第三节 泵房通风
泵房内的热量泵房内的热量泵房内的热量泵房内的热量::::电机散热电机散热电机散热电机散热
电气设备散热电气设备散热电气设备散热电气设备散热
辐射热辐射热辐射热辐射热
泵房内温度过高的危害泵房内温度过高的危害泵房内温度过高的危害泵房内温度过高的危害::::
电机功率下降电机功率下降电机功率下降电机功率下降((((T=50℃℃℃℃,,,,W下降下降下降下降25%))))
绝缘老化绝缘老化绝缘老化绝缘老化
效率降低效率降低效率降低效率降低
影响工作人员身体健康影响工作人员身体健康影响工作人员身体健康影响工作人员身体健康
通风方式通风方式通风方式通风方式::::自然通风自然通风自然通风自然通风((((热压热压热压热压、、、、风压风压风压风压))))
机械通风机械通风机械通风机械通风
� 通风计算内容包括:
� 自然通风:
� ①根据通风量→进风、排风窗面积;
� ②根据已有门窗面积→校核通风效果。
� 机械通风:
� ①确定风道布置与截面尺寸、风压损失;
� ②选择风机。
�
� *一般先考虑自然通风,主要是确定门窗面积,
在自然通风不满足条件的情况下,考虑机械通风。
� 一、通风量计算
� 1111....电动机散热电动机散热电动机散热电动机散热
� 式中式中式中式中::::N——电动机输出功率电动机输出功率电动机输出功率电动机输出功率((((kW););););
� ηηηη——电机效率电机效率电机效率电机效率;;;;
� Z——电机运行台数电机运行台数电机运行台数电机运行台数;;;;
� W——电机输入功率电机输入功率电机输入功率电机输入功率。。。。
� 2222....电气设备散热电气设备散热电气设备散热电气设备散热、、、、辐射热辐射热辐射热辐射热
� 上述两项考虑为上述两项考虑为上述两项考虑为上述两项考虑为10%的电机散热的电机散热的电机散热的电机散热。。。。
� 所以所以所以所以,,,,总的散热量总的散热量总的散热量总的散热量
)/()1(3600 hkJZNQ ⋅−⋅= η
η机
ZNQQ ⋅−== )1(39601.1 η
η机
� 3333....通风所需的空气量通风所需的空气量通风所需的空气量通风所需的空气量
� 热量平衡方程热量平衡方程热量平衡方程热量平衡方程
� 进入泵房的冷空气传入室内的热量进入泵房的冷空气传入室内的热量进入泵房的冷空气传入室内的热量进入泵房的冷空气传入室内的热量+泵房内散热泵房内散热泵房内散热泵房内散热=
排出室外热空气带走的热量排出室外热空气带走的热量排出室外热空气带走的热量排出室外热空气带走的热量
pP CtqQCtq ⋅⋅⋅=+⋅⋅⋅ 内外 ρρ
)/()(
3 hm
ttC
Qq
p ρ外内 −
=
Cp——空气的定压比热空气的定压比热空气的定压比热空气的定压比热((((kJ/kg·℃℃℃℃))))
*设计时设计时设计时设计时,,,,t内内内内----t外外外外=3~5℃℃℃℃
H h2
h1
F2
F1
N
△P2
△P1
N,PN
� 二、自然通风
� 1111....根据已开窗面积根据已开窗面积根据已开窗面积根据已开窗面积,,,,校核通风量校核通风量校核通风量校核通风量
� 设进风窗面积设进风窗面积设进风窗面积设进风窗面积F1,,,,排风窗面积排风窗面积排风窗面积排风窗面积F2,,,,两窗中心线高差两窗中心线高差两窗中心线高差两窗中心线高差H。。。。
� 存在等压面存在等压面存在等压面存在等压面N—N,,,,该面室内外压力均为该面室内外压力均为该面室内外压力均为该面室内外压力均为PN
� 下窗中心下窗中心下窗中心下窗中心::::内压力内压力内压力内压力::::P1内内内内=PN+ρρρρ内内内内gh1
� 外压力外压力外压力外压力::::P1外外外外=PN+ρρρρ外外外外gh1
� 因为因为因为因为P1外外外外>P1内内内内
� 所以下窗中心处压差所以下窗中心处压差所以下窗中心处压差所以下窗中心处压差::::
� ΔΔΔΔP1=P1外外外外----P1内内内内=gh1(ρρρρ外外外外----ρρρρ内内内内)
� 同例同例同例同例::::上窗中心上窗中心上窗中心上窗中心::::内压力内压力内压力内压力::::P2内内内内=PN---- ρρρρ内内内内gh2
