水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)技術(shù)文件范本全文庫(kù)FJD35170a

水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)技術(shù)文件范本全文庫(kù)FJD35170aPAGE10 FJD35170 FJD水電站廠房鋼筋混凝土蝸殼技術(shù)技術(shù)設(shè)計(jì)大綱范本水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化信息網(wǎng)1996年3月

水電站技術(shù)設(shè)計(jì)階段廠房鋼筋混凝土蝸殼設(shè)計(jì)大綱范本主編單主編單位總工程師:參編單員:::勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院年月

1987年，水利電力出版社。3基本資料3.1工程等別與建筑物級(jí)別(1)工程等別為等；(1)建筑物級(jí)別為級(jí)；(3)電站廠房級(jí)別級(jí)。3.2水位上游：正常蓄水位m：下游：正常尾水位m；死水位m；最低尾水位m;設(shè)計(jì)洪水位m；設(shè)計(jì)洪水尾水位m；校核洪水位m；校核洪水尾水位m。3.3氣溫與水溫(1)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3.4荷載(1)蝸殼進(jìn)口水錘壓力（最大壓力上升值）MPa；(2)蝸殼進(jìn)口頂板上部荷載kN/m2；(3)水輪機(jī)層活荷載kN/m2；(4)機(jī)墩傳來荷載及位置垂直集中力：kN；彎矩：kNm；位置（指機(jī)墩中心到座環(huán)的距離）：m。3.5水輪機(jī)及蝸殼參數(shù)(1)水輪機(jī)參數(shù)額定水頭Hr：m；轉(zhuǎn)輪直徑D1：m；額定流量Qr：m3/s；座環(huán)外徑Da：mm；座環(huán)內(nèi)徑Db：mm；a蝶形邊寬K：mm；1導(dǎo)葉高度bo：mm。Bn(2)蝸殼參數(shù)(見圖1)m蝸殼形式：；2蝸殼包角：度；蝸殼上伸角1：度；圖1蝸殼斷面形狀蝸殼下伸角2：度；蝸殼進(jìn)口斷面a：mm；蝸殼進(jìn)口斷面b：mm；蝸殼進(jìn)口斷面n：mm；蝸殼進(jìn)口斷面m：mm。提示：蝸殼參數(shù)符號(hào)含義見《水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)》（水力機(jī)械），水電站機(jī)電設(shè)計(jì)手冊(cè)編寫組編制。(3)鋼筋混凝土蝸殼單線圖(廠家提供)。3.6材料特性及安全系數(shù)3.6.1混凝土(1)混凝土標(biāo)號(hào)：；(2)混凝土容重：kN/m3；(3)混凝土泊桑比：；(4)混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度與彈性模量見表3。表3混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度與彈性模量單位:Mpa混凝土標(biāo)號(hào)軸心抗壓彎曲抗壓抗拉抗裂彈性模量3.6.2鋼筋(1)鋼筋設(shè)計(jì)強(qiáng)度與彈性模量見表4。表4鋼筋設(shè)計(jì)強(qiáng)度與彈性模量單位：MPa 鋼筋種類直徑mm設(shè)計(jì)強(qiáng)度彈性模量受拉鋼筋受壓鋼筋(2)泊桑比：。3.6.3安全系數(shù)(1)強(qiáng)度安全系數(shù)見表5。表5安全系數(shù)結(jié)構(gòu)受力特征荷載組合基本特殊混凝土按抗拉強(qiáng)度計(jì)算的受壓、拉、彎桿件鋼筋混凝土軸心受壓、偏心受壓、局部承壓、斜截面受剪、受扭構(gòu)件軸心受拉、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。3.7廠房布置和廠房結(jié)構(gòu)體形圖4內(nèi)力計(jì)算及配筋4.1計(jì)算原則與假定

