2023发电厂土建结构设计规程.docx
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1、发电厂土建结构设计规程目次前 言11 总则12 术语23 基本规定34 荷载44.1 一般规定44.2 屋面、楼(地)面活荷载64.3 设备与管道荷载154.4 吊车荷载184.5 风、雪荷载194.6 温度作用305 主厂房315.1 一般规定315.2 钢筋混凝土主厂房325.3 钢结构主厂房355.4 常规岛第一跨365.5 常规岛主厂房防甩击结构375.6 常规岛主厂房地下室375.7 屋面结构375.8 外墙结构395.9 煤斗405.10 吊车梁415.11 锅炉电梯井结构426 地基与基础436.1 一般规定436.2 地基计算446.3 软弱地基456.4 山区地基466.5
2、湿陷性黄土地基476.6 盐渍土地基496.7 基础496.8 地下沟道517 动力机器基础537.1 一般规定537.2 汽轮发电机框架式基础547.3 燃气轮机基础577.4 汽轮发电机弹簧隔振基础577.5 辅助机器基础598 燃料及灰渣贮运建(构)筑物648.1 一般规定648.2 卸煤建(构)筑物648.3 运煤栈桥668.4 碎煤机室及转运站678.5 贮煤筒仓698.6 干煤棚718.7 封闭煤场718.8 干灰库728.9 燃油建(构)筑物739 烟囱779.1 一般规定779.2 烟囱防腐蚀措施799.3 防腐型单筒式烟囱结构体系809.4 套筒式和多管式烟囱结构体系829.
3、5 钢筋混凝土异形烟囱和钢烟囱9110 直接空冷平台结构9210.1 一般规定9210.2 荷载9410.3 平台结构9510.4 风机桥架9510.5 构造措施9511 管道支架9711.1 一般规定9711.2 荷载9911.3 结构计算10012 其他建(构)筑物10312.1 电气建(构)筑物10312.2 其它生产辅助建(构)筑物10413 抗震设计10613.1 一般规定10613.2 地基与基础11013.3 地震作用和结构抗震验算11113.4 钢筋混凝土结构主厂房11413.5 钢结构主厂房11813.6 烟囱11913.7 直接空冷平台结构11913.8 其他建构筑物123
4、13.9 主厂房抗震性能设计12613.10 消能减震设计127附录 A 干煤棚及圆形封闭式煤场风荷载体型系数129附录 B 钢筋混凝土结构节点计算与构造135附录 C 施工及使用过程沉降观测138附录 D 钢筋混凝土烟囱筒壁洞口强度计算139附录 E 管道支架荷载计算141附录 F 主厂房抗震性能设计目标及方法147附录 G 消能部件149附:条文说明1561 总则1.0.1 为了在发电厂建筑结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到安全可靠、技术先进和经济适用,制定本标准。1.0.2 本标准适用于汽轮发电机组单机容量为 125 MW1000 MW 级燃煤电厂、核电厂常规岛、燃油电厂和燃机电
5、厂的土建结构设计。本标准不适用于变电站、输电线路和水工建(构)筑物。1.0.3 发电厂结构设计除应符合本标准外,尚应符合国家现行有关标准的规定。72 术语2.0.1 火电厂主厂房 main building由汽机房、除氧间和煤仓间组成的厂房建筑。2.0.2 主厂房框排架 frame structure of main building由汽机房外侧柱、屋盖和除氧间(或除氧煤仓间)框架所组成的联合受力结构。2.0.3 独立煤仓框架独立布置于锅炉侧的煤仓间框架结构。2.0.4 竖向框排架 Vertical frame bent下部为钢筋混凝土框架上部顶层为排架结构的承重结构。2.0.5 核电常规岛主
6、厂房 Turbine generator building of conventional island for nuclear power plant核电常规岛主厂房为包括汽机房、除氧间,以及凝结水精处理间、润滑油贮存传送间、暖通设备间等辅助设备间组成的厂房建筑。2.0.6 常规岛第一跨结构 first span structure of conventional island独立布置于核岛和常规岛主厂房两个主体结构之间的结构。2.0.7 集中控制楼central control building集机组中央控制室、电子设备间、低压配电间、蓄电池及不停电电源、柴油发电机室,以及与之配套功能用房
