水電站廠房金屬蝸殼外圍混凝土設計

1FJD35160FJD水電站廠房金屬蝸殼外圍混凝土技術(shù)設計大綱范本水利水電勘測設計標準化信息網(wǎng)1996年3月2水電站技術(shù)設計階段廠房金屬蝸殼外圍混凝土設計大綱主編單位主編單位總工程師參編單位主要編寫人員軟件開發(fā)單位軟件編寫人員勘測設計研究院年月3目次1引言42設計依據(jù)文件和規(guī)范43基本資料44內(nèi)力計算及配筋65構(gòu)造要求76觀測設計77專題研究（必要時）88工程量計算（必要時）89應提供的設計成果81引言4工程位于，是以為主，兼有等綜合利用的水利水電樞紐工程。電站總裝機容量MW，年發(fā)電量MWH，電站為廠房，共裝臺機，單機容量MW。廠房長M，寬M，高M。本工程初步設計報告于年月日審查通過。2設計依據(jù)文件和規(guī)范21有關(guān)本工程的文件1工程初步設計報告；2工程初步設計報告審批文件；3工程技術(shù)設計任務書。22主要設計規(guī)范1SDJ2078水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范試用2SD33589水電站廠房設計規(guī)范試用；3SDJ20782水工混凝土施工規(guī)范。3基本資料31工程等級與建筑物級別1工程等別為等；2建筑物級別為級。32地震烈度地震基本烈度為度；建筑物地震設防烈度為度。33水位上游正常蓄水位M；下游正常尾水位；死水位M；最低尾水位；設計洪水位M；設計洪水尾水位；校核洪水位M；校核洪水尾水位。34氣溫與水溫51月年平均氣溫，見表1。表1月年平均氣溫表單位月份123456789101112全年平均氣溫2月年平均水溫，見表2。表2月年平均水溫表單位月份123456789101112全年平均水溫35荷載1風罩傳來的荷載KN/M22水輪機層地面活荷載KN/M2；3機墩傳來的靜荷載和動荷載KN；4蝸殼設計最大內(nèi)水壓力MPA。36材料特性及安全系數(shù)361混凝土1混凝土標號；2混凝土容重KN/M3；3混凝土泊桑比；4混凝土設計強度和彈性模量見表3。表3混凝土設計強度和彈性模量單位MPA混凝土標號軸心抗壓彎曲抗壓抗拉抗裂彈性模量362鋼筋1鋼筋設計強度和彈性模量見表4。表4鋼筋設計強度和彈性模量單位MPA鋼筋種類直徑MM受拉受壓彈性模量2鋼筋泊桑比。363安全系數(shù)61強度安全系數(shù)見表5。表5強度安全系數(shù)結(jié)構(gòu)特征受力特征荷載組合基本特殊混凝土按抗拉強度計算的受壓、拉、彎構(gòu)件鋼筋軸心受壓、偏心受壓、局部承壓、斜截面受剪、受扭構(gòu)件混凝土軸心受拉、受彎、偏心受拉構(gòu)件2抗裂安全系數(shù)。3允許最大裂縫寬度MM。37廠房布置、廠房結(jié)構(gòu)體形圖以及澆筑分塊圖4內(nèi)力計算及配筋提示金屬蝸殼外圍混凝土設計有兩種不同的結(jié)構(gòu)方案，一種是在金屬蝸殼上半部鋪設彈性墊層。另一種方案是不設彈性墊層，采取預壓縫隙法施工。41設計基本假定1簡化為平面應力計算時，根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸及邊界條件切取計算斷面，一般至少沿蝸殼090切取兩個控制斷面。2采用平面框架時，可假設內(nèi)水壓力全部由金屬蝸殼承擔。采用有限元計算時，應考慮內(nèi)水壓力對外圍混凝土的影響，即在劃分網(wǎng)格時應包括鋼板和彈性墊層單元，并計入內(nèi)水壓力作用。3通過機墩傳來的荷載有垂直荷載和水平荷載，視布置情況，簡化為均布荷載或集中荷載。4溫度應力問題。提示1水利水電科學研究院在研究三峽工程蝸殼時，認為溫度應力對內(nèi)力影響很大。2大2型及中型工程，可不考慮溫度影響，但對于大1型以上工程應考慮溫度影響。5機組轉(zhuǎn)動部分荷載應考慮動力系數(shù)。42荷載及組合421荷載1結(jié)構(gòu)自重A172機墩傳來荷載A23水輪機層地面活荷載A34內(nèi)水壓力含水錘壓力A45溫度A5422組合A1A2A3A4A5提示簡化為平面框架，采用結(jié)構(gòu)力學方法計算時，內(nèi)水壓力可不考慮。43內(nèi)力計算提示1蝸殼外圍混凝土為一空間受力結(jié)構(gòu)，內(nèi)力計算有平面框架和有限元二種基本方法，計算結(jié)果取值應綜合考慮。對大型蝸殼外圍混凝土結(jié)構(gòu)，宜用三維整體或局部計算進行分析。2考慮剪切變形和剛性結(jié)點的框架內(nèi)力分析按SD33589附錄四有關(guān)公式和表格計算。44配筋計算提示參見SDJ2078有關(guān)公式。5構(gòu)造要求1金屬蝸殼外圍混凝土標號應不低于15028天齡期；2當計算不需配筋時，不宜按最小含鋼率配置，一般選用1620，間距取2025CM，每米單寬內(nèi)鋼筋面積約12CM2；3當廠家要求改善座環(huán)蝶形邊的應力狀態(tài)時，應考慮局部加強配筋；4彈性墊層厚度與材料選擇，應考慮蝸殼徑向變形、墊層材料壓縮變形和外圍混凝土受力條件等因素，目前一般選擇墊層厚度為58CM；5蝸殼底部座環(huán)下方倒坡，澆筑混凝土很難達到密實，設計時要考慮布設灌漿孔的要求。6觀測設計提示根據(jù)需要設置。87專題研究必要時提示視工程需要選擇研究題目。8工程量