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变电站建筑结构设计技术规定(完整)

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变电站建筑结构设计技术规定(完整)


('word完美格式中国电力规划设计协会变电站建筑结构设计技术规定Technicalcodefordesigningbuildingstructuresofsubstation(修编送审稿)代替原NDGJ96-922006年4月精心整理学习帮手word完美格式目次1范围2规范性引用文件3术语和定义4总则5建筑设计5.1一般规定5.2主控制楼5.3屋内配电装置室、电容器室及站用变室5.4辅助及生活建筑6荷载及荷载效应组合6.1一般规定6.2荷载效应组合6.3房屋建筑的屋面、楼面活荷载的标准值6.4屋外变电构架的荷载7房屋建筑的结构设计7.1结构形式的选择7.2构造要求8屋外变电构支架8.1一般规定8.2计算简图与内力分析8.3长细比8.4计算长度的确定8.5变形和裂缝的控制8.6构架的设计条件8.7连接构造与计算9钢结构的计算与构造精心整理学习帮手word完美格式9.1一般规定9.2构件的强度计算9.3构造要求10钢筋混凝土环形杆的计算与构造10.1一般规定10.2承载力计算10.3抗裂度验算10.4变形验算10.5预应力张拉控制值和预应力损失11钢管混凝土结构的计算与构造11.1一般规定11.2承载力计算11.3变形计算11.4构造要求12其它构筑物12.1电缆敷设12.2电缆沟12.3避雷针12.4主变压器基础及事故油池12.5消防构筑物12.6环保构筑物13建构筑物地基基础13.1一般规定13.2基础上拔和倾覆稳定计算13.3地基承载力计算13.4软弱地基13.5山区地基14建构筑物抗震设计精心整理学习帮手word完美格式14.1一般规定14.2地震作用和结构抗震验算14.3结构选型和抗震构造附录A(规范性附录)等效计算长度系数K的确定附录B(规范性附录)变截面柱变形常数β附录C(规范性附录)中间柱相对张力差的计算方法附录D(规范性附录)本规定用词说明条文说明精心整理学习帮手word完美格式1范围本标准是根据国家和行业的现行有关设计标准的原则要求,结合变电站建筑结构设计的特点而制定的技术规定。本标准适用于35kV~500kV变电站建筑物及构筑物的建筑设计和结构设计。发电厂升压站的结构设计及其他电压等级变电站建、构筑物的设计可参照执行。精心整理学习帮手word完美格式2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB50003-2001《砌体结构设计规范》GB50007-2002《建筑地基基础设计规范》GB50009-2001《建筑结构荷载规范》GB50010-2002《混凝土结构设计规范》GB50011-2001《建筑抗震设计规范》GB50017-2003《钢结构设计规范》GB50019-2003《采暖通风与空气调节设计规范》GB50191-93《构筑物抗震设计规范》GB50222-95《建筑内部装修设计防火规范》GB50229-2005《火力发电厂与变电所设计防火规范》GB50260-96《电力设施抗震设计规范》GB50330-2002《建筑边坡工程技术规范》GB50345-2004《屋面工程技术规范》GB50352-2005《民用建筑设计通则》GB3096《城市区域环境噪声标准》GBJ16-87《建筑设计防火规范》(2001年版)DL/T5218-2005《220kV~500kV变电所设计技术规程》DLGJ168-2004《城市户内变电所建筑设计规定》精心整理学习帮手word完美格式3术语和定义下列术语适用于本标准。3.0.1变电站Substation由线路的首端或末端、变配电设备及相应的建构筑物、场地等组成的用于电网中起变换电压,并起集中电力和分配电力的设施场所。3.0.2变电构架Substationframe在变电站屋外配电装置中用于通过绝缘子串悬挂导线并承受导线张力的一种结构。3.0.3联合构架Combinationframe由单层并列母线或上、下层母线与进出线、引线连系在一起组成的变电构架。3.0.4终端构架Dead-endframe系指用于屋外配电装置一侧承受导线张力的变电构架。3.0.5中间构架Lntermediateframe系指用于屋外配电装置二侧承受导线平衡或不平衡张力的变电构架。3.0.6设备支架EquipmentSupport支承电气设备的一种结构。3.0.7主控制室Maincontrolroom用于布置变电站计算机监控系统设备或常规控制系统的测控、计量和其它自动装置等控制屏的专用房间,是变电站的控制中心。3.0.8继电器室Relayingprotectionroom用于布置变电站继电器设备的房间。3.0.9二次设备室Secondaryequipmentroom系指继电保护室和通信室的统称,用于布置远动终端及相应设备、通信设备、交直流电源、交流不停电电源、继电保护、测控、计量和其它自动装置等。精心整理学习帮手word完美格式4总则4.0.1为在变电站建筑及结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到安全适用,技术先进,经济合理,确保质量,特制定本规定。4.0.2变电站的建筑设计应根据工程规模、电压等级、功能要求、自然条件等因素,结合电气布置、进出线方式、消防、环保等要求,合理进行建筑物的平面布置和空间组合,在满足生产工艺的基础上,充分考虑建筑造型和结构的安全可靠性,注重建筑单体和群体的效果,并与周围环境相协调。位于城市或工业区内部的变电站还应符合城市规划及工业企业总体规划的要求。4.0.3变电站的结构设计应满足强度、稳定、变形、抗裂及抗震等要求,并在总结实践经验和科学试验的基础上,积极慎重地推广国内外先进技术,因地制宜地采用成熟的新结构和新材料。4.0.4变电站建、构筑物的设计应考虑扩建的可能性。主控制室或综合楼等生产建筑物宜按规划要求一次建成。屋外和屋内配电装置结构及其他建、构筑物可根据具体工程的特点一次建成或分期建设。4.0.5变电站建、构筑物应根据结构破坏可能产生的后果(危及人的生命、造成经济损失、产生社会影响等)的严重性,采用不同的安全等级。500kV变电站的主要结构(如主控制楼、500kV配电装置结构)宜采用一级,其余结构宜采用二级。4.0.6变电站建筑及结构的设计除应符合本规定外,尚应符合国家、行业和地方的现行有关设计标准的规定。精心整理学习帮手word完美格式5建筑设计5.1一般规定5.1.1建筑构造和内外装修5.1.1.1楼面、地面1所区建筑的楼面、地面一般可采用水泥砂浆、细石混凝土、水磨石或地砖面层。主控制室、继电器室(二次设备室)及计算机房等房间的楼面或地面应采用不起尘的耐磨的材料。2卫生间等用水房间,宜采用现浇楼板并加防水层。当采用预制楼板时,必须采取可靠的防、排水设施。其楼面、地面宜采用陶瓷防滑地砖等面层。3屋内配电装置室、电容器室及站用变室等,宜采用水泥砂浆楼面、地面,全封闭的SF6组合电气装置室,应采用耐磨的不起尘的楼面、地面。4外廊、外楼梯平台、卫生间及浴室等房间,其楼面、地面应低于相邻房间和过道的楼面、地面的标高,或设挡水槛,并应有5‰~10‰的坡度,将水排至下水道系统。5为防止大面积的楼面、地面开裂,水泥砂浆、水磨石或混凝土楼面、地面应分格处理,也可加设钢筋网或采用块料面层。6楼地面、楼地面沟槽、管道穿楼板及楼板接墙面处应严密防水、防渗漏。5.1.1.2平台、楼梯孔周围应设护沿和栏杆。吊物孔及电缆竖井周围应设护沿和活动栏杆,并根据需要设盖板。护沿的高度不宜小于0.10m,栏杆的高度不应小于1.05m,栏杆离地面0.10m高度内不应留空。5.1.1.3室内外台阶踏步宽度不宜小于0.30m,踏步高度不宜大于0.15m,并不宜小于0.10m,踏步应防滑。室内台阶踏步数不应小于2级,当高差不足2级时,应按坡道设置。5.1.1.4墙体精心整理学习帮手word完美格式1变电站建筑的承重墙、隔声墙及防火墙应因地制宜,采用新型建筑墙体材料。室内非承重墙及框架填充墙,宜采用轻质材料。2外墙应根据地区气候条件和建筑要求,采取保温、隔热和防潮等措施。3墙体的厚度及砂浆,砖石的强度等级,除应满足结构计算要求外,尚应符合建筑热工及施工条件等要求。4墙身应设置防潮层。防潮层的位置宜高出室外地面0.10m以上,低于室内地面0.05m,并应在地面混凝土垫层高度范围内。在此范围内如为钢筋混凝土圈梁或基础梁时,可不设墙身防潮层,地震区防潮层应满足墙体抗震整体连接的要求。5.1.1.5楼梯1建筑物主要楼梯梯段的净宽不应小于1.2m,每个梯段的踏步不应超过18级,亦不应少于3级。2梯段改变方向时,楼梯平台净宽不应小于梯段净宽,不改变行进方向的平台,其净宽不应小于3级踏步的宽度;当有门开向楼梯平台或有其它突出物时,应适当增加平台的宽度。3楼梯平台上部及下部过道处的净高不应小于2.0m,梯段净高不应小于2.2m。4钢楼梯的坡度不宜超过60°,梯段净宽不应小于下列数值:作业及检修梯0.60m安全疏散梯0.80m5楼梯应设有防滑措施。当面层为水泥砂浆或水磨石时,应设防滑条,当采用钢梯时,钢梯踏步应采用花纹钢板;露天积雪和积灰地段宜采用格栅式踏步。5.1.1.6屋面1屋面防水设计应遵照《屋面工程技术规范》的有关规定。高压配电装置室、主控制室、继电器室(二次设备室)、通信室及计算机房等生产建筑物,应采用防水层合理使用年限为15年的II级屋面防水等级。2屋面排水坡度应根据屋顶结构形式,屋面基层类别,防水构造形式精心整理学习帮手word完美格式材料性能及当地气候等条件确定。一般平屋面的排水坡度应为2~5%。3当跨度大于9.0m的平屋面,其排水坡度宜通过结构找坡方式实现,坡度不应小于3%。4保温屋面可根据具体情况设置隔气层。隔热屋面宜采用架空隔热层。5凡檐口高度大于10m的建筑物,应在靠近屋脊处设屋面检修孔(避免近檐口设置),或在屋外设置通向屋顶的检修钢梯。当高低屋面高差大于或等于2m时,亦应设置检修梯,其宽度不小于0.5m。6屋面一般宜采用有组织排水,并宜优先采用外排水。7屋面水落管的数量、管径应通过计算确定。8无组织排水屋面的挑檐净宽不应小于300mm。9凡上人屋面,应设女儿墙或栏杆,其净高不应小于1.05m。10刚性防水层与山墙、女儿墙以及突出屋面结构的交接处,均应做柔性密封处理。刚性防水层内严禁埋设管线。11当设备或构、支架布置在屋面上时,应对屋面作特殊处理。1)当设施基座与屋面结构层相连时,防水层应包裹设施基座的上部,并在地脚螺栓周围做密封处理;2)当需要经常维护的设施周围和屋面出入口至设施之间的人行道应铺设刚性保护层。5.1.1.7门窗1门窗的材料、尺寸、功能和质量等应符合使用要求,并应符合建筑门窗产品标准的规定。2门窗与墙体应连接牢固,且满足抗风压、水密性、气密性的要求,对不同材料的门窗选择相应的密封材料。3有设备进出的门的高度、宽度应满足设备运输及安装检修的要求。4夏秋季多蚊蝇及飞蛾的地区,经常有人活动或有防小动物及防鸟害要求的房间宜设置纱门和纱窗。5底层窗宜设防护栅,空调房间的外窗宜设双层玻璃等隔热保温密封措施。精心整理学习帮手word完美格式6门窗除有特殊要求外,一般宜采用彩钢、铝合金和塑钢等节能性材料。5.1.1.8内外装修1站区建筑物的外装修标准应根据变电站的规模及所处的位置和环境应采用不同的装修标准,并应与周围环境相协调。2建筑物内部顶棚、墙面、楼地面和隔断等的装修材料应符合《建筑内部装修设计防火规范》的要求。3主控制室、继电器室(二次设备室)及计算机房,其墙面可采用难燃烧材料及自熄型饰面材料。顶棚宜采用难燃烧材料,其耐火极限不应低于0.25h的轻质顶棚。地面、墙面及顶棚的颜色,宜与屏面颜色和谐协调。4有裸露导体的电气设备室的顶棚,不得采用易剥落的饰面材料。5.1.1.9变形缝1变形缝应按设缝的性质和条件设计,使其在产生位移或变形时不受阻,不被破坏,并不破坏建筑物。2墙身、屋面、楼地面的变形缝,应采取防渗漏、防火、保温、防老化和防脱落的构造措施。3伸缩缝应贯穿建筑物的屋面、楼面、墙身及梁柱,沉降缝应直通基础底部。4在同一建筑物内的变形缝应统一考虑,需抗震设防时,伸缩缝和沉降缝应符合防震缝的要求。5当需要设置防震缝时,其防震缝的宽度应符合《建筑抗震设计规范》的有关规定。5.1.2防火5.1.2.1变电站各建、构筑物在生产过程中的火灾危险性分类及其耐火等级和最小防火间距,应按《火力发电厂与变电所设计防火规范》的有关规定执行。5.1.2.2防火门分甲、乙、丙三级,其耐火极限分别为1.2h、0.9h、0.6h。1防火门宜采用不锈钢门轴的平开门。2用于疏散的走道及楼梯间的门应采用丙级防火门并向疏散方向开启当其门扇开足时,还不应影响走道及楼梯的疏散宽度。精心整理学习帮手word完美格式3电缆井及管道井壁上的检查门应采用丙级防火门。