水电站厂房圆筒式机墩设计

FJD 35150 FJD

水电站厂房圆筒式机墩

技术设计大纲范本

水利水电勘测设计标准化信息网

1996年3月

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水电站技术设计阶段厂房圆筒式机墩技术设计大纲

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勘测设计研究院

年月

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目次

1. 引言 (4)

2. 设计依据文件和规范 (4)

3. 基本资料 (4)

4. 内力计算及配筋 (6)

5.构造要求 (7)

6.观测设计 (8)

7.专题研究（必要时） (8)

8.工程量计算（必要时） (8)

9.应提供的设计成果 (8)

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1. 引言

工程位于, 是以为主, 兼有等综合利用的水利水电枢纽工程。电站总装机容量MW, 年发电量MW h, 电站为厂房, 共装台机, 单机容量MW。厂房长m, 宽m, 高m。

本工程初步设计报告于年月日审查通过。

2. 设计依据文件和规范

2.1 有关本工程的文件

(1) 工程初步设计报告;

(2) 工程初步设计报告审批文件;

(3) 工程技术设计任务书。

2.2 主要设计规范

(1) SDJ 20-78 水工钢筋混凝土结构设计规范(试行);

(2) SD 335-89 水电站厂房设计规范(试行);

(3) SDJ 173-85 水力发电厂机电设计技术规范(试行)。

3. 基本资料

3.1 工程等别与建筑物级别

(1) 工程等级为等;

(2) 电站厂房级别为级。

3.2 荷载资料

发电机楼板传来荷载: t/m;

3.3 机电设备参数

发电机转子连轴重: t;

发电机定子重: t;

发电机上机架重: t;

发电机下机架重: t;

励磁机转子重: t;

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励磁机定子重: t;

发电机出力: MVA;

发电机正常转速: r/min;

发电机飞逸转速: r/min;

发电机功率因子cos: ;

发电机暂态电抗: ;

水轮机转轮连轴重: t;

水轮机轴向水推力: kN;

水轮机导叶叶片数: ;

水轮机转轮叶片数: ;

机组转动中心偏距: cm。

3.4 主要尺寸数据

发电机风罩内径: cm;

定子螺栓孔中心直径: cm;

下机架外径: cm;

下机架螺栓孔中心直径: cm;

水轮机机坑内径: cm;

机坑悬臂内径: cm;

发电机层楼板厚: cm;

发电机风罩厚: cm;

发电机机罩厚: cm;

定子面至发电机层楼面: cm;

定子面至下机架面: cm;

水轮机坑悬臂高: cm;

水轮机踏脚板高程: m;

水轮机层地面高程: m;

发电机层楼面高程: m。

3.5 材料特性及安全系数

3.5.1 混凝土

(1) 混凝土标号: ;

(2) 混凝土容重: kN/m3;

(3) 混凝土泊桑比: ;

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(4) 混凝土设计强度与弹性模量见表1。

表1 混凝土设计强度与弹性模量单位:MPa

3.5.2 钢筋

(1) 钢筋设计强度与弹性模量, 见表2;

(2) 钢筋泊桑比: 。

3.5.3 安全系数

(1) 强度安全系数见表3;

(2) 抗裂安全系数;

(3) 允许最大裂缝宽度mm;

(4) 机墩强迫振动的最大振幅; 垂直振幅不大于0.15mm, 水平横向与扭转振幅之和不大于0.2mm。

3.6 厂房布置和厂房结构体形图

3.7 发电机、水轮机的总装图、基础图

4. 内力计算及配筋

4.1 计算假定

(1) 计算中假定圆筒底部为固定端, 顶部为自由端, 不考虑楼板刚度的作用。静力计算不考虑蜗壳顶板变形影响。

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(2) 作用于机墩的楼板荷载、风罩自重及机组荷载均假定均布在机墩顶部, 并换算成相当圆筒中心圆周的荷载。

(3) 圆筒内力按圆筒中心周长截取单位宽度按偏心受压柱计算, 最大纵向力N和相应弯矩M发生在圆筒底部。

(4) 静力计算中的动荷载均乘以动力系统, 动力系数取1.5。

4.2 计算公式

机墩内力计算包括静力计算和动力计算, 计算公式详见SD 335-89的第4.3.14条和附录三。

4.3 荷载及组合

4.3.1 荷载

(1) 垂直静荷(结构自重+发电机层楼板荷载+发电机定子重+机架重+附属设备重):A1;

(2) 垂直动荷(发电机转子重+励磁机转子重+水轮机转轮重+轴向水推力):A2;

(3) 水平动荷:正常运行时, A3;

飞逸时, B1;

(4) 扭矩:正常运行时:A4;

短路时:B2;

4.3.2 组合

(1) 基本组合:正常运行:A1+A2+A3+A4

(2) 特殊组合:短路时:A1+A2+A3+B2

飞逸时:A1+A2+B1

4.4 内力计算

4.5 配筋计算

5. 构造要求

(1) 圆筒式机墩混凝土标号不得低于200#(28天龄期);

(2) 机墩上的孔洞或切口, 应考虑应力集中, 适当加强配筋;

(3) 一般不配斜向筋;

(4) 竖向受力钢筋按内力最大截面受压构件配置, 内外层相同, 最小配筋率0.1 , 不

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