王家排灌站设计毕业论文

PAGE辽宁广播电视大学开放教育试点水利水电工程专业（本科）毕业设计计算说明书设计题目王家排灌站设计

目录TOC\h\z\t"样式1,1,样式2,2,样式3,3"摘要 1Abstract 2前言 3第一章基本资料及设计任务 41.1设计的基本资料41.1.1气象41.1.2水文41.1.3土壤类型及分布51.1.4植被 51.1.5基本数据51.2简述设计的基本任务51.2.1资料分析与计算51.2.2机组选型 61.2.3枢纽总体布置方案比较（略） 61.2.4建筑物设计 6第二章排灌站工程规划 72.1设计参数的确定72.1.1设计流量72.1.2设计扬程72.2水泵的选型72.3泵站枢纽布置92.3.1泵站工程的规划原则92.3.2确定工程等级建筑物级别92.3.3枢纽布置形式的确定9第三章泵站建筑物的设计...113.1泵房的设计113.1.1泵房类型选择 113.1.2泵房的布置 113.1.3

泵房平面尺寸的确定 .113.1.4泵房立面尺寸的确定 123.2前池和进水池 143.2.1进水池 143.2.2前池 153.3出水建筑物 163.4出水管路的布置 173.5水泵的工况校核 183.5.1输水管路的水头损失 183.5.2出水建筑物的水头损失 193.5.3水泵工况校核 19第四章泵房建筑物具体尺寸的确定 214.1柱网214.1.1跨度 214.1.2柱距 214.1.3牛腿 214.1.4抗风柱 214.2屋面构造 214.3梁系设计 214.3.1屋面大梁 214.3.2吊车梁 224.3.3圈梁 224.3.4水泵梁及电机梁 224.4基础 224.5门与窗 224.5.1门 234.5.2窗 234.6起重设备 23第五章泵房的结构计算 245.1吊车梁的结构计算245.1.1基本资料245.1.2受力特点 245.1.3吊车梁荷载分析 255.1.4内力计算 255.1.5吊车梁的截面计算 285.1.6裂缝宽度 335.2牛腿的结构计算 345.2.1验算牛腿的截面尺寸 345.2.2牛腿的截面计算 35第六章泵房的稳定分析 376.1工况选择376.2泵房的抗渗稳定分析376.3抗滑稳定分析376.4抗浮稳地分析406.5地基应力校核41参考文献 43致谢 44PAGE44摘要我国是一个农业大国，所以农业的稳定、繁荣是我国的安邦立国之根本。水利则是农业的命脉，同时也是国民经济的基础产业。排灌站则是农田水利基本建设中的领头羊。王家排灌站位于盘锦市盘山县——辽宁省著名的稻米之乡。但是，近些年来，由于王家排灌站及其附近的小丁家排灌站的设计等缺点，已经制约了当地的水稻生产，已经到了非改不可的地步了。本课题是改造王家排灌站，在王家排灌站原有的基础上进行重新设计改造，使其达到预期的设计流量和灌溉面积。关键词：排灌站；改造；重新设计AbstractChinaisanagriculturecountrysothesteadyandflourishingagricultureisthefundamentalityforourcountry,sdevelopment.Waterconservancyisnotonlythelifelineoftheagriculture,butisthebasicindustryofournationaleconomy.Irrigationanddrainagepumpingstationistheheadoftheagriculturebasicalwaterconservancyinstruction.WangJiaStationliesinPanShanCounty,PanJinCity,whichisthefamousrice-producinglandinLiaoningProvince.Buttheseyears,ithaslimitedriceproducingandneedslotsofreconstructingjustbecauseofdesigndisadvantagesthathasformedinWangJiaandXiaoDingStationnearby.MyissueisabouthowtoreconstructWangJiaStationandredesignitaccordingtotheorginalconstruction.Ihopethiswillhelpthestationimprovedtoreachtheanticipativedesignandirrigatedacreage.Keyword:Irrigationanddrainagepumpingstation;reconstruct;redesign.