5.1.2.3防火墙或防火隔墙,要具有不少于4.0h耐火极限的非燃烧性墙体,一般可采用240mm厚的砖墙。1防火墙或防火隔墙上,不应开设门窗洞口,如必须开设时,应采用甲级防火门窗,并应能自行关闭。2防火墙上不宜通过管道,如必须通过时,应采用防火堵料将孔洞周围的空隙紧密堵塞。3设计防火墙时,应考虑防火墙上支撑的或防火墙一侧的屋架、梁、楼板等构件,受到火灾的影响破坏并塌落时,也不致使防火墙失去稳定而倒塌。4当屋外油浸变压器之间需设防火墙时,防火墙的高度不应低于变压器油枕的顶高,其长度宜大于变压器贮油池两侧各1.0m。5.1.2.4建筑物外墙距屋外油浸变压器外廓5m以内时,该墙在距变压器外廓投影面外侧3m内,不应设有门窗和通风孔;建筑物距变压器外廓5~10m范围内的外墙,可设甲级防火门,并可在变压器总高度以上设非燃烧体的固定窗。5.1.2.5屋内配电装置室内的油断路器、油浸电流互感器和电压互感器、高压电抗器,应安装在有防火隔墙的间隔内。总油量超过100kg的屋内油浸电力变压器及站用变压器,宜安装在单独的防火间隔内,并应有单独向外开启的甲级防火门。5.1.2.6屋内单台电气设备总油量在100kg以上的间隔(房间)以及站用变压器室均应设贮油设施或挡油设施。1挡油设施的容积宜按油量的20%设计,并应有将事故油排至安全处所的设施,且不应引起污染危害。当事故油不能排至安全处所时,应设置能容纳全部油量的贮油设施。2事故排油管内径的选择应能快速将油排出,且不应小于100mm。3当变压器等油浸电气设备其单个油箱的油量在1000kg及以上时,应同时设置贮油坑及总事故油池。贮油坑长宽尺寸应大于变压器外廓每边各1.0m,坑内应铺设卵石层,精心整理学习帮手word完美格式其厚度不应小于250mm,卵石直径宜为50~80mm。贮油坑的容量应按每台设备总油量的20%设计。总事故油池的容量宜按最大单台设备油量的60%确定,并应有油水分离的功能,其出口应引至安全处所。5.1.2.7电缆隧道的端部应有通至地面的出口。当电缆隧道长度超过100m时,还应设有间距不超过75m的中间出口。电缆隧道(或电缆沟)与建筑物外墙相交处,应设置耐火极限不低于4.0h的防火墙或防火隔断,电缆隧道的防火墙上还应设置甲级防火门。5.1.2.8电缆从室外进入室内的入口处、电缆竖井的出入口处、电缆接头处、穿越楼板处以及长度超过100m的电缆沟或电缆隧道,均应采取防止电缆火灾蔓延的阻燃及分隔措施,如采用防火堵料等非燃烧体材料严密堵塞。防火堵料的耐火极限宜与所堵墙体、楼板等构件的耐火极限相同。5.1.2.9有火灾危险的建筑物,如屋内配电装置室、电容器室、蓄电池室、电缆夹层及其它电气设备的房间,应采用向外开启的钢门。当门外为公共走道或其他房间时,应采用向外开启的丙级防火门。相邻有火灾危险房间之间的门,应能双向开启,不得设置门槛。5.1.2.10面积超过250m2的主控制室(二次设备室)、通信室及电缆夹层、各自的出入口不应少于两个。楼层的第二个出口可设在通向室外楼梯的平台处,其出口的门应向外开启。5.1.2.11屋内配电装置室、电容器室及站用变室,当其长度大于7m,小于或等于60m时,其安全出口不应少于两个;当其长度大于60m时,应增加一个出口。维护操作走廊或防火走廊的最远一点至出口的距离不得大于30m。5.1.3建筑热工5.1.3.1建筑热工设计应符合国家节约能源的方针,使设计与地区气候条件相适应,应注意建筑朝向,节约建筑采暖和空调能耗,改善并保证室内环境质量。5.1.3.2建筑热工的设计,应根据全国建筑热工设计分区和变电站建筑所在精心整理学习帮手word完美格式地区的气候条件有所侧重。可按照现行《采暖通风与空气调节设计规范》的有关规定执行。5.1.3.3建筑热工设计在计算保温建筑的围护结构厚度时,应根据围护结构的材料、构造和容重,合理选择冬季室内外计算温度的取值。当采用集中采暖、空调时,其节能设计宜参照现行行业标准《民用建筑节能设计标准》、《公共建筑节能设计标准》中有关规定执行。5.1.4噪声控制5.1.4.1变电所建筑设计应重视噪声控制,应协同工艺专业及结构专业对主要噪声源采取有效的消声、隔声、吸声及减振隔振等技术措施;配合总平面布置专业使主要工作和生活场所避开强噪声源,以减轻噪声的危害。5.1.4.2变电站各主要建筑物的室内噪声控制设计标准,不宜超过表5.1.4.2的限值。表5.1.4.2变电站各工作场所的噪声标准项次工作场所噪声限制值db(A)1生产和作业的工作地点902生产场所的值班室、休息室703主控制室、通信室、计算机室604办公室、会议室、试验室60-705.1.4.3变电站自身安装的主变压器、通风机等设备的噪声级对周围环境影响的控制,应符合《工业企业厂界噪声标准》、《城市区域环境噪声标准》的有关规定。5.2主控制楼精心整理学习帮手word完美格式5.2.135kV~500kV变电站的通信设施宜设在主控制楼内。5.2.2主控制楼位置的选择应综合考虑下列因素:1)控制电缆最短;2)生产运行及生活方便,可适当分区,并保持各自的独立性;3)具有良好的朝向及通风条件;4)便于巡视和观察屋外的主要电气设备;5)噪声干扰小。5.2.3主控制室的净高:宜采用3.0~3.2m;电缆夹层的净高不宜小于1.8m。5.2.4主控制室及通信室的夏季室温不宜超过35℃,继电器室的夏季室温不宜超过40℃;免维护式蓄电池室夏季室内温度不宜超过30℃。5.2.5主控制楼与屋外高型或半高型配电装置以及屋内配电装置相距较近时,宜设置天桥相连。天桥净宽不应小于1.0m,其造型应与主控制楼及配电装置结构型式相协调。5.2.6凡主控制室、继电器室、通信机房及计算机房等,不应布置在盥洗室等易积水房间的下层,也不宜有上下水管道和暖气干管通过。5.2.7凡设有精密仪器、电气仪表、电气设备及通信设备的房间,如主控制室、通信室、配电装置室等,应在室内或附近的走廊内配置灭火后不会引起污损和破坏设备的灭火器,不得设置水消防系统。5.2.8220kV~500kV变电站中,凡无人值班而又易引起火灾危险的房间,应设置火灾探测及报警装置。5.3屋内配电装置室、电容器室及站用变室5.3.1屋内配电装置室内的通道应畅通无阻,不得设门槛,不应有与配电装置无关的管道通过。5.3.2屋内配电装置室、电容器室、电缆层等房间宜采用固定窗,并不宜开设大窗。配电装置室应有严防小动物进入的措施,门缝隙和各种孔洞应严密,精心整理学习帮手word完美格式所有百页窗内侧应设细孔钢丝网。电缆入口和盖板也应有防止小动物进入的设施。5.3.3屋内配电装置室、电容器室及站用变室等,在穿墙套管母线引出处的上部墙面,不得设开启式窗。5.3.4当采用油浸电容器等无功补偿设备屋内布置时,应采用耐火极限不低于4h的隔墙和耐火极限不低于1.5h的楼板与其他部位隔开布置。并当需要时应设置防火门窗。5.3.5电容器装置布置在屋外时,可采用全露天或半露天(电容器棚)的布置形式。当采用全露天布置时,应在电容器装置四周设置网状围栏。电容器棚宜采用单层轻型结构,棚的四周应用防护网封闭。屋外电容器装置的地面标高宜高出其周围场地0.10~0.30m。5.3.6站用变和接地变当采用油浸式设备时,应设置单独的变压器室,室内应设置事故贮油坑,事故油应排入室外事故油池。当无室外事故油池时,则变压器室应设置挡油门槛,其高度宜为0.10~0.15m。5.3.7站用变和接地变如采用干式变压器设置于屋内时,其外廓与四周墙壁的净距不应小于0.6m,干式变压器之间的距离不应小于1.0m,并应满足巡视维修的要求,但全封闭型的干式变压器可不受上述距离的限制。5.3.8电容器、电抗器室的通风,应按排除室内的余热计算,余热包括电容器、电抗器的散热和太阳对建筑物的辐射热。5.3.9配电装置室、电容器室及站用变室,可采用自然进风,自然排风或机械排风的通风方式。当装有SF6电气设备的配电装置室应设置排除SF6有害气体的通风装置,在其室内的(包括与其相通的)地下电缆隧道或电缆沟,也应设置机械通风系统。5.3.10当电抗器屋内布置时,应考虑其电磁场对有敏感设备的影响。5.4辅助及生活建筑精心整理学习帮手word完美格式5.4.1检修间应根据地区检修电气设备的特点和工艺要求设置。5.4.2警卫室的设计应和站区入口大门相协调。也可设在控制楼内。5.4.3消防器材间是专门供存放室外消防器材用,宜设置在主变压器附近。5.4.4站区生活建筑的设置应根据变电站距城市的远近、运行值班和检修方式以及地区特点等因素确定。5.4.5站区生活建筑的建设标准,除应遵照电力部门有关规定外,还应遵照所在省、地(市)的有关规定执行。5.4.6站区生活建筑一般宜布置在邻近站前区与站前区自然形成一个有机的整体,功能明确,用地紧凑。也可结合当地供电部门生活设施统一考虑。精心整理学习帮手word完美格式6.荷载及荷载效应组合6.1一般规定6.1.1变电站建、构筑物的设计荷载应按本规定采用,本规定未涉及的应按《建筑结构荷载规范》执行。6.1.2根据荷载的性质,结构上的荷载通常可分为永久荷载、可变荷载、偶然荷载三种类型:1永久荷载结构自重、固定的设备重、土重、土压力、水压力以及导(地)线自重所产生的垂直荷载和水平张力。2可变荷载风荷载、冰荷载、雪荷载、安装及检修所产生的临时性荷载、温度变化作用、地震作用以及车辆荷载等。3偶然荷载短路电动力、验算局部弯曲上人荷载、验算稀有风荷载和冰荷载等。6.1.3建筑结构设计时,对不同荷载应采用不同的代表值。1永久荷载应采用标准值为荷载代表值2可变荷载应根据设计要求采用标准值、组合值、准永久值为荷载代表值3偶然荷载应根据建筑结构使用的特点确定荷载代表值可变荷载组合值为可变荷载标准值乘以荷载组合值系数可变荷载准永久值为可变荷载标准值乘以荷载准永久值系数6.1.4承载能力极限状态或正常使用极限状态按标准组合设计时,对可变荷载应按组合规定采用标准值或组合值为荷载的代表值。6.1.5正常使用极限状态按准永久组合设计时,应采用准永久值为可变荷载代表值。6.1.6荷载分项系数一般可按下列数值取用:1永久荷载的荷载分项系数γG1)当荷载效应对结构抗力不利时:精心整理学习帮手word完美格式对由可变荷载效应控制的组合采用1.20对由永久荷载效应控制的组合采用1.352)当荷载效应对结构抗力有利时:一般情况采用1.00验算结构上拔、倾覆、滑移或漂浮时采用0.902可变荷载的荷载分项系数γQ1)一般情况采用1.40,对于标准值大于4kN/m2应采用1.302)温度变化作用采用1.003)地震作用采用1.303偶然荷载的分项系数γA一般可取1.004导(地)线荷载的荷载分项系数,可按表6.1.6-4数值取用。表6.1.6-4导(地)线荷载的荷载分项系数项次荷载名称最大风工况复冰工况检修安装工况1水平张力1.31.31.22垂直荷重1.31.31.23侧向风压1.41.41.4注:垂直荷重当其效应对结构抗力有利时其荷载分项系数可取1.0。6.1.7建筑物可变荷载组合系数ψC,可按下列规定采用:1基本组合情况:风荷载组合系数采用0.62地震作用情况:活荷载组合系数采用0.56.1.8屋外变电构架的多跨连续排架或刚架,可变荷载组合系数ψC,可按下列规定取值。1最大风工况:温度变化作用荷载组合系数采用0.852地震作用工况:风荷载组合系数采用0.20,冰荷载组合系数采用0.50。精心整理学习帮手word完美格式6.2荷载效应组合6.2.1建筑结构设计应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷载,按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别进行荷载效应组合,并取各自的最不利效应组合进行设计。6.2.1.1承载力极限状态,应按荷载效应的基本组合或偶然组合进行荷载效应组合,并应采用下列表达式进行设计:r0s≤R式中:S—承载能力极限状态的荷载效应组合的设计值R—结构构件抗力(承载力)设计值,在抗震设计时,应除以承载力抗震调整系数γRE。r0—结构重要性系数。《混凝土结构设计规范》对安全等级为一级或设计使用年限为100年及以上的结构构件,不应小于1.1;对安全等级为二级或设计使用年限为50年的结构构件不应小于1.0;对安全等级为三级或设计使用年限为五年及以下的结构构件不应小于0.9;在抗震设计中r0=1.0。6.2.1.2对于正常使用极限状态,应根据不同设计要求,结构构件按荷载的标准组合或准永久组合,按下列设计表达式进行设计:S≤C式中:C—结构或结构构件达到正常使用要求的规定限值,如变形、裂缝、振幅、加速度、应力等的限值。S—正常使用极限状态的荷载效应组合的设计值6.2.2变电站一般建筑结构设计荷载效应的组合,可按现行《建筑结构荷载规范》的规定执行。6.2.3变电构架宜根据实际受力条件,分别按终端构架或中间构架进行设计,其荷载效应必须根据各种不同的工况条件分别进行合理的组合。