NBT 35011-2013 水电站厂房设计规范

中华人民共和国能源行业标准国家能源局发布水电站厂房设计规范批准部门：国家能源局施行日期：2013年10月1日I标准修订、制定计划的通知》(发改办工业〔2 辉、范祥伦、廖成刚、熊礼奎、欧文兵、侯建国、安旭文、I I 1 33地面厂房布置 5 5 84结构设计基本规定 4.2作用及作用效应 5地面厂房整体稳定及地基应力计算 246地面厂房结构设计 25 256.2上部结构 316.4下部结构 6.5构造设计 41 417.2地下厂房结构设计 8其他型式厂房设计 49 49 9建筑设计 10安全监测设计 55 附录A厂房整体抗滑稳定计算的单一安全系数方法 附录B岩基上的厂房深层抗滑稳定计算 附录C圆筒式风罩内力计算 附录D圆筒式机墩动力计算 75附录E考虑框架剪切变形和刚性节点的计算 本标准用词说明 引用标准名录 V I 33LayoutofGroundPowerhouse 53.1ArrangementofPowerhouseAr 53.2InteriorArrangementofPowerho 84BasicProvisio 4.3CalculationofUltimateLimitState 4.4CalculationofServiceability 5.2CalculationofIntegralStabilityandFo 5.3DesignandTreatmen 246StructuralDesignof 25 266.3Pedestaland 31 33 387DesignofUndergroundPowerhouse 41'7.1ArrangementofUndergroundPowerhouse 7.2StructuralDesignofUndergroundPowerhouse 49 9ArchitecturalDesign 52 52 StabilityagainstSliding AppendixCCalculationofS AppendixDDynamicCalculation AppendixECalculationwithConsiderationofF ExplanationofWordingintheStandard Addition:ExplanationforProvisions 11.0.5水电站(包括抽水蓄能电站)工程等别、厂房的级别和设1.0.6厂区规划和厂房内部布置应结合工程的具体情况，按232.0.3岸边式厂房powerhouseonriverbank2.0.6窑洞式厂房cavernp42.0.10副厂房auxiliaryroomsofpowerhouse2.0.11开关站switchingsubs2.0.12尾水渠tailwatercanal2.0.13基本组合fundamentalcombination久作用(荷载)与可变作用(荷载)的组合。2.0.14偶然组合accidentalcombination载)与一种偶然作用(荷载)的组合。2.0.15标准组合characteristiccombination(荷载)均采用标准值为作用(荷载)代表值的组合。5进厂交通、发电引水(含调压井、前池、压力67NB/T35011—20138NB/T35011—20132)机组间距由发电机及其风道尺寸控制时，应满足设3)坝后式厂房机组间距应与坝体分缝和压力管道的布4)对埋藏式压力管道引水的岸边式厂房，应满足引水9小于200mm;装间段应进行整体稳定(抗滑、抗浮)和地基应力计算；应根据构构件应进行变形、抗裂或裂缝宽度验算，非岩基上厂房应进行地基变形(沉降)计算。1IⅡⅢNB/T35011—2013NB/T35011—2013行和飞逸时可取为1.2,在半数磁极短路时可取为1.0。4.2.5屋面活荷载、雪荷载及风荷载标准值按DL5077和12345电动机、通风机6圆筒式机墩取小值，环形梁柱式，NB/T35011—2013y——设计状况系数，按相关结构设计规范的规定采用；x——可变作用分项系数：%——材料性能分项系数。在偶然组合中，与偶然作用同时出现的某些可变作用，可对4.4正常使用极限状态计算规定结构构件的正常使用极限状态计算，应采用下列极限状态设c——结构构件达到正常使用要求所规定的变形、裂缝1永久作用2回填土石重3可变作用4静水压力(含压力钢管内水压力)设计状况作用组合结构自重水久设备重水重回填土石重水压力扬压力浪压力泥沙压力土压力冰压力地震作用下游(尾)持久状况基本组合a√√√√√√√√√√a正常运用√√√√√√√√√b正常运用√√√√√√√短暂状况基本组合a√√√√√√√√√b√√√√√√施工期装a√√√√√√√√√ b正常运用√√√√√√√√√√NB/T35011—2013设计状况作用组合结构自重永久设备重水重回填土石重水压力浪压力泥沙压力土压力冰压力地震作用下游(尾)偶然状况偶然组合a非常运用非常运用√√√√√√√√√b非常运用√√√√√√√a√√√√√√√√√√b√√√√√√√√注：1.a适用于河床式厂房，b适用于坝后式及岸边式厂房；2.