CN204456995U - 高海拔、高烈度震区500kV变电站全装配式主控楼 - Google Patents

高海拔、高烈度震区500kV变电站全装配式主控楼 Download PDF

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CN204456995U CN201520062366.1U CN201520062366U CN204456995U CN 204456995 U CN204456995 U CN 204456995U CN 201520062366 U CN201520062366 U CN 201520062366U CN 204456995 U CN204456995 U CN 204456995U
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冯小明
余波
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杨关
冯仁德
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周华强
何勇
张宽
姚旺
张勤
伍鑫元
高仕军
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Abstract

本实用新型提供一种高海拔、高烈度震区500kV变电站全装配式主控楼,其主构架结构包括若干主构架框柱、若干主构架框梁和若干次梁,在主构架框柱的同一层高平面上,由若干主构架框梁划分为若干方形格,在每一个方形格中,横向相邻的两个主构架框柱之间、纵向相邻的两个主构架框柱之间分别固定连接主构架框梁,在相对的两个主构架框梁之间固定连接次梁,且主构架框柱、主构架框梁和次梁的截面形状均为H形。本实用新型改变了建筑构件现场制作的传统施工方式,极大地减少了现场高空焊接操作,大幅提高了主控楼整体的抗震性能和施工效率,同时,也节省了现场施工人力,有效地降低了现场施工人员的劳动强度,加快了主控楼的建设进度。

Description

高海拔、高烈度震区500kV变电站全装配式主控楼
技术领域
本实用新型涉及一种变电站主控楼,尤其是涉及一种高海拔、高烈度震区500kV变电站全装配式主控楼。
背景技术
变电站主控楼是变电站内人员值守及监控、操作的最重要建筑场所,建筑层数多、建筑面积大,而且功能房间繁多、建筑层高高于普通楼房层高,是变电站建设中最关键也最为耗时的分项工程之一。目前的500kV变电站设计及相关施工工艺标准中,其中的主控楼主要是采用钢筋混凝土框架结构以及砌体结构,这种主控楼普遍适用于内地地区建设。
近年来,随着电力建设和经济发展需要,逐步在西部偏远地区也建设超高压输变电工程。由于西部偏远地区多处于高海拔、高地震烈度地区,地震对建筑物的破坏力很强,因此,在高海拔、高地震烈度地区建设500kV变电站时,其主控楼的主构架结构、墙体、屋面等建筑部件本身的抗震性能直接决定了整个主控楼的抗震性能和使用安全性,如果仍然采用普遍适用于内地地区的主控楼结构及施工工艺,显然不能满足主控楼的建筑整体抗震性能要求,尤其是主控楼的墙体、屋面等建筑部件,其在地震中还可能造成二次灾害。而且,在高海拔、高地震烈度地区建设500kV变电站主控楼时,受当地交通条件和自然环境的限制,主要是道路通行能力差、当地人力、建筑物料匮乏和高原缺氧,因此,很多大型的建筑机械设备无法运抵施工现场进行作业,建筑成品部件应用率和机械设备使用率均很低,工程建设进度较慢;同时,在高原缺氧环境下施工,现场施工人员的劳动强度非常大,作业效率也很低;另外,高海拔地区自然环境恶劣,风力强劲,昼夜温差大,主控楼的屋面防水、保温性能差,也会影响到主控楼的正常使用及主控楼内部的电气设备的正常运行。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是:针对现有技术存在的问题,提供一种高海拔、高烈度震区500kV变电站全装配式主控楼,在大幅提高主控楼整体抗震性能的同时,有效地降低施工现场作业人员的劳动强度,加快主控楼的建设进度。
