【正文】 =,選用與之接近而偏大的同步轉(zhuǎn)速 n=300r/min. ﹙ ﹚ HL230 型 水輪機在 最優(yōu)工況下的模型最高效率為 maxM? =%，模型轉(zhuǎn)輪直徑為蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 5 1MD =，根據(jù)式 314 可得原型效率： max? =1? ?5 1m ax11 mM DD?? =1? ?5 041 07 ? =% ﹙ ﹚ 則效率修正值為 ? =%%=%. 考慮到模型與原型水輪機在 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。 方岸二：副廠房位于主廠房的兩側(cè)，位于進廠公路的一側(cè)，升壓站位于主廠房的左側(cè)，尾水渠布置在主廠房的下游。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 3 第一章 水電站廠房的位置及形式選定 第一節(jié) 水電站廠房的選擇 根據(jù)報告審查會決定采用鋼筋混凝土面板堆石壩為壩型，選中壩址建壩。 （ 3）水電站廠房設(shè)計應(yīng)力求緊湊和簡單 ,使建筑 上美觀 ,運行方便 ,而不求豪華。 2. 河床式廠房。 （ 3）主變壓器場。廠房中安裝水輪機、發(fā)電機和各種輔助設(shè)備。布置著水電站的主要動力設(shè)備（水輪發(fā)電機組）和各種輔助設(shè)備的主機室（主機間）， 及組裝、檢修設(shè)備的裝配場（安裝間），是水電站廠房的主要組成部分。 由于水電站的開發(fā)方式、樞紐布置、水頭、流量、裝機容量、水輪發(fā)電機組形式等因素，及水文、地質(zhì)、地形等條件的 不同，加上政治、經(jīng)濟、生態(tài)及國防等因素的影響，廠房的布置方式也各不相同，所以廠房的類型有各種不同的劃分，例如按機組工作特點可分為立式機組廠房、臥式機組廠房。當廠房設(shè)在河岸處時稱為引水式地面廠房。對于一般的地面式廠房 ,選擇合適的吸出高度也是非常重要的。這個方岸的優(yōu)點是（ 1）基礎(chǔ)開挖幾劈坡工程量小 。 2. 水輪機型號選擇 根據(jù)該水電站的水頭變化范圍 ~,在水輪機系列型譜表 34，查出合適的機型有 HL230 和 HL220,現(xiàn)將這兩種水輪機作為初選方案，分別求出其有關(guān)系數(shù)，并進行分析。10mn = 39。10mnn?=? ?m a x m a x/ 1 0 . 9 1 5 / 0 . 9 0 7 1 0 . 4 4 %M?? ? ? ? ? 由于 39。10 10mnn? 是正確的，那么上述計算及選用的結(jié)果1 ? ， 300 / minnr? 是正確的。 2 2 31 m a x 1m a x 1 .0 2 4 2 5 0 .4 2 9 .0 8 /rQ Q D H m s? ? ? ? ? 與特征水頭 max min,HH和 rH 相對應(yīng)的單位轉(zhuǎn)速為 39。1rn =, 39。10n =,初步假定 39。139。39。1maxQ =221 123719 . 8 1 9 . 8 1 2 5 0 . 4 5 0 . 4 0 . 9 1rrNrD H H ? ? ? ? ? ?= 3m /s 則水輪機的最大引用流量為 39。 5. 吸出高度 sH 計算 由水輪機的設(shè)計工況參數(shù) 39。為了改善蝸殼的受力條件使水利損失最大，故采用拋物線變化規(guī)律的圓形斷面，圓形金屬蝸殼斷面包角通常采用 f=345? 一、蝸殼進口斷面流量 3m a x 2 7 . 4 9 3 4 5 2 6 . 3 4 /3 6 0 3 6 0ci f m s??? ? ? ? ? ? ﹙ ﹚ maxQ — 水輪機最大引用流量 1. 蝸殼進口平均流速 ??2 蝸殼進口斷面平均流速 /cV m s? 則蝸殼進口斷面面積 22 6 .3 4 4 .5 45 .8cc cQFmV? ? ? ﹙ ﹚ 斷面半徑 m a xm a x 2 7 . 4 9 3 4 5 1 . 2 03 6 0 3 4 6 3 . 1 4 5 . 8ci cF Q f mV? ?? ?? ? ? ??? 由《水力機械》可查得金屬蝸殼座環(huán)尺寸，水頭在 70m一下其座環(huán)外徑 ? / 2 / 2 D m? ? ? ? R= 22aiD ??