DL 5022-93 火力发电厂土建结构设计技术规定

DL5022-93火力发电厂土建结构设计技术规定一、总则1.目的与适用范围本规定适用于火力发电厂新建、扩建和改建工程的土建结构设计。其目的是为了保证火力发电厂土建结构的安全性、适用性和耐久性，使设计符合技术先进、经济合理、安全可靠的要求。2.设计依据设计应依据国家现行的有关规范、标准，如建筑结构荷载规范、混凝土结构设计规范、钢结构设计规范等，同时结合火力发电厂的工艺特点和运行要求进行。3.基本要求土建结构设计应根据电厂的规划容量、机组类型、地质条件等因素，综合考虑结构选型、布置和构造措施。在满足安全和使用功能的前提下，尽量降低工程造价，提高经济效益。二、结构选型与布置1.结构选型原则根据电厂不同建筑物和构筑物的功能要求、荷载特点及地质条件等，合理选择结构形式。例如，主厂房一般采用钢筋混凝土框架排架结构或钢结构，冷却塔多采用双曲线型钢筋混凝土结构等。2.主厂房结构布置主厂房的结构布置应满足工艺流程顺畅、设备安装与检修方便等要求。各层楼板的布置应考虑设备荷载的分布，柱网尺寸应根据工艺设备的布置和吊车的起重量、跨度等因素确定。3.其他建筑物与构筑物结构布置附属建筑物如办公楼、检修楼等，应根据其功能特点进行合理的结构布置。对于水工建筑物如凉水塔、水池等，要考虑水位变化、抗渗、抗冻等要求进行布置。三、荷载1.永久荷载包括结构自重、固定设备重量等。结构自重应根据选用的建筑材料和构件尺寸准确计算。对于有特殊要求的设备，其重量应按实际资料确定。2.可变荷载（1）屋面活荷载：根据屋面的使用情况分为上人屋面和不上人屋面，分别确定不同的荷载标准值。（2）楼面活荷载：不同功能的楼层，如运行层、检修层等，其活荷载取值不同，应根据实际情况按规范选取。（3）吊车荷载：根据吊车的起重量、工作制等确定吊车竖向荷载和水平荷载，吊车荷载对主厂房结构设计影响较大。（4）风荷载：应根据当地的气象资料，考虑不同的地貌条件确定风荷载标准值，对于高耸建筑物和构筑物，风荷载是重要的设计荷载。（5）雪荷载：根据当地的积雪情况确定雪荷载标准值，屋面结构设计时需考虑雪荷载的作用。3.偶然荷载如地震作用，应根据电厂所在地区的抗震设防烈度，按照建筑抗震设计规范进行计算。对于可能遭受爆炸、撞击等偶然事件的建筑物，应考虑相应的偶然荷载。四、钢筋混凝土结构1.材料（1）水泥：应根据工程特点和环境条件选择合适品种的水泥，如普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等。（2）骨料：粗细骨料的质量应符合相关标准，粗骨料的最大粒径应根据构件尺寸和钢筋间距等因素确定。（3）钢筋：应选用符合国家标准的钢筋，根据构件的受力情况合理配置不同强度等级的钢筋。2.构件设计（1）梁、板设计：根据荷载计算确定梁、板的截面尺寸和配筋，考虑梁的正截面受弯、斜截面受剪以及板的受弯等情况进行设计。（2）柱设计：柱应进行轴心受压或偏心受压计算，确定柱的截面尺寸和配筋，同时要满足构造要求，如柱的纵筋配筋率、箍筋的设置等。3.构造要求（1）钢筋的锚固和连接：钢筋的锚固长度和连接方式应符合规范要求，以保证钢筋的强度能够充分发挥。（2）混凝土保护层厚度：根据构件的类型和环境条件确定合理的混凝土保护层厚度，防止钢筋锈蚀。（3）裂缝控制：对于有防水、抗渗等要求的结构以及对裂缝宽度有严格限制的构件，应采取有效的裂缝控制措施。五、钢结构1.材料钢结构采用的钢材应具有良好的力学性能和可焊性，其质量应符合相应的国家标准。常用的钢材有碳素结构钢和低合金高强度结构钢。2.