下列四种工况宜做为承载能力极限状态的四种基本组合,其中安装工况还宜做为正常使用极限状态,对变形及裂缝进行校验的荷载条件。精心整理学习帮手word完美格式6.2.3.1运行工况1最大覆冰:覆冰气象条件下的导线张力,结构风压,计算风速取V=10m/S,不考虑其它附加荷载。2最大风:最大风气象条件下的导线张力,最大风速作用下的结构风压,风向与导线作用方向垂直。当构架上有方向互相垂直的导线作用时,凡顺风方向的导线张力一律取相应于安装条件的导线张力。结构风压的作用方向也应垂直于导线方向,不考虑其它附加荷载。3最低气温:最低气温条件下的导线张力、自重。6.2.3.2安装工况:安装气象条件下的导线张力,结构风压,计算风速取V=10m/s,考虑紧线产生的垂直荷重,同时梁上的紧线相有2kN的人及工具重的集中荷重,一般只考虑单相紧线(任意相),不考虑三相同时紧线。6.2.3.3检修工况:单相或三相导线同时上人条件下的导线张力,结构风压,计算风速取V=10m/s,横梁上不作用任何附加荷载。1单相导线带电上人检修时,只有一相导线上人,其余未上人相,应取相应于安装工况条件下的导线张力。2三相导线同时上人检修时,只考虑在一个档距内有一个回路的三相导线上人检修,不考虑相邻档、相邻回路或上下母线同时上人检修的情况,其余未上人档(或回路)的导线张力应取相应于安装工况条件下的导线张力。6.2.3.4地震工况:考虑水平地震作用及相应的风荷载(或相应的冰荷载)、导线张力、自重等,地震工况下的结构抗力(抗拔、抗倾覆等)或承载力调整系数按《构筑物抗震设计规范》采用。6.2.4在计算屋外变电构架的温度变化作用效应时。可按在冬季低温或夏季高温条件下安装,而在最大风环境气温条件下运行,其所产生的温度应力应与最大风工况的导线张力和最大风荷载组合。6.2.5高型或半高型配电装置隔离开关操作平台的均布活荷载不应与最大风工况条件下的导线荷载进行组合。6.2.6计算构支架基础的上拔、倾复及地基承载力时,不考虑风振的影响,精心整理学习帮手word完美格式风振系数βZ取1.0。6.2.7构架和基础应按照不同的工况分别进行组合,并取其对构件及基础最不利者进行设计。6.2.8设备支架及基础应以下列三种工况作为承载能力极限状态的基本组合,其中最大风工况条件下的准永久值(标准值乘0.5准永久值系数)宜作为正常使用极限状态变形验算的荷载条件。6.2.8.1最大风工况:取50年一遇的设计最大风速(无冰、相应气温)条件下的设备引线张力及自重、设备重、结构风压,风应考虑对结构最不利的方向。6.2.8.2操作荷载工况:取最大操作荷载、设备重及相应条件下的设备引线张力及自重。6.2.8.3地震工况:考虑水平地震作用及相应的风荷载(或相应的冰荷载)、引线张力、自重等,地震工况下的结构抗力(抗拔、抗倾覆等)或承载力调整系数按《构筑物抗震设计规范》采用。6.3房屋建筑的屋面、楼面活荷载的标准值6.3.1生产建筑的楼面在生产使用、检修及施工安装过程中,由设备、材料及工具所引起的活荷载应由工艺设计专业提供。6.3.2房屋建筑的楼面、屋面活荷载标准值及有关系数的取值不应小于表6.3.2所列的数值。当设备及运输工具的荷载大于表列数值时应按实际荷载进行设计。6.3.3屋面均布荷载一般不应与雪荷载同时考虑。但对东北及新疆北部地区在考虑正常使用极限状态的准永久组合时,雪荷载的准永久值系数ψq应按雪荷载准永久值系数分区I取0.5。雪荷载准永久值系数分区,根据GB50009-2001《建筑结构荷载规范》附录D.4和附录D.5.2中规定采用。雪荷载的组合值系数可采用0.7。精心整理学习帮手word完美格式表6.3.2建筑物均布活荷载标准值及有关系数项次类别标准值组合值系数准永久值系数计算墙、柱、主梁、基础的折减系数备注kN/m2ψCψqη1不上人屋面0.50.701.02上人屋面2.00.70.41.03主控制室、继电器室、二次设备室及通信室的楼面4.00.70.80.74电缆层的楼面3.00.70.80.75电容器室楼面4.0~9.00.70.80.7610kV屋内配电装置楼面4.0~7.00.70.80.7735屋内配电装置楼面4.0~8.00.70.80.78110kV屋内配电装置楼面4.0~10.00.70.80.79110~220kVGIS组合电器楼面10.00.70.80.710500kVGIS组合电器楼面0.70.80.711办公室及宿舍的楼面2.50.70.50.8512室内楼梯2.50.70.50.913室外楼梯2.50.70.50.914室外阳台2.50.70.80.915室内沟盖板4.00.70.51.0精心整理学习帮手word完美格式注:1)表中所列标准值为等效均布荷载,包括设备荷载及其在楼面的安装、运行、检修荷载。2)第2项是指设有楼梯或走道直接通向屋顶的屋面。3)第3项若电缆层的电缆系悬吊在主控制室、继电器室、二次设备室及通信室楼板下,则应按实际荷载计算。4)第6项限于每组开关柜质量≤8kN,否则应按实际荷载计算确定。5)第7项限于每组开关柜质量≤12kN,否则应按实际荷载计算确定。6)第8项限于每组断路器质量≤36kN,否则应按实际荷载计算确定。7)第10项按实际荷载计算确定。8)第14项作为吊装设备使用时,应按实际荷载计算。9)第15项如设备需通过盖板时,应采取措施,否则应实际荷载计算。10)配电装置区以外的楼面活荷载标准值可采用4kN/m2。6.4屋外变电构架的荷载6.4.1导(地)线荷载及设备自重6.4.1.1导线(包括架空地线)荷载应由工艺专业提供,其中包括在最低温、最大风、最大覆冰和安装检修工况条件下导线悬挂点所产生的水平张力、垂直荷重和侧向风压的标准值,导(地)线的偏角,弛度和荷载因子D值。6.4.1.2导线的安装荷载,在一般情况下可不考虑架设或移换导线时所产生的过牵引张力。在考虑架设导线的安装荷载时,除考虑作用在构架上的导线张力外,尚需考虑导线架设过程中在导线紧线相所产生的垂直分力的标准值,可按下列公式计算:G0k=αTksinβ+GK+QK(6.4.1.2)式中G0k—导线紧线相的垂直分力的标准值;Tk—安装工况导线张力的标准值;α—滑轮摩擦系数,取α=1.1~1.2;β—牵引绳与地面的夹角,一般取β≤45○;精心整理学习帮手word完美格式GK—安装工况导线垂直荷重的标准值;QK—安装导线时作用在梁上的人及工具重,取2kN(标准值)。6.4.1.3导线上人检修荷载,对导线悬挂点高度≥10m的构架,凡导线跨中有引下线时,应考虑导线单相上人带电检修和三相同时上人停电检修两种情况,其作用在导线上的检修荷载标准值分别为:1导线单相上人带电检修,作用在导线跨中的人及工具重220(330)kV及以下1.5kN500kV3.5kN2导线三相同时上人停电检修,作用在每相导线的绝缘子根部人及工具重220(330)kV及以下1.0kN500kV2.0kN6.4.1.4对导线悬挂点高度≥10m,但导线跨中无引下线的构架,均不需考虑导线上人检修荷载;三相同时上人停电检修工况只适用于母线构架。6.4.1.5设备自重和操作荷重,一般由电气专业提供。若阻波器悬挂在出线构架横梁上时,安装相除应考虑起吊设备(滑轮组)的重量外还应考虑二倍阻波器重量和作用在梁上的2kN的人及工具重量。6.4.2风荷载6.4.2.1垂直于结构及设备表面上的风荷载标准值按下式计算;WK=βZμSμZW0(6.4.2.1)式中WK—风荷载标准值(kN/m2);βZ—高度Z处的风振系数;μS—风荷载体型系数;μZ—风压高度变化系数;W0—基本风压值(kN/m2)。6.4.2.2基本风压值以当地空旷平坦地面上离地10m高统计所得的50年一遇10分钟平均最大风速V0(m/s)为标准,按W0=V02/1600确定的风压值,但不得小于0.30kN/m2。精心整理学习帮手word完美格式6.4.2.3风荷载体型系数应根据构支架结构的体型按下列规定确定。1独立单杆风荷载体型系数μS可按表6.4.2.3-1取用:表6.4.2.3-1独立杆整体计算时风荷载体型系数μS项次结构形状μS1→□1.32→◇1.33→○μZW0d2≦0.002μS=+1.2μZW0d2≧0.015μS=+0.6中间值按插入法计算注:W0以kN/m2计,d以m计。2各类型钢及组合型钢μS取1.3。3直立塔架整体风荷载体型系数μS可按表6.4.2.3-2取用:表6.4.2.3-2角钢组成的塔架结构的整体计算时风荷载体型系数μS项次挡风系数矩形断面三角形断面(任意风向)Φ90○风向对角线风向单角钢组合角钢1≦0.12.62.93.12.420.22.42.72.92.230.32.22.42.72.040.42.02.22.41.850.51.91.92.41.6注:1)Φ=An/A,An—塔架的杆件和节点挡风的净投影面积;A—塔架的轮廓面积;2)当主材及腹杆为圆钢或钢管时,当μZW0d2≦0.002,则μS可按上表数值乘以0.8的系数取用;当μZW0d2≧0.015时,则μS可按上表数值乘以0.6的系数取精心整理学习帮手word完美格式用。为方便计算可近似的取μz=1.0。4矩形及三角形断面格构式横梁的整体风荷载体型系数μs可按表6.4.2.3-3取用:表6.4.2.3-3矩形横梁整体风荷载体型系数μS项次b/hΦ≦124≧61≦0.12.62.62.62.620.22.42.52.62.630.32.22.32.32.440.42.02.12.22.350.51.92.02.12.2注:1)三角形断面横梁可按表中的数值乘以0.9系数取用;2)当主材及腹杆为圆钢或钢管时,可按上表的数值乘以0.8系数取用。6.4.2.4对于平坦或稍有起伏的地形,风压高度变化系数应根据地面粗糙类别按表6.4.2.4确定。柱身风荷载应分段计算,为简化计算,也可按等效的单一系数进行计算。表6.4.2.4风压高度变化系数μZ离地面或海平面高度(m)地面粗糙度类别ABCD5.01.171.000.740.627.51.281.000.740.6210.01.381.000.740.6212.51.451.070.740.6214.01.521.140.740.62精心整理学习帮手word完美格式离地面或海平面高度(m)地面粗糙度类别ABCD17.51.581.200.790.6220.01.631.250.840.6222.51.671.290.880.6225.01.721.340.920.6227.51.761.380.960.6230.01.801.421.000.6232.51.831.461.030.6535.01.861.491.070.6837.51.891.531.100.7040.01.921.561.130.7342.51.951.591.160.7645.01.981.621.190.7947.52.001.641.220.8150.02.031.671.250.8460.02.121.771.350.93注:1)A类:指近海海面和海岛、海岸、湖岸及沙漠地区;B类:指田野、乡村、丛林、丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区;C类:指密集建筑群的城市市区;D类:指密集建筑群且房屋较高的城市市区。2)中间值按插入法计算。6.4.2.5对于基本自振周期T1>0.25秒的高耸结构,应考虑风压脉动对结构发生顺风向风振的影响。为便于计算,风振系数βZ可按下列规定取用:1屋外变电构架1)带端撑的人字柱门型构架1.0精心整理学习帮手word完美格式2)人字柱结构1.23)独立门型构架单杆打拉线结构1.5单杆悬臂柱结构1.72独立避雷针支架1)单钢管柱(h>8m)2.02)钢筋混凝土和钢管混凝土单柱1.73)钢桁架结构1.53设备支架1)500kV设备支架1.72)其他设备支架1.0风振系数βZ也可按现行《建筑结构荷载规范》的有关规定计算确定。6.4.3高型或半高型配电装置隔离开关操作平台和连接天桥的活荷载标准值采用1.5kN/m2,平台板还应取1.5kN集中荷载进行验算。在计算梁、柱及基础时,活荷载应乘以下列折减系数:当荷载面积为10~20m2时0.7当荷载面积超过20m2时0.66.4.4温度作用效应两端设有刚性支撑的连续排架,当其总长超过150m或为连续刚架,当其总长度超过100m时,应考虑温度作用效应的影响,可按在夏季或冬季允许露天作业的气温条件下安装,在最大风环境温度条件下运行,此时的计算温差可取:Δt=±35○C。6.4.5短路电动力对软导线一般可不考虑短路电动力对构架及支架的影响,但对组合导线挂线点的挂线板和节点的强度必须要满足短路电动力的要求,一般可取三倍导线张力作为挂线板和节点的验算条件,荷载分项系数取1.0。对硬管母线应根据电气提供的资料进行计算。精心整理学习帮手word完美格式精心整理学习帮手word完美格式7房屋建筑的结构设计7.1结构形式的选择7.1.1变电站建筑宜根据建筑物的重要性、安全等级、抗震设防烈度采用适宜的结构形式。