緊水灘水電站廠房及樓面板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書

緊水灘水電站廠房及樓面板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6665-1壩工部分 -3-1.1壩型選擇及樞紐布置 -3-1.1.1樞紐主要建筑物等級確定 -3-1.1.2壩址及壩型的選擇 -3-1.1.3樞紐組成建筑物 -3-1.2重力壩非溢流壩段設(shè)計(jì) -3-1.2.1水工筑物級別 -3-1.2.2基本剖面尺寸確定 -3-1.2.3實(shí)用剖面尺寸的確定 -4-1.2.4壩體剖面驗(yàn)算 -6-1.3重力壩溢流壩段設(shè)計(jì) -14-1.3.1溢流壩段剖面設(shè)計(jì) -15-1.3.2溢流壩段應(yīng)力穩(wěn)定計(jì)算 -19-1.4泄槽溢流壩段設(shè)計(jì) -22-1.4.1泄槽壩段剖面設(shè)計(jì) -22-2水電站建筑物設(shè)計(jì) -26-2.1特征水頭的選擇 -26-2.1.1設(shè)計(jì)高水位 -26-2.1.2設(shè)計(jì)低水位 -26-2.1.3加權(quán)平均水頭及設(shè)計(jì)水頭 -27-2.2水電站設(shè)備選型 -27-2.2.1水輪機(jī)選型 -27-2.2.2金屬蝸殼及尾水管尺寸 -32-2.2.3發(fā)電機(jī)的選擇 -33-2.2.4調(diào)速器的計(jì)算 -37-2.2.5油壓裝置的選擇 -38-2.3廠房尺寸確定 -39-2.3.1廠房高度的確定 -39-2.3.2主廠房長度的確定 -40-2.3.3主廠房的寬度的確定 -40-3進(jìn)水口及壩內(nèi)埋管 -40-3.1進(jìn)水口形式和布置 -40-3.1.1鋼管直徑 -40-3.1.2臨界淹沒深度 -41-3.1.3漸變段及彎管段 -41-3.2攔污柵 -42-3.3典型鋼管身厚度 -42-4專題樓面板設(shè)計(jì) -44-4.1發(fā)電機(jī)層樓板配筋： -44-4.1.1樓板 -44-4.1.2次梁 -56-4.1.3主梁G6 -60-4.1.4節(jié)點(diǎn)吊筋計(jì)算 -66-4.2裝配廠樓板配筋： -66-4.2.1樓板： -66-4.2.2次梁 -71-4.2.3主梁 -74-1壩工部分1.1壩型選擇及樞紐布置1.1.1樞紐主要建筑物等級確定由校核洪水位292查水庫容積曲線V>10×108查表1-1，1-3（水工建筑物）工程規(guī)模為大（1）型，過程等別為一，主要建筑物為1級。次要建筑物為3級。1.1.2壩址及壩型的選擇根據(jù)地形和地質(zhì)剖面圖，壩址處呈現(xiàn)V型河谷，多為花崗巖，經(jīng)初步布置，滿足各建筑物布置要求。從地形條件，本壩址適合建拱壩，重力壩，經(jīng)綜合比較認(rèn)為建重力壩較為合適。1.1.3樞紐組成建筑物1）擋水建筑物：砼重力壩。2）泄水建筑物：壩身溢流道（溢流壩）。3）水電站建筑物：壩后式地面水電站廠房，壩體引水鋼管，開關(guān)站等。1.2重力壩非溢流壩段設(shè)計(jì)1.2.1水工筑物級別水工建筑物級別1級，結(jié)構(gòu)安全為I，結(jié)構(gòu)重要系數(shù)=1.1，設(shè)計(jì)狀況系數(shù)=1.0。1.2.2基本剖面尺寸確定1.2.2.1壩高的確定由壩軸線工程地質(zhì)剖面圖最低點(diǎn)為202.5，下挖壩址處底高程為197。設(shè)計(jì)洪水位291，所以基本壩高H=291-197=94。1.2.2.2壩底最小寬度確定應(yīng)力條件：取=0，=23.5/,=9.81/,=0.25。穩(wěn)定條件：取=0.7，=1.05，=0，=23.5/,=9.81/,=0.25。同時(shí)滿足應(yīng)力和穩(wěn)定要求取=66，取上游坡=0，由可得=0，取上游折坡=0.15，下游坡=0.702，取=0.7。取折射坡點(diǎn)高程，取235。所以=（235-197）×0.15＋67=72.71.2.3實(shí)用剖面尺寸的確定1.2.3.1壩頂高程壩頂高程由靜水位+風(fēng)浪涌高+安全超高。即：式中：Δh=2hl+h0+hc（2hl=0.0166Vf5/4D1/3為浪高；Vf為計(jì)算風(fēng)速；D為吹程）；h0為波浪中心線高出靜水位高度；hc為超高，由規(guī)范查得。(1)設(shè)計(jì)洪水位吹程D=5B，B為上游狹窄處的276m，D=1380m；風(fēng)速為Vt=15m/s；安全超高=0.5m。2hl=0.0166Vf5/4D1/3=1.032m；2LL=10.4（2hl）0.8=10.67m；h0==0.314m；Δh=2hl+h0+hc=1.032+0.314+0.5=1.846m壩頂高程=291+1.846=292.846m(2)校核洪水位吹程為1380m；風(fēng)速為15m/s；安全超高=0.5m。2hl=0.0166Vf5/4D1/3=0.545m；2LL=10.4（2hl）0.8=6.4m；h0==0.146m；Δh=2hl+h0+hc=0.545+0.146+0.5=1.092m壩頂高程=292+1.092=293.092m所以，該重力壩壩頂高程取為293m。并在壩頂加1.2m高的防浪墻。1.2.3.2.壩頂寬度。壩高=293-197=96m非溢流壩的壩頂寬度可取壩高8%10%。故取=10m。綜上剖面圖如下：圖1-1壩體剖面簡圖1.2.4壩體剖面驗(yàn)算1.2.4.1壩基面驗(yàn)算(1)設(shè)計(jì)工況1）壩體荷載圖1-2非溢流壩荷載簡圖1.壩體自重總重=rc×A=23.5×3389.01=79641.735KN彎矩M=G×X1=79641.735×9.528=758826.45KN.m2．設(shè)計(jì)洪水位291m。水壓力：上游H1設(shè)=291-197=94m。Px上=0.5×r0H21設(shè)=0.5×9.81×942=43340.58kNM=Px*X2=43340.58×31.33=1358004.84KN.mPy上=r0×A=9.81×427.34=4193.78kNM=Py×X3=4193.78×34.24=143595.03KN.m下游H2設(shè)=214-197=17mPx下=0.5×9.81×H22設(shè)=1417.5kNM=Px×X4=1417.5×17/3=8032.5KN.mPy下=0.5×H22設(shè)×0.7×9.81=992.3kNM=Py×X5=992.2815×32.883=32629.2KN.m3.揚(yáng)壓力：為降低揚(yáng)壓力，設(shè)抽排系統(tǒng)。圖1-3揚(yáng)壓力分布圖=0.2×94=18.8m。=0.5×17=8.5m。u1=9.81A=9.81×1372.18=13461.1KNM=u1×X6=13461.1×14.127=190164.8KN.m4.浪壓力：圖1-4浪壓力簡圖P=9.81×A=21.7KNM=P×X7=2010.95KN.m表1-1壩基面持久狀況（設(shè)計(jì)洪水位）荷載垂直（KN）水平（KN）彎矩（KN.m）下上右左自重79641.74758826.45水壓力43340.581358004.844193.78143595.031417.58032.5992.2832629.2浪壓力21.72010.95揚(yáng)壓力13461.1190164.8總計(jì)71366.53541944.8672355.85∑W=71366.535kN∑P=41944.8kN∑M=672355.85kN2）穩(wěn)定驗(yàn)算摩擦公式：=1.19>K=1.1滿足穩(wěn)定要求。3）應(yīng)力驗(yàn)算==218.38KPa>0未出現(xiàn)拉應(yīng)力。==1744.934KPa遠(yuǎn)小于混凝土和巖石的抗壓應(yīng)力。滿足應(yīng)力要求。（2）校核工況1）壩體荷載1.