本实用新型要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:一种高海拔、高烈度震区500kV变电站全装配式主控楼,其主构架结构包括若干主构架框柱、若干主构架框梁和若干次梁,在主构架框柱的同一层高平面上,由所述的若干主构架框梁划分为若干方形格,在每一个所述方形格中,横向相邻的两个主构架框柱之间、纵向相邻的两个主构架框柱之间分别固定连接主构架框梁,在相对的两个主构架框梁之间固定连接次梁,且单个主构架框柱由两块主构架框柱翼板与一块主构架框柱腹板固定连接成H形柱,单个主构架框梁由两块主构架框梁翼板与一块主构架框梁腹板固定连接成H形梁,单个次梁由两块次梁翼板与一块次梁腹板固定连接成H形梁。
优选地,所述的单个主构架框柱中,两块主构架框柱翼板之间至少固定连接一个第二柱梁承接件,在至少一块主构架框柱翼板上固定连接第一柱梁承接件,所述第一柱梁承接件、第二柱梁承接件分别与主构架框梁连接固定。
优选地,所述的第一柱梁承接件包括两块第一柱梁承接件翼板和一块第一柱梁承接件腹板,所述第一柱梁承接件翼板分别固定连接在第一柱梁承接件腹板的相对两侧,且第一柱梁承接件翼板与与之连接的主构架框梁中的主构架框梁翼板之间通过第一翼板联接板相互连接固定。
优选地,所述的第一柱梁承接件腹板与与之连接的主构架框梁中的主构架框梁腹板之间通过第一腹板联接板相互连接固定。
优选地,所述的第二柱梁承接件包括两块第二柱梁承接件翼板和一块第二柱梁承接件腹板,所述第二柱梁承接件翼板分别固定连接在第二柱梁承接件腹板的相对两侧,且第二柱梁承接件翼板与与之连接的主构架框梁中的主构架框梁翼板之间通过第二翼板联接板相互连接固定。
优选地,所述的第二柱梁承接件腹板与与之连接的主构架框梁中的主构架框梁腹板之间通过第二腹板联接板相互连接固定。
优选地,所述主构架框梁与次梁相互连接节点中,主构架框梁中的两块主构架框梁翼板之间固定连接安装连接件,所述安装连接件与次梁中的次梁腹板相互连接固定。
优选地,还包括若干支撑件,所述支撑件两端分别与处于同一平面上的主构架框柱、主构架框梁相互连接固定。
优选地,所述支撑件包括两块支撑件翼板和一块支撑件腹板,所述支撑件翼板分别固定连接在支撑件腹板的相对两侧。
优选地,还包括加强筋板,所述加强筋板固定连接在处于所述主控楼底部的主构架框柱安装部上。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:通过若干主构架框柱、若干主构架框梁和若干次梁共同组成主控楼的主构架结构,且主构架框柱、主构架框梁、次梁分别为H形柱、H形梁,使得主构架框柱、主构架框梁和次梁均可以很容易地实现建筑部件的工厂化加工,在加工成为成品预制件之后再运输至现场进行吊装、拼装,这种全装配式主构架结构可以改变建筑构件现场制作的传统施工方式,并大幅提高主构架结构的抗震性能,从而大幅提高了主控楼整体的抗震性能;而且,在高原缺氧环境下,这种全装配式主构架结构还可以大幅降低现场施工人员的劳动强度,有效地提高施工效率,从而加快了主控楼的建设进度,并有利于提升建筑成品部件应用率和机械设备使用率。
附图说明
图1为高海拔、高烈度震区500kV变电站全装配式主控楼的主构架立柱平面分布图。
图2为图1中A处的局部放大图。
图3为高海拔、高烈度震区500kV变电站全装配式主控楼的主构架中,位于同一层高的楼板结构装配图。
图4为图3中主构架框柱与主构架框梁之间的安装节点构造原理图(俯视图)。
图5为图4中N向视图。
图6为图4中P向视图。
图7为图3中主构架框梁与次梁之间的安装节点构造原理图(主视图)。
图8为图3中主构架框梁与次梁之间的安装节点构造原理图(俯视图)。
图9为图3中处于同一纵向平面上的主构架构造图。
图10为图3中处于同一横向平面上的主构架构造图。
图11为图9或者图10中相邻的两截主构架框柱之间的接续构造图(主视图)。
图12为图9或者图10中相邻的两截主构架框柱之间的接续构造图(侧视图)。
图13为图9中Q处的局部放大图。
图14为图9中R处的局部放大图。
图15为图9中S处的局部放大图(侧视图)。
图16为图9中T处的局部放大图。
图17为图16中G部的俯视图。
图18为图9中U处的局部放大图。
图19为图9中V处的局部放大图(主构架框梁/次梁承重楼板的构造图)。
图20为抗震墙体的构造图。
图21为图20中抗震墙体的右视图。
图22为图20中构造柱的截面图。
图23为图20中压顶圈梁的截面图。