7.1.2变电站建筑的梁及柱宜采用现浇钢筋混凝土结构,对预留孔较多的部位或防水要求较高的屋面、楼面宜采用现浇钢筋混凝土板。7.1.3变电站建筑物在经济合理和非强侵蚀介质环境的情况下,可采用轻型钢结构,如热轧轻型型钢、轻型焊接和高频焊接型钢、冷弯薄壁型钢以及薄钢板、薄壁钢管等作为主要受力构件的结构。并应优先采用定型的和标准化的构件以及标准化的节点型式;优先采用与轻型钢结构相适应或配套的建筑材料。7.1.4屋面大梁宜采用钢筋混凝土结构或钢-混凝土组合结构,受施工限制且跨度超过15m时也可采用钢屋架,跨度超过18m时也可采用网架结构。7.2构造要求7.2.1混凝土结构受弯构件的挠度不宜超过表7.2.1规定的限值。表7.2.1混凝土受弯构件的挠度限值位置构件类型挠度限值户内屋盖、楼盖及楼梯构件当L<7m时L/250当7m≤L≤9m时L/300当L>9m时L/400吊车梁:手动吊车电动吊车L/500L/600注:1)表中L为构件的计算跨度;2)计算悬臂构件的挠度限值时,其计算跨度L按实际悬臂长度的2倍取用。精心整理学习帮手word完美格式7.2.2钢筋混凝土结构的伸缩缝间距应按照现行国家标准《混凝土结构设计规范》执行;砌体结构的伸缩缝间距应按照现行国家标准《砌体结构设计规范》执行。7.2.3当建筑物长度大于55m时,宜设置后浇带。1后浇带可每隔40m~55m设置一道,应设在对结构受力影响较小的部位,宽度为800mm~1000mm,钢筋宜贯通不切断,宜在后浇带两边配置适量的加强钢筋。在后浇带区段中间,可设置一道膨胀混凝土加强带。2后浇带应通过建筑物的整个横断面,分开全部墙、梁和楼板。3后浇带的混凝土应在主体结构浇筑28d~60d后进行,浇筑时宜用微膨胀混凝土。7.2.4对于钢筋混凝土屋盖的温度变形及砌体干缩变形引起的顶层墙体的水平裂缝及各层墙体的八字裂缝,可根据具体情况采取下列措施:1)屋盖上设隔热板或其他保温隔热措施;2)减少屋盖温度变形对墙体产生推力的各种措施;3)减少墙体干缩变形的各种措施。7.2.5钢筋混凝土结构构件的最大裂缝宽度应按照现行国家标准《混凝土结构设计规范》的规定执行。7.2.6位于地面以上的砌体承重墙,其材料强度等级:砖不应低于MU10,混凝土砌块不应低于MU5,石材不应低于MU20,普通砂浆不应低于MU2.5,专用砂浆不应低于Mb5。7.2.7位于地面以下或防潮层以下的砌体,潮湿房间的墙,所用材料的最低强度等级应符合表7.2.7的规定。精心整理学习帮手word完美格式表7.2.7地面以下或防潮层以下的砌体、潮湿房间墙所用材料的最低强度等级基土的潮湿程度烧结普通砖、蒸压灰砂砖混凝土砌块石材水泥砂浆严寒地区一般地区稍潮湿的MU10MU10MU7.5MU30M5很潮湿的MU15MU10MU7.5MU30M7.5含水饱和的MU20MU15MU10MU40M10注:1)在冻胀地区,地面以下或防潮层以下的砌体,不宜采用多孔砖,如采用时,其孔洞应用水泥砂浆灌实。当采用混凝土砌块砌体时,其孔洞应采用强度等级不低于Cb20的混凝土灌实;2)对安全等级为一级或设计使用年限大于50年的房屋,表中材料强度等级应至少提高一级。7.2.8对设有钢筋混凝土圈梁的带壁柱或钢筋混凝土构造柱的墙体,在柱的间距小于或等于30倍圈梁宽度且圈梁高度不小于120mm时,圈梁可视作不动铰支座来校验柱间墙体的高厚比。7.2.9对承重墙,当梁跨度大于4.8m(对砖砌体)或4.2m(对砌块和料石砌体)时,梁的支承面下应设置混凝土或钢筋混凝土垫块,遇圈梁时垫块与圈梁宜浇成整体;当梁长大于或等于6m(对砖砌体)或4.8m(对砌块和料石砌体)且墙体厚度等于240mm时,其支承处宜加设壁柱或采用其他加强措施;当梁为预制结构且跨度大于或等于9m(对砖砌体)或7.2m(对砌块和料石砌体)时,其支承处应加构造柱,其端部应采取锚固措施,并应与柱或垫块锚固连接。精心整理学习帮手word完美格式8屋外变电构支架8.1一般规定8.1.1变电站屋外构架设计应根据配电装置的布置形式、工程重要程度以及工程建设环境条件,合理确定设计使用年限和结构形式。设备支架的结构形式应与构架的结构形式及上部设备相协调。构架及设备支架的设计使用年限不宜低于表8.1.1规定。表8.1.1变电站构架及设备支架最低设计使用年限(年)构支架类型变电站电压等级≤110kV220kV330~500kV一般变电站构架252550重要枢纽变电站构架255050设备支架252550注:临时性结构设计使用年限不低于5年。8.l.2屋外配电装置构、支架构件与材料的选择应满足使用年限要求,并应考虑材料供应,构件加工制作以及施工安装的具体条件,力求结构合理、构造简单,合理统一构件的尺寸和规格,便于工厂化制作和机械化施工。最低设计使用年限25年的屋外配电装置构架、支架,可根据地区的工程经验采用钢筋混凝土环形杆结构。最低设计使用年限为50年的屋外配电装置构架、支架宜采用镀锌钢结构或钢管混凝土结构。横梁宜采用钢结构。8.1.3紧凑型的屋外构架结构可采用局部联合布置方案或全联合布置方案,构架结构布置满足联合受力的同时,应尽量减少或消除温度应力的影响。8.1.4变电构架柱一般宜优先采用人字柱结构或空间桁架结构;但根据工程具体情况,在满足运行、安装和检修条件下,也可采用单杆或单杆打拉线精心整理学习帮手word完美格式(条)结构。8.1.5组成构架柱的结构杆件应尽量减少弯矩效应,当杆件承受较大弯矩时宜采用空间桁架结构。8.1.6屋外配电装置构架,设备支架等露天结构,必须根据大气腐蚀介质,采取有效的防腐措施。对通常环境条件的钢结构宜采用热镀锌或喷锌防腐。8.1.7人字柱的根开与柱高之比,不宜小于1/7。打拉线构架平面内柱脚根开与柱高(地面至拉线点的高度)之比,不宜小于1/5。8.1.8构架梁的高跨比(高度与跨度之比):格构式钢梁不宜小于1/25;钢筋混凝土梁不宜小于1/20;单钢管梁直径与跨度之比不宜小于1/40,单钢管联系梁直径与跨度之比不宜小于1/50,采用单钢管梁时应注意采取预防微风振动的措施。8.1.9构架设计应设有便利维护检修人员上下的设施。对半高型和高型布置的构架应合理设置必要的维护检修和运行操作的通道。8.1.10高型及半高型屋外配电装置构架供人员上下的扶梯宽度不应小于0.60m,双侧扶手的扶梯及水平通道宽度不应小于0.80m;扶手栏杆高度不宜小于1.10m。隔离开关操作平台的宽度应比设备尺寸大1.0m(每边加0.5m),同时应设置防止坠物的护沿,护沿高度不宜小于0.05m。供维护检修人员上下的直爬梯的设置应满足带电检修的上人条件,梯宽不宜小于0.30m。8.1.11半高型及高型配电装置的平台,走道、扶梯及牛腿宜采用钢筋混凝土结构,当采用钢平台、钢梁及钢牛腿时,应考虑其防腐及维护的方便。8.1.12变电站构、支架结构设计文件应注明以下内容:1)适用环境,构件与连接的材料牌号、材质标准,以及附加保证项目;2)设计使用年限,主要荷载标准值,防腐措施、防火等级、抗震设防标准;3)构件连接形式,安装时的设计温度、结构安装顺序,端面刨平顶紧部位;预拱、预偏、加工精度、质量控制等级和施工验收标准;精心整理学习帮手word完美格式4)需要控制的电气挂线及设备安装顺序等施工注意事项。8.2计算简图与内力分析8.2.1计算简图的假定应符合结构的实际构造和受力情况。对空间杆系、多层构架的内力分析宜采用三维结构计算模型进行内力分析,也可简化为平面杆系。采用全联合构架结构计算模型进行内力分析时,应考虑构架联系梁轴向刚度的影响。8.2.2由钢筋混凝土环形杆或钢管混凝土构件组成的人字柱,在主要承受水平力作用时,可按拉压杆不等刚度的刚架进行内力分析(刚度比可取1:2),也可按等刚度进行分析。8.2.3在进行结构的内力分析以及变形验算时,其抗弯刚度可近似地按下列规定选用:1)对格构式钢结构,可按实腹式构件的刚度乘以下列的修正系数对焊接结构0.90对螺栓结构0.802)对钢筋混凝土环形截面构件混凝土出裂前EI=0.425(1+αEρ)AEcrs2(8.2.3-1)混凝土出裂后EI=0.3(1+αEρ)AEcrs2(8.2.3-2)式中αE-钢筋弹性模量与混凝土弹性模量之比值。ρ-纵向钢筋配筋率,即全部纵向钢筋截面面积与混凝土截面面积之比值;rs-纵向钢筋所处圆周的半径;精心整理学习帮手word完美格式A、Ec-混凝土面积和弹性模量。8.2.4人字柱在满足人字柱柱头连接构造要求的规定时,人字柱平面内可按图8.2.4a所示的刚架进行内力分析;对于人字构架柱平面外无端撑时,人字柱压杆在平面外稳定验算可按图8.2.4b所示的一端固定,一端为弹性支承柱分析;若在人字柱平面外一侧或两侧设置端撑,则中间柱可按图8.2.4c所示的一端固定,一端为不动铰支承柱分析。图8.2.48.2.5侧向带端撑,并在平面内设有水平横杆的人字柱,当横杆与主柱的连接为刚性,其线刚度比大于4.0时,则在平面内可按图8.2.5a所示的多层刚架进行内力分析;平面外的受压柱可按图8.2.5b所示的一端固定,一端简支,中间具有弹性支承柱分析。当横杆与主柱的连接为铰接时,则可按图8.2.5c、d所示计算简图进行平面内和平面外的内力分析。图8.2.58.2.6当人字柱柱顶或人字柱平面外水平固接横杆处作用有横向水平荷载时,其受拉柱和受压柱之间可按0.5:0.5分配,并可不考虑拉杆弯矩的折减和压杆弯矩的增大的二阶效应,可按偏心受拉和偏心受压构件进行计算。8.2.7连续构架宜布置成一侧带刚性支撑或两侧带拉线(条)的铰接排架。对精心整理学习帮手word完美格式于两侧刚性支撑的铰接排架,应考虑温度应力的影响效应。8.2.8连续排架带刚性支撑的边柱可按图8.2.8所示计算简图进行内力分析。图8.2.88.2.9全联合构架简化为平面连续排架进行内力分析时,图8.2.9所示计算简图,平面外方向的人字柱和单杆柱宜按摇摆柱考虑,平面内方向的人字柱共同承受平面内全部水平力,水平力的分配应考虑每个平面内方向人字柱的刚度和联系梁拉压刚度。全联合构架联系梁应按压弯构件进行整体稳定验算。图8.2.98.2.10变电构架应分别验算正常使用极限状态和承载能力极限状态。验算正常使用极限状态时,荷载采用标准值,并应按弹性理论验算构架梁、精心整理学习帮手word完美格式柱的变形量、钢筋混凝土构件的裂缝宽度等。验算承载能力极限状态时,荷载采用设计值,验算杆件稳定应按弹性理论。在确保结构几何不变体系的条件下,允许按塑性理论计算杆件强度和连接。8.3长细比8.3.1钢结构构件的长细比,不应超过下列数值受压主杆及支座处受压斜杆150其他受压杆220辅助杆250受拉杆400预应力拉条不限8.3.2钢管结构柱或格构式钢结构压弯构件的整体长细比不宜超过下列数值:钢管结构柱150格构式钢柱120全联合构架联系梁1208.3.3钢筋混凝土环形杆、离心钢管混凝土和实心钢管混凝土受压柱的整体长细比。不宜超过180。8.3.4构架柱的整体长细比,可近似地按下列公式计算:钢筋混凝土环形构件(8.3.4-1)实心钢管混凝土构件(8.3.4-2)离心钢管混凝土构件(8.3.4-3)钢管结构精心整理学习帮手word完美格式(8.3.4-4)式中:L0-构件的计算长度;D-构件的外直径。格构式受压构件的换算长细比按《钢结构设计规范》的规定计算确定。8.3.5格构式结构的主杆和腹杆的长细比,可根据腹杆的布置形式按表8.3.5的规定计算确定。表8.3.5格构式结构构件计算长度及长细比注:①当相交的另一杆受拉,且两杆在交叉点均不中断为0.5;当相交的另一杆受拉,两杆中有一杆在交叉点中断,并以节点板搭接,则μ=0.7;其他情况取μ=1.0;拉杆取μ=1.0。②对角钢:rx为平行轴回转半径,ryo为最小轴回转半径。8.4计算长度的确定8.4.1格构式钢结构的计算长度系数可按表8.3.5采用。8.4.2柱脚为铰接人字构架受压柱的计算长度系数可按表8.4.2的规定采用。精心整理学习帮手word完美格式表8.4.2柱脚为铰接人字柱压杆的计算长度系数注:N1为拉杆时取“+”号,为压杆时取“-”号;N2为承压杆,一律取“-”号。8.4.3柱脚为固接人字构架受压柱的计算长度系数可按表8.4.3的规定采用。表8.4.3柱脚为固接人字柱压杆的计算长度系数序号平面内平面外1μ=0.8+0.6(1+)μ=0.8μ=0.66+0.17(1+)+0.1()2μ=0.75μ=0.7μ=0.7精心整理学习帮手μword完美格式序号平面内平面外2上段μ=1.00下段μ=0.70μ=0.50Ho=0.50H3上段μ=1.00下段μ=0.70μ=0.60Ho=0.60H4上段μ=1.00中段μ=1.00下段μ=0.70μ=0.50Ho=0.50H注:人字架平面外必须为无侧移的独立门型架或排架。N1为拉杆时取“+”号,为压杆时取“-”号;N2为承压杆,一律取“-”号。8.4.4受压端撑柱,当柱脚为固接时,其计算长度系数可取μ=0.7;当为铰接时,则其计算长度系数可取μ=1.0。当端撑和边柱之间设有铰接水平横杆时,则其下段的计算长度可取节间的几何长度,其上段和中间段计算长度可取1.2Li(Li为节间的几何长度)。