專利名稱：塔式爐空心筏板基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種塔式鍋爐的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)型式，具體涉及的是一種用于 1000MW等級(jí)火力發(fā)電廠的塔式爐空心筏板基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，屬于電廠大型特殊構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)選型技 術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
單機(jī)容量為1000MW等級(jí)的大型火力發(fā)電廠的鍋爐常采用現(xiàn)有的塔式爐，其特點(diǎn) 為每座鍋爐總荷重約570，OOOkN，其中大部分荷載由4根2. 5mX 2. 5m的箱形鋼柱承擔(dān)，這 4根柱的柱網(wǎng)尺寸為30. 5mX31. 5m，最大柱腳荷載標(biāo)準(zhǔn)組合值約為120，OOOkN，廠家對(duì)變形 控制要求較高，要求基礎(chǔ)的底板傾斜不超過(guò)1/500，差異沉降不超過(guò)15mm。上部鍋爐鋼架整體結(jié)構(gòu)剛度相對(duì)較小，為提供足夠的地基承載力及足夠的基礎(chǔ)剛 度，以往工程塔式爐基礎(chǔ)常采用實(shí)心筏板基礎(chǔ)。實(shí)心筏板基礎(chǔ)雖然具有較好的抗震性能及 整體剛度，但有如下缺點(diǎn)1、由于鍋爐柱腳間距達(dá)31m，柱腳荷載達(dá)120，OOOkN,為滿足筏板基礎(chǔ)的抗彎及調(diào) 節(jié)沉降的要求，筏板厚度很厚，將達(dá)5m左右，平面尺寸將達(dá)56mX45m，基礎(chǔ)混凝土方量十分 巨大，混凝土在凝固過(guò)程中的體積收縮及水化熱較難控制，溫度裂縫增多，施工難度較高。2、采用筏板基礎(chǔ)自重很大，不能補(bǔ)償上部結(jié)構(gòu)荷載產(chǎn)生的附加應(yīng)力，且由于爐架 本身自重較大，導(dǎo)致地基處理的要求很高，難度很大，地基處理的費(fèi)用很高。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)上的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種減少基礎(chǔ)混凝土、鋼材用 量，減輕基礎(chǔ)的自重，降低混凝土水化熱，增加基礎(chǔ)的整體剛度的大型火電廠使用的塔式爐 空心筏板基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，在其滿足抗震性能及廠家的變形要求的前提下，減少地基處理的費(fèi)用， 達(dá)到了結(jié)構(gòu)合理、資源節(jié)約、投資節(jié)省的目的。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是塔式爐空心筏板基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其 特征在于，包括底板、頂板和連接底板與頂板的內(nèi)外縱橫墻，所述底板、頂板和內(nèi)外縱橫墻 構(gòu)成格構(gòu)式空間結(jié)構(gòu)，其具有基礎(chǔ)面積大、充分利用空間、有效利用混凝土的特點(diǎn)，調(diào)整地 基不均勻沉降能力強(qiáng)，能有效減少混凝土用量。前述的塔式爐空心筏板基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其中，所述頂板、底板和內(nèi)外縱橫墻均為現(xiàn)澆鋼 筋混凝土結(jié)構(gòu)。前述的塔式爐空心筏板基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其中，所述內(nèi)外縱橫墻包括相互縱橫交錯(cuò)的主 隔墻以及次隔墻，所述主隔墻的橫截面積遠(yuǎn)大于次隔墻的橫截面積。實(shí)心筏板基礎(chǔ)主要受力模式為受彎構(gòu)件，由受壓區(qū)的混凝土及受拉區(qū)的鋼筋構(gòu)成 抗力，構(gòu)件中部的混凝土發(fā)揮的作用很小，空心筏板基礎(chǔ)將實(shí)心筏板基礎(chǔ)中部對(duì)結(jié)構(gòu)受力 意義不大的部分混凝土掏空，類(lèi)似于高層民用建筑常用的箱形基礎(chǔ)。本實(shí)用新型具有如下的有益效果[0012](1)、補(bǔ)償效應(yīng)中空的結(jié)構(gòu)形式減輕基礎(chǔ)的自重，使開(kāi)挖卸去的土重抵償上部結(jié) 構(gòu)傳來(lái)的部分荷載在地基中引起的附加應(yīng)力，可以顯著地提高地基的穩(wěn)定性、降低基礎(chǔ)的 沉降量、減少基礎(chǔ)混凝土、鋼材用量以及地基處理的費(fèi)用。(2)、調(diào)節(jié)功能相同混凝土量的空心筏板基礎(chǔ)具有比實(shí)心筏板基礎(chǔ)高得多的空間 剛度，可有效減少上部結(jié)構(gòu)的次應(yīng)力。(3)、降低施工難度、保證施工質(zhì)量消解了混凝土在凝固過(guò)程中的體積收縮及水 化熱，可減少基礎(chǔ)溫度收縮裂縫產(chǎn)生的可能性(4)、降低造價(jià)采用空心筏板基礎(chǔ)相對(duì)于實(shí)心筏板基礎(chǔ)，以2X 1000MW機(jī)組為例， 可節(jié)省混凝土近11000m3，節(jié)省直接投資約1000萬(wàn)元；如考慮鍋爐施工是發(fā)電的關(guān)鍵路徑， 由于施工難度減少縮短工期，則經(jīng)濟(jì)效益更為可觀。本實(shí)用新型在滿足抗震性能及廠家的變形要求的前提下，減少地基處理的費(fèi)用， 達(dá)到了結(jié)構(gòu)合理、資源節(jié)約、投資節(jié)省的目的。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型；


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)平面示意圖；圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面 結(jié)合具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。參見(jiàn)
