1、某宿舍的内廊为现浇简支在砖墙上的钢混凝土平板（例图 4-1a ），板上作用 的均布活荷载标准值为q k =2kN/m 。水磨石地面及细石混凝土垫层共 30mm 厚 （重 力密度为22kN/m 3）,板底粉刷白灰砂浆12mn 厚 （重力密度为17kN/m^）。混凝 土强度等级选用C15，纵向受拉钢筋采用HPB23熱轧钢筋。试确定板厚度和受 拉钢筋截面面积。 带的配筋，其余板带均按此板带配筋。取出 1m 宽板带计算，取板厚h=80mm ＜例 图 4-1b ），—般板的保护层厚 15mm 取 a s =20mm 则 h 0=h-a s =8O-2O=6Omm. 2 .计算跨度 单跨板的计算跨度等于板的净跨加板的厚度。因此有 l o =l n +h=2260+80=2340mm 3 .荷载设计值 恒载标准值：水磨石地面 0.03X 22=0.66kN/m 1000 |120 80 ￡260 234 250 232kN/iYl 例图 4-1（a ）、（b ）、（c ） 内廊虽然很长, 但板的厚度和板上的荷载都相等, 因此只需计算单位宽度板
钢筋混凝土板自重 （重力密度为25kN/m 3） 0.08 x 25=2.0kN/m 白灰砂浆粉刷 0.012 x 17=0.204kN/m g k =0.66+2.0+0.204=2.864kN/m 心3+据 =-x 6.232x2 342 =4.265 kN m 8 8 5 .钢筋、混凝土强度设计值 由附表和表4-2查得： C15 砼： HPB235冈筋: 6 .求x 及A s 值 由式（4-9a ）和式（4-8）得: 7 .验算适用条件 ^ = —= 0.181 < A =0 614 弓虬 60 洗 A 和？ p 二亠二 ------------- =0.62% >/? ■ = 0.20% * 処 1000x60 心 8 .选用钢筋及绘配筋图 选用 ?@130mm （A s =387mm 2），配筋见例图 4-1d 恒载设计值： 色=#0空=1 2 X2.8S4 3.-432klT/m 活何载设计 值： 夸 龊匕—1.4 x 2.0 — 2.80k±T/u-i 活荷载标准值: q k =2.0kN/m 4.弯矩设计值M （例图4-1c ） —7.3. ctj — 1.00 乙=210N/mm a 1 2x4265000 " 7.2x1000x60 L 2M p - 耳 V 嘶碣 10^5X1000X7.2 ^^ =60 =10.85mm 210
第三节：反击式水轮机的引水室 一、简介 一般混流式水轮机的引水室和压力水管联接部分还装有阀门，小型水轮机为闸阀或球阀，大型多为碟阀。阀的作用式在停机时止水，机组检修时或机组紧急事故时导叶又不能关闭时使用，绝不能用来调节流量 水轮机引水室的作用： 1.保证导水机构周围的进水量均匀，水流呈轴对称，使转轮四周受水流的作用力均匀，以便提高运行的稳定性。 2.水流进入导水机构签应具有一定的旋转（环量），以保证在水轮机的主要工况下导叶处在不大的冲角下被绕流。 二、引水室 引水室的应用范围 1.开敞式引水室
2.罐式引水室 3.蜗壳式引水室 混凝土蜗壳一般用于水头在40M以下的机组。由于混凝土结构不能承受过大水压力，故在40M以上采用金属蜗壳或金属钢板与混凝土联合作用的蜗壳 蜗壳自鼻端至入口断面所包围的角度称为蜗壳的包角蜗壳包角图 金属蜗壳的包角340度到350度
三、金属蜗壳和混凝土蜗壳的形状及参数 1.蜗壳的型式 水轮机蜗壳可分为金属蜗壳和混凝土蜗壳 当水头小于40M时采用钢筋混凝土浇制的蜗壳，简称混凝土蜗壳；一般用于大、中型低水头水电站。 当水头大于40M时，由于混凝土不能承受过大的内水压力，常采用钢板焊接或铸钢蜗壳，统称为金属蜗壳。 蜗壳应力分布图 椭圆断面应力分析图
金属蜗壳按制造方法有焊接铸焊和铸造三种。 ，
尺寸较大的中、低水头混流一般采用钢板焊接，其中铸造和铸焊适用于尺寸不大的高水头混流水轮机 2.蜗壳的断面形状 金属蜗壳的断面常作成圆形，以改善其受力条件，当蜗壳尾部用圆断面不能和座环蝶形边相接时，采用椭圆断面。 金属蜗壳与有蝶形边座环的连接图 金属蜗壳的断面形状图
四、计算题（要求写出主要解题过程及相关公式，必要时应作图加以说明。每题15分。） 第3章 轴心受力构件承载力 1．某多层现浇框架结构的底层内柱，轴向力设计值N=2650kN ，计算长度m H l 6.30==，混凝土强度等级为C30（f c =14.3N/mm 2），钢筋用HRB400级（2'/360mm N f y =），环境类别为一类。确定柱截面积尺寸及纵筋面积。（附稳定系数表） 2．某多层现浇框架厂房结构标准层中柱,轴向压力设计值N=2100kN,楼层高l 0=H =5.60m ， 混凝土用C30（f c =14.3N/mm 2），钢筋用HRB335级（2'/300mm N f y =），环境类别为一类。 确定该柱截面尺寸及纵筋面积。（附稳定系数表） 3．某无侧移现浇框架结构底层中柱，计算长度m l 2.40=，截面尺寸为300mm ×300mm ，柱内配有416纵筋（2'/300mm N f y =），混凝土强度等级为C30（f c =14.3N/mm 2），环境类别为一类。柱承载轴心压力设计值N=900kN ，试核算该柱是否安全。（附稳定系数表） 第4章 受弯构件正截面承载力 1．已知梁的截面尺寸为b ×h=200mm ×500mm ，混凝土强度等级为C25,f c =11.9N/mm 2， 2/27.1mm N f t =, 钢筋采用HRB335，2/300mm N f y =截面弯矩设计值M=165KN.m 。环境类别为一类。求：受拉钢筋截面面积。 2．