图24为图20中抗震墙体(直线墙体)与主构架框柱之间的拉结构造图。
图25为图20中抗震墙体(拐角墙体)与主构架框柱之间的拉结构造图。
图26为500kV变电站全装配式主控楼的屋面结构图(剖视图)。
图27为500kV变电站全装配式主控楼的屋面结构图(俯视图)。
图28为图26中组合楼板的构造图。
图中标记:1-主构架框柱,2-楼梯立柱,3-加强筋板,4-保护帽,5-保护靴,6-安装基础,7-安装座,8-预埋连接件,9-第一加强板,10-主构架框梁,11-次梁,12-第一柱梁承接件,13-第一翼板联接板,14-翼板连接螺栓,15-腹板连接螺栓,16-第一腹板联接板,17-第二柱梁承接件,18-第二翼板联接板,19-第二腹板联接板,20-垫板,21-第二加强板,22-加劲肋,23-安装连接件,24-支撑件,25-楼梯横梁,26-第三翼板联接板,27-第三加强板,28-第三腹板联接板,29-第四翼板联接板,30-第四加强板,31-第四腹板联接板,32-楼梯过渡梁,33-楼梯主体,34-压型板,35-剪力钉,36-混凝土层,37-构造柱,38-压顶圈梁,39-墙体,40-拉筋,41-构造柱龙骨架,42-压顶圈梁龙骨架,43-组合楼板,44-第一找平层,45-隔热层,46-第二找平层,47-第一防水层,48-第三找平层,49-第二防水层,50-保护层,51-组合楼板龙骨架,52-分格缝,101-主构架框柱翼板,102-主构架框柱腹板,201-楼梯立柱翼板,202-楼梯立柱腹板,1001-主构架框梁翼板,1002-主构架框梁腹板,1101-次梁翼板,1102-次梁腹板,1201-第一柱梁承接件翼板,1202-第一柱梁承接件腹板,1701-第二柱梁承接件翼板,1702-第二柱梁承接件腹板,2401-支撑件翼板,2402-支撑件腹板。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
一种高海拔、高烈度震区500kV变电站全装配式主控楼,其中的主构架为全钢制件结构,主要包括若干主构架框柱1、若干主构架框梁10和若干次梁11,每一个主构架框柱1单体的结构如图2、图5、图6所示,包括两块主构架框柱翼板101和一块主构架框柱腹板102,且两块主构架框柱翼板101分别焊接固定在主构架框柱腹板102的相对两侧,使得主构架框柱1成为一个H形柱。如图4、图5、图6所示,每一个主构架框梁10均为H形梁,由两块主构架框梁翼板1001分别焊接固定在同一块主构架框梁腹板1002的相对两端。如图7、图8所示,每一个次梁11也均为H形梁,由两块次梁翼板1101分别焊接固定在同一块次梁腹板1102的相对两端。
所述的若干主构架框柱1的设置如图1、图3所示,分为①、②、③共3列和B、C、D、E、F共5行,在主构架框柱1的同一层高平面上,由所述的若干主构架框梁10划分为若干方形格,在每一个方形格中,横向相邻的两个主构架框柱1之间、纵向相邻的两个主构架框柱1之间分别固定连接主构架框梁10,在相对的两个主构架框梁10之间固定连接若干相互平行的次梁11。因此,在主构架框柱1的同一层高平面上,有的主构架框柱1同时与两根主构架框梁10固定连接成一个节点,如图3中的J节点,有的主构架框柱1同时与三根主构架框梁10固定连接成一个节点,如图3中的H节点、K节点,有的主构架框柱1同时与四根主构架框梁10固定连接成一个节点,如图3中的L节点;有的主构架框梁10同时与两根次梁11固定连接成一个节点,如图3中的M节点。
由于在高海拔、高地震烈度地区建设500kV变电站主控楼时,受当地交通条件和自然环境的限制,很多大型的建筑机械设备无法运抵施工现场进行作业,不利于提高施工效率,而且,现场施工人员的劳动强度非常大,作业效率低,为此,可以将主构架框柱1通过工厂化加工以形成建筑预制件。现以如图3所示L节点中的单个主构架框柱1为例加以详细说明,这种预制件式的单个主构架框柱1如图4、图5、图6所示,还包括两个钢制的H形第一柱梁承接件12和两个钢制的H形第二柱梁承接件17,所述第一柱梁承接件12包括两块钢制的第一柱梁承接件翼板1201和一块钢制的第一柱梁承接件腹板1202,所述第一柱梁承接件翼板1201分别焊接固定在第一柱梁承接件腹板1202的相对两侧。同样地,所述第二柱梁承接件17包括两块钢制的第二柱梁承接件翼板1701和一块钢制的第二柱梁承接件腹板1702,所述第二柱梁承接件翼板1701分别焊接固定在第二柱梁承接件腹板1702的相对两侧。所述的两个第一柱梁承接件12分别焊接固定在两个相对的主构架框柱翼板101外侧,所述的两个第二柱梁承接件17分别位于两个相对的主构架框柱翼板101之间且分布在主构架框柱腹板102两侧,其中的每一个第二柱梁承接件17分别与主构架框柱翼板101、主构架框柱腹板102焊接固定。
