水電站廠房金屬蝸殼外圍混凝土設(shè)計(jì)

1FJD35160FJD水電站廠房金屬蝸殼外圍混凝土技術(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2水電站技術(shù)設(shè)計(jì)階段廠房金屬蝸殼外圍混凝土設(shè)計(jì)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(cè)設(shè)計(jì)研究院年月3目次1引言42設(shè)計(jì)依據(jù)文件和規(guī)范43基本資料44內(nèi)力計(jì)算及配筋65構(gòu)造要求76觀測(cè)設(shè)計(jì)77專題研究（必要時(shí)）88工程量計(jì)算（必要時(shí)）89應(yīng)提供的設(shè)計(jì)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(jī)容量MW，年發(fā)電量MWH，電站為廠房，共裝臺(tái)機(jī)，單機(jī)容量MW。廠房長(zhǎng)M，寬M，高M(jìn)。本工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告于年月日審查通過。2設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)報(bào)告；2工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告審批文件；3工程技術(shù)設(shè)計(jì)任務(wù)書。22主要設(shè)計(jì)規(guī)范1SDJ2078水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范試用2SD33589水電站廠房設(shè)計(jì)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(jí)與建筑物級(jí)別1工程等別為等；2建筑物級(jí)別為級(jí)。32地震烈度地震基本烈度為度；建筑物地震設(shè)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(shè)計(jì)洪水位M；設(shè)計(jì)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(fēng)罩傳來(lái)的荷載KN/M22水輪機(jī)層地面活荷載KN/M2；3機(jī)墩傳來(lái)的靜荷載和動(dòng)荷載KN；4蝸殼設(shè)計(jì)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(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)度和彈性模量見表3。表3混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度和彈性模量單位MPA混凝土標(biāo)號(hào)軸心抗壓彎曲抗壓抗拉抗裂彈性模量362鋼筋1鋼筋設(shè)計(jì)強(qiáng)度和彈性模量見表4。表4鋼筋設(shè)計(jì)強(qiáng)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(qiáng)度安全系數(shù)見表5。表5強(qiáng)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(qiáng)度計(jì)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(jì)算及配筋提示金屬蝸殼外圍混凝土設(shè)計(jì)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(shè)彈性墊層。另一種方案是不設(shè)彈性墊層，采取預(yù)壓縫隙法施工。41設(shè)計(jì)基本假定1簡(jiǎn)化為平面應(yīng)力計(jì)算時(shí)，根據(jù)結(jié)構(gòu)尺寸及邊界條件切取計(jì)算斷面，一般至少沿蝸殼090切取兩個(gè)控制斷面。2采用平面框架時(shí)，可假設(shè)內(nèi)水壓力全部由金屬蝸殼承擔(dān)。采用有限元計(jì)算時(shí)，應(yīng)考慮內(nèi)水壓力對(duì)外圍混凝土的影響，即在劃分網(wǎng)格時(shí)應(yīng)包括鋼板和彈性墊層單元，并計(jì)入內(nèi)水壓力作用。3通過機(jī)墩傳來(lái)的荷載有垂直荷載和水平荷載，視布置情況，簡(jiǎn)化為均布荷載或集中荷載。4溫度應(yīng)力問題。提示1水利水電科學(xué)研究院在研究三峽工程蝸殼時(shí)，認(rèn)為溫度應(yīng)力對(duì)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(duì)于大1型以上工程應(yīng)考慮溫度影響。5機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分荷載應(yīng)考慮動(dòng)力系數(shù)。42荷載及組合421荷載1結(jié)構(gòu)自重A172機(jī)墩傳來(lái)荷載A23水輪機(jī)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(jiǎn)化為平面框架，采用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法計(jì)算時(shí)，內(nèi)水壓力可不考慮。43內(nèi)力計(jì)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(jì)算有平面框架和有限元二種基本方法，計(jì)算結(jié)果取值應(yīng)綜合考慮。對(duì)大型蝸殼外圍混凝土結(jié)構(gòu)，宜用三維整體或局部計(jì)算進(jìn)行分析。2考慮剪切變形和剛性結(jié)點(diǎn)的框架內(nèi)力分析按SD33589附錄四有關(guān)公式和表格計(jì)算。44配筋計(jì)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(biāo)號(hào)應(yīng)不低于15028天齡期；2當(dāng)計(jì)算不需配筋時(shí)，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(dāng)廠家要求改善座環(huán)蝶形邊的應(yīng)力狀態(tài)時(shí)，應(yīng)考慮局部加強(qiáng)配筋；4彈性墊層厚度與材料選擇，應(yīng)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(dá)到密實(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)要考慮布設(shè)灌漿孔的要求。6觀測(cè)設(shè)計(jì)提示根據(jù)需要設(shè)置。87專題研究必要時(shí)提示視工程需要選擇研究題目。8工程量