钢结构变电构架设计
(完整word版)变电构架设计手册摘录
我国钢材的质量也在稳步提高，同时其市场价格也趋于合理，因此，近年来，在220kv及以上等级的变电站构架结构中，采用钢结构的越来越多了，采用混凝土结构的越来越少了，采用非预应力的越来越多了，采用预应力的越来越少了。
一、变电站构架结构，按材料分：分为钢结构和混凝土结构。
按结构形式分：对柱有格构式、A字柱及打拉线等形式，对梁有格构式和非格构式。
二、变电站构架的特点变电构架的受力主要以受水平荷载为主，承受的主要水平荷载是导线及地线的张力，其次是风力。
导线张力的大小与导线的档距、弧垂、导线自重、覆冰厚度、引下线重量和安装导线检修上人等有关，导线弧垂又随温度的变化而变化，因此，导线型号和档距虽然相同，在不同气象条件下导线张力也是不同的。
同时各种不利因素也不一定同时出现，如最大覆冰或最大风速的时候一般也不会有人到导线上去检修。
根据电气要求，不同的电压等级要求带电的导线对地面和其他构筑物保持一定的距离，因此构架特点是柱高而断面细小，属于大柔度结构。
三、钢结构防腐处理1、对于变电站钢结构的防腐处理有其特殊性，因为其上的设备、导线往往带有高压电，维修困难，为了延长钢结构的围护周期，减少因停电维修带来的损失，往往采用较为可靠地防腐处理方式。
例如：热浸（jin）镀锌、喷涂锌、镀铝、喷涂铝等，在腐蚀比较严重的地方，还在其表面增加封闭防腐涂料。
2、镀件厚度小于5mm时，锌附着量应不低于460g/m2，即厚度应不低于65um，（微米是长度单位，符号：μm，读作[miu]。
1微米相当于1米的一百万分之一）；镀件厚度等于或大于5mm时，锌附着量应不低于610g/m2，即厚度应不低于86um，附着的牢固程度应满足相应的规范要求。
3、钢柱脚埋入地下部分，应以C20级混凝土包裹（厚度不小于50mm）并应高出地面120-150mm。
四、构架梁预起拱1、在设计大跨度的构架梁时，往往计算出的挠度比较大，为了达到标1-2的要求，需要加大梁的刚度，这样会增加结构的材料用量，在工程实践中，较为通长做法是对梁采用预起拱。
对变电站建筑框架结构及钢结构节点设计的探究思考
对变电站建筑框架结构及钢结构节点设计的探究思考摘要：主控楼、配电楼和构支架等是变电站建筑中的主要组成部分，在我国大部分地区水泥杆的构支架已经逐步被钢管杆取代，钢筋混凝土框架结构代替了砖混结构的变电站建筑，使得变电站的安全性大大提高。
随着我国变电站框架结构设计的标准化，必须要把握变电站建筑框架结构的设计，了解钢结构节点的设计情况，这样才能优化变电站建筑的结构设计情况。
关键词：变电站；建筑框架结构；钢结构；节点；设计电能通过高电压进行传输可有效降低电能损耗，高压变电站是电力系统供配电的重要场所。
变电站组装电气设备安装的结构设计至关重要，是能否满足电力系统的安全运行、保证用户安全用电需求的重要环节。
一、变电站建筑框架结构设计（一）基础设计天然基础设计可以应用柱下条形基础，尤其是的柱下扩展基础地基土比较松软的情况，或有效防止地基不均匀沉降。
节点处的基础宽度要适当增加，对于柱下节点处基础底面积重复使用的情况，条形基础下方的垫层可以运用C20混凝土铺设100mm，这样基础浇筑混凝土的质量才可以达到设计要求[1]。
如果地基土基础埋深超过3m，承载力比较差，可以建设地下室并通过筏板或桩筏基础来提升地基承载力，这样不容易发生地基不均匀沉降的现象。
在设计筏板基础时，要保证地基土承载力满足设计要求，通过适当扩大建筑四周的地下室筏板，保证其上部荷载可以均匀分摊。
如果筏板长度或面筋较大，可以设置后浇带，在筏板的凝土浇筑60天后进行封堵。
进行山区建设时，要及时评价场区的工程地质和水文地质。
选建建设场地要慎重，排除对建筑物有潜在威胁或直接危害的滑坡、泥石流、崩塌、岩溶、土洞等强烈发育地段。
（二）平面结构设计在高度方向楼板可以将建筑物分隔为若干层，保证其受力上为墙、柱水平方向提供支撑和联系杆件，这样墙柱才更加稳定，可以承受水平方向传来的荷载，传给墙、柱和基础。
配置板筋要选择二级钢筋或三级钢筋，这样才能够满足其大跨度或重荷载板的受力需求，而且此类钢筋的刚度大，施工过程支座面筋不易被踩趴，可以保证面筋的受力充足。
8-变电构架分析与设计
8. 变电构架分析与设计8.1 概要(编号修改，下同)该例题通过一个常见的多跨变电构架模型，介绍了使用midas Gen 建立该类钢结构模型的大体步骤和关键部位的模拟方法，演示建模过程思路、空间风荷载自动施加、刚性连接等功能的使用技巧和方法，并对钢结构设计部分，参数定义注意事项做了简要说明。
例题的步骤如下：1.变电构架资料及计算简图2.建立几何模型3.添加约束条件4.添加荷载5.分析及添加荷载组合6.查看内力7.设计要点8.1.1变电构架资料及计算简图（数据仅供参考）某四榀变电构架，单榀构架两侧设置避雷针和端桩。
结构模型及尺寸如图1-图3所示。
考虑风荷载、地震荷载及导线站内和出线张力影响。
地震分组：2组，烈度：8度（0.2g）、场地：3类场地。
图1 四榀构架三维图变电构架分析与设计图2 单榀构架正立面图图3 单榀构架正立面杆件示意图本例题，具体参数如下：（1）材料：Q235 ；（2）杆件规格：弦杆-P152X9 桁架水平横杆-L75X6 桁架水平支撑-L75X6 竖向斜杆：L80X7 竖向端部杆：L90X8 竖向端部斜杆：L125X8竖向竖杆：L90X8 架构柱：P400X8 端柱：P400X8柱水平支撑：L125X10 地线柱：P400X10 避雷针一段：P180X5 避雷针二段：P50X38.1.2建立几何模型此类模型在Gen中建模时思路非常重要，一个好的建模思路，能达到事半功倍的效果。
