DL 5022-1993(条文说明) 火力发电厂土建结构设计 技术规定.pdf
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1、p DL 中华人民共和国电力行业标准DL 5022-93 火力发电厂土建结构设计技术规定条文说明水利电力出版社1993 北京目次1 总则.148 2 荷载. 14 9 2. 1 基本规定.14 9 2.2 屋面、楼(地)面活荷载. 150 2. 3 吊车荷载.16 0 2.4 风载体型系数.1603 主厂房. 161 3. 1 框(排架结构. 161 3. 2 屋面结构. 16 3 3. 3 围护结构.000016 4 3. 4 1煤斗及吊车梁.165 3.;) 悬吊锅炉架构.166 3. 6 锅炉电梯井结构.001693. 7 框排架钢结构. 17 0 4 地基与基础. 171 4. 1 基
2、本规军. 17 1 4. 2 地基计算. 171 4. 3 软弱地基.1774. 4 山区地基.17 8 4.;) 湿陷性黄土地基.“.”179 4. 6 基础.1804. 7 地下沟道.1825 动力机器基础.”. 18 3 5.1 汽轮机组和电机基础.183 5.2 辅助机器基础.185 6 燃料建筑.“.”1876. 1 燃煤建筑. 18 7 6. 2 燃油建筑. 19 9 146 7 烟囱、烟道.200 7. 1 1烟囱一般规定.2007. 2 烟囱计算.200 7. 3 控制烟囱纵向裂缝宽度措施.20 0 7.4 烟囱抗腐蚀措施.zo2 7. 5 烟囱构造.203 7.6 烟道.”.
3、”2038 管道支架.205 9 抗震设计.2069. 1 般规定.zo6 9. 2 地基与基础.zo7 9. 3 地震作用和结构抗震验算.zo7 9. 4 主厂房.zog9. 5 主控制楼和配电装置楼.z12 9. 6 运煤战桥.”.2139. 7 筒仓.214 9. 8 设备基础.215 9. 9 管道支架.z1 s 147 总则1. o. 1 本条将原来的“必须为社会主义现代化建设服务飞改为“贯彻执行国家的技术经济政策”,这样更为具体、明确,并增加“确保质量、特制定本规定”,更为全面。本条将安全适用放到四点要求的首位,以反映发电厂结构设计的特点。1. o. 2 与原条文基本相同,但删掉“
4、以及进洞、地下火力发电厂”这一句,因为原条文中,对进洞及地下火力发电厂并没有具体的条文,而且现在国内尚没有建造进洞的电厂。1. o. 6 增加CAD辅助设计,这是今后发展的方向。1. o. 7 对于不同结构,其安全等级不同。除遵照混凝土设计规范GBJ10-89的有关规定执行外,对于钢筋温凝土煤斗、筒仓、悬吊锅炉架构、屋架、托架安全等级定为一级。对于主厂房钢结构,根据钢结构设计规范GBJ17-88第3. 1. 3条,一般的工业与民用建筑定为二级,因此,主厂房钢结构相应运为二级。148 2 荷载2. 1 基本规定2. 1. 2 荷载分类按与建筑结构荷载规范一致的原则进行修订。2. 1. 3 本条补
5、充规定了电厂特有的设备荷载、管道荷载的荷载分项系数。规定编制中,选定了一些工程,对煤斗大梁、除氧器大梁及承受除氧器、煤仓、粗(细粉分离器荷载的框架,分别按新、旧规范进行了对比试算分析,以确定这些荷载分项系数的取值。从新旧规范对比试算结果看,当)JQ值取1.2时,除氧器大梁配筋面积比按旧规范减少4.8% 5. 0%;当)JQ值取1.4时,煤斗大梁配筋面积则增加8.8% 9.0 %,除氧器大梁配筋面积则增加7.1%9.1 %;若除氧器和煤斗中的煤荷载的分项系数均取1.3时,则梁的配筋面积增加或减少的幅度变化很小(一1.1 %2.1 %) ;当所有的设备、管道荷载的分项系数均取1.3时,框咱们架按新