所述的第一柱梁承接件12、第二柱梁承接件17分别与主构架框梁10焊接固定。具体而言,如图4、图5、图6所示,第一柱梁承接件翼板1201与与之连接的主构架框梁10中的主构架框梁翼板1001之间通过第一翼板联接板13相互连接固定,所述第一翼板联接板13的一部分位于第一柱梁承接件翼板1201外侧,并通过翼板连接螺栓14与第一柱梁承接件翼板1201连接固定,所述第一翼板联接板13的另一部分则位于与之连接的主构架框梁10中的主构架框梁翼板1001外侧,并通过翼板连接螺栓14与主构架框梁翼板1001连接固定。为了提高第一翼板联接板13与相互连接的第一柱梁承接件翼板1201、主构架框梁翼板1001之间的连接强度,进而提高第一柱梁承接件12与主构架框梁10连接处的抗弯刚度,还可以在第一柱梁承接件翼板1201、主构架框梁翼板1001的内侧增加设置第二加强板21,所述第二加强板21搭接在相邻的第一柱梁承接件翼板1201、主构架框梁翼板1001之间且与第一翼板联接板13相对,第二加强板21与第一翼板联接板13共同夹持相邻的第一柱梁承接件翼板1201、主构架框梁翼板1001,并通过翼板连接螺栓14连接固定,如图6所示。第一柱梁承接件腹板1202与与之连接的主构架框梁10中的主构架框梁腹板1002之间通过第一腹板联接板16相互连接固定,所述第一腹板联接板16搭接在相邻的第一柱梁承接件腹板1202与主构架框梁腹板1002之间,并通过腹板连接螺栓15分别与第一柱梁承接件腹板1202、主构架框梁腹板1002连接固定。为了提高第一柱梁承接件12与主构架框梁10连接处的连接强度和抗弯刚度,可以在相邻的第一柱梁承接件腹板1202与主构架框梁腹板1002的两侧分别设置第一腹板联接板16,通过设置两块第一腹板联接板16共同夹持相邻的第一柱梁承接件腹板1202、主构架框梁腹板1002,并利用腹板连接螺栓15连接固定。如图5所示,在主构架框柱翼板101与第一柱梁承接件12进行焊接作业时,为了防止熔融态的焊液脱离焊点沿着主构架框柱翼板101流动,保证焊接质量可靠,可以在位于焊点下方的主构架框柱翼板101上焊接固定垫板20,通过垫板20阻止熔融态的焊液脱离焊点。
所述第二柱梁承接件17中的第二柱梁承接件翼板1701与与之连接的主构架框梁10中的主构架框梁翼板1001之间通过第二翼板联接板18相互连接固定,所述第二柱梁承接件腹板1702与与之连接的主构架框梁10中的主构架框梁腹板1002之间通过第二腹板联接板19相互连接固定。为了提高第二柱梁承接件17与主构架框梁10连接处的连接强度和抗弯刚度,也可以参照上述的第一柱梁承接件12与主构架框梁10之间的具体连接方式增加设置第二加强板21、第二腹板联接板19,其具体设置方式、连接方式均与上述第一柱梁承接件12相同,如图5所示,在此不再赘述。
对于图3中H节点、J节点、K节点处的主构架框柱1,也可以参照上述L节点处的主构架框柱1预制件实施。不同的是,H节点处的主构架框柱1预制件需要同时与一个第一柱梁承接件12、两个第二柱梁承接件17焊接固定,J节点处的主构架框柱1预制件需要同时与一个第一柱梁承接件12、一个第二柱梁承接件17焊接固定,K节点处的主构架框柱1预制件需要同时与两个第一柱梁承接件12、一个第二柱梁承接件17焊接固定。通过采用这种方式制成的主构架框柱1预制件,只需要通过翼板连接螺栓14、腹板连接螺栓15即可实现与主构架框梁10的连接固定,极大地提高了现场施工人员的作业效率,并减轻作业人员的劳动强度,显著加快主控楼建设的工程进度。