已知梁的截面尺寸为b ×h=200mm ×500mm ，混凝土强度等级为C25，22/9.11,/27.1mm N f mm N f c t ==，截面弯矩设计值M=125KN.m 。环境类别为一类。 3．已知梁的截面尺寸为b ×h=250mm ×450mm;受拉钢筋为4根直径为16mm 的HRB335钢 筋，即Ⅱ级钢筋，2 /300mm N f y =，A s =804mm 2；混凝土强度等级为C40，22/1.19,/71.1mm N f mm N f c t ==；承受的弯矩M=89KN.m 。环境类别为一类。验算此梁截面是否安全。 4．已知梁的截面尺寸为b ×h=200mm ×500mm ，混凝土强度等级为C40， 22/1.19,/71.1mm N f mm N f c t ==，钢筋采用HRB335，即Ⅱ级钢筋，2/300mm N f y =， 截面弯矩设计值M=330KN.m 。环境类别为一类。受压区已配置3φ20mm 钢筋，A s ’=941mm 2,求受拉钢筋A s 5．已知梁截面尺寸为200mm ×400mm ，混凝土等级C30，2/3.14mm N f c =，钢筋采用 HRB335，2 /300mm N f y =，环境类别为二类，受拉钢筋为3φ25的钢筋，A s =1473mm 2，受压钢筋为2φ6的钢筋，A ’s = 402mm 2 ；承受的弯矩设计值M=90KN.m 。试验算此截面是否安全。 6．已知T 形截面梁，截面尺寸如图所示，混凝土采用C30，
单筋矩形截面梁正截面受弯承载力计算例题 1．钢筋混凝土简支梁,计算跨度l =5.4m ，承受均布荷载，恒载标准值g k =10kN/m ，活载标准值q k =16kN/m ，恒载和活载的分项系数分别为γG =1.2，γQ =1.4。试确定该梁截面尺寸，并求抗弯所需的纵向受拉钢筋A s 。 解：⑴选用材料 混凝土C30，2c N/mm 3.14=f ，2t N/mm 43.1=f ； HRB400 钢筋，2y N/mm 360=f ，518.0b =ξ ⑵确定截面尺寸 mm 675~450540081~12181~121=??? ? ??=??? ??=l h ，取mm 500=h mm 250~16750021~3121~31=??? ? ??=??? ??=h b ，取mm 200=b ⑶内力计算 荷载设计值 kN/m 4.34164.1102.1k Q k G =?+?=+=q g q γγ 跨中弯矩设计值 m kN 4.1254.54.348 18122?=??==ql M ⑷配筋计算 布置一排受拉钢筋，取mm 40s =a ，则m m 46040500s 0=-=-=a h h 将已知值代入 ??? ? ?-=20c 1x h bx f M α，得??? ??-??=?24602003.140.1104.1256x x 整理为 0876929202=+-x x 解得m m 238460518.0m m 1080b =?=<=h x ξ，满足适筋梁要求 由基本公式，得2y c 1s mm 858360 1082003.140.1=???==f bx f A α 002.000179.0360 43.145.045.0y t <=?=f f Θ， 002.0min =∴ρ
概述座环、蜗壳是混流式水轮机埋人部分的两大部件,它们既是机组的基础件,又是机组通流部件的组成部分,它们承受着随机组运行工况改变而变化的水压分布载荷以及从顶盖传导过来的作用力。座环一般为上、下环板和固定导叶等组成的焊接结构。蜗壳采用钢板焊接,其包角一般介于345一360范围以内。蜗壳通过与座环上、下环板的外缘上碟形边或过渡板焊接成一整体,其焊缝需要严格探伤检查,必要时还需要进行水压试验。近年来,随着水轮发电机组单机容量的不断提高,给机组的设计和制造带来一系列技术和工艺方面的问题,仅就水轮机的座环蜗壳来说,若按传… 反击式水轮机的基本结构 第三节：反击式水轮机的引水室 一、简介 一般混流式水轮机的引水室和压力水管联接部分还装有阀门，小型水轮机为闸阀或球阀，大型多为碟阀。阀的作用式在停机时止水，机组检修时或机组紧急事故时导叶又不能关闭时使用，绝不能用来调节流量 水轮机引水室的作用： 1.保证导水机构周围的进水量均匀，水流呈轴对称，使转轮四周 受水流的作用力均匀，以便提高运行的稳定性。
2.水流进入导水机构签应具有一定的旋转（环量），以保证在水 轮机的主要工况下导叶处在不大的冲角下被绕流。 二、引水室 引水室的应用范围 1.开敞式引水室
2.罐式引水室
3.蜗壳式引水室 混凝土蜗壳一般用于水头在40M以下的机组。由于混凝土结构不能承受过大水压力，故在40M以上采用金属蜗壳或金属钢板与混凝土联合作用的蜗壳 蜗壳自鼻端至入口断面所包围的角度称为蜗壳的包角蜗壳包角图
金属蜗壳的包角340度到350度 三、金属蜗壳和混凝土蜗壳的形状及参数 1.蜗壳的型式 水轮机蜗壳可分为金属蜗壳和混凝土蜗壳 当水头小于40M时采用钢筋混凝土浇制的蜗壳，简称混凝土蜗壳； 一般用于大、中型低水头水电站。
钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计 摘要：本文介绍了钢筋混凝土单向板肋梁楼盖设计，是土木工程学生设计学习的＂居家良药＂． 关键词：单向板肋梁楼盖设计 1．设计资料 本设计为一工业车间楼盖，采用整体式钢筋混凝土单向板肋梁楼盖，楼盖梁格布置如图T-01所示，柱的高度取9m，柱子截面为400mm×400mm。 （1）楼面构造层做法：20mm厚水泥砂浆面层，20mm厚混合砂浆顶棚抹灰。 （2）楼面活荷载：标准值为8kN/m2。 （3）恒载分项系数为1.2；活荷载分项系数为1.3（因为楼面活荷载标准值大于4kN/m2）。 （4）材料选用： 混凝土：采用C20（,）。 钢筋：梁中架立钢筋、箍筋、板中全部钢筋采用HPB235（）。 其余采用HRB335（）。 2．板的计算。 板按考虑塑性内力重分布方法计算。