浪压力与冰压力不能同时存在；3.水压力应包括压力钢管内水压力(含水锤力),地震时不考虑水锤力；NB/T35011—2013ZW₄———全部作用设计值对滑动面的法向分力值(kN);ck——滑动面的抗剪断黏聚力标准值(kPa);A——基础受压部分的计算截面积(m²)。公式类型YX6厂房整体抗滑稳定也可按附录A复核计算。Y——结构系数，取值1.25;ZWa——全部重力(含水重力)设计值之和(kN)。式中：σ——厂房基础面上的法向正应力(kPa);ZW——全部作用标准值在计算截面上法向分力的总和A——厂房地基计算截面面积(m²);ZMxk——全部作用标准值对计算截面形心轴X的力矩总x、y——分别为计算截面上计算点至形心轴Y、X的距离NB/T35011—20131)河床式厂房地震情况允许出现不大于100kPa的拉应2)坝后式及岸边式厂房，基本组合情况不应出现拉应NB/T35011—2013基底附加应力注：1.Es为变形计算深度范围内地基压缩模量的当量值，应按下式计式中：A——-第i层土附加应力系数沿土层厚度的积分值。2.为地基承载力标准值。NB/T35011—2013△s,——由计算深度向上取厚度为△z的土层计算变形值，基础宽度b(m)6无相邻荷载影响，基础宽度在1m～30m范围内时，基础中点的地基变形计算深度zn也可按式(5.2.7-3)简化计算：式中：b——基础宽度(m)。8当建筑物基础埋置较深时，需要考虑开挖地基土的回弹，式中：s——地基的回弹变形量(mm);采用，无地区经验时可取1.0;E——土的回弹模量(MPa)。1应具有明确的作用(荷载)传递途径；4宜具有合理的刚度和承载力分布，避免因局部削弱或NB/T35011—20134预应力混凝土构件的预应力钢筋宜在节点核心区以外计算应采用作用(荷载)标准值。NB/T35011—2013布的影响，对梁端负弯矩进行调幅，现浇钢筋混凝土框架梁负弯矩调幅系数可取0.8～0.9。当梁端负弯矩调幅后，梁跨中弯矩应若按活荷载满载布置时，宜将梁跨中弯矩值乘以放大系数1.1~6.2.4起重机梁设计应考虑梁自重、钢轨及其向轮压和起重机横向及纵向水平作用。钢轨及其附件重应根据设重机竖向轮压和横向及纵向水平作用应按可能发生的最大值采用，当无资料时可按DL5077的规定采用。6.2.5作用于起重机梁截面的扭矩标准值根据图6.2.5按下式计图6.2.5扭矩计算简图1)钢筋混凝土结构为L。/600(L₀为起重机梁计算跨作用结构自重机电设备重屋面荷载楼面荷载水压力风荷载温度作用地震作用运用位运用位压动力能力√√√√√√√√√√√√√√√√震作用√√√√√√√常运用√√√√√√使用√√√√√√√√撑的厂房，可假定全部纵向水平荷载由柱间支撑承受，不进行纵向构架内力分析；对不设柱间支撑的，应进行纵向构架分析，分1厂房构架的横梁采用桁架或与相对刚度较小的柱刚接时4楼板(梁)与柱简支连接时，可不考虑板(梁)对柱的支过跨中截面高度的1.6倍，可不考虑对横梁的刚度影响。6.2.12厂房纵向构架计算尚应考虑由相邻起重机梁反力差引起式中：M,——纵向弯矩(kN·m)R₁、R₂——相邻两起重机梁支座反力值(kN),设计时相邻e——起重机梁反力重心线至中心的距离(m),按支座似地取为柱牛腿或肩梁宽度的1/3;对于钢起重(a))时，取e值为0,当起重机梁支座采用平板ppe=2a/3yNB/T35011—20作用结构自重作用千斤顶作用承载能力√√√√√√√√√√√正常使用√√√√√√√√n,——机组额定转速(r/min);作用载载作用能力√√√√√√√√√√√√√使用√√√√√√√√√之比值应大于20%,防止共振。6.3.8其余类型的机墩动力计算宜按照GB5004作用结构自重内水压力压力作用金属√√√√√√√√√√壳√√√√√√√√√√非常运用√√√√√√√√√√√√√作用结构自重结构内水压力外水压力温度作用正常尾水位运用位正常尾水位运用位檢修尾水位正常尾水位运用位检修尾水位能力√√√√√√√√√√√运用√√√√√使用√√√√√√√√√√6.4.12当单孔尾水管顶板厚度与跨度之比h/l大于0.5或多孔尾水管顶板厚度与跨度之比h/l大于0.4时，顶板宜按深梁进行应力6.4.13尾水管顶板采用预制倒T梁作承重模板时，应考虑顶板混作用自重水压力力作用作用运用运用位运用运用位能力√√√√√√√√√√√√运用√√√√√√√√使用√√√√√√√√√√m√√6.4.15河床式厂房进口段结构设计宜按下列原则进行：缝缝宽宜为10mm～20mm,上部结构的永久变形缝缝宽应符合6.5.4上部结构的抗震措施应按DL/T5057和GB50011的规定2交通运输洞纵坡不宜大于3.0%,条件受限时可放宽至6.0%,进入安装间前应有一平直段；平面圆曲线半径不宜小于足要求时，可布置成两排，上、下两排锚杆的距离不宜小于图7.2.15岩壁式起重机梁截面β—岩壁角(“);B—梁顶面宽度(mm);h—岩壁式起重机梁截面高度(mm);h一特大型起重机，尚应适当加大；c—岩壁宽度(mm);c₄—悬臂长度(mm);c₅一防潮隔7.2.171、2级厂房或地质条件较差的岩壁(台)式起重机梁应NB/T35011—2013杆(索)应力等监测。