电厂土建结构的设计探讨

　　就现在的发展状况而言，我国的发电厂的主厂房在施工过程中需要根据现场的地质状况以及施工情况进行设计，才能最大程度保证发电厂的正常运行。因为在施工过程中涉及到的设备多种多样，管道也是错综复杂，仪器的布置也是不好掌握，因此在电厂土建结构设计过程中需要考虑到方方面面，在做到遵守国家相关设计规范的同时能符合我国电力行业发展的标准，使得发电厂的电力能够及时顺利供应。

　　1　电厂土建结构的设计分析

　　1.1　选型

　　土建结构体系的设计选择，要符合电厂的基本需求，明确电厂土建工程所在位置的基本环境，包括地质环境、场地范围，以及土建工程的建筑物，主要以建筑物为主导工作，针对建筑物的结构、层次展开有序的设计，强调建筑物在土建结构中的基础性。土建结构选型时，根据电厂的需求，设计建筑物的形态，先要设计简单的建筑物选型，确定建筑物的形态后，再设计细节上的内容，因为土建结构中存在很多特殊的结构设计，所以后期还要详细的设计结构体系，依照土建结构的选型设计，选用设备、材料，还要考虑土建选型中，受力体系、承重体系是否合理，不能影响土建结构的选型问题。

　　1.2　图纸

　　电厂土建结构设计的目的是，建设相关的土建项目，由此在结构设计中，图纸是最重要的部分。图纸设计中，规范好土建结构的应力、内力等，搭配好土建工程的配件。设计人员到土建工程的现场勘察，全面设计土建施工的图纸，为土建工程提供依据和标准。图纸设计方面，围绕电厂土建结构的实际情况进行，不能有不规范、不合理的情况，图纸设计后，还要对照土建结构的施工现场，评估图纸中的内容，是否符合结构的要求，改进有缺陷的地方，强调图纸设计的有效性。

　　1.3　计算

　　土建结构中，参数计算是不可忽视的设计部分。参数计算的结果，直接关系到土建施工的质量。电厂土建结构中的参数计算，可以采用建模的方法，聘请专业的设计人员，了解电厂土建结构的现场情况，规划结构模型，利用结构模型，准确的计算现场的数据。结构计算项目上，要注重建模方式，如果建模不准确，就会影响参数计算的准确性。土建结构的模型，必须符合实际的情况，以现场数据为基准，设计人员统计土建结构的荷载、受力等工作量，遵循结构计算的荷载要求，运用参数组合的方式，准确的设计土建结构的参数。

　　2　电厂土建结构的设计方法

　　第一阶段的工作主要为结构选型。设计人员需要对建筑基础情况以及结构情况进行分析，并全面考虑施工场地的周围环境、施工进度、建筑高度等相关因素，然后在此基础上展开结构选型工作，当确定了结构形式后，设计人员需要针对结构形式的需求，选择适宜的施工工艺、受力构件、承重体系以及施工设备与材料。

　　第二阶段的工作主要为计算结构的相关参数。工作人员需要将相关提资以及卷册作为建模计算的依据，但是不可仅凭这些资料盲目展开建模工作，设计人员之间应当进行必要的沟通与交流，共同对电厂的土建情况展开综合分析，做好统计工作，计算好空洞、埋件以及荷载，然后在综合各种数据  资料与相关意见的基础上，根据荷载规范展开计算，并建立相应的数学模型。

　　第三阶段的工作主要为设计、绘制施工图。为了保证建筑的受力能力可以满足实际需求，设计人员需要根据计算出相关规定以及结构内力情况选择适宜的材料、配件以及设备，然后在此基础上绘制出相应的施工图，通常来说出图会选择应用平面出图法，这样可以减少图纸数量。

　　3　主厂房土建结构设计

　　3.1　主厂房的总体设计

　　在电厂主厂房设计工作中，我们首先要做好主厂房结构的体系和形式选择，保证主厂房结构能够达到现代化工程施工建设标准要求，为整个电厂后续施工工作的开展打下坚实的理论基础。在当今的厂房设计工作中，常见的结构形式主要包含了钢筋混凝土结构、钢结构、钢管结构以及钢- 混凝土组合结构等。其中在设计的过程中，钢结构可谓是最为理想的设计方法和接头形态，它在设置的过程中本身存在着布置灵活、结构断面小、容易设备安装与置放、受力性能好、材质均匀的优势。

　　这一结构在当今建筑工程项目中，以及广泛的应用在多个地区的电厂施工建设中，且发挥出了重大的社会经济作用。但是钢结构在设计的过程中也是存在着一定的问题，如造价高、钢材用量大、防锈与防腐工作难度高、维护工作量大的特点。因此在设计的过程中，我们必须要将其与其他的工程环节相结合，做到合理一直的设计与施工。

