水电站厂房金属蜗壳外围混凝土设计

1FJD35160FJD水电站厂房金属蜗壳外围混凝土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金属蜗壳外围混凝土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76观测设计77专题研究（必要时）88工程量计算（必要时）89应提供的设计成果81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用2SD33589水电站厂房设计规范试用；3SDJ20782水工混凝土施工规范。3基本资料31工程等级与建筑物级别1工程等别为等；2建筑物级别为级。32地震烈度地震基本烈度为度；建筑物地震设防烈度为度。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；设计洪水位M；设计洪水尾水位；校核洪水位M；校核洪水尾水位。34气温与水温51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月年平均水温表单位月份123456789101112全年平均水温35荷载1风罩传来的荷载KN/M22水轮机层地面活荷载KN/M2；3机墩传来的静荷载和动荷载KN；4蜗壳设计最大内水压力MPA。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混凝土设计强度和弹性模量见表3。表3混凝土设计强度和弹性模量单位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钢筋设计强度和弹性模量见表4。表4钢筋设计强度和弹性模量单位MPA钢筋种类直径MM受拉受压弹性模量2钢筋泊桑比。363安全系数61强度安全系数见表5。表5强度安全系数结构特征受力特征荷载组合基本特殊混凝土按抗拉强度计算的受压、拉、弯构件钢筋轴心受压、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、厂房结构体形图以及浇筑分块图4内力计算及配筋提示金属蜗壳外围混凝土设计有两种不同的结构方案，一种是在金属蜗壳上半部铺设弹性垫层。另一种方案是不设弹性垫层，采取预压缝隙法施工。41设计基本假定1简化为平面应力计算时，根据结构尺寸及边界条件切取计算断面，一般至少沿蜗壳090切取两个控制断面。2采用平面框架时，可假设内水压力全部由金属蜗壳承担。采用有限元计算时，应考虑内水压力对外围混凝土的影响，即在划分网格时应包括钢板和弹性垫层单元，并计入内水压力作用。3通过机墩传来的荷载有垂直荷载和水平荷载，视布置情况，简化为均布荷载或集中荷载。4温度应力问题。提示1水利水电科学研究院在研究三峡工程蜗壳时，认为温度应力对内力影响很大。2大2型及中型工程，可不考虑温度影响，但对于大1型以上工程应考虑温度影响。5机组转动部分荷载应考虑动力系数。42荷载及组合421荷载1结构自重A172机墩传来荷载A23水轮机层地面活荷载A34内水压力含水锤压力A45温度A5422组合A1A2A3A4A5提示简化为平面框架，采用结构力学方法计算时，内水压力可不考虑。43内力计算提示1蜗壳外围混凝土为一空间受力结构，内力计算有平面框架和有限元二种基本方法，计算结果取值应综合考虑。对大型蜗壳外围混凝土结构，宜用三维整体或局部计算进行分析。2考虑剪切变形和刚性结点的框架内力分析按SD33589附录四有关公式和表格计算。44配筋计算提示参见SDJ2078有关公式。5构造要求1金属蜗壳外围混凝土标号应不低于15028天龄期；2当计算不需配筋时，不宜按最小含钢率配置，一般选用1620，间距取2025CM，每米单宽内钢筋面积约12CM2；3当厂家要求改善座环蝶形边的应力状态时，应考虑局部加强配筋；4弹性垫层厚度与材料选择，应考虑蜗壳径向变形、垫层材料压缩变形和外围混凝土受力条件等因素，目前一般选择垫层厚度为58CM；5蜗壳底部座环下方倒坡，浇筑混凝土很难达到密实，设计时要考虑布设灌浆孔的要求。6观测设计提示根据需要设置。87专题研究必要时提示视工程需要选择研究题目。8工程量