8.4.5拉线构架受压柱的计算长度系数,可按表8.4.5的规定采用。但其计算长度系数μ不得小于0.8。精心整理学习帮手word完美格式表8.4.5拉线构架压杆的计算长度系数8.5变形和裂缝的控制8.5.1构架在正常使用状态下的变形限值,不宜超过表8.5.1所规定的数值。正常使用状态可取安装工况(10m/s风,无冰及相应的环境温度)条件作为变形验算的荷载条件。在正常使用极限状态(最大风,复冰)条件下的变形限值,不应超过表8.5.1所规定数值的2倍。精心整理学习帮手word完美格式表8.5.1构架的允许挠度值项次结构类别允许挠度1构架横梁(跨中)220kV及以下500kVL/200L/3002构架横梁(悬臂部分)220kV以下500kVL/100L/1503主变构架横梁L/2004设置隔离开关的横梁L/3005无下引线的构架柱H/1006有下引线的构架柱H/2007有垂直开启隔离开关时母线梁位移量H/200且≤100mm表中L-梁跨度,H-构架柱计算点高度。8.5.2设备支架在正常使用状态下的柱顶变形,不宜超过表8.5.2所列的数值。表8.5.2设备支架的允许挠度值项次结构类别允许挠度1支持绝缘子、断路器支架电流(压)互感器,耦合电容器等支架H/2002隔离开关支架H/300如电气设备工艺有特殊要求时,应按工艺提供的有关技术要求进行验算。8.5.3避雷针在正常使用状态下的变形,不宜超过表8.5.3规定的数值。精心整理学习帮手word完美格式表8.5.3避雷针支架的允许挠度值项次结构类别允许挠度1针尖部分不限2支架部分格构式钢结构钢管结构、钢管混凝土结构、钢筋混凝土结构H/100H/708.5.4在验算以承受风荷载为主的设备支架、避雷针以及中间构架的柱顶变形时,可取最大风工况条件下风荷载标准值乘以准永久值系数0.5,作为正常使用状态变形验算的荷载条件。8.5.5正常使用状态钢筋混凝土构件的裂缝控制等级,不宜超过0.2mm。8.5.6当按相对张力差计算中间柱时,在正常使用极限状态(最大风,复冰)条件下,中间柱柱顶的水平位移,除满足8.5.1所规定的限值外,尚应满足带电导线最大允许弛度的要求。8.6构架的设计条件8.6.1屋外变电构架根据其在配电装置中的作用及特性,基本上可分为终端构架、中间构架和转角构架。构架应根据其布置情况,并考虑到可能发生的最不利情况,分别按终端构架和中间构架进行设计。8.6.1.1终端构架的设计条件终端构架的设计应考虑如下三种承载力极限状态情况:1运行工况,取最大风或复冰时对构架及基础最不利的荷载。2安装工况,应考虑构架组立,导线紧线及紧线时作用在梁上的人及工具重。3检修工况,对于导线带有跨中引下线的构架,应考虑单相带电检修和三相停电检修时导线上人对构架及基础的影响。8.6.1.2中间构架的设计条件精心整理学习帮手word完美格式两侧均挂有导线的中间构架应考虑如下二种承载力极限状态情况:1在运行工况(最大风和复冰)条件下,构架两侧导线所产生的不平衡张力。2在安装或移换导线时所产生的最不利情况,一般可按一侧架线而另一侧不架线的条件仅作强度或稳定计算。若中间柱在满足上述条件有困难时,根据工程的具体条件也可在安装过程中设置临时拉线或对于导线安装顺序提出要求,但必须在施工图中予以详细说明。8.6.1.3转角构架可以是终端构架,也可以是中间构架,应根据工程的具体条件,分别按终端构架或中间构架设计条件进行设计。8.6.2出线构架一般均按终端构架设计,在线路侧一般不考虑导线上人检修的荷载,只有当线路侧装有电气设备并有引下线时才考虑导线单相带电上人作业的荷载(按实际作用位置进行计算)。8.6.3母线构架一般应考虑三相同时上人停电检修的工况,但不论是终端构架或中间构架,凡导线跨中无引下线的构架均不考虑导线上人检修的荷载。8.6.4对打拉线(条)的单杆结构必须验算在导线未架设的情况下,在最大风作用时柱和基础的强度和稳定性。8.6.5中间构架的不平衡张力,即张力差,可按绝对张力差法计算,也可按相对张力差法计算。相对张力差的计算方法可参照附录C的规定执行。8.6.6全联合构架计算,应考虑联系梁对构架柱的直接支撑作用。计算联合构架内部导线拉力对构架柱作用时,联系梁直接支撑点宜按不动铰支撑设计,计算联合构架外部导线拉力对构架柱作用时,联系梁直接支撑点宜按弹性铰支撑考虑。8.6.7全联合构架柱整体结构分析,应分别以不同方向最大风工况作为主要设计条件。精心整理学习帮手word完美格式8.7连接构造与计算8.7.l一般规定8.7.1.l连接节点的构造应考虑的主要原则:1节点承载能力不应低于被连接构件承载能力的1.10倍,节点刚度应满足计算模型条件要求。2力求构造简单,传力明确,整体性好。3尽量减少连接的偏心,各构件的重心线应尽量汇交于一点,减少应力集中和次应力。4节约材料和方便施工,尽量减少现场的工作量。5要与整体结构相协调.力求美观。8.7.l.2钢管、钢管混凝土以及钢筋混凝土环形杆结构的构架柱段与柱段以及柱段与柱头之间的连接可采用剖口对接焊。也可采用法兰螺栓连接。采用剖口对接焊缝的质量等级不应低于二级,寒冷地区采用剖口对接焊缝的材料质量和构造尺寸应满足低温使用环境的要求。8.7.1.3横梁和构架柱的连接宜采用螺栓连接,安装螺栓孔径可比螺栓直径大1.5~2.0mm。法兰连接的螺孔直径宜比螺栓直径大2mm。8.7.1.4构件的高(宽)度及长度的划分除应考虑运输车辆的技术要求外,对采用热浸锌(铝)或热镀锌防腐的构件,尚应考虑镀槽几何尺寸的要求。8.7.1.5单角钢主材接头的连接,可采用焊接或螺栓连接。单面外包角钢的规格应大于被连接角钢规格。8.7.1.6端撑与人字柱排架边柱的连接宜采用螺栓或销钉连接。8.7.1.7钢管柱、钢筋混凝土环形杆柱以及钢管混凝土柱与基础的连接宜采用杯口插入式连接,也可采用地脚螺栓连接方式。8.7.1.8上拔基础地脚螺栓的直径与数量应按计算确定,但直径不得小于20mm。当端部为半圆弯钩时,其锚固长度不得小于30d;当直径较大时,可采用端部锚板式,其锚固长度不得小于20d,对地脚螺栓末端的混凝土截面应进行强度验算。精心整理学习帮手word完美格式8.7.2人字柱柱头连接8.7.2.1变电构架人字柱柱头连接构造的设计必须保证有足够的刚度,尽量减少柱头连接的偏心。8.7.2.2拉、压杆内力较小的钢筋混凝土环形杆或各种管材人字柱,可采用钢柱帽连接的方式(图8.7.2.2)并应符合下列要求:1)顶板厚度不应小于8mm;2)加劲板厚度不应小于6mm;3)钢圈的高度不宜小于200mm;4)剪力板的厚度不应小于10mm,并应伸入至环形杆连接钢圈(与钢圈焊牢)。8.7.2.3拉、压杆内力较大的各种管材人字柱,柱头宜优先采用图8.7.2.3所示的连接方式,顶板、加劲板和剪力板的厚度不应小于表8.7.2.3的规定。表8.7.2.3最小厚度规定项次名称500kV220kV110kV1顶板10882加劲板8663剪力板不小于主管厚度图8.7.2.3精心整理学习帮手图8.7.2.2word完美格式8.7.2.4单管梁与构架柱连接可采用图8.7.2.4-1或图2.7.2.4-2的构造。图8.7.2.4-1图8.7.2.4-28.7.3柱与杯口基础的连接8.7.3.l受拉钢管和钢筋混凝土环形杆柱插入杯口基础的深度,可按式8.7.3.1计算:(8.7.3.1)式中N-受拉杆的轴力设计值;D-受拉杆的外直径;fcv-抗粘剪强度;可取fcv=0.5N/mm2。8.7.3.2受拉钢管埋入基础杯口部分应焊有不少于两道的钢箍,此时,其剪切面可按杯口壁进行计算,其插入杯口的深度可按式8.7.3.2计算:精心整理学习帮手word完美格式(8.7.3.2)式中∑Sc-杯口内壁平均周长。8.7.3.3构架及设备支架的柱插入基础杯口的深度除满足计算要求外,并不得小于下列规定:1)设备支架1.0D2)钢筋混凝土环形杆1.25D3)钢管、钢管混凝土杆构架1.5D4)拔梢单管独立避雷针杆构架1.5D8.7.3.4构架及支架基础的杯口,当杯壁厚度与杯壁高度之比值大于或等于下列数值时允许杯壁可不配置钢筋:对构架0.50对支架0.40当基础为阶梯形且杯口深度大于第一台阶高度时,应取壁厚与第一台阶壁高之比。杯壁和杯口底板厚度均不应小于150mm。8.7.3.5钢管、钢管混凝土、钢筋混凝土环形杆等管型构支架柱与杯口基础连接时,应采取可靠的防止管内积水的措施。8.7.3.6钢管、钢管混凝土构支架的柱脚应采取防护措施,如浇筑混凝土保护帽等,柱脚保护帽应高出地面不小于150mm。8.7.4焊缝连接与法兰连接8.7.4.1焊缝连接应按现行《钢结构设计规范》有关规定计算确定;只承受轴向力的角钢支背、支尖的焊缝受力可以按7:3分配。8.7.4.2法兰连接可以采用刚性法兰(有加劲板)或柔性法兰(无加劲板)。1由螺栓确定的刚性法兰的极限承载力可按式8.7.4.2-1计算P≤(8.7.4.2-1)式中:P、M-承载力极限拉力和弯矩设计值-单个螺栓极限承载力设计值n-法兰的螺栓数量精心整理学习帮手word完美格式Ymax-法兰盘受力最大的螺栓中心到旋转轴的距离Yi-法兰盘每个螺栓中心到旋转轴的距离当时以管外壁切线为旋转轴,否则以钢管中心线为旋转轴。以受压螺栓支撑法兰盘时(法兰盘之间不顶紧),应以钢管中心线为旋转轴。d-法兰连接的钢管外径2由螺栓确定的柔性法兰的极限承载力可按式8.7.4.2-2计算P≤(8.7.4.2-2)图8.7.4.2图8.7.4.3式中:n-法兰的螺栓数量m-法兰盘螺栓受力修正系数,通常可取m=0.65d-法兰钢管外径8.7.4.3刚性法兰的法兰板厚度应按8.7.4.3式计算确定,且不应小于16mm;(8.7.4.3)式中:-单个螺栓极限承载力设计值α-法兰盘宽度Ly与加劲板中心净距离Lx的比值,通常加劲板中心距等于螺栓间距。f-法兰盘强度设计值。8.7.4.4柔性法兰的法兰板厚度应按8.7.4.4式计算确定,且不应小于20mm。精心整理学习帮手word完美格式(8.7.4.4)式中:-单个螺栓极限承载力设计值n-法兰的螺栓数量b-法兰的螺栓中心到钢管外壁的距离S-法兰螺栓的间距,S=D-法兰螺栓分布圆的直径f-法兰盘强度设计值。8.7.4.5刚性法兰的加劲板厚度不应小于6mm,并应满足8.7.4.5-1计算式;加劲板的高厚比(h/t)应满足8.7.4.5-2式:(8.7.4.5-1)(8.7.4.5-2)式中:-单个螺栓极限承载力设计值h-加劲板的高度b-法兰的螺栓中心到钢管外壁的距离fy-加劲板的钢材屈服强度。8.7.4.6普通螺栓、高强螺栓受剪、受拉极限承载力设计值应按现行《钢结构设计规范》有关规定计算。精心整理学习帮手word完美格式9钢结构的计算与构造9.1一般规定9.1.1变电站构架及设备支架可以采用格构式钢结构、钢管或型钢结构,在安全、适用、经济、可行的条件下,也可以采用其它材料和结构布置形式。9.1.2采用钢桁架结构时,宜按空间结构进行内力分析,也可简化为平面桁架进行分析。钢桁架结构应尽量使杆件重心线在节点处交于一点,否则应考虑杆件偏心对于结构的影响。9.1.3采用钢管人字柱结构时,宜按空间结构进行内力分析,也可简化为平面刚、桁架进行分析。9.1.4圆钢管截面压杆,其径厚比(外径与壁厚之比值D/t)宜满足下式要求:D/t≤100(235/fy)(9.1.4-1)多棱钢管压杆,每个边宽与厚度之比值B/t不应大于40,同时其径厚比(外径与壁厚之比值D/t)宜满足下式要求。D/t≤80(235/fy)(9.1.4-2)式中:D-圆钢管外径或多棱钢管外表面内切圆直径。fy-钢材的屈服强度。9.1.5计算下列情况的结构构件或连接时,其设计强度应根据下列的不同工作条件乘以折减系数,当几种情况同时存在时,其折减系数应连乘:1当构架采用单面连接的单角钢时:1)按轴心受压计算强度和连接0.852)按轴心受压计算稳定性等边角钢0.6+0.0015λ,但不大于1.0短边连接的不等边角钢0.5+0.0025λ,但不大于1.0长边连接的不等边角钢0.72当构架采用圆钢桁架结构时:1)验算受压杆的单支稳定当d≤20mm0.85精心整理学习帮手word完美格式当d>20mm0.902)验算受压杆的整体稳定0.903)验算受拉杆的强度当d≤20mm0.90当d>20mm0.953无垫板的单面焊接对接焊缝强度0.854施工条件较差的高空安装焊缝0.90λ为长细比,对中间无联系的单角钢压杆取最小回转半径计算,当λ<20,取λ=20。9.1.6钢结构设计所采用的钢材牌号及钢材强度设计值、焊缝及螺栓连接强度设计值、钢材的物理性能指标,应按国家现行《钢结构设计规范》取用。9.1.7对有可能上人的钢结构杆件,均应验算上人时所产生的局部弯曲应力。对于上人时可能承受轴向压力的杆件,还应验算上人时的压弯稳定。上人荷载可取P=800N。对单螺栓连接的杆件和与水平节点板连接的杆件,其弯矩值可取M=PL/4对有两个及两个以上螺栓连接的杆件或焊接连接的杆件,其弯矩值可取M=PL/69.1.8构架避雷针、独立避雷针设计应按承载能力极限状态验算构件与连接,最大设计应力不宜大于《钢结构设计规范》第3.4.1条规定数值的80%。