7、的综合性建筑。2.0.8 汽轮发电机弹簧隔振基础spring vibration isolation foundation of steam turbine generator由钢筋混凝土台板、弹簧隔振器和支承结构组成的汽轮发电机基础。2.0.9 烟 囱 chimney用于排放锅炉烟气的高耸构筑物。2.0.10 纤维增强塑料(FRP)fiber reinforced plastics通常称玻璃钢,以纤维及其制品作为增强体的树脂基复合材料。2.0.11 排烟筒 inner tube of chimney设置于烟囱外筒内,由砌体、玻璃钢或钢板及防腐、保温材料构成的排放烟气的筒体结构。2.0.12
8、烟道支架flue frame支承钢烟道的钢筋混凝土结构或钢结构支架。2.0.13 直接空冷平台结构platform structure of ACC支撑直接空冷设备的结构,由支撑柱(或框架)、平台、A 型架和挡风墙等组成。2.0.14 消能部件Energy dissipation components由消能器或由斜撑、墙、梁等支承构件组成的部件。3 基本规定3.0.1 发电厂结构设计应符合承载能力极限状态、正常使用极限状态和耐久性极限状态的规定。3.0.2 发电厂结构设计在总结实践经验和试验研究的基础上,消化吸收国内外先进经验,密切配合工艺布置和施工条件,应积极地采用新技术、新布置、新结构、新
9、材料。3.0.3 发电厂建(构)筑物的安全等级应按表 3.0.3 执行。表 3.0.3 发电厂建(构)筑物的安全等级安全等级建(构)筑物类型一级高度不小于 200m 或单机容量不小于 300MW 机组的烟囱、主厂房悬吊煤斗、汽机房屋盖的主要承重结构,常规岛第一跨结构。二级除一、三级以外的其它生产建筑、辅助及附属建筑物三级火电厂围墙、自行车棚、临时建(构)筑物;核电厂临时建(构)筑物3.0.4 除临时性结构外,火电厂建(构)筑物的结构和结构构件的设计使用年限应为 50 年,核电厂常规岛的设计使用年限应满足核电厂设计寿期的要求并不应低于 50 年。3.0.5 发电厂钢结构的防火设计应符合火力发电厂
10、与变电站设计防火标准GB 50229 的规定及相关的国家规范。3.0.6 地下结构的防水设计应符合地下工程防水技术规范GB50108 的规定,翻车机、卸煤沟、地下转运站、输煤廊道、隧道防水等级不应低于三级。4 荷载4.1 一般规定4.1.1 发电厂一般建筑结构的荷载及荷载效应组合除应按现行国家标准建筑结构荷载规范GB 50009 的规定采用外,还应符合本标准的要求。发电厂特殊结构的荷载及荷载效应组合,应按本标准有关章节采用。4.1.2 荷载分类建筑结构的荷载可分为下列三类:1 永久荷载:在设计使用年限内,其值不随时间变化,或其变化与平均值相比可以忽略不计, 或其变化是单调的并能趋于限值的荷载。
11、例如结构自重、土压力和预应力等。2 可变荷载:在设计使用年限内,其值随时间变化,且其变化与平均值相比不可以忽略不计的荷载。例如楼(地)面活荷载、屋面活荷载、贮料荷载、设备(管道)荷载、积灰荷载、吊车荷载、风荷载、雪荷载和温度作用等。3 偶然荷载:在设计使用年限内不一定出现,一旦出现,其值很大且持续时间很短的荷载。例如爆炸力、短路力矩、撞击力、假想管道破裂产生的荷载和龙卷风荷载等。4.1.3 除本标准有关章节另有规定外,位置固定的永久设备和管道自重(包括设备、管道的填充物和保温材料自重)应按永久荷载考虑,其他设备荷载和管道荷载 (包括动力荷载)应按可变荷载考虑。4.1.4 正常运行时,作用在厂房
12、结构上的设备和管道荷载(包括设备及管道自重,正常运行时设备、管道及容器中的填充物重,以及动力荷载)、运煤皮带机的水平拉力、导线拉力,应按正常运行工况荷载取值。机组非正常运行时,由设备和管道产生的荷载,如设备管道的事故积粉(积灰)荷载、水压试验荷载、蒸汽排放产生的荷载和一般电气设备的短路电流荷载等,应按非正常运行工况可变荷载考虑。4.1.5 事故时的爆炸荷载、设备或管道泄爆门的泄爆荷载、假想管道破裂荷载、汽轮发电机短路力矩和龙卷风荷载,应按偶然荷载考虑。4.1.6 建筑结构设计时,各类荷载应按下列规定采用:1 对永久荷载,应采用荷载标准值作为代表值。2 对可变荷载,应根据设计要求采用标准值、组合
13、值、准永久值或频遇值作为代表值。对设备和管道在正常(或非正常)运行工况时的可变荷载标准值,应按工艺专业提供的荷载资料采用。3 对偶然荷载,应按工艺专业提供的荷载资料采用,并应根据试验资料,结合工程经验和建筑结构的使用特点确定其代表值。4.1.7 可变荷载考虑不同设计使用年限的调整系数应按现行国家标准建筑结构荷载规范GB 50009的规定采用。4.1.8 主厂房结构荷载组合应符合下列规定:1 主厂房框排架结构整体分析时的荷载效应基本组合,不应考虑施工安装期间大件设备的运输、起吊等临时荷载,应采取临时措施解决。对个别构件进行施工安装阶段的承载能力验算时,其安全等级可降低一级。2 主厂房框排架结构整