6、、旧规范试算对比,两者配筋差不多,钢筋总耗量接近。因此,原(粉)煤斗中的煤(或煤粉),除氧器、工业水箱、粗(细)粉分离器等设备及管道荷载的荷载分项系数均取1.3。2. 1. 4. 1 该条结合发电厂主厂房结构特点和电力设计部门的设计经验,提出了主厂房框排架荷载效应组合的简化公式,采用了略去效应组合值S及荷载效应系数C的简略表达的方式。在地震作用效应组合时,仅列入了对主厂房框排架影响最大的水平地震作用。2.1.4.2 建筑结构荷载规范CGBJ9 87)取消了原规范露天吊车技桥采用控制风荷载设计的规定,因此,本规定修订中相应取消了原火力发电厂土建结构设计技术规定(SDGJ64-84)(下称土规)2
7、. 1. 3条中相关内容。根据电厂结构的特点,承受以149 风荷载为主的建筑物,虽有两个或两个以上的可变荷载参与组合且其中包括风荷载,荷载组合系数仍按1.0取用,即保留了原土规2.1. 3条中设计以风荷载为主的建筑,当风荷载与恒载及其它活荷载组合时,风荷载不应降低的原则。2.2 屋面、楼(地)面活荷载2.2.2 该条表2.2. 2中的荷载值进行了如下修改调整:( 1 )补充了荷载准永久值系数:1 )不上人的屋面活荷载的准永久值系数(们)。新建筑结构荷载规范编制说明中,提到荷载值的确定时,由于对恒荷载及活荷载分别采用了不同的荷载分项系数,荷载以自重为主的屋面结构可靠度相对旧规范有所降低,故对钢结
8、构或钢筋混凝土结构承重的钢筋混凝土屋面活荷载标准值,由O.5kN/m2提高到o. 70kN/m2。但是建筑结构荷载规范却将屋面活荷载的准永久值系数们值取为零。从该规范关于屋面活荷载值的规定中可以看出,活载标准值的调高,仅在承载能力极限状态设计时,保证了屋面结构具有足够的可靠度,但是在正常使用极限状态按长期效应组合时,因为规范将们值定为零,故对变形方面的可靠性并无多少作用。考虑到电厂主厂房屋面结构的重要性,特别是大机组、大柱距(912m)厂房愈来愈多,其屋面结构应具有足够的强度外,还应有足够的刚度,以保证屋面结构不致变形过大及由此导致裂缝开展而影响正常使用。为此,本规定修订中,以某工程汽机房有(
9、无)保温层两种大型屋面板(1.Sm7.Sm)为例,按新、旧规范进行了对比试设计。发现按承载能力(即强度)设计时,两种板所计算的配筋基本一致;按裂缝开展计算时,最大裂缝宽度值均接近。但是按挠度计算时却有差别。当按新规范规定荷载准永久值系数们0设计时,比按旧规范计算所得的挠度值偏小约达2% (约小o.2o. Sm m);如取们o. 2时,则按新规施计算结果比按旧规范偏大1.45 % 2. 06%,这显然比按I/!=0计算偏于150 安全。由以上分析可见,建筑结构荷载规范为了确保结构可靠度,将屋面活荷载标准值调整加大,考虑到电厂结构的重要性,将主厂房屋面活荷载的准永久值系数们取为o.2,而其余建筑屋
10、面,则与建筑结构荷载规范一致,仍取们0。2 )楼面活荷载的准永久值系数(们)。汽机房运转层楼面和地下室顶板及灰渣泵房进口悬臂平台等,其楼面活荷载较大的原因是安装检修期间临时放置了设备荷载。事实上经常作用在楼面上的活荷载不大,即楼面活载出现的累积持续时间短,其准永久值系数应小,故均取I/;q = o. 5。主厂房的厂用配电装置室和集中控制室楼面,以及主控制室、网络控制室、通讯室、母线间、开关室楼板,因其楼面荷载取值包括了设备荷载,而这些设备荷载长期作用在楼面上,即楼面活荷载的累积持续时间长,其准永久值系数应稍大,故均取们o. 80 试验室、楼梯间的楼面活荷载准永久值系数,参照建筑结构荷载规范中民