当采用单钢管(包括拔梢钢管)时,最大设计应力不宜大于《钢结构设计规范》第3.4.1条规定数值的70%。9.2构件的强度计算9.2.1受弯构件、轴心受力构件、拉弯构件和实腹式单向压弯构件的强度、稳定性计算应按现行《钢结构设计规范》的规定执行。精心整理学习帮手word完美格式9.2.2双向弯曲实腹式压弯构件应同时按以下两式分别验算其整体稳定:σx=≤f(9.2.2-1)σy=≤f(9.2.2-2)式中N-轴压力;A—杆件的毛截面面积;φx、φy-分别为对应x、y轴的轴心受压稳定系数,根据杆件长细比和截面类型按《钢结构设计规范》的有关规定取用;Mx、My-分别为对应x、y轴的方向的弯矩;Wix、Wiy-分别为对应x、y轴的方向最大受压纤维的毛截面抵抗矩;γx、γy-分别为对应x、y轴的截面塑性发展系数,按《钢结构设计规范》有关规定取用;βmx、βmy-分别为对应x、y轴方向弯矩作用平面内的等效弯矩系数,按《钢结构设计规范》有关规定取用;Nex、Ney-分别为对应x、y轴方向的欧拉临界力;Nex=π2EA/(1.1λX2),Ney=π2EA/(1.1λY2);f-钢材的抗压强度设计值。9.2.3双向弯曲格构式压弯构件应分别验算其两个主轴方向的整体稳定性,在弯距作用平面内的整体稳定性应按下式计算:σx=≤f(9.2.3-1)σy=≤f(9.2.3-2)式中Φx、Φy、Nex、Ney-由换算长细比确定;A—为格构式柱的弦杆截面积总合。除应分别验算两主轴弯矩作用平面内的整体稳定性外,尚应验算分支的稳定性,分支的轴力应按桁架的弦杆计算。精心整理学习帮手word完美格式9.2.4弯矩作用平面内的等效弯矩系数βm可按下列规定采用:1有侧移的框架柱及悬臂构件βm=1.002无侧移的框架柱及两端支撑的构件1)无横向荷载作用βm=0.65+0.35M2/M1≥0.40(9.2.4-1)2)有端弯矩和横向荷载同时作用使构件产生同向弯曲时βm=1.00使构件产生反向弯曲时βm=0.853)无端弯矩但有横向荷载作用,跨中仅有一个横向集中荷载作用时βm=1.00-0.2N/Ne(9.2.4-2)其它情况βm=1.00式中M1、M2-作用于杆端的弯矩,使构件同向弯曲取正号,反之取负号,且∣M1∣≥∣M2∣9.2.5两主轴方向最大受压纤维毛截面抵抗矩可按下列公式计算:对于四边形格构式柱:Wix=2A1aWiy=2A1b对于三角形格构式柱:Wix=A1aWiy=2A1a(A1受压)Wiy=A2b(A2受压)式中A1、A2-单支杆件毛截面面积;a、b-格构式柱截面尺寸。9.3构造要求9.3.1一般钢结构受力构件的规格,不宜小于表9.3.1的规定。精心整理学习帮手word完美格式精心整理学习帮手word完美格式表9.3.1钢材最小规格(mm)防腐方法部件镀锌非镀锌角钢厚度圆钢直径钢管壁厚钢板厚度角钢厚度圆钢直径钢管壁厚钢板厚度弦杆5164451855腹杆41234512459.3.2采用拉条或拉线结构时,钢绞线截面积不宜小于35mm2。9.3.3在矩形截面的桁架结构中,凡在挂线点和变截面处均应设置横隔面,并要求几何不变。9.3.4整体热镀锌或喷涂锌的焊接结构所有连接焊缝必须封闭。手工焊接采用的焊条、自动和半自动焊接采用的焊丝、焊剂,应与被焊接主体构件钢材材质相匹配。需要进行疲劳验算的对接焊缝质量,受拉强度应大于被焊接的母材强度,受压应不低于二级。强度充分利用的其它焊缝,质量等级不应低于二级;强度利用不足70%的焊缝,质量等级不应低于三级。焊缝设计应防止应力集中的不利影响。寒冷地区或低温环境应针对防止脆断的材料性能和焊接工艺提出要求。9.3.5大于6mm钢板的对接焊缝必须打剖口,剖口的形式宜根据有关规定选用。9.3.6主要受力构件连接螺栓的直径不宜小于12mm,主要承受反复剪切力的C级螺栓(4.6级、4.8级)、或对于整体结构变形量作为控制条件时,其螺孔直径不宜大于螺栓直径加1.0mm,并宜采用钻成孔。主要承受沿螺栓杆轴方向拉力的螺栓,宜采用钻成孔高强螺栓(5.6级、8.8级),其螺孔直径可较螺栓直径加2.0mm。9.3.7节点设计应符合假定的计算模型和计算条件,并应减少连接的偏心。9.3.8腹杆宜与弦杆直接连接,当构造难以做到时,也可采用节点板连接。精心整理学习帮手word完美格式节点板的厚度不应小于被连接构件(腹杆)的厚度,且不应小于6mm。交叉腹杆中间节点的两个角钢不宜断开。精心整理学习帮手word完美格式10钢筋混凝土环形杆的计算与构造10.1一般规定10.1.1钢筋混凝土环形构件采用的混凝土强度标准值、设计值和弹性模量以及钢筋的强度标准值、设计值和弹性模量,应按现行《混凝土结构设计规范》取用。对离心混凝土的弹性模量应乘以1.2的提高系数。10.1.2离心钢筋混凝土环形构件的混凝土强度等级不宜低于C40,预应力环形构件的混凝土强度等级不宜低于C50。10.1.3钢筋混凝土环形构件的纵向受力钢筋,对Φ300等径杆不宜小于1212,Φ400等径杆不宜小于1612;对于杆段长度为4.5m及以下的设备支架,Φ300等径杆不少于1010,Φ400等径杆不少于1610。10.1.4钢筋混凝土环形构件主筋直径不宜大于16和小于10,纵向钢筋之间的净距不得小于30mm和大于70mm,对主筋的净保护层厚度不应小于15mm。10.1.5预应力钢筋混凝土环形构件的主筋,其直径宜不大于12,净距应不小于30mm,净保护层厚度不应小于15mm。10.1.6部分预应力钢筋混凝土环形构件,预应力钢筋和非预应力钢筋主筋应间隔布置,预应力钢筋主筋直径宜不大于12,非预应力钢筋主筋直径宜不小于10和不大于16,净距不小于30mm,净保护层厚度不应小于15mm。10.1.7钢筋混凝土环形杆件,必须设置等间距的螺旋筋和内钢箍,螺旋筋的直径不宜小于4mm,间距不宜小于50mm和大于100mm,杆段两端应加密到50mm,其加密区段长度为500mm。内钢箍的直径不宜小于6,间距不宜小于500mm和大于1000mm。10.1.8钢筋混凝土环形杆件的混凝土壁厚不应小于40mm。10.1.9钢筋混凝土环形杆件,杆端连接钢圈的高度及厚度不宜小于140mm及8mm。精心整理学习帮手word完美格式10.1.10钢筋混凝土环形杆件中的预留孔宜设置穿钉钢管。10.1.11预应力钢筋混凝土环形杆件的顶端与末端,宜设置宽度为70~100mm的环形端板,板厚不宜小于18mm。穿(挂)预应力筋的穿(挂)孔直径宜较主筋大0.5mm。10.1.12凡受力节点的连接件均应与杆段的连接钢圈或予埋钢圈(与主筋电焊)连接,当有困难时也可采用抱箍连接,但必须设置穿钉钢管或其他防止抱箍滑动的措施。10.1.13在有侵蚀介质的地区,使用钢筋混凝土环形杆件时,宜按有关规定作侵蚀分析并采取相应的防侵蚀措施;在多雨、严寒地区要采取排水防冻措施。暴露在外的混凝土杆件必须用混凝土或钢板封顶,并宜在杆件底部(地面以上)预留排水孔。10.2承载力计算10.2.1钢筋混凝土环形截面构件的承载力应满足下列条件:M≤Mu(10.2.1-1)N≤Nu(10.2.1-2)式中M-设计弯矩;N-设计轴力;Mu-受弯构件的承载力设计值;Nu-轴心受压或偏心受压构件的承载力设计值。10.2.2钢筋混凝土环形截面轴心受压短柱的承载力设计值可按下列公式计算:1同时配有预应力和非预应力主筋时:(10.2.2-1)2仅配有非预应力主筋时:(10.2.2-2)3仅配有预应力主筋时:精心整理学习帮手word完美格式(10.2.2-3)式中N0-轴心受压短柱承载力设计值;-混凝土轴心抗压强度设计值;A-构件的截面面积,当纵向钢筋配筋率大于3%时,式中的A应扣除As和Ap的面积;-纵向非预应力钢筋的抗压强度设计值;As-纵向非预应力钢筋的截面面积;-纵向预应力钢筋的抗压强度设计值;Ap-纵向预应力钢筋的截面面积;-预应力钢筋的有效预应力,按10.5规定计算取用。10.2.3钢筋混凝土环形截面受弯构件承载力设计值可按下列公式计算:(10.2.3-1)1同时配有预应力和非预应力主筋或仅配有预应力主筋时:(10.2.3-2)2仅配有非预应力主筋时:当主筋的抗拉及抗压强度设计值不同时:(10.2.3-3)当主筋的抗拉及抗压强度设计值相同时=:(10.2.3-4)其中(10.2.3-5)(10.2.3-6)(10.2.3-7)式中—非预应力钢筋的抗拉强度设计值;—预应力钢筋的抗拉强度设计值;—构件特征值,当仅配有非预应力主筋时,,当仅配有预应力主精心整理学习帮手word完美格式筋时,;—构件的预应力度;—主筋抗压承载力和抗拉承载力的比值;r—纵向钢筋所在圆周的半径,即截面的平均半径。10.2.4钢筋混凝土环形截面轴心和偏心受压构件的承载力设计值,可按下列公式计算:(10.2.4)式中-轴心和偏心受压构件的极限承载力设计值;-考虑长细比影响的承载力折减系数,按10.2.5规定计算取用;-考虑偏心率影响的承载力折减系数,按10.2.6规定计算取用;在任何情况下应满足下列限制条件:此处为按轴心受压柱考虑的承载力折减系数(取等效长度系数k=1.0,即,)。10.2.5考虑长细比影响的承载力折减系数,可按以下规定计算:10.2.5.1对非预应力构件及部分预应力构件,可按下列公式计算:当时当时(10.2.5.1-1)当时(10.2.5.1-2)(10.2.5.1-3)式中-等效计算长度;精心整理学习帮手word完美格式-杆件的计算长度;L-杆件的自然长度;-杆件的计算长度系数,与杆端的约束程度(转动或移动)有关,可按8.4节有关规定取用;K-等效长度系数,与沿柱长的弯矩分布图形有关,可按附录A的有关规定采用;D-构件截面的外直径。10.2.5.2对预应力构件,可按下列公式计算:(10.2.5.2)当预应力钢筋的张拉控制应力<0.5(预应力钢筋强度标准值)时,应按公式10.2.5.1-1、10.2.5.1-2计算采用。10.2.6考虑偏心率影响的承载力折减系数,可按以下规定计算。10.2.6.1同时配有预应力和非预应力主筋及仅配有预应力主筋时,可按下列公式计算:(10.2.6.1-1)其中:(10.2.6.1-2)式中ε0-偏心率,等于(e0为轴力对截面重心的偏心距,即)。-预应力有关的修正系数。10.2.6.2仅配有非预应力主筋时,可按下列公式计算:当时,(10.2.6.2-1)精心整理学习帮手word完美格式当=时,(=1),(10.2.6.2-2)10.2.7钢筋混凝土环形截面轴心受拉和偏心受拉构件的承载力设计值,可按以下规定计算:10.2.7.1对同时配有预应力和非预应力主筋时:(10.2.7.1-1)(10.2.7.1-2)式中Nt-轴心和偏心受拉构件的承载力设计值;-偏心受拉构件偏心率调整系数。10.2.7.2仅配有预应力主筋时:(10.2.7.2-1)10.2.7.3仅配有非预应力主筋时:(10.2.7.3-1)当时,(10.2.7.3-2)当=时,(10.2.7.3-3)10.3抗裂度验算10.3.1钢筋混凝土构件的抗裂度验算,应符合下列规定:1对严格要求不出现裂缝(裂缝控制等级为一级)的钢筋混凝土环形构件,在荷载效应的标准组合作用下,受拉边缘不得产生拉应力,即:精心整理学习帮手word完美格式(10.3.1-1)式中-在荷载效应的标准组合下抗裂度验算边缘的混凝土法向应力(N/mm2)。2一般要求不出现裂缝(裂缝控制等级为二级)的钢筋混凝土环形构件:在荷载效应的标准组合作用下,应符合下列规定:(10.3.1-2)在荷载效应的准永久组合作用下,应符合下列规定:(10.3.1-3)式中-预应力混凝土拉应力限制系数,按表10.3.1-1采用;-受拉区混凝土塑性影响系数,按表10.3.2采用;-混凝土抗拉强度标准值(N/mm2);-在荷载效应的准永久组合下抗裂度验算边缘的混凝土法向应力(N/mm2)。表10.3.1-1预应力混凝土拉应力限制系数钢筋种类冷拉钢筋碳素钢丝、刻痕钢丝、冷轧带肋钢筋裂缝控制等级二级一级二级拉应力限制系数1.000.53允许出现裂缝(裂缝控制等级为三级)的钢筋混凝土环形杆件在荷载效应的标准组合下,其最大裂缝宽度应符合下列规定:(10.3.1-4)式中-在荷载效应的标准组合下,其最大裂缝宽度;-最大裂缝宽度的限值。10.3.2混凝土构件的受拉区混凝土塑性影响系数可按下列公式计算:(10.3.2)式中-受拉区混凝土塑性影响系数基本值,按表10.3.2取用。D-环形截面直径(mm),当D<400时取D=400,当D>1600时,精心整理学习帮手word完美格式取D=1600。表10.3.2受拉区混凝土塑性影响系数基本值构件类别受弯、偏心受压偏心受拉当时当时轴心受拉1注:1)2)抗裂度验算时截面上混凝土的平均应力计算。式中:NS-按荷载效应的标准组合作用计算的轴心力;NPO-混凝土法向预应力等于零时预应力钢筋的合力:。