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工业厂房框排架结构设计探究论文

时间:2021-02-13 19:57:32 毕业论文范文 我要投稿

工业厂房框排架结构设计探究论文

  摘要:框排架结构,在电厂工业厂房中起到明显的作用,是现代电厂工业厂房中,比较常用的结构方式,充分发挥出框排架结构的稳定、安全优势,优化框排架结构厂房的运行环境。所以,本文主要以电厂工业厂房项目为例,探讨框排架的结构设计。

工业厂房框排架结构设计探究论文

  关键词:电厂;工业厂房;框排架结构

  电厂工业是我国行业中的重点建设项目,随着我国电力资源应用范围逐渐广泛,电厂工业面临着很大的建设压力,尤其是厂房结构方面,既要保障安全,既要符合电厂工业发展的需求。近几年,电厂工业厂房设计中,比较注重排框架结构的应用,目的是满足电厂工业厂房的需求,框排架结构具有稳定的支撑作用,增加了厂房的跨度,电厂工业发展中,根据自身的情况,规划好厂房框排架的结构设计,满足现代电厂工业的基本需求。

  1电厂工业厂房框排架结构设计要求

  第一,电厂工业厂房框排架结构,设计图纸和参数,要符合结构的整体要求,设计人员要从厂房框排架结构的整体角度出发,把控好图纸与参数的整体设计,促使设计图纸和参数,都符合施工的整体要求,以免影响到框排架结构的设计状态。第二,框排架结构方案的合理性要求。厂房框排架结构设计,其方案要合理,准确选择框排架的结构、体系,把控好框排架的受力,简化框排架的受力设计。电厂工业厂房框排架结构的设计要求中,如果单元结构相同,就要注重整体性设计,综合考虑厂房的现场、地质以及基建,提高框排架结构设计的综合性,完善框排架的结构方案。

  2电厂工业厂房框排架结构设计方法

  2.1选型与方案设计

  电厂工业厂房框排架的选型和方案设计,要符合电厂项目的实际情况。电厂工业厂房,均具有自身的特点,其在抗震性、强度等方面,对框排架结构的设计要求不同,由此在电厂工业厂房框排架结构设计时,应该提前勘察电厂工业厂房现场的地质,同时掌握厂房的位置、建筑面积、工艺参数和结构方式等,框排架的.结构选型,可以分为框剪、框架、砖混等类型,也是选型设计中的要点,做好各项选型工作后,才能规范框排架结构方案的设计[1]。在框排架选型和方案设计中,还要结合电厂工业厂房的情况,制定方案的指导书,专门用于指导厂房框排架结构施工,而且指导书中,需要协调好各个专业的项目,保障各项专业的协调性,由技术专业,向结构专业提资,此时结构专业就要依据技术要求,准确的布置电厂工业厂房框排架的方案,同时将方案的内容及时反馈到参建的项目单位,促使方案可以有效应用到各个专业中。

  2.2结构建模的设计

  电厂工业厂房框排架结构的建模设计,主要以参数计算为主。该设计阶段,利用卷册和提资的方法,为结构建模提供设计的依据。建模参数设计期间,框排架结构不同专业的人员之间,主动进行沟通,掌握好框排架在电厂工业厂房中的实际表现,进而才能在建模中,准确的统计出荷载、预埋件以及孔洞参数,并且依照厂房框排架结构中的荷载,规范好结构设计[2]。建模中,不同的工况,需提供不同的结构设计方式,涉及到不同的组合值以及准永久系数,在厂房框排架结构建模中,采用组合的设计方法,得出匹配的参数,在提资后实行建模设计,电厂工业厂房框排架结构建模设计期间,整个框排架的结构指标,都要符合结构的科学性,采用控制与调整的方法,确保框排架中刚度比、位移比、剪重比等指标,都达到科学合理的状态。结构建模设计后,安排构件试算,保证建模结构中的轴心压力、扭矩等参数,都处于稳定的状态,尤其是内力分析时,必须确定出框排架结构的截面参数,在结构建模计算的最终阶段,依照结构内力,规范好构件的参数,如建模中,框排架的指标参数,未达到规范要求,就要重新调整建模中的构件,调整框排架结构的布置方式,完善电厂工业厂房框排架的设计环境。

  2.3优化框排架结构

  电厂工业厂房框排架结构的优化设计,是一项重要的事项,结合电厂工业厂房的现场环境以及框排架的设计,提出优化的设计要求,强调厂房框排架结构的规范性。

  (1)优化结构分布。电厂工业厂房结构框排架设计时,结构分布中采取了优化的方法,保障结构分布,能够按照框排架设计要求实施。结构分布的优化,主要是调整结构中不符合规范的地方,注重结构布置的规则性,特别是层高、断面的参数,注重各项构件的均匀性,如:抗侧力构件、结构构件等,防止框排架结构在施工期间,出现短柱、错层的问题[3]。电厂工业厂房具有自身的特点,优化时注重结构的规则性,找出框排架结构不规则的实际原因,实行优化分布,改进结构不规则的问题,强调框排架结构分布的准确性,促使厂房框排架结构在电厂运营中,能够表现出耐久、安全的特征。