充分了解模型特点，利用建模助手、复制移动、镜像功能便捷建模。
可以先建立一榀构架，再利用建好的一榀构架去镜像和复制出整体模型，主要步骤如下：1)建立材料和截面变电构架分析与设计Gen中可以定义常规的角钢、工字型钢和钢管等一般截面类型，也可以考虑SRC和钢管混凝土等截面类型，还可以自定义任意截面类型，包括变电构架常见的格构式截面等。
主菜单选择特性->材料->材料特性值特性->截面->截面特性值材料号：1，名称：Q235，规范GB12（s），数据库：Q235，材料类型：各向同性截面数据：具体定义见图4。
二、变电构架设计一般规定-国核大学
一、变电构架综述
1、变电构架概述 变电构架是变电站特别是高电压等级变电站土
建设计中最为重要的内容，承担着电气电缆挂线的 重要作用。500kV及以上变电构架安全等级为一级。
一、变电构架综述
2、变电构架结构型式 变电构架主要有以下几种型式：
1）环形截面钢筋混凝土构架 2）薄壁离心钢管混凝土构架 3）普通钢管人字柱结构 4）高强度多边形钢管结构 5）格构式角钢（钢管）结构
一、变电构架综述 1）环形截面钢筋混凝土构架
环形截面钢筋混凝土构架人字柱采用钢筋混凝土结 构，梁采用三角形角钢格构式结构，在电压等级较低， 荷载不大，使用年限要求不高的变电站中使用，主要特 点是一次性投资较低；但混凝土易产生裂缝、老化，从 而引起钢筋锈蚀。现我省变电站新建工程已不在应用。
一、变电构架综述 2）薄壁离心钢管混凝土环形杆构架
（2） 钢管结构柱或格构式钢结构压弯构件的 长细比不宜超过下列数值:
钢管结构柱 150; 格构式钢柱 120; 全联合构架联系梁 120. （3） 钢筋混凝土环形杆、离心钢管混凝土 和实心钢管混凝土受压柱的长细比不宜超过180。
二、变电构架设计一般规定
2、 计算长度
柱角为铰接人字柱压杆计算长度系数
二、变电构架设计一般规定
a.平面内
b.平面外无端撑 c.平面外有端撑
2.1 人字柱计算简图
二、变电构架设计一般规定
4、 侧向带端撑，并在平面内设有水平横杆 的人字柱，当横杆与主柱的连接为刚性时，在平 面内可按图2.2(a)所示的多层刚架进行内力分析； 平面外的受压柱可按图2.2(b)所示的一端固定，一 端简支，中间具有弹性支承柱分析。当横杆与主 柱的连接为铰接时，则可按图2.2(c)、图2. 2(d)所 示计算简图进行平面内和平面外的内力分析。 ������
变电构架设计手册摘录
我国钢材的质量也在稳步提高，同时其市场价格也趋于合理，因此，近年来，在220kv及以上等级的变电站构架结构中，采用钢结构的越来越多了，采用混凝土结构的越来越少了，采用非预应力的越来越多了，采用预应力的越来越少了。
一、变电站构架结构，按材料分：分为钢结构和混凝土结构。
按结构形式分：对柱有格构式、A字柱及打拉线等形式，对梁有格构式和非格构式。
二、变电站构架的特点变电构架的受力主要以受水平荷载为主，承受的主要水平荷载是导线及地线的张力，其次是风力。
导线张力的大小与导线的档距、弧垂、导线自重、覆冰厚度、引下线重量和安装导线检修上人等有关，导线弧垂又随温度的变化而变化，因此，导线型号和档距虽然相同，在不同气象条件下导线张力也是不同的。
同时各种不利因素也不一定同时出现，如最大覆冰或最大风速的时候一般也不会有人到导线上去检修。
根据电气要求，不同的电压等级要求带电的导线对地面和其他构筑物保持一定的距离，因此构架特点是柱高而断面细小，属于大柔度结构。
三、钢结构防腐处理1、对于变电站钢结构的防腐处理有其特殊性，因为其上的设备、导线往往带有高压电，维修困难，为了延长钢结构的围护周期，减少因停电维修带来的损失，往往采用较为可靠地防腐处理方式。
例如：热浸（jin）镀锌、喷涂锌、镀铝、喷涂铝等，在腐蚀比较严重的地方，还在其表面增加封闭防腐涂料。
2、镀件厚度小于5mm时，锌附着量应不低于460g/m2，即厚度应不低于65um，（微米是长度单位，符号：μm，读作[miu]。
1微米相当于1米的一百万分之一）；镀件厚度等于或大于5mm时，锌附着量应不低于610g/m2，即厚度应不低于86um，附着的牢固程度应满足相应的规范要求。
3、钢柱脚埋入地下部分，应以C20级混凝土包裹（厚度不小于50mm）并应高出地面120-150mm。
四、构架梁预起拱1、在设计大跨度的构架梁时，往往计算出的挠度比较大，为了达到标1-2的要求，需要加大梁的刚度，这样会增加结构的材料用量，在工程实践中，较为通长做法是对梁采用预起拱。
变电构架设计手册
变电构架设计手册变电构架设计手册是变电所及配电站设计中非常重要的参考文献，它对变电构架的设计、安装和维护提供了详细的指导和要求。
下面是一些常见的变电构架设计手册的相关参考内容：1. 变电构架的概述：包括变电构架的定义、分类、使用范围等基本信息。
2. 设计原则与要求：详细阐述变电构架的设计原则、安装要求和维护要求，包括安全可靠性、运行稳定性、经济性等。
3. 构件的选择与参数：介绍变电构架所用的主要构件的类型、材料、规格和参数。
例如，变电构架的主要构件包括桥架、走线槽、电缆梯架等。
4. 构件的布置与安装：详细描述变电构架各个构件的布置和安装方法，包括支架的间距、高度和安装方式等。
5. 引下线与支架的接地：阐述变电构架的接地要求和方法，确保变电构架的安全性和可靠性。