NB/T35011—2013A.0.1沿厂房建基面的抗滑稳定计算，对岩基上强度计算公式进行计算；对非岩基上的厂房按抗剪强度计算公式式中：K′——按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数；k——滑动面的黏聚力标准值(kPa);A——基础面受压部分的计算截面积(m²);2抗剪强度计算公式：式中：K——按抗剪强度计算的抗滑稳定安全系数；f——滑动面的抗剪摩擦系数标准值。A.0.2岩基上的厂房地基内部存在缓倾角结构面时，其滑动方式可根据地质条件概化为单滑动面、双滑动面和多滑动面，据此进行深层抗滑稳定分析。深层抗滑稳定可采用刚体极限平衡等安全系数法计算，以下仅列出单滑动面和双滑动面的计算公式。G——滑动面以上的岩体重力标准值(kN);NB/T35011—2013An——AB滑动面的计算截面积(m²);123附录B岩基上的厂房深层抗滑稳定计算NB/T35011—2013R()——结构抗力函数；f——滑动面的抗剪断摩擦系数设计值；G——滑动面以上的岩体重力设计值(kN);α——滑动面倾角(°),当滑动面倾向下游时，α为正值，当滑动面倾向上游时，α为负值；U——作用在滑动面上的扬压力设计值(kN);c'——滑动面的抗剪断黏聚力设计值(kPa);A₁——滑动面的计算截面积(m²)。B.0.2双滑动面。滑动方式为双滑动面的情况，如图B.0.2所示。按抗剪断强度公式计算：NB/T35011—2013R₂()=f₂[Rgosin(φ+β)+G₂cNB/T35011—2013附录C圆筒式风罩内力计算H——风罩圆筒高(m);d——风罩圆筒中心直径(m);荷载情况：上端作用力矩M。0-0.0753-0.0745-0.0715-0.0670-0.0616-0.0556-0.0496-0.0436-0.0277-0.0233-0.0983-0.0803-0.0656-0.0535-0.0434-0.0351-0.0281-0.0222-0.0173-0.0132-0.00980.00920.01460.01720.01790.01740.01620.0146续表C.0.2-10续表C.0.2-1000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.02540.02070.01710.01440.01220.01050.00920.00810.00730.00660.00550.02940.01810.01430.01140.00920.00740.00600.00490.00400.00330.00270.02650.02080.01640.01040.00840.00680.00550.00450.00370.00300.00240.00030.00080.00120.00150.00180.0019-0.0300-0.0240-0.0194-0.0158-0.0108-0.0091-0.0076-0.0065-0.0056-0.0048-0.0041-0.0630-0.0530-0.0452-0.0391-0.0344-0.0306-0.0275-0.0229-0.0211-0.0196-0.01830续表C.0.2-200.06140.04350.02990.01950.01150.00540.0007-0.0140-0.0124-0.0113-0.0105-0.0099-0.0091-0.0088-0.0086-0.00830.00100.00180.0024-0.1603M,=0.1Eh²α△00.00000.00000.00000.00000.00000.00000.00000.0000-0.2828-0.3099-0.3340-0.3759-0.3944-0.4118-0.4283-0.4438-0.4586-0.4727-0.4862-0.5756-0.6140-0.6467-0.6774-0.7042-0.7285-0.7505-0.7711-0.7900-0.8237-0.7291-0.7787-0.8197-0.8539-0.8826-0.9071-0.9282-0.9625-0.9765-0.9888-0.9996-0.9740-1.0062-1.0293-1.0453-1.0628-1.0667-1.0685-1.0688-1.0680-1.0663-1.0642-1.0753-1.0745-1.0715-1.0616-1.0556-1.0496-1.0436-1.0379-1.0326-1.0277-1.0233-1.1141-1.0792-1.0537-1.0352-1.0221-1.0129-1.0064-0.9990-0.9971-0.9959-0.9952续表C.0.2-300.00000.89090NB/T35011—2013附录D圆筒式机墩动力计算NB/T35011—2013P₀——机墩自重标准值(N)。