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浅议变电站建筑结构优化

来源:第一论文网   时间:2014-08-08 15:12  阅读:0

   摘 要:结构优化指的是结构综合,其过程大致可归纳为:假定、分析、搜索最优设计四个阶段。也就是在很多个可用方案和做法中找出最优的方案,即材料最省、造价最低、或某些指标最佳的方案和做法。这样的话,在变电站的建设施工中不但可以节省投入,而且可以大大的提高变电站的安全性。

  关键词:变电站,结构优化,安全性

  一、建筑结构优化的意义

  1. 1.结构成本约占主体造价的50%以上,结构优化可使建筑工程总造价降低10%~35%。这笔隐形的利润总额非常巨大,基本无风险,可以通过微小的优化投入轻松获得,这对于减少企业投资,具有巨大的经济价值。

  2. 2.现阶段的设计单位水平参差不齐,由于设计质量差导致的损失和浪费比较严重,需要专业人员优化把关。一方面,许多设计单位成本意识薄弱,忽视对工程造价的控制,一味放大安全系数,导致设计偏保守。

  3. 3.随着国家宏观调控力度的加大和原材料价格的上涨,通过销售获得利润的空间压缩,从内部挖掘潜力、节约成本成为企业赢利的重要手段。

  4. 4.设计优化有利于节约材料、保护环境,符合国家“低碳、节能、环保”的理念,利国利民,更利于企业。

  二、结构方案上的优化

  1. 1.从整体上处理好各要素之间的关系

  这里所说的整体, 就是将结构的总体方案放置于特定的建筑空间中, 同时要处理好每个要素之间的关系, 包括结构与构件之间的关系, 充分考虑结构和构件在整体上的最佳受理状态,从而使结构具备更高,转自的承载力以及良好的刚度和延展性。

  2. 2.优化结构的受力与传力途径

  结构受力的优化主要是要考虑简单的传力途径, 传力途径过于复杂,就会使结构构件出现多次转换, 而这种转换过程必然会增加工程的造价, 同时也有可能出现计算上的错误从而出现相应的安全问题。因此采用简单的传力途径, 不仅可以减少结构构件的转换次数, 降低计算错误的安全风险, 同时也可以提高工程造价的积极性。

  3. 3.保证整个结构的协调一致性

  在结构方案的设计上一定要充分考虑整体结构中的每一个构件, 使其结构构件可以在整体上实现协调一致性,发挥出整体上的最大效应,以确保实现建筑规范所规定的设计目标要求,从而实现结构设计上的优化。

  4. 4.避免结构上的扭转

  结构上出现扭转的原因一般都是由于结构平面布置中抗侧力的刚度中心跟建筑物的质量重心或者是外力作用重心相偏离而导致的,这种扭转所消耗的材料量是很大的, 同时也会出现相应的不安全因素, 因此在结构方案中主要加以重视和避免。

  三、初步设计阶段

  1. 1.总平面布置

  总平面布置图主要是以电气专业为主,在满足电气布置要求的前提下,尽可能合理地布置辅助建筑、电缆沟等。在满足防洪、防涝前提下,变电站应采用站区内土方自平衡方式,不应外购土方或弃土。当土方自平衡标高不能达到防洪、防涝要求时,应进行技术和经济上的比较,论证采用外购土方或采用防洪墙等设计方案。

  2. 2.竖向布置

  变电站的竖向布置,需充分利用现有地形条件,考虑场地排水情况。无论平坡式、斜坡式还是阶梯式布置,必须尽量利用原有地形,减少不必要的开挖量。根据所址位置地形高差大小,确定采用阶梯形或平坡式布置,降低平整场地和基础费用。设计中应考虑基坑开挖土石方及边坡和挡土墙开挖量,既能大大节约挡土墙和挖填方量,又能降低工程造价。

  3. 3.建筑结构

  根据变电站设计规模确定建筑面积,尽量在满足使用功能要求的同时,减少不必要的附属面积。建议电容器室、配电室、控制室等房间尽量合在一起建一栋综合楼。变电站内所有建筑均属工业建筑,原则上应尽量简单,不应采用圆形、弧形方案。根据总平面布置方案,建筑物需首先满足电气等工艺专业要求,若为无人值守变电站,可不设置休息室等房间,以缩小建筑面积。配电楼一般均采用框架结构,且应提高一度进行抗震设防。一般情况下建构筑物尽量采用天然地基或条形放大基础。对于天然地基,需挖深或换填至原土层,换填可采用浆砌块石或素混凝土。对于特殊地基需采用桩基础的,需按初设深度进行地质勘探,详细分析地质情况并初步计算桩基长度。对于户外构支架,鉴于使用寿命及维护等原因,建议采用钢管杆。

编辑:于得水
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