� 外压力外压力外压力外压力::::P2外外外外=PN---- ρρρρ外外外外gh2。。。。
� P2内内内内>P2外外外外
� 所以所以所以所以,,,,上窗中心压差上窗中心压差上窗中心压差上窗中心压差::::ΔΔΔΔP2=gh2(ρρρρ外外外外----ρρρρ内内内内)
H h2
h1
F2
F1
N
△P2
△P1
N,PN
� F1、、、、F2、、、、H已知已知已知已知,,,,可得可得可得可得::::
� h2=H----h1
� 式中式中式中式中::::ξξξξ1——进风窗阻力系数进风窗阻力系数进风窗阻力系数进风窗阻力系数;;;;
� ξξξξ2——排风窗阻力系数排风窗阻力系数排风窗阻力系数排风窗阻力系数;;;;
� ρρρρ排排排排——排气窗口处空气密度排气窗口处空气密度排气窗口处空气密度排气窗口处空气密度。。。。
� 如上如上如上如上、、、、下窗选用同种型号下窗选用同种型号下窗选用同种型号下窗选用同种型号,,,,则则则则ξξξξ1=ξξξξ2
� 在上式中在上式中在上式中在上式中,,,,一般认为一般认为一般认为一般认为ρρρρ外外外外≈≈≈≈ρρρρ排排排排,,,,即即即即ρρρρ外外外外/ρρρρ排排排排=1,,,,则则则则 ::::
12
2
2
1
1
2
1
+⋅⋅
=
排
外
ρ
ρ
ξ
ξ
F
F
Hh
H
FF
FhH
FF
Fh ×
+
=×
+
= 2
2
2
1
2
2
22
2
2
1
2
2
1 ,
� 求进风窗求进风窗求进风窗求进风窗、、、、排风窗口风速排风窗口风速排风窗口风速排风窗口风速::::
�
� 如如如如q1,q2>q,,,,则
说明
关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书
自然通风满足要则说明自然通风满足要则说明自然通风满足要则说明自然通风满足要
求求求求,,,,否则需要机械通风否则需要机械通风否则需要机械通风否则需要机械通风。。。。
−
=⇒
−
=
∆
=⋅
−
=⇒
−
=
∆
=⋅
排
内外
排
内外
排
外
内外
外
内外
外
ρξ
ρρ
ρ
ρρ
ρ
ξ
ρξ
ρρ
ρ
ρρ
ρ
ξ
2
2
2
22
2
2
2
1
1
1
11
2
1
1
)(2)(
2
)(2)(
2
gh
v
g
gh
g
P
g
v
gh
v
g
gh
g
P
g
v
=
=
222
111
vFq
vFq
� 2222....根据通风量推求所需进风根据通风量推求所需进风根据通风量推求所需进风根据通风量推求所需进风、、、、排风窗面积排风窗面积排风窗面积排风窗面积
� 设进风窗面积设进风窗面积设进风窗面积设进风窗面积、、、、排风窗面积分别为排风窗面积分别为排风窗面积分别为排风窗面积分别为F1、、、、F2,,,,两窗中心高差两窗中心高差两窗中心高差两窗中心高差H。。。。
� 由此进行窗的布置由此进行窗的布置由此进行窗的布置由此进行窗的布置
� 根据上述布置根据上述布置根据上述布置根据上述布置,,,,按按按按1再进行一次通风量校核再进行一次通风量校核再进行一次通风量校核再进行一次通风量校核。。。。
� *门窗面积一般要占墙面积的门窗面积一般要占墙面积的门窗面积一般要占墙面积的门窗面积一般要占墙面积的30%30%30%30%以上以上以上以上,,,,一般在吊车梁上一般在吊车梁上一般在吊车梁上一般在吊车梁上
面布置排风窗面布置排风窗面布置排风窗面布置排风窗,,,,吊车梁下面布置进风窗吊车梁下面布置进风窗吊车梁下面布置进风窗吊车梁下面布置进风窗。。。。
� ****窗由定型产品可供选择窗由定型产品可供选择窗由定型产品可供选择窗由定型产品可供选择。。。。
−=∆
−=∆
)(
)(
22
11
内外
内外
ρρ
ρρ
ghP
ghP
=
=
⇒
⇒
∆
=
∆
=
22
11
2
1
2
2
2
2
1
2
1
1
/
/
2
2
vqF
vqF
v
v
g
P
g
v
g
P
g
v
排
外
ρ
ξ
ρ
ξ
�三、机械通风
� 泵房机械通风的两种形式泵房机械通风的两种形式泵房机械通风的两种形式泵房机械通风的两种形式::::
� 全面通风全面通风全面通风全面通风——向整个泵房通风向整个泵房通风向整个泵房通风向整个泵房通风。。。。