前言辽宁省盘锦市盘山县陈家乡是以水稻生产为主农业乡，全乡共有12个行政村，22个自然屯，总人口10913人；总土地面积71.95平方公里，人均土地9.9亩，耕地40498亩，人均耕地3.7亩，远远高于全市1.7亩/人和全省1.5亩/人数值。由于该地区水源条件好，在2001年全省干旱已成定局的形势下，一亩耕地没有撂荒。全乡农业除了以种植水稻为主外，还发展稻田养殖螃蟹、鱼等淡水养殖业，解决了农村剩余劳动力和剩余劳动时间。在2000年，全乡社会产粮4100万斤，社会生产总值（GDP）25125万元，其中：农业16580万元，工业6100万元，第三产业2445万元；人均纯收入3680元，人民生活基本实现小康。项目区地处王家排灌站控制区；项目区内是陈家乡两个行政村的土地，其中有一个清沙村，清沙村村民称其为“六0地”。但是，因其位置偏西北，靠近“八一水库”地势低洼，属于局部地洼地，所以建有小丁家排灌站。在此次设计改造中，将对原有排灌站进行工程规划、泵房尺寸设计及结构计算、稳定计算，使得王家排灌站在中兴设计改造后，能满足灌区的要求。第一章基本资料及设计任务1.1设计的基本资料1.1.1气象盘山县处于中纬度地带，属温带大陆性半湿润季风气候。其特点四季分明，雨热同季，干冷同期，温度适宜，光照丰富。年平均气温8.3℃，最冷月（1月）平均气温－10.4℃，最热月（7月）平均气温24.4℃。历史上极端最高气温35.2℃，极端最低气温－28.2℃。年平均降水量为611.6毫米，雨量多集中于7月和8月，占年降水量的52%，冬季降水量只有13.9毫米，只占全年的2%，日最大降水量为141.2毫米，一次连续最大降水量236.4毫米；年日照时数2786.6小时，日照率为63%。全年太阳辐射总量为137.9千卡/厘米2，生理辐射总量为67.64卡/厘米2；年蒸发量1705毫米，全年最大为5月份361.5毫米。年平均相对湿度为66%；全年平均风速4.6米/秒。春季多西南大风，最大风速为25.7米/秒，大于8级以上的大风日数平均一年有47天。由于大风天多在春季，蒸发量大，降雨量小，土壤水分小，盐分上升，历史上盘山县“十年九旱”。7～8月降雨量又集中，而蒸发量又较小，相对湿度也大，又形成“十年九涝”。但随着水稻面积增加，旱作物面积减少，建国以来已完全扭转了“十年九旱，十年九涝”对农业生产危害的局面。盘山土壤一般在11月上旬开始冻结，下旬封冻，最大冻深117厘米，解冻期3月中旬，4月中旬大致能化通。年平均降雪天数为11天。最大积雪厚20厘米。1.1.2水文盘山县四大河流在进入县境以前都有水文观测站，辽河以朱家房水文站为代表，大辽河以三岔河水文站为代表，绕阳河以王回窝铺水文站为代表，大凌河以锦县水文站为代表。辽河多年平均径流总量为38.26亿立方米，浑、太河为69.79亿立方米，绕阳河为4.73亿立方米，大凌河为22.64亿立方米。迳流量年际及日间的变异较大，最大年径流量与最小年径流量相差6倍，月间分配一般11～2月只占5%，为地下水补给期；3～4月为春汛期，占10%；5～6月为枯水期，占10%；7～9月为汛期，占70%；10～11月占5%。盘山县位于下辽河平原南部，大地构造位于新华夏系第二区型沉降带内，追溯到三世纪以前，本区在地质构造与地貌景观上与辽东、辽西连成一体，侏罗纪以来的燕山运动受到北东向断裂的切割，形成北东向斜列的条块构造。早在第三纪以来，循此断裂系统产生隆起与断陷块体，成为次级构造。隆起区受到强烈剥蚀被夷平，断陷区则接受沉积。新第三纪晚期区内又普遍被剥蚀夷平。第四纪以来则继承前期凹陷运动，总体沉降，成为下辽河平原第四纪堆积中心。盘山县在地质形成变化的中生代，基本处在沉降带内，天生是一个临海低洼地带，没有高山。在这一大沉降带之中也只局部的隆起与凹陷部分。前第四纪太古代的片麻岩和燕山期花岗岩仅在区外的西部斜坡零星分布和出露，在区域内数千米深范围内难以发现。第三纪全部隐伏于第四系以下。晚第三纪由上部明化镇及下部馆陶组组成，总厚度达500～1000米，是盘山县境内的主要第三系含水层。早第三纪地层内渐新统、始新统、古新统组成厚度可达5000米。再以下是中生代的白垩纪和侏罗纪、三迭纪地层，大量石油就含在这一地层之中。县境内中生代地层由于难以钻透，故而古生代地层埋深情况难以说明。盘山县位于凹陷的核心部位，是省内大河流入海口，又受海潮影响，地下水形成的条件十分复杂，海河交叠，均有沉积，在海浸区域内原生海水封存，又有上游河流淡水下沉。四系地下有咸有淡、咸淡交错。下淡上咸，上淡下咸的情况非常复杂。一般说全县第四系松散层孔隙水普通存在，但含水量有贫富之分，水质则有咸淡之分。