为了便于主构架框柱1的运输,并保证主构架框柱1在运输、施工过程中不致于发生严重变形,单个主构架框柱1的长度不宜太长,在主控楼施工过程中,主构架的同一根立柱可以由若干主构架框柱1叠加连接而成,相互叠加的两截主构架框柱1的连接方式如图11、图12所示,相邻的主构架框柱翼板101之间通过第三翼板联接板26和翼板连接螺栓14连接固定,相邻的主构架框柱腹板102之间通过第三腹板联接板28和腹板连接螺栓15连接固定。为提高相邻的主构架框柱翼板101之间的连接刚度,提升主构架框柱1的抗震性能,可以在主构架框柱翼板101内侧增加设置第三加强板27,所述第三加强板27与第三翼板联接板26分别位于主构架框柱翼板101两侧,并利用翼板连接螺栓14将第三加强板27、第三翼板联接板26与主构架框柱翼板101夹紧固定。同样地,为提高相邻的主构架框柱腹板102之间的连接刚度,提升主构架框柱1的抗震性能,可以在主构架框柱腹板102的相对两端面上分别设置第三腹板联接板28,并通过腹板连接螺栓15将两块第三腹板联接板28与主构架框柱腹板102夹紧固定。
如图9、图16所示,位于主控楼底部的主构架框柱1一端需要固定安装在安装基础6内。具体而言,先在安装基础6上开设安装基坑,在安装基坑底部用M10水泥砂浆找平形成安装座7;然后,将主构架框柱1吊装直立,并使其埋设安装部位于安装座7上,在主构架框柱1安装校正之后,再用C35微膨胀细石砼进行二次灌浆形成保护靴5,以使主构架框柱1与安装基础6紧固连接;最后,在安装基础6顶部继续用C25细石砼环主构架框柱1浇筑矩形保护帽4,以提高主构架框柱1的安装稳固性,提高其抗震性能。为增加主构架框柱1安装部与安装基础6之间的固接强度,可以在主构架框柱1安装部上焊接固定若干钢制的加强筋板3,且所述加强筋板3分别与主构架框柱翼板101、主构架框柱腹板102焊接固定,如图17所示。
所述主构架框梁10与次梁11之间的相互连接方式如图7、图8所示,为方便叙述,这里以图3中M节点为例加以说明。其中的主构架框梁10中的两块主构架框梁翼板1001之间焊接固定有钢制板状的安装连接件23,所述安装连接件23与次梁11中的次梁腹板1102通过腹板连接螺栓15相互连接固定。为了增加安装连接件23与次梁腹板1102之间的搭接接触面积,提高两者之间的连接可靠性,可以将次梁11上的次梁翼板1101切去部分,使中间的次梁腹板1102外露出来,以方便与安装连接件23之间的连接固定。主构架框梁10与次梁11之间的其他节点,也可以参照M节点实施,在此不一一赘述。
为了进一步增强高海拔、高烈度震区500kV变电站全装配式主控楼的稳固性,可以在处于同一横向平面、同一纵向平面上的主构架框柱1、主构架框梁10之间焊接固定若干钢制的H形支撑件24,如图9、图10、图13、图14所示。所述支撑件24包括两块支撑件翼板2401和一块支撑件腹板2402,所述支撑件翼板2401分别焊接固定在支撑件腹板2402的相对两侧。这种H形结构的支撑件24本身具有很高的抗拉、抗弯强度,而且其与处于同一平面上的主构架框柱1、主构架框梁10相互连接成三角形结构,并且,与支撑件翼板2401相对应,在主构架框梁10上焊接固定钢制板状的加劲肋22,以增强主构架框梁10与支撑件24连接部位的机械强度,从而可以大幅提高主控楼的稳固性,增强主控楼的抗震性能。为了便于支撑件24的运输与现场安装,单个支撑件24的长度不宜太长,在主控楼施工过程中,根据实际需要,可以将单个支撑件24如图13、图14所示方式进行相互拼接组装,具体而言,将相邻的支撑件24上的支撑件翼板2401通过第四翼板联接板29相互连接,并利用翼板连接螺栓14连接固定,同时,将相邻的支撑件24上的支撑件腹板2402通过第四腹板联接板31相互连接,并利用腹板连接螺栓15连接固定。为提高相邻支撑件24之间的连接强度,增强其抗拉、抗弯强度,可以在相邻的支撑件24上的支撑件翼板2401的内侧增加设置第四加强板30,所述第四加强板30搭接在相邻的支撑件翼板2401之间且与第四翼板联接板29相对,第四加强板30与第四翼板联接板29共同夹持相邻的支撑件翼板2401,并通过翼板连接螺栓14连接固定,如图13所示。