板的厚度按构造要求取。次梁截面高度取 ，截面宽度，板的尺寸及支承情况如图T-02所示。 （1）荷载： 恒载标准值： 20mm水泥砂浆面层； 80mm钢筋混凝土板； 20mm混合砂浆顶棚抹灰；
； 恒载设计值； 活荷载设计值； 合计； 即每米板宽设计承载力。 （2）内力计算： 计算跨度： 边跨； 中间跨； 跨度差，说明可以按等跨连续板计算内力。取1m宽板带作为计算单元，其计算简图如图T-03所示。 各截面的弯矩计算见表Q-01。 ,(根据钢筋净距和混凝土保护层最小厚度的规定，并考虑到梁、板常用的钢筋直径(梁设为20mm,板设为10mm),室内正常环境(即一类环境)的截面有效高度h。
和梁板的高度h有以下关系: 对于梁: h。=h-35mm (一排钢筋) 或 h。=h-60mm (两排钢筋)；对于板 h。=h-20mm 、h。=h-(最小保护层厚度+d/2) ，其中最小保护层厚度依据环境类别和混凝土强度等级定， d 为纵向受力钢筋的直径。一般的，对于梁可取20，板可取10),各截面的配筋计算见表Q-02。 中间板带②～⑤轴线间，其各区格板的四周与梁整体连接，故各跨跨中和中间支座考虑板的内拱作用，其弯矩降低20%。 3．次梁的计算。 次梁按考虑塑性内力重分布方法计算。 取主梁的梁高，梁宽。 荷载：
、钢筋混凝土墙下条形基础设计。某办公楼为砖混承重结构，拟采用钢筋混凝土墙下条形基础。外墙厚为370mm ，上部结构传至000.0±处的荷载标准值为 K F = 220kN/m, K M =45kN ·m/m ，荷载基本值为F=250kN/m, M=63kN ．m/m ，基础埋深1. 92m （从室内 地面算起），室外地面比室内地面低。地基持力层承载力修正特征值a f =158kPa 。混凝 土强度等级为C20 ( c f = 9. 6N/mmZ )，钢筋采用HPB235级钢筋 () 2210mm f y N =。试设计该外墙基础。 解： (1)求基础底面宽度 b 基础平均埋深：d=×2一0. 45)/2=1. 7m 基础底面宽度：b ＝m d f F G K 77.1=-γ 初选b= × = 地基承载力验算 .517.12962max +=++=b M b G F P K K K k =＜a f ＝满足要求 (2）地基净反力计算。 a j a j b M b F P b M b F P KP =-=-=KP =+=+=2.375.717.10862.1805.717.10862min 2max (3）底板配筋计算。
初选基础高度h=350mm ，边缘厚取200mm 。采用100mmC10的混凝土垫层，基 础保护层厚度取40mm ，则基础有效高度ho =310mm. 计算截面选在墙边缘，则1a ＝ 该截面处的地基净反力I j p = （ 计 算底板最大弯距 ()()221max max 97.09.1192.180261261 ?+??=+= I a p P M j j =m m ?KN 3.75 计算底板配筋 mm f h M y 1285210 3109.0103.759.06 max ???= 选用14φ＠110㎜()21399mm A s =，根据构造要求纵向钢筋选取8φ＠ 250 ()2 0.201mm A s =。基础剖面如图所示： 用静力平衡条件求柱下条形基础的内力 条件：下图所示条形基础，底板宽，b=其余数据见图
发电厂房蜗壳二期混凝土施工专项方案 一、 编制依据 1．《新疆吉勒布拉克水电站发电厂房建筑及金属结构安装工程》（[招标/合同编号： XJXH-JLBLK-TJ03-ZB201009-01-040]）。 2．业主提供的设计文件、图纸及工程量。 二、工程概况 主厂房长64.69m,宽27.85m,内布置4台机组，其中1#、2#（均为30MW ）机组中 心间距19.45m ，3#、4#（均为50MW ）机组中心间距21.684m 。机组采用金属蜗壳，外 包弹性垫层，蜗壳外布置了Φ25和Φ20的单层钢筋网，蜗壳混凝土浇筑仓面为 756.873m 2。 三、蜗壳二期混凝土施工工序 根据吉勒布拉克水电站地下厂房混凝土施工的相关技术要求，主厂房蜗壳混凝土 浇筑施工工艺流程为：仓面清理→测量放线→弹性垫层制安→钢筋绑扎→模板及预埋 件安装→冲仓→校模→仓位验收→浇筑混凝土→表面整平→养护→缝面处理。
四、蜗壳二期混凝土专项措施 4.1 施工难度分析 吉勒布拉克水电站机组蜗壳为金属蜗壳，外包弹性垫层，弹性垫层外布置单层钢筋网，根据现场施工环境存在以下问题： ①钢筋安装困难。由于蜗壳钢筋直径大，间距及层间距小，且为弧形异形钢筋，在分层处预留的钢筋头在浇筑时被撞击变形，导致下仓钢筋安装困难，进而影响钢筋的安装质量。 ②模板安装难度大。由于蜗壳二期混凝土浇筑处于检修交通廊道及检修排水交通廊道层，该部分的模板只能进行拼装，而且不易固定，为保证模板之间接缝严密，必须加大支撑材料。同时也直接导致模板拆除困难。 4.2 施工机械的投入 根据本工程的特点，在二期混凝土施工中配置两台混凝土输送泵、一辆臂架式泵车、6根50软轴插入式振捣器、6根70软轴插入式振捣器。 4.3 模板施工及支撑体系 蜗壳层两条1.8m*10.5m检修交通廊道、一条检修排水交通廊道模板均采用φ48钢管脚手架和拱架支撑，拱架间距为0.50m；蜗壳层两条1.8m*10.5m交通廊道排架间距为0.75m，排距为0.75m；检修排水交通廊道排架间距为0.50m，排距为0.50m；主厂房蜗壳层板梁采用φ48钢管搭设满堂脚手架进行浇筑，其中板下部脚手架间排步距分别为：0.75m、0.75m、1.2m；梁下部脚手架间排步距分别为：0.5m、0.5m、1.2m；在模板安装之前，需在模板外侧各布置一排Φ28@1.0m，L=70cm（外露20cm），以便拉筋固定，防止廊道模板在混凝土浇筑过程中发生偏移。