6. 电缆安装与标识：讲解电缆线路的安装要求、标识方法，确保电缆线路的顺利敷设以及便于维护。
7. 防护和防火措施：介绍变电构架的防护和防火措施，确保变电构架及其附件的安全和可靠性。
8. 环境要求：阐述变电构架在不同环境条件下的要求，包括温度、湿度、腐蚀等。
9. 检测与检验：介绍变电构架的检测和检验方法，确保变电构架的质量达到标准要求。
10. 变电构架的维护与管理：详细描述变电构架的日常维护工作和管理要求，包括定期巡检、防腐处理、清洁、记录等。
11. 变电构架的更新与改造：讲解变电构架更新和改造的方法和要求，确保变电构架的可持续发展和适应新需求。
12. 典型设计示例：提供一些典型变电构架设计示例，以供参考。
综上所述，变电构架设计手册是变电站设计中必备的参考文献之一。
通过仔细研读设计手册，设计人员可以根据手册中提供的设计原则、安装要求和维护要求，合理设计变电构架，确保变电站的安全运行和可靠性。
110kV 变电站钢结构建筑设计技术
总621期第10期2017年10月河南科技Henan Science and Technology110kV变电站钢结构建筑设计技术探讨池翔（国网宁德供电公司，福建宁德352100）摘要：传统变电站建筑大多采用钢筋混凝土框架结构，这种结构施工周期长，耗费材料多，且施工过程污染环境，不符合当前建设资源节约型社会的要求。
本文探讨了110kV变电站钢结构建筑设计技术，以期为我国变电站建设提供借鉴。
关键词：变电站；钢结构；建筑设计技术中图分类号：TM63文献标识码：A文章编号：1003-5168（2017）10-0102-02 Discussion on Design Technology of Steel StructureBuilding for110kV SubstationChi Xiang（State Grid Ningde Power Supply Company，Ningde Fujian352100）Abstract:Most of the traditional substation building with reinforced concrete frame structure,the structure of long construction period,material consumption,environmental pollution and construction process,does not meet the current requirements of building a resource-saving society.This paper discussed the design technology of steel structure construction for110kV substations in order to provide reference for substation construction in our country.Keywords:substation；steel structure；architectural design technology传统的变电站建筑多是采用钢筋混凝土结构。
变电站钢构架安装施工方案
变电站钢构架安装施工方案1. 引言变电站作为电力系统的重要组成部分，起着电能传输、变压、配电等功能。
其中，钢构架作为变电站的重要结构材料，承担着支撑设备和设施的重要作用。
本文将介绍变电站钢构架安装施工方案，包括施工准备、安装流程、安全注意事项等内容。
2. 施工准备在进行钢构架安装施工前，需要进行一系列的准备工作，以确保施工顺利进行。
2.1 材料准备首先，需要准备好所需的钢构架材料，包括钢梁、钢柱、连接件等。
材料的选择应符合相关标准和规范，并经过质量检验。
2.2 设备准备除了材料外，还需要准备相应的施工设备，如吊车、起重机、焊接设备等。
设备应经过检验，确保其正常运行。
2.3 人员准备在施工前，需要组织专业施工人员进行培训，使其了解安全操作规程和施工流程。
同时，要确保施工人员持有相应的操作证书。
2.4 施工计划制定根据工程需求和施工周期，制定详细的施工计划。
计划应包括施工任务、工期安排、人员调度等内容，以确保施工进度和质量。
3. 安装流程在进行钢构架的安装施工时，需要按照一定的流程进行，以确保施工质量。
在开始安装钢构架之前，需要对基础进行处理。
首先，清理基础并确保其平整。
然后，根据设计要求进行基础定位和标记。
3.2 主体安装在基础处理完成后，可以开始进行主体钢构架的安装。
根据设计图纸和施工计划，按照序列进行吊装和连接。
安装时应注意材料的规格、型号和位置，确保精确安装。
3.3 次要构件安装主体钢构架安装后，可以进行次要构件的安装，如平台、楼梯等。
安装时应注意连接稳固性和安全性，确保构件能够正常使用。
在安装完成后，需要对钢构架进行焊接处理。
焊接前，应对焊接材料进行质量检验，确保焊接质量。
在焊接过程中，要注意操作规范，确保焊接牢固。
4. 安全注意事项在变电站钢构架安装施工过程中，需要特别注意安全事项，以确保施工人员和周围环境的安全。
4.1 安全防护施工时要做好安全防护措施，包括佩戴安全帽、安全鞋等个人防护用品，设置警示标志，确保施工区域的安全。
变电站建筑钢框架结构及节点设计探讨
206信息技术与机电化工1.工程概况本次建设项目名称为漳州海园220kV 输变电工程，在站址选择上，由于漳州地区相关电网规划以及古雷石化产业区远景负荷预测成果，在整个电网的拟布置上，共用变电站点已经达到了3个，规格为220kV。