=+2? = 表 23 蝸殼斷面半徑隨角度的變化 蝸殼包角 f 斷面半徑 i? （ m） R(m) 345 300 255 210 165 120 75 30 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 第四節(jié) 尾水管形式及其主要尺寸確定 根據(jù)本電站的總裝機容量為大中型水電站，為了減少尾水管的開挖深度，采用標準彎肘型尾水管。 （ 1） 蝸殼層： xL? = 11R ???+= ﹙ ﹚ xL? = 21 ?? ? ? ? 1? — 蝸殼外部混凝土厚度，一般為 ~ ，這里取 （ 2） 尾水管層： xL? = 52 5 .4 4 1 .2 3 .9 222B ?? ? ? ? ﹙ ﹚ xL? = 52 5 .4 4 1 .2 3 .9 222B ?? ? ? ? 2? — 尾水管邊墩混凝土厚度，一般為 ~ ，這里取 5B — 尾水管寬度 1R? 蝸殼 +X 方向最大平面尺寸 2R? 蝸殼 X 方向最大平面尺寸 （ 3） 發(fā)電機層： xL? = 33 6 . 5 3 6 1 . 8 0 . 4 4 . 5 6 82 2 2 2b? ?? ? ? ? ? ? ﹙ ﹚ xL? = 33 6 . 5 3 6 1 . 8 0 . 4 4 . 5 6 82 2 2 2b? ?? ? ? ? ? ? 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 15 3?? 發(fā)電機風(fēng)罩內(nèi)徑 b— 兩臺機組間風(fēng)罩外壁的凈距，一般為 ~，這里取 3? — 發(fā)電機風(fēng)罩壁厚 一般為 ~，這里取 所以 發(fā)電機機組段長度 1 m a x m a x 5 .7 8 4 .5 6 8 1 0 .3 4 8xxL L L m??? ? ? ? ? 取 11m. 2. 邊機組段的附加長度 L? （一般大型水電站 廠房） L? =? ? 10 .2 ~ 1 .0 0 .8 2 1 .6Dm? ? ? 3. 安裝間長度 2L 2L =? ? 111. 0 ~ 2. 0 1. 5 1. 5 11 16 .5L L m? ? ? ?，對一般電站平均取 . 4. 主廠房長度 L: 12 2 1 1 1 6 .5 1 .6 4 0 .1L n L L L m? ? ? ? ? ? ? ? ? 取 40m. n為機組臺數(shù) 二、廠房寬度的確定 以機組中心線為界，廠房寬度 B 可分為上游側(cè)寬度 2B 和下游側(cè)寬度 1B 兩部分 1B — 下游側(cè)廠房寬度，亦即尾水管的長度取 1B =? ? 13 .5 ~ 4 .5 4 .0 2 8 .0Dm? ? ? 2B — 上右側(cè)廠房寬度 2B = 1 2 ? ? ? ? ? — 系數(shù)。 屋架技術(shù)經(jīng)濟指標，選用屋架自重 . 第三節(jié) 吊車梁的結(jié)構(gòu)設(shè)計 一、吊車梁的截面設(shè)計 T 形截面剛度較大，抗扭性能較好，便于固定軌道：檢查走道較寬，適用于大中型吊車梁，所以該吊車梁選 T形截面。 由 22m a x 6 0 0 . 4 8 7 . 5 0 . 4 2M 0 1 0 0 3 . 3 3 .2 2 7 . 5 2 2R kF la M K N Ml ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ﹙ ﹚ 所以吊車梁承受總彎矩設(shè)計值為 1 m a xM 7 0 .8 1 0 0 3 .3 3 1 0 4 7 .1 3 .M M KN M? ? ? ? ? 3. 吊車梁剪力設(shè)計值計算 根據(jù)公式 ? ?0 1 0 .8 62qlV r P? ??? ? ????? ﹙ ﹚ q — 吊車梁均布荷載設(shè)計值（ ） 0r — 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取 ? — 設(shè)計狀況系數(shù)（吊車梁為持久狀況取 ） l — 吊車梁跨度（ ） P— 輪壓設(shè)計值 () 將以上各值代入 ? ?0 1 0 .8 62qlV r P? ??? ? ?????中得 9 . 6 7 . 51 . 0 1 . 0 1 . 8 6 3 0 0 . 