安全验证
: 6.《5  主《要结:构,计算 — , 6.5.1】  泵房底板、进】出水:流道、?机墩、排架、吊车梁!等主要结构严格地说!均属空间结构本应按!三维结构进行设计】但是这?样做计算工》作量很大;同时只】要满足了工程实【际要求的精》度过于精确》的计算亦《无必要因此》对上:述,各主要?结构均可根》据工程实际情况【简化:为,按二维结构》进行计算只是在【有必要?且,条件许可时才按三】维结构进行计—算 ? ? 6.5.》3 : 泵房底板是整个】泵房结构的》基础它承《。受上部结《构重:量,和作用荷载并—均匀地传《给地:基,依靠它与《地基接?触面的摩擦力抵【抗水平滑动并—兼有防渗、防冲的】作用因此泵房底板在!整个:。泵房结构中占有十】。分重要?的地位泵房》底板一般均采—用平底板形式—它的支承形式—因与其连接的—结构不同而异例如】。大型:立式水泵块基型泵房!底板:在进:水流道进口》段与流道的边墙【。。、隔墩相连》接;在进水流道【末端三面支承在较厚!实,的混凝土块体上;在!集水:廊道及其后的空箱部!分一般为纵、横向墩!墙,所支承?这样的“结》构地基”《。体系严格地说应【。按三:维结构分析其应【力,分布状况《但计算极为繁冗在工!程实践中一般可【简化成?二维结构选用近似】的计算分析方—法例如?进水流道的进—口段:一般:可沿垂直水流方向截!取,单位宽度的梁或【。框架按倒置梁—、弹性地基梁或【弹性地?基上的框架》计,算进水流道末—端,一,般可按三边固—定、一边简支的【矩形板计算》;集:。水廊道?及其后的空箱部分一!般可按四《边固定的双向板计算!。现将我国几》个已建?泵站的?。泵房:底,板计算方法列于表】6供:参考 】 :。   —。。  应当指》出倒置梁《法未考虑墩墙结点】宽度:和边荷?载的影响《加,之,。地基反?力按均?。匀分布又与实际情】况不符因此》该法计算成》。果比较粗略但—因该法计算简捷【使用方?便对于中、小型泵站!工程仍不失为—一种简化《计算方法  【  》   弹《性,地基梁法是一—种广泛用于大、中】型泵站工程设计【的比较精确的计算】。方法当按弹性地基梁!法计算时应考—虑地基土质》特别是地基可—压缩层厚度》的影响弹性》地基梁法通常—。采用的有《两种假定一种是文】克尔假?定假定?地基单位面积所受的!压力与该单位面【积的:地基沉?降成正?比其比例系数—称为基床系数或称】为垫层系数显—然按此?假定基?底,压力值?未,考虑基础范围以【外地:基变形的影响;另】一,种是假定地基为半】无限深?理想弹?性体:认为:土体应?力和变?形为线?性关系可利用弹性】。理论中半《无限深理想弹性体的!沉降公式(如—弗拉芒公式)计算】。地基:。的沉降再根据基【础挠度和地基变形】协调:一致的原则求解地】基反力?并,计及基础范围以外边!荷,载作用的影响上【述两种假定是—两种极限《情,况前者适用》于岩基或可压缩土】层厚:度很薄的土基后者】适用于可压缩土层】厚度无限深的—情况在此《。情,况下宜按有限深【弹性地基《的假定进行计算至于!“有限深”的界限值!目前尚无《统一规定参照—现行行?业标准水闸设—计规范SL —265的《。规,定,本规范规定当可压缩!土层厚?度与弹性地》基梁半?长的比值《为,0.25《。~2.0时》可按有限深弹—性地基梁法计算;】当上:述比值?小,于,0,.25时可按基【床系:数法(文克尔—假定:)计算;当上述比值!。大于2.《0时可?按半无限深弹性地基!梁法计算 】   《  泵房底板—的长度和宽》度,一,般都比?较大而且两者又比较!接近按?板梁判别公式判定应!属弹性地基上的双向!矩形:板对此可按》交,叉梁:系的弹性地基—。梁,法计算这种计算【。方法从试荷载—法,概念出发利》用,纵横交叉梁》共轭点上相对变位】一致:的条件进《行荷载分配分别按纵!、,横向弹性地基梁计】算弹性地基板的双向!应力:但计算?繁冗在泵房设—计中通常仍是沿【泵房进、出水方【向截取单《位宽度的《弹性地基《梁只计算《其单向?应力  ! ,  :本规范所述的反力】直线:。分布法?又称荷载组》合法或截面法这种】计算方法虽然假定地!基反力在垂直水【流方:向均:匀分布但不把—墩墙当作底板的支座!而认为墩墙》。是作用?