NBT 35011-2013 水電站廠房設(shè)計規(guī)范

中華人民共和國能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)國家能源局發(fā)布水電站廠房設(shè)計規(guī)范批準(zhǔn)部門：國家能源局施行日期：2013年10月1日I標(biāo)準(zhǔn)修訂、制定計劃的通知》(發(fā)改辦工業(yè)〔2 輝、范祥倫、廖成剛、熊禮奎、歐文兵、侯建國、安旭文、I I 1 33地面廠房布置 5 5 84結(jié)構(gòu)設(shè)計基本規(guī)定 4.2作用及作用效應(yīng) 5地面廠房整體穩(wěn)定及地基應(yīng)力計算 246地面廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計 25 256.2上部結(jié)構(gòu) 316.4下部結(jié)構(gòu) 6.5構(gòu)造設(shè)計 41 417.2地下廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計 8其他型式廠房設(shè)計 49 49 9建筑設(shè)計 10安全監(jiān)測設(shè)計 55 附錄A廠房整體抗滑穩(wěn)定計算的單一安全系數(shù)方法 附錄B巖基上的廠房深層抗滑穩(wěn)定計算 附錄C圓筒式風(fēng)罩內(nèi)力計算 附錄D圓筒式機墩動力計算 75附錄E考慮框架剪切變形和剛性節(jié)點的計算 本標(biāo)準(zhǔn)用詞說明 引用標(biāo)準(zhǔn)名錄 V I 33LayoutofGroundPowerhouse 53.1ArrangementofPowerhouseAr 53.2InteriorArrangementofPowerho 84BasicProvisio 4.3CalculationofUltimateLimitState 4.4CalculationofServiceability 5.2CalculationofIntegralStabilityandFo 5.3DesignandTreatmen 246StructuralDesignof 25 266.3Pedestaland 31 33 387DesignofUndergroundPowerhouse 41'7.1ArrangementofUndergroundPowerhouse 7.2StructuralDesignofUndergroundPowerhouse 49 9ArchitecturalDesign 52 52 StabilityagainstSliding AppendixCCalculationofS AppendixDDynamicCalculation AppendixECalculationwithConsiderationofF ExplanationofWordingintheStandard Addition:ExplanationforProvisions 11.0.5水電站(包括抽水蓄能電站)工程等別、廠房的級別和設(shè)1.0.6廠區(qū)規(guī)劃和廠房內(nèi)部布置應(yīng)結(jié)合工程的具體情況，按232.0.3岸邊式廠房powerhouseonriverbank2.0.6窯洞式廠房cavernp42.0.10副廠房auxiliaryroomsofpowerhouse2.0.11開關(guān)站switchingsubs2.0.12尾水渠tailwatercanal2.0.13基本組合fundamentalcombination久作用(荷載)與可變作用(荷載)的組合。2.0.14偶然組合accidentalcombination載)與一種偶然作用(荷載)的組合。2.0.15標(biāo)準(zhǔn)組合characteristiccombination(荷載)均采用標(biāo)準(zhǔn)值為作用(荷載)代表值的組合。5進(jìn)廠交通、發(fā)電引水(含調(diào)壓井、前池、壓力67NB/T35011—20138NB/T35011—20132)機組間距由發(fā)電機及其風(fēng)道尺寸控制時，應(yīng)滿足設(shè)3)壩后式廠房機組間距應(yīng)與壩體分縫和壓力管道的布4)對埋藏式壓力管道引水的岸邊式廠房，應(yīng)滿足引水9小于200mm;裝間段應(yīng)進(jìn)行整體穩(wěn)定(抗滑、抗浮)和地基應(yīng)力計算；應(yīng)根據(jù)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行變形、抗裂或裂縫寬度驗算，非巖基上廠房應(yīng)進(jìn)行地基變形(沉降)計算。