圖1和圖2，本實(shí)用新型的塔式爐空心筏板基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)主要包括底板2、頂板1 及內(nèi)外縱橫墻組成的格構(gòu)式空間結(jié)構(gòu)；該內(nèi)外縱橫墻相互交錯(cuò)連接，其端部連接底板以及 頂板，構(gòu)成格構(gòu)式空間結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型通過(guò)該格構(gòu)式空間結(jié)構(gòu)，在滿足抗震性能及廠家的 變形要求的前提下，減少基礎(chǔ)混凝土、鋼材用量，減輕基礎(chǔ)的自重，降低混凝土水化熱，增加 基礎(chǔ)的整體剛度，減少地基處理的費(fèi)用，達(dá)到了結(jié)構(gòu)合理、資源節(jié)約、投資節(jié)省的目的。本實(shí)施中，在參見(jiàn)
圖1，上述內(nèi)外縱橫墻包括縱橫交錯(cuò)的主隔墻3以及次隔墻4，該 次隔墻縱橫交錯(cuò)連接構(gòu)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每?jī)蓚€(gè)次隔墻2之間的水平間距約4. 7m，其垂直間距 為約4. 9m ；每?jī)蓚€(gè)主隔墻3的水平間距30. Imm,其垂直間距為31. 5m(均和鍋爐柱的間距一 致)；該主隔墻3的橫截面積遠(yuǎn)大于次隔墻4的橫截面積(參見(jiàn)圖2)，通過(guò)頂板1、底板2、 以及設(shè)置頂板1與底板2之間縱橫交錯(cuò)的主隔墻3和次隔墻4組成格構(gòu)式空間結(jié)構(gòu)。值得注意的是，本實(shí)施例的格構(gòu)式空間結(jié)構(gòu)是將筏板基礎(chǔ)中部對(duì)結(jié)構(gòu)受力意義不 大的部分混凝土掏空，內(nèi)部空腔稍微削弱了截面的抗彎剛度，在基礎(chǔ)底面不變的情況下可 通過(guò)適當(dāng)增加基礎(chǔ)的高度，確?？箯潉偠认喈?dāng)。此種基礎(chǔ)形式類(lèi)似于高層民用建筑常用的 箱形基礎(chǔ)，但由于上部結(jié)構(gòu)形式、整體剛度與高程民用建筑差異較大，因此空心筏板基礎(chǔ)在 平面尺寸、基礎(chǔ)厚度及縱橫墻水平投影面積等構(gòu)造方面與箱形基礎(chǔ)存有差異，且應(yīng)同時(shí)考 慮局部彎曲及整體彎曲的作用。經(jīng)ANSYS有限元分析，空心筏板基礎(chǔ)和實(shí)心筏板基礎(chǔ)的受力性能基本相同，底板2 基本上全程受壓，頂板1基本上全程受拉，在主隔墻周邊有應(yīng)力集中的現(xiàn)象，對(duì)應(yīng)的應(yīng)力更
4大一些，頂板1在配筋時(shí)可采用不均勻配筋，在主隔墻3的墻體兩側(cè)多配。墻體的最大剪力在短柱5 (該混凝土短柱負(fù)責(zé)和鍋爐鋼柱的連接)和主隔墻3連 接的端部，最大彎矩在主隔墻3的中部，和短柱5連接的主隔墻的斷面尺寸主要由抗剪強(qiáng)度 控制。在具體施工上，可分區(qū)域分段澆注或采用跳倉(cāng)法，可有效降低水化熱，保證基礎(chǔ)的
施工質(zhì)量。本實(shí)用新型采用空心筏板基礎(chǔ)相對(duì)于實(shí)心筏板基礎(chǔ)，以2X 1000MW機(jī)組為例，可 節(jié)省混凝土近11000m3，節(jié)省直接投資約1000萬(wàn)元；如考慮鍋爐施工是發(fā)電的關(guān)鍵路徑，由 于施工難度減少縮短工期，則經(jīng)濟(jì)效益更為可觀。以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行 業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述 的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還 會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型 要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
權(quán)利要求塔式爐空心筏板基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括底板、頂板和連接底板與頂板的內(nèi)外縱橫墻，所述底板、頂板和內(nèi)外縱橫墻構(gòu)成格構(gòu)式空間結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塔式爐空心筏板基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述頂板、底板和內(nèi) 外縱橫墻均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塔式爐空心筏板基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述內(nèi)外縱橫墻包 括相互縱橫交錯(cuò)的主隔墻以及次隔墻，所述主隔墻的橫截面積遠(yuǎn)大于次隔墻的橫截面積。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種大型火電廠使用的塔式爐空心筏板基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括底板、頂板和連接底板與頂板的內(nèi)外縱橫墻，所述底板、頂板和內(nèi)外縱橫墻構(gòu)成格構(gòu)式空間結(jié)構(gòu)。該空心筏板基礎(chǔ)將筏板基礎(chǔ)中部對(duì)結(jié)構(gòu)受力意義不大的部分混凝土掏空，類(lèi)似于高層民用建筑常用的箱形基礎(chǔ)。本實(shí)用新型在滿足抗震性能及廠家的變形要求的前提下，減少基礎(chǔ)混凝土、鋼材用量，減少地基處理的費(fèi)用，減輕基礎(chǔ)的自重，降低混凝土水化熱，增加基礎(chǔ)的整體剛度，達(dá)到了結(jié)構(gòu)合理、資源節(jié)約、投資節(jié)省的目的。
文檔編號(hào)E02D27/00GK201730104SQ20102021609
公開(kāi)日2011年2月2日 申請(qǐng)日期2010年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月3日
發(fā)明者劉欣良, 盧紅前, 徐昆, 朱慶東, 杜小慶, 葛小豐, 葛新鋒, 黃小玲 申請(qǐng)人:江蘇省電力設(shè)計(jì)院