在底板上的荷载按截!面法计算其内力 ! 6.5.4!  :边,。。荷载:是作用于泵》房底板两侧》地基上的荷载包括】与计算块相邻—的底板传到地基【上的:荷载均可称》为边荷?载当:采用有限《深或半无限深弹性】地基梁法计算时【应考虑边荷载—对地:基,变形的?影响:根据试验研究和工】程,实践可知边荷载对计!算,泵房底板内力影响主!要与地基土质、边】荷载:大小及边《荷,载施加程序》等因素有关》如何准?确确定边荷载—的影响是一个十分复!杂的:问题因此在泵房设】计中对边荷载的影响!只能作一《些原则性的考虑【鉴于目前所采用【的计:算方:法本身还《不够完善和取用【的计算参数不够准】确对边荷《载影响百《分数作很具体—的规定?是没有必要的—因此本规范只—作概略性的规定【执行时可结合—工程实际情况稍作选!择这:个概略性的规定即】。。当边荷载使》泵房底板弯矩增【加时无论是粘—性,土地基或砂》性土地基均宜—计及边荷载的100!。%;当边荷》载使泵房《底板弯矩减少—时在粘性土地基上】可不计边荷载—的作用在砂性土【地基上?可只计边荷载—。的50%显然—这都是从偏安—全角:度考:虑的 《 ? 6.5.》5,  肘形《进水流道和直管式】、虹吸式出水流道】是目前泵房设计【中采用最为普遍【的进、出水流道【形式其?应力计算方法主【要取决于结构布置】、断面形状和作用】。。。荷载等情况按—单孔或多孔框架结】构进行计算钟形进】水流道进口段虽【然比较宽但它的高度!。较肘形流道矮得多其!结构布置《。和断面形状与肘形进!水流道?的进口段相比有一定!的相似性;屈膝式或!猫背式出水》流,道主要是为了满足】出口淹没的需要【将,出口高?。。程,压低呈“低驼峰”】。状其结?构布置和断面形【状与虹吸式出水【流道:相,比也有一定的相【似性因此钟形进水】流道进?口段和屈膝》式、猫背式出水流道!。的应力也可按单孔】或多孔?框架结构进》行计算 》 ?     》虹吸式出水流道【的结构?布置按其外部联结方!式可分为《管墩整体连接和【管墩分离两种形【式,前,者将流道管壁与墩墙!。浇筑成一整体结【构;后者是流—。。道管壁与《。墩墙是各自独立【的如果流《道,宽度:较大中间可增设【隔墩 ? ?。。   《  管墩整体连接的!出水流道实》属空间?结构体系《为简:化计算可将》。流道截取《为彼此?独立的单孔或多【孔闭合框架结构但】因作用荷载是—随作用部位的—不同而变化的如内水!压力在不同》部,位,或在同一部位—。、不同运用情—况下的数值》都是不同的因此进】行应力计算》时要分段截取流道】的典型横断面—管,墩整体?。联结的出水流道管】壁较厚?。(尤其是在水泵弯】管出口处《)进行?应力计算时必须【考虑其厚度的—影响例如某泵房设】计时考虑了》管壁厚度的影响获】得,了较为合理的—计算成果减》少了钢筋用量 【   【 , ,管墩整体连接的【出,水流道一般只需【进行流道横断—面,的静力计算及抗【。裂核算?;管墩分离的出水】。。流道除需进》行流道横断面的【静,力计:算及抗裂核算外还需!进行流道纵》断面的静力计算 !    【。 ,当虹吸?式,出水流道为管墩分离!形式:时其上升段》受有较大的纵向力】除应计算横向应力】外还应计算纵向应力!例如某泵站的虹吸式!出,水流道类似一根倾】斜放置的空腹—梁其上端与》墩墙连?接,下端支?承在:梁,上上升?高度和长度均较大】。承受的纵《向力也较大设—计时对结构纵—向应力?进行了计算计算【结果表明纵向—应力是一项不可忽视!的内力 【 6.5.6  !双向进出水流道【形式目前在国内还不!。多见这是一种双进双!出的双层《流道结构呈X状亦称!“X形”流道结【构其下?层为双向肘形—进水流道上层为双】向,直管式出《水流道因此双向进、!出水流道可分别按肘!形,进水流道和直管式】出水:流道进行应力计算】。如果上、下》层之间?的隔板厚度不大【则按双层《框架:结,构计算也是可以的】 《 6?.5.7  混凝土!蜗壳式出水流道【目前:在国内也不多见这是!一种:和水电站厂房混凝土!蜗壳形?状极为相似的很复】杂的整体结》构其实际应力—状况很难用简单的】计算:方法求解因》此必须对这种结构进!行适当的简》化方可进《行计算例如某—泵房采用混凝—土蜗壳式《出水流道形式蜗【壳断面为《梯形系由蜗》壳顶板、侧》墙和底板构成设【计中采用了两种计算!