截止到目前，古雷半岛上已经设置了220kV 油田变位，地点在古雷半岛的中南部，由于该地区的石化产业区绝大多数位于产业区中部，在实际变电站建设上，需要以电网情况、负荷发展趋势等结合在一起，以此来满足北部和中下游地区的电力供应需求。
2.变电站建筑钢框架结构2.1基础设计如果柱下扩展基础宽度较宽，规格在4m 以上，或者地基打造不均匀，需要使用柱下条基，并考虑节点处各种不利因素，将基础适当加宽。
另外，在混凝土基础打造上，可以添加垫层，如果涉及到防水层设计，设计人员还应该将防水层厚度考虑其中。
如果建筑地段所处位置较好，基础埋深将会高于3m，业主应建议甲方在施工时进行地下室建设。
该项工程底板应满足承载力要求，不必进行外伸操作，这样可以为防水设计提供便利条件。
为了保证效果，人们可以在每隔30m 到40m 位置处设计一个后浇带，两个月之后，可以使用微膨胀混凝土进行全面浇筑[1]。
2.2结构平面设计站在现浇板配筋角度来说，所使用的材料以二级钢为主，受力钢筋直径不得低于12，而且除了吊钩之外，不能应用一级钢。
钢筋间距设计也具备一定要求，间距不能大于200。
如果板上部钢筋之间的跨度低于2m，工作人员可以不需要采用断开操作，而且该种情况也能证明钢筋的排列方式为双向双排模式。
除此之外，板上下钢筋间距应该保持相等状态，在直径上也可以保持不同，但在钢筋直径类型上，应该保持一定的统一性。
2.3楼梯设计具体楼梯断板计算方式如下：当休息平台板厚度处于90左右时，楼段板厚度集中在120左右，处于此种情况时，梯段板跨度不会高于4m，计算系数保持在1/10，上下配筋操作处于相同状态下；另一种情况是休息平台板厚度为90左右，梯段板厚度范围为160到200，此时的梯段跨度能够保持在6m 左右，其计算系数应为1/8。
变电构架结构设计概述及优化
变电构架结构设计概述及优化摘要：我国经济建设中，大量的能源消耗对基础建设提出了更高要求，而电能的大量输送显得更为迫切。
变电站构架作为电力能源传输的基本通道，是电力产业传输的重要支柱。
作为既要承受自重、风荷载、地震作用等基本荷载，又要承受裹冰荷载以及导(地)线荷载等特殊荷载的高耸结构，安全可靠的结构设计、合理的传力途径、反复调整出最优方案成为变电站构架的结构设计重点。
关键词；变电站；构架；结构优化1 变电站构架的结构选型1.1 材料及截面的选取为实现国家电力工程所倡导的“两型三新一化”理念，变电架构的结构设计应积极考虑在通用设计基础上采用“新材料、新技术、新工艺”，在确保结构安全前提下，减少占地面积，降低建造成本。
变电站构架结构按材料分主要有混凝土结构和钢结构2类，混凝土变电站构架主要应用在220k V以下等级的变电站中;220 k V及以上等级的变电站构架多采用钢结构;而500 k V及以上的交直流工程中则均采用钢结构构架[1]。
由于钢结构强度高、自重轻、抗震性能好、加工方便、速度快，比起混凝土结构更加节能环保，故得到了广泛应用[2]。
1.2 空间结构形式的选取合理的空间体系往往可以得到传力简洁、受力合理、更为经济的结构，而变电构架的结构设计原则就是遵循现行国家规范、规程的前提下，进一步深化完善通用的基础设计，使设计更为优化。
变电构架结构形式主要有焊接普通钢管人字柱结构、格构式角钢(钢管)塔架结构、高强度钢管梁柱结构、型钢结构、薄壁离心钢管混凝土结构、钢管混凝土结构、环形截面钢筋混凝土杆结构、预应力环形截面钢筋混凝土杆结构、打拉线结构[3]。
在这几种结构中，焊接普通钢管人字柱结构，加工工艺较其他结构形式构架更为成熟，运输及安装均相对方便，是我国220 k V及以上的变电站工程中得到应用最广泛的结构形式。
a.焊接钢管人字柱结构:此构架结构为由钢管焊接成人字形柱，横梁多采用格构式三角桁架与梁铰接相连。
某钢管格构式变电构架结构体系的确定
某钢管格构式变电构架结构体系的确定摘要：变电站配电装置的构架是变电站的重要组成部分，其设计方案直接关系到变电站的建设投资和安全运行。
由于本站电压等级较高，构架高度、跨度及导线张力荷载都比较大。
结合本工程配电装置的推荐布置方案，本文运用空间计算手段，经过多方案比较，优化结构受力体系，选择合适的构架型式，达到结构安全、经济合理、降低工程造价的目的。
关键词：变电构架；钢管格构式；结构体系一、梁柱断面的确定构架柱根开尺寸对用钢量有一定影响。
根开大,弦杆构件受力较小,斜材构件尺寸很大程度上依据构造要求而定,使得腹杆构件强度不能充分发挥,材料较浪费；根开过小，在构架柱根开尺寸一定的情况下,只能靠增加弦杆断面来增加刚度,因此弦杆规格较大,不但增加了用钢量,构架柱变形相对较大且外形也不美观。
（1）节间长度的确定确定节间长度时主要考虑主材的长细比和腹杆的支撑角度。
长细比按《变电所建筑结构设计技术规定》执行；腹材的理想支撑角度为45°，考虑到实际情况，《钢结构设计规范》建议控制支撑角度在30°～60°之间，超出这个范围的支撑体系对结构的整体稳定是不利的。
因此，在规划节间长度时应充分考虑腹材的支撑角度在合理范围之内。
（2）梁、柱断面的选择根据电气专业所提资料，确定出线梁、柱断面时，在保证安全的前提下，综合考虑用钢量、占地面积等方面，最终确定以9m作为本工程出线构架柱计算依据。
对构架柱底部横向根开尺寸分别取3m、4m、4.5m、5m进行建模，梁断面取矩形截面4.0m×4.0m计算，对比结果列于下表。