2 4 5 9 4 . 4 52V K N???? ? ? ? ? ????? 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 四、吊車梁承受扭矩和抗扭鋼筋計算 圖 33 吊車梁截面承受荷栽圖 由于橫向水平力 0T 作用在軌頂，對截面重心由扭矩作用，同時考慮垂直輪壓也可能會有 2cm的偏心，因而吊車梁截面上受到扭矩為 ? ?1 0 10. 9T Pe T e?? ﹙ ﹚ P— 垂直方向輪壓設(shè)計值（ ） 0T — 橫向水平制動力（ 12KN） 1e — 力 P的偏心矩 取 2CM 2e — 力 0T 的偏心矩即軌道到 T型截面重心的距離 — 考慮橫向水平力與垂直輪壓偏心同時產(chǎn)生時的荷載組合系數(shù) ah — 鋼軌頂至吊車梁頂距離 ??8 ay — 截面彎曲中心至梁頂距離 ? ?? ?? ?? ?39。 1. 驗算截面尺寸 將 T 形截面劃分成二塊矩形截面，按式 ? ? ? ?39。 3. 抗彎縱筋計算 （ 1）判別 T 形截面類型 39。 639。 2m in 0. 00 15 30 0 10 00 45 0st stA bh m m?? ? ? ? ? ﹙ ﹚ 按構(gòu)造要求，抗扭縱筋的間距不應(yīng)大于 300mm 或梁的寬度 ??7 故沿梁高分三層布置縱筋： 上層： 22450 1 5 0 A 2 2 6 )33stA m m m m?? ? ?s 選 2 1 2 （ 中層： 450 1 5 0 1 2 A 4 5 2 )33stsA m m m m?? ? ? 選 4 （ 底層： 2450 4 4 3 3 . 6 7 4 5 8 3 . 6 733stsA A m m? ? ? ? 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 選 28 28 ( 4926 ),sA mm? ? 單根鋼筋公稱質(zhì)量 。221 .2 5 0 .3 2 1 0 2 ( 1 0 0 3 5 0 ) 6 3 3 .7 83 6 0 5 06 1 2 ( 6 7 9 )st y v c o rstvsA f uA m mfsA m m??? ? ? ? ?? ? ???選 圖 34 吊車梁 截面配筋圖 7. 吊車梁斜截面強度驗算 ??5 ? ?39。 ?上 ? 2G =???25= 3G 下柱截面尺寸 500 700 , m m m h m??下， ? ?0 . 4 0 . 8 0 . 4 0 . 5 2 5 3 . 0 K N? ? ? ? ? ?1牛 腿 重 =2 3G 25 K N? ? ? ? ? ? ? 4G 在吊車梁部分已算 q=, 4G 6 K N? ? ? ? 1Q 1 1Q 1 6 6 0 .5 2 4 K N2? ? ? ? ? 三、吊車荷載 max minD,D 。m a x 1 2 3 3 0 . 1 0sss tedWcE?? ? ? ????????? 式中 ﹙ ﹚ 1? — 考慮構(gòu)件受力特征的系數(shù)，對受彎和偏心受壓構(gòu)件，取 1? = 2? — 考慮鋼筋表面形狀的系數(shù)，對光面鋼筋，取 2? = 3? — 考慮荷載長期作用影響的系數(shù)，對荷載 效應(yīng)的短期組合，取 3? = C— 最外層縱向受拉鋼筋外邊緣至受拉區(qū)底邊的距離（ 25mm） d— 鋼筋直徑（ 28mm） te? — 縱向受拉鋼筋外邊緣至受拉區(qū)底邊的距離（ c=25mm） teA — 有效受拉混凝土截面面積， 2te sbAa? 42425 28 30 14 97 , 300 , 2 97 300 8 10 2 10s t etea m m b m m A m m?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ?所 以 522 . 0 1 0 /sssE N m m? ???按 荷 載 效 應(yīng) 的 短 期 組 合 計 算 的 構(gòu) 件 縱 向 受 拉 鋼 筋 應(yīng) 力 201 0 0 3 . 3 3 2 6 7 . 6 6 /0 . 8 7 0 . 8 7 9 4 0 4 5 8 3 . 6 7SsssM N m mhH? ? ? ???受 拉 構(gòu) 件 ： m a x 1 2 3 52 6 7 . 6 6 2 8( 3 0