【導(dǎo)讀】..3. 工程概況…….3

　　

【正文】 (→ )；∑ M=9446kn178。 m。 壓應(yīng)力 P=∑ G/(BL)+6∑ M/(BL2) Pmin=(kn/m2)， Pmax＝ (kn/m2)； P[R] =230 kn/m2，滿足規(guī)范要求。 40 應(yīng)力不均勻系數(shù) η ＝ Pmax/Pmin=[]，滿足規(guī)范要求。 校核工況 一、自重計算 與完建工況相同。 二、水壓力計算 計算成果如下表： 校 核工況水壓力計算表 水位 水平 豎向 彎矩 (KN －M)（m） 水壓力 水壓力 （+） （）(KN) (KN) 向下游 向上游上游水壓力 20 5684 16105 0下游水壓力 261 0 261上游水重 20 16240 0 56840下游水重 2958 17009 0揚壓力1 18560 0 0 0揚壓力2 20 6380 13270 1227浪壓力 20 1480 0 4 5920 0合計 6903 5742 52304 58328總計 6025荷載名稱 荷載到底板中心距 三、抗滑穩(wěn)定驗算 41 根據(jù)設(shè)計任務(wù)書提供的基底摩擦系數(shù) f＝ 。 抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) KC=f∑ G/∑ H=179。 50381/5742 =[KC]= 滿足規(guī)范要求。 四、基底壓力計算 ∑ G=50381kn(↓ )；∑ H=5742kn(→ )；∑ M=6025kn178。 m。 壓應(yīng)力 P=∑ G/(BL)+6∑ M/(BL2) Pmin=(kn/m2)， Pmax＝ (kn/m2)； P[R] =230 kn/m2，滿足 規(guī)范要求。 應(yīng)力不均勻系數(shù)η＝ Pmax/Pmin=[]，滿足規(guī)范要求。 閘室底板結(jié)構(gòu)計算 底板結(jié)構(gòu)計算以閘門為分界點，分上游段和下游段，本設(shè)計只作了上游段的計算。 一、計算荷載 W1=15179。 179。 179。 =1305t； G1=15179。 12179。（ ++）179。 25=1440t； G21（公路橋）＝ 8179。 =； G22（工作橋）＝ 179。 179。 =； 42 G2=； W2=15179。 20179。 179。 =1950T； U1=15179。 179。 179。 =705T； U2=179。（ +）179。 15179。 179。 =； R=179。 15179。 =3193T； 二、總不平衡剪力 Q=R+U1+U2－ W1－ W2－ G1－ G2 ＝ 3193+705+599－ 1305－ 1950－ 1440－ ＝－ ； 三、不平衡剪力分配 e1=179。 [179。 +(－ )179。 ]/[179。 +(－ )179。 ]=； Iy＝ (1/3)179。 [179。 － (－ )(－ )3+179。 ] =； (Sy)abcd=179。 179。 =； (Iy)abcd=∫ Ay2dA=b∫ ＝ 179。 (1/3)y 3 =。 43 Q 墩 ＝ (Q/ Iy)[ (Sy)abcd178。 ae－ 178。 (Iy)abcd] =(－ )(179。 12－ 179。 ) =－ Q 板 ＝ Q－ Q 墩 ＝－ － (－ ) =－ 四、單寬截條上的計算荷載 （ 1）由閘墩傳遞的集中荷載 Q=()179。 Q 墩 ＝－ ； Q=()179。 Q 墩 ＝－ ； 縫墩 G=+++=； 中墩 G=+++=； P 縫墩 =(G 縫墩 － Q 縫墩 )/B=(－ )/15 =； P 中墩 ＝ (G 中墩 － Q 中墩 )/B=(－ )/15 ＝ ； （ 2）作用于底板的均布荷載 q=(W－ U－ Q 板 )/2LB =[1950+1305/2－ (705+)－ ]/(179。 15) =； 44 五、彈性地基參數(shù) E0 及μ 0 的確定 由于第一層中砂厚度較薄，第二層砂礫石厚度較大，兩層土 的彈性模量接近，故取砂礫石彈性模量 E0， E0＝ 360kg/cm2。 砂的泊松比μ 0一般取 。 六、整體式底板的基礎(chǔ)梁計算 由于本工程的地基基礎(chǔ)從高程 10 m 至－ 15m 以下為基巖， H/L=29/=4。 H基礎(chǔ)以下基巖的埋深； L基礎(chǔ)梁半長； 因此，根據(jù)《水工設(shè)計手冊》第 6 冊 P659 的說明，基礎(chǔ)梁計算可按《有限深彈性基礎(chǔ)梁計算用表》（張裕怡編，水利出版社， 1980 年版）的列數(shù)表，直接算出基底反力的分布。 