本主控楼建筑内设置钢结构楼梯一部,如图9、图15所示,主控楼内的楼梯设置在主构架的D轴平面上的主构架框柱1与E轴平面上的主构架框柱1之间,其主体结构为全钢制件,主要包括楼梯立柱2、楼梯横梁25以及楼梯过渡梁32和楼梯主体33,在梯步踏面预留建筑层,便于装修踏步面层贴砖,增加楼梯耐用性及降低噪音。所述楼梯立柱2如图2所示,包括两块楼梯立柱翼板201和一块楼梯立柱腹板202,且两块楼梯立柱翼板201分别焊接固定在楼梯立柱腹板202的相对两侧,使得楼梯立柱2成为一个H形柱,以保证楼梯立柱2具有足够的抗弯、抗压强度。所述楼梯立柱2的安装如图18所示,先在安装基础6上埋设钢制的预埋连接件8,将楼梯立柱2吊装直立,并将其底部安装端与预埋连接件8焊接固定,为增强楼梯立柱2安装之后的稳固性,在环楼梯立柱2安装端焊接固定若干直角梯形板状的第一加强板9,所述第一加强板9的两条直角边分别与楼梯立柱2、预埋连接件8焊接固定,最后,在楼梯立柱2安装端用625细石砼环楼梯立柱2浇筑矩形保护帽4,以进一步提高楼梯立柱2的安装稳固性,增强其抗震性能。
所述主控楼同一层高上的主构架框梁10、次梁11上安装组合楼板,所述组合楼板的构造如图19所示,主要包括波纹状的钢制压型板34和混凝土层36,所述压型板34通过剪力钉35与主构架框梁10、次梁11连接固定,在压型板34上浇筑混凝土形成混凝土层36。采用这种组合楼板可以增强建筑隔音、保温性能,而且,相比于普通建筑板材构件,波纹状的压型板34具有更高的抗弯强度和抗变形能力,而且加工容易、安装方便,能够很好地满足主控楼的整体抗震性能要求,并提高主控楼的施工效率。
所述主控楼的建筑外墙板分内、外两层,外侧采用岩棉夹芯复合压型钢板,由于岩棉的导热系数λ达0.043W/m2K,因此,这种岩棉夹芯板具有超过1000℃的耐火能力。内侧采用单层防火石膏板,中间墙檩空隙处也满填岩棉。内(隔)墙板采用双面双层轻钢龙骨防火石膏板,在轻钢龙骨的空隙处也满填岩棉,从而使主控楼具有良好的保温隔热性能,其防火性能优异。
综上所述,本实用新型的主控楼主体结构采用钢框架结构,除组合楼板需要现场浇筑面层混凝土之外,其他构件几乎全部可以采用预制装配式构件,其中的主构架框柱1、主构架框梁10、次梁11分别为H形柱、H形梁,使得主构架框柱1、主构架框梁10和次梁11均可以很容易地实现建筑部件的工厂化焊接加工,在加工成为成品预制件之后再运输至现场,现场作业人员只需要利用连接螺栓进行拼接安装,极大地减少了现场高空焊接操作,采用这种全装配式主构架结构改变了建筑构件现场制作的传统施工方式,大幅提高了主控楼的抗震性能和施工效率,其抗震设防烈度可达8度,而且,还极大节省了现场施工人力,有效降低了现场施工人员的劳动强度,有利于加快主控楼的施工建设进度。
对于建设在高海拔、高地震烈度地区的500kV变电站主控楼而言,除了主控楼的上述主构架需要考虑防震、抗震性能之外,当发生地震等剧烈震动时,主控楼的墙体也可能在地震等剧烈震动中造成二次灾害。因此,墙体本身的抗震性能也对主控楼的抗震性能和使用安全性具有极其重要的影响。如图20所示,所述墙体39为砌体墙体,采用MU10预制混凝土实心砖,并以M10水泥砂浆砌筑。在墙体39上设置若干构造柱37,所述构造柱37为凹凸相间的波纹状柱体,并与墙体39相互咬合拉接。对于直线墙体而言,所述构造柱37的施工方式如下:在墙体39施工构筑过程中,先按照构造柱37的形状预留出凹凸相间的波纹状浇筑空间,再用相对而立的两块辅助夹板夹持住已经建造好的墙体39,从而在墙体39上形成一个与构造柱37形状相同的预制空腔,向该预制空腔内浇筑一定量的混凝土,直至填满预制空腔。待混凝土凝固成型后,撤掉辅助夹板,构造柱37即成型并与墙体39相互咬合拉接。为提高构造柱37本身的机械强度和抗裂性能,在浇筑混凝土之前,可以在构造柱37的预制空腔内放入方形的全钢制件构造柱龙骨架41,所述构造柱龙骨架41由若干方形钢制固定环套接在四根钢制主梁上并与主梁相互焊接固定,且四根钢制主梁分别位于方形固定环的四角,如图22所示。对于拐角墙体处的构造柱37,其形状、施工方式可以参照上述直线墙体实施。采用这种施工方法可以增加构造柱37与墙体39之间的接触面积,提高构造柱37与墙体39之间的拉接强度,有利于增强主控楼墙体整体的抗震性能,并且作业容易,施工效率高,工程造价低,有利于加快工程进度和节省建设成本。