淡水区位于石种畜场、南赵木、羊圈子、谭家窝铺、大黑鱼沟、大仓、雷家一带，总面积277平方公里，只占全县总面积的13%。下淡上咸区位于淡水区与咸水区的中间部位，总面积1166平方公里，占全县面积57%，是盘山县的主体四系地下水区。第四系孔隙水全咸水区位于全县中偏南，总面积587平方公里，占全县面积的30%。1.1.3土壤类型及分布本区土壤类型主要分为草甸土、水稻土、盐土、沼泽土和风沙土5大类。草甸土：草甸土分布面积较广，面积452.86平方公里，占总面积的30.4%，县内各场、乡均有分布。水稻土：县内分布较广，总面积433.31平方公里，占全县总面积的29%以上。盐土：主要分布在区内的西部沿海各场、乡，总面积549.77平方公里，占总面积的36.8%。沼泽土：主要分布在西南芦苇沼泽地区，河流沿岸低洼地带或平原中的洼地上，面积48.96平方公里，占面积的3.3%。风沙土：主要分布在高升、喜彬和大荒、石山等场、乡，总面积7.25平方公里，占总面积的

0.5%。项目区土壤为草甸土类，碳酸盐草甸土亚类壤质碳酸盐草甸土属。中层腐质壤质草甸土种。PH为7.5左右，有机质1～2%，全氮0.1%左右，全磷0.1%以下，全钾2.0%左右，盐分0.3%以下。1.1.4植被按中国植被分区，该地为暖温带阔叶林区——辽河平原一年一熟农业植被及草甸区——低洼芦苇群落。低洼处生长蒲草、芦苇、三楞草等，高处生长狼尾草、碱草、马绊草、艾蒿等。1.1.5基本数据王家排灌站站前历史上最高外河洪水位为7。灌溉期间柳河丁家站前最高水位为3.5~3.7，正常水位为2.5~3.0，最低水位为1.8~2.3。水田地面高程是3.6~3.8之间。根据地面高程及支渠、斗渠的水头损失推算，灌溉水位达到5.1。王家排灌站：现有上海产轴流泵4台，配套湘潭产130Kw电机，水泵型号为ZLB1.3—7.2，扬程7.22m，流量为4795m3/h。全站设计流量5.2m3/s，实际流量不足4.8m3/s。1.2简述设计的基本任务1.2.1资料分析与计算熟悉和分析基本资料，为机组选型及结构设计提供基本依据1基本情况及建站缘由2设计流量的确定3水文气象4根据内外水位分析，计算设计净扬程。5根据排水流量，排水面积，确定工程等级建筑物级别。1.2.2机组选型拟选几种型号水泵，进行分析比较选之同时确定配套电动机。1.2.3枢纽总体布置方案比较（略）1.2.4建筑物设计泵房确定泵房类型确定泵房平面尺寸，可按机组布置型式拟定方案进行比较；确定各层高度；其它各部尺寸（墙，屋盖，底板，电机层楼板，排架，水泵梁等）的拟定。进水建筑物根据总干，泵房尺寸拟定前池和进水池的尺寸，进行水力计算。出水建筑物出水池或压力箱型式的选择；尺寸拟定及水力计算；涵洞尺寸及水力计算。水泵工作点校核及安装高程确定辅助设备选择及布置建筑物稳定校核选择泵房做稳定校核，可按完建期，正常运行和检修期几个工况进行。结构计算吊车梁，牛腿的结构计算。第二章排灌站工程规划2.1设计参数的确定2.1.1设计流量王家排灌站属于小型提水灌区，设计流量按下式确定：——用水高峰时段内，管区内各种作物的设计净灌水定额（）；——各种作物的种植面积（亩）；——灌水天数；——渠系水利用系数（%）t——泵站日开机小时数，取22h。。（基本资料中已知）设计流量Q=5.2m/s。2.1.2设计扬程由设计的基本资料可知：水泵最大净扬程=水田灌溉水位－站前最低水位。=5.1-1.8=3.3由设计的基本资料计算得H净=3.3m。2.2水泵的选型因为王家排灌站的扬程较低，所以选用轴流泵。经过三种方案的比较，本泵站选用泵型号为：28ZLB—70的立式轴流泵，叶片安放角，4台。配套电机为SL-12-8型155kw的电机。1)求净扬程＝3.3（已知）2)估计水泵的进口直径初步选定水泵的台数,按1~4台考虑，则单泵流量在之间，即1.3~5.2之间,即1300~5200之间。查表得水泵的进口直径＝800~1200之间。3)管路直径选择一般选用的管路直径较水泵进口直径大25~50,4)估计水泵的扬程估计管路的水头损失由于，查表得n=25%。＝0.25=水泵的估计扬程王家排灌站的设计流量是，净扬程是3.3，5)初步选定水泵的型号因为需要的扬程比较低，所以选用轴流泵。表2—1方案单泵流量l/m3泵性台数Ⅰ140028ZLB-704Ⅱ1200700ZLB-5.256)泵型的比较已知：28ZLB-70、36ZLB-70型水泵。