浅谈电厂部分土建结构设计
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摘 要：土建工程是电厂工程建设中比不可少的一部分，特别是关于主厂房的土建工程，需要施工人员严格控制施工质量，以确保电厂工程得以顺利展开。土建工程是电厂建设中不可忽视的重要环节，尤其是主厂房的建设，其质量将会影响后续的生产环节。为了提高土建结构设计的合理性与有效性，应当对相关设计工作予以足够的重视。文中将对发电厂土建部分结构设计以及主厂房土建部分结构设计展开探究与讨论。
关键词：电厂;土建结构设计;主厂房
电厂土建设计工作是电厂工程建设的重要环节之一。主厂房是电厂的核心建筑物之一，其土建结构设计方案是否符合实际需求关系到电厂工程建设能否顺利展开，同时也对之后电厂工作效率能否达到最大化形成影响。因此在开展土建施工时必须做好全面的结构设计，尤其应对主厂房土建结构设计予以关注，避免其出现渗漏等结构问题。对土建结构设计展开探究有著重要的现实意义。
一、发电厂土建部分结构设计
1.主厂房地基结构设计。设计人员对主厂房地基进行设计之前，必须前往施工现场对现场地质进行调查，并熟悉关于地质的文件资料。若发现地质不适用于施工，设计人员应在设计方案中注明，并要求施工人员对地基进行处理。建议设计人员选用独立基础作为厂房基础，此外，桩基、条形以及箱型基础也可作为厂房基础部。主厂房地基设计工作可按照工程地质实际条件，或是主厂房各个单元沉降的特征进行设计，选用不同类型的地基处理方式或是桩基持力层对临近结构单元进行处理。若建筑物设计等级为甲级或是乙级，设计人员必须根据地基变形进行设计。基础平面的设计工作应将临近基础关系纳入考虑范围当中，设计人员在设计时，不仅需要考虑主厂房基础彼此之间的联系，还需考虑平台基础、汽机基础等设备基础平面所处的位置以及埋设的深度，以免基础之间出现碰撞问题。通常情况下，设计人员需尽量脱开位置，针对压覆于主厂房基础之上的设备基础，设计人员需考虑其对主厂房基础的影响，并据此作出处理。此外，若条基或是箱基在一般地质之上，总长不低于40m，尤其是基础安置于岩石地基之上，设计人员在设计过程中应考虑施工后浇缝，或是将膨胀剂添加至砼内。若砼受到地下水的侵蚀，则设计人员需采用防腐蚀措施对砼进行处理，以此保证建筑物的安全性。
2.主厂房屋面结构设计工作。土建部分是电厂施工建设的重要内容之一，具体来说，可以将发电厂土建部分结构设计工作分为以下三个阶段。
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。
二、 主厂房土建部分结构设计
1.总体设计。主厂房体系与结构形式是总体设计中应当首先确定的内容，其结构形式以钢-砼结构、钢筋砼结构、钢结构这三种最为常见。具体来说，钢-砼结构兼具钢筋砼结构以及钢结构的优势，其形式较为灵活、施工相对简便、施工方案可以进行有效的优化、自重轻且工期短，常用的这种结构包括组合梁结构、外包钢结构、钢管砼结构以及型钢砼结构等。钢筋砼结构主要包括现浇砼结构以及装配式砼结构两种，相比较而言，现浇砼的抗震性与整体性更优。通常在土建施工设计当中，现浇与预制方案会进行必要的组合，如楼面现浇+纵梁预制+框架现浇;楼面预制+纵梁预制+框架现浇等。合式的结构属于新型现浇钢筋砼结构，其优势在于设计与施工较为简便、整体性强、耗钢少但刚度大、耐久性与耐火性以及耐腐蚀性强等;其缺点则包括施工实践长、高空作业多、冬季施工难度大、石料堆场大、构件存在较大断面等。钢结构这一体系较为理想，以此结构形式构件的厂房具有自重轻、结构受力性强、构件断面小、抗震性与延展性好、材料均匀、工期短、无需预埋等优势，但是钢结构的防腐蚀性、防火性较差、成本投入高。
在实际施工选择时，设计人员应当考虑到电厂的实际需求，保证主厂房设计符合电力生产的工艺流程，保证结构刚度的均匀有效，框排架需要设置必要的抗侧力构件。整个结构要设置要的沉降缝、伸缩缝与抗震缝，要注意如果是钢筋砼结构，那纵向伸缩缝应当小于100米;如果是现浇砼结构，纵向伸缩缝则应当小于75米;如果是钢结构，纵向伸缩缝则应当小于150米。
2.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.屋面结构设计。汽机房的屋面梁与屋面结构是设计中应当关注的重点内容，屋面梁可以应用下承式屋架、平行弦屋架或梯形屋架;屋面结构则可以选择有檩或无檩的屋架体系。要注意，如果屋盖跨度在30米以上，那么其结构只能选择钢网架或钢屋架，这样才能够保证厂房质量，但是其耗钢量大且抗震性较差。在设计网架结构、支撑杆件以及屋架弦杆时，设计人员要对方法房柱可能产生的压力或附加拉力进行考虑。
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。
三、结语
主厂房是电厂的核心建筑物，其工程建设质量与电厂日后的工作效率密不可分。而设计工作作为工程建设工作的基础环节，自然受到大部分企业的高度重视，也成为电厂工程建设工作的重要环节。为此，设计人员应明确电厂部分土建结构的设计与选型标准，以保证电厂土建结构设计的合理性，确保电厂工程项目的设计质量。
参考文献：
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[2] 赵媛.电厂部分土建结构设计的分析与探讨[J].城市建筑，2016（10）：47，49.
[3] 陈树华.对电厂部分土建结构设计的研究[J].城市建设理论研究，2017（2）：21.
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