【正文】 H— 發(fā)電機(jī)總高度，即由主軸法蘭盤(pán)底面至發(fā)電機(jī)頂部的高度 H= 1h? 2h + 3h + 4h + 5h + 6h + 8h + 9h =++100+160+60+50++80=m 11 0 .8 0 .8 7 6 6 .6 6 1 3 .2 8h H c m? ? ? ? ? 9． 定子鐵芯水平中心線至主軸法蘭盤(pán)底面距離 12h 12h = 1h? 10h =? += 四、水輪發(fā)電機(jī)重量估算 1. 發(fā)電機(jī)總重量 fG （ t） fG =2 2331133338 11 3. 35250feSKtn?? ??? ? ??? ?????? ﹙ ﹚ 1K — 系數(shù)，對(duì)懸 式發(fā)電機(jī)取 8~10，在此處取 8 2. 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子重量一般可按發(fā)電機(jī)總重量的 1/2 估算 1 1 3 .3 5 5 6 .6 7 522fGGt? ? ? 3. 發(fā)電機(jī)飛輪力矩 2 3. 5 3. 5 22 5. 2 3. 33 94 0. 95 65 33 3. 47itCD K D I tm? ? ? ? ? ﹙ ﹚ 2K — 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，可按 ??9 選取 , 當(dāng) 100 375en?? 時(shí)， 2 ? iD — 定子鐵芯長(zhǎng)度（ m） tI — 定子鐵芯長(zhǎng)度（ m） 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 第三節(jié) 蝸殼斷面形式及尺寸計(jì)算 本電站最大工作水頭超過(guò) 40m,故采用金屬蝸殼，有線變化結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，水力損失大：拋物線變化結(jié)構(gòu)復(fù)雜，水利損失小。 1. 機(jī)組段長(zhǎng)度 1L 可按下式計(jì)算 1 xxL L L???? 式中 xL?? 機(jī)組段 +X 方向的最大長(zhǎng)度 ﹙ ﹚ xL?? 機(jī)組段 X 方向的最大長(zhǎng)度 xL? 和 xL? 可按《水力機(jī)械 》中的公式按尾水管，蝸殼層和發(fā)電機(jī)層分別計(jì)算，取其中的最大值。并參照本圖集頁(yè) 1 關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，按抗震設(shè)防烈度為 6度，布置屋架上，下弦支撐。 0 m a x00 . 1 0 . 1 2 5 0 . 2 4 1 0 0 . 0 81 . 2 1 0 0 . 0 8 1 2 0 . 0 1QT P K NT K N?? ? ? ? ?? ? ? ?? 0其 設(shè) 計(jì) 值 為 ： Q 三、吊車梁內(nèi)力計(jì)算 1. 吊車梁自重彎矩值計(jì)算 彎矩計(jì)算可根據(jù)公式 2101M 8r f q? 其中 0r — 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)（Ⅱ ,） ﹙ ﹚ f — 設(shè)計(jì)狀況系數(shù)（吊車梁為持久狀況， ） 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 q— 吊車梁均布荷載（ ） l— 吊車梁的跨長(zhǎng)（ ） 將以上各值代入 2101M 8r f q?中得 21 11 . 0 1 . 0 1 0 . 0 7 7 . 5 7 0 . 88M K N m? ? ? ? ? ? 2. 吊車梁集中荷載（最大輪壓）彎矩值計(jì)算 圖 32 吊車梁荷載簡(jiǎn)圖 設(shè)發(fā)生絕對(duì)最大彎矩時(shí)有 2個(gè)荷載在梁上，其合力為 2 300 .24 600 .48RF K N? ? ? RF 至臨界荷載的距離 a由合力矩定理求得 4 22PPa ??? 使 P與 RF 對(duì)稱于梁的中點(diǎn)，此時(shí)梁上荷載與求合力時(shí)相符。 01 5 0 , 3 0 0 , 1 0 0 0 , 6 0 , 2 5 , 1 0 0 0 6 0 9 4 0fh m m b m m h m m a a m m c m m h h a m m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?承受彎矩設(shè)計(jì)值 M=，剪力設(shè)計(jì)值 V=338KN，扭矩設(shè)計(jì)值 T=,采用 C30 級(jí)混凝土，縱筋為Ⅲ級(jí)鋼筋 ，箍筋用Ⅰ級(jí)鋼筋。 