【正文】 ........ 54 參 考 文 獻(xiàn) ............................................................................................................................. 55 附錄 1 混凝土的參數(shù) ...................................................................................................... 56 附錄 2 鋼筋材料的參數(shù) .................................................................................................. 57 摘 要 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是四川大發(fā)水電站廠房設(shè)計(jì)。 主要的設(shè)計(jì)成果有以下內(nèi)容：水輪機(jī)型號(hào) CJL300/6 26，發(fā)電機(jī)型號(hào)為 SF110—68/1280，起重機(jī)為 2 300t 雙小車小車橋式起重機(jī)，主廠房長(zhǎng)度為 ，主廠房寬度為 24m。 reinforcement calcuilation 1 前言 本畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要目的是對(duì)我這幾年專業(yè)學(xué)習(xí)成績(jī)的一個(gè)檢驗(yàn)，當(dāng)然這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的意義不僅僅是對(duì)學(xué)習(xí)的一個(gè)檢驗(yàn)。 這次設(shè)計(jì)的主要范圍是廠房和配筋兩部分，設(shè)計(jì)達(dá)到的深度大致為主要結(jié)構(gòu)尺寸確定和部分設(shè)備、線路的布置描述。莫溪溝由北向南流，至子梅轉(zhuǎn)向東南流，在魏石達(dá)先后有貢嘎溝和騰增溝分別自左、右岸匯入后始稱為田灣河。 11′、北緯 29176。 田灣河從巴王海至河口河道長(zhǎng) 48km，天然落差 2120m，河道平均比降 ‰。嶺谷相對(duì)高差 1000～ 3000m，呈典型的高山峽谷地貌。在干流和支流環(huán)河上各有一天然海子，干流上為巴王海（現(xiàn)已被 淤滿）；環(huán)河上為仁宗海，天然狀況水面面積，庫(kù)容 億 m3，最大水深 29m。 圖 21 梯級(jí)聯(lián)合運(yùn)行電站地理位置分布圖 工程地質(zhì) 地形地貌 田灣河流域區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景十分復(fù)雜，地震活動(dòng)頻繁，界碑石以下地震基本烈度為 Ⅶ 度至 Ⅸ 度。 大發(fā)水電站地處川西高原東南邊緣貢嘎山強(qiáng)烈隆起區(qū)，區(qū)內(nèi)群山矗立，山嶺海拔高程一般 3600~5000m，西北部貢嘎山最高達(dá) 7556m，常年白雪皚皚，屬高山區(qū)。除田灣鄉(xiāng)、杜河壩 Ⅰ ~Ⅴ 級(jí)階地發(fā)育較全外，其余河段包括環(huán)河多見 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 級(jí)階地。 Q4 較普遍 Ⅱ 堆積 或基座 20~35 砂卵礫石及塊碎（卵）石層 界碑石以下為小平臺(tái)，寬一般 20~30m，界碑石以上，規(guī)模較大，呈小臺(tái)地，較平緩，寬 200~500m。大發(fā)水電站工程區(qū)即位于西部變質(zhì)巖區(qū)，主要地層為二疊系變質(zhì)巖，巖性復(fù)雜。工程區(qū)位于貢嘎山斷塊的東北部，斷塊東側(cè)以磨西斷裂為界與黃草山斷塊相鄰，西側(cè)以玉農(nóng)希斷裂為界與雅江～理塘斷塊毗連。 斷層帶寬 30～ 120m，最寬達(dá) 200m，擠壓明 顯，為變質(zhì)混合花崗巖之糜棱狀、碎屑狀、眼球狀、透鏡狀及千糜狀斷層泥組成，片理發(fā)育，斷面光滑，多具擦痕，西盤多有溫泉出露。 草科斷裂 北段：近 SN/ W∠ 70～80176。該斷裂未穿過引水隧洞。 E/NW ∠ 50～ 70176。核部為二疊系上統(tǒng)，兩翼為二疊系下統(tǒng)。褶皺緊密呈線狀，軸面略向東傾，脊線略起 伏。西翼，一般∠ 15～ 40176。 貢嘎山復(fù)向斜 軸面近 SN 位于貢嘎山脊線并通過壩址至四馬塘一帶，延伸約 46km。