10.3.3在荷载效应的标准组合及准永久组合作用下的抗裂度验算边缘的混凝土法向应力可按下列公式计算:1轴心受拉构件:(10.3.3-1)(10.3.3-2)2受弯构件:(10.3.3-3)(10.3.3-4)3偏心受拉和偏心受压构件:±1)(10.3.3-5)±1)(10.3.3-6)式中Msk、Nsk-构件验算截面按荷载效应的标准组合计算的弯矩值、轴向力精心整理学习帮手word完美格式值;MLk、NLk-构件验算截面按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值、轴向力值;m-环形截面平均半径与外半径之比,即;A0-换算截面面积,mm2:,10.3.4允许出现裂缝(裂缝控制等级为三级)的钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土环形杆件在荷载效应的标准组合下,其最大裂缝宽度可按下列公式计算:1受弯构件:(10.3.4-1)2偏心受拉或偏心受压构件:(10.3.4-2)公式右项当为受拉构件时,取正号;当为受压构件时,取负号。式中MSk、NSk-按荷载效应的标准组合计算的弯矩值、轴向力值;Mcr、Ncr-构件验算截面的抗裂承载力,按10.3.5规定计算取用;S-螺旋筋间距,当S<100mm时,取S=100mm;-与纵向受力钢筋表面特征有关的系数:变形钢筋=0.7光面钢筋=1.0冷拔低碳钢丝=1.25验算安装工况荷载效应的标准值下的裂缝宽度时,应乘以1.5的扩大系数,此时NSk、MSk,应按荷载效应的准永久组合计算。10.3.5钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土环形杆件抗裂承载力的计算10.3.5.1受弯构件的抗裂承载力,可按下列公式计算:(10.3.5.1-1)(10.3.5.1-2)精心整理学习帮手word完美格式(10.3.5.1-3)式中-受弯构件出裂时受压区混凝土的相对截面积;-作用在混凝土上的预应力度,。当仅配有非预应力主筋(=0)时,其抗裂弯矩可简化为如下计算式:(10.3.5.1-4)10.3.5.2偏心受拉和偏心受压构件的抗裂承载力,可按下列公式计算:(10.3.5.2-1)(10.3.5.2-2)(10.3.5.2-3)在式(10.3.5.2-3)中,当为偏心受拉构件时取正号,偏心受压构件时取负号。当仅配有非预应力主筋时,受压区混凝土的相对截面积可简化为:(10.3.5.2-4)式中-指数,=2.71828。10.4变形验算10.4.1钢筋混凝土构件在荷载标准值作用下的挠度,应根据构件的刚度用结构力学的方法计算。10.4.2预应力混凝土构件截面的短期抗弯刚度,可按下列公式计算:1在荷载效应的标准组合下要求不出现裂缝的构件:精心整理学习帮手word完美格式(10.4.2-1)式中Bs-构件的短期抗弯刚度,N.mm2;2在荷载效应的标准组合下允许出现裂缝的构件:(10.4.2-2)10.4.3预应力混凝土构件截面的长期抗弯刚度,可按下列公式计算:(10.4.3)式中-构件的长期抗弯刚度,N.mm2;10.4.4钢筋混凝土构件截面在荷载效应的标准组合下构件出现裂缝后的短期刚度Bs可按下列公式计算:1偏心受力构件(10.4.4-1)2受弯构件(10.4.4-2)式中-构件的相对偏心距,即-构件的配筋率。-受拉钢筋的应变不均匀系数,可按下列公式计算:受弯构件(10.4.4-3)偏心受力构件(10.4.4-4)注:1)公式(10.4.4-1)在计算偏心受拉构件刚度时取正号,偏心受压构件时取负号。2)当偏心受压构件的相对偏心距或计算时,则取。精心整理学习帮手word完美格式10.4.5在荷载效应标准组合并考虑荷载长期作用影响的长期刚度可按下列公式计算:1偏心受力构件(10.4.5-1)2受弯构件(10.4.5-2)10.5预应力张拉控制值和预应力损失10.5.1预应力钢筋(丝)的张拉控制应力值,不宜超过表10.5.1的数值。表10.5.1张拉控制应力允许值序号钢种张拉控制应力1碳素钢丝、刻痕钢丝0.75fptk2热处理钢筋、冷轧带肋钢筋0.70fptk3冷拉钢筋0.90fptk注:碳素钢丝、刻痕钢丝、热处理钢筋、冷轧带肋钢筋的张拉控制应力值不小于0.4fptk;冷拉钢筋的张拉控制应力值不小于0.5fptk。10.5.2预应力损失按以下规定计算1张拉端锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失(N/mm2)可按下式计算:(10.5.2-1)式中:-张拉端锚具变形和钢筋内缩值,mm,根据实际制造情况而定,对镦头锚具一般取=1mm;L-张拉端至锚固端之间的长度(mm)。2混凝土加热养护时,张拉钢筋与钢模之间的温差引起的预应力损失精心整理学习帮手word完美格式可按下式计算:(10.5.2-2)式中:-钢模与钢筋之间的温差,一般取=20℃。3预应力钢筋的应力松弛损失可按表10.5.2选用。表10.5.2预应力钢筋的应力松驰损失计算表钢种碳素钢丝、刻痕钢丝1)普通松弛:此处,一次张拉:=1,超张拉=0.92)低松弛:当时:;当时:热处理钢筋、冷拉钢筋一次张拉:;超张拉:冷轧带肋钢筋一次张拉:4由于混凝土收缩、徐变引起的预应力损失可按下式计算:(10.5.2-3)式中:-施加预应力时混凝土立方体抗压强度(N/mm2),一般不低于立方体抗压强度的70%;-配筋率:=AP/A;AP-纵向预应力钢筋截面面积,mm2;-考虑第一批预应力损失()后,预应力钢筋作用在混凝土截面上的法向应力,N/mm2。(10.5.2-4)5预应力总损失:(10.5.2-5)当按计算求得的预应力总损失值小于100时,取=100N/mm2。精心整理学习帮手word完美格式10.5.3考虑预应力总损失后,混凝土截面上的有效预应力可按下式计算:(10.5.3)式中:-考虑预应力总损失后,混凝土截面上的有效预应力(N/mm2);-换算截面面积:。10.5.4预应力钢筋的有效预应力可按下式计算:(10.5.4)精心整理学习帮手word完美格式11钢管混凝土结构的计算与构造11.1一般规定11.1.1钢管混凝土结构包括工厂预制的离心钢管混凝土结构和现场浇筑的实心钢管混凝土结构。11.1.2钢管可采用焊接钢管或无缝钢管,钢材一般采用Q235,Q345,有条件和需要时也可采用Q390、Q420。当使用在冬季工作温度等于或低于-20℃时,对Q235钢应具有-20℃冲击韧性的合格保证,对Q345、Q390、Q420尚应具有-40℃冲击韧性的合格保证。钢材的强度设计值和物理性能指标按现行《钢结构设计规范》的规定采用。11.1.3钢管混凝土结构的混凝土强度等级,对实心钢管混凝土结构不应低于C30,对离心钢管混凝土结构不应低于C40,现浇混凝土强度等级的设计值和弹性模量按现行《混凝土结构设计规范》的规定采用。离心钢管混凝土强度等级的设计值和弹性模量应按表11.1.3采用。表11.1.3离心钢管混凝土轴心抗压强度设计值fc(N/mm2)和弹性模量EC(1×104N/mm2)项目混凝土强度等级C40C45C50C55C60fc21.023.925.427.830.0Ec3.904.024.144.264.3211.1.4钢管的壁厚不应小于3mm。实心钢管混凝土构件的外径不宜小于100mm,离心钢管混凝土构件的外径不应小于168mm。对变截面构件的梢径不应小于130mm。精心整理学习帮手word完美格式钢管的外径D与壁厚t之比应符合下列要求:1.轴心受压构件2.压弯构件3.受弯构件式中fy-钢材屈服强度(N/mm2)。11.1.5离心钢管混凝土构件的混凝土壁厚不应小于下列规定:D≤200mm20mm200mm400mm时,不宜小于200m。其壁厚可按式(11.4.5.1)计算确定,但不宜小于4mm。(11.4.5.1)式中to-内加强管的壁厚;δ-主管混凝土管的壁厚;fc-混凝土轴心抗压强度设计值;fs-加强管钢材的抗压强度设计值。精心整理学习帮手word完美格式图11.4.5.111.4.5.2法兰连接,可分为外法兰和内法兰两种。1外法兰与主柱的连接可采用插入式(图11.4.5.2-1),也可采用平接式(图11.4.5.2-2)。图11.4.5.2-1图11.4.5.2-22内法兰与主柱的连接,对大直径D≥800mm的主柱可采用平接式内法兰(图11.4.5.2-3),对直径D<800mm的主柱可采用竖接式内法兰(剪力法兰)(图11.4.5.2-4)。精心整理学习帮手word完美格式图11.4.5.2-3图11.4.5.2-411.4.5.3套接连接可采用外套接连接(图11.4.5.3-1),也可采用内套接连接(图11.4.5.3-2)。套接段钢管的壁厚可按式(11.4.5.3)近似计算确定:(11.4.5.3)套接长度不得小于1.5D。图11.4.5.3-1图11.4.5.3-2精心整理学习帮手word完美格式式中t-套接钢管壁厚;Mk-套接段外弯矩标准值;D-套接钢管外直径;fs-钢管的抗压、抗拉强度设计值。1外套接连接可以做成分离式的,也可做成整体式的。分离式接头可单独加工一段加强套接钢管焊在离心钢管混凝土构件上(图11.4.5.3-3),其长度应为套接长度1.1倍,其纵向焊缝必须100%焊透,应符合二级焊缝等级。图11.4.5.3-3整体式接头将套接钢管插入钢管混凝土构件内离心成型(图11.4.5.3-4)图11.4.5.3-42内套接上杆段可采用外套接方案,下杆段可在离心钢管混凝土杆段精心整理学习帮手Lt+1.1D+5word完美格式上焊接一段插入钢管(图11.4.5.3-5)。图11.4.5.3-53圆截面钢管的套接应设置防转动装置,防止杆段受扭时发生转动。11.4.6变电构架A型柱的主柱与水平横杆的连接,应在平面外有足够的刚度,以保证拉压杆的共同工作。精心整理学习帮手Ltword完美格式12其它构筑物12.1电缆敷设12.1.1电缆在地下敷设可根据不同情况和需要采用直埋、排管、电缆沟、电缆隧道等多种形式,一般宜采用电缆沟形式。12.1.2当电压等级较高(220kV~500kV)、穿越电缆根数较多、路况复杂或有其它特殊要求的情况下也可采用电缆隧道形式。12.1.3当需要时在站区内也可设置电缆工作井。12.2电缆沟12.2.1电缆沟的结构形式和材料的选择应根据工艺布置要求、地下水位、工程地质和气象条件等因素综合考虑确定。1室内电缆沟可采用砖砌体、素混凝土或钢筋混凝土结构。但在严寒地区、湿陷性黄土以及地下水对砖砌体有腐蚀作用的地区,不宜采用砖砌体电缆沟。2地下水较低而土壤透水性又较好的场地,其室外电缆沟可采用可渗性电缆沟。3当电缆沟沟宽小于1.20m时可采用砖砌电缆沟。4当电缆沟需过路并有车辆通行要求或沟宽大于1.20m时宜采用素混凝土或钢筋混凝土侧壁的电缆沟。5当电缆数量较少的220kV及以下变电站的电缆沟或支沟并无过路要求的可采用地面电缆沟。12.2.2电缆沟盖板可根据不同情况和需要可采用预制钢筋混凝土、钢丝网水泥板、钢盖板、铝合金盖板或其它新型、成熟的材料等多种形式。1钢盖板、铝合金盖板和钢丝网水泥盖板不宜用在户外。2预制钢筋混凝土和钢丝网水泥盖板宜在板四边侧预埋型钢(角钢、扁精心整理学习帮手word完美格式钢、槽钢)边框。预制钢筋混凝土盖板宜双面配筋,当单面配筋时应有正反面的明显标识。3电缆沟盖板盖在电缆沟壁上可采用沟壁顶带槽口、不带槽口等形式,当采用沟壁顶带槽口时宜在槽口阳角处预埋角钢以保证盖板搁置的平整和沟壁槽口的完整。4砖砌体侧壁在支承盖板处上口宜设混凝土边梁,梁高宜不小于150mm。5当需穿越道路并有车辆通行要求的电缆沟盖板应采用钢筋混凝土盖板。12.2.3电缆沟盖板及沟内的外露钢预埋件、支架等均应做防锈处理。12.2.4电缆沟、电缆隧道的设计应满足下列要求:1满足工艺要求,主要包括支架埋设、转弯半径、接地及电缆防火等的要求。2应结合场地的竖向布置,雨水排水以及地下水位和工程地质条件等因素,统一考虑电缆沟的排水措施。3位于地下水位以下的电缆隧道必须有可靠的防水、防渗漏及排水措施。4长度超过100m的电缆沟或电缆隧道应采取防止电缆火灾蔓延的阻燃或分隔措施,可按照《火力发电厂与变电站设计防火规范》的有关规定执行。5对通过道路的电缆沟宜与道路一次建成。12.2.5电缆沟的断面不宜小于300×300mm,宽度不宜大于1200mm,必要时可采用双沟并列布置的电缆沟。12.2.6电缆沟应设置纵向排水坡度,一般不宜小于5‰,在局部困难地段不应小于3‰,电缆沟的纵向坡度宜与地面坡度一致。电缆沟内的积水应排至站区雨水排水系统。12.2.7为防止地面雨水流入沟内,电缆沟的沟壁应高出地面不小于100mm,但在过路处的电缆沟盖板上平面宜与路面齐平。12.2.8沿电缆沟(或隧道)纵向每隔50~100m或区段的最低处宜设集水坑(井),并将积水排至站区雨水排水系统,当自然排水有困难时,可设置机精心整理学习帮手word完美格式械排水装置。