NB/T35011—2013H,——机墩高度(m);@)=0.1047n,或a)=0.1047n₂(D.0.3-3)G₁——同式(D.0.2-2)。NB/T35011—2013NB/T35011—2013NB/T35011—2013附录E考虑框架剪切变形和刚性节点的计算式中：b——杆件截面宽度；h——杆件截面高度；1——杆件柔性段长度。1两端固定时：NB/T35011—2013固端力矩固端剪力MMQQ1234续表E.0.4固端力矩固端剪力MMQ05607P080固端力矩固端剪力MMQQ9000NB/T35011—2013Maʙ=Ma-Q.nl-0.5q(nl)²(E.0.5-1)MgA=Mo-Qml+0.5q(ml)²(E.0.5-2)式中：q—均布荷载值，此处为作用在节点宽度范围内的均布荷载。剪力Q以杆端的剪力绕另一端作顺时针旋转时为正。按力矩分配法求节点处的弯矩，与一般不考虑剪切变形和刚E.0.6计算柔性端力矩。根据将力矩分配法所得的结点处各杆件Mab=MA+Qapnl-0.5q(nl)²Mb=Mga+Qg₄ml+0.5q(ml)²但当Mab(Moa)与Map(MBA)相差过大，甚至改变正负号1)表示很严格，非这样做不可的：4)表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符GB50009建筑结构荷载设计规范GB50010混凝土结构设计规范GB50011建筑抗震设计规范GB50016建筑设计防火规范GB50017钢结构设计规范GB50037建筑地面设计规范GB50040动力机器基础设计规范GB50086锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50199水利水电工程结构可靠度设计统一标准GB50287水力发电工程地质勘察规范GB/T50476混凝土结构耐久性设计规范DL/T5057水工混凝土结构设计规范DL/T5058水电站调压室设计规范DL5061水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范DL5073水工建筑物抗震设计规范DL5077水工建筑物荷载设计规范DL5108混凝土重力坝设计规范DL/T5176水电工程预应力锚固设计规范DL5180水电枢纽工程等级划分及设计安全标准DL/T5186水力发电厂机电设计规范DL/T5195水工隧洞设计规范水电站厂房设计规范 3.1厂区布置 3.2厂房内部布置 97 4.1一般规定 4.2作用及作用效应 4.3承载能力极限状态计算规定 4.4正常使用极限状态计算规定 5地面厂房整体稳定及地基应力计算 5.1一般规定 5.2整体稳定及地基应力计算 5.3地基设计及处理 6.2上部结构 6.3机墩与风罩 6.4下部结构 6.5构造设计 7.1地下厂房布置 7.2地下厂房结构设计 8.1坝内式和溢流式厂房 8.2贯流式机组厂房 9.1厂区规划 9.2厂房建筑设计 10安全监测设计 1.0.2鉴于4、5级水电站厂房1.0.5在SD335—1989第1.0.5条的基础上按GB50201和排沙洞(孔)宜靠近电站进水口布置。排沙洞(孔)进口高第5、6款为新增，第1款为强制性条文。3.2.1根据SD335—1989第2.2.1条提出。可将引水钢管中心线与机组的Y轴(顺水流方向)成斜交布√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√ √√√√√喷管√2)考虑检修人员的工作场所及临时放置工具和设备行要求和SDJ278、GB50016的相关规定，其中第1款和第4款1)持久状况。在结构正常使用过程中，一定出现且持3)偶然状况。在结构使用过程中，出现概率很低、持1)基本组合。持久状况或短暂状况下，永久作用(荷载)与可变作用(荷载)的组合。2)偶然组合。永久作用(荷载)、可变作用(荷载)与一种偶然作用(荷载)的组合。4.1.7系根据DL/T5057—2009的相关规定，将按正常使用极限4.2.7根据SD335—1989第4.2.9条修改提出。 别为1.7和2.0(.r的值为1.176),是根据GB50199—1994的其概率分布的0.0227分位值(保证率97.73%)确定的，其中抗NB/T35011—2013面出现拉应力且达到一定范围时，就有可能导致厂房的倾覆、浮5.2.7新增条款，在GB50007—2011的基础上修改提出。厂房地基的沉降量、沉降差、倾斜的允许值，与水轮发电机组及起重机的正常运行、压力钢管的变形适应能力密切相关，目前仅提出本条提出的地基变形计算方法以地基的相对变形作为控制计算深度的标准(以下简称变形比法)。根据建筑工程实测资料分析，变形比法对于水电站厂房这类大尺寸基础的地基变形计算更根据GB50007—2011,厂房在施工期间完成的沉降量，对于砂土可认为已完成最终沉降量的80%以上，对于其他低压缩土可认为已完成最终沉降量的50%～80%,对于中压缩性土可认为已完成20%～50%,对于高压缩性土可认为已完成5%～20%。采用固定压力段下的E,值必然会导致沉降计算的误差，因此采用实