現(xiàn)根據(jù)《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊》按半無限大彈性基礎(chǔ)梁，采用郭氏表計算。 混凝 土彈性模量（ C20） E=179。 107KN/m2； 地基土彈性模量 E0=36000KN/m2； 柔度指標 t=10(E0/E)(l/h)3 ＝ 10(36000/179。 107)()3= E0— 地基土彈性模量， KN/m2； E— 混凝土彈性模量， KN/m2； l— 底板半長； 45 h— 底板厚度； 0t10，可采用郭氏表計算。 查表計算 對右邊的荷載 P1=231KN,α 1＝ 11/=≈ 1； 對中間的荷載 P2=231KN,α 2＝ 0/=0； 對左邊的荷載 P3=231KN,α 3＝－ 11/=≈－ 1； 查《水工鋼筋混凝土手冊》表 2426(a)、 (b)、 (c)，分別得各截面處的 ?p? 、 ?V 、 ?M 值。 集中力作用按《水工鋼筋混凝土手冊》公式 2442 計算， p=?p 178。 P/l ； V＝177。 ?V P； M=?M Pl ； p — 反力； P— 集中荷載， KN； l — 基礎(chǔ)梁半長， m。 ?p 、 ?V 、 ?M — 查表所得； 均布荷載作用按公式 2441 計算， p =?p 178。 q； V＝177。 ?V q l； M=?M ql 2 ； q— 作用在底板上的 均布荷載； 計算結(jié)果如下： 46 Mmax1=178。 m，底面受拉； Mmax2=－ 178。 m，頂面受拉； Vmax=－ 。 （ 3）配筋計算 a、正截面 Mμ 0=γ d178。 M 設(shè) ＝ 179。 = KN178。 m； γ d結(jié)構(gòu)系數(shù)，取 ； 查《水工鋼筋混凝土手冊》表 411(C)，矩形截面 (b=1000mm)受彎構(gòu)件正截面受彎承載力 Mμ 0(KN178。 m)及配筋 AS0(mm2)計算用表得， AS0＝ 1679 mm2,ρ＝ %； 應(yīng)按構(gòu)造配筋，ρ min=%，則 AS=2100 mm2； 配Φ 25＠ 200（ AS=2454 mm2）。 底板頂面配筋與底面相同，均為Φ 25＠ 200。 B、斜截面 C20 混凝土： fC =， h0=h－ 50=1450mm, VC= fCbh0179。 10－ 3 =179。 179。 1000179。 1450179。 10－ 3 =1015KN。 γ dV=179。 =。 γ dVVC 因此，無需配箍筋。 47 兩岸連接建筑物設(shè)計 因本工程左右兩側(cè)分別布置了船閘和水電站，因此，兩岸連接建筑物因與該些建筑物聯(lián)合布置在一 起，成為一個整體。 根據(jù)本工程閘底板與閘頂高差以及兩側(cè)建筑物的運行特點，泄水閘左側(cè)連接物與船閘上下游引航道導(dǎo)墻相結(jié)合，直接利用引航道導(dǎo)墻作為本工程左側(cè)翼墻。右側(cè)上下游翼墻采用懸臂式鋼筋砼結(jié)構(gòu)擋土墻。上游翼墻頂高程 ，底高程 。下游翼墻頂高程 ，底高程 ～。初步擬訂上游擋墻高 ，擋墻壁厚 ，墻身垂直，墻身高12m，墻底板厚 。下游擋墻高 13～ ，擋墻壁厚 ，墻身高度 12～ ，底板厚度 m。翼墻兩側(cè)設(shè)置 179。 腋角，兩側(cè)懸挑 4m，底板總寬 11m。上游翼墻長 30m，下游翼墻長 。翼墻采用 C25鋼筋砼澆筑。 翼墻穩(wěn)定計算及配筋計算采用理正擋土墻計算軟件完成。 48 49 第五章 機電及金屬結(jié)構(gòu) 電氣 接入系統(tǒng)方式 本 水電站總裝機為 6600Kw，水電站新建管理室，設(shè)置配電箱。供電電源從附近電網(wǎng)引至配電箱。 電氣主結(jié)線 水閘啟閉機電機起動采用全壓直接啟動方式。其它負荷包括管理室照明、檢修電源、路燈照明和控制用電等。 主要電氣設(shè)備 選擇 電氣設(shè)備根據(jù)安全可靠、運行經(jīng)濟的原則選擇。 1）低壓配電箱金屬箱體。箱內(nèi)回路開關(guān)根據(jù)需要選用配電型或電機保護型塑殼斷路器，容量符合設(shè)計要求。 2）低壓電力電纜均采用鋼芯交聯(lián)聚乙烯絕緣乙烯護套電力電纜，照明、插座電線選用輕型聚氯乙烯護套電纜。電纜的截面根據(jù)載流量和滿足電壓損、熱穩(wěn)定及機械強度等要求確定。 