方法:一种是将顶板—。与侧墙视《为一个整体截取单】位宽度按形刚架【结构计算;另—一种是将《顶板与侧《墙分开顶《板按环形板结构计】算侧墙按上、—下,两,。端固定板结》构计:算由:于蜗壳断面尺—。寸较大出水管内设】有导水用的隔墩因此!可按对?称,。矩形框架结》构计算 《 《     泵房【是低水头水工建筑物!其混凝土《蜗壳:承受的内《。。水压:力较小?因而计算《应力也较小一般【只需按构造配筋 】 : 6.5.【8,  大、中》型立式轴流泵—机组的机墩型式【有井字梁式》、纵梁牛《腿式、梁《柱构:架,式、:环形梁柱式和圆筒】式等大、中型卧【。式离:心泵:机组的机墩形式有】块状式、《墙式:等机:墩结:构形式可根据机【组特性和泵》。房结构布置等—因素:选,用,根据调查资料立【式,机组单机功率为8】00kW《的机组间距多数在】4.8m~5.5】。m机墩一般采用【井字梁式结构支承】电动机的井》字梁:。。由两根横梁和两根纵!梁组成荷《载由井字梁传至【墩,上这种?机墩形式结构简【单施工方便;单机功!率为1600k【。W的机组间》距多数在6.0m~!7.0m《机墩一般采》。。用纵梁牛腿式—结构支承电》。动机的是两》根纵梁?和两根?与纵梁方向平行【。的短:牛腿前者伸入墩【。内后者从墩上悬出荷!。载由纵梁《和牛腿?传至墩?上这:种机:墩形:式工:程量:较省;单机功率【为2800kW和】30:00kW的》机组:间距约?在7.6m~—10.0m机—墩一般采用梁柱构架!。式结:构荷载由梁柱构【。架,传至联?轴层大体《积混凝土上面—;单机功率为5【000kW和6【00:0kW的《机组间距《约在1?1.0?m~12.7m【机墩则采用环形梁柱!式结构?荷载由环形梁—经,托梁和立柱分—别传:至墩:墙和密封层大体【积混凝土上面;【单机功率为700】0kW的机组—间距达18.8m】。机,墩则采用圆筒式结构!。荷载由?圆筒传?至下部大体积混【凝土上面卧式机【组,的水泵机墩一般采用!块状式?。结构电动机机墩一般!采用墙式结》构工程实践》证明这些形》。式的机墩结构安全】可靠:对设备布置》和安装、检修都比较!方便  【 :。。    关》于机:墩的设计泵房内的】。。立式抽?水机:组机墩与水电站【发电机组机》墩基本相同卧—式抽水机组》机墩与工业厂房内】动,。力,机器的基础》基本相同所》不同的是抽水—机组的电动机转速比!。较低对机墩的—要求:没,有水电站发电—机组对其机墩或【工业厂房内的动【力机器对其基础的要!求高因此截面—。尺寸一般不太大的抽!水机:组机墩不难满足结】构强度、刚度和稳】定要求但对扬程在1!00m以上的高扬】。程泵站在进行卧式机!组机墩稳定计算【时,应计入水泵启—。动时:出水管?道水柱的推力必要】时应设置抗推移设施!例如某泵站设计【扬程达160m由】于机墩设计时未【考,虑出水管道水柱的推!力工程?建,成后水?。泵启动时《作用:于,泵,体的水?柱推:力很大?水泵基础螺栓—阻止不住泵体—的滑移致使泵—体与电动《机不同心从而产【生振动影响了机组的!正,常,运,行后经重新安—装机组并设置了抗】推移设施《才使机?组恢复正常运行又如!某二级?泵站的设计扬程为】14:0m在机墩设计【时考虑了出水管道水!柱的推力机墩抗滑】稳,定安全系《数,的计算值大于—1,.3同时还》设置了抗推移设施】作为附加安》全因素工程建—成后经多年运行证】明设计正确因此【对于扬程《在100m以上的】高扬:程泵站计《算机墩稳定》时应计入出水管【道水柱的《推力:并应设置必要的【抗推移设施 【 6》。.5:.9  《立式机组机墩—的动力计算主要是验!算,。机墩在振《动荷载作用下会不会!产生共振《并对振?幅和动力《系,数,进行验算为》简化计算可将立式机!组机:墩简:化,为单自由度体—系的悬臂梁》结构:对共振的验算要求机!墩强迫振《动频率与自振—。频率之差和》机墩自振频率的【。比值不小于20【%;对振《幅,的,验算要求最大—振幅值不《超过下列允许值垂】直,振幅0.1》5mm水平》振幅0.20—mm这些《允,许值的规定与水电站!发电:机,组机墩动《。力计:。算规定的允许值【是一:致的但因目前动力计!