表1 单跨模型格构式柱不同断面用钢量表（根开9m）通过上表对比可见，柱侧宽在从3m到4m之间变化时用钢量差别较大，而在4m～5 m之间时，构架用钢量差别较小。
因此，取柱侧宽为4m较为合适。
在确定柱侧面宽度的情况下，对柱纵向根开进行反算，分别取挂线点高度的1/6～1/4选取代表值建模，计算结果列于下表。
变电站钢构架结构建模计算及分析
变电站钢构架结构建模计算及分析摘要采用软件STAAD/CHINA 2005建立500kV久隆变电所钢构架的三维模型,分析构架的受力情况和各种工况下荷载的计算方法,采用后处理软件SSDD 2005对构架进行强度、刚度及稳定性检验,计算结果显示构架结构强度和变形均满足规范要求。
关键词空间结构计算;终端构架;中间构架;转角构架钢结构在变电站整体结构中占有很大的比例,与混凝土相比,具有较高的强度和韧性,性能稳定,适合批量生产,是目前应用最广泛的材料之一。
由美国REI公司开发的STAAD/CHINA系列空间结构计算和设计软件可对变电站钢构架进行建模计算和分析。
与平面计算相比,空间结构计算能更接近实际受力情况,可靠度更高,所得结果也更精确。
本文以500kV久隆变电所为例,依据《变电所建筑结构设计技术规定》(NDGJ96-92)和《钢结构设计规范》(GB50017-2003),利用软件STAAD/CHINA 2005对500kV钢构架进行设计计算。
1 建立空间模型1.1 构架分类根据构架的布置情况分为三类:终端构架、中间构架和转角构架。
对于同类构架,根据荷载情况计算受力最大的构架。
利用软件STAAD/CHUNA 2005建立三类构件的三维模型,见图1和图2。
图1 终端构架和中间构架结构三维图图2 转角构架结构三维图1.2 材料性质角钢构件钢材型号为:为Q235-B,其余构件钢材型号为Q345-B,弹性模量E=206000.00N/mm2,泊松比v=0.30,密度ρ=7850.00 kg/m3。
1.3 计算要点计算时,人字柱及其横杆、端撑,格构式钢梁弦杆按梁单元考虑;端撑与边柱间的水平横杆、格构式钢梁腹杆按桁架单元考虑,人字柱及端撑柱脚均为固接。
人字柱钢管在双向受弯时,两个方向的最大压(拉)应力不存在重合点,不能简单代数相加。
STAAD/CHINA 2005按照钢结构规范进行双向压(拉)弯构架强度及稳定性验算时,认为截面两个方向的最大压(拉)应力存在重合点,给出的结果将偏保守。
变电构架结构设计的概述及优化
变电构架结构设计的概述及优化摘要：在进行变电站设计时不仅要重视建筑系统的设计，同时也应当要对构架结构进行不断的优化，通过对结构进行这个优化设计来进行一步提升变电站设计的科学性和合理性。
因此，本文针对面对这样构架结构的主要类型展开研究，希望通过此研究为变电站构架结构的发展提供有力的支撑，推动变电站构架结构的进一步优化。
关键词：变电站构架结构优化变电站构架结构的优化对于变电站系统来说具有十分重要的意义，能能够有效的提升变电站系统的建设效率，因此应当要充分的发挥变电站结构的实际效果，为我国变电站系统设计提供更充足的技术支撑。
1、变电站构架结构的主要类型就变电站的构架结构来说，在很大程度上会受到自然环境和经济情况的制约，也正由此在我国变电站构架结构类型十分多样，不同的环境状况下构架也会不同。
就有其主要类型来说有三种类型结构，包括钢管人字柱形、高强钢管梁柱形、格构式梁柱形。
钢管人字柱形主要是通过将柱直缝焊接成人字形结构，梁则通过各个结构进行设计，两者之间以铰接的方式进行连接，从而让整体结构更加具有稳定性。
而高强钢管梁柱形其梁柱主要采用多边形高强钢管，梁柱之间为刚接[1]。
格构式梁柱型梁与柱之间通过利用较小的角钢或者钢管组成，柱通过自力式等截面或者变截面的四边形格构式结构，梁使用四边形断面的格构式结构，梁祝之间连接为刚接。
就我国目前来看，500kV以下电压等级的变电站当中，目前来说使用最多的是钢管人字柱型和格构式梁柱型。
这两种方法具备的突出优势是在采购和加工的过程当中及操作起来较为简单的同时，就其整体价格来说与高强钢管梁柱型相比要低出很多就实际安装过程而言，也要简单便捷许多，因此在实际工作当中能够取得较好的工作效果。
2、变电站构架结构的优化设计2.1 构架柱选型等截面普通钢管结构当中使用普通钢管柱杆段之间采用焊接连接，其圆形钢管截面的特性相对来说性能较好，受力状态正常，局部受压和抗扭特性与其他结构相比更好，因此适合在人字柱中使用。
对变电站建筑框架结构及钢结构节点设计的探究
对变电站建筑框架结构及钢结构节点设计的探究摘要：本文作者主要对变电站框架结构设计中的主要内容进行了详细介绍，同时对变电站钢结构节点的几种设计方法进行了分析研究。
关键词：变电站；建筑结构；钢结构；节点；设计中图分类号：TM63 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2011）08-0046-02 引言在变电站建筑中，其结构主要是主控楼、配电楼等和构支架，在我国大部分地区的构支架已逐渐采用钢管杆代替了水泥杆，而砖混结构的变电站建筑也已由钢筋混凝土框架结构所代替，这些都大大提高了变电站的安全性。
目前，我国在变电站框架结构设计中已基本实现了标准化。
为此，本文作者主要就变电站建筑结构设计及钢结构节点进行了探讨。
1 变电站框架结构设计内容1．1 基础设计在柱下扩展基础宽度较宽（大于4m）或地基不均匀及地基较软时宜采用柱下条基。
并应考虑节点处基础底面积双向重复使用的不利因素，适当加宽基础。