方案水泵型号叶片安放角(度)流量扬程转速h功率效率%叶轮直径(mm)所需台数轴功率配用电机及功率Ⅰ28ZLB-700443012308.72730129SL-12-8155KW81.26504486013507.311583.1558015504.5386.879.4Ⅱ28ZLB-70+2511014208.1113683.5571015856.3911883.8596015675.4110583.5Ⅲ700ZLB-5.2+24377.612166.4073094.2JSL-12-8110KW8160054827.613415.281.4845421.615063.456282表2—2方案Ⅰ：28ZLB—70型泵流量适合，扬程稍大，且装机容量和选用台数均适宜，所以该方案比较合理。方案Ⅱ：与方案Ⅰ比较，该型号水泵装机容量大小合适。但是单泵流量较大，比方案Ⅰ还要大，扬程也稍大，故不宜采用。方案Ⅲ：700ZLB—5.2型泵单泵流量较小，，效率较低，选用的泵台数比较多，不宜采用。综上所述，本泵站选用泵型号为：28ZLB—70的立式轴流泵，叶片安放角，4台。配套电机为SL-12-8型155kw的电机。2.3泵站枢纽布置2.3.1泵站工程的规划原则泵站工程规划必须以流域或地区水利规划为原则，按照全面规划、综合治理、合理布局的原则，在正确处理灌溉与排水、自流与提水、灌溉排水与其他用水部门的关系、充分考虑泵站工程综合利用的基础上进行。泵站工程的规模、控制范围和总体布置方案的确定，很大程度上取决于兴建工程的目的，当地的经济、地形、能源、气象、作物组成以及现有水利工程设施的情况等因素。工程总体布置应结合现有村镇（或规划的居民点）、道路、电网、通讯线路、水利设施、林带等统筹考虑，合理布局。灌溉或排水标准是确定泵站规模的重要依据，应根据灌溉（或排水）区的水土资源、水文气象、作物组成，以及对灌排成本、工程效益的要求，按照SD204-86《泵站技术规范（设计分册）》和SDJ217-84《灌溉排水渠系设计规范》的有关规定确定。2.3.2确定工程等级建筑物级别根据排水流量、排水面积，查《泵站设计规范》，本泵站属3等，主要建筑物为3级，次要建筑物为4级，临时建筑物为5级。2.3.3枢纽布置形式的确定布置形式按自流排水建筑物和泵房的相对关系，排水泵站建筑物布置分为：合建式和分建式两种。按照泵房与围堤的相对位置，泵站建筑物布置分为：堤后式和堤身式。方案比较表3—1布置形式比较表布置形式优点缺点分建式水流条件好增加投资，管理不便合建式降低工程造价，布置简化管理方便，投资较省结构复杂施工期较长堤后式出水流道短，泵房与进、出水建筑物浇注在一起，整体性强，操作运行管理集中建筑标准高工程量大，通风、采光、防潮不好堤身式建筑标准低，容易满足抗滑稳定的要求，基础应力分布比较均匀，适于在软土地基建站。有利于施工场地布置和施工组织工作操作运行管理分散通过分析比较，本泵站采用合建式和堤后式布置。王家排灌站的作用是遇旱提水灌溉，遇涝及时排洪，保证农田不受旱涝灾害。枢纽的布置见图2—1小柳河大堤小柳河大堤排水总干渠前池泵房压力箱引水总干渠图2—1枢纽布置简图第三章泵站建筑物的设计3.1泵房的设计泵房是泵站的主体建筑物，泵房的设计包括结构形式的选择、泵房内部布置、泵房尺寸确定和泵房稳定校核等。3.1.1泵房类型选择泵房共有四种类型，分基式、块基式、干室式和湿室式。根据当地的地基情况、土壤的物理学性质以及所选立式轴流泵，决定采用湿室型泵房。结构特点：水泵的进水池与泵房合并建筑共底板，泵房分为上下两层，上层为电机层，安装电动机及配电设备，下层为水泵层，安装水泵，叶轮淹没在水中，形成了一个湿室。结构形式：采用墩墙式泵房。优点：水泵工作互不干扰，有较好的进水条件。3.1.2泵房的布置泵房内主机组和泵房相对位置的布置形式如下：表3—1布置形式比较表布置形式优点缺点一列式布设整齐，主厂房跨度小机组数目多时，主厂房长度过长，不利于泵房的基础稳定双错排列式减小开挖工程量增加了主厂房的跨度，泵房内部不整齐，运行管理不便一端式减小泵房的跨度，主厂房的进、出水侧可以开窗，有利于自然通风和采光机组台数较多时，运行管理不便一侧式缩短了泵房长度，便于运行管理主厂房出水侧无法开窗，影响泵房的自然通风和采光经过比较，本泵站内机组采用一列式布置。泵站厂房一般由三部分组成，即主厂房—主要布设主机组；副厂房—布设电器设备包括中控室；检修间—布设检修机组即电器设备等。本泵站属于小型泵站，其电器设备布置住机组旁，机组就地检修，所以不再专设副厂房和检修间，只设主厂房。3.1.3