1IⅡⅢNB/T35011—2013NB/T35011—2013行和飛逸時可取為1.2,在半數(shù)磁極短路時可取為1.0。4.2.5屋面活荷載、雪荷載及風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值按DL5077和12345電動機、通風(fēng)機6圓筒式機墩取小值，環(huán)形梁柱式，NB/T35011—2013y——設(shè)計狀況系數(shù)，按相關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的規(guī)定采用；x——可變作用分項系數(shù)：%——材料性能分項系數(shù)。在偶然組合中，與偶然作用同時出現(xiàn)的某些可變作用，可對4.4正常使用極限狀態(tài)計算規(guī)定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的正常使用極限狀態(tài)計算，應(yīng)采用下列極限狀態(tài)設(shè)c——結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用要求所規(guī)定的變形、裂縫1永久作用2回填土石重3可變作用4靜水壓力(含壓力鋼管內(nèi)水壓力)設(shè)計狀況作用組合結(jié)構(gòu)自重水久設(shè)備重水重回填土石重水壓力揚壓力浪壓力泥沙壓力土壓力冰壓力地震作用下游(尾)持久狀況基本組合a√√√√√√√√√√a正常運用√√√√√√√√√b正常運用√√√√√√√短暫狀況基本組合a√√√√√√√√√b√√√√√√施工期裝a√√√√√√√√√ b正常運用√√√√√√√√√√NB/T35011—2013設(shè)計狀況作用組合結(jié)構(gòu)自重永久設(shè)備重水重回填土石重水壓力浪壓力泥沙壓力土壓力冰壓力地震作用下游(尾)偶然狀況偶然組合a非常運用非常運用√√√√√√√√√b非常運用√√√√√√√a√√√√√√√√√√b√√√√√√√√注：1.a適用于河床式廠房，b適用于壩后式及岸邊式廠房；2.浪壓力與冰壓力不能同時存在；3.水壓力應(yīng)包括壓力鋼管內(nèi)水壓力(含水錘力),地震時不考慮水錘力；NB/T35011—2013ZW?———全部作用設(shè)計值對滑動面的法向分力值(kN);ck——滑動面的抗剪斷黏聚力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa);A——基礎(chǔ)受壓部分的計算截面積(m2)。公式類型YX6廠房整體抗滑穩(wěn)定也可按附錄A復(fù)核計算。Y——結(jié)構(gòu)系數(shù)，取值1.25;ZWa——全部重力(含水重力)設(shè)計值之和(kN)。式中：σ——廠房基礎(chǔ)面上的法向正應(yīng)力(kPa);ZW——全部作用標(biāo)準(zhǔn)值在計算截面上法向分力的總和A——廠房地基計算截面面積(m2);ZMxk——全部作用標(biāo)準(zhǔn)值對計算截面形心軸X的力矩總x、y——分別為計算截面上計算點至形心軸Y、X的距離NB/T35011—20131)河床式廠房地震情況允許出現(xiàn)不大于100kPa的拉應(yīng)2)壩后式及岸邊式廠房，基本組合情況不應(yīng)出現(xiàn)拉應(yīng)NB/T35011—2013基底附加應(yīng)力注：1.Es為變形計算深度范圍內(nèi)地基壓縮模量的當(dāng)量值，應(yīng)按下式計式中：A——-第i層土附加應(yīng)力系數(shù)沿土層厚度的積分值。2.為地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值。NB/T35011—2013△s,——由計算深度向上取厚度為△z的土層計算變形值，基礎(chǔ)寬度b(m)6無相鄰荷載影響，基礎(chǔ)寬度在1m～30m范圍內(nèi)時，基礎(chǔ)中點的地基變形計算深度zn也可按式(5.2.7-3)簡化計算：式中：b——基礎(chǔ)寬度(m)。