混凝土基础下应做垫层，当有防水层时，应考虑防水层厚度。
当建筑地段较好，基础埋深大于3m时，建议甲方做地下室。
地下室底板，当地基承载力满足设计要求时，可不再外伸以利于防水。
每隔30m~40m设一后浇带，并注明两个月后用微膨胀混凝土浇筑。
设置地下室可降低地基的附加应力，提高地基的承载力（尤其是在周围有建筑时有用），减少地震作用对上部结构的影响。
不应设局部地下室，且地下室应有相同的埋深。
可在筏板区格中间挖空垫聚苯来调整高低层的不均匀沉降。
当地下室外墙为混凝土时，相应的楼层处梁和基础梁可取消。
抗震缝、伸缩缝在地面以下可不设缝，连接处应加强，但沉降缝两侧墙体基础一定要分开。
新建建筑物基础不宜深于周围已有基础。
如深于原有基础，其基础间的净距应不小于基础间高差的1.5倍~2倍，否则应打抗滑移桩，防止原有建筑的破坏。
底层内隔墙一般不用做基础，可将地面的混凝土垫层局部加厚。
基础底板混凝土不宜大于C30，否则容易出现裂缝。
1．2 结构平面设计现浇板的配筋（板上、下钢筋，板厚尺寸），尽量用二级钢包括直径ф10（目前供货较少）的二级钢，直径不小于12的受力钢筋，除吊钩外，不得采用一级钢。
变电站装配式钢结构优化设计
变电站装配式钢结构优化设计摘要：装配式钢结构建筑具有空间布置灵活、绿色环保、施工周期短、抗震性强等特征，因此在现代建筑行业中有着较为广泛的运用。
但是随着装配式钢结构建筑的发展也出现了一些问题，本文对这些问题与对策进行了分析，并就变电站装配式钢结构建筑的未来发展进行了探讨，仅供参考。
关键词：装配式；钢结构建筑；设计问题1 变电站装配式钢结构建筑体系的优势1.1空间布置灵活近年来建筑行业得到了快速的发展，要想满足当前人们对个性化的需求，创造良好的居住环境，需要在建筑施工过程中要提高建筑材料的合理性及安全性，保证变电站质量及安全。
钢材本身的抗压强度及抗拉强度较高，所以钢材在建筑施工过程中得到了广泛应用，尤其是一些跨度比较大的建筑工程。
钢结构能满足不同人群对空间多样的需求。
通过从结构布置角度分析，可以看出钢结构相比于混凝土结构，其空间更具有灵活性和简单性。
1.2绿色环保绿色环保在钢结构构建及其应用过程中非常重要的一个特点，同时也是此过程的重点内容。
钢结构建筑中，各种构建需要进行组装，有效连接各种构建，既有利于后期拆建，又能提高安装时的简便性。
钢结构的利用还能回收利用已经使用过的钢材，在很大程度上减少了建筑垃圾的产生，防止对建筑周围环境造成严重的污染。
在建造过程中，通过装配方式进行建造，因此，不会对施工场地有过多的需求，并且施工过程噪音小，减少了对周围居民的影响。
总而言之，装配式钢结构建筑体系，既能提高建筑绿色环保水平，又能与我国可持续发展战略相适应。
1.3自重轻、承载力高轻质高强是钢结构材料的特点，将其应用于建筑钢结构工程中，使用较少的材料就能承担较大的荷载，而混凝土如果想要承载相应的负荷，就要将混凝土截面变大，但是这样会增大结构自重，进而影响结构基础。
结构自重减小，其承担的荷载也会减小，进而降低了对基础的要求，最终使基础工程的施工成本降低。
1.4抗震性强通过工厂加重生产的装配式钢结构，在出厂时会经过严格的质量检测，对每一个构件进行严密检查，保证每一个构建的质量。
变电构架设计手册简要
第一章变电构架的形式专用术语：A、变电构架在变电站屋外配电装置中用于通过绝缘子串悬挂导线并承受导线张力的一种结构。
联合构架由单层并列母线或上、下层母线与进出线、引线连系在一起组成的变电构架。
终端构架系指用于屋外配电装置一侧承受导线张力的变电构架.中间构架系指用于屋外配电装置二侧承受导线平衡或不平衡张力的变电构架。
设备支架支承电气设备的一种结构。
一、变电构架的特点变电构架的受力主要以受水平荷载为主，承受的主要水平荷载是导线和地线的水平张力，其次是风力。
导线张力的大小与导线的档距、弧垂、导线自重、覆冰厚度、引下线重量和安装导线检修上人有关，导线弧垂随温度的变化而变化,因此，导线型号和档距虽然相同,但在不同的气象条件下导线的张力也是不同的。
同时各种不利因素也不一定同时出现，如最大覆冰和最大风速的时候一般也不会有人到导线上去检修.根据电气要求，不同的电压等级要求带电的导线对地面和其它构筑物保持一定的距离，因此，构架的特点是柱高而断面细小，属于大柔度结构。
二、构架设计应考虑两种状态1、承载能力极限状态：应按荷载效应的基本组合或偶然组合进行荷载（效应）组合：γ0S≤R；2、正常使用极限状态：采用荷载标准组合：S≤C；构架挠度限值注：1、L及H分别为梁的计算跨度及柱的高度,构架的H 一般不包括避雷针、地线柱的高度；2、计算悬臂构件的挠度限值时，其计算跨度L按实际悬臂长度取用；3、变形值还应满足其他特殊要求，在有实际经验的情况下，可以对上述限值条件作适当调整；4、对钢管、钢管混凝土、环行截面钢筋混凝土杆的独立避雷针挠度值可取H/70。
三、构架杆件容许长细比（1)、钢结构杆件的长细比，不应超过下列数值：受压主杆及支座处受压的斜杆 150其他受压杆 220辅助杆 250受拉杆 400预应力拉条不限(2）、钢管结构柱或格构式压弯构件的整体长细比不宜超过下列数值;钢管结构柱 150格构式钢柱 120全联合构架联系梁 120（2）180。
钢结构变电构架设计
钢结构变电构架设计
狄乐夫
【期刊名称】《内蒙古石油化工》
【年(卷),期】2010(036)024
【摘要】文章讨论了变电站钢结构变电构架的设计,结合工程经验与目前设计现状,对钢结构变电构架的计算、规范检验、构造要求等进行了论述.
