。 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 《2，65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《00k？W的机组间距多数】在4：.，8m～5.5m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1600kW】的机：组间距多数在6.0！m～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3000kW【的机：组间距约在7.6】m～1？0.0m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5000—。kW和6000【kW：的机组？间距约？在11？.0m～12.7】m，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7！。。。。。000kW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100m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160》m，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140m—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100！m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.《15mm水平振幅】。0.20mm—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160【0kW？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【800kw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— —6.5.1》1  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/：。。6，。00（钢筋混凝【土结构）或1/7】00（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，.，30mm 》 《  ：   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 —