脊線呈波狀起伏，軸面呈“ S”扭曲。降水量則山地多于河谷，具有隨海拔高程上升而增加的規(guī)律。大致由北向南流，至子梅轉(zhuǎn)向東南流，在魏石達(dá)上、下先后有貢嘎溝和騰增溝分別自左、右岸入?yún)R后即稱為田灣河。 田灣河流域位于東經(jīng) 101176。47′之間，左側(cè)中上游以貢嘎山與磨西溝分水，下游與兩叉河和什月河相連；右側(cè)草科以下與瓦羅溝接壤，其余則與松林河為鄰。各水文站基礎(chǔ)資料觀測(cè)情況詳見表 25。 根據(jù)大泥口水文站徑流系列按面積比推算至大發(fā)電站壩址，并分別對(duì)年（ 5～翌年 4月）和枯水期（ 11～翌年 4 月）徑流進(jìn)行頻率計(jì)算，徑流計(jì)算成果見表 26。 各永久性主要水工建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)及洪峰流量見表 31。西北部最高的貢嘎山主峰海拔高達(dá) 7556m，常年白雪皚皚，屬高山區(qū)。從安全和經(jīng)濟(jì)的角度來考慮，采用該類型的廠房是非常不合理的。 樞紐布置 大發(fā)水電站采用底格欄柵壩取水、首部設(shè)置調(diào)節(jié)池、長(zhǎng)引水隧洞、地下廠房的混合引水式開發(fā)。兩岸連接壩段為混凝土重力壩，壩頂高程 ，壩頂寬 6m。護(hù)坦后緊接 20m 長(zhǎng)的鋼筋混凝土海漫，為平坡，厚度 。主要發(fā)育有 5 條支溝，從上至下依次為倪廠溝、小唐家溝、楊家溝、蔣家溝和張家溝，其中倪廠溝是隧洞區(qū)段切割較深的最大支溝，覆蓋 層堆積較厚，其余 4 條溝切割較淺，在 1700m以上高程溝心基巖裸露。調(diào)壓室為水室式，上室長(zhǎng) ，下室長(zhǎng) 20m，豎井直徑 ，最大高度 ；壓力管道主管總長(zhǎng) ，全線采用鋼板襯砌。 根據(jù)該水電站的水頭變化范圍 428~514m，在水輪機(jī)系列型譜表（表 41） —— 斗葉式轉(zhuǎn)輪型譜參數(shù)，查出合適的機(jī)型為 CJ20 。 表 51 斗葉式轉(zhuǎn)輪型譜參數(shù) 使用水頭 H （ m） 轉(zhuǎn)輪型號(hào) 斗葉數(shù) 1Z （個(gè)） 轉(zhuǎn)輪節(jié)圓直徑與射流直徑比 01/dD 最優(yōu)單位轉(zhuǎn)速 10n? （ r/min) 使用最大單位流量 1Q? (s/L) 使用 型號(hào) 曾用 型號(hào) 200~100 CJ 22 Y1 1816 8 40 45 400200 CJ Y 2018 10 40 34 600400 CJ 20 P 2 2220 39 27 800~600 CJ P 2422 39 22 水輪機(jī) CJ20 型水輪機(jī)的主要參數(shù)選擇 布置方式的選擇 大中型機(jī)組立式、臥 式均有使用，小型機(jī)組一般采用臥式。1 2/3 ???????? ?rprHzzQND pz — 轉(zhuǎn)輪個(gè) 數(shù)，取 1； 0z — 噴嘴個(gè)數(shù)，取 6。 ??? D Hnn a min/r 選用相鄰偏高的標(biāo)準(zhǔn)同步轉(zhuǎn)速 n =300 min/r 。 ??Q s/m3 = sLsL /? 4 8 20 1 3 0 0m i n1m a x139。 ?Q 、 39。 （ 6）安裝高程 aZ 的確定 立式水輪機(jī)的安裝高程為： 2Z 1Dhpwa ???? 式中 w? 為最高尾水位， w? = m； ph 為排水高度， ph = m 則： 1 7 1 7 3Z ?????a m 發(fā)電機(jī)主要尺寸估算 發(fā)電機(jī)內(nèi)部尺寸估算 （ 1）極距 ? 4 2PSK fj?? 式中： fS — 發(fā)電機(jī)額定容量，?fS120200KW ； P— 磁極對(duì) 數(shù)，取 30； jK — 系數(shù)，一般取 8~10，這里取 jK = 則： 2 0 0 0 4 ????? cm （ 2）定子內(nèi)徑 iD iD = ??P2 = ?? =1210 cm （ 3）定子鐵芯長(zhǎng)度 tI eiftnCDSI2? 式中： en — 額定轉(zhuǎn)速， en=300 r/min； iD — 定子內(nèi)徑； C— 系數(shù) 66 ~104 ?? ，這里取 6105? 則： tI = 15 030 012 10105 12 000 026 ???? cm 0 3 2 3 0 01 5 01 2 1 0 ????et inID 所以采用全傘式發(fā)電機(jī)。 