11、用建筑的规定均取们o. 5。其他楼面活荷载一般取们o. 6 o. 7 (其中取们o. 7者居多)。主厂房内除氧器、工业水箱、原(粉)煤斗中的煤(煤粉)、粗粉分离器、细粉分离器、管道荷载,均属长期作用的持久性活荷载,其荷载性质接近于恒荷载,故其准永久值系数均取为1.0。( 2 )主厂房屋面、楼地)面活荷载(衰2.2. 2)的修改z1 )汽机房士o.000 m地下室顶板活荷载的确定。修订中对汽机房士0.OOOm地下室顶板的活荷载设计取用值进行了调查,见表2寸。根据对各设计院设计取值和电厂实际荷载的调查,士0.000 m 地下室顶板的活荷载取值如下:集中检修场地与运转层检修区域楼板的活荷载取值一致,
12、取2530kN/m2。一般区域地下室顶板在辅机设备检修或调换电动机、泵等151 表z-10.000 m地下案顶板活荷载调查表电厂名称单机组容量设计检修场地活荷载A般场地活荷载备(MW) 单位(kN/m2) (kN/m2 注石洞口一厂300 华东院20 沙角A厂200 广东院20 江油电厂330 西南院20 法国机组清河电厂200 华北院16 苏联机组元宝山电厂300 东北院15 法国饥组元宝山电厂600 东北院10 法国机、西德炉荆门电厂200 中南院10 青山电厂200 中南院10 神头电厂200 山西院30 10 黄岛电厂200 西北院30 10 苏联机组注除神头电厂和黄岛电厂外,表中其他
13、电厂士0.000m检修场地均为地面(一般位于两机之间)。期间,需堆放一些设备和小部件,考虑到机组容量的不同,部件也因此有所差异。故将12125MW机组的活载取为10kN/m2,200300MW机组的活载取为1020kN/m2。2 )补充汽机基座中间层平台的活荷载。根据调查,该层的安装及检修荷载均较小,结合过去的设计经验,考虑机组容量的大小,建议该层活荷载取4kN/m2或6kN/m2。3 )汽机房、锅炉房O. OOOm地坪运输通道活荷载的修改。按原土规规定,沟盖板运输通道的活荷载为20kN/m2。这不能反映也无法代表不同车辆时荷载的实际受力状况,因此改为按实际产生的集中(或均布)活荷载进行计算。
14、4 )运转层楼面活荷载应予以标志。在建成的楼面上作出标志,将使安装人员和检修人员做到心中有数,以避免乱放设备,确保结构安全。5 )高压厂用配电装置楼面活荷载的修改。近年来,设备不断更新,重量增大。根据对扬州、黄浦、沙角A厂及成都热电厂的调查,高压开关柜改型后,折算楼面等效均布活荷载均为lOkN/m2左右,又根据近年来国内、外大机组电厂设计中已广泛采用152 10kN/m2的实际情况,因此进行了修改。6 )补充了炉架非运转层的各层钢筋泪凝土平台活荷载。根据实际荷载情况调查,顶层平台施工时堆放大量材料、机具、管道等,取较大的荷载,其余各层平台均没有多少堆载物,取较小的荷载,因此,将顶层活荷载取为6
15、kN/m2,真他各层平台取4kN/m2。7 )补充了除氧煤仓间主钢楼梯活荷载。因其功能与除氧煤仓间钢筋混诞土楼梯相同,因此取钢筋泪凝土楼梯活荷载相同值(4kN/m勺。8 )补充了主厂房区其他生产建筑物屋面活荷载的规定。实际建设中,位于主厂房区的其他生产建筑,如电气楼、生产辅助楼、控制楼等,因靠近主厂房且较低矮,安装中经常有保温材料和安装机具堆放,故增加此项规定。( 3 )其他生产建筑物屋面、楼(地)面活荷载(表2.2. 4 0: 1 )补充了网控楼、通讯楼的楼(屋面)活荷载。网控楼、通讯楼与主控制楼功能相似,各层楼面(屋面)活荷载相近(相同),故其各层楼面及屋面活荷载取值均与主控制楼相同。2