8當(dāng)建筑物基礎(chǔ)埋置較深時，需要考慮開挖地基土的回彈，式中：s——地基的回彈變形量(mm);采用，無地區(qū)經(jīng)驗時可取1.0;E——土的回彈模量(MPa)。1應(yīng)具有明確的作用(荷載)傳遞途徑；4宜具有合理的剛度和承載力分布，避免因局部削弱或NB/T35011—20134預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力鋼筋宜在節(jié)點核心區(qū)以外計算應(yīng)采用作用(荷載)標(biāo)準(zhǔn)值。NB/T35011—2013布的影響，對梁端負(fù)彎矩進(jìn)行調(diào)幅，現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架梁負(fù)彎矩調(diào)幅系數(shù)可取0.8～0.9。當(dāng)梁端負(fù)彎矩調(diào)幅后，梁跨中彎矩應(yīng)若按活荷載滿載布置時，宜將梁跨中彎矩值乘以放大系數(shù)1.1~6.2.4起重機梁設(shè)計應(yīng)考慮梁自重、鋼軌及其向輪壓和起重機橫向及縱向水平作用。鋼軌及其附件重應(yīng)根據(jù)設(shè)重機豎向輪壓和橫向及縱向水平作用應(yīng)按可能發(fā)生的最大值采用，當(dāng)無資料時可按DL5077的規(guī)定采用。6.2.5作用于起重機梁截面的扭矩標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)圖6.2.5按下式計圖6.2.5扭矩計算簡圖1)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為L。/600(L?為起重機梁計算跨作用結(jié)構(gòu)自重機電設(shè)備重屋面荷載樓面荷載水壓力風(fēng)荷載溫度作用地震作用運用位運用位壓動力能力√√√√√√√√√√√√√√√√震作用√√√√√√√常運用√√√√√√使用√√√√√√√√撐的廠房，可假定全部縱向水平荷載由柱間支撐承受，不進(jìn)行縱向構(gòu)架內(nèi)力分析；對不設(shè)柱間支撐的，應(yīng)進(jìn)行縱向構(gòu)架分析，分1廠房構(gòu)架的橫梁采用桁架或與相對剛度較小的柱剛接時4樓板(梁)與柱簡支連接時，可不考慮板(梁)對柱的支過跨中截面高度的1.6倍，可不考慮對橫梁的剛度影響。6.2.12廠房縱向構(gòu)架計算尚應(yīng)考慮由相鄰起重機梁反力差引起式中：M,——縱向彎矩(kN·m)R?、R?——相鄰兩起重機梁支座反力值(kN),設(shè)計時相鄰e——起重機梁反力重心線至中心的距離(m),按支座似地取為柱牛腿或肩梁寬度的1/3;對于鋼起重(a))時，取e值為0,當(dāng)起重機梁支座采用平板ppe=2a/3yNB/T35011—20作用結(jié)構(gòu)自重作用千斤頂作用承載能力√√√√√√√√√√√正常使用√√√√√√√√n,——機組額定轉(zhuǎn)速(r/min);作用載載作用能力√√√√√√√√√√√√√使用√√√√√√√√√之比值應(yīng)大于20%,防止共振。6.3.8其余類型的機墩動力計算宜按照GB5004作用結(jié)構(gòu)自重內(nèi)水壓力壓力作用金屬√√√√√√√√√√殼√√√√√√√√√√非常運用√√√√√√√√√√√√√作用結(jié)構(gòu)自重結(jié)構(gòu)內(nèi)水壓力外水壓力溫度作用正常尾水位運用位正常尾水位運用位檢修尾水位正常尾水位運用位檢修尾水位能力√√√√√√√√√√√運用√√√√√使用√√√√√√√√√√6.4.12當(dāng)單孔尾水管頂板厚度與跨度之比h/l大于0.5或多孔尾水管頂板厚度與跨度之比h/l大于0.4時，頂板宜按深梁進(jìn)行應(yīng)力6.4.13尾水管頂板采用預(yù)制倒T梁作承重模板時，應(yīng)考慮頂板混作用自重水壓力力作用作用運用運用位運用運用位能力√√√√√√√√√√√√運用√√√√√√√√使用√√√√√√√√√√m√√6.4.15河床式廠房進(jìn)口段結(jié)構(gòu)設(shè)計宜按下列原則進(jìn)行：縫縫寬宜為10mm～20mm,上部結(jié)構(gòu)的永久變形縫縫寬應(yīng)符合6.5.4上部結(jié)構(gòu)的抗震措施應(yīng)按DL/T5057和GB50011的規(guī)定2交通運輸洞縱坡不宜大于3.0%,條件受限時可放寬至6.0%,進(jìn)入安裝間前應(yīng)有一平直段；平面圓曲線半徑不宜小于足要求時，可布置成兩排，上、下兩排錨桿的距離不宜小于圖7.2.15巖壁式起重機梁截面β—巖壁角(“);B—梁頂面寬度(mm);h—巖壁式起重機梁截面高度(mm);h一特大型起重機，尚應(yīng)適當(dāng)加大；c—巖壁寬度(mm);c?