壩體自重總重=rc×A=23.5×3389.01=79641.735KN彎矩M=G×X1=79641.735×9.528=758826.45KN.m2．校核洪水位292m。水壓力：上游H1設(shè)=292-197=95m。Px上=0.5×r0H21設(shè)=0.5×9.81×952=44267.625kNM=Px*X2=44267.625×95/3=1401808.125KN.mPy上=r0×A=9.81×433.2=4249.7kNM=Py×X3=4249.7×34.23=145509.73KN.m下游H2設(shè)=215.538-197=18.538mPx下=0.5×9.81×H22設(shè)=1685.64kNM=Px×X4=1685.64×18.538/3=10416.1KN.mPy下=0.5×H22設(shè)×0.7×9.81=1179kNM=Py×X5=1179×32.524=38353.6KN.m3.揚(yáng)壓力：為降低揚(yáng)壓力，設(shè)抽排系統(tǒng)圖1-5揚(yáng)壓力分布圖=0.2×95=19m。=0.5×18.538=9.269m。u1=9.81A=9.81×1432.755=147055.3KNM=u1×X6=14055.3×13.375=187989.6KN.m4.浪壓力：圖1-6浪壓力分布圖P=9.81×A=6.568KNM=P×X7=618.86KN.m表1-2壩基面短暫狀況（校核洪水位）荷載垂直（KN）水平（KN）彎矩（KN.m）下上右左自重79641.74758826.45水壓力44267.6251401808.134249.7145509.731685.6410416.1117938353.6浪壓力6.568618.86揚(yáng)壓力14055.3187989.6總計(jì)71015.1442588.5714017.95∑W=71015.14kN∑P=42588.5kN∑M=714017.95kN2）穩(wěn)定驗(yàn)算摩擦公式：=1.16>K=1.05滿足穩(wěn)定要求。3）應(yīng)力驗(yàn)算==166.25KPa>0未出現(xiàn)拉應(yīng)力。==1787.396KPa遠(yuǎn)小于混凝土和巖石的抗壓應(yīng)力。滿足應(yīng)力要求。1.2.4.2壩折坡點(diǎn)驗(yàn)算(1)設(shè)計(jì)工況圖1-7折坡點(diǎn)簡圖1）壩體荷載1.壩體自重總重=rc×A=23.5×1240.1=29142.4KN彎矩M=G×X1=29142.4×7.144=208192.9KN.m2．設(shè)計(jì)洪水位291m。水壓力：上游H1設(shè)=291-235=56m。Px上=0.5×r0H21設(shè)=0.5×9.81×562=15382kNM=Px*X2=15382×56/3=287132.2KN.m3.揚(yáng)壓力：為降低揚(yáng)壓力，設(shè)抽排系統(tǒng)圖1-8揚(yáng)壓力簡圖=0.2×56=11.2m。u1=9.81A=9.81×366.24=3592.8KNM=u1×X6=3592.8×10.214=36697KN.m4.浪壓力：P=9.81×A=21.7KNM=P×X7=21.7×54.775=1189.658KN.m表1-3壩折坡面持久狀況（設(shè)計(jì)洪水位）荷載垂直（KN）水平（KN）彎矩（KN.m）下上右自重29142.4208192.9水壓2浪壓力21.71189.658揚(yáng)壓力3592.836697總計(jì)25549.615403.72116825.958∑W=25549.6kN∑P=15403.72kN∑M=116825.958kN2）穩(wěn)定驗(yàn)算摩擦公式：=1.16>K=1.1滿足穩(wěn)定要求。3）應(yīng)力驗(yàn)算==202.95KPa>0未出現(xiàn)拉應(yīng)力。==1061.88KPa遠(yuǎn)小于混凝土抗壓應(yīng)力。滿足應(yīng)力要求。（2）校核工況1）壩體荷載1.壩體自重總重=rc×A=23.5×1240.1=29142.4KN彎矩M=G×X1=29142.4×7.144=208192.9KN.m2．設(shè)計(jì)洪水位292m。水壓力：上游H1設(shè)=292-235=57m。Px上=0.5×r0H21設(shè)=0.5×9.81×572=15936.3kNM=Px*X2=15936.3×57/3=302790.56KN.m3.揚(yáng)壓力：為降低揚(yáng)壓力，設(shè)抽排系統(tǒng)。圖1-9揚(yáng)壓力簡圖=0.2×57=11.4m。u1=9.81A=9.81×372.78=3656.97KNM=u1×X6=3657.97×10.214=37352.3KN.m4.浪壓力：P=9.81×A=6.568KNM=P×X7=6.56×56.212=369.2KN.m表1-4壩折坡面短暫狀況（校核洪水位）荷載垂直（KN）水平（KN）彎矩（KN.m）下上右自重29142.4208192.9水壓力15936.3302790.56浪壓力6.568369.2揚(yáng)壓力3656.9737352.3總計(jì)25485.4315942.87∑W=25485.43kN∑P=15942.87kN∑M=132219.16kN2）穩(wěn)定驗(yàn)算摩擦公式：=1.11>K=1.05滿足穩(wěn)定要求。3）應(yīng)力驗(yàn)算==144.18KPa>0未出現(xiàn)拉應(yīng)力。==1116.87KPa遠(yuǎn)小于混凝土抗壓應(yīng)力。滿足應(yīng)力要求。1.3重力壩溢流壩段設(shè)計(jì)1.3.1溢流壩段剖面設(shè)計(jì)溢流壩剖面，除應(yīng)滿足強(qiáng)度、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)條件外，其外形尚需考慮水流運(yùn)動(dòng)要求。通常它也是由基本三角形剖面修改而成，內(nèi)部與非溢流壩段相同。溢流面由頂部溢流段、中部直線段及調(diào)流鼻坎組成，上游面為直線或折線。1.3.1.1堰頂高程：（1）設(shè)計(jì)洪水位設(shè)計(jì)洪水下泄流量。考慮下泄流量過大，另設(shè)泄槽分洪。溢流壩單寬流量取，水輪機(jī)最大引用流量為，取48m。分3段，單孔凈寬為16m。溢流壩閘墩取4m寬，導(dǎo)墻取2m寬。由式其中；自由出流hs/H0<0.75,查得半圓墩頭=0.45，=0.7初算ε=0.95，m=0.502，g=9.81經(jīng)試算得ε=0.898，m=0.502，g=9.81得到H0=15.32m設(shè)計(jì)行進(jìn)流速；取=1，得：堰上設(shè)計(jì)水頭=15.32-0.008=15.31m堰=291-15.31=275.69m（2）校核洪水位校核洪水下泄流量，考慮下泄流量不能過大另設(shè)泄槽分洪。水輪機(jī)最大引用流量為由式其中；自由出流hs/H0<0.75,查得半圓墩頭=0.45，=0.7初算ε=0.95，m=0.502，g=9.81經(jīng)試算得ε=0.893，m=0.502，g=9.81得到H0=17.942m校核行進(jìn)流速；取=1，堰上設(shè)計(jì)水頭=17.942-0.01=17.93m堰=292-17.93=274.07m綜上：堰頂高程274.07m閘門高=正常蓄水位-堰頂高程+安全超高=285-274.07+（0.3-0.5）取12m所選閘門尺寸為：長×寬=16×12m1.3.1.2堰面曲線我國現(xiàn)行采用的為WES曲線，其曲線方程為：式中：定型設(shè)計(jì)水頭。因?yàn)樾：撕樗?92m，堰頂高程為274.07m。所以，；；??；上游堰面坡度有關(guān)的系數(shù)。k=2.0，n=1.85。堰面曲線坐標(biāo)原點(diǎn)取在堰頂點(diǎn)O。