泵房平面尺寸的确定1)泵房长度(主厂房)泵房内主机组为一列式布置——机组长度，取1.0m——机组间间距，取2.0m——机组顶端到厂房边墙的距离，取1.0m——检修间距里（没有设检修间，取0m）2)泵房跨度——工作过道宽，取1.2m；——机组外径，取1.6m；——主要过道宽，取1.7m，配电柜宽取1.5m。电机层的平面尺寸与泵房的平面尺寸相同。水泵各部分尺寸见图3—1图3—1水泵各部分尺寸图经过计算，泵房的平面尺寸如下：泵房长度(主厂房)：l=12m泵房跨度：B=6m3.1.4泵房立面尺寸的确定1)水泵的安装高程对于立式轴流泵，水泵的安装高程为：——进水池的最低水位，取1.8m。=2)泵房的底板高程——叶轮中心至喇叭口的距离，=0.405m；p——进水管至进水池的距离，P=0.8m。3)水泵梁顶高程=a——水泵进水管口至水泵梁顶的垂直距离，a=1.24m。=，取=1.84m。4)电机层楼面高程电机层楼面高程通常要高于进水池最高水位0.5~1.0m，还要高于室外地面0.2~0.5m。水泵的安装高程已确定，水泵轴与传动轴的长度有一定的档次，不能是任意数值。取—在2.0m~4.0m之间。进水池的最高水位是3.7m，初步拟定=3.7+1.0=4.7m，—=4.7—1.84=2.96m<3.9m，所以初步取=4.7m。5)泵房的高度H泵房的高度H是指电机层楼面与屋面大梁底面的垂直距离。 ——电机顶端到电机层楼面的距离，取2.2m；——起吊设备——吊件的最高高度，取3.0m；——吊钩与吊件之间的吊索捆扎长度，取0.4m；——吊钩最低位置于吊车梁的底面间距，取0.7m；——吊车梁底面到吊车最高点距离，取0.64m；——吊车最高点到屋面大梁底的安全运行高度，取0.5m。H=2.18+0.5+3+0.4+0.7+0.64+0.5=7.92m，取H=7.9m。经过计算，泵房的立面尺寸为：水泵的安装高程=1.0m泵房的底板高程=-0.25m水泵梁顶高程=1.84m电机层楼面高程=4.7m泵房的高度H=7.9m3.2前池和进水池3.2.1进水池采用矩形水池，总宽度B=12m。1）进水管口至池底的距离为叶轮直径=650m。取D=1000mm。<800mm，取p=800mm。2）进水管口至后墙的距离<1000mm，取T=1000mm。3）进水管口的淹没深度根据美国垦务局设计标准，临界淹没深度为：（立式泵），进水管的具体布置见图3—2。TTphs图3—2进水管的具体布置4）进水池宽度进水池采用有隔板的形式，,见图3—3。335）进水池长度lgQ——泵站总的流量，取2.5；K——系数，Q=2.5>0.5,k取20；B——进水池总宽度，B=3×4=12m。，lg=4.5m。4D+T=4×1+1=5m,lg<4D+T，所以取lg=6m，见图3—4。lglg图3—43.2.2前池采用正向进水前池，扩散角为30.，前池边壁形式采用直线扩散性。前池池长L及前池的边壁形式，取L=6m。其中b为下游渠道宽度，b=9m。由于王家排灌站为小型排灌站，所以前池的边壁形式采用直线扩散型，布置形式见图3—5。BBbLα图3-5前池布置图3.3出水建筑物出水建筑物分出水池和压力箱两种型式。出水池型式结构简单，施工方便，但外河水位高，水位变幅大时，为使在最高水位时也能够排除坝内积水，势必要求修的很高，而当水位小时，把水提到出水池，再从出水池流到外河，工程量巨大，而且浪费。压力箱结构形式复杂，施工也较困难，但此种型式非常适用外河水位高，水位变幅大的情况。根据以上两种型式比较，本排灌站决定采用压力箱式，总长度为6.5m。根据渠道的来水量和压力箱的尺寸，计算得出输水涵洞全长为35.9m，出口形式的取八字斜降墙式，扩散角为30.，出口长度为5m，出水口宽度为9.774m。压力水箱1）压力箱的类型采用分建式、侧向出水、长方形、有隔墩的形式的压力水箱。2）压力箱结构和尺寸的确定进口净宽B：D0——出水管的管口直径，D0=0.75m；n——出水管数，n=4；a——出水管边缘至隔墩或水箱壁的距离，a=0.25m；δ——隔墩厚，δ=0.25m。，取B=5.50m。水箱的厚度取0.4m，压力箱为方便进人检修，在水箱的顶部设置了进人空，故其净高取2m。因为渠道的断面宽5.0m,，所以压力箱的总长取6.5m。输水涵洞根据渠道来水量和压力箱的尺寸，来决定输水涵洞的具体尺寸。涵洞的断面尺寸见图3—6。根据小柳河大堤的宽度以及在输水涵洞两端设置水闸，故输水涵洞全长为35.9m，输水涵洞的出口形式取八字斜降墙式，扩散角为30，出水口长度为5m。出水口宽度B=4.887×2=9.774m。出水口的具体尺寸见图3—7。66773.4出水管路的布置水泵出水口高程为4.2m。出水管路的布置见附图05号。3.5水泵的工况校核简述校核工况的条件，要求工况校核，。3.5.1输水管路的水头损失1）局部水头损失2）沿程水头损失3.5.2出水建筑物的水头损失出水建筑主要为压力箱，由于压力箱的尺寸比较小，所以压力水箱的沿程水头损失忽略不计。压力箱的局部水头损失为：压力箱在直角拐弯处，，。