  (2)优化材料使用。材料是工程的重点,材料的用量、成本等,均是结构设计中的关键问题。电厂工业厂房框排架结构设计中,为了提高材料的使用质量,在优化阶段,对材料实行优化处理。优化材料时,先要保障框排架在电厂工业厂房中的安全性,再实行材料使用的分配,在此基础上,最大程度的降低材料的使用量,而且材料使用量,要始终保持在一定水准,以此来衡量框排架结构设计的水平。框排架结构材料,经过优化后,符合节能减排的要求。材料使用的优化方面,比较关键的是材料的选择,设计人员在电厂框排架厂房方面,提供成熟的设计方案后,优化材料的使用,根据框排架结构的设计,检查方案中的材料是否合理,掌握好材料的性能、参数,保证材料与框排架的匹配性,优化中,经过比较选择出最佳的材料,进而分配好材料的使用,充分发挥材料的优势。

  (3)优化制图操作。图纸是电厂厂房框排架结构施工的依据。图纸中体现了厂房框排架的结构状态,以平面图的方式,提供给施工单位,由此施工人员才能领会设计者在框排架厂房上的意图。因为电厂工业厂房框排架结构设计图纸非常多,很容易潜在缺陷、误差等,所以在制图方面实行优化操作,专门把控框排架结构图纸的制作。一般情况下,电厂工业厂房框排架结构,采用电算结构的方式,生成图纸,优化时,注意图纸的规范性,根据国家及行业的制图标准,统一规划图纸设计,加强制图的规范性控制力度,以国标图集为依据,标注图纸,制作成通用图,完成图纸优化的操作。

  2.4框排架节点设计

  厂房框排架的节点设计中,运用了STAWE软件,对厂房的整体框架实行计算,通过STS接口,连接框排架的节点。电厂工业厂房的框排架结构中,涉及到大量的节点,节点连接时,采用焊接、拼接的方法,最终目的是维护框排架结构的安全与稳定。框排架节点设计时,尽量不要出现结果与节点不匹配的问题,确保节点计算结果,可以满足最终的连接要求。本文以节点抗震为例,分析厂房框排架节点的设计。例如:某电厂厂房框排架节点,其框排架的抗震设计上,验算了梁柱连接节点的极限承载力,适度加强盖板厚度,当满足“盖板厚+梁翼源厚>柱翼缘厚”条件时,即可确定厂房框排架节点稳定。

  2.5混凝土结构计算

  厂房框排架结构计算中,同样采用了SATWE软件,例举结构计算中的几点内容。如:(1)电厂工业厂房框排架建模时,在设备基础下方,设计主梁承托与次梁承托,如基础平面面积大,可以适度增加承托的数量;(2)软件内输入框排架混凝土的参数,在参数建模验算时,注意双向地震因素,结合振型调整混凝土结构工况;(3)混凝土结构计算方面,全面分析抗震设计,调整结构的总信息,在位移数据计算中,在周期参数方面,以刚性楼板假定为计算条件,促使框排架的混凝土结构,符合抗震规范的基本要求。

  3电厂工业厂房框排架结构设计案例

  以某电厂厂房结构为例,分析框排架的设计,该电厂厂房是热力站的地面式厂房,主厂房长度98.4m,厂房底板高程是1262.91m,该厂房选用的是框排架结构,经过抗震、延性、刚度等参数的研究,规划出框排架结构的设计方案,如:(1)根据机组的尺寸,设计框排架的布设,厂房框排架的上游侧宽是15m,下游侧宽10.5m,布置好框排架结构中的机组间距,预留伸缩缝,在伸缩缝左右,规划排架柱,在框排架中构成双柱类型;(2)简化框排架的计算,在横向平面排架、纵向平面排架上,实行有效的计算,在横向设计时,规范了传递轴力,根据偏心影响,设计柱子的内力,纵向上设计纵向连系梁;(3)组合设计恒荷载、活荷载等数据,加强框排架结构在该厂房中的稳定性。

  4结束语

  电厂工业厂房结构,对空间利用的要求比较高,在电厂工业厂房的实际案例中,明确框排架结构设计的原则,同时落实好设计方法,维护框排架结构设计的科学性,更重要的是维护电厂工业厂房结构的稳定性,提高电厂工业厂房的安全水平和质量性能,为电厂大规模的发展,提供基础的厂房服务,体现出框排架结构设计的优势。

  参考文献

  [1]张珂.电厂工业厂房框排架结构设计分析[J].江西建材,2016(01):36-37.

  [2]赵泽宁.特种工业厂房框排架结构设计的探讨[J].山西建筑,2014(23):60-61.

  [3]于大永.上柱铰接排架结构在工业厂房中的设计应用[J].钢结构,2015(08):53-54.

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