为了进一步提高主控楼墙体整体的抗震性能,如图21所示,可以在墙体39内设置若干条相互平行的钢制拉筋40,所述拉筋40沿墙体39全长贯通,其一端位于墙体39内部,另一端为拉接端且外露于墙体39,拉筋40的拉接端与主构架框柱1固定连接。对于直线型墙体39,如图24所示,处于墙体39同一高度上的拉筋40可能分为若干段,相邻的两段拉筋40之间首尾焊接固定;并且,在墙体39的同一拉接点处,与主构架框柱1上的同一主构架框柱翼板101焊接固定的拉筋40设置两条,其自由端的弯折方向相反。对于拐角型墙体39,如图25所示,处于墙体39同一高度上的拉筋40设置四条,位于横向墙体39中的两条拉筋40的一端均与主构架框柱1上的同一主构架框柱翼板101焊接固定,其自由端的弯折方向则相反;位于纵向墙体39中的两条拉筋40的一端分别与主构架框柱1上的两个主构架框柱翼板101焊接固定。为了增强拉筋40与墙体39之间的拉接强度,拉筋40自由端还可以弯折呈钩状,如图25所示。拉筋40的设置方法是:在墙体39施工过程中,按照墙体39的总高度划分拉筋40的安装高度,当墙体39施工到指定高度时,即在墙体39指定高度端面上放置拉筋40,然后继续进行墙体39的施工,这样就使得拉筋40很好地被固结在墙体39内,增强了拉筋40与墙体39之间的拉接强度,有利于提高墙体39的抗震性能,而且使得墙体39结构更加简单、紧凑,施工成本低。当墙体39施工到指定的设计高度后,还可以在墙体39顶部端面增加连接压顶圈梁38,如图20所示,压顶圈梁38的重力作用可以对墙体39起到一定的加固作用,有利于进一步提高墙体39的抗震性能。为了增强压顶圈梁38的机械强度和抗裂性能,在压顶圈梁38中还可以增加设置方形的全钢制件压顶圈梁龙骨架42,所述压顶圈梁龙骨架42由若干方形钢制固定环套接在四根钢制主梁上并与主梁相互焊接固定,且四根钢制主梁分别位于方形固定环的四角,如图23所示。在墙体39的墙身还可以设置采用1∶2水泥砂浆掺5%防水剂做成的防潮层,以提高墙体39的防水、抗潮性能。
考虑到高海拔地区自然环境恶劣,风力强劲,昼夜温差大,空气湿度较大,如果主控楼的屋面防水、保温性能差,也会影响到主控楼的正常使用及主控楼内部的电气设备的正常运行。为此,可以构筑如图26所示的一种保温、防水性能均可靠的屋面结构,具体而言,所述的保温、防水型屋面的主体结构从底部到顶部依次是:组合楼板43、隔热层45、第一防水层47、第二防水层49和保护层50,所述组合楼板43的具体构造如图28所示,主要包括波纹状的钢制压型板34和混凝土层36,所述混凝土层36与压型板34固接,所述压型板34通过剪力钉35与主构架框梁10、次梁11连接固定,在压型板34上浇筑混凝土形成混凝土层36。楼板采用组合楼板增强建筑隔音、保温性能;由于组合楼板43可能因热胀冷缩或者地震等剧烈震动而发生严重变形,从而危及主控楼的整体安全。为了提高组合楼板43的抗变形性能,在向压型板34内浇筑混凝土的过程中,可以在混凝土层36中增加设置两层网状的组合楼板龙骨架51,所述的组合楼板龙骨架51是全钢制件,由若干横向钢梁与若干纵向钢梁相互焊接固定而成网状结构。
如图26所示,在组合楼板43顶端利用1∶2.5水泥砂浆找平,形成第一找平层44;在第一找平层44顶端铺设聚苯乙烯保温隔热板,形成隔热层45;在隔热层45顶端利用1∶3水泥砂浆找平,形成第二找平层46,并在所述第二找平层46上设置间距为2-3m、缝宽为15-25mm的若干分隔缝,第二找平层46在分隔缝处断开,将硅酮建筑密封膏搓成圆条后,再嵌入到分隔缝内。在第二找平层46顶端刷沥青冷底子油二道之后,再在沥青冷底子油层上铺设SBS改性沥青,然后在SBS改性沥青层上刷氯丁橡胶沥青胶粘剂两道,形成第一防水层47。在第一防水层47顶端利用1∶3水泥砂浆找平,形成第三找平层48。接着,在第三找平层48顶端铺设SBS改性沥青,再在SBS改性沥青层上刷氯丁橡胶沥青胶粘剂两道,形成第二防水层49。在第二防水层49顶端刷沥青玛蹄脂一道,形成隔离层,以增强屋面的防水性能。最后,在该隔离层顶端利用1∶2.5水泥砂浆浇筑找平,形成保护层50。由于保护层50裸露在自然环境中,其受环境温度、湿度的影响比其他各层更大,为了防止保护层50因热胀冷缩或者地震等剧烈震动而发生严重变形,如图27所示,可以在保护层50上设置若干纵向平行分布、横向平行分布的分格缝52,所述的纵向平行分布或者横向平行分布的分格缝52的间距小于或者等于1.0m,缝宽为25-35mm,将硅酮建筑密封膏搓成圆条后嵌填到分格缝52中,这样既能起到缓冲保护层50因热胀冷缩或者地震等剧烈震动所产生的变形,还能起到一定的防水作用,进一步提高屋面的防水性能。另外,由于屋面结构中的第一找平层44、第二找平层46、第三找平层48和保护层50均是采用水泥砂浆浇筑找平,既可保证屋面结构的整体刚度,增强屋面的抗震、防水、保温性能,而且施工效率高,实施成本低。