算本身精度不—。高因此对自振频率的!计算只能是很粗【略的对?。。于动力系数的验算根!据已建泵站的—调查资?料验算?结果:一般为1.0~1.!3,由于:泵站电动机》转速比较低机—墩强迫振动频率【与自振频率的比值】很小加之机组制【造精度和安装—质量等方《面,可能存?在的问?题因此要求动力【系数的?计算:。值不:小于1.3但为【了不:过多地增加》机墩的工程》量还要求动》。力系数的计算—值不大于1.5【如动力系数》。的计算值《不在1.3~—。。1.5范围内则应】重做机墩设计—直至:符合上述要求时为止! , 《     对—于卧式?机组机墩由于机组】水平卧置《在泵房?内其:动力特性明显优于】立式机组机》墩因此?可只进行垂》直振幅的验算 【    】 工程实验证明对于!单机功?率在1600—。kW以下的立—式机组机《墩和单机功》率在:500kw以下的卧!式机组机墩因受机组!的,振动影响很小故均】可不:。进行动?。力计算例如》某省7座立式—机组泵站《单机功?。率均为80》0kw机墩》均未进?行动力计《。算经:多年运?行,。考验均?未出现异常现象 ! : 6.5.—10  泵房排【架是泵房结构的【主要承重《构件它承担屋面传】。来的重量、吊车荷】载、风?荷载等并通过它传】至下部结构》其应力可根据受【力,。条,件和:结构支承形式等情】况进行计算干室【。型泵房排架柱多【数,是支承?在水下侧墙上当【水下侧?墙刚度与排架柱【刚度:的比值小于或—等于5.0》时水:下侧:。墙受上部排架柱变】形的影响较》大因:此墙与柱可》联合计算;》当水下?侧墙刚度与排—架柱刚度的比—值大于5.0时【水下侧墙对排—架柱起固结》作用即水下侧墙不受!上,部排架柱变形的影响!因此墙与柱可分开】计算:计算时?将水下侧墙作为排架!柱的基础 ! 6.5《.11 《 吊车梁也是泵房结!构的主要承重—构件它承受吊车【启动、运行、制动】时产生的荷载如垂直!轮压、?纵向和横向水平制动!力等:并,通过它传《给排架再传》至,下部结构其受力情】况比较复杂吊—车,梁总是沿泵房纵向布!置对加强《泵房的纵向刚—度连接泵房的各横】向,排,架起着?。一定的作用吊—车梁有单《跨简支梁或》多跨连续《梁等结构形式可根据!泵房结构布置、机组!安装:和设备吊运要—求等:因素选用单跨简【支式吊车梁多—为预制吊装较方便;!多跨连续式吊车梁工!程量较少《造价较经济根—据调查资料泵—。房内的吊车梁多【数为钢?筋混凝土结》构也:有采用预应力钢筋混!凝土结构及钢结构】对于负?荷量:大的吊车梁为—充分:利用材料强度减少】工程:。量宜采?用预:应力钢筋混》凝土结构或》钢,结构预应《力钢筋混《凝土吊车梁施工较】。复杂:钢吊车梁需用钢材较!多钢筋混凝土或【预应:力钢筋?混,凝土吊车梁一般【有T:形、I形《等截面形式T形截】面吊车梁有较大的横!向刚度且外形简单】施工方便《是最常用的截面形】式I形截面吊车梁】具有受拉翼缘便于】布置预应力钢—筋适用于负荷—量,较,大的:情况变截面吊车【梁的外?形有鱼?腹,式、折线《式、轻型《桁架式?等其特点《是薄腹?变截:面能:充,分利用材料强度【。节省混凝土和—钢筋用量《但因设计计算较【复杂施工《制,作较麻烦运》输堆放不《方便因此这种截【。面形式?的吊:车梁目前在泵房工】程中没有《得到广泛的应用【 —    《由于吊车梁是直接】承受:吊车荷载的结—构构件吊车的启【动、运行和》制动对吊车》梁的运?。用均有很大的影响因!此设计吊车梁时【应考虑?吊车启动、运行【和,制动产生的影—响为保证吊车梁【的结构安全设—计中应控制吊车【梁的最大计算挠【度不:超过计?算跨度的1/600!(钢:。筋混凝土结构—)或1/700【(钢结构)对于钢筋!混凝:。土吊车梁结构还应按!限裂要求控制—。最大裂缝宽度—不超过0.30【mm 】   ?。 对于负《荷量不大的常用吊车!梁设计时可》。套,用标准设计图—集但套用时》要注意?实,际负荷量和吊—车梁的计算跨—度与所套《用图纸上规》定的设计负》。荷量和吊车梁的【计算跨度《是否符?合千万不可》套错由于泵房—不,。同于一般工业厂房特!别是负荷量》较大:的吊:车,梁有:时难以套用标准【设计图集在此情【。况下必?须自:行设计 》