6 6 34 0 .5 1 .1 2 5 1 0 4 1 .6 2 5 1 0t tw tfW W W m m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?36 2260 5 9 4 . 4 5 1 0 1 0 . 5 9 1 0 1 11 . 4 5 / 0 . 2 5 0 . 2 5 1 5 . 0 3 . 1 2 5 /3 0 0 9 4 0 4 1 . 6 2 5 1 0 1 . 2ctdVT N m m f N m mb h W r??? ? ? ? ? ? ? ??? dr — 混凝土的結(jié)構(gòu)系數(shù)取 cf — 混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（ C30, 2/Nmm ） 2. 驗(yàn)算是否需按計(jì)算確定抗剪扭鋼筋 按式 ? ?01 0 .7 ttdVT fbh W r?? 驗(yàn)算 ﹙ ﹚ ? ? ? ?36 2260 5 9 4 . 4 5 1 0 1 0 . 5 9 1 0 1 11 . 4 5 / 0 . 7 0 . 7 1 . 5 0 . 8 7 5 /3 0 0 9 4 0 4 1 . 6 2 5 1 0 1 . 2ttdVT N m m f N m mb h W r??? ? ? ? ? ? ? ??? 應(yīng)按計(jì)算確定抗剪扭鋼筋。 4. 腹板抗剪扭鋼筋計(jì)算 （ 1） T 形截面的扭矩分配，由式： 腹板： 翼緣： 7739。 6. 腹板縱筋計(jì)算 （ 1）腹板抗扭縱筋，由式 1 21 1 . 2 0 . 2 5 6 2 1 0 ( 2 5 0 9 5 0 ) 2 430360s t y v c o r y v c o rststvvA f u f uAA m mf s s f?? ? ? ? ? ?? ? ? ? m in430 0 . 1 4 % 0 . 1 5 %3 0 0 1 0 0sts t s tAbh??? ? ? ? ??，部 滿足要求，按最小配筋率配筋。139。選 23 14, 603sA mm? ? 水平箍筋采用雙肢箍，選用 28 1 0 0 , 5 0 .3sA m m? ? 且在上部 02 /3h 范圍內(nèi)的水平箍筋總截面面積不應(yīng)小于承受豎向力的受拉鋼筋截面面積的 1/2. 222 5 0 .3 5 4 0 / 1 0 0 5 4 3 .2 4 / 2 4 5 6ssA m m A m m? ? ? ? ? ? ?故滿足箍筋設(shè)置要求 因牛腿的剪跨比 0/ ? ，故按構(gòu)造配置彎起鋼筋 故 2m in 0 0 .1 5 % 5 0 0 7 6 0 5 7 0sbA b h m m?? ? ? ? ? 選用 23 1 8( 7 6 3 )sA mm? ? 彎起鋼筋宜采用變形鋼筋，宜設(shè)置在牛腿上部 l/6~l/3 之間的范圍內(nèi)，其22227 6 3 9 1 2 6 0 833ssA m m A m m? ? ? ? ? ?故滿足要求 FvFu 圖 36 牛腿配筋圖 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 第五節(jié) 排架設(shè)計(jì) 一、確定柱的截面尺寸 柱截面尺寸 ,幾何特性，下部柱子高度和牛腿尺寸及其有關(guān)參數(shù)，選 6m 為計(jì)算單元 表 32 A、 B柱參數(shù)（ ? , , m H m??） 2()uA mm 4)uI mm（ 2()tA mm 4()tI mm uHH?? uIItn? 10? 10? 10? 10? 圖 37 柱截面尺寸 ⅢⅢⅠⅠⅢⅢⅡⅡⅠⅠ蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 計(jì)算單元BABA 圖 38 排架計(jì)算單元 二、 荷載計(jì)算 屋面荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算如下： 防水層 ㎡ 20mm 厚水泥砂漿找平層 KN/㎡ 150mm厚加氣混凝土 KN/㎡ 預(yù)應(yīng)力混凝土屋面板及灌漿縫 KN/㎡ 屋面支撐及吊管自重 KN/㎡ 所以永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值總計(jì) KN/㎡ 風(fēng)荷載 KN/㎡ 雪荷載 KN/㎡ 屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值： KN/㎡ 屋架自重 故 1G = 116 1 6 3 . 3 0 5 4 . 8 1 8 5 . 522 KN? ? ? ? ? ? 2G 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 鋼筋混凝土容重為 25KN/M,上柱截面尺寸 500 500mm mm? 。 