　　3.2　主厂房地基基础设计

　　在开展地基基础设计以前，设计人员应当全面考察当地的地质条件，对地质资料进行深入的分析，如果有不利于施工建设的情况存在，那么需及时予以必要处理。在基础设计中，设计人员可以根据需要采取独立基础，也可以综合运用桩基、筏板、条形以及箱形等基础。邻近的两个结构单元也可以以具有差异性的桩基持力层或地基处理形式予以处理。如果建筑的设计等级为乙级或甲级，则应当根据地基变形展开设计。为了避免发生碰撞等不良情况，在布置基础平面时，应当全面考虑厂房自身基础之间的相互关系、平台基础、磨煤机基础等问题，处理好相邻关系。如需深埋处理，要对深度予以关注，尽量提升地基的牢固度。如果在岩石地基上施工或在普通地基上箱基、条基长度超过40 米，那么施工后则应当加入膨胀剂或进行浇缝处理，如果地下水可能会对砼造成腐蚀，那么还应当做好相应的防腐处理。

　　3.3　主厂房屋面结构的设计

　　屋面结构以及屋面梁是主厂房屋面结构设计中的主要内容，其中有檩或者无檩的屋盖体系都可以为汽机房所用，在我国现在的屋面机构设计中，有檩体系的屋面适合采用压型钢板，因为其的施工快捷方便，自重比较轻受到较多的使用。对于屋面梁的选择，钢屋架以及空间网架是比较大众选择的。屋架的形式也是多种多样，其中有梯形屋架以及下承式屋架等其他形式，它们都适用于屋盖跨度在18-30 米之间，但也需要具体情况具体分析。钢屋架以及钢网架结构式适合屋盖跨度超过30米的情况。其中技术有保障以及质量过硬是钢屋架的优势，但随之带来的是消耗的钢材较多以及不是很强的抗震性。空间网架则相反，具有良好的抗震性，并且消耗比较少的钢材，占用的地方面积也比较小。更大的优点是做出的建筑造型悦目，能更好的把握柱距，在施工工期不是很长的同时也能获得安全性能高的建筑。

　　3.4　抗震设计

　　地震属于不可抗的自然因素，一旦发生极有可能对电厂造成极大的损失，因此做好抗震设计是十分必要的。在设计过程中，工作人员可以利用反应谱以及时程分析法等展开计算，然后依次为依据做好相应处理。同时还要利用弹塑性变形验算等方式找到钢结构以及钢筋砼结构的薄弱层，如梁柱等位置，做好相应处理。

　　4　电厂土建结构的优化设计

　　4.1　优化材料

　　在电厂土建结构的优化设计方面，材料的优化占的比重不小。在混凝土的使用上，基础垫层只需要用达到C10 等级的混凝土，不需要使用C15 强度的混凝土，这只会是浪费资源，浪费资金的投入。此外对有关规定的理解不到位是没有使用正确等级材料的原因之一，在规范4.1.2 中，不是对基础垫层进行的标准设定，而是要求钢筋混凝土需要有对应的强度标准值。此外，当轴心受压截面直径在0.3m 以内的时候，混凝土强度设计的值在标准上应该乘上0.8 的系数，设计师可能因为其规定的不是很明显而忽略这条，造成选择材料上的失误，其原理是因为当截面面积减小的同时，混凝土的强度会受到破坏，从而造成更多难以挽回的损失。因此在选择材料上需要科学合理。

　　4.2　构造优化

　　构造优化，预防电厂土建结构有裂缝、变形的情况。土建构造优化方面，在墙体结构上，设计了伸缩缝，适应电厂土建的混凝土结构，促使电厂土建结构，能够适应外界的环境。

　　构造优化时，尽量多分析电厂土建所在的环境，辅助降低土建结构发生病害的风险，提高土建结构设计、施工和使用的水平。

　　4.3　砌体结构设计优化

　　在砌体结构设计的优化上面，地下防尘一防潮设计是需要重点考虑的。在湿度比较高的环境中，需要M7.5 以上的砂浆，这样才能够保证结构能够尽可能的延长使用寿命，此外要使用MU15 的砖来堆砌。这也是在国家相关的设计规范中提到的，如果不遵守这一规定，使用其他标准的砂浆以及砖体，则砌体很难得到很好的使用。

　　4.4　保护层优化

　　电厂土建结构中，保护层优化，在很大呈上，提高了土建运营的安全性。保护层的厚度设计要适当，土建工程长期暴露在空气中，而且部分位置会接触到水，必须通过保护层实行防护。土建结构的保护层，采用高强度的混凝土材料，维护保护层在土建结构中的稳定性。

　　5　结语

　　电厂土建方面，厂房是最重要的结构，也是结构设计的核心，在土建设计中，规范主厂房的设计与应用，提升土建结构设计的基本水平。土建结构的设计，主要是维护电厂的完整性，为电厂运营提供基础依据，强化电厂土建结构的设计过程，优化土建工程在电厂中的运行和使用。

　　参考文献：

　　[1] 王辉.电厂土建结构设计的分析与探讨[J].科技创业家,2015(17).

　　[2] 陈鹤昇.浅析电厂土建结构设计的具体分析[J].江西建材,2016(2).