—懸臂長度(mm);c?一防潮隔7.2.171、2級廠房或地質(zhì)條件較差的巖壁(臺)式起重機梁應(yīng)NB/T35011—2013桿(索)應(yīng)力等監(jiān)測。NB/T35011—2013A.0.1沿廠房建基面的抗滑穩(wěn)定計算，對巖基上強度計算公式進(jìn)行計算；對非巖基上的廠房按抗剪強度計算公式式中：K′——按抗剪斷強度計算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；k——滑動面的黏聚力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa);A——基礎(chǔ)面受壓部分的計算截面積(m2);2抗剪強度計算公式：式中：K——按抗剪強度計算的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)；f——滑動面的抗剪摩擦系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值。A.0.2巖基上的廠房地基內(nèi)部存在緩傾角結(jié)構(gòu)面時，其滑動方式可根據(jù)地質(zhì)條件概化為單滑動面、雙滑動面和多滑動面，據(jù)此進(jìn)行深層抗滑穩(wěn)定分析。深層抗滑穩(wěn)定可采用剛體極限平衡等安全系數(shù)法計算，以下僅列出單滑動面和雙滑動面的計算公式。G——滑動面以上的巖體重力標(biāo)準(zhǔn)值(kN);NB/T35011—2013An——AB滑動面的計算截面積(m2);123附錄B巖基上的廠房深層抗滑穩(wěn)定計算NB/T35011—2013R()——結(jié)構(gòu)抗力函數(shù)；f——滑動面的抗剪斷摩擦系數(shù)設(shè)計值；G——滑動面以上的巖體重力設(shè)計值(kN);α——滑動面傾角(°),當(dāng)滑動面傾向下游時，α為正值，當(dāng)滑動面傾向上游時，α為負(fù)值；U——作用在滑動面上的揚壓力設(shè)計值(kN);c'——滑動面的抗剪斷黏聚力設(shè)計值(kPa);A?——滑動面的計算截面積(m2)。B.0.2雙滑動面。滑動方式為雙滑動面的情況，如圖B.0.2所示。按抗剪斷強度公式計算：NB/T35011—2013R?()=f?[Rgosin(φ+β)+G?cNB/T35011—2013附錄C圓筒式風(fēng)罩內(nèi)力計算H——風(fēng)罩圓筒高(m);d——風(fēng)罩圓筒中心直徑(m);荷載情況：上端作用力矩M。0-0.0753-0.0745-0.0715-0.0670-0.0616-0.0556-0.0496-0.0436-0.0277-0.0233-0.0983-0.0803-0.0656-0.0535-0.0434-0.0351-0.0281-0.0222-0.0173-0.0132-0.00980.00920.01460.01720.01790.01740.01620.0146續(xù)表C.0.2-10續(xù)表C.0.2-1000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.02540.02070.01710.01440.01220.01050.00920.00810.00730.00660.00550.02940.01810.01430.01140.00920.00740.00600.00490.00400.00330.00270.02650.02080.01640.01040.00840.00680.00550.00450.00370.00300.00240.00030.00080.00120.00150.00180.0019-0.0300-0.0240-0.0194-0.0158-0.0108-0.0091-0.0076-0.0065-0.0056-0.0048-0.0041-0.0630-0.0530-0.0452-0.0391-0.0344-0.0306-0.0275-0.0229-0.0211-0.0196-0.01830續(xù)表C.0.2-200.06140.04350.02990.01950.01150.00540.0007-0.0140-0.0124-0.0113-0.0105-0.0099-0.0091-0.0088-0.0086-0.00830.00100.00180.0024-0.1603M,=0.1Eh2α△00.