14、体分析时的荷载效应基本组合,可不考虑设备(管道)非正常运行工况可变荷载。但在计算结构构件及其连接时,应考虑此类可变荷载,其组合值系数取 1.0,但结构构件的安全等级不应降低。4.1.9 荷载效应组合及荷载分项系数应按下列规定采用:1 永久荷载的分项系数应按下列情况选取:1) 当对结构不利时,不应小于 1.3。2) 当对结构有利时,不应大于 1.0。2 可变荷载的分项系数应按下列情况选取:1) 一般情况下,当对结构不利时不应小于 1.5;当对结构有利时,应取为 0。2) 标准值大于 4kN/m2 的楼面活荷载,当对结构不利时不应小于 1.4;当对结构有利时,应取为 0。3) 贮料仓的贮料荷载,当
15、对结构不利时不应小于 1.4;当对结构有利时,应取为 0。4) 动力荷载,当对结构不利时不应小于 1.5;当对结构有利时,应取为 0。3 贮料仓的贮料荷载和设备、管道正常工况可变荷载的组合值系数、频遇值系数和准永久值系数应取 1.0。4.1.10 对结构的倾覆、滑移或抗浮验算,荷载的分项系数应满足有关的建筑结构设计规范的规定。4.1.11 发电厂主厂房、其它生产建筑、辅助生产及附属建筑的屋面、楼(地)面活荷载,以及活荷载的组合值系数、频遇值系数和准永久值系数,可按本标准表 4.2.3-1、表 4.2.3-2、4.2.6-1 和 4.2.6-2 采用。4.1.12 偶然组合可根据实际情况按现行国
16、家标准建筑结构荷载规范GB50009 规定的原则确定,同时应符合以下规定:1 主厂房内粉煤斗可能产生的事故爆炸荷载及其他可能发生的爆炸荷载,如天然气爆炸荷载、防爆门泄爆荷载等,不应参与主厂房框排架结构整体分析计算时的荷载效应组合。但应对局部结构构件进行承载能力验算,并采取相应的构造措施,伴随可变荷载的频遇值系数和准永久值系数可取1.0。2 汽轮发电机基础荷载效应偶然组合应考虑永久荷载、动力荷载和短路力矩的组合,动力荷载频遇值系数可取 0.25,短路力矩不乘分项系数。永久荷载应包括设备本体自重。3 当考虑核电厂假想管道破裂荷载与其他荷载进行组合时,其伴随可变荷载的频遇值系数和准永久值系数可取 1
17、.0。4 龙卷风荷载不应与地震作用、安装检修荷载或其他非正常运行工况的荷载进行组合,可仅考虑与永久荷载标准值和正常运行工况可变荷载标准值进行组合。用于承载力极限状态计算的效应设计值按下式计算:SdDk+Lk+Wtk(4.1.13)式中:Sd荷载组合的效应设计值D k永久荷载标准值;L k正常运行工况可变荷载标准值,包括设备(管道)荷载和楼面活荷载;kWt 龙卷风荷载标准值,按本标准第 4.5.17 条的规定计算。4.1.13 生活建筑的楼(屋)面活荷载及其组合值系数、频遇值系数和准永久值系数应按现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009 的规定采用。4.2 屋面、楼(地)面活荷载4.2.1 发
18、电厂建(构)筑物的屋面、楼(地)面在生产使用、检修和施工安装过程中,由设备、管道、材料堆放和运输工具等产生的荷载,以及所有设备和管道支吊架等作用于土建结构上的荷载,均应由工艺专业提供。4.2.2 根据实际工程进度和结构设计的需要,工艺专业可分阶段按不同深度要求提供设备和管道荷载资料。4.2.3 主厂房框排架结构设计时,楼(屋)面活荷载可按下列规定取值:1 当工艺专业提供全部设备和管道荷载时,楼面活荷载可按 2.0kN/m2 取值,其组合值系数、频遇值系数和准永久值系数分别应为 0.7、0.7 和 0.6。2 当工艺专业提供主要设备和主要管道荷载时,火电厂主厂房楼(屋)面活荷载可按本标准表4.2
19、.3-1 中计算主框排架用楼(屋)面活荷载取值。主要设备应包括除氧器、高(低)压加热器、给煤机、粗(细)粉分离器、螺旋输粉机、工业水箱、煤斗和荷载量级相当的其他设备;主要管道应包括主蒸汽、再热蒸汽、旁路、主给水、主凝结水、抽汽、一次风、煤粉系统管道和荷载量级相当的其他管道。3 当工艺专业提供主要设备和主要管道荷载时,核电厂常规岛主厂房楼(屋)面活荷载可按表4.2.3-2 采用。主要设备应包括除氧器、高(低)压加热器、汽水分离再热器和荷载量级相当的其他设备。主要管道应包括主蒸汽、再热蒸汽、旁路、主给水、主凝结水、抽汽系统管道和荷载量级相当的其他管道。4.2.4 设计楼(屋)面构件时,楼(屋)面活
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