构件设计（1）钢梁设计：计算钢梁的强度、刚度和稳定性，确定钢梁的截面形式和尺寸，合理配置钢梁的腹板和翼缘板。（2）钢柱设计：与钢筋混凝土柱类似，进行钢柱的轴心受压或偏心受压计算，同时要考虑柱的长细比、局部稳定等问题。（3）钢桁架设计：根据桁架的受力特点进行内力计算，确定桁架杆件的截面尺寸和节点连接方式。3.构造要求（1）钢结构的连接：采用焊接、螺栓连接等方式，连接节点的设计应保证结构的整体性和可靠性。（2）防腐与防火：钢结构应进行防腐处理，如涂刷防腐涂料等。对于有防火要求的部位，应采取防火隔热措施，如喷涂防火涂料等。六、水工结构1.水池结构（1）设计要求：水池应进行抗渗、抗裂设计，根据水池的容积、水深、水压等因素确定合理的结构形式和厚度。（2）构造措施：设置防水层、伸缩缝和止水带等构造措施，防止水池渗漏。2.冷却塔结构（1）双曲线型冷却塔：其设计应考虑风荷载、温度变化等因素对塔筒的影响，塔筒的厚度应根据高度和内力变化进行合理设计。（2）构造特点：冷却塔的筒壁应采用滑模施工，施工过程中要保证筒壁的质量和几何尺寸准确。同时，要设置合理的洞口、爬梯等设施。七、地基与基础1.地基处理根据地质勘察报告，对于地基承载力不满足设计要求的情况，应采取相应的地基处理措施，如换填垫层法、强夯法、水泥搅拌桩法等。2.基础选型（1）独立基础：适用于上部结构荷载较小且较为集中的情况，如某些小型设备基础。（2）条形基础：常用于墙下或荷载分布较为均匀的基础，如主厂房的外墙基础。（3）筏板基础：当上部结构荷载较大且地基承载力较低时，可采用筏板基础，它能较好地承受和分布荷载。（4）桩基础：对于地基条件较差、荷载较大的建筑物，如主厂房等，常采用桩基础，桩的类型有灌注桩、预制桩等。3.基础设计计算基础设计应进行承载力计算、沉降计算等，根据上部结构的荷载和地基的反力确定基础的尺寸和配筋，保证基础的安全性和稳定性。八、抗震设计1.抗震设防标准根据电厂所在地区的抗震设防烈度，确定建筑物和构筑物的抗震设防类别和抗震设防标准。一般火力发电厂的主要建筑物可按丙类建筑进行抗震设计。2.抗震计算方法采用底部剪力法、振型分解反应谱法等方法进行结构的抗震计算，计算结构在地震作用下的内力和位移。3.抗震构造措施在结构设计中采取一系列抗震构造措施，如设置抗震缝、加强结构的整体性、提高构件的延性等，以增强结构在地震作用下的抗震能力。九、结构的耐久性1.环境类别与作用等级根据电厂建筑物和构筑物所处的环境条件，如室内正常环境、露天环境、潮湿环境等，确定结构的环境类别和作用等级。2.耐久性设计要求针对不同的环境类别和作用等级，提出相应的耐久性设计要求，如混凝土的最低强度等级、水泥品种的选择、保护层厚度的增加等，以保证结构在设计使用年限内的耐久性。十、结构分析与设计软件1.结构分析方法采用平面结构分析方法或空间结构分析方法对结构进行内力和位移计算。对于复杂结构，宜采用空间有限元分析软件进行详细分析。2.设计软件的选用推荐使用经国家认可的、符合相关规范要求的结构设计软件，如PKPM、ANSYS等，设计人员应熟悉软件的使用方法和适用范围，确保计算结果的准确性。十一、施工与质量验收1.施工要求土建结构施工应严格按照设计图纸和施工规范进行，施工单位应编制详细的施工组织设计，确保施工质量和安全。在施工过程中，要注意钢筋的加工、混凝土的浇筑、钢结构的制作与安装等关键环节。2.质量验收结构施工完成后，应按照建筑工程施工质量验收统一标准及各专业工程施工质量验收规范进行质量验收。验收内容包括原材料质量、构件制作质量、结构安装质量、混凝土强度等，确保结构质量符