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.0000-0.2828-0.3099-0.3340-0.3759-0.3944-0.4118-0.4283-0.4438-0.4586-0.4727-0.4862-0.5756-0.6140-0.6467-0.6774-0.7042-0.7285-0.7505-0.7711-0.7900-0.8237-0.7291-0.7787-0.8197-0.8539-0.8826-0.9071-0.9282-0.9625-0.9765-0.9888-0.9996-0.9740-1.0062-1.0293-1.0453-1.0628-1.0667-1.0685-1.0688-1.0680-1.0663-1.0642-1.0753-1.0745-1.0715-1.0616-1.0556-1.0496-1.0436-1.0379-1.0326-1.0277-1.0233-1.1141-1.0792-1.0537-1.0352-1.0221-1.0129-1.0064-0.9990-0.9971-0.9959-0.9952續(xù)表C.0.2-300.00000.89090NB/T35011—2013附錄D圓筒式機墩動力計算NB/T35011—2013P?——機墩自重標(biāo)準(zhǔn)值(N)。NB/T35011—2013H,——機墩高度(m);@)=0.1047n,或a)=0.1047n?(D.0.3-3)G?——同式(D.0.2-2)。NB/T35011—2013NB/T35011—2013NB/T35011—2013附錄E考慮框架剪切變形和剛性節(jié)點的計算式中：b——桿件截面寬度；h——桿件截面高度；1——桿件柔性段長度。1兩端固定時：NB/T35011—2013固端力矩固端剪力MMQQ1234續(xù)表E.0.4固端力矩固端剪力MMQ05607P080固端力矩固端剪力MMQQ9000NB/T35011—2013Ma?=Ma-Q.nl-0.5q(nl)2(E.0.5-1)MgA=Mo-Qml+0.5q(ml)2(E.0.5-2)式中：q—均布荷載值，此處為作用在節(jié)點寬度范圍內(nèi)的均布荷載。剪力Q以桿端的剪力繞另一端作順時針旋轉(zhuǎn)時為正。按力矩分配法求節(jié)點處的彎矩，與一般不考慮剪切變形和剛E.0.6計算柔性端力矩。根據(jù)將力矩分配法所得的結(jié)點處各桿件Mab=MA+Qapnl-0.5q(nl)2Mb=Mga+Qg?ml+0.5q(ml)2但當(dāng)Mab(Moa)與Map(MBA)相差過大，甚至改變正負(fù)號1)表示很嚴(yán)格，非這樣做不可的：4)表示有選擇，在一定條件下可以這樣做的，采用2條文中指明應(yīng)按其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行的寫法為：“應(yīng)符GB50009建筑結(jié)構(gòu)荷載設(shè)計規(guī)范GB50010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50011建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB50016建筑設(shè)計防火規(guī)范GB50017鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50037建筑地面設(shè)計規(guī)范GB50040動力機器基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范GB50086錨桿噴射混凝土支護(hù)技術(shù)規(guī)范GB50199水利水電工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB50287水力發(fā)電工程地質(zhì)勘察規(guī)范GB/T50476混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計規(guī)范DL/T5057水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范DL/T5058水電站調(diào)壓室設(shè)計規(guī)范DL5061水利水電工程勞動安全與工業(yè)衛(wèi)生設(shè)計規(guī)范DL5073水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范DL5077水工建筑物荷載設(shè)計規(guī)范DL5108混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范DL/T5176水電工程預(yù)應(yīng)力錨固設(shè)計規(guī)范DL5180水電樞紐工程等級劃分及設(shè)計安全標(biāo)準(zhǔn)DL/T5186水力發(fā)電廠機電設(shè)計規(guī)范DL/T5195水工隧洞設(shè)計規(guī)范水電站廠房設(shè)計規(guī)范 3.1廠區(qū)布置 3.2廠房內(nèi)部布置 97 4.1一般規(guī)定 4.2作用及作用效應(yīng) 4.3承載能力極限狀態(tài)計算規(guī)定 4.4正常使用極限狀態(tài)計算規(guī)定 5地面廠房整體穩(wěn)定及地基應(yīng)力計算 5.1一般規(guī)定 5.2整體穩(wěn)定及地基應(yīng)力計算 5.3地基設(shè)計及處理 6.2上部結(jié)構(gòu) 6.3機墩與風(fēng)罩 6.4下部結(jié)構(gòu) 6.5構(gòu)造設(shè)計 7.1地下廠房布置 7.2地下廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計 8.1壩內(nèi)式和溢流式廠房 8.2貫流式機組廠房 9.1廠區(qū)規(guī)劃 9.2廠房建筑設(shè)計 10安全監(jiān)測設(shè)計 1.0.2鑒于4、5級水電站廠房1.0.5在SD335—1989第1.0.5條的基礎(chǔ)上按GB50201和排沙洞(孔)宜靠近電站進(jìn)水口布置。排沙洞(孔)進(jìn)口高第5、6款為新增，第1款為強制性條文。3.2.1根據(jù)SD335—1989第2.2.1條提出?？蓪⒁摴苤行木€與機組的Y軸(順?biāo)鞣较?成斜交布√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√ √√√√√噴管√2)考慮檢修人員的工作場所及臨時放置工具和設(shè)備行要求和SDJ278、GB50016的相關(guān)規(guī)定，其中第1款和第4款1)持久狀況。在結(jié)構(gòu)正常使用過程中，一定出現(xiàn)且持3)偶然狀況。在結(jié)構(gòu)使用過程中，出現(xiàn)概率很低、持1)基本組合。持久狀況或短暫狀況下，永久作用(荷載)與可變作用(荷載)的組合。2)偶然組合。永久作用(荷載)、可變作用(荷載)與一種偶然作用(荷載)的組合。4.1.7系根據(jù)DL/T5057—2009的相關(guān)規(guī)定，將按正常使用極限4.2.7根據(jù)SD335—1989第4.2.9條修改提出。 別為1.7和2.0(.r的值為1.176),是根據(jù)GB50199—1994的其概率分布的0.0227分位值(保證率97.73%)確定的，其中抗NB/T35011—2013面出現(xiàn)拉應(yīng)力且達(dá)到一定范圍時，就有可能導(dǎo)致廠房的傾覆、浮5.2.7新增條款，在GB50007—2011的基礎(chǔ)上修改提出。廠房地基的沉降量、沉降差、傾斜的允許值，與水輪發(fā)電機組及起重機的正常運行、壓力鋼管的變形適應(yīng)能力密切相關(guān)，目前僅提出本條提出的地基變形計算方法以地基的相對變形作為控制計算深度的標(biāo)準(zhǔn)(以下簡稱變形比法)。根據(jù)建筑工程實測資料分析，變形比法對于水電站廠房這類大尺寸基礎(chǔ)的地基變形計算更根據(jù)GB50007—2011,廠房在施工期間完成的沉降量，對于砂土可認(rèn)為已完成最終沉降量的80%以上，對于其他低壓縮土可認(rèn)為已完成最終沉降量的50%～80%,對于中壓縮性土可認(rèn)為已完成20%～50%,對于高壓縮性土可認(rèn)為已完成5%～20%。采用固定壓力段下的E,值必然會導(dǎo)致沉降計算的誤差，因此采用實