【正文】 H— 發(fā)電機總高度，即由主軸法蘭盤底面至發(fā)電機頂部的高度 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底面距離 12h 12h = 1h? 10h =? += 四、水輪發(fā)電機重量估算 1. 發(fā)電機總重量 fG （ t） fG =2 2331133338 11 3. 35250feSKtn?? ??? ? ??? ?????? ﹙ ﹚ 1K — 系數，對懸 式發(fā)電機取 8~10，在此處取 8 2. 發(fā)電機轉子重量一般可按發(fā)電機總重量的 1/2 估算 1 1 3 .3 5 5 6 .6 7 522fGGt? ? ? 3. 發(fā)電機飛輪力矩 2 3. 5 3. 5 22 5. 2 3. 33 94 0. 95 65 33 3. 47itCD K D I tm? ? ? ? ? ﹙ ﹚ 2K — 經驗系數，可按 ??9 選取 , 當 100 375en?? 時， 2 ? iD — 定子鐵芯長度（ m） tI — 定子鐵芯長度（ m） 蘭州交通大學畢業(yè)設計（論文） 12 第三節(jié) 蝸殼斷面形式及尺寸計算 本電站最大工作水頭超過 40m,故采用金屬蝸殼，有線變化結構簡單，水力損失大：拋物線變化結構復雜，水利損失小。 1. 機組段長度 1L 可按下式計算 1 xxL L L???? 式中 xL?? 機組段 +X 方向的最大長度 ﹙ ﹚ xL?? 機組段 X 方向的最大長度 xL? 和 xL? 可按《水力機械 》中的公式按尾水管，蝸殼層和發(fā)電機層分別計算，取其中的最大值。并參照本圖集頁 1 關規(guī)范標準，按抗震設防烈度為 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 計 值 為 ： Q 三、吊車梁內力計算 1. 吊車梁自重彎矩值計算 彎矩計算可根據公式 2101M 8r f q? 其中 0r — 結構重要性系數（Ⅱ ,） ﹙ ﹚ f — 設計狀況系數（吊車梁為持久狀況， ） 蘭州交通大學畢業(yè)設計（論文） 21 q— 吊車梁均布荷載（ ） l— 吊車梁的跨長（ ） 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）彎矩值計算 圖 32 吊車梁荷載簡圖 設發(fā)生絕對最大彎矩時有 2個荷載在梁上，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 對稱于梁的中點，此時梁上荷載與求合力時相符。 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? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?承受彎矩設計值 M=，剪力設計值 V=338KN，扭矩設計值 T=,采用 C30 級混凝土，縱筋為Ⅲ級鋼筋 ，箍筋用Ⅰ級鋼筋。 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 — 混凝土的結構系數取 cf — 混凝土強度設計值（ C30, 2/Nmm ） 2. 驗算是否需按計算確定抗剪扭鋼筋 按式 ? ?01 0 .7 ttdVT fbh W r?? 驗算 ﹙ ﹚ ? ? ? ?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??? ? ? ? ? ? ? ??? 應按計算確定抗剪扭鋼筋。 4. 腹板抗剪扭鋼筋計算 （ 1） T 形截面的扭矩分配，由式： 腹板： 翼緣： 7739。 6. 腹板縱筋計算 （ 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 范圍內的水平箍筋總截面面積不應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? ? ? ? ? ? ?故滿足箍筋設置要求 因牛腿的剪跨比 0/ ? ，故按構造配置彎起鋼筋 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，宜設置在牛腿上部 l/6~l/3 之間的范圍內，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 蘭州交通大學畢業(yè)設計（論文） 31 第五節(jié) 排架設計 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參數，選 6m 為計算單元 表 32 A、 B柱參數（ ? , , 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蘭州交通大學畢業(yè)設計（論文） 32 計算單元BABA 圖 38 排架計算單元 二、 荷載計算 屋面荷載標準值計算如下： 防水層 ㎡ 20mm 厚水泥砂漿找平層 KN/㎡ 150mm厚加氣混凝土 KN/㎡ 預應力混凝土屋面板及灌漿縫 KN/㎡ 屋面支撐及吊管自重 KN/㎡ 所以永久荷載標準值總計 KN/㎡ 風荷載 KN/㎡ 雪荷載 KN/㎡ 屋面活荷載標準值： KN/㎡ 屋架自重 故 1G = 116 1 6 3 . 3 0 5 4 . 8 1 8 5 . 522 KN? ? ? ? ? ? 2G 蘭州交通大學畢業(yè)設計（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) 立柱牛腿的設計 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 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 — 由荷載標準值按荷載效應短期組合計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計值 a蘭州交通大學畢業(yè)設計（論文） 29 hF — 作用在牛腿頂部的水平拉力設計值 一輪壓位于支座處時，支座產生最大剪力 ? ?? ?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? ? ? ? ? ?? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? 根據下式對初擬高度驗算 001 hs tkvsvsF f bhFaFh? ????????? 式中 。 6639。 ﹙ ﹚ 對集中荷載作用下的矩形截面，剪扭構件（包括作用由多種荷載，且其中集中荷對支座截面或節(jié)點邊緣所產生的剪力值占總剪力值的 75%以上的情況）應考慮剪跨比? 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+= 蘭州交通大學畢業(yè)設計（論文） 17 （ 外加發(fā)電機安裝高程、廠房基礎開挖高程） 第三章 主廠房構架計算 第一節(jié) 立柱的截面形式選擇 水電站廠房中現澆的構架立柱大多采用矩形截面，當吊車起重能力在 10 噸以上時，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，內壁 7R 用下限，為了減少水流在 轉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 ，肘管進出口面積比約為 左右。10 /minnr 71 70 3 模型轉輪參數（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 及各特征水頭相對應的 39。1 10/ %mnn? ? ? ，按規(guī)定單位轉速可不加修正， 同時單位流量 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 模 型綜 合 特性 曲 線圖 上分 別 繪出 39。1n 即可計算出來。1Q 也可不加修正。11nHD