應譜法計算結果的較大值。考慮到主廠房結構不規則性,高烈度區的大容量機組進行多遇地震下的補充計算是必要的………。
新標準明確了多遇地震下的彈性變形和罕遇地震作用下薄弱層的彈塑性變形驗算的要求。主廠房符合下列情況之一,應進行罕遇地震作用下薄弱層的彈塑性變形驗算:
(1)7-9度時樓層屈服強度系數小于0.5的鋼筋混凝土結構;(2)9度時乙類建筑中的鋼筋混凝土結構和鋼結構;(3)采用消能減震設計的結構。
21主要抗震措施
新標準關于主廠房鋼結構柱長細比、梁和柱的板件寬厚比、中心支撐桿件的長細比和板件寬厚比等限值,根據國內外發電廠主廠房結構工程設計經驗,采用《建筑抗震設計規范》GB50011中鋼結構“不超過12層”的規定標準。
新標準有關主廠房鋼筋混凝土框架的抗震措施計算,提高到了與《建筑抗震設計規范》第六章第二節一致的要求,取消了原《土規》“框架的抗震等級可按未調整的抗震等級采用”的規定。對于8、9度時,還增加了異型節點核芯區抗震驗算及構造措施規定。關于鋼筋混凝土框架的構造措施的修編如下:
(1)主廠房框架采用高強混凝土時,軸壓比一級不應超過0.7,二級不應超過0.8。高強混凝土研究成果表明,對于高強混凝土柱在高軸壓比下,構件滯回曲線的骨架曲線下降段坡度較陡,構件延性差,在同樣配筋率下,需要改善配箍特征值。高強混凝土框架柱在0.7~0.8的設計軸壓比時,可以基本滿足有限延性(μΔ≤3)的要求,框架柱截面不宜減小,避免“強梁弱柱”問題加重。混凝土強度等級C60以下時,主廠房框架柱軸壓比的限值仍沿用了原《土規》的規定。
(2)主廠房梁端鋼筋加密區加長,考慮到大斷面梁以受剪控制為柱,加密區長度改為按抗震規范確定;箍筋最小直徑仍保留高于抗震規范的規定。主廠房梁柱箍筋肢距不變,仍保留較抗震規范有所放寬。
(3)對于剪跨比小于1.5的鋼筋混凝土超短柱,應采用型鋼混凝土柱或鋼套管約束鋼筋混凝土柱的加強措施。本次修編引用了東北電力設計院完成的《主廠房鋼筋混凝土超短柱抗震性能研究》科研項目的研究成果。
22直接空冷支架結構抗震
新標準規定:8度區不宜采用風機、冷凝器懸挑布置的結構形式。8度及以上跨度大于21m、9度區跨度大于18m的鋼桁架(或鋼梁),以及布置風機、冷凝器和排氣管道的懸挑結構應計算豎向地震作用。
空冷支架結構有多種結構形式,由于設備質量主要集中在平臺上部,在水平地震作用下,結構變形主要表現為整體平動與扭轉,考慮到結構的抗震性,空冷支架盡量避免出現單側懸挑或轉角懸挑空冷凝器的布置形式,防止地震作用下對支架結構產生不利的扭轉和變形。工程設計數據顯示,布置風機、冷凝器和排氣管道的懸挑結構,垂直計算變形較大,考慮到冷凝器和排氣管道設備的重要性,標準對豎向地震作用計算提出了較高的要求。
23防爆壓力取值
主廠房煤粉倉上設置防爆門時,防爆壓力取不小于40kN/m2。當儲存褐煤或易自燃的高揮發分煤種時,……煤筒倉應采取有效泄爆措施,倉內泄爆壓力應由工藝專業提供。
為減輕發電廠因粉煤斗煤粉爆炸的事故損壞,原《土規》根據專家會議的建議,粉煤倉要能承受10kN/m2的爆炸壓力。《火力發電廠煤和制粉系統防爆設計技術規程》DL/T5203-2005和《火力發電廠與變電站設計防火規范》GB50229-2006修訂時,參考國外標準,在粉煤斗上設置防爆門的條件下,將爆炸壓力提高到40kN/m2。爆炸壓力的提高增加了結構設計的難度。
貯煤筒倉倉體結構承受的泄爆壓力不應小于泄爆門動作壓力,動作壓力應由工藝專業提供。《火力發電廠煤和制粉系統防爆設計技術規程》DL/T5023有相關規定,但考慮結構本身的特點,一般不宜大于10kN/m2,據了解一些工程中泄爆門動作壓力控制在4kN/m2以下,也是可行的。
24大型干煤棚風荷載體型系數
在附錄中,標準提供了6種網殼干煤棚的風載體型系數取值,分別取自中南電力設計院提供的湖南益陽電廠、江西豐城電廠、漢川電廠、嘉興電廠、鴨河口電廠和黃石西塞山電廠等工程研究成果,可供設計參考。
結束語
上述內容遠不能涵蓋新標準修編的全部內容,筆者系根據個人的理解,試圖將目前共同關心和經常探討的內容摘錄于此。標準的制定往往立足于成熟的技術和經驗,廣大設計人員對新標準的出臺寄予了更高的希望,這次標準修編過程中也遺留一些需要進一步研究的項目,如1000MW級主廠房樓屋面活荷載取值、框架式汽輪發電機基礎的抗震措施、超長主廠房鋼筋混凝土的溫度作用和工程措施、1000MW級直接空冷支架結構設計、高大建(構)筑物風振參數計算、主廠房彈塑性時程分析、動力機器基礎設計標準研究等,《土規》將隨著研究的進展不斷修編。
篇3:鋼結構工程施工合同書