蜗壳层外围混凝土模板支撑主要以拉筋为主，辅助φ48钢管斜向支撑，模板背楞采用5×8cm方木，背管采用φ48钢管。模板拉筋（φ16钢筋）间排距为0.6m×0.6m，拉筋固定于边墙锚杆或下层混凝土预埋插筋的根部。 4.4 预埋件施工 土建预埋件按照设计图纸中指定位置与结构钢筋一同进行安装，机电预埋件根据立模及钢筋安装进度及时通知机电安装单位埋设，各类埋件需固定牢固，严禁错埋和漏埋，并在混凝土浇筑工程中和浇筑完成后对预埋件进行保护。接地网由安装公司严格按照设计图纸要求进行安装，其材料采用设计图纸指定的镀锌扁钢进行敷设，安装位置和焊接长度须满足设计要求，并与结构钢筋焊接成网格。混凝土中的各种监测仪器在混凝土浇筑前按照设计图纸要求进行安装，仪器安装后应妥善保护，并及时量测记录，混凝土浇筑过程中，注意对各种埋件进行观察、保护，混凝土下料和振捣时，应避开仪器埋件，防止碰撞埋件变形。
蜗壳的水力计算 蜗壳水力计算的目的是要确定在中间不同包角i ?时蜗壳断面的形状和尺寸。 计算是在给定的水轮机设计水头r H 、最大引流量max Q 、导叶高度0b 、座环尺寸(外径a D 、内径b D 等)和选择的蜗壳断面形式、包角0?、进口平均流速c V 的情祝下进行的． 水流在进入蜗壳后，其流速可分解为园周速度u V 和径向速度r V ，在进入导叶时，按照均匀轴对称的入流要求，则r V 应为—常数；其值为 r V = max a Q D b π 对于圆周速度u V 的变化规律，计算时有不同的假定，一般常用的有下列两种假定： （一）速度矩u V r=C(C 为一常数) 假定蜗壳中的水流是一种轴对称的有势流动，并忽略其内摩擦力，这样就可以近似的认为水流除了绕轴的旋转外，没有任何外力作用在水流上并使其能量发生变化，即 () u d mV r dt =0 则 u mV r = C u V r = C 上式说明蜗壳中距水轮机轴线半径r 相同的各点上，其水流的园周速度是相同的，u V 随着半径r 的增大而减小。 （二）圆周速度u V =C 此假定即认为蜗壳各断面的圆周速度u V 不变，且等于蜗壳进口断面的平均流速c V 。这样使得在蜗壳尾部的流速较以u V r=C 所得出的流速为小，得出的断面尺寸较大，从而减小了水力损失并便于加工制造．按照这种假定计算蜗壳的尺寸，方法简单，所得出的结果与前一种假定的结果也很近似。 以下仅介绍按照假定u V =c V =C 的计算方法，对于按照假定u V r=C 的计算可参考其他有关书籍。 1．金属蜗壳的水力计算
1）对于进口断面 断面的面积 0F = 0c Q V = max 0 360c Q V ?? 断面的半径 max ρ = 从轴中心线到蜗壳边缘的半径 max R =a r +2max ρ 2）对中间任一断面 i Q = max 360i Q ?? i ρ i R =a r +2i ρ 式中 a r ——座环外半径； i ?——从蜗壳鼻端起算至计算断面的角度； i Q 、i ρ、i R ——分别为计算断面i ?处的流量、断面半径及边缘半径。 由此便可绘制出蜗壳断面和平面的单线图。 2．混凝土蜗壳的水力计算 混凝土蜗壳的水力计算采用半图解法极为方便，如下图所示，现将其计算方法及步骤分述如下： 1）按下式计算蜗壳进口断面的面积 c F = max 0 360c Q V ?? 2）根据水电站的具体情况选择断面形式，并规划进口断面的尺寸使其包括的面积符合c F 的要求，然后将进口断面画在图的右上方； 3）选择顶角和底角的变化规律(图中选择的是直线变化规律)，以虚线表示，并画出若干个中间断面(如图上1、2、3、……断面)； 4）计算各断面的面积，并在断面图的下面对应地绘制出F=f(R)的关系曲线； 5）按下列关系式在左下方并列绘制出F=f(?)的直线，
混凝土配筋计算例题 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】
1、某宿舍的内廊为现浇简支在砖墙上的钢混凝土平板（例图4-1a），板上作用的均布活荷载标准值为q k=2kN/m。水磨石地面及细石混凝土垫层共30mm厚（重力密度为22kN/m3），板底粉刷白灰砂浆12mm厚（重力密度为17kN/m3）。混凝土强度等级选用C15，纵向受拉钢筋采用HPB235热轧钢筋。试确定板厚度和受拉钢筋截面面积。 例图4-1(a)、(b)、(c) [解] 1．截面尺寸 内廊虽然很长，但板的厚度和板上的荷载都相等，因此只需计算单位宽度板带的配筋，其余板带均按此板带配筋。取出1m宽板带计算，取板厚h=80mm（例图4-1b），一般板的保护层厚15mm，取a s=20mm，则h0=h-a s=80-20=60mm. 2．计算跨度 单跨板的计算跨度等于板的净跨加板的厚度。因此有 l0=l n+h=2260+80=2340mm 3．荷载设计值 恒载标准值：水磨石地面×22=m
钢筋混凝土板自重（重力密度为25kN/m3）×25=m 白灰砂浆粉刷×17=m g k=++=m 活荷载标准值：q k=m 恒载设计值： 活荷载设计 值： 4．弯矩设计值M（例图4-1c） 5．钢筋、混凝土强度设计值 由附表和表4-2查得： C15砼： HPB235钢筋： 6．求x及A s值 由式（4-9a）和式（4-8）得： 7．验算适用条件 8．选用钢筋及绘配筋图 选用φ8@130mm（A s=387mm2），配筋见例图4-1d。 ?
