【正文】 面受扭塑性抵抗矩為 ? ?39。20m in015 . 83 40 0 94 0 44 33 .6736044 33 .67 7% 5%30 0 94 0csfysfA b h mmfAbh???? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ﹙ ﹚ 滿足要求。 1 m i n2 5 0 . 3 0 . 3 4 % 0 . 1 5 %3 0 0 1 0 0svs v s tnAbs???? ? ? ? ?? ﹙ ﹚ 滿足箍筋要求，所以選配雙支箍 8100? 。 縱筋： 39。 ﹙ ﹚ 1. 受力鋼筋 由承受豎向力所需的受拉鋼筋和承受水平拉力所需的錨筋組成的受力鋼筋的總面積 sA 按下式計(jì)算 0( 1 .2 )0 .8 5vhsdyyF a FA f h f??? ﹙ ﹚ 式中： d? — 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)系數(shù)， d? = yf — 鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（ 2360 /N mm ） 330m i n057 9 10 22 8 24 10( ) ( ) 63 9 5 5 36 0 76 0 36 063 9 4% %60 0 76 0vhsdyysF a FA mmf h fAbh???? ? ?? ? ? ? ? ? ???? ? ? ? ?? 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 按構(gòu)造配筋，配筋率取 min? =% 2m in 0 % 50 0 76 0 76 0sA bh m m?? ? ? ? ? 承受豎向力的受拉鋼筋選用 26 14( 924 )sA mm? ? 承受水平拉力的錨筋應(yīng)焊在預(yù)埋件上，不應(yīng)少于 2 根。 ﹙ ﹚ ? — 裂縫控制系數(shù)，對水電站廠房立柱的牛腿，取 ? = tkf — 混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（ C30， tkf =） a — 豎向力作用點(diǎn)至下柱邊緣的水平距離，應(yīng)考慮安裝偏差 20mm。10 . 3 5 1 . 2 0 . 2 8 6 1 0 0 . 3 5 1 . 5 1 . 1 2 5 1 0 0 . 0 0 4 01 . 2 1 . 2 1 . 2 2 1 0 2 5 0 9 5 0d f t t fst y v c o rr T f WA fA?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? 故按構(gòu)造配筋，選用 2139。 ? ? ? ? 3660 338 10 25 101 1 9 10 300 900tttVWT bh???? ? ? ?? ? ??? ? ? ? ? ? ??取 02 . 4 2 . 5 50 . 9 4ah??? ? ?計(jì) 算 剪 跨 比 = ﹙ ﹚ 5. 求箍筋 。 ﹙ ﹚ （ 2）求抗彎縱筋 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 639。2 239。 3 39。 由于梁的跨度為 , 11, 7 .5 1 .0 777h hml ? ? ? ? ?，所以梁高取 取 b=300m, 39。 柱子的高度 h=廠房頂梁底高程 發(fā)電機(jī)層地面高程 == 水電站廠房吊車梁的截面較大，梁的高跨比 0h /L 一般取 11~47，在該電站廠房中取 15 ， 0h /L=15 ， L 為立柱的跨度為 ，所以 0h =15 L= 2H =（吊車軌道頂高程 發(fā)電機(jī)層地面高程） 0h ==，上柱的高度== ， 因 此 ， 下 柱 截 面 高 度 h= 2 12H ?? , 截面寬度b= 2 25H ?? ， 下柱截面尺寸取 500m 700m? ,上柱截面尺寸取 500 500? 。 所以，外壁半徑 6R =? =2..7m, 內(nèi)壁半徑 7R =? = 圖 31 混流式水輪機(jī)尾水管 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 第五節(jié) 主廠房主要尺寸的確定 主廠房主要尺寸的確定，即主廠房的總長，總高和寬度的確定。10 /QLS ） 913 1000 4 最高效率 ? ?max %? 5 氣蝕系數(shù) 6 工作水頭范 圍（ m） ~ ~ 7 轉(zhuǎn)輪直徑 ? ?1Dm 8 轉(zhuǎn)速 n(r/min) 300 250 9 最高效率 ? ?max %? 