水电站厂房尾水管设计

1FJD35180FJD水电站厂房尾水管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2水电站技术设计阶段厂房尾水管技术设计大纲主编单位主编单位总工程师参编单位主要编写人员软件开发单位软件编写人员勘测设计研究院年月3目次1引言42设计依据文件和规范43基本资料44内力计算及配筋65构造要求86观测设计97专题研究（必要时）98工程量计算（必要时）99应提供的设计成果91引言4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MWH，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21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。22主要设计规范1SDJ2078水工钢筋混凝土结构设计规范（试行）2SD33589水电站厂房设计规范（试行）；3SDJ17385水力发电厂机电设计技术规范（试行）。23参考资料1弹性地基上的梁和框架，潘家铮编著，1960年，上海科技出版社；2建筑结构静力计算手册，1975年，建筑出版社；3水工钢筋混凝土结构，华东水利学院等编，1974年，水利电力出版社；4水电站地面厂房CAD系统11版，水利部天津勘测设计院编。3基本资料31工程等别与建筑物级别1工程等别为等；1建筑物级别为级；3电站厂房级别级。32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设计洪水位M；设计洪水尾水位M；5校核洪水位M；校核洪水尾水位M；检修尾水位M。33气温与水温1月（年）平均气温，见表1。表1月年平均气温表单位月份123456789101112全年平均气温2月（年）平均水温，见表2。表2月年平均气温表单位月份123456789101112全年平均水温34荷载1上部结构及设备重KN/M；3上部流态混凝土重KN/M。35尾水管参数厂家提供的尾水管单线图。36材料特性及安全系数361混凝土1混凝土标号；2混凝土容重KN/M3；3混凝土泊桑比；4混凝土设计强度与弹性模量见表3。表3混凝土设计强度与弹性模量单位MPA混凝土标号轴心抗压弯曲抗压抗拉抗裂弹性模量362钢筋1钢筋设计强度与弹性模量见表4。6表4钢筋设计强度与弹性模量单位MPA设计强度钢筋种类直径MM受拉钢筋受压钢筋弹性模量2泊桑比。363安全系数1强度安全系数见表5。表5安全系数荷载组合结构受力特征基本特殊混凝土按抗拉强度计算的受压、拉、弯杆件钢筋轴心受压、偏心受压、局部承压、斜截面受剪、受扭构件混凝土轴心受拉、受弯、偏心受拉构件2抗裂安全系数。3允许最大裂缝宽度MM。37厂房布置和厂房结构体形图4内力计算及配筋41计算原则与假定提示尾水管实为一空间结构，本大纲仅针对平面问题结构力学方法而言。有条件时，应进行有限元分析。1尾水管结构的内力计算，可按平面问题处理，即垂直于水流方向切若干剖面，按平面框架计算。2厂房基岩完整坚硬时，尾水管扩散段底板可采取分离式。分离式底板设有可靠排水设施时，作用在底板上的浮托力可折减4060。3两端固结的杆件，当H/L015；一端固结一端铰结的杆件，当H/L03，需考虑剪切变形及刚性结点的影响。（H杆件截面高度，L杆件净跨长度）。4尾水管顶板厚度较大，当单孔断面高跨比H/L015；双孔及多孔断面高跨比H/L04时，顶板内力可按深梁计算，边墩及中墩视作深梁的简支支座。5尾水管肘管段底板可简化为矩形或梯形板计算。当边墙与底板刚度接近时，可按倒框架计算。76尾水管上锥段为变厚度圆锥体，可近似地按等厚等高，上端自由、下端固定的短圆筒进行计算。7施工期温度影响力应考虑混凝土的徐变作用，其松驰系数取05065。42荷载及组合421荷载1结构自重A12上部结构及设备重A23内水压力正常水位A3；校核水位B14外水压力正常水位A4；检修水位B2；校核水位B35扬压力正常水位A5；检修水位B4；校核水位B56上部流态混凝土重B67地基反力A6提示1计算地基反力时，应考虑不平衡剪力。2地基反力当底板刚度较小（L3时，按三角形分布；当底板刚度较大（L1时，按均匀分布；当底板刚度中等（3L1时），地基反力呈曲线分布。当地基反力假定按三角形分布时，反力按下式计算反力荷载作用宽度AO15/反力最大应力值QV/2AO式中KB/4ENI1/4V计算宽度内基础反力的合力；B底板计算宽度；K基岩弹性抗力系统；EN混凝土弹性模量；I底板截面惯性距；L底板跨度。8温度影响力B7422荷载组合1基本组合正常运行A1A2A3A4A5A6提示外水压力的取否与厂房止水形式和分缝位置有关。2特殊组合检修期A1A2B2B4A6校核水位运用A1A2B1B3B5A6施工期A1A2B6A6B7843内力计算1平面框架提示1一般框架计算公式可参见“建筑结构静力计算手册”中有关表格和公式；2考虑剪切变形和刚性节点的框架内力分析按SD33589附录四有关公式和表格计算；3可运用天津院编水电站地面厂房CAD系统11版中尾水管模块进行内力计算。2深梁提示深梁内力计算可参见华东水利学院编的水工钢筋混凝土结构一书附录有关图表。3弹性地基上梁和框架提示弹性地基上梁和框架内力分析可见潘家铮弹性地基上的梁和框架一书及有关附录图表。4分离式底板提示分离式底板内力和锚筋计算可参见SD33589附录五。44配筋计算1尾水管应进行强度计算和裂缝宽度验算。2按框架计算内力时，其顶板按受弯构件或偏心爱拉构件配筋，边墩按偏心受压构件配筋。提示配筋计算参见SDJ2078有关公式。3若采用有限元法或深梁计算内力时，可按拉应力图形配筋。提示应力配筋可按SDJ2078附录四计算方法。4计算最大裂缝宽度不得超过015MM。5构造要求51尾水管混凝土标号不得低于15028天龄期，抗渗标号S8，过流表面抗冲耐磨混凝土标号不宜低于250号（28天龄期）；952在尾水管中墩上游端宜采用金属衬护。锥管段或弯管段里衬按厂家提供资料埋设；53采用合理的分层分块形式，如设封闭块或预留宽缝等措施，以减少混凝土温度应力和干缩应力；54混凝土施工缝的处理要满足有关规程规范的要求。如垂直缝宜用错缝，避免上下层贯通直缝；避免锐角和薄片；迎水面设止水；缝面要作处理，凿毛、设健槽、加并缝钢筋；必要时并缝灌浆；夏季浇筑混凝土应采用浊控措施降低入仓温度；55按构造配筋时，最小配筋率不宜小于万分之五，或1620，钢筋间距20CM25CM；56扩散段顺水流方向钢筋不宜小于垂直于水流方向主筋的1/3。弯管段顺水流方向钢筋直径一般应与垂直方向钢筋直径相同；57在转角或应力突变的位置应配置加强筋，加强