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,应当指出的是,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高海拔、高烈度震区500kV变电站全装配式主控楼,其特征在于:所述主控楼的主构架结构包括若干主构架框柱(1)、若干主构架框梁(10)和若干次梁(11),在主构架框柱(1)的同一层高平面上,由所述的若干主构架框梁(10)划分为若干方形格,在每一个所述方形格中,横向相邻的两个主构架框柱(1)之间、纵向相邻的两个主构架框柱(1)之间分别固定连接主构架框梁(10),在相对的两个主构架框梁(10)之间固定连接次梁(11),且单个主构架框柱(1)由两块主构架框柱翼板(101)与一块主构架框柱腹板(102)固定连接成H形柱,单个主构架框梁(10)由两块主构架框梁翼板(1001)与一块主构架框梁腹板(1002)固定连接成H形梁,单个次梁(11)由两块次梁翼板(1101)与一块次梁腹板(1102)固定连接成H形梁。
2.根据权利要求1所述的高海拔、高烈度震区500kV变电站全装配式主控楼,其特征在于:所述的单个主构架框柱(1)中,两块主构架框柱翼板(101)之间至少固定连接一个第二柱梁承接件(17),在至少一块主构架框柱翼板(101)上固定连接第一柱梁承接件(12),所述第一柱梁承接件(12)、第二柱梁承接件(17)分别与主构架框梁(10)连接固定。
3.根据权利要求2所述的高海拔、高烈度震区500kV变电站全装配式主控楼,其特征在于:所述的第一柱梁承接件(12)包括两块第一柱梁承接件翼板(1201)和一块第一柱梁承接件腹板(1202),所述第一柱梁承接件翼板(1201)分别固定连接在第一柱梁承接件腹板(1202)的相对两侧,且第一柱梁承接件翼板(1201)与与之连接的主构架框梁(10)中的主构架框梁翼板(1001)之间通过第一翼板联接板(13)相互连接固定。
4.根据权利要求3所述的高海拔、高烈度震区500kV变电站全装配式主控楼,其特征在于:所述的第一柱梁承接件腹板(1202)与与之连接的主构架框梁(10)中的主构架框梁腹板(1002)之间通过第一腹板联接板(16)相互连接固定。
5.根据权利要求2所述的高海拔、高烈度震区500kV变电站全装配式主控楼,其特征在于:所述的第二柱梁承接件(17)包括两块第二柱梁承接件翼板(1701)和一块第二柱梁承接件腹板(1702),所述第二柱梁承接件翼板(1701)分别固定连接在第二柱梁承接件腹板(1702)的相对两侧,且第二柱梁承接件翼板(1701)与与之连接的主构架框梁(10)中的主构架框梁翼板(1001)之间通过第二翼板联接板(18)相互连接固定。
6.根据权利要求5所述的高海拔、高烈度震区500kV变电站全装配式主控楼,其特征在于:所述的第二柱梁承接件腹板(1702)与与之连接的主构架框梁(10)中的主构架框梁腹板(1002)之间通过第二腹板联接板(19)相互连接固定。
7.根据权利要求1所述的高海拔、高烈度震区500kV变电站全装配式主控楼,其特征在于:所述主构架框梁(10)与次梁(11)相互连接节点中,主构架框梁(10)中的两块主构架框梁翼板(1001)之间固定连接安装连接件(23),所述安装连接件(23)与次梁(11)中的次梁腹板(1102)相互连接固定。
8.根据权利要求1-7任一项所述的高海拔、高烈度震区500kV变电站全装配式主控楼,其特征在于:还包括若干支撑件(24),所述支撑件(24)两端分别与处于同一平面上的主构架框柱(1)、主构架框梁(10)相互连接固定。
9.根据权利要求8所述的高海拔、高烈度震区500kV变电站全装配式主控楼,其特征在于:所述支撑件(24)包括两块支撑件翼板(2401)和一块支撑件腹板(2402),所述支撑件翼板(2401)分别固定连接在支撑件腹板(2402)的相对两侧。
10.根据权利要求8所述的高海拔、高烈度震区500kV变电站全装配式主控楼,其特征在于:还包括加强筋板(3),所述加强筋板(3)固定连接在处于所述主控楼底部的主构架框柱(1)安装部上。
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