第五章 蜗壳 45 蜗壳形式与其主要尺寸的选择 现代的中型及大型水轮机都是用蜗壳引导进水的。各种水力实验中所进行的试验指出，设计合理的蜗壳，它的引水能力及效率与小型水轮机所采用的明槽式装置及罐式机壳相比较并无明显的降低。蜗壳的优点是可以大大缩短机组之间的距离，这在选择电站厂房的大小时，有着很大的意义。 从蜗壳的研究当中，可以确定各种不同水头下蜗壳内的最佳水流速度，最合理的蜗壳形式，经及制造它的材料。 大部分的转桨式及螺桨式水轮机都采用梯形截面的混凝土蜗壳。目前设计混凝土蜗壳的最高水头是30～35公尺。然而，有很多大型水电站，在水头低于35公尺时还应用金属蜗壳。 轴向辐流式水轮机通常采用金属蜗壳，按照水头及功率的不同，金属蜗壳可由铸铁或铸钢浇铸（图62），焊接（图63）或铆接而成。图64所示是根据水轮机的水头及功率，对于各种不同型式蜗壳通常所建议采用的范围。 蜗壳的大小决定了它的进水截面，而进水截面是与所采取的进水速度有关的。最通用的进水速度与水头之间的关系，对于12～15公尺以下的水头来说如下式所示： H k v v c = (84) 式中 c v —蜗壳中的进水速度；H —有效水头；v k —速度系数，约为1.0。 中水头或高水头则常应用下列关系： 30v c H k v = (85) 如果把列宁格勒斯大林金属工厂和其它制造厂所出品的中水头及高水头水轮机的现有蜗壳进水速度画在圆上，那么对于水头超过12～15公尺时，我们可得符合下式的曲线： 30c H v 5.1= 然而，有许多由列宁格勒斯大林金属工厂及外国厂家制造的良好的蜗壳，进水速度大大超过了所示的数值。 图65所示为根据有效水头选择蜗壳进水速度用的诺模图，此图是根据上述的公式而做成的。 46 蜗壳的水力计算 当工质—水，流经水轮机的运动机构—转轮时，由于运动量的变化而产生流体能量的转变。这可用水轮机的基本方程式来表示： gh ηu v u v r u u 2211=-
【例】某室内现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为C25，施工要求坍落度为35～50mm ，混凝土为机械搅拌和机械振捣，该施工单位无历史统计资料。采用原材料情况如下： 水泥：强度等级42.5的普通水泥，水泥强度等级值的富余系数为1.13，密度ρc=3.1g/cm3； 中砂：级配合格，细度模数2.7，表观密度ρos=2650kg/m3,堆积密度为ρos ′=1450 kg/m3； 碎石：级配合格，最大粒径为40mm ，表观密度ρog=2700kg/m3，堆积密度为ρog ′=1520 kg/m3, 水：自来水。 试求：混凝土的初步配合比。 初步配合比 1. 确定配制强度(fcu,o) )(2.330.5645.125645.1,,MPa f f k cu o cu =?+=+=σ 2. 确定水灰比(W/C) 6.00 .4807.046.02.330.4846.0=??+?=+=ce b a cuo ce a f f f c w ααα MPa f f g ce c ce 0.485.4213.1,=?=?=γ 3. 确定用水量(mwo) 查表，则1m3混凝土的用水量可选用mwo=175㎏。 4. 确定水泥用量(mco) )(27364 .0175)(00kg C W m m w c === 5. 确定砂率s β 由W/C=0.64，碎石最大粒径为40mm ，查表5—25，取合理 砂率为36%。 6. 计算砂石用量(mso ，mgo) 1)体积法 1101.02700 2650100017531002730=?++++go s m m 36.0=+go so so m m m 解得：mso=702㎏，mgo=1248㎏。 2)质量法 假定混凝土拌合物的表观密度为2400㎏/m3，则： mso+mgo=2400－175－273 36.0=+go so so m m m 解得：mso=702㎏，mgo=1250㎏ 初步配合比为：mwo=175㎏，mco=273㎏， mso=702㎏，mgo=1250㎏。
FJD 35170 FJD 水电站厂房钢筋混凝土蜗壳技术 技术设计大纲范本 水利水电勘测设计标准化信息网 1996 年 3 月 1
水电站技术设计阶段 厂房钢筋混凝土蜗壳设计大纲范本 主 编 单 位: 主编单位总工程师: 参 编 单 位: 主 要 编 写 人 员: 软 件 开 发 单 位: 软 件 编 写 人 员: 勘测设计研究院 年 月 2
目 次 1. 引 言 (4) 2. 设计依据文件和规范 (4) 3. 基本资料 (4) 4. 内力计算及配筋 (7) 5. 构造要求 (9) 6. 观测设计 (9) 7. 专题研究（必要时） (9) 8. 工程量计算（必要时） (9) 9. 应提供的设计成果 (9) 3