與下游壩坡面相切，切點(diǎn)為，距離上游1.3.1.3橢圓曲線堰面曲線原點(diǎn)上游采用橢圓曲線，其方程為：所以橢圓方程為：倒懸高度：1.3.1.4消能工計(jì)算（1）鼻坎設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用挑流消能，按校核洪水期允許下泄流量查得下游最高水位為，鼻坎高于下游水位，取高程為。初選為，鼻坎挑射角度。鼻坎伸出基本坡面，無需應(yīng)力驗(yàn)算。反弧段最低點(diǎn)高程為。所以；由式得。所以反弧半徑滿足要求。導(dǎo)墻高取7米。（2）挑流消能挑距和沖坑深度設(shè)計(jì)1）坎頂平均流速：其中坎頂水面流速：。又挑距：沖坑深度：其中良好巖石；；滿足要求。所以：剖面圖如下圖1-10溢流壩簡圖1.3.2溢流壩段應(yīng)力穩(wěn)定計(jì)算1.3.2.1壩基面驗(yàn)算（1）設(shè)計(jì)工況1）壩體荷載1.壩體自重G1=rc×A=23.5×3522.146=82770.43kN2．設(shè)計(jì)洪水位291m。水壓力：上游Px上=r0×A=9.81×4274.688=41934.69kNPy上=r0×A=9.81×367.054=3600.80kN下游Px下=0.5×9.81×H22設(shè)=1417.5kN3.揚(yáng)壓力：為降低揚(yáng)壓力，設(shè)抽排系統(tǒng)圖1-11溢流壩揚(yáng)壓力簡圖=0.2×94=18.8m。=0.5×17=8.5m。u1=9.81A=9.81×1475.739=14477.0KN4.動(dòng)水壓力：由前面可知V=35.734m/s所以：Px動(dòng)=Py動(dòng)=表1-5壩基面持久狀況（設(shè)計(jì)洪水位）荷載垂直（KN）水平（KN）下上右左自重82770.43水壓力41934.693600.81417.545動(dòng)水壓力Px1560.2Py4967.37揚(yáng)壓力14477.0總計(jì)76861.638956.9452）穩(wěn)定驗(yàn)算∑W=76861.6KN，∑P=38956.945KN由摩擦公式：=1.38>K=1.1滿足穩(wěn)定要求。（2）校核情況1）壩體荷載1.壩體自重G1=rc×A=23.5×3522.146=82770.43kN2．校核洪水位292m。水壓力：上游Px上=r0×A=9.81×4369.188=42861.7kNPy上=r0×A=9.81×372.754=3656.71kN下游Px下=0.5×9.81×H22設(shè)=1685.64kN3.揚(yáng)壓力：為降低揚(yáng)壓力，設(shè)抽排系統(tǒng)圖1-12溢流壩揚(yáng)壓力簡圖=0.2×95=19m。=0.5×18.538=9.269m。u1=9.81A=9.81×1552.57=15230.712KN4.動(dòng)水壓力：由前面可知V=35.77m/s所以：Px動(dòng)=Py動(dòng)=表1-6壩基面短暫狀況（校核洪水位）荷載垂直（KN）水平（KN）下上右左自重82770.43水壓力42861.73656.711685.64動(dòng)水壓力Px1977.03Py6270.35揚(yáng)壓力15230.712總計(jì)77466.77839199.032）穩(wěn)定驗(yàn)算∑W=77466.778KN，∑P=39199.03KN由摩擦公式：=1.38>K=1.05滿足穩(wěn)定要求。1.4泄槽溢流壩段設(shè)計(jì)1.4.1泄槽壩段剖面設(shè)計(jì)1.4.1.1堰頂高程：本次設(shè)計(jì)泄槽為山體簡支混凝土泄槽。上游面與大壩上游面平齊。（1）設(shè)計(jì)洪水位設(shè)計(jì)洪水下泄流量Q泄=1000m3/s，泄槽寬10m，單寬流量取100m3/s。導(dǎo)墻取2m。前端半圓墩頭。由其中ε=，自由出流hs/H0<0.75,查得半圓墩頭=0.45，=0.7初算ε=0.95，m=0.502，g=9.81經(jīng)試算得ε=0.896，m=0.502，g=9.81得到H0=13.984m，取14m，實(shí)際泄量為1001.714m3/s堰=291-14=277m所以：堰頂高程277m閘門高=正常蓄水位—堰頂高程+安全超高=285-277+（0.3-0.5）取9m所選閘門尺寸為：長×寬=10×9m1.4.1.2堰面曲線我國現(xiàn)行采用的為WES曲線，其曲線方程為：y=式中：為定型設(shè)計(jì)水頭。因?yàn)樾：撕樗?92m，堰頂高程為277m，所以，Hmax=15m，Hd=（75%—95%）Hmax；取Hd=14m。上游堰面坡度有關(guān)的系數(shù)。k=2.0，n=1.85。堰面曲線坐標(biāo)原點(diǎn)取在堰頂點(diǎn)O。與下游壩坡面相切，切點(diǎn)為（23.345，18.026），距離上游0.03m1.4.1.3橢圓曲線堰面曲線原點(diǎn)上游采用橢圓曲線，其方程為：（其中a為0.3，b為0.17）所以橢圓方程為倒懸高度d>Hmax/2=7.5m，取d=8m。1.4.1.4拋物線段由緩流到急流有拋物線連接，方程為（）方程為1.4.1.5消能工計(jì)算（1）鼻坎設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用挑流消能，按校核洪水期允許下泄流量Q=1000m3/s查得下游最高水位為215.538m，鼻坎高于下游水位，取高程為217m。初選R為20m，鼻坎角度θ為200所以T0=292—217=75m；由，（其中=0.95，q=7246.34/48=150.965m2/s）得hc0=2.82。所以反弧半徑R=（4—10）hc0=11.28——28.2m。滿足要求。導(dǎo)墻高分3部分，第一部分為10米，第二部分為7.5米，第三部分為5米（2）挑流消能挑距和沖坑深度計(jì)算坎頂平均流速=34.78m/s其中坎頂水面流速V1=1.1V=38.258m/s。又h1=hc0cos200=2.706m,h2=217-197=20m挑距：L==126.3m沖坑深度其中kr=0.9良好巖石；===10.07m；Z=292-215.538=76.462mT=27.638mt=215.538-197=18.538m滿足要求。所以：tr=27.638-18.538=9.1m圖1-14泄槽簡圖2水電站建筑物設(shè)計(jì)2.1特征水頭的選擇2.1.1設(shè)計(jì)高水位1，校核洪水位為292m，校核洪水位最大下泄流量Q=8500m3/s，查得下游水位為215.538m，所以H1=292-215.538=76.46m。2，設(shè)計(jì)洪水位為291m，設(shè)計(jì)洪水位最大下泄流量Q=7000m3/s，查得下游水位為214m，所以H2=291-214=77m。3，設(shè)計(jì)蓄水位285m，試算：（開一臺機(jī)組N=45000KW/96%=4.678萬KW）由式一般取0.85，H為凈水頭，考慮0.02的水頭損失。經(jīng)試算得Q=69.05m3/s時(shí)查的下游水位201.93m，所以又水頭損失。所以水頭差Hmax=max(76.46,77,81.4)=81.4m2.1.2設(shè)計(jì)低水位設(shè)計(jì)低水位263.00m，試算：（全開N=18萬KW/96%=18.75萬KW）由式一般取0.85，H為凈水頭，考慮0.02的水頭損失。經(jīng)試算得Q=385.5m3/s時(shí)查的下游水位203.485m，所以又水頭損失。所以水頭差=59.5150.98=58.32m。=58.32m2.1.3加權(quán)平均水頭及設(shè)計(jì)水頭最大水頭為水電站一臺機(jī)組發(fā)電的額定流量所對應(yīng)的下游水位與正常蓄水位的差值Hmax=81.41m；最小水頭為水電站四臺機(jī)組發(fā)電的額定流量所對應(yīng)的下游水位與死蓄水位的差值Hmin=58.32m；加權(quán)平均水頭；又由壩后式廠房可知設(shè)計(jì)水頭Hr=95%×69.87=66.37m。