3）室外照明選用強度好，具有防潮性能的燈具。 接地 管理房采用避雷帶和避雷針作直擊雷保護，在低壓配電箱進線終端裝設(shè)一組浪涌保護器作為進行波和操作過電壓的保護。 50 建筑物工作（系統(tǒng)）接地、保護接 地、防雷接地共用接地裝置，采用TN 接地系統(tǒng)。接地網(wǎng)要求充分利用管理房基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)鋼筋、閘門金屬結(jié)構(gòu)等自然接地體。接地電阻要求小于 4 歐，如接地電阻不滿足要求，則補設(shè)人工接地體，直至滿足要求。 室外綠化照明接地系統(tǒng)采用 TT型，在燈具安裝位置沿線埋設(shè)接地體。 照明 水電站照明按用途分為正常照明和事故照明。通過照明配電箱供給啟閉機室及管理房的正常工作照明用電；事故照明采用充電式投射型應(yīng)急照明燈，事故照明燈具布置在各主要房間和通道上。 51 6 消防設(shè)計 設(shè)計依據(jù)和設(shè)計原則 在泵站工程設(shè)計中必須同時依據(jù) GBJ16－ 87（ 1997 年版）《建筑設(shè)計防火規(guī)范》、 GBJ140－ 90《建筑滅火器配置設(shè)計規(guī)范》、 SDJ278－ 90《水利水電工程設(shè)計防火規(guī)范》等國家現(xiàn)行的有關(guān)設(shè)計標準、規(guī)范，貫徹“預(yù)防為主，防消結(jié)合”的消防工作方針，遵循國家的有關(guān)方針政策，針對工程的具體情況，積極采用先進的防火技術(shù)，做到保障安全、使用方便、經(jīng)濟合理、精心設(shè)計。 總體設(shè)計 (1) 水電站建筑物及電氣設(shè)備周圍、管理房周圍設(shè)置消防栓，其數(shù)量和位置按規(guī)范要求。 (2) 水電站滅火用水 取自市政供水管網(wǎng)。 (3) 水電站火災(zāi)事故照明，應(yīng)急燈作備用電源。 (4) 主變壓器、水電站變壓器均設(shè)置在單獨的房間內(nèi)，房間的門為向外開啟的乙級防火門。配電裝置室的門為向疏散方向開啟的丙級防火門。 (5) 中央控制室、通信室等配置手提式滅火器；水電站起重機配置手提式滅火器；配電裝置室等配備手提式滅火器等滅火器材。 (6) 變壓器室、配電裝置室的管溝、孔洞、電纜豎井的上、下兩端及進出電纜的孔口，電纜穿越樓板、隔墻和孔洞和進出開關(guān)柜、配電盤、控制盤、自動裝置盤和繼電保護盤 等的孔洞。采用非燃燒（阻燃）材料封 52 堵，并按規(guī)范規(guī)定對控制電纜和動力電纜進行必要分隔。 主要場所和主要機電設(shè)備的消防設(shè)計 (1) 水電站的消防設(shè)施 水電站內(nèi)均采用消火栓水滅火系統(tǒng)消防 作為消防的輔助設(shè)施，各層按 50m2 一個配置一定數(shù)量的滅火器，同時保證消火栓旁必設(shè)置一個。 (2) 管理房的消防設(shè)施 管理房消防設(shè)施按民用建筑規(guī)定考慮，即同一時間內(nèi)的火災(zāi)次數(shù)按一次計算，一次滅火用水量為 10L/s，水源由市政給水管網(wǎng)提供。 (3) 主要機電設(shè)備的消防設(shè)施 1）主變、廠變均為干式變壓器，按《水利水電工程設(shè)計防火規(guī)范》規(guī)定，設(shè)置單獨的房間，其房間門為向外開啟的乙級防火門。 2）水閘啟閉機室在每臺啟閉機旁布置 2 個手提滅火器。 消防電氣和監(jiān)測報警系統(tǒng) (1) 消防報警用電源，選用獨立的專用直流 24V 消防電源； (2) 各主要場所及電房事故照明結(jié)合裝設(shè)和布置，配備應(yīng)急燈，疏散指示標志電源取自直流 24V 消防電源。 53 以下章節(jié)略 參考文獻： 函江樞紐畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書； 《水利水電工程初步設(shè)計報告編制規(guī)程》（ DL502193） 《水閘設(shè)計規(guī)范》 (SL265─ 2021)； 《水閘》 （陳寶華 張世儒編著 中國水利水電出版社） 《水力計算手冊》（武漢水利電力學(xué)院水力學(xué)教研室編） 《水工設(shè)計手冊》第 6冊過壩與泄水建筑物； 《水工鋼筋混凝土設(shè)計手冊》 1999年； 《水利水電鋼閘門設(shè)計規(guī)范》 DL/T 503995。