� 局部通风局部通风局部通风局部通风——对电动机局部通风对电动机局部通风对电动机局部通风对电动机局部通风
� ((((效果好效果好效果好效果好),),),),电机散出的热风由风道集中排出电机散出的热风由风道集中排出电机散出的热风由风道集中排出电机散出的热风由风道集中排出。。。。
� 电动机冷却方式电动机冷却方式电动机冷却方式电动机冷却方式::::
� ((((1))))开敞式自然通风开敞式自然通风开敞式自然通风开敞式自然通风——小型立式小型立式小型立式小型立式、、、、卧式电机卧式电机卧式电机卧式电机;;;;
� ((((2))))半管道式通风半管道式通风半管道式通风半管道式通风——大中型立式同步电机大中型立式同步电机大中型立式同步电机大中型立式同步电机;;;;
(a)开敞式自然通风 (b)半管道式通风
排风管
� ((((3))))管道通风管道通风管道通风管道通风——
卧式电机卧式电机卧式电机卧式电机、、、、风扇处加风扇处加风扇处加风扇处加
罩罩罩罩,,,,将热风抽走将热风抽走将热风抽走将热风抽走;;;;
((((送风送风送风送风))))
� ((((4))))冷却器冷却器冷却器冷却器——大大大大
中型立式同步机中型立式同步机中型立式同步机中型立式同步机((((封封封封
闭循环式闭循环式闭循环式闭循环式)。)。)。)。
(c)封闭循环式通风
空气冷却器
空气冷却器
� 1.通风量
� t1——电机内允许最高温度电机内允许最高温度电机内允许最高温度电机内允许最高温度;;;;
� t2——吸入空气温度吸入空气温度吸入空气温度吸入空气温度
� ****此公式与前相比少了此公式与前相比少了此公式与前相比少了此公式与前相比少了ZZZZ,,,,即每台电机均即每台电机均即每台电机均即每台电机均
设专门的机械通风设专门的机械通风设专门的机械通风设专门的机械通风。。。。
)1(3600)( 21
η
ηρ
−=
−
=
NQ
ttC
Qq
p
� 2.风压损失计算
� ((((1))))风道布置风道布置风道布置风道布置::::有多种布置形式有多种布置形式有多种布置形式有多种布置形式,,,,与电机类型与电机类型与电机类型与电机类型、、、、泵房泵房泵房泵房
型式有关型式有关型式有关型式有关。。。。
� ((((2))))风压损失风压损失风压损失风压损失::::
� 对矩形管对矩形管对矩形管对矩形管,,,,
� 若若若若h>hF ((((hF——电机风扇叶片转动是产生的风压电机风扇叶片转动是产生的风压电机风扇叶片转动是产生的风压电机风扇叶片转动是产生的风压))))
� 则需加大管道面积或设风机则需加大管道面积或设风机则需加大管道面积或设风机则需加大管道面积或设风机。。。。
沿局 hhh +=
)()
2
()
2
( 2
22
OmmHv
d
l
g
v
d
lh ρλγλ ⋅∑=⋅⋅⋅∑= 空气沿
ba
abd
+
=
2
当
�第四节 泵房整体稳定分析
� 设计步骤设计步骤设计步骤设计步骤::::
� 规划提供资料规划提供资料规划提供资料规划提供资料→→→→机组选型机组选型机组选型机组选型→→→→装置设计装置设计装置设计装置设计→→→→泵房泵房泵房泵房
型式型式型式型式、、、、尺寸确定尺寸确定尺寸确定尺寸确定、、、、设备布置设备布置设备布置设备布置→→→→稳定分析稳定分析稳定分析稳定分析→→→→结构计结构计结构计结构计
算算算算→→→→施工图施工图施工图施工图
� 整体稳定整体稳定整体稳定整体稳定——泵房整体在各种荷载组合下泵房整体在各种荷载组合下泵房整体在各种荷载组合下泵房整体在各种荷载组合下
不发生倾覆不发生倾覆不发生倾覆不发生倾覆、、、、滑动滑动滑动滑动、、、、浮起等破坏浮起等破坏浮起等破坏浮起等破坏。。。。
� 一一一一、、、、计算内容计算内容计算内容计算内容
� 抗滑抗滑抗滑抗滑、、、、抗浮抗浮抗浮抗浮、、、、抗倾抗倾抗倾抗倾、、、、地基应力地基应力地基应力地基应力、、、、地下地下地下地下
轮廓线设计等轮廓线设计等轮廓线设计等轮廓线设计等。。。。
�二、计算情况
� 1、竣工工况(完建期)
�
工程
路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理