2.2水電站設(shè)備選型2.2.1水輪機(jī)選型裝機(jī)容量：N=18萬kw單機(jī)容量4.5萬kw，壩后式，所以ηgr=96%，Nr=Ngr/ηgr=4.5/0.96=4.6875萬kw水頭資料：Hmax=81.41米Hav=69.87米Hmin=58.32米Hr=66.37m水電站水頭范圍在58.32m~81.41m之間，故選擇合適的水輪機(jī)型號有，HL220HL230兩種。其選型過程如下：2.2.1.1HL220選型：（1）轉(zhuǎn)輪直徑D1查《水電站》表3—6和圖3—12可得HL220水輪機(jī)在限制工況下單位流量Q‘1M=1150L/s，效率=89.0%，由此經(jīng)試算得原型水輪機(jī)在該工況下單位流量Q’1=Q‘1M=1150L/s，效率=90.81%。D1==2.908m。根據(jù)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑模型水輪機(jī)尺寸系列的規(guī)定，由上述計(jì)算出的轉(zhuǎn)輪直徑，選用比計(jì)算值稍大的轉(zhuǎn)輪直徑值。D1=3.0m（2）效率修正值△η計(jì)算max=1-（1-Mmax）max-Mmax式中：Mmax——模型水輪機(jī)在最優(yōu)工況下的效率（%），查上表得Mmaxmax——原型水輪機(jī)在最優(yōu)工況下的效率（%）。D1M——模型水輪機(jī)直徑（m），D1M=0.46m。D1——原型水輪機(jī)直徑（m），D1=3.0m?！市拚担?）。由以上數(shù)據(jù)可得：max=1-（1-Mmax）=93.81%max-Mmax=2.81%減去ξ=1%1.81%max=Mmax+91%+1.81%=92.81%所以，η=89%+1.81%=90.81%原假定η=90.81%，現(xiàn)在計(jì)算值為90.81%，原假定值與現(xiàn)值相符。（3）選擇水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速nn=n’1av/D1式中：Hav——加權(quán)平均水頭（m），取69.87m。D1——轉(zhuǎn)輪直徑（m），D1取為3.0m。n’1——采用略高于最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速的設(shè)計(jì)單位轉(zhuǎn)速（r/min）取n’1=70r/min。n=n’1av/D1=195.03r/min水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速一般采用發(fā)電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，選擇與上述計(jì)算值相近的發(fā)電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速n=214.3r/min。（4）單位轉(zhuǎn)速、單位流量的修正n’1=n’10M（-1）式中：n’10M——模型水輪機(jī)最優(yōu)工況下的轉(zhuǎn)速值（r/min）。n’1/n’10M=-1=0.99%<3%所以單位轉(zhuǎn)速、單位流量均可不加修正。（5）水輪機(jī)的流量水輪機(jī)在Hr，Nr下工作時(shí)，其Q’1既為Q’1max，水輪機(jī)最大引用流量：Q’1max==1.0812m3/s<1.15m3/sQmax=Q’1maxD12=1.0812×3.02×=79.27m3/s（6）工作范圍檢驗(yàn)與特征水頭Hmax、Hmin、Hr對應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速為：1maxnD1/=214.3×3.0/58.321/2=84.18r/min1minnD1/=214.3×3.0/81.411/2=71.25r/min1rnD1/=214.3×3.0/66.371/2=78.9r/min在HL220水輪機(jī)模型綜合特性曲線上繪出，1r=78.9r/min，1max=84.18r/min，1min=71.25r/min的直線，其所圍的區(qū)域?yàn)樗啓C(jī)的大部分工作高效區(qū)域。（7）吸出高度HsHs=10–▽/900–(σ+σ)H式中：▽——水輪機(jī)安裝高程（m），由多年平均流量Q=100m3/s查得下游平均水位▽=202.125m。σ－－氣蝕系數(shù)，由水輪機(jī)的設(shè)計(jì)工況參數(shù)n’1r=78.9r/min，Q’1M=1.0812m3/s查HL220水輪機(jī)模型綜合特性曲線可得，σ取0.13。σ——?dú)馕g系數(shù)修正值，σ取0.02所以：Hs=10–▽/900–(σ+σ)H=-0.18m>-4m2.2.1.2HL230選型：（1）轉(zhuǎn)輪直徑D1查《水電站》表3—6和圖3—12可得HL220水輪機(jī)在限制工況下單位流量Q‘1M=1110L/s，效率=90.7%，由此經(jīng)試算得原型水輪機(jī)在該工況下單位流量Q’1=Q‘1M=1110L/s，效率=87.389%。D1==3.01m。根據(jù)水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑模型水輪機(jī)尺寸系列的規(guī)定，由上述計(jì)算出的轉(zhuǎn)輪直徑，選用比計(jì)算值稍大的轉(zhuǎn)輪直徑值。D1=3.3m（2）效率修正值△η計(jì)算max=1-（1-Mmax）max-Mmax式中：Mmax——模型水輪機(jī)在最優(yōu)工況下的效率（%），查上表得Mmaxmax——原型水輪機(jī)在最優(yōu)工況下的效率（%）。D1M——模型水輪機(jī)直徑（m），D1M=0.404m。D1——原型水輪機(jī)直徑（m），D1=3.3m?！市拚担?）。由以上數(shù)據(jù)可得：max=1-（1-Mmax）=93.889%max-Mmax=3.189%減去ξ=1%2.189%max=Mmax+90.7%+2.189%=93.889%所以，η=85.2%+2.189%=87.889%原假定η=87.389%，現(xiàn)在計(jì)算值為87.389%，原假定值與現(xiàn)值相符。（3）選擇水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速nn=n’1av/D1式中：Hav——加權(quán)平均水頭（m），取69.87m。D1——轉(zhuǎn)輪直徑（m），D1取為3.3m。n’1——采用略高于最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速的設(shè)計(jì)單位轉(zhuǎn)速（r/min）取n’1=71r/min。n=n’1av/D1=179.84r/min水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速一般采用發(fā)電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速，選擇與上述計(jì)算值相近的發(fā)電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速n=187.5r/min。（4）單位轉(zhuǎn)速、單位流量的修正n’1=n’10M（-1）式中：n’10M——模型水輪機(jī)最優(yōu)工況下的轉(zhuǎn)速值（r/min）。n’1/n’10M=-1=1.2%<3%所以單位轉(zhuǎn)速、單位流量均可不加修正。