（惠州市规划设计研究院 广东 惠州 516001）
【摘要】随着社会的进步和技术的快速发展，用电设备已经越来越多的取代了其他能源设备，电力企业以及电力系统的快速发展使我国变电站数量持续增加。下面，笔者结合个人设计经验，浅议一下矿区某110KV 变电所的结构设计，不足之处，敬请各位同行指正。
【关键词】矿区；变电所；结构设计
1. 工程实例
本工程为二层框架结构，一层有2 个变压器室，1 个35KV 配电室（一层），2 个10KV 配电室，1 个电容器室，1 个接地变压室和一个供电营业厅，2 层为一个110KV 配电室、一个二次设备室、一个材料库和设备库，以及一个大的办公室。建筑轴线宽度为21.6m，长度为59.7m，一层层高4.8m，二层层高7.5m（局部4.8m）。抗震设防烈度为7 度，设计分组为第三组，基本加速度为0.1g，框架抗震等级为二级，采用柱下独立基础，框架梁、柱、基础的混凝土等级为地面以下为C40，地面以上为C35。钢筋采用HPB300 级，HRB400 级，结构计算采用中国建筑科学研究院的PKPM 系列软件（2010 版），平面布置图如图1 所示。图1 结构平面布置图
1.1 结构布置
由于一层变压器油坑底标高为-2.0m，10KV、35KV 配电室室内有横七纵八的电缆沟，电缆沟底标高在-0.8m 到-2.0m 之间，所以基础及基础联系梁下埋，基础和基础联系梁底标高一致均为-3.0m，由于该工程所建地区最大冻土深为1.65m，固基础埋置深度满足要求。基础联系梁上用C25 素混凝土浇筑，厚度同墙厚。考虑屋面、楼面均需埋置拉环，用以挂线和吊装变电柜检修使用，所以屋、楼面均采用井字梁布置，楼屋面板厚均为120mm。__________柱布置从经济、合理出发，适当加大角柱和边柱的截面尺寸，提高结构整体抗扭刚度，适当减小中间柱的截面尺寸，使其接近轴压比限制，减小抗侧移刚度，从而使结构经济、合理。
1.2 荷载输入
楼屋面恒荷载及梁间恒荷载根据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）将所使用材料的容重清理并加载到楼屋面和梁上。屋面活荷载比较不上人屋面活荷载和雪荷载取较大值。由于楼面放有大量变电柜和电力设配，所以不同房间的楼面区的活荷载值也不一样。根据《35-110KV 变电所设计规范》（GB50059-2011）110KV 配电室及其配电柜吊装运输通道计算楼面板时楼面荷载取值为10KN/m2，计算楼面次梁时取8KN/m2，计算框架主梁、框架柱、基础时楼面活荷载取值为7KN/m2。二次设备室、设备库和材料库计算楼面板时楼面荷载取值为8KN/m2，计算楼面次梁时取6.5KN/m2，计算框架主梁、框架柱、基础时楼面活荷载取值为5.6KN/m2。
1.3 结构计算
主变室上方楼板开大洞，经计算开洞与该层楼面面积的比值为21%<30%，不属于平面不规则的范畴，固计算层间位移是仍按刚性楼板假定进行计算。根据新的抗震规范要求考虑楼梯作用，输入楼梯参与整体计算。采用模拟施工加载3，考虑偶然偏心考虑双向地震作用，考虑柱的二阶效应，考虑填充墙作用周期折减系数取0.7 等。结构自震周期经二次回填带入计算。
1.4 主要计算结果
1.4.1
周期、地震力与震型
表3 周期、地震力与震型
振型号周期转角平动系数（X+Y） 扭转系数
1 0.8567 0.26 0.99（0.99+0.00） 0.01
2 0.8062 90.34 0.98（0.00+0.98） 0.02
3 0.6995 78.42 0.15（0.01+0.15） 0.85
地震作用最大的方向=-0.743（度）
1.4.2
位移
X 方向地震作用下的楼层最大层间位移角：1/732（第1 层第1塔）。
Y 方向地震作用下的楼层最大层间位移角：1/646（第1 层第1塔）。
X 方向风荷载作用下的楼层最大层间位移角：1/4909（第1 层第1 塔）。
Y 方向风荷载作用下的楼层最大层间位移角：1/2762（第1 层第1 塔）。
2. 注意事项
1、变压器入户时需在变压器正对的中柱上预埋拉环，牵引变压器入户，所以需对预埋拉环的柱做加强处理，增大截面尺寸，增加配筋。
2、为了满足电气工艺要求，管沟布置，定位，深度十分重要，选用盖板时需考虑变电柜搬运过程中盖板所承受的最大荷载。
3、屋面、楼面要预埋吊环，挂线以及吊装变电柜检修用单个变电柜最大重量为42KN，所以计算梁以及板时需考虑这部分荷载。
4、考虑变压器基础深度，所以基础埋深取为地面以下3m
5、考虑防雷和电器接地要求需在所有框架柱正中位置增加2，12 的接地纵筋，沿框架柱通高布置，12 纵筋采用焊接连接。框架柱周围预埋接地端子板，与接地纵筋可靠连接。
6、110KV 配电室内结构板中需预埋大量接地端子，接端子采用扁钢埋入结构板层中与接地钢筋网片可靠连接，所以需对接地端子有准确定位和具体做法。
7、由于变压器室楼板开大洞，造成洞口边缘柱y 向无侧向支撑，形成跃层柱，计算时需仔细核对柱的计算长度系数。根据混凝土规范要求现浇楼盖底层柱计算长度系数为1.0H，其余各层为1.25H。H 为底层柱从基础顶面到一层楼盖顶面的高度，其余各层柱为上下两层楼盖顶面之间的高度。
8、由于建筑立面有长度大于8m 的通窗，其上部无法做过梁可靠支撑。所以在通窗上部做梁底挂200mm 厚板配8@200 的双层双向钢筋，梁与板之间用250×250 的短柱连接，柱钢筋可靠锚入梁、板内。
参考文献
[1]GB50011-2010 建筑抗震设计规范[S]
[2]GB50010-2010 混凝土结构设计规范[S]
[3]GB50009-2012 建筑结构荷载规范[S]__
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