16、)补充了主控制室、继电器室楼面活荷载的说明。主控制室、继电器室楼面活荷载4kN/m2仅适用于电缆支架支承于电缆夹层楼面的情况,当电缆支架系吊在主控制室、继电器室楼板上时,应按实际荷载考虑。这与35llOkV变电所设计规范(GBJ59 88)中主控制室、继电器室楼面活荷载的说明相吻合。3 ) 3、6、10,35、llOkV屋内配电装置母线间及开关室楼面活荷载的修改。根据35500kV变电所建筑结构设计技术规定有关条文进行修改。4 )碎煤机层楼面活荷载的补充。原土规碎煤机室框架计算时,碎煤机层楼面活荷载取值未作明确规定,因此出现框架计算时设备既按运行状态乘了设备动荷载系数,楼面又按安装时最大活载(
17、1020kN/m2采用的不合理组合。根据调查的实际情153 况,并考虑适当简化的原则,碎煤机室框架计算简化为按两种荷载效应组合并取其最不利组合。其中按运行检修情况(包括两台碎煤机运行及一台运行、一台备用或检修状态)组合时,楼面活荷载应按4kN/m2采用。因为该情况下楼面没有大量放置设备零部件及检修机具,楼面活荷载实际很小。5 )运煤战桥楼面活荷载的修改。根据调查,安装、检修时皮带卷均置于转运站楼面。长皮带接头时也是将皮带卷先放置于转运站的皮带机头部传动装置楼面上,然后沿皮带方向铺开滑下,安装时皮带托辑也不集中堆放在一起,因此,战桥楼面荷载不会很大。原土规的楼面活荷载取值3kN/m2还是可行的。
18、但考虑到皮带宽度为1.2 1.4 m时,其荷载有所增加,一般可取4kN/mi。个别电厂当皮带宽度大于1.4m时,可视为特殊情况,按实际荷载考虑。2.2.6 单机组容量大于300MW的电厂,目前装机台数不多,且多为国外引进机组,合理地确定其主厂房屋面、楼(地)面活荷载取值,目前尚不具备条件,设计可根据实际情况确定,本说明仅将调查中收集到的300600MW机组容量电厂荷载资料列表于后(见表2-2表2-6),以便今后设计类似电厂时作参考用。154 表2-2平好电厂2x剧。MW机组(美国引进)主厂房设计活荷载名)、汽机房1. 6.100 m中间层开关室楼面称蓄电池室、直流设备室楼面格栅楼面2.13 .
19、700m运转层汽饥基座顶板检修区域楼面检修区域楼面格栅楼面荷载值(kN Im勺10 7.5 5 30 30 20 5 说明续表名称荷载值i兑明(kN/m2) 3.屋面2 二、除氧间13 .700m运转层楼丽10 6.100 m、19.800m高压力日热器层楼面5 格栅楼面29.000m、34.500m除氧器层楼面5 屋面2 三、煤仓间17 .OOOm给煤机层楼面10 44.600m皮带层楼面10 皮带机头部传动装置楼面10 其他楼面7.5 50.600m输煤除尘器层楼面7.5 52 .667m输煤转运站楼面10 屋面2 四、集控楼6. lOOm电气设备室楼面7.5 13.700m控制室楼面7.
20、5 19 .zoom空调机设备窒楼面7.5 屋面2 注1.格栅楼面活荷载取5kN/m勺2.钢筋混凝土楼板活荷载取7.5kN/m2;3.表中荷载不包括管道荷载,管道荷载只能由梁承受g4.除氧间:6.100 m、13.700m及19.800m高压力日热器的检修通道荷载按机务设计者提出拖运路线及具体荷载后设梁承受g5.汽机间13.700m运转层z( 1 )设计荷载为30kN/m2范围内的楼板,除按均布活荷载30kNIm考虑外,还需考虑1/2发电机转子重量作为集中荷载作用于梁的跨中,此时楼板仅考虑静荷载,且钢梁的容许应力提高l/3; ( 2 )设计荷载为20kN/m2范围内的楼板,除按均布活荷载20k
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