（5）水輪機(jī)的流量水輪機(jī)在Hr，Nr下工作時(shí)，其Q’1既為Q’1max，水輪機(jī)最大引用流量：Q’1max==0.928m3/s<1.11m3/sQmax=Q’1maxD12=0.982×3.32×=82.38m3/s（6）工作范圍檢驗(yàn)與特征水頭Hmax、Hmin、Hr對應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速為：1maxnD1/=187.5×3.3/58.321/2=81.02r/min1minnD1/=187.5×3.3/81.411/2=68.58r/min1rnD1/=187.5×3.3/66.371/2=75.95r/min在HL230水輪機(jī)模型綜合特性曲線上繪出，1r=75.95r/min，1max=81.02r/min，1min=68.58r/min的直線，其所圍的區(qū)域?yàn)樗啓C(jī)的一部分工作高效區(qū)域。（7）吸出高度HsHs=10–▽/900–(σ+σ)H式中：▽——水輪機(jī)安裝高程（m），由多年平均流量Q=100m3/s查得下游平均水位▽=202.125m。σ－－氣蝕系數(shù)0.17所以：Hs=10–▽/900–σH=-1.507m>-4m表2-1水輪機(jī)基本參數(shù)比選序號項(xiàng)目HL230HL2201模型轉(zhuǎn)輪參數(shù)推薦使用水頭范圍35~6550~852最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速r/min71703最優(yōu)單位流量m3/s91310004最高效率%90.7915氣蝕系數(shù)0.170.156原型水機(jī)參數(shù)工作水頭范圍58.32~81.4158.32~81.417水輪機(jī)直徑D1m3.33.08額定轉(zhuǎn)速nr/min187.5214.39最高效率%92.8992.8110額定出力Nr4.6875萬KW4.6875萬KW11最大引用流量82.3879.2712吸出高度Hs-1.507-0.18如上表所示，HL220包括更多的高效區(qū)，汽蝕系數(shù)小，直徑小，安裝高程高，減少開挖量，且轉(zhuǎn)速高。故選擇水輪機(jī)型號為HL-220-LJ-300。2.2.2金屬蝸殼及尾水管尺寸2.2.2.1金屬蝸殼尺寸包角345°由Hr＝66.37m查得：Vc＝8.5m/s由Hr＝66.37m，D1＝3.000m查得：Da＝4700mm，Db＝4000mm最大下泄流量=79.27m3/sai＝ra+ρiRi＝ra+2ρi表2-2金屬蝸殼尺寸0023502350153521704305445609224235697578725473923105931277142111351055295144611651167310346831951268323548872251362335350752551450345952512851533355754173151612364755743451687373157242.2.2.2尾水管尺寸表2-3尾水管尺寸hLB5D4h4h6L1h5模型2.64.52.721.351.350.6751.821.22原型7.813.58.164.054.052.0255.463.66寬度大于8米設(shè)置中墩，b=（0.1-0.15）B,取1米。2.2.3發(fā)電機(jī)的選擇水輪發(fā)電機(jī)的外形尺寸應(yīng)根據(jù)電磁計(jì)算確定有關(guān)的參數(shù)計(jì)算，對于同步轉(zhuǎn)速為214.3r/min的水輪機(jī)，其磁極對數(shù)P為14。2.2.3.1主要尺寸計(jì)算（1）極距==58.5cm（其中，——系數(shù)，一般為8～10，取=9，）（2）定子內(nèi)徑cm取521.5cm（3）定子鐵芯長度cm（其中，C——系數(shù)，對于，C=5×10-6）（4）定子鐵芯外徑ne=214.3r/min>166.7r/min=521.44＋58.51=579.95cm，取580cm．發(fā)電機(jī)型號為SF40-14/58002.2.3.2外形尺寸計(jì)算（1）平面尺寸計(jì)算1.定子機(jī)座外徑D1由于，有。取696cm2.風(fēng)罩內(nèi)徑D2由于>2萬KVA，有＋240=936cm3.轉(zhuǎn)子外徑=式中為單邊空氣間隙，計(jì)算時(shí)可不計(jì)，所以=521.5cm4.下機(jī)架最大跨度由于>10萬KVA，其中為水輪機(jī)機(jī)坑直徑，對于轉(zhuǎn)輪直徑為3800mm的水輪機(jī)，取，=4800mm5.推力軸承外徑和勵(lì)磁機(jī)外徑對于=5萬KVA的發(fā)電機(jī)組，由表查得：=3350mm，=2350mm(2)軸向尺寸計(jì)算1.定子機(jī)座高度對于=214.3r/min>214r/min,有=2852.7mm2.上機(jī)架高度對于懸式發(fā)電機(jī)，有=1303.6mm3.推力軸承高度勵(lì)磁機(jī)高度永磁機(jī)高度副勵(lì)磁機(jī)高度查表得：=150～200cm,取=1500mm=200～240cm,取=2200mm=80～120cm,取=1000mm=60～90cm,取=800mm4.下機(jī)架高度對于懸式發(fā)電機(jī)，有=0.12=625.7mm5.定子支座支承面至下機(jī)架支承面的距離對于懸式發(fā)電機(jī)，有=782.2mm。6下機(jī)架支承面至主軸法蘭盤底面之間的距離一般取=70～150cm，取=1300mm7.轉(zhuǎn)子磁軛軸向高度有風(fēng)扇時(shí)，＋（700～1000）mm=2500mm。8.發(fā)電機(jī)主軸高度=（0.7～0.9）H=（0.7～0.9）×（340+166+150+200+80+60+99+100）=8006.9～10294.6mm，取=8500mm其中，H為發(fā)電機(jī)總高度，即由主軸法蘭盤底面至發(fā)電機(jī)頂部的距離9.定子鐵芯水平中心線至主軸法蘭盤底面距離=3508.5mm尺寸如下圖：圖2—1發(fā)電機(jī)外型圖2.2.3.3發(fā)電機(jī)重量估算本電站為懸式發(fā)電機(jī)，由經(jīng)驗(yàn)公式式中：K取8——10，本設(shè)計(jì)K取9，Sf=5萬Kv，ne=214.3r/min得：發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子重量可按發(fā)電機(jī)總重的一半，取175t，考慮靜荷試驗(yàn)125%175=218.75t。綜上，吊車選一臺雙小車2125t。2.2.4調(diào)速器的計(jì)算大中型水輪機(jī)所配用的調(diào)速器為機(jī)械液壓調(diào)速器，包括調(diào)速柜、接力器和油壓裝置三大部分。2.2.4.1調(diào)速功計(jì)算采用經(jīng)驗(yàn)公式A=(200~250)式中：A——水輪機(jī)調(diào)速功（Kg/m）H——水輪機(jī)最大水頭（m），取81.41mQ——Nr/9.81Hmaxη=69.05m3/s經(jīng)計(jì)算A=215820kN>30000kN，所以屬于大型調(diào)速器。2.2.4.2.接力器的計(jì)算（1）接力器的直徑額定油壓為2.5Mpa，Z0=24，b0/D1=0.25,b0=0.253=0.75mds=λD1其中：λ=0.03，所以ds=406mm。（2）接力器的最大行程=1.8查性曲線可得模型a0=30mm。設(shè)計(jì)工況點(diǎn)n1’r=78.9r/min。Q1max=1.0812m3/s。D0m=534mm，D0=1.16D1=3.48m。Z0=24相似準(zhǔn)則得原型所以又0.121m3（3）調(diào)速器的選擇：89mm，其中油速V=4.5m/s，接力器關(guān)閉時(shí)間Ts=4s。根據(jù)水輪機(jī)調(diào)速功，選擇DT-100型電氣液壓型調(diào)速器。2.2.5油壓裝置的選擇2.016——2.24m3選用組合式HYZ-2.5型油壓裝置圖2—2HYZ-2.5油壓設(shè)備外型圖2.3廠房尺寸確定2.3.1廠房高度的確定2.3.1.1水輪機(jī)組安裝高程對于立軸混流式水輪機(jī)，其安裝高程為：安裝高程=Z下+Hs+b0/2式中：Z下——下游最低水位（m），對于多臺機(jī)組，一般按一臺機(jī)組滿荷運(yùn)行來確定。