【总页数】2页(P106-107)
【作者】狄乐夫
【作者单位】内蒙古电力勘测设计院,内蒙古,呼和浩特,010020
【正文语种】中文
【中图分类】TV931.04
【相关文献】
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（完整word版）变电构架设计手册摘录
（完整word版）变电构架设计手册摘录我国钢材的质量也在稳步提高，同时其市场价格也趋于合理，因此，近年来，在220kv及以上等级的变电站构架结构中，采用钢结构的越来越多了，采用混凝土结构的越来越少了，采用非预应力的越来越多了，采用预应力的越来越少了。
一、变电站构架结构，按材料分：分为钢结构和混凝土结构。
按结构形式分：对柱有格构式、A字柱及打拉线等形式，对梁有格构式和非格构式。
二、变电站构架的特点变电构架的受力主要以受水平荷载为主，承受的主要水平荷载是导线及地线的张力，其次是风力。
导线张力的大小与导线的档距、弧垂、导线自重、覆冰厚度、引下线重量和安装导线检修上人等有关，导线弧垂又随温度的变化而变化，因此，导线型号和档距虽然相同，在不同气象条件下导线张力也是不同的。
同时各种不利因素也不一定同时出现，如最大覆冰或最大风速的时候一般也不会有人到导线上去检修。
根据电气要求，不同的电压等级要求带电的导线对地面和其他构筑物保持一定的距离，因此构架特点是柱高而断面细小，属于大柔度结构。
三、钢结构防腐处理1、对于变电站钢结构的防腐处理有其特殊性，因为其上的设备、导线往往带有高压电，维修困难，为了延长钢结构的围护周期，减少因停电维修带来的损失，往往采用较为可靠地防腐处理方式。
例如：热浸（jin）镀锌、喷涂锌、镀铝、喷涂铝等，在腐蚀比较严重的地方，还在其表面增加封闭防腐涂料。
2、镀件厚度小于5mm时，锌附着量应不低于460g/m2，即厚度应不低于65um，（微米是长度单位，符号：μm，读作[miu]。
1微米相当于1米的一百万分之一）；镀件厚度等于或大于5mm时，锌附着量应不低于610g/m2，即厚度应不低于86um，附着的牢固程度应满足相应的规范要求。
3、钢柱脚埋入地下部分，应以C20级混凝土包裹（厚度不小于50mm）并应高出地面120-150mm。
四、构架梁预起拱1、在设计大跨度的构架梁时，往往计算出的挠度比较大，为了达到标1-2的要求，需要加大梁的刚度，这样会增加结构的材料用量，在工程实践中，较为通长做法是对梁采用预起拱。
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钢结构变电构架设计
106内蒙古石油4Lx-2010年第24期
钢结构变电构架设计
狄乐夫
(内蒙古电力勘测设计院,内蒙古呼和浩特010020)
摘要:文章讨论了变电站钢结构变电构架的设计,结合工程经验与目前设计现状,对钢结构变电
构架的计算,规范检验,构造要求等进行了论述.
关键词:钢结构;变电架构;计算;规范检验
中图分类号:TV931.O4文献标识码:A文章编号:1006--7981(2O10)24～01O6一O2 1构架型式综述
由于我国地域辽阔,各地的自然条件及经济发
展水平存在着很大的差别,给变电构架的型式也带
来了多样性.在工程中应用较多的型式主要有:矩形
断面格构式梁柱组成的普通钢结构,现场预制矩形
断面的钢筋混凝十和预应力混凝十构架,钢管人字
柱与三角型断面钢粱,大联合钢构架,小联合钢构
架,全联合钢构架等.
随着我国整体经济实力和变电站电压等级的提
高,在结构材料的选用上,在考虑安全性的同时,还
要考虑结构的经济性,加工制造和施上的快捷性,成
品质过的美观性等.近此年来,在220kV及以上等
级的变电站构架结构中,采用钢结构的越来越多了,
钢结构变电构架的应用在近几年得到了飞速发展,
在钢材强度的选用上,除采用常规的Q235,Q345
外,高强钢材(如fy一420N/mm.,fy一520N/ram.等
钢材)在工程中也得到了应用,取得一定的效果.
2钢结构变电构架的特点
钢站构变电构架的结构型式主要有钢管人字柱
结构和格构式钢结构.常用的几种型式中钢管人字柱中钢管为几弯结构,钢管梁轴力较小,可近似的认为是纯弯结构,而格构式钢柱或钢梁中的桁架杆件一
般为轴心受力构件.
3钢结构变电构架的计算
由于平面画简化计算精度不高,受算工作量较
大,目前一般较少应用.随着计算机应用的普及,变
电构架静力分析计算一般通过各种平面或空间结构计算分析程序完成.特别是近几年来,随着计算机和各种中间分析程序的发展,变电构架采用空间分析程序进行计算的工程越来越多,与平面计算相比,空收稿日期:2OlO—O9—15
间计算更加符合结构实际受力性能,计算结果更加精确,设计可靠度更高且可以节省材料.
目前常用的钢结构变电架构空间分析程序有STAADCHINA,3D3S,STS等,下面以STAAD CHINA空间分析程序为力例介绍钢结构变电架构的空间计算方法.