1 引 言 工程位于 ，是以 为主，兼有 等综合利用的水利水电枢纽工 程。电站总装机容量 MW，年发电量 MW×h，电站为 厂房，共装 台机，单 机容量 MW。厂房长 m，宽 m，高 m。 本工程初步设计报告于 年 月 日审查通过。 2 设计依据文件和规范 2.1 有关本工程的文件 (1) 工程初步设计报告； (2) 工程初步设计报告审批文件； (3) 工程技术设计任务书。 2.2 主要设计规范 (1) SDJ 20-78 水工钢筋混凝土结构设计规范（试行）： (2) SD 335-89 水电站厂房设计规范（试行）； (3) SDJ 173-85 水力发电厂机电设计技术规范（试行）。 2.3 设计参考资料 (1) 建筑结构静力计算手册，1975 年，建筑出版社； (2) 水电站厂房设计，顾鹏飞、喻远光编，1987 年，水利电力出版社。 3 基本资料 3.1 工程等别与建筑物级别 (1) 工程等别为 等； (1) 建筑物级别为 级； (3) 电站厂房级别 级。 3.2 水 位 上游：正常蓄水位 m： 下游：正常尾水位 m； 死 水 位 m； 最低尾水位 m; 设计洪水位 m； 设计洪水尾水位 m； 4
受弯构件正截面承载力计算习题 4.3.1 选择题 1. 梁的保护层厚度是指（） A 箍筋表面至梁表面的距离 B 箍筋形心至梁表面的距离 C 主筋表面至梁表面的距离 D 主筋形心至梁表面的距离 正确答案A 2. 混凝土梁的受拉区边缘开始出现裂缝时混凝土达到其（） A 实际抗拉强度 B 抗拉标准强度 C 抗拉设计强度 D 弯曲时的极限拉应变？ 正确答案D 3. 一般来讲提高混凝土梁极限承载力的最经济有效方法是（） A 提高混凝土强度等级 B 提高钢筋强度等级 C 增大梁宽 D 增大梁高正确答案D 4. 增大受拉钢筋配筋率不能改变梁的（） A 极限弯矩 B 钢筋屈服时的弯矩 C 开裂弯矩 D 受压区高度 正确答案C , 5. 不能作为单筋矩形梁适筋条件的是（） A x ≤ x b Bξ≤ξb C αs≤αs,max D M＞αs,maxα1f c bh20 正确答案D 6．适筋梁的受弯破坏是（） A 受拉钢筋屈服以前混凝土压碎引起的破坏 B 受拉钢筋屈服随后受压混凝土达到极限压应变 C 破坏前梁的挠度和裂缝宽度不超过设计限值 D 受拉钢筋屈服恰好与混凝土压碎同时发生 正确答案B ' 7．对适筋梁，受拉钢筋屈服时（） A 梁达到最大承载力 B 离最大承载力较远 C 接近最大承载力 D 承载力开始下降 正确答案C 8．受弯正截面承载力计算中采用等效矩形应力图其确定的原则为（） A 保证压应力合力的大小和作用点位置不变 B 矩形面积f c x等于曲线面积 C 由平截面假定确定等于中和轴高度乘以系数β1 。
D 试验结果 正确答案A 9．梁的正截面破坏形式有适筋梁破坏、超筋梁破坏、少筋梁破坏它们的破坏性质是（） A 都属于塑性破坏 B 都属于脆性破坏 C 适筋梁、超筋梁属脆性破坏少筋梁属塑性破坏 D 适筋梁属塑性破坏超筋梁、少筋梁属脆性破坏 正确答案D 。 10．图示单筋矩形截面梁截面尺寸相同材料强度相同配筋率不同其极限受弯承载力M u大小按图编号依次排列为 A a＜b ＜c ＜d B a＞b＞c＞d C a＝b ＜c ＜d D a ＜b＜c ＝d 正确答案 D 11．下列表述（）为错误 A 第一类T形梁应满足M≤α1 f c b f’h f’ (h0－’)、 B 验算第一类T形梁最小配筋率(ρ≥ρmin )时用ρ=A s/bh计算 C 验算第二类T形梁最大配筋率(ρ≥ρmax)时用ρ=A s2/bh0计算 D 受均布荷载作用的梁在进行抗剪计算时若V=＜时，应验算最小配筋率正确答案C 12．设计工字形截面梁当ξ＞ξb时应（） A 配置受压钢筋A' s B 增大受拉翼缘尺寸b f C增大受拉钢筋用量 D 提高受拉钢筋强度 正确答案A … 13．在双筋梁的设计中x＜0说明（） A 少筋破坏 B 超筋破坏 C 受压钢筋不屈服 D 受拉钢筋不屈服 正确答案C 14．梁中配置受压纵筋后（） A 既能提高正截面受弯承载力又可减少构件混凝土徐变 B 加大构件混凝土徐变 C 只能减少构件混凝土徐变 D 能提高斜截面受剪承载力
第三节蜗壳 一、金属蜗壳 1.结构型式 根据金属蜗壳外围混凝土结构的受力情况，可分为三种结构型式。 （1）外围混凝土结构不分担蜗壳内水压力。这种金属蜗壳顶面钢板与外围结构之间用弹性垫层隔开，如图18-5所示。这种结构型式为我国所普遍采用。 外围混凝土结构不分担内水压力的金属蜗壳，在尾水管锥管段钢衬安装和周围混凝土浇筑完成后，安装座环及钢蜗壳，在蜗壳上半部表面铺上弹性垫层，然后浇筑蜗壳的外围混凝土。外围混凝土结构的体积大时应分层分块浇筑。金属蜗壳本身刚度不够时，浇筑外围混凝土期间，在蜗壳内应设撑架。外围混凝土浇筑完毕后，通过水轮机座环上的预留孔或管道浇筑座环下未填实的部分。 图18-5 有弹性垫层的金属蜗壳 在这种金属蜗壳中，弹性垫层的作用是保证蜗壳在内水压力的作用下可自由变形，不会将力传给外围结构。为了保证渗人垫层空隙的水能顺畅排出，在垫层最低处应留有排水设施。此外，还应注意在浇外围混凝土时，或对蜗壳底部压浆充填孔隙时，防止垫层空隙被水泥浆填实而失去弹性。弹性垫层通常用三毡四油构成，或者用软木沥青构成。