一臺機(jī)組運(yùn)行時(shí)，查h~Q計(jì)關(guān)系曲線查得Z下=202.995m。Hs——吸出高度（m），取-0.18m。D1——水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑（m），取3m。b0/D——0.25所以：安裝高程=Z下+Hs+b0/2=202.19m。2.3.1.2尾水管地板高程和廠房基礎(chǔ)開挖高程本電站尾水管底高：2.6×3=7.8m，導(dǎo)葉高度b0=0.75m，取尾水管底部厚度1.0m尾水管底板高程：202.19-0.5×0.75-7.8=194.2m。廠房基礎(chǔ)開挖高程：194.2-1.0=193.2m，取193m2.3.1.3水輪機(jī)層地面高程水輪機(jī)層地面高程=水輪機(jī)安裝高程+蝸殼進(jìn)口斷面+蝸殼上部砼厚1.55m=202.19+2.26+1.55=205.5m2.3.1.4發(fā)電機(jī)地板高程和安裝場高程考慮發(fā)電機(jī)定子安裝高程要高于下游校核洪水位取215.9m安裝場高程與發(fā)電機(jī)地板高程同高為215.9m2.3.1.5軌頂高程橋吊選用2×125t雙小城橋吊，平衡梁選用2×125型，大梁底面至軌道面F=140mm；軌面至起重機(jī)頂H=4300mm；平衡梁至軌頂660mm主軸長度8500mm。從油壓設(shè)備上方吊運(yùn)，得吊車軌高程=215.9+6.2+2.86+0.66+0.68=226.3m2.3.1.6天花板高程和屋頂面高程天花板高程=軌道面至起重機(jī)頂+起重機(jī)至天花板的安全距離0.5m=231.1m廠房屋頂高程231.1+1+0.4=232.5m2.3.1.7廠房總高232.5-193=39.5m2.3.2主廠房長度的確定按蝸殼最小保護(hù)層計(jì)算得機(jī)組段長為12.5m。綜合考慮廠房內(nèi)部布置及梁格結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，取機(jī)組段長度為13m。裝配場長(1.0~1.5)L1=(13~19.5)m，取為17m。端部取兩米。綜上，主廠房長度：2.3.3主廠房的寬度的確定根據(jù)蝸殼最小保護(hù)層厚度，得最小寬度為11.5m，上下游側(cè)各加3m厚的外墻得17.5m。最終主廠房的寬度為17.5m。橋吊跨度選14m。3進(jìn)水口及壩內(nèi)埋管3.1進(jìn)水口形式和布置3.1.1鋼管直徑水輪機(jī)最大引用流量Q=79.27m3/s，單元供水。由經(jīng)濟(jì)計(jì)算公式得，管道直徑=4.52m。；3.1.2臨界淹沒深度進(jìn)水口面積只有管道面積的1.5——2倍，為24.046—32.092。取進(jìn)水口寬為4.52m，高為6m面積A1=27.12m2，形狀為矩形，斷面水流流速=2.92m/s所以閘門門頂臨界淹沒深度：，（對稱進(jìn)水c取0.55）取整，淹沒高程為263-6=257m，高于折坡點(diǎn)進(jìn)水口形狀采用橢圓曲線三向收縮矩形。頂面曲線：兩側(cè)面曲線：1m半徑圓弧。3.1.3漸變段及彎管段漸變段長度一般取管道直徑D的1.0——1.5倍，為6.78m擴(kuò)散角為12°。圖3—1漸變段變化規(guī)律彎管中心曲率半徑。斜直段與下游壩坡面平行，埋深為5m，彎管段個(gè)分節(jié)夾角α=90。3.2攔污柵攔污柵立面垂直，在平面上為多邊形，其總面積由電站的引用流量及過柵流速反算得出。攔污柵柵片寬2.5米，上下節(jié)凈高度為4米。柵條厚度10mm，寬100mm柵條凈距S0==0.1m，取100mm。3.3典型鋼管身厚度擬定三個(gè)斷面進(jìn)行計(jì)算，分別為進(jìn)水口中心線高程米處254.26米；壓力鋼管中心線高程為228.225米處以及壓力鋼管末端處高程202.19米。計(jì)算公式為：；式中：材料容許應(yīng)力設(shè)計(jì)工況，；校核工況，γ0——為結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取為1.1ra——鋼管內(nèi)徑為2.26米——鋼材屈服強(qiáng)度，采用Q235鋼H——為上游水位到鋼管中心線高程的距離；K——為考慮水錘作用以后的系數(shù)，三段分別為1.0、1.15和1.3表3-1設(shè)計(jì)洪水位工況管壁厚度截面1——1截面2——2截面3——3截面σ157.45157.45157.45H36.7462.888.81t5.1710.3516.25表3-2校核洪水位工況管壁厚度截面1——1截面2——2截面3——3截面σ188188188H37.7463.888.1t4.458.813.6綜上，選用設(shè)計(jì)洪水位工況下的鋼管厚度，考慮到銹蝕、磨損厚度及厚度負(fù)偏差（取2.0mm），鋼管實(shí)際厚度為：表3-3管壁厚度截面1——1截面2——2截面3——3截面計(jì)算厚度61117t813194專題樓面板設(shè)計(jì)4.1發(fā)電機(jī)層樓板配筋：4.1.1樓板4.1.1.1單向板B2配筋（1）資料：樓板荷載估計(jì)為20假設(shè)梁板厚250mm，取1米單寬計(jì)算，板面涂有2cm厚找平水泥砂漿?；炷翉?qiáng)度取C25，受力鋼筋為2級。查得材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，：混凝土重力密度，水泥砂漿重力密度。由《水工建筑物》查得3級水工建筑物的結(jié)構(gòu)安全系數(shù)。正常運(yùn)行期為持久工況，所以設(shè)計(jì)狀況系數(shù)為。由《水電站廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》查得，。結(jié)構(gòu)系數(shù)。（2）荷載：永久荷載與可變荷載分別計(jì)算板自重：標(biāo)準(zhǔn)值分布荷載：標(biāo)準(zhǔn)值考慮彈性理論折算荷載：板自重：設(shè)計(jì)值分布荷載：設(shè)計(jì)值（3）內(nèi)力計(jì)算單向板按連續(xù)板計(jì)算；板的計(jì)算跨度。由TSSD軟件計(jì)算得內(nèi)力分布圖為4-1發(fā)電機(jī)層單向板B2結(jié)構(gòu)簡圖4-2發(fā)電機(jī)層單向板B2荷載簡圖4-3發(fā)電機(jī)層單向板B2內(nèi)力簡圖截面內(nèi)力 0支座: 正彎矩 0.00, 負(fù)彎矩 0.00, 1跨中: 正彎矩 3.63, 負(fù)彎矩 0.00, 1支座: 正彎矩 0.00, 負(fù)彎矩 -10.51, 2跨中: 正彎矩 6.91, 負(fù)彎矩 0.00, 2支座: 正彎矩 0.00, 負(fù)彎矩 -13.74, 3跨中: 正彎矩 6.87, 負(fù)彎矩 0.00, 3支座: 正彎矩 0.00, 負(fù)彎矩 -14.40, 4跨中: 正彎矩 7.54, 負(fù)彎矩 0.00, 4支座: 正彎矩 0.00, 負(fù)彎矩 -12.43, 5跨中: 正彎矩 4.88, 負(fù)彎矩 0.00, 5支座: 正彎矩 0.00, 負(fù)彎矩 -15.89, 6跨中: 正彎矩 11.88, 負(fù)彎矩 0.00, 6支座: 正彎矩 0.00, 負(fù)彎矩 0.00, 第6跨為雙向板，取前5跨進(jìn)行計(jì)算.跨中：第4跨中彎矩7.54配筋支座：第3跨支座彎矩-14.4配筋（4）配筋計(jì)算：1.支座配筋：設(shè)為二類環(huán)境，鋼筋排成一排，查得為鋼筋合力點(diǎn)距截面受拉邊緣距離a=30mm，考慮結(jié)構(gòu)要求取為40mm，則截面有效高度=250-40=210mm。可知==0.031==0.031<（二級熱軋鋼筋）滿足要求。