3.1空间模型的建立
变电构架一股可按空间杆系结构或空间桁架结
构进行分析计算,结构建模时应在意整个结构必须是几何不变体系,所有节点必需是稳定的节点,采用空间杆系结构建模时所有杆件缺省均为刚性连接, 对铰接杆件应注意节点弯矩的释放.变电站一般由进出线构架,母线构架,主变进线构架等组成,可以
分开建模也可以整体建模,对于全联合构架,构架间
通过挂导线的横粱和不拄导线的联系梁连在一起, 所有构架整体受力,相互作用,宜采用整体建模.全联合构架结构计算模型进行内力分析时,应考虑构架联系梁轴向刚度的影响.
构架建模一般可按以下程序进行;
(1)输入结构的几何模型,几何模型一般可在程
序前处理中直接输入完成,也可以在CAD中画好三维图后自接在程序中调出.
(2)定义杆件截面特性,STAADCHINA提供
了常用的角钢,工字钢,钢管等型钢截面供选择,同时用户可以自己定义截面包括变断面.
(3)输入杆件的材料特性和几何常数,用户可自
由输入材料的密度,弹性模量,剪切模量,线膨胀系数,泊松比等,也可以使用默认值.杆件的几何特性指杆件的局部坐标与整体坐标的角度.
(4)支座及杆件特性定义:定义结构支座类型,
2010年第24期狄乐夫钢结构变电构架设计107 包括固接支座,铰接支座,部分释放支座,弹簧土座等,设汁人员根据实际情况定义合适的支座类型.杆件特性定义:STAADCHINA中杆件特性缺省值为两端固节,能承受拉力,压力,弯矩和扭矩的杆件.设计人员可根据杆件受力特性,将杆件定义为仅承受压力的杆件或仅承受拉力的杆件,桁架杆件,偏心杆件等.
(5)检查模型错误.设计人员可以使用工具条
检查几何建模错误,可以使用测试荷载工况在早期发现错误.
3.2荷载及荷载组合的输入
由于变电构架受力的特殊性,变电构架荷载一
般不能自动生成,需手工输入,同时荷载组合也需手动输入:一股构架荷载工况及荷载组合较多,特别是联合构架的杆件和荷载更多,所以应先对荷载和荷载组合进行定性分析,将不起控制作用的荷载工况和荷载组合剔除,保留可能起控制作用的荷载组合. 根据以往的工程经验,斜撑内力受斜撑方向大风工况控制(导线,地线已全挂好),边跨的A字柱受力最大,其内力受大风工况控制(单侧挂导线).但在联合构架中,也会发生斜撑与边跨A字柱的内力受同一种工况控制的情况.
3.3内力分析及杆件选择
STAADCHINA提供两种分析引擎,一是
STAAD分析引擎用于一般用途的结构分析和设计,:是STARDYNE高级分析引擎用于高级的结构模型分析.一般变电构架结构分析采用STAAD分析引擎即可.
4钢结构变电构架中构件的规范检验.
变电构架是一种较特殊的结构,其计算长度,
计算系数应严格按照《变电所建筑结构设计技术规定》执行.设计时应特别注意上述参数的取值和输入.钢结构变电构架中构件在进行规范检验和截面设计时,如果参数漏填或参数选用不当,规范检验和截向设计可能会与实际情况不附合,特别是对于钢管人字柱等结构中的压弯构件的规范检验往往与实际出入较大.因此在使用计算机软件对杆件进行规范检验和截面设计,在没有-v_程计算经验的情况下, 建议采取手算进行校核.
5钢结构变电构架的构造要求
除了《钢结构设计规范》所规定的钢结构构件须
满足的构造要求外,钢结构变电构架中的构件还应遵循以下构造要求:
(1)构架梁的高跨比(高度与跨度之比):格构
式钢梁不宜小于1/25;单钢管梁直径与跨度之比不宜小于1/40,单钢管联系梁直径与跨度之比不宜小于1/50,采用单钢管梁时应注意采取预防微风振动的措施.
(2)钢结构构件的长细比,不应超过下列数值:
受压主杆及支座处受压斜杆150;其他受压杆220;辅助杆250;受拉杆400.钢管结构柱或格构式钢结构压弯构件的整体长细比不宜超过下列数值:钢管结构柱150;格构式钢柱120;全联合构架联系梁120. (3)连接节点的构造应考虑的主要原则:①节
点承载能力不应低于被连接构件承载能力的1.1O 倍,节点刚度应满足计算模型条件要求;②力求构造简单,传力明确,整体性好,③尽量减少连接的偏心, 各构件的重心线应尽量汇交于一点,减少应力集中和次应力;④节约材料和方便施工,尽量减少现场的工作量;⑤要与整体结构相协调,力求美观.
(4)构件的高(宽)度及长度的划分除应考虑
运输车辆的技术要求外,对采用热浸锌(铝)或热镀
锌防腐的构件,尚应考虑镀槽几何尺寸的要求. (5)圆钢管截面压杆,其径厚比(外径与壁厚之
比值D/t)宜满足下式要求D/t<~100(235/{y),多
棱钢管压杆,每个边宽与厚度之比值B/t不应大于40,同时其径厚比(外径与壁厚之比值D/t)宜满足
下式要求D/t≤80(235/fy).(式中:D一圆钢管外
径或多棱钢管外表面内切圆直径.fy一钢材的屈服强度.).
(6)在矩形截面的桁架结构中,凡在挂线点和变
截面处均应设置横隔面,并要求几何不变.
(7)主要受力构件连接螺栓的直径不宜小于
12mm,主要承受反复剪切力的C级螺栓,或对于整体结构变形量作为控制条件时,其螺孔直径不宜大于螺栓直径加1.0mm,并宜采用钻成孔.
主要承受沿螺栓杆轴方向拉力的螺栓,宜采用
钻成孔高强螺栓,其螺孔直径可较螺栓直径加2. omm
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[2]
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[4]
[参考文献]
220kV～500kV变电所设计技术规程(DL/T 5218—2005).
变电所建筑结构设计技术规定(NDGJ96—92).
钢结构设计规范(GB5o017—2003).
架空送电线路杆塔结构设计技术规定(DL/T 5154—2002).。