火力发电厂厂房框排架结构设计.doc

火力发电厂厂房框排架结构设计
国核电力规划设计研究院北京100095
摘要:本文阐述了火力发电厂厂房结构设计中的框排架结构,底下是框架结构、上层是排架结构的设计过程。结合实例设计过程,采用通过PKPM中的STAWE整体分析和STS二维排架设计二者结合设计,模型接近事实,整体结构要满足《建筑抗震设计规范》中多层钢结构的要求,同时上层的排架结构也要满足排架要求。
关键字:钢结构框排架 PKPM 结构设计
1前言
在火力发电厂厂房结构设计过程中,很多情况下因为使用空间和节约材料的要求,厂房要求被设计成下面是框架结构上面是排架结构或者左边是框架结构右边是排架结构的框排架结构。这样的结构在设计过程中,既要满足框架结构的要求,排架部分同时也要满足排架结构的要求。
2工程实例

某火力发电厂厂房结构为二层结构,底层层高15米,有15T桥式吊车,位于11米标高处,,,,屋面采用轻钢屋面。跨度21米,两跨,开间7米,共17个开间。厂房长X宽为42米X119米。除此之外,屋面从第2个开间至第16个开间还设置天窗架采光。根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2012008版)(项目为2009年设计)抗震设防烈度为7度,。房屋抗震设防类别为丙类。根据《抗震规范》,房屋高度<=50m,抗震等级为四级。墙体材料+,+。

该火力发电厂厂房结构二楼楼面荷载比较大,故采用组合楼板,由此底层采用框架结构,屋面是轻钢屋面,故二楼无需采用框架结构,采用排架结构即可,所以我们的厂房结构形式采用下部框架上部排架的结构形式。两个方向的跨度差别较大,所以刚度差别也会比较大,因此框架采用框架-支撑结构。《建筑抗震设计规范》,中心支撑框架宜采用交叉支撑,支撑的轴线宜交汇于梁柱构件轴线的交点。房屋总长119米,总长大于60米且小于120米,底层框架设置两道支撑。支撑均匀布置,布置于第5个开间和第13个开间,采用H型钢支撑。二层排架结构,根据《抗震规范》,多层火力发电厂厂房的支撑布置应符合,支撑布置在同一柱间上下贯通。所以在二层排架同样在第5开间和第13开间设置支撑,支撑顺着底层布置部位设置。支撑采用L型角钢。同时由于天窗架的设置,为了传递天窗架的荷载在第1开间和第17开间同样设置屋面水平支撑和竖向支撑。

结构跨度21米,跨度较大,开间7米,底层层高15米,荷载又比较大,若采用焊接“工”字型钢,很难满足长细比要求,现采用焊接“十”字钢柱。,屋面采用轻钢屋面,荷载比较小,而且受力方面为一个方向,故采用焊接“工”字钢。

框排架结构既要满足框架结构的计算结果,排架结构部分同时还要满足排架的计算结果,因此该建筑的结构模型首先在PKPM钢结构模块的框架三维模型与荷载输入中建立整体模型,屋面板按照实际的刚度折减成相应的屋面厚度输入模型中,然后用结构模块中的STAWE整体计算。在SATWE前处理的特殊构件补充定义中,设置二