10 額定出力? ?Nr KW 12371 12371 11 最大引用流量? ?3max /Q m s 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 12 吸出高度 ? ?sHm ? 由表可見，兩種機(jī)型方案的水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪直徑 D 相同均為 ，但 HL220 型水輪機(jī)方案的工作范圍包含了較多的高效率區(qū)域，運(yùn)行效率較高、氣蝕系數(shù)較小、有利于提高年發(fā)電量，而 HL230 型水輪機(jī)方案的機(jī)組轉(zhuǎn)速較高，有利于減小發(fā)電機(jī)尺寸、降低發(fā)電機(jī)造價。 11 2 5 0 2 7 0 .4 3 / m in5 0 .4rrnDnrH ?? ? ? 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 在 HL230 型 水 輪 機(jī) 模 型 綜 合 特 性 曲 線 圖 上 分 別 繪 出 39。1n 即可計(jì)算出來。1Q 也可不加修正。11nHD = 70 ? =,選用與之接近而偏大的同步轉(zhuǎn)速 n=250r/min. 3. 效率及單位參數(shù)修正 可得 HL230 型水輪機(jī)在 最優(yōu)工況下的模型最高效率為 maxM? =%，模型轉(zhuǎn)輪直蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 徑為 1MD =，根據(jù)式 314 可得原型效率 max? =1? ?5 1m ax11 mM DD?? =1? ?5 ? =% 則效率修正值為 ? =%%=%. 考慮到模型與原型水輪機(jī)在 制造工藝質(zhì)量上的差異，常在已求得的 ?? 值中再減去一個修正值 ? 。1mQ = 39。1max 1024 /Q L S? ，39。水輪機(jī)在 ,rrHN下工作時，其 39。 由上可見原 假定的 ? =86%、 39。先取 ? =%，則可得效率修正值為 ?? =%，由此可得原型水輪機(jī)在最優(yōu)工況和限制工況下的效率為 m a x m a x % % %M? ? ?? ? ? ? ? ? 8 5 .2 % 0 .8 % 8 6 .0 %M? ? ?? ? ? ? ? ? （與上述假定值相同） 單位轉(zhuǎn)速的修正值按下式計(jì)算： ? ?39。1Q = 3m /s,效率? =%，設(shè) gr? =97% 水輪機(jī)的額定出力 rN = grgrN? = =12371KW,上述的 39。這個方岸的優(yōu)點(diǎn)是（ 1）靠近公路，交通便利。左岸河岸式溢洪道，右岸長隧洞引水，在桐子營大橋以下 420 米處河道右側(cè)建岸邊廠房的樞紐總體布置方案。 （ 4）廠房內(nèi)運(yùn)行管理人員應(yīng)力求精簡 ,應(yīng)保證他們有良好工作條件和衛(wèi)生環(huán)境。廠房位于河床中，本身也起擋水作用，如廣西西津水電站廠房。裝設(shè)主變壓器的地方。通過能量轉(zhuǎn)換，水輪發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能，經(jīng)變壓器、開關(guān)站等輸入電網(wǎng)送往用戶。 水電站廠區(qū)包括： （ 1）主廠房。裝設(shè)高壓開關(guān)、高壓母線和保護(hù)措施等高壓電氣設(shè)備的場所，高壓輸電線由此將電能輸往用戶，要求占地面積較大。廠房與 壩不直接相接，發(fā)電用水由引水建筑物引人廠房。 由上述特點(diǎn)可見 ,水電站廠房設(shè)計(jì)是比較復(fù)雜的 ,其中最關(guān)鍵的是要選擇好水輪發(fā)電機(jī)組 ,即要盡可能選用轉(zhuǎn)速高、尺寸小、重量輕的機(jī)組 ,因?yàn)閺S 房尺寸和起重設(shè)備的規(guī)模等都是隨著機(jī)組的尺寸而定的。 第二節(jié) 廠房布置方岸的選定 方岸一：主廠房位于桔園平坦處，副廠房位于主廠房上游一側(cè)，升壓站緊接副廠房，尾水渠布置在主廠房下游，斜對河岸。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 第二章 下部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與布置 第一節(jié) 水輪機(jī)的計(jì)算 一、水輪機(jī)型號及主要參數(shù)選擇： 1. 水電站最大水頭 maxH =，設(shè)計(jì)水頭 rH =，加權(quán)平均水頭avH = rH =, 最小水頭 minH =，裝機(jī)容量為 24MV，初步布置 2 臺機(jī)組， 則單機(jī)容量為 12MV。