3.5.3水泵工况校核水泵的工况校核采用VB计算机程序校核，程序的源代码为：PrivateSubCommand1_Click()Q1=Val(Text1.Text)Q2=Val(Text2.Text)H1=Val(Text3.Text)H2=Val(Text4.Text)D=Val(Text7.Text)H3=Val(Text8.Text)DQ=Val(Text10.Text)J=Val(Text11.Text)K=0.878H5=H3+K*Q1^2IfH5>H1ThenText12.Text="超出高效区"GoToenEndIfH5=H3+K*Q2^2IfH5<H2ThenText12.Text="超出高效区"GoToenEndIfDimxAsVariant,i%x=Array(14,13.6,13.2,12.8,12.2,11.75,11,10.2,9.5,8.5,7.8,6.85,5.9,4.8,3.85)RQ:Q=(Q1+Q2)/2M=Int(Q/DQ+1)-5A1=(x(M)*(Q+DQ)-x(M+1)*Q)/DQA2=(x(M+1)-x(M))/DQH=A1+A2*QH5=H3+K*Q^2IfAbs(H5-H)<0.5ThenText13.Text=QText14.Text=HGoToenEndIfIfH>H5ThenQ1=QGoToRQEndIfIfH5>HThenQ2=QGoToRQEndIfen:EndSubPrivateSubCommand2_Click()Text12.Text=""Text1.SetFocusEndSubPrivateSubCommand3_Click()EndEndSub经过计算机程序的校核，水泵的工作流量为1.28m3/s，扬程为4.8m，水泵的工作点在水泵的高效工作区内。所以选28ZLB-70型水泵满足要求。第四章泵房建筑物具体尺寸的确定泵房的形式采用单层排架结构，泵房建筑物的具体尺寸的确定，主要根据《房屋建筑学》的单层工业厂房的标准确定得。4.1柱网4.1.1跨度影响跨度尺寸主要有以下因素：1水泵设备的大小及布置形式，设备的占地面积，设备布置形式等等。2生产流程中运输通道，生产操作及检修所需的空间。根据以上的要求及泵房的进水池的尺寸，取柱网的跨度为6m。4.1.2柱距水泵泵房的柱采用矩形柱，柱的截面尺寸为400mm×600mm，根据进水池的宽度，取柱距为6m。4.1.3牛腿牛腿的尺寸初步取为高600mm，宽取400mm，具体尺寸见图4—1。400500600300300上柱下柱400500600300300上柱下柱图4—14.1.4抗风柱抗风柱采用与立柱相同的尺寸，在两个山墙的中间各设置一个。4.2屋面构造屋面板材用预制的混凝土面板，外形尺寸为1.5m×6.0m。具体布置见图4—2。4.3梁系设计泵房的梁主要有屋面大梁、吊车梁、圈梁、水泵梁和电机梁等等。4.3.1屋面大梁屋面大梁采用400×400的钢筋混凝土梁，共有三根。SBSSBS防水层1：2.5水泥砂浆找平1：5炉渣找坡最薄处１０ｍｍ１：３水泥砂浆找平１００预制混泥土板1：2.5水泥砂浆找平大白两遍图４—２4.3.2吊车梁吊车梁取Ｔ型截面的预制梁，梁顶宽取400mm，腹板为200mm，梁高为600mm。具体尺寸见图4—3。400400200600150图4—34.3.3圈梁墙体在注定设置一道圈梁，以加强厂房的整体刚度和墙体的刚度及其稳定性，尺寸为240mm×240mm。4.3.4水泵梁及电机梁水泵梁及电机梁的尺寸从水泵样本中查的：水泵梁为400mm×300mm，电机梁为500mm×300mm。见图4—44.4基础泵房的基础采用阶梯形基础，根据立柱的尺寸，基础的尺寸布置见图4—4。4.5门与窗30030016006003001800300400400图4-430030016006003001800300400400图4-44.5.1门由于王家排灌站为小型排灌站，泵房基本没有车辆进入，主要为进出人，所以门的尺寸取为：1800mm×2100mm(宽×高)，采用平开的钢板门，在泵房的两端各设置一道门。4.5.2窗根据泵房的通风与采光要求，窗的尺寸取为1800mm×4800mm（宽×高），每两根立柱之间布置两扇窗户。4.6起重设备由于王家排灌站为小型泵站，所以五吨的吊车就能满足泵站的要求，泵站采用SDQ型5吨手动单梁起重机。SDQ型5吨手动单梁起重机的主要参数见表4—1。