表 52 尾水管尺寸參數(shù)（ m） 尾水管肘管是一 90 度變斷面，起出口為矩形，斷面斷面水流由于在肘管中轉(zhuǎn)彎受到離心力的作用，又去曲率越小，半徑越小，產(chǎn)生的離心力越大。 參數(shù) 1D h L 5B 4D 6h 1L 5h 標(biāo)準(zhǔn) 8 12 2 4 圖 51 尾水管示意圖 起重機(jī)的型號(hào)確定 由發(fā)電機(jī)的型號(hào)以及水輪機(jī)重量可知，吊運(yùn)部件最大重量為 428 噸，查大單位雙小車橋式起重機(jī)主要參數(shù)表選擇 t3002? 起重機(jī)，起各主要參數(shù)如下： 小車起重量，主鉤 300 t，副鉤 50 t 跨度 22 m 起升高度 m 最大輪壓 t 起重機(jī)重量 215 t 小車軌距 5800 mm 小車輪距 2880 mm 大車輪距 5800 mm 大梁底面至軌頂距離 250 mm 起重機(jī)最大寬度 10680 mm 軌道中心至起重機(jī)外端距離 460 mm 軌頂至起重機(jī)頂端距離 5400 mm 軌頂至緩沖器距離 1200 mm 車輪中心至緩沖器外端距離 920 mm 操作室底面至軌頂距離 2500 mm 兩小車吊鉤間距離 4300 mm 吊鉤至軌面距離，主鉤 1300 mm，副鉤 610 mm 吊鉤至軌道中心距離 1800 mm 推薦使用大車軌道型號(hào) QU120 起重機(jī)示意圖如下。 （ 2） 邊機(jī)組段的附加長(zhǎng)度 L? L? =(~) 1D = = m （ 3） 安裝間長(zhǎng)度 2L 2L =(~) 1L = 20=24 m （ 4） 主廠房長(zhǎng)度 L ????????? LLnLL m 圖 61 主廠房長(zhǎng)度計(jì)算簡(jiǎn)圖 主廠房寬度 B 的確定 以機(jī)組中心線為界，廠房寬度 B 可分為上游側(cè)寬度 1B 和下游側(cè)寬度 2B 兩部分。一般情況下，發(fā)電機(jī)層樓板面與裝配場(chǎng)樓板面高程齊平?？捎孟率奖硎荆? F? = 1? －（ 3h + 2h + 1h ) 帶入數(shù)據(jù) 3h =， 2h =， 1h =，得： F? =－（ ++） = （ 9）裝配場(chǎng)的高程 z? 的確定 為了起吊方便和運(yùn)輸工具的進(jìn)出要求，取裝配場(chǎng)高程和發(fā)電機(jī)層樓板高程一致。 廠區(qū)布置 廠區(qū)樞紐主要由主、副廠房、主變室、母線洞、尾水洞、交通洞兼進(jìn)風(fēng)洞出線洞、排風(fēng)洞、排水洞及地面聯(lián)合開關(guān)站等建筑物組成。 進(jìn)廠交通洞兼出線洞進(jìn)風(fēng)洞布置于尾水洞下游側(cè)，與對(duì)外公路相連，斷面為城門洞型，長(zhǎng) 。排水廊道頂、底設(shè)有兩排排水孔，頂部排水孔深 30m，孔距 3m，底部排水孔深 30m，孔距 3m，排水廊道末端與排風(fēng)洞相接 。廠內(nèi)各層之間由兩端樓梯上下連接。副廠房共分為兩層，一層為中控層，包括中控室、蓄電池室、通信室，高程為 ； 二 層包括 400V 配電裝置 室 ， 10kV 高壓開關(guān)柜室，電纜溝等，高程 。 梁的高跨比 h/l 一般取71~41,梁的高寬比對(duì) T 形截面梁高與肋寬的比例可達(dá) 6~7，上翼緣寬度1b還應(yīng)滿足固定軌道要求，一般取21~31梁高，上翼緣高度1h一般取51~81梁高。 由表可知起重機(jī)總重量為 215t，本電站吊運(yùn)最重部件為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子 428t，大車輪距，吊車梁最大跨度 22m，吊車跨度 19m，主鉤到吊車梁最小距離為 。 由 mKNMallFM KR????????? ????????? ?? 22ma x 所以吊車梁承受總彎矩設(shè)計(jì)值為： mKNMMM ?????? ax1 （ 3） 吊車梁剪力設(shè)計(jì)值計(jì)算 根據(jù)公式?????? ??? PqlrV )(20? 式中：q— 吊車梁均布荷載設(shè)計(jì)值（ mKN/） 0r— 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，取 ?— 設(shè)計(jì)狀況系數(shù)，取 l— 吊車梁跨度，l=22m P— 輪壓設(shè)計(jì)值， ?mKN/ 將以上各數(shù)據(jù)代入公式中，得： KNV ??????? ?????? 吊車梁承受扭矩和抗拒鋼筋計(jì)算 圖 73 吊車梁截面承受荷載圖 （ mm） 由于橫向水平力 0T作用在軌頂，對(duì)截面重心有扭矩作用，同時(shí)考慮垂直輪壓也