10n =,初步假定39。139。39。1maxQ =221 123719 .8 1 9 .8 1 2 5 0 .4 5 0 .4 0 .8 6rrNrD H H ? ? ? ? ? ?= 3m /s ﹙ ﹚ 則水輪機(jī)的最大引用流量為 39。 sH 計(jì)算 由水輪機(jī)的設(shè)計(jì)工況參數(shù) 39。rrrNQ H H ?= 12371 1 .8 49 .8 1 1 .1 5 5 0 .4 5 0 .4 9 0 % m?? ? ? ? 選用與之接近而偏大的標(biāo)稱直徑 1D = 2. 轉(zhuǎn)速 n 的計(jì)算 《水 力機(jī)械》查表 34 可得 HL220 水輪機(jī)在最有工況下單位轉(zhuǎn)速 39。1 1 0 m a xm a x / 1mMnn ??? ? ? 則 39。11m? 、 39。1maxQ ，故 39。1 m a x 1 m in83 .6 8 / m in, 61 .6 0 / m inn r n r??的直線，這三根直線所圍成的水輪機(jī)工作范圍（圖中陰影部分）基本上包含了該特性曲線的高效率區(qū)，所以對于 HL220 型水輪機(jī)方案，所選定的參數(shù) 1 ? ， 250 / minnr? 是合理的。 en _額定轉(zhuǎn)速（ r/min） ﹙ ﹚ iD _定子內(nèi)徑 C系數(shù)（ 4* 6610 ~ *10??）此處取 5* 610? tI = 2fieSCDn = 6213333 9 5 .6 55 1 0 3 3 3 .9 4 2 5 0 cm? ?? ? ? 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 3 3 3 .9 4 0 .0 1 4 0 .0 3 59 5 .6 5 2 5 0itDIn ? ? ?? 所以采用懸式水輪發(fā)電機(jī) ??9 4. 定子鐵芯外徑 aD （機(jī)座號） 250 / m i n 166 .7 / m i nen r r?? aD = 333 .94 377 .63iD c m?? ? ? ? 則取 aD =378cm，故發(fā)電機(jī)型號為 12 12/ 378SF ? 二、外形尺寸估算 1. 平面尺寸估算 （ 1）定子機(jī)座外徑 1D 214 250 / m in 300enr? ? ? 1 1 .2 0 1 .2 0 * 3 7 8 4 5 3 .6aD D c m? ? ? ? （ 2）風(fēng)罩內(nèi)徑 2D 20210fS KVA? 21 453 .6 200 653 .6D D c m? ? ? ? ? ? （ 3）轉(zhuǎn)子外徑 3 2iDD??? ?? 單邊空氣間隙，初步估算時可忽略不計(jì) 3 D cm? ? ? （ 4）下機(jī)座最大跨度 4D 10 00 0 10 00 00fS K VA?? D m? ? ? 式中 5D 為水輪機(jī)基坑直徑 ??9 5D = D m? ? ? =+==3600cm （ 5） 推力軸承外徑 6D 和勵磁機(jī)外徑 7D 查《水利機(jī)械》 6D =2400cm， 7D =1500cm 三、軸向尺寸計(jì)算 1．定子機(jī)座高度 1h 250 / m in 214 / m inen r r??, 1 2 2 * 183 .03th I c m?? ? ? ? ? 2． 上機(jī)架高度 2h 對于懸式承載機(jī)架 2h = 5 5 * 333 .94 83. 48iD c m?? 3． 推力軸承高度 3h ，勵磁機(jī)高度 4h 和永磁機(jī)高度 6h ??9 3h =1000mm, 4h =1500~1800, 取 1600mm，其中機(jī)架高 500~700 ，在這里取蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 600mm, 5h =600mm, 6h =500mm 4． 下機(jī)架高度 7h 懸式非承載機(jī)架 7h = 333 .94 7iD c m? ? ? 5． 定子支座支承面至下機(jī)架支承面或下?lián)躏L(fēng)板之間 的距離 8h 懸式非承載機(jī)架 8h = 333 .94 9iD cm? ? ? 6． 下機(jī)架支承面至主軸法蘭底面之間的距離 9h 按已生產(chǎn)的發(fā)電機(jī)統(tǒng)計(jì)資料，一般為 700~1500mm,取 9h =800mm 7． 轉(zhuǎn)子磁軌軸向高度 10h 有風(fēng)扇時， 10 ( 7 0 0 ~ 1 0 0 0 ) 9 5 6 .5 8 0 0 1 7 5 6 .5th I m m m m? ? ? ? ? 8． 發(fā)電機(jī)主軸高度 11h 11 ( ~ )hH? ，