SDQ型5吨手动单梁起重机主要参数表4—1起重量跨度Lk起重高度轨宽a（mm）主要尺寸(mm)吊钩极限位置(mm)拉力(kg)轮压(t)总重(t)KBHAhl1起重小车大车5吨6m3~10m401200180060015012105203820252.571.03第五章泵房的结构计算5.1吊车梁的结构计算5.1.1基本资料SDQ型5吨手动单梁起重机主要参数：吊车重=10.094KN；小车重=0.196KN；吊物重=49KN；吊车跨度=6m；吊车梁净跨度5.6m；吊车轨宽=1.2m；吊钩距吊车梁的极限距离L=1.21m；吊钩至吊车梁轨道中心的极限距离L1=0.52m。荷载系数及动力系数动力系数；吊车荷载系数；自重荷载系数；吊车一侧轮数n=2。刹车时只考虑横向水平力。5.1.2受力特点吊车梁断面形式见图5—1400400200100150600图5—12受力特点吊车梁荷载是一个移动的荷载；在吊车运行过程中有竖向和水平荷载；吊车工作不频繁，不用演算吊车的疲劳强度；吊车梁是受横向力、受弯、受剪、受扭构件，必须进行抗扭计算5.1.3吊车梁荷载分析吊车梁的自重吊车荷载垂直轮压公式中各符号意义同前。横向水平制动力公式中各符号意义同前。5.1.4内力计算包括简支梁的绝对最大弯矩（竖向）、绝对最大剪力（竖向）、弯矩和剪力的包络图及承受横向水平制动力的内力计算。1）梁的绝对最大弯矩（竖向）吊车的垂直轮压为移动荷载，比吊车梁的自重大的多。吊车梁各界面的内力均随着移动荷载位置的变化而变化，故用影响线求吊车梁的绝对最大弯矩、绝对最大剪力。吊车梁的计算长度L0L0=1.05Ln，Ln为吊车梁的净跨度5.6m。L0=1.05×5.6=5.88m；L0=Ln+a，a为吊车梁的支撑长度0.4m。L0=5.6+0.4=6m。所以，吊车梁的计算长度取6m。把吊车梁简化为如图5—2所示的简支梁。在简支梁上有两个轮压垂直荷载P、P/（P=P/）,P距支座A距离为x，P与P/的合力为R，R至P的距离为a。a=，k为两个吊车轮的间距=1.2m。有结构力学的影响线法可以求出：aaakxP/Ra/2a/2L-x-aL/2L/2图5—2PABRARB因为P、P/为对称荷载，所以吊车梁的绝对最大弯矩截面有两个，位置分别为：2）简支梁的绝对最大剪力（竖向）将图5—2中的P放在截面支座上，则从剪力影响线可以看出，绝对最大剪力截面就在支座上，其值就等于支座的剪力：3）弯矩和剪力的包络图=1\*ROMANI弯矩将吊车梁分为十等分，由于对称，可以计算半跨截面。图5—3所示。AAB01234560.540.961.261.441.4851.5图5—3=2\*ROMANII剪力剪力的计算过程与弯矩的计算过程相同。表5—2是剪力的计算过程。=3\*ROMANIII弯矩图和剪力图图5图5—4弯矩计算表表5—1截面影响线恒载弯矩Mq活载弯矩Mk最大、最小弯矩MmaxMminLωqω=4.125ωMmax=Mq+MkMmin=Mq单位mm2KN.mKN.mKN.m161.626.682531.6838.36256.6825262.8811.8855.4467.3211.88363.7815.592571.2886.872515.5925464.3217.8279.297.0217.82564.45518.37780.1998.56718.377664.518.562579.297.762518.56254）承受横向水平制动力的内力计算在横向水平制动力的作用下，吊车梁将在水平方向受弯，其内力的计算同计算垂直轮压一样，只需将每个轮子分担的水平力代替轮压即可。简支梁的绝对最大弯矩绝对最大弯矩截面位置有两个，分别为：简支梁的绝对最大剪力绝对最大剪力的作用点在简支梁的支座上。剪力计算表表5—2截面影响线恒载弯矩Qq活载弯矩Qk最大、最小弯矩QmaxQminLω∑ωqω=4.125ωQmax=Qq+QkQmin=Qq单位mm2m2KNKNKN06+3+3+12.375+59.4+71.7750+12.37515.4+2.43+2.4+9.9+52.8+62.70.6-0.03-3.3+6.624.8+1.92+1.8+7.425+46.2+53.6251.2-0.12-6.6+0.82534.2+1.47+1.2+4.95+39.6+44.551.8-0.27-13.2-8.2543.6+1.08+0.6+2.475+33+35.4752.4-0.48-19.8-17.32553.3+0.9075+0.3+1.2375+29.7+30.93752.7-0.6075-23.1-21.862563+0.7500+26.4+26.43-0.7500-26.4-26.45.1.5吊车梁的截面计算包括垂直方向的正截面及水平方向正截面计算，计算结果见配筋图。截面尺寸：、、、、垂直方向的正截面计算1）验算截面尺寸腹板：翼缘：整个截面受扭塑性抵抗矩为：截面尺寸满足要求。2）验算是否按计算确定抗剪扭钢筋应按计算确定抗剪扭钢筋。