<按最小配筋率得==315,取"8@150，實(shí)際鋼筋面積為=335。2.跨中配筋：設(shè)為二類環(huán)境，鋼筋排成一排，查得為鋼筋合力點(diǎn)距截面受拉邊緣距離a=30mm，，則截面有效高度=250-30=220mm?？芍?=0.014==0.014<（二級熱軋鋼筋）滿足要求。<按最小配筋率得==330,取"8@150，實(shí)際鋼筋面積為=335。分布鋼筋取!8@2004.1.1.2樓梯旁B3雙向板（1）資料：樓板荷載估計(jì)為20假設(shè)梁板厚250mm，板面涂有2cm厚找平水泥砂漿?；炷翉?qiáng)度取C25，受力鋼筋為2級。查的材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，：混凝土重力密度，水泥砂漿重力密度。由《水工建筑物》查得3級水工建筑物的結(jié)構(gòu)安全系數(shù)。正常運(yùn)行期為持久工況，所以設(shè)計(jì)狀況系數(shù)為。由《水電站廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》查得，。結(jié)構(gòu)系數(shù)。（2）荷載：永久荷載與可變荷載分別計(jì)算板自重：標(biāo)準(zhǔn)值分布荷載：標(biāo)準(zhǔn)值考慮彈性理論折算荷載：板自重：設(shè)計(jì)值分布荷載：設(shè)計(jì)值（3）內(nèi)力計(jì)算雙向板簡化成三角形，進(jìn)一步簡化成邊長為直角邊2/3的矩形板，得4-4發(fā)電機(jī)層樓梯旁B3雙向板簡圖經(jīng)Tssd計(jì)算得X：配筋Y：配筋（4）配筋計(jì)算：1.X向配筋：設(shè)為二類環(huán)境，鋼筋排成一排，查得為鋼筋合力點(diǎn)距截面受拉邊緣距離a=30mm，則截面有效高度=250-30=220mm?？芍?=0.0098==0.0098<（二級熱軋鋼筋）滿足要求。<按最小配筋率得==1056,取11"12@300，實(shí)際鋼筋面積為=1244.1。2.Y向配筋：設(shè)為二類環(huán)境，鋼筋排成一排，y向鋼筋在x向鋼筋上方，查得為鋼筋合力點(diǎn)距截面受拉邊緣距離a=60mm，，則截面有效高度=250-60=190mm?？芍?=0.012=0.012<（二級熱軋鋼筋）滿足要求。<按最小配筋率得==741,取10"10@300，實(shí)際鋼筋面積為=785。4.1.1.3DT電調(diào)B5雙向板（1）資料：樓板荷載估計(jì)為20，DT電調(diào)重1200t，折算成荷載為1200t/1.2/1.5=6.54<20，不必另行計(jì)算。假設(shè)梁板厚250mm，板面涂有2cm厚找平水泥砂漿?；炷翉?qiáng)度取C25，受力鋼筋為2級。查的材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，：混凝土重力密度，水泥砂漿重力密度。由《水工建筑物》查得3級水工建筑物的結(jié)構(gòu)安全系數(shù)。正常運(yùn)行期為持久工況，所以設(shè)計(jì)狀況系數(shù)為。由《水電站廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》查得，。結(jié)構(gòu)系數(shù)。（2）荷載：永久荷載與可變荷載分別計(jì)算板自重：標(biāo)準(zhǔn)值分布荷載：標(biāo)準(zhǔn)值考慮彈性理論折算荷載：板自重：設(shè)計(jì)值分布荷載：設(shè)計(jì)值（3）內(nèi)力計(jì)算計(jì)算時(shí)忽略DT電調(diào)孔口，得4-5發(fā)電機(jī)層DT電調(diào)B5雙向板簡圖經(jīng)Tssd計(jì)算得X：配筋Y：配筋（4）配筋計(jì)算：1.X向配筋：設(shè)為二類環(huán)境，鋼筋排成一排，查得為鋼筋合力點(diǎn)距截面受拉邊緣距離a=30mm，則截面有效高度=250-30=220mm?？芍?=0.0065=0.0065<（二級熱軋鋼筋）滿足要求。<按最小配筋率得==1485,取15"12@300，實(shí)際鋼筋面積為=1702.5。2.Y向配筋：設(shè)為二類環(huán)境，鋼筋排成一排，y向鋼筋在x向鋼筋上方，查得為鋼筋合力點(diǎn)距截面受拉邊緣距離a=60mm，，則截面有效高度=250-60=190mm?？芍?=0.012==0.012<（二級熱軋鋼筋）滿足要求。<按最小配筋率得==712.5,取11"10@270，實(shí)際鋼筋面積為=863.5。4.1.1.4下游側(cè)B4雙向板（1）資料：樓板荷載估計(jì)為20，假設(shè)梁板厚250mm，板面涂有2cm厚找平水泥砂漿?；炷翉?qiáng)度取C25，受力鋼筋為2級。查的材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，：混凝土重力密度，水泥砂漿重力密度。由《水工建筑物》查得3級水工建筑物的結(jié)構(gòu)安全系數(shù)。正常運(yùn)行期為持久工況，所以設(shè)計(jì)狀況系數(shù)為。由《水電站廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》查得，。結(jié)構(gòu)系數(shù)。（2）荷載：永久荷載與可變荷載分別計(jì)算板自重：標(biāo)準(zhǔn)值分布荷載：標(biāo)準(zhǔn)值考慮彈性理論折算荷載：板自重：設(shè)計(jì)值分布荷載：設(shè)計(jì)值（3）內(nèi)力計(jì)算4-6發(fā)電機(jī)層B4雙向板簡圖經(jīng)Tssd計(jì)算得X：配筋Y：配筋(4)配筋計(jì)算：1.X向配筋：設(shè)為二類環(huán)境，鋼筋排成一排，查得為鋼筋合力點(diǎn)距截面受拉邊緣距離a=30mm，則截面有效高度=250-30=220mm?？芍?=0.012=0.0012<（二級熱軋鋼筋）滿足要求。<按最小配筋率得==1815,取19"12@300，實(shí)際鋼筋面積為=2148.9。2.Y向配筋：設(shè)為二類環(huán)境，鋼筋排成一排，y向鋼筋在x向鋼筋上方，查得為鋼筋合力點(diǎn)距截面受拉邊緣距離a=60mm，，則截面有效高度=250-60=190mm。可知==0.012=0.012<（二級熱軋鋼筋）滿足要求。<按最小配筋率得==883.5,取12"12@300，實(shí)際鋼筋面積為=942。4.1.2次梁4.1.2.1L6次梁多跨連續(xù)梁（1）資料：樓板荷載估計(jì)為20，假設(shè)次梁尺寸600*800mm?；炷翉?qiáng)度取C25，受力鋼筋為2級。查的材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，：混凝土重力密度。由《水工建筑物》查得3級水工建筑物的結(jié)構(gòu)安全系數(shù)。正常運(yùn)行期為持久工況，所以設(shè)計(jì)狀況系數(shù)為。由《水電站廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》查得，。結(jié)構(gòu)系數(shù)。