鋼結構工程施工合同書
發包人(全稱)：
承包人(全稱)：
依照《中華人民共和國合同法》、《中華人民共和國建筑法》及其他有關法律、行政法規、遵循平等、自愿、公平和誠實信用的原則，雙方就本建設工程施工項協商一致，訂立本合同。
第一條 工程名稱
工程名稱：
工程地點：
第二條 工程承包范圍
第三條 合同工期加工制作日期：從收到發包人撥付的工程全額預付款次日起至年____月____日， 總日歷天數：____日歷天; 工程安裝日期：從發包人發出書面開工令且工程具備施工條件之日起至____年____月____日， 總日歷天數____日歷天。
第四條 質量標準
工程施工及質量驗收執行標準：《鋼結構工程施工質量驗收規范》GB50205-20** 工程質量滿足上述規范標準規定的合格工程質量要求。
第五條 合同價款與支付
一、合同價款：
二、工程量增加：
1、工程施工期間若發生設計變更或發包人追加工程量，在施工前發包人與承包人就發生原因、追加金額協商一致并以書面形式確認;
2、追加的合同價款與工程款同期支付。
三、付款方式
1、合同簽訂之日起三日內，發包人撥付合同總價款的30%，作為材料預付款;
2、 材料進場之日起三日內，發包人撥付合同總價款的40%
3、竣工經驗收合格之日起三日內，發包人撥付至工程總造價(含工程量增加)的95%
4、留5%作工程質保金，保修期(工程竣工之日起壹年)滿十四日內付清。
第六條 發包人工作
(1)發包人辦理三通一平，使施工場地完全具備施工條件;將施工所用水、電從施工場地外接至施工現場半徑30米內，并承擔承包人施工發生的全部水電費;
(2)確定水準點與座標控制點，以書面形式交給承包人，進行現場交驗;
(3)辦理施工許可證及其他施工所需證件、批件及其他申請批準手續;
(4)發包人按合同約定時間按時向承包人撥付足額工程款。
第七條 承包人工作
(1)根據合同約定時間完成施工項目。工程質量應當達到協議書約定的質量標準;
(2)向發包人提供工程進度計劃及相應進度統計報表;
(3)做好施工場地地下管線和鄰近建筑物、構筑物的保護工作;
(4)遵守政府有關主管部門對施工場地交通、施工噪音以及環境保護和安全生產等的管理規定，按規定辦理有關手續，并以書面形式通知發包人，發包人承擔由此發生的費用。
第八條 工期順延
因以下原因造成的工期延誤，工期按實順延。
1、發包人未能協調準備好開工條件;
2、發包人未能按約定日期支付工程預付款，進度款，致使施工不能正常進行;
3、設計變更和工程量增加;
4、一周內非承包人原因造成停電或累計超過8小時;
5、不可抗力因素。
第九條安全責任
1、承包人應遵守工程建設安全生產有關管理規定，嚴格按安全標準組織施工，并隨時接受行業安全檢查人員依法實施的監督檢查，采取必要的安全防護措施，消除事故隱患。由于承包人安全措施不力造成事故的責任和因此發生的費用，由承包人承擔。
2、發包人應對其在施工場地的工作人員進行安全教育，并對他們的安全負責。發包人不得要求承包人違反安全管理的規定進行施工。因發包人原因導致的安全事故，由發包人承擔相應責任及發生的費用。
第十條 工程竣工
1、承包人必須按照合同書約定的竣工日期或發包方同意順延的工期竣工;
2、因承包人原因不能按照合同書約定的竣工日期或發包方同意順延的工期竣工，承包人承擔違約責任。
3、發包人收到承包人送交的竣工驗收通知后3天內不組織驗收或驗收后3天內不提出意見視為竣工驗收報告已被認可。
4、工程未經驗收或竣工驗收未通過后，發包人不得使用，發包人強行使用時，由此造成的質量問題及其他問題由發包人承擔責任。
第十一條 違約責任
1、因承包人原因導致工程質量達不到約定的質量標準，承包人承擔返工或采取加固措施發生的全部費用;
2、因承包方原因導致延誤工期，按工程總造價的萬分之三/天賠償發包人;
3、發包人不按合同約定支付工程款(進度款)，雙方又未達成延期付款協議，導致施工無法進行，承包人可停止施工，由發包人承擔違約責任并按工程總造價的萬分之三/天賠償承包人;
4、若發生本合同未約定事項，參照建設工程施工合同(GF―1999―0201)通用條款協商解決;
5、若雙方就經濟糾紛協商不成，可依法向起訴方住所所在地人民法院起訴。
第十二條 合同生效
合同訂立時間：__ 年__ _ 月__ ___ 日
合同訂立地點：____發包人辦公室_______
本合同雙方約定 簽字、蓋章后生效。
本合同一式四份，簽字蓋章有效。
發 包 人：(簽字、蓋章)：
承 包 人：(簽字、蓋章)
委托代理人： 委托代理人：
電話： 電話：
傳真： 傳真：
郵箱： 郵箱：