3）抗弯纵筋计算（1）判别T形梁的截面类型截面属于第一种T形截面，按矩形截面计算。（2）求抗弯纵筋满足要求。4）腹板抗剪扭钢筋计算（1）T形截面的扭矩分配腹板：翼缘：（2）腹板的配筋按弯剪扭构件计算吊车梁主要受集中荷载，，取。 为集中荷载距节点边缘的距离，=2700。不能忽略V的影响。不能忽略T的影响。（3）的计算（4）求箍筋腹板抗剪箍筋腹板抗扭箍筋设，采用双肢箍筋（n=2）则腹板单位长度上单肢箍筋总截面为：选用箍筋直径为，取。（5）腹板纵筋计算腹板抗扭纵筋：取。按构造要求，抗扭纵筋的间距不应大于300或梁宽b，故沿梁高分三层布置纵筋。上层：，选用。中层：，选用。下层：，选用。5）翼缘抗扭钢筋计算受压翼缘一般按纯扭计算（不计V的影响）。（1）箍筋选用，则，取。（2）纵筋水平方向正截面计算（不考虑梁肋作用）1）抗弯计算2）抗剪计算(最大剪力)所以，截面尺寸满足要求。所以，不必配置弯起筋，但应按构造配置箍筋。为方便施工，箍筋选用。翼缘配筋为：图5—5为吊车梁的配筋图。2002003Φ202Φ122Φ124Φ8φ8@250φ8@150600400150图5—55.1.6裂缝宽度经计算，裂缝宽度为0.24mm，小于允许裂缝宽度0.35mm，所以吊车梁裂缝满足要求。；受拉区纵向钢筋截面面积，吊车梁的裂缝满足要求。5.2牛腿的结构计算经验算，牛腿的截面尺寸满足要求，配筋见图。400400500600300300上柱下柱图5—65.2.1验算牛腿的截面尺寸初步取牛腿的高度h为600。——由荷载标准值按荷载效应短期组合计算的作用与牛腿顶部的竖向力；——由荷载标准值按荷载效应短期组合计算的作用与牛腿顶部的水平拉力；——裂缝控制系数，取0.70；a——竖向力作用点至下柱边缘的水平距离，取150mm；b——牛腿宽度，取400mm；——牛腿与下柱交接处的垂直截面有效高度，。所以，牛腿的截面尺寸满足要求。5.2.2牛腿的截面计算1）受力钢筋由承受竖向力所需的受拉钢筋和承受水平拉力所需的锚筋组成的受力钢筋，其总截面面积为：由于计算的面积太小，所以按构造配筋。选用锚筋选用2）水平箍筋和弯起筋水平箍筋和弯起筋按照构造要求配进。牛腿的水平箍筋为；牛腿的剪跨比，不必配置弯起筋。牛腿的配筋见图5—7。图5—7.图5—7第六章泵房的稳定分析6.1工况选择泵房稳定校核选择在正常运行期，此时，泵房土建工程和设备安装已经完成，机组已经投入运行。此时，泵房的荷载主要是泵房于设备的自重、地基反力、设计水位的浮力、渗透压力、侧向水压力和土压力。王家排灌站属于湿室型泵站，所以，泵房的稳定校核包括地基稳定、抗滑稳定、抗浮稳定和抗渗稳定分析。经过计算，以上泵房的稳定校核均满足设计要求。6.2泵房的抗渗稳定分析泵房的进水侧水位与出水侧的水位差，形成了对泵房的渗透压力。为保证地基的渗透稳定性，泵房与其连接建筑物不透水部分的地下轮廓线的长度，必须大于基土不产生渗透变形的所需的渗透变形。泵房与其连接建筑物不透水部分的地下轮廓线的长度见图6—1。1.801.802.303000600072005300图6—1L=3+6+7.2+5.3=21.5m，H=2.3－1.8=0.5m。其中1.8m为进水池的最低水位，因为水田的地面高程为3.6~3.8m，所以出水侧的地下水位取2.3m。项目所在区的土壤为草甸土，属于壤土类，C为4~7，取C=7，L／=CH=7×0.5=3.5m。L>L／所以泵房的抗渗稳定满足要求。6.3抗滑稳定分析泵房在水平荷载竖向荷载的共同作用下，不允许沿基础与地基的接触面发生水平滑动。泵房的抗滑稳定，通常用抗滑安全系数来校核，以满足下式要求。——抗滑安全系数；——允许的抗滑安全系数，取1.3；——水平力的总和，N；——泵房土建部分的自重，N；——竖直向上力的总和，N；——底板与地基土之间的摩擦系数，取0.25；正常运行期内，进水池内的正常水位是2.5~3.0m，取2.5m；最低水位是1.8m；压力水箱的出口水位是4.0m。正常运行期间，涵洞的前闸门关闭，进水池和前池均有水。设计的基本资料：人群荷载为1.4；基本风压为0.4；泵房各部分的自重、弯矩见表6—1，图6—2显示了泵房的尺寸关系。风荷载泵房上作用的总的风压力T0为——风压体形系数，取1.3； ——风压高度变化系数，取0.9；A——泵房的受风面积；——基本风压，取0.4。。风荷载对泵房边A点的弯矩为44.3644×7.5=332.733泵房各部分自重、弯矩计算表表6—1名称数量体（面）积m3（m2）容重（KN/m3）重量G（KN）力臂（m）力矩（KNm）底板113.5×8.2×0.5＋2×0.5×0.5×13.5=62.1251552.54.16365.25边墩22×（1.0×5.0×