垫层的厚度应满足金属蜗壳自由变形的需要。某水电站厂房金属蜗壳的垫层为用锯末、麻刀和沥青做成的5cm 厚、50cm×50cm软木板，板的曲面与蜗壳形状贴合。铺好软木板后，再铺二毡三油，这样最后完成的垫层厚度接近6cm。由此可见，弹性垫层对施工质量的要求很高，给施工带来不少麻烦。 采用金属蜗壳与外围结构用垫层分开的这种结构型式时，两者受力明确，外围结构只承受本身自重和从上部传来的荷载。 （2）外围混凝土结构承担少部分蜗壳内水压力。采用这种结构型式的金属蜗壳，在蜗壳安装好之后，采取措施临时封闭蜗壳的进出口，向蜗壳内充水并加压到预定值，然后浇外围混凝土，3-7天后卸除内压，再浇筑蜗壳座环下未填实的部分，施工结束时蜗壳与外围结构之间存在空隙，空隙的大小与预加压力有关。 这种结构型式的金属蜗壳，运行时，蜗壳内水压力未达上述预加压力前，蜗壳单独受力；当内水压力增大，蜗壳变形，钢板与外围结构接触后，蜗壳与外围结构共同承担增加的部分水压力。 这种结构型式的金属蜗壳，施工时所施加的预压力大小视外围结构承担的能力而定。有的电站以正常运一行时蜗壳承受的最大静水压力为预压值，这样蜗壳与外围结构共同承担水
（二）土的工程性质 1.土的含水量 式中：G 湿——含水状态时土的质量 G 干——烘干后的质量 2.土的可松性 【例1-1】某建筑物外墙为条形毛石基础，基础平均截面面积为2.5m 2。基槽深1.5m ，底宽为2.0m ，边坡坡度为1:0.5。地基为粉土，Ks=1.25；Ks ′=1.05。计算100m 长的基槽挖方量、需留填方用松土量和弃土量。 【解】 挖方量 315.4121005.12 )5.05.122(2m V =????++= 填方量 335.1621005.25.412m V =?-= 填方需留松土体积 3s s 325.19305 .125.15.162m K K V V =?=?'=留 弃土量（松散） 32s 121.3225.19325.15.412m V K V V =-?=-=留弃 一、基坑、基槽和路堤的土方量计算 当基坑上口与下底两个面平行时（图1-2），其土方量即可按拟柱体的体积公式计算。即： 式中：H ——基坑深度（m ） F 1，F 2——基坑上下两底面积（m 2） F 0——F 1和F 2之间的中截面面积（m 2） 当基槽和路堤沿长度方向断面呈连续性变化时（图1-3），其土方量可以用同样方法分段计算。 即： ()2011146 F F F L V ++= 式中：V 1——第一段的土方量（m3） L 1——第一段的长度（m ）。
将各段土方量相加即得总土方量，即： 式中：V 1，V 2，…，V n ——为各分段土的土方量（m 3）。 1.某矩形基坑，坑底面积为20mx26m ，深4m ，边坡系数为0.5，试计算该基坑的土方量。 解：底面积F1=20x26=520m2 (1分) 顶面积F2=（20+4x0.5x2）x （26+4x0.5x2）=720m2 (1分) 中截面面积F0=（20+4x0.5x2÷2）x （26+4x0.5x2÷2）=616m2 (1分) 土方量V=H/6（F1+4F0+F2）=4/6x （520+4x616+720）=2469.33m2 2、某基坑坑底面积为6mx10m ，深4m ，边坡系数为0.33，K p ＝1.25, K p ，＝1.05,需回填空间的体积为120m 3 ,用体积为5 m 3 的汽车将余土外运，求余土外运车次及预留回填土的体积。 解：F 1=AB=6x10=60m 2 (1分) F 2=(A+2mH)(B+2mH)=(6+2x4x0.33)(10+2x4x0.33)=109.21m 2 (1分) F 0=(A+mH)(B+mH)=(6+4x0.33)(10+4x0.33)=82.86m 2 (1分) V 坑（自）=H/6(F 1+F 2+4F 0)=333.77m 3 (2分) V 坑（松）=V 坑（自）x1.25=417.21m 3 (1分) V 回（压）=120m 3 V 回（自）=V 回（压）/K P ，=114.29m3 (1分) V 回（松）=V 回（自）xKP=142.86m3 (1分) V 余（松）=V 坑（松）-V 回（松）=274.35m3 (1分) N=V 余（松）/V 0=54.87=55(车) (1分) 二、场地平整标高与土方量 （一）确定场地设计标高 1.初步设计标高 式中：H 0——所计算的场地设计标高（m ） N ——方格数； H 11，…，H 22——任一方格的四个角点的标高（m ）。 如令：H 1——1个方格仅有的角点标高； H 2——2个方格共有的角点标高；
钢筋混凝土构件的手算方法总结 一、单筋梁：已知弯矩求配筋 ①先求截面抵抗矩系数；②然后求内力矩的力臂系数 ；③得；④在求得截面抵抗矩系数后，由 公式可得到相对受压区高度，由可判 断是否超筋，若为超筋，按双筋重新设计，此时， 。 二、单筋梁：复核构件弯矩 计算，，若及，则 。 三、双筋梁：配筋计算 当时，为最小值，对于HRB335，HRB400级钢筋及常用的，当时，可直接取值，对HPB235级钢筋，砼等级小于C50时，可取计算，此时， 。 四、双筋梁：已知，求 ①， ；②， ，计算时，若，可按未知重新配筋，若， ，若较大，出现 时，按单筋计算的值小于按