第四節(jié) 立柱牛腿的設(shè)計(jì) 一、牛腿截面尺寸擬定 ? ? ? ?111500 , 800 , , 400345 , ta n 800 400 400b m m h m m h h m mc h h m m??? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?1且 不 應(yīng) 小 于 200mm, 取 h 010ta n 4 0 0 4 0 4 0 0 7 6 01 0 0 2 0 1 2 0 0 . 3 , 0 . 3 7 6 0 2 2 8sh h c m ma m m h a m m??? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?取 圖 35 牛腿截 面尺寸 vsF — 由荷載標(biāo)準(zhǔn)值按荷載效應(yīng)短期組合計(jì)算作用于牛腿頂部的豎向力值 vF — 作用在牛腿頂部的豎向力設(shè)計(jì)值 a蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 hF — 作用在牛腿頂部的水平拉力設(shè)計(jì)值 一輪壓位于支座處時(shí)，支座產(chǎn)生最大剪力 ? ?? ?Q1 0 .7 7 6 3 0 0 .2 4 1 0 .0 7 3 .7 5 5 7 0 .9 92 1 2 2 42 4 .0 2 0 K N1 .2F 1 .2 9 .5 9 3 .7 5 1 .8 6 2 5 0 .2 5 0 1 .3vhhhsvsF KNF KNFFrKN? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? 根據(jù)下式對(duì)初擬高度驗(yàn)算 001 hs tkvsvsF f bhFaFh? ????????? 式中 。 6639。 ﹙ ﹚ 對(duì)集中荷載作用下的矩形截面，剪扭構(gòu)件（包括作用由多種荷載，且其中集中荷對(duì)支座截面或節(jié)點(diǎn)邊緣所產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的 75%以上的情況）應(yīng)考慮剪跨比? 的影響。01 1 400 150 940 648 .75 . 107 .2 2fc f fdhf b h h K N M M K N Mr?? ?? ?? ??? ? ? ? ? ? ? ? ??? ?? ???????????? 屬于第二類 T 形截面。3W62 ftw tw fhbW h b b b? ? ? ?及 式計(jì)算截面受扭塑性抵抗矩： 腹板 ? ? ? ?22 733003 3 1 0 0 0 3 0 0 4 . 0 5 1 066tw bW h b m m? ? ? ? ? ? ? ﹙ ﹚ 翼緣 ? ? ? ?39。 39。1h 一般取 11~58梁高。 sH = 6 7 8 9 10 11 12h h h h h h h? ? ? ? ? ?=++++++= xH = ??=? 2 ? ? 2+= 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 （ 外加發(fā)電機(jī)安裝高程、廠房基礎(chǔ)開(kāi)挖高程） 第三章 主廠房構(gòu)架計(jì)算 第一節(jié) 立柱的截面形式選擇 水電站廠房中現(xiàn)澆的構(gòu)架立柱大多采用矩形截面，當(dāng)?shù)踯嚻鹬啬芰υ?10 噸以上時(shí)，下柱截面高度 h 不小于 2H /12~ 2H /14,截面寬度不 小于 2H /25,（在此 2H 為下柱高度），一般要求 b? 40 厘米。一般推薦使用合理半徑R=（ ~） 4D ， 外壁 6R 用上限，內(nèi)壁 7R 用下限，為了減少水流在 轉(zhuǎn)彎處的脫流及渦流損失，因此將肘管出口做成收縮斷面，并使斷面的高度縮小，寬度增大，高寬比約為 ，肘管進(jìn)出口面積比約為 左右。10 /minnr 71 70 3 模型轉(zhuǎn)輪參數(shù)（最優(yōu)單位流量39。 11 m a xm in2 5 0 2 8 3 . 6 8 / m in3 5 . 7nDH ?? ? ? 39。1maxQ 及各特征水頭相對(duì)應(yīng)的 39。1 10/ %mnn? ? ? ，按規(guī)定單位轉(zhuǎn)速可不加修正， 同時(shí)單位流量 39。10n 和 avH = ， 1D = 代 入 式n= 39。1Q =1150L/S= 3m /s,效率 m? =%，由此可初步假定原型水輪機(jī)在該工況下的單位流量 39。 11 3 0 0 2 8 4 .5 2 / m in5 0 .4rrnDnrH ?? ? ? 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(lái)。1Q 也可不加修正。11nHD