《水电站建筑物》PPT课件

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1、第十三章水电站厂房结构设计第一节主厂房的结构布置设计第二节厂房混凝土浇筑的分期和分块第三节厂房结构的分缝和止水第四节厂房上部结构分析第五节发电机机墩第六节金属蜗壳第七节尾水管第一节主厂房的结构布置设计水电站厂房的结构组成水电站厂房的结构组成及作用上部结构：①屋盖结构：屋面板、屋架或屋面大梁；②吊车梁；③排架柱；④发电机层、装配场层楼板；⑤厂房围护结构、墙、抗风柱、圈梁与连系梁。上部结构为板、梁、柱系统。下部结构：⑥机墩⑦蜗壳、水轮机座环⑧尾水管⑨基础混凝土及上、下游承重墙(一)上部结构1、屋顶（屋盖结构）：围护和承载，包括：(1)屋面板：隔热、遮阳、避风雨；直接承受屋面荷载，

2、如风、雪和自重等，传给屋架或屋面大梁。材料：预制钢筋混凝土大型屋面板+隔热层+防水层+保护层(2)屋架或屋面大梁。承受屋面板传来的全部荷载及自身重量，传至排架柱或壁柱。2、排架柱承受屋架或屋面大梁、吊车梁、外墙传来的荷载和排架柱自重，并将它们传给厂房下部结构的大体积混凝土。3、吊车梁承受吊车荷载（包括起吊部件在厂房内部运行时的移动集中垂直荷载），以及吊车在起重部件时，启动或制动时产生的纵、横向水平荷载，并将它们传给排架柱。排架柱的布置：柱距尽量统一，分缝处一般设双梁双柱；立柱最好不要直接落在尾水管顶板或钢管上；横梁和立柱截面尺寸由强度要求初估。4、发电机层和安装间楼板发电机层

3、楼板承受着自重、机电设备静荷载和人的活荷载，传给梁并部分传发电机机座和水轮机层的排架柱。安装间楼板承受自重、检修或安装时机组荷载和活荷载，传到基础。5、围护结构(1)外墙。承受风荷载，并将它传给排架柱或壁柱。(2)抗风柱。承受厂房两端山墙传来的风荷载，并将它传给屋面大梁和基础或厂房下部大体积混凝土块体。(3)圈梁和连系梁。承受梁上砖墙传下的荷载和自重，并传给排架柱或壁柱。水电站厂房的结构组成(二)下部结构1、发电机机墩承受从发电机层楼板传来的荷载和水轮发电机组等设备重量、水轮机轴向水压力和机墩自重，并将它们传给座环和蜗壳外围混凝土。2、蜗壳和水轮机座环（固定导叶）将机墩传下来

4、的荷载通过座环传到尾水管上，另外水轮机层的设备重量和活荷载通过蜗壳顶板也传到尾水管。3、尾水管承受水轮机座环和蜗壳顶板传来的荷载，经尾水管框架（尾水管顶板、闸墩、边墩和底板构成的）结构再传到基础上。(一)厂房主要荷载(1)厂房自重，压力水管、蜗壳及尾水管内水重；(2)厂房内机电设备自重，机组运转时的动荷载；(3)静水压力：尾水压力，基底扬压力，压力水管、蜗壳及尾水管内的水压力，永久缝内的水压力，河床式厂房的上游水压力；厂房的受力和传力系统(4)厂房四周的土压力；(5)活荷载：吊车运输荷载，人群荷载及运输工具荷载；(6)温度荷载；(7)风荷载；(8)雪荷载；(9)严寒地区的冰压

5、力；(10)地震力。(二)厂房的传力系统①自重与活荷载下游水压力下游墙河床式上游水压力上游墙岸边式渗水压力上游墙伸缩缝渗水压力蜗壳混凝土地基扬压力基础混凝土风荷围护结构排架柱基础雪荷载屋盖结构排架柱基础②其他第二节厂房混凝土浇筑的分期和分块分期目的：由于机组到货一般均迟于土建的施工期，为了适应水轮发电机组的安装要求和厂房形状的变化，厂房中的混凝土需要分期浇筑，称为一期混凝土和二期混凝土。厂房混凝土浇筑的分期原则：①满足机电设备安装和埋设的要求；②对机组分期安装、分期运行的厂房，应满足初期运行时稳定、强度和防渗的要求。厂房混凝土分期分块一期混凝土：底板、尾水管、尾水闸墩、尾水平

6、台、上下游边墙、厂房构架、吊车梁、部分楼板等，在施工时先期浇筑，以便利用吊车进行机组安装。二期混凝土：为了机组安装和埋件需要而预留的，要等到机组和有关设备到货后、尾水管圆锥钢板内衬和金属蜗壳安装完毕后，再进行浇筑。二期混凝土包括金属蜗壳外的混凝土、尾水管直锥段外包混凝土、机座、发电机风罩外壁、部分楼层的楼板。混凝土浇筑的分层、分块水电站厂房水下部分的混凝土属于大体积块体混凝土。其特点是现场浇筑量大，结构几何形状复杂，基础高差大，对裂缝要求严格。由于受混凝土浇筑能力的限制和为了适应厂房形状的变化，因此每期混凝土要分层分块浇筑。混凝土浇筑分层、分块是为了便于施工和保证工程质量。分

7、层分块原则：1、必须保证主机组安装方便；2、浇筑缝应设在构件内力最小的部位；3、分块的大小应与混凝土的生产能力、浇筑方法与强度相适应；4、分块必须尽量使工作过程具有最大的重复性，以简化施工和便于模板的重复使用。厂房混凝土分期分块厂房结构的分缝(1)沉降伸缩缝——为防止厂房地基不均匀沉陷，减小下部结构受基础约束产生的温度和干缩应力，沿厂房长度方向设置的伸缩缝和沉降缝(永久缝)。特点：一般都是贯通至地基，只在地基相当好时，伸缩缝才仅设在水上部分，但也需每隔数道伸缩缝设一道贯通地基的沉降伸缩缝。(2)施工缝—