双筋计算的，此时应按单筋梁确定。 五、偏心受压：对称配筋计算，已知，N，M，砼标号，钢筋级别，求。 注意此时不能用M代入力矩平衡公式计算，须由M求，求，得e后用Ne代入力矩平衡方程。应按以下步骤进行。 ①由公式求出x，与值比较，若，按大偏心计算配筋，反之按小偏心计算配筋。 ②按大偏心计算时，取，由 求得，再判断是否符合最小配筋率要求并验算短边方向轴心受压的稳定。 ③按小偏心计算时，，由此求得 ，此处是砼结构设计基本假定中的矩形 受压区高度与中和轴高度的比值，C50及以下，C80时，C50~C80内插。 ④以上求时公式中的e是轴向力作用点至受拉钢筋合力点之间的距离，需考虑初始偏心距和二阶弯矩偏心距增大系数，可由下列公式求出： 是附加偏心距，其值取偏心方向截面尺寸的和20mm中的较大值； 是柱的计算长度； 是偏心受压构件截面曲率修正系数，时取1，
中的A对T形、形截面均取； 是偏心受压构件长细比对截面曲率的影响系数，当时，，当时，。 六、偏心受压：不对称配筋截面设计 ①按上小节偏心受压构件对称配筋计算步骤中的公式计算二阶弯矩偏心距增大系数，当时按大偏心计算，反之按小偏心计算。 ②若为大偏心，，。 若已知，求，可由公式和公式 联立求出；若求得，应加大截面尺寸或按未知重新配筋；若，可直接计算 实际配筋取由此求得的和按单筋梁计算的中的较小 值。 ③若为小偏心，按下列步骤进行： 算出及，是距离轴向力作用点较远一侧（受拉区）钢筋也受压屈服时的相对受压区高度。 假定，代入公式和公式 ，同时利用，求出和，若求得的，说明远侧钢筋也受压，取重新求。 求得后，若，属于大偏心，再按大偏心重新计算；若，不论如何配置，远侧钢筋一般总是不屈服的，只需按最小配筋量配置，由 求出即可；若，此时远侧钢筋受压屈服，取，，由公式 和公式
雅砻江桐子林水电站厂房和泄洪闸工程 （合同编号：TZLC-201101） 蜗壳混凝土施工专项方案（修改） 批准： 审核： 校核： 编制： 中国水利水电第七工程局有限公司桐子林水电站项目部 二O一三年八月
目录 一、施工综述 (1) 1.1概述 (1) 1.2施工内容 (1) 1.3施工重点及难点 (1) 1.4施工建议 (2) 二、施工布置 (3) 2.1施工道路布置 (3) 2.2施工风、水、电 (3) 2.3浇筑设备布置 (3) 三、施工顺序 (3) 四、施工准备 (3) 五、钢筋安装 (4) 5.1钢筋运输 (4) 5.2钢筋安装 (4) 六、预埋件安装 (5) 七、模板安装 (5) 八、混凝土浇筑 (6) 8.1分层、分块 (6) 8.2主要施工方法 (7) 8.3防止蜗壳、座环位移或变形的保证措施 (9) 8.4温控措施 (10) 九、接触灌浆 (11) 十、施工进度安排 (11) 十一、资源配置 (11) 11.1主要人力资源配置 (11) 11.2主要机械设备配置 (12) 十二、施工质量、安全及环保措施 (12) 12.1施工质量保证措施 (12) 12.2施工安全、环保措施 (13)
蜗壳混凝土施工专项方案（修改） 一、施工综述 1.1概述 桐子林水电站位于四川省攀枝花市盐边县境内的雅砻江干流上，是雅砻江干流下游最末一级梯级电站。桐子林水电站由河床式发电厂房、泄洪闸及挡水坝等建筑组成，坝顶总长440.43m，最大坝高69.5m，电站总装机为600MW。厂房坝段分为4个坝段（5#～8#坝段），分别对应1#～4#机组。 蜗壳底高程为976.2m，顶高程为991.2m，单台机组高程991.2m以下蜗壳外围C25W8F100(二)混凝土量约6728m3，蜗壳混凝土浇筑随蜗壳安装进度进行。 根据《蜗壳混凝土施工专项方案审查会》（华监会[专]厂-2013-032号）的会议纪要，我部对原《蜗壳混凝土施工专项方案》进行了修改与完善。 1.2施工内容 本项目施工内容主要包括：钢筋制安、模板安装、预埋件埋设、混凝土浇筑、接触灌浆等。 1.3施工重点及难点 （1）由于该部位混凝土施工处于关键线路上，施工工期紧、施工难度大，且受结构形式、交叉作业等因素影响，对我部施工组织要求高，如何保证施工进度是重点。 （2）钢筋结构型式复杂、加工难度大；安装过程中受仓面结构、蜗壳钢衬、安装空间狭窄等因素限制，运输及安装难度大，且部分钢筋悬空安装，其支撑困难，安全隐患大。 （3）蜗壳钢衬锚钩、支撑及钢筋等密集，预埋件较多，仓面空间狭小，人员无法进入或进入施工困难。浇筑蜗壳钢衬底部时，混凝土下料难度大、振捣困难，如何保证该部位施工质量是重点、难点。 （4）蜗壳内侧边墙阴角部位入仓及振捣困难，座环支墩与蜗壳钢衬之间阴角部位体型复杂、空间狭窄、钢筋密集等，致使混凝土入仓及振捣均很困难，如何保证阴角部位混凝土浇筑饱满和密实是施工的难点，也是蜗壳层混凝土浇筑施工的关键。 （5）施工控制要求严格，在混凝土浇筑过程中，如施工措施（入仓方式、下料位