提示：混凝土蝸殼幾何形狀復(fù)雜，工程上常用以下幾種方法進(jìn)行內(nèi)力分析和計(jì)算：(1)平面框架法：本方法簡(jiǎn)便、實(shí)用，但只能確定頂板和側(cè)墻徑向內(nèi)力和配筋，無法計(jì)算環(huán)向應(yīng)力；(2)彈性力學(xué)法：蝸殼頂板按環(huán)形板公式計(jì)算；側(cè)墻根據(jù)外形及邊界條件近似地按單向板或雙向板計(jì)算，或同時(shí)截取單寬直條和水平梁，利用交叉點(diǎn)變位相等條件，求垂直與水平方向的內(nèi)力；尾水錐體按厚壁短圓筒進(jìn)行計(jì)算。該方法計(jì)算復(fù)雜，計(jì)算結(jié)果與實(shí)際差異較大；(3)三維有限元法；(4)結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)；一般簡(jiǎn)化為平面框架計(jì)算，大型蝸殼或有條件時(shí)，可按三維有限元法計(jì)算或進(jìn)行結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)。最終計(jì)算結(jié)果采用幾種方法綜合確定。本計(jì)算原則與假定是針對(duì)平面框架法而言。(1)鋼筋混凝土蝸殼應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算和裂縫寬度驗(yàn)算。(2)鋼筋混凝土蝸殼為空間結(jié)構(gòu)，本計(jì)算簡(jiǎn)化為平面問題，按結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計(jì)算。(3)蝸殼進(jìn)口段取1～2剖面，垂直于水流方向切取單寬按單跨梁或連續(xù)梁或封閉框架計(jì)算。提示：采用哪種計(jì)算簡(jiǎn)圖應(yīng)視實(shí)際情況而定。(4)蝸殼段取2～3個(gè)剖面，沿徑向切取單寬按r形框架計(jì)算。提示：一般情況r形框架上端鉸支，下端固定。(5)當(dāng)蝸殼頂板高寬比大于0.3或側(cè)墻厚高比大于0.15時(shí)，需考慮剪切變形及剛性節(jié)點(diǎn)的影響。4.2荷載及組合4.2.1荷載(1)結(jié)構(gòu)自重 A1(2)機(jī)墩傳來荷載 A2(3)水輪機(jī)層地面活荷載 A3(4)內(nèi)水壓力（包括水擊壓力） A4(5)外水壓力 A5(6)溫度影響力 B1提示：溫度影響力，主要指運(yùn)行期由于水溫或氣溫年變幅所引起的溫度應(yīng)力。施工期溫度影響力應(yīng)從混凝土澆筑分層分塊及溫控措施等方面予以改善和消除在計(jì)算溫度影響力時(shí)，應(yīng)考慮開裂引起結(jié)構(gòu)剛度降低的影響和混凝土徐變的作用。4.2.2荷載組合(1)基本組合：正常運(yùn)行A1+A2+A4+(A5)提示：外水壓力的取舍與廠房止水形式和分縫位置有關(guān)。若計(jì)算中計(jì)入外水壓力，則應(yīng)有構(gòu)造措施保證縫內(nèi)有承壓水作用。(2)特殊組合正常運(yùn)行+溫度影響力A1+A2+A4+(A5)+B1蝸殼放空 A1+A2+A3+A5最高水頭下運(yùn)行 A1+A2+A4+(A5)4.3內(nèi)力計(jì)算提示：(1)一般框架或梁內(nèi)力計(jì)算公式可參見“建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)”中有關(guān)表格和公式；(2)考慮框架剪切變形和剛性節(jié)點(diǎn)的框架內(nèi)力分析按SD335—89附錄四有關(guān)公式和表格計(jì)算；(3)可運(yùn)用水利部天津勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院“水電站地面廠房CAD系統(tǒng)1.1版”中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)模塊進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。4.4配筋計(jì)算(1)頂板按受彎構(gòu)件或偏心受拉構(gòu)件配筋，側(cè)墻按受彎構(gòu)件配筋。提示：配筋計(jì)算參見SDJ20-78有關(guān)公式。(2)若采用有限元法計(jì)算內(nèi)力時(shí)，可按拉應(yīng)力圖形面積配筋。提示：應(yīng)力配筋可按SDJ20-78附錄四計(jì)算。(3)計(jì)算最大裂縫寬度不得超過0.15mm。5構(gòu)造要求(1)鋼筋混凝土蝸殼混凝土標(biāo)號(hào)應(yīng)不得低于200#(28天齡期)；(2)最大靜水頭超過40m或限裂計(jì)算不滿足要求時(shí)，應(yīng)在蝸殼內(nèi)壁增設(shè)薄鋼板襯砌或其它防滲材料；(3)采用合理的分層分塊型式，如設(shè)封閉塊或預(yù)留寬縫等措施，以減少混凝土溫度應(yīng)力和干縮應(yīng)力；(4)混凝土施工縫的處理要滿足有關(guān)規(guī)程規(guī)范的要求。如垂直縫宜用錯(cuò)縫，避免上下層貫通直縫；避免銳角和薄片；迎水面設(shè)止水；縫面要作處理，鑿毛、設(shè)健槽、加并縫鋼筋；必要時(shí)并縫灌漿；夏季澆筑混凝土應(yīng)采用溫控措施降低入倉(cāng)溫度；(5)按構(gòu)造配筋時(shí)，最小配筋率不宜小于0.05%，或16～20,鋼筋間距取20cm～25cm；也可參照正在修編的《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（報(bào)批稿）中的最小配筋率配筋；(6)環(huán)向鋼筋不能小于徑向鋼筋或豎向鋼筋的1/3；(7)在轉(zhuǎn)角或應(yīng)力突變的位置應(yīng)配置加強(qiáng)筋，加強(qiáng)筋直徑、間距與徑向鋼筋相同；(8)頂板徑向鋼筋呈輻射狀布置，上下兩層，下層鋼筋宜與座環(huán)蝶形邊焊接，外