（2）荷載：永久荷載與可變荷載分別計(jì)算梁自重：標(biāo)準(zhǔn)值板荷載：標(biāo)準(zhǔn)值分布荷載：標(biāo)準(zhǔn)值考慮彈性理論折算荷載：板自重：設(shè)計(jì)值分布荷載：設(shè)計(jì)值滿布計(jì)算（3）內(nèi)力計(jì)算由TSSD軟件計(jì)算得內(nèi)力分布圖為4-7發(fā)電機(jī)層L6梁簡圖4-8發(fā)電機(jī)層L6梁荷載簡圖4-9發(fā)電機(jī)層L6梁內(nèi)力簡圖截面內(nèi)力 0支座: 正彎矩 0.00 負(fù)彎矩 0.00 剪力 289.27, 1跨中: 正彎矩 328.14 負(fù)彎矩 0.00 剪力 447.05 1支座: 正彎矩 0.00 負(fù)彎矩 -455.59 剪力 394.45 2跨中: 正彎矩 154.58 負(fù)彎矩 0.00 剪力 394.45 2支座: 正彎矩 0.00 負(fù)彎矩 -303.73 剪力 341.86 3跨中: 正彎矩 154.58 負(fù)彎矩 0.00 剪力 394.45 3支座: 正彎矩 0.00 負(fù)彎矩 -455.59 剪力 447.05 4跨中: 正彎矩 328.14 負(fù)彎矩 0.00 剪力 447.05 4支座: 正彎矩 0.00 負(fù)彎矩 0.00 剪力 289.27 跨中：配筋支座：配筋（4）配筋計(jì)算：1支座配筋：設(shè)為二類環(huán)境，鋼筋排成一排，查得為鋼筋合力點(diǎn)距截面受拉邊緣距離a=45mm，則截面有效高度=800-45=755mm。可知=0.12==0.137<（二級熱軋鋼筋）滿足要求。>取7"22，實(shí)際鋼筋面積為=2661。2跨中配筋：設(shè)為二類環(huán)境，鋼筋排成一排，查得為鋼筋合力點(diǎn)距截面受拉邊緣距離a=45mm，則截面有效高度=800-45=755mm?？芍?0.0918==0.0965<（二級熱軋鋼筋）滿足要求。>取7"18，實(shí)際鋼筋面積為=1781。（5）箍筋計(jì)算：最大剪力截面尺寸驗(yàn)算，，所以要配箍筋。由構(gòu)造要求，要配4肢箍筋，初選4!8@200滿足要求4.1.3主梁G64.1.3.1承載能力極限狀態(tài)配筋計(jì)算（1）資料：樓板荷載估計(jì)為20，假設(shè)次梁尺寸mm?；炷翉?qiáng)度取C25，受力鋼筋為2級。查的材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，：混凝土重力密度。由《水工建筑物》查得3級水工建筑物的結(jié)構(gòu)安全系數(shù)。正常運(yùn)行期為持久工況，所以設(shè)計(jì)狀況系數(shù)為。由《水電站廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》查得，。結(jié)構(gòu)系數(shù)。簡化為簡支多跨梁計(jì)算。（2）荷載：永久荷載與可變荷載分別計(jì)算主梁自重：標(biāo)準(zhǔn)值次梁自重：標(biāo)準(zhǔn)值板條荷載：L6-L9標(biāo)準(zhǔn)值L10標(biāo)準(zhǔn)值活荷載：L6-L9標(biāo)準(zhǔn)值L10標(biāo)準(zhǔn)值滿布計(jì)算（3）內(nèi)力計(jì)算4-10發(fā)電機(jī)層G6主梁結(jié)構(gòu)簡圖4-11發(fā)電機(jī)層G6主梁荷載簡圖4-12發(fā)電機(jī)層G6主梁內(nèi)力簡圖截面內(nèi)力 0支座: 正彎矩 0.00 負(fù)彎矩 0.00 剪力 533.58 1跨中: 正彎矩 1362.68 負(fù)彎矩 0.00 剪力 1180.81 1支座: 正彎矩 0.00 負(fù)彎矩 -1927.17 剪力 1434.64 2跨中: 正彎矩 961.58 負(fù)彎矩 0.00 剪力 1434.64 2支座: 正彎矩 0.00 負(fù)彎矩 -0.00 剪力 868.40跨中：配筋支座：配筋（4）配筋計(jì)算：1.支座配筋：設(shè)為二類環(huán)境，鋼筋排成一排，考慮次梁及板的配筋，查得為鋼筋合力點(diǎn)距截面受拉邊緣距離a=60mm，則截面有效高度==940mm?？芍?0.2==0.3<（二級熱軋鋼筋）滿足要求。>取10"36，實(shí)際鋼筋面積為=10179。2.跨中配筋：設(shè)為二類環(huán)境，鋼筋排成一排，查得為鋼筋合力點(diǎn)距截面受拉邊緣距離a=45mm，則截面有效高度=1000-45=955mm。可知=0.179=0.199<（二級熱軋鋼筋）滿足要求。>取8"32，實(shí)際鋼筋面積為=6434。（5）箍筋計(jì)算：1.截面尺寸驗(yàn)算，，所以要配箍筋。由構(gòu)造要求，要配6肢箍筋。，用二級鋼筋，得，取3，選6"10@150。滿足要求。4.1.3.2正常使用極限狀態(tài)裂縫驗(yàn)算：（1）內(nèi)力計(jì)算只考慮短期組合，荷載均為標(biāo)準(zhǔn)值4-11發(fā)電機(jī)層G6主梁結(jié)構(gòu)簡圖4-12發(fā)電機(jī)層G6主梁荷載簡圖4-13發(fā)電機(jī)層G6主梁內(nèi)力簡圖截面內(nèi)力 0支座: 正彎矩 0.00 , 負(fù)彎矩 0.00 剪力 468.39 1跨中: 正彎矩 1190.50 負(fù)彎矩 0.00 剪力 1034.84 1支座: 正彎矩 0.00 負(fù)彎矩 -1687.69 剪力 1256.14 2跨中: 正彎矩 842.48 負(fù)彎矩 0.00 剪力 1256.14 2支座: 正彎矩 0.00 , 負(fù)彎矩 0.00 剪力 760.45 跨中：配筋支座：配筋（2）裂縫驗(yàn)算由公式式中：構(gòu)件手里特征系數(shù)，受彎梁取1.0鋼筋表面形狀系數(shù)，變形鋼筋取1.0荷載長期作用影響系數(shù)，荷載短期組合1.5二類環(huán)境保護(hù)層35mm受拉鋼筋直徑，跨中32mm，支座36mm縱向受拉鋼筋有效配筋率，荷載效應(yīng)的短期組合計(jì)算的構(gòu)件縱向受力鋼筋應(yīng)力鋼筋彈性模量，二級鋼筋跨中，8"32支座，10"36受彎構(gòu)件短期組合鋼筋應(yīng)力經(jīng)計(jì)算跨中支座均滿足要求。4.1.4節(jié)點(diǎn)吊筋計(jì)算；,吊筋作用范圍為取受力鋼筋為2級鋼筋。，取60°已有箍筋需要，選2"16，4.2裝配廠樓板配筋：4.2.1樓板：4.2.1.1單向板B1配筋（1）資料：樓板荷載估計(jì)為60假設(shè)梁板厚500mm取單寬1米計(jì)算，板面涂有2cm厚找平水泥砂漿?；炷翉?qiáng)度取C25，受力鋼筋為2級。查的材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，：混凝土重力密度，水泥砂漿重力密度。由《水工建筑物》查得3級水工建筑物的結(jié)構(gòu)安全系數(shù)。正常運(yùn)行期為持久工況，所以設(shè)計(jì)狀況系數(shù)為。由《水電站廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》查得，。結(jié)構(gòu)系數(shù)。（2）荷載：永久荷載與可變荷載分別計(jì)算板自重：標(biāo)準(zhǔn)值分布荷載：標(biāo)準(zhǔn)值考慮彈性理論折算荷載：板自重：設(shè)計(jì)值分布荷載：設(shè)計(jì)值（3）內(nèi)力計(jì)算單向板按連續(xù)板計(jì)算；板的計(jì)算跨度。4-14裝配場層B1單向板構(gòu)件簡圖4-15裝配場層B1單向板荷載簡圖4-16裝配場層B1單向板內(nèi)力簡圖截面內(nèi)力 0支座: 正彎矩 0.00 負(fù)彎矩 0.00 剪力 55.06 1跨中: 正彎矩 25.07 負(fù)彎矩 0.00 剪力 84.61 1支座: 正彎矩 0.00 負(fù)彎矩 -34.13 剪力 73.87 2跨中: 正彎矩 10.99 負(fù)彎矩 0.00 剪力 73.87 2支座: 正彎矩 0.00 負(fù)彎矩 -24.82 剪力 68.49 3跨中: 正彎矩 13.98 負(fù)彎矩 0.00 剪力 71.18 3支座: 正彎矩 0.00 負(fù)彎矩 -27.92 剪力 71.18 4跨中: 正彎矩 13.98 負(fù)彎矩 0.00 剪力 71.18 4支座: 正彎矩 0.00 負(fù)彎矩 -24.82 剪力 65.81 5跨中: 正彎矩 10.99 負(fù)彎矩 0.00 剪力 73.87 5支座: 正彎矩 0.00 負(fù)彎矩 -34.13 剪力 84.61 6跨中: 正彎矩 25.0