鋼結(jié)構(gòu)是由鋼制材料組成的結(jié)構(gòu),是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。結(jié)構(gòu)主要由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成,并采用硅烷化、純錳磷化、水洗烘干、鍍鋅等除銹防銹工藝。各構(gòu)件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘連接。因其自重較輕,且施工簡單,廣泛應(yīng)用于大型廠房、場館、超高層等領(lǐng)域。鋼結(jié)構(gòu)容易銹蝕,一般鋼結(jié)構(gòu)要除銹、鍍鋅或涂料,且要定期維護(hù)。
下游行業(yè)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的發(fā)展具有較大的牽引和驅(qū)動(dòng)作用,它們的需求變化直接決定了行業(yè)未來的發(fā)展?fàn)顩r。鋼結(jié)構(gòu)以其強(qiáng)度高、自重輕、抗震性能好、工業(yè)化程度高、施工周期短、可塑性強(qiáng)、節(jié)能環(huán)保等綜合優(yōu)勢。
在變電站機(jī)械化施工設(shè)計(jì)中,構(gòu)支架、裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑物采用工程化加工,運(yùn)輸至現(xiàn)場后采用機(jī)械吊裝組裝。構(gòu)支架、建筑鋼結(jié)構(gòu)鋼柱等柱腳宜采用地腳螺栓連接,柱底與基礎(chǔ)之間的二次澆注混凝土采用灌漿工具進(jìn)行施工作業(yè)。
變電站鋼結(jié)構(gòu)裝配式與鋼筋混凝土方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。通過對(duì)兩種方案的材料成本、施工周期、施工質(zhì)量和生命周期成本等方面進(jìn)行綜合分析和比較,鋼結(jié)構(gòu)裝配式方案的優(yōu)勢在于施工周期短、施工質(zhì)量高、可重復(fù)使用等方面,而鋼筋混凝土方案的優(yōu)勢在于材料成本低、抗火性能好、適用范圍廣等方面。因此,在選擇方案時(shí)需要根據(jù)具體的工程情況和要求進(jìn)行綜合考慮和取舍。
變電站鋼結(jié)構(gòu)裝配式設(shè)計(jì)的優(yōu)化方向可以包括以下幾個(gè)方面: 采用新型鋼材和新工藝,提高結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性; 結(jié)合BIM技術(shù),優(yōu)化設(shè)計(jì)和施工流程,提高效率和精度; 借鑒其他行業(yè)的先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),探索鋼結(jié)構(gòu)裝配式設(shè)計(jì)的創(chuàng)新方向; 追求綠色、環(huán)保、節(jié)能的設(shè)計(jì)理念,提高變電站建筑的可持續(xù)性和社會(huì)認(rèn)可度; 加強(qiáng)對(duì)施工質(zhì)量和安全的管理,確保鋼結(jié)構(gòu)裝配式設(shè)計(jì)的實(shí)施質(zhì)量和安全性。 通過不斷優(yōu)化變電站鋼結(jié)構(gòu)裝配式設(shè)計(jì),可以提高建筑的質(zhì)量和安全性,同時(shí)還可以提高設(shè)計(jì)和施工效率,降低成本,推動(dòng)工程建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。
變電構(gòu)架是變電所、變電站等室外導(dǎo)線、設(shè)備的主要支持結(jié)構(gòu)的統(tǒng)稱。它是根據(jù)變電所的電壓等級(jí)、規(guī)模、設(shè)備布置、施工運(yùn)行條件以及當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件來決定的。根據(jù)電器的性質(zhì),不同的電壓等級(jí),要求導(dǎo)線之間、導(dǎo)線對(duì)地、導(dǎo)線對(duì)構(gòu)筑物要求保持一定的距離,因此變電站構(gòu)架特點(diǎn)是柱高而斷面細(xì)小,屬于大柔度結(jié)構(gòu)。
環(huán)形截面鋼筋混凝土構(gòu)架人字柱采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),梁采用三角形角鋼格構(gòu)式結(jié)構(gòu),在電壓等級(jí)較低,荷載不大,使用年限要求不高的變電站中使用,主要特點(diǎn)是一次性投資較低;但混凝土易產(chǎn)生裂縫、老化,從而引起鋼筋銹蝕?,F(xiàn)我省變電站新建工程已不在應(yīng)用。
格構(gòu)式鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)架由矩形斷面格構(gòu)式柱和矩形斷面格構(gòu)式鋼梁組成,梁柱主材鉸接連接,結(jié)構(gòu)體系為無支撐連續(xù)剛架。格構(gòu)柱多為自立式結(jié)構(gòu),兩端不設(shè)置端撐,其優(yōu)點(diǎn)在于其整個(gè)結(jié)構(gòu)均由型鋼組成,節(jié)點(diǎn)采用螺栓連接,構(gòu)件自重小,制作、運(yùn)輸方便;缺點(diǎn)是構(gòu)件種類和數(shù)量較多給現(xiàn)場拼裝帶來許多不便,安裝周期較長。
變電構(gòu)架構(gòu)件與材料的選擇應(yīng)滿足使用年限要求,并應(yīng)適應(yīng)工程建設(shè)環(huán)境條件,力求結(jié)構(gòu)合理、構(gòu)造簡單,便于工廠化制作和施工。變電構(gòu)架可采用如下材料的結(jié)構(gòu)型式: 構(gòu)架柱可采用鋼管結(jié)構(gòu)、角鋼或鋼管格構(gòu)式結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土環(huán)形桿和鋼管混凝土結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)型式; 構(gòu)架梁宜采用三角形或矩形斷面的格構(gòu)式鋼結(jié)構(gòu)梁、單鋼管梁等結(jié)構(gòu)型式。 布置緊湊的變電構(gòu)架宜采用全聯(lián)合布置方案或局部聯(lián)合布置方案,在滿足聯(lián)合受力的同時(shí),應(yīng)滿足處理溫度應(yīng)力的要求。