12.2.9当电缆沟切断站区排水通道时,应设置过水装置,如过水盖板、排水导管等;当采用地面电缆沟时,可采用沟底面(或局部)高出地面100~150mm等措施,以利场地排水畅通。12.2.10电缆隧道应设置带有爬梯的人孔出入口,相邻两个人孔之间的距离不应大于75m;端部人孔距离端部不宜超过5m,人孔的直径不应小于700mm;人孔的出口应高出周围地面100~150mm。12.3独立避雷针12.3.1独立避雷针可采用格构式钢结构、钢管结构、钢管混凝土结构以及钢筋混凝土环形杆结构,当高度大于25m时,不宜采用钢筋混凝土环形杆结构。12.3.2避雷针可采用独立基础,也可以附设在其它建、构筑物的顶部。当布置在其它建、构筑物顶部时,应考虑其对建、构筑物的影响和进行连接设计计算。12.3.3避雷针针管部分的管壁厚度不应小于3.0mm,其设计应力在荷载标准值的作用下不宜超过80N/mm2;当针管与支架部分的连接为螺栓连接时,应采用双螺帽。12.4主变压器基础及事故油池12.4.1主变压器基础可采用大块素混凝土基础、钢筋混凝土板式基础,必要时主变压器基础也可采用人工地基。12.4.2变压器基础周围应设置贮油坑。1油坑尺寸应比设备外轮廓尺寸大1.0m,油坑四周挡油坎宜高出地面50~100mm。2贮油坑内应铺设不小于250mm厚的卵石层,其间隙应能吸收20%精心整理学习帮手word完美格式的油量,基础顶面应高出卵石层100mm以上,油坑底面应设置坡度,将油排至集油坑,并用管道与事故油池相连接。12.4.3主变压器除应设置贮油坑外,还应设置总事故油池。1事故油池的容积应能满足贮存最大一台主变油量的60%,并应能使油水分离,将分离出的水排出池外。2事故油池宜采用自流式,根据需要可采用砌体结构、钢筋混凝土结构。3事故油池进油管的直径不应小于100mm,其标高应高出出水口标高,并要求出水口的流速要小于进水口流速,以保证油水分离,自流排水。4自流式事故油池对底板及侧墙均无抗渗要求,连通孔宜高出底板100~200mm。5当多台变压器共用一个事故油池时,进油管标高应一致,以防发生倒灌现象。12.4.4在地下水位较高地区,应验算事故油池的抗浮,若不能满足抗浮要求时,宜在建成后立即灌水,不宜采用加厚底板或结构自重等措施。12.4.5室外油浸变压器或电抗器之间的距离当不满足防火规范要求时,应在变压器或电抗器之间设置耐火等级为一级的防火隔墙,墙应高出油枕顶,墙长应不小于贮油坑两侧各1.0m。防火隔墙可采用钢筋混凝土板墙、砌体、框架结构等。12.5消防构筑物12.5.1消防构筑物一般包括:消防泵房、消防水池、雨淋阀室、消防小室及消防砂箱、阀门井及水泵接合器井等。12.5.2消防泵房宜地面布置,可采用砌体结构或钢筋混凝土结构。12.5.3消防水池可为地面、屋面、半地下或全地下布置,可采用钢筋混凝土结构、钢板成品或其它材料的成品。12.5.4雨淋阀室、消防小室及消防砂箱可采用砌体结构。精心整理学习帮手word完美格式12.5.5阀门井及水泵接合器井宜地下布置,可采用砌体结构或钢筋混凝土结构。12.6环保构筑物12.6.1环保构筑物应根据各地环保要求和结合变电站的具体情况设置。12.6.2环保构筑物可单独设置,也可与变电站内其它建构筑物相结合设计建设。精心整理学习帮手word完美格式13建构筑物地基基础13.1一般规定13.1.1变电站的建、构筑物和设备基础的地基基础设计应符合下列规定:1所有建、构筑物和设备基础的地基计算均应满足承载力计算的有关规定;2在具有本地区的可靠经验以及无特殊要求和正常地质条件下的变电站建、构筑物和设备基础可根据表13.1.1的要求确定是否进行变形验算。3地基基础的变形计算值应不大于地基变形允许值。设备基础的变形计算值还应满足其上部电气设备正常安全运行对位移的要求。如确因条件限制无法满足时,应采取其它的有效措施保证设备安全运行。4构支架基础和设备基础应注意由于地基变形所引起上部的导线、电气设备以及构支架对地距离的变化,必须保证各项间距在地基变形后仍能满足电气安全距离要求。13.1.2地基基础设计时,所采用的荷载效应最不利组合与相应的抗力限值以及在正常使用极限状态下荷载效应的组合值应符合现行《建筑地基基础设计规范》的规定。对避雷针等高耸构筑物的基础作用力应考虑阵风的脉动影响,可取上部结构的风振系数乘以0.8的系数,但不得小于1.0。13.1.3基础的埋深除岩石地基外,一般不宜小于0.5m,在季节性冻土地区当地基土具有冻胀性时应大于土壤的标准冻结深度。当建筑物内墙的基础在施工或使用过程中有可能发生冻胀现象时,内外墙基础宜埋置同一深度。13.1.4构架、支架基础的埋深,应按基础上拔和倾覆稳定计算确定。精心整理学习帮手word完美格式表13.1.1变电站可不作地基变形计算的建、构筑物范围建、构筑物名称地基主要受力层情况适用范围承载力特征值fsk(kPa)各土层坡度%压缩摸量Es(MPa)相应变形值GIS设备、以气体管道硬连接的设备以及其他对沉降变形有极严格要求设备的基础≥200≤5≥8沉降<100mm容许沉降差或倾斜<0.0011主控制楼、多层综合楼、继电保护室、配电室、电容器室等主要生产建筑、支持式管母线构架、梁柱连接为刚接构架、隔离开关支架、独立避雷针、以液体管道硬连接的设备等对沉降变形有较严格要求设备的基础≥160≤7≥6.5沉降<150mm容许沉降差或倾斜<0.051梁柱连接为铰接构架、警卫室、水泵房等单层生产及生活附属建筑、水池、事故油池、电缆沟、主变、断路器等设备及其他设备支架等对沉降变形有一般的要求的基础≥130≤10≥4.5沉降<200mm容许沉降差或倾斜<0.011注:1)在参照上表不作地基变形验算时,应按实际建(构)筑物的种类,满足本表所列各项对应指标的要求。2)变电站的建(构)筑物在不验算相邻基础的沉降差时,要求相邻基础的地基受力层情况基本一致。否则仍需进行变形计算和沉降差验算。3)当基础的地基变形影响深度存在有软弱下卧层时,必须进行变形验算。4)当地基为岩石或碎石土时,可根据经验采用相应的变形模量来取代上表中的压缩摸量。精心整理学习帮手word完美格式5)表中的l为相邻基础的中心距离或基础的边长。13.1.5基础设计应考虑地下水位的季节性变化的影响,基础宜埋置在地下水位以上,当必须埋置在地下水位以下时,应采取地基土在施工时不受扰动的措施。同时,对位于稳定的地下水位以下的基础重度和土体重度应按浮重度考虑。13.1.6基础设计应考虑地下水(包括周围的环境水)和土对基础材料腐蚀性的影响,必要时应采取有效的防护措施。13.1.7当基础埋置在易风化的软质岩层或软弱地基时,施工时要求在基坑挖好后立即铺设垫层,应在施工图设计中加注说明。13.1.8建、构筑物基础一般可采用混凝土、钢筋混凝土或砖石结构。基础的强度计算以及耐久性设计可按现行《混凝土结构设计规范》和《砌体结构设计规范》的有关规定执行。13.1.9当全封闭组合电器以及本体与散热器分离的主变压器等采用管道硬连接的设备,一般应采用同一地基处理形式的整体基础。当长度过大时,可与电气专业协同在水平伸缩节段设置伸缩缝。在设备没有设置垂直伸缩节等消除差异沉降的措施时,其基础不宜分块和设置沉降缝。13.1.10地基基础设计前必须进行岩土工程勘察,地基基础设计必须详细了解土层的分布与性质,必须重视对岩土工程勘察资料及其评价的研究、分析和应用。13.1.11变电站建筑物地基均应进行施工验槽。如地基条件与原勘察报告不符时,应进行补充勘察。13.2基础上拔和倾覆稳定计算13.2.1构、支架及其他构筑物的基础,验算上拔或倾覆稳定时,荷载效应应按承载能力极限状态下荷载效应的基本组合,对其所引起的基础上拔力或倾覆弯矩应小于或等于基础的抗拔力或倾覆弯矩除以相应的设计稳定系数KS或KG。精心整理学习帮手word完美格式1KS用于按极限土抗力来计算抗倾覆力矩或按锥形土体来计算抗拔力的稳定系数,其值应取1.5(KS=1.5)。2KG用于按基础自重及基础台阶上土重来计算抗倾覆力矩或抗拔力的稳定系数,其值应取1.0(KG=1.0)。13.2.2按锥形土体计算极限抗拔承载力时,回填土可按夯实土考虑,即基坑回填土夯实程度已达到现行施工验收规范规定的要求。13.2.3当按倒锥形土体计算基础上拔力时,其上拔力设计值可按下列公式计算:T×0.9(13.2.3)式中T—上拔力设计值;Vt—基础底板上在上拔角α范围内土和基础的体积;Vo—在地面以下部分的基础体积;o——土的重度(地下水位以下取土的浮重度);G—基础自重标准值;KS—上拔稳定系数13.2.4按极限土抗力计算基础上拔和倾覆稳定时,土的计算重度o和计算上拔角,应根据地质勘察资料提供的土的类别和状态,按表13.2.4取用。表13.2.4土的计算重度o和计算上拔角α项次类别参数粘性土砂土粉土坚硬、硬塑可塑软塑粗砂、中砂细砂粉砂铄砂密实中密稍密1γo(kN/m3)171615171615191716152α25°20°10°28°26°22°30°25°20°10°注:位于稳定性的地下水位以下的土的计算重度应取浮重度。13.2.5当按基础自重及台阶上土的自重计算上拔稳定时其抗拔承载力设计精心整理学习帮手word完美格式值可按下列公式计算:×0.9(13.2.5)式中G—基础自重标准值;Go—基础底板上的土重标准值;KG—上拔设计稳定系数。13.2.6不考虑土侧压力影响的基础的倾覆稳定可按下列公式计算:(13.2.6-1)(13.2.6-2)式中N—基础底面以上的轴力设计值;MX、MY—分别为X和Y方向基础底面外力矩设计值eX、eY—垂直力对基础X和Y方向基础倾复点的距离。13.3地基承载力计算13.3.1基础底面压力的确定,应符合下式要求:当轴心荷载作用时(13.3.1-1)式中—相应于荷载标准组合时,基础底面处的平均压力值;—修正后的地基承载力特征值。当偏心荷载作用时,除符合(13.3.1-1)的要求外,尚应符合下式要求:(13.3.1-2)式中—相应于荷载标准组合时,基础底面边缘的最大压力值。13.3.2对主变压器基础应按以下二种工况验算地基承载力。1正常情况,按轴心受压计算2安装情况,按偏心受压计算精心整理学习帮手word完美格式(13.3.2)式中NO——变压器在安装工况时的自重;G—基础自重;GO—基础底板上部卵石或土的自重;A—基础底板面积;e—基础重心至主变安装时设备着力点距离;W—基础底板的截面抵抗矩。13.3.3构、支架基础在偏心荷载作用下地基承载力计算,宜考虑土对基础的侧向土抗力的影响。13.4软弱地基13.4.1软弱地基系指主要由淤泥,淤泥质土、冲填土、杂填土或其他高压缩性土层构成的地基。在建筑地基的局部范围内有高压缩性土层时,应按局部软弱土层考虑。13.4.2设计软土地基时,应对建筑体型、荷载情况、结构类型和地质条件进行综合分析,确定合理的建筑措施、结构措施和地基处理方法。当软土地基的场地进行大规模填土时,还应考虑由此而引起的不均匀沉降。13.4.3当地基强度和变形满足使用要求时,若无其它特殊要求,宜尽量利用天然地基作为基础持力层,可按下列规定:1淤泥和淤泥质土,宜利用其上复较好土层作为持力层;2冲填土,当均匀性和密实度较好时,均可利用作为持力层;3对于有机质含量较多的生活垃圾和对基础有侵蚀性的工业废料等杂填土,未经处理不宜作为持力层。13.4.4建、构筑物处于软弱土层或局部软弱土层以及暗塘、暗沟等应进行地基基础处理,如用基础加深、基础梁跨越、块石垫层加厚、换土垫层或桩基等方法。精心整理学习帮手word完美格式13.4.5对处于软弱地基上的构架基础,当上部结构为刚接人字柱时,宜采用联合基础。当基础采用桩基时,应考虑基桩的抗拔作用,并保证基桩本身以及与承台间的连接可靠。13.4.6对处于软弱地基上的设备支架基础,对变位要求较高的电气设备(如隔离开关及断路器等)应采取有效措施严格控制其地基的不均匀沉降。13.4.7当地基承载力和变形不能满足设计要求时,可结合当地的经验和实际情况采用合适的桩基和其它的人工地基。13.4.8在满足使用,工艺和其他要求前提下,建筑体型应力求简单。当建筑体型比较复杂时,宜根据其平面形状和高度差异情况,在适当部位设置沉降缝。当高度差异(或荷载差异)较大或设置沉降缝有困难时,可将两者隔开一定距离,其连接处的上部结构应采用能自由沉降的连接体或简支、悬挑结构,也可采用其它方法使其沉降差能满足规定要求。13.4.9建筑物及构筑物组成各部分标高的确定,应根据可能产生最大沉降量和不均匀沉降采取下列相应措施:1室内地坪和地下设施的标高,应根据预估沉降量予以提高,建筑物各部分(或设备之间)有联系时,可将沉降较大者的标高提高;2当屋内配电装置室采用硬(管)母线或有管道穿过时,预留足够尺寸的孔洞,并宜采用柔性连接接头方式等;3屋外配电装置构架的梁柱连接宜采用铰接。13.4.10对于砌体承重结构的房屋,宜采取下列措施增加整体刚度和强度:1对于三层和三层以上的房屋,其长高比L/Hf宜小于或等于2.5;当长高比为2.5


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