刚建成尚未投入运行工程刚建成尚未投入运行工程刚建成尚未投入运行工程刚建成尚未投入运行,,,,后墙及侧墙等已回填土后墙及侧墙等已回填土后墙及侧墙等已回填土后墙及侧墙等已回填土,,,,
有一定埋深的地下水有一定埋深的地下水有一定埋深的地下水有一定埋深的地下水,,,,但进出水侧均无水但进出水侧均无水但进出水侧均无水但进出水侧均无水,,,,泵房承受自重泵房承受自重泵房承受自重泵房承受自重
((((包括设备重包括设备重包括设备重包括设备重))))及土压力及土压力及土压力及土压力、、、、地下水压力作用地下水压力作用地下水压力作用地下水压力作用。。。。
� 2、设计工况(正常运行期)
� 泵房在设计水位下运行泵房在设计水位下运行泵房在设计水位下运行泵房在设计水位下运行
� 堤身式泵房:进水侧进水侧进水侧进水侧——设计水位设计水位设计水位设计水位
� 出水侧出水侧出水侧出水侧——设计水位设计水位设计水位设计水位
� 堤后式泵房:进水侧进水侧进水侧进水侧——设计水位设计水位设计水位设计水位
� 出水侧出水侧出水侧出水侧——地下水位地下水位地下水位地下水位(由渗流计算确定)。
� 站身除受自重及设备重量外站身除受自重及设备重量外站身除受自重及设备重量外站身除受自重及设备重量外,,,,还承受作用于站身上的还承受作用于站身上的还承受作用于站身上的还承受作用于站身上的
水重水重水重水重、、、、水压力水压力水压力水压力、、、、土压力土压力土压力土压力、、、、扬压力等扬压力等扬压力等扬压力等。。。。
�3、校核工况
� 泵站出现校核水位情况泵站出现校核水位情况泵站出现校核水位情况泵站出现校核水位情况。。。。
�4、检修工况
� 指湿室指湿室指湿室指湿室、、、、块基型泵站检修时块基型泵站检修时块基型泵站检修时块基型泵站检修时,,,,进水池进水池进水池进水池
或进水流道无水情况或进水流道无水情况或进水流道无水情况或进水流道无水情况。。。。
� 抽水站的检修一般在低水位情况下进抽水站的检修一般在低水位情况下进抽水站的检修一般在低水位情况下进抽水站的检修一般在低水位情况下进
行行行行,,,,进水池无水或取最低水位进水池无水或取最低水位进水池无水或取最低水位进水池无水或取最低水位,,,,出水侧或出水侧或出水侧或出水侧或
墙后取可能出现的相应水位墙后取可能出现的相应水位墙后取可能出现的相应水位墙后取可能出现的相应水位。。。。
�5、止水失效工况
� 指水平止水或垂直止水失效指水平止水或垂直止水失效指水平止水或垂直止水失效指水平止水或垂直止水失效((((断裂断裂断裂断裂、、、、破坏破坏破坏破坏),),),),
从而引起渗径减小从而引起渗径减小从而引起渗径减小从而引起渗径减小,,,,渗透压力增大的工况渗透压力增大的工况渗透压力增大的工况渗透压力增大的工况。。。。
� 对堤身式泵房来说对堤身式泵房来说对堤身式泵房来说对堤身式泵房来说,,,,这种情况尤需校核这种情况尤需校核这种情况尤需校核这种情况尤需校核,,,,此此此此
时时时时,,,,进进进进、、、、出水侧均取出水侧均取出水侧均取出水侧均取▽▽▽▽设设设设。。。。
�6、调相期
� 指大型同步电机调相运行时指大型同步电机调相运行时指大型同步电机调相运行时指大型同步电机调相运行时,,,,流道内无水流道内无水流道内无水流道内无水,,,,机机机机
组空车运行组空车运行组空车运行组空车运行。(。(。(。(空车调励磁空车调励磁空车调励磁空车调励磁,,,,调节无功功率调节无功功率调节无功功率调节无功功率))))
�7、地震工况
�三、荷载计算
� 恒载恒载恒载恒载::::泵房自重泵房自重泵房自重泵房自重::::屋盖屋盖屋盖屋盖、、、、
前后墙前后墙前后墙前后墙、、、、梁梁梁梁、、、、板板板板、、、、门门门门、、、、窗窗窗窗、、、、
底板底板底板底板……;;;;机电设备机电设备机电设备机电设备::::电电电电
机机机机、、、、泵等泵等泵等泵等。。。。
� 活载活载活载活载::::土压力土压力土压力土压力、、、、水压力水压力水压力水压力、、、、
水重水重水重水重、、、、浮托力浮托力浮托力浮托力、、、、渗透压力渗透压力渗透压力渗透压力、、、、
浪压力浪压力浪压力浪压力、、、、风载风载风载风载、、、、雪载雪载雪载雪载、、、、人人人人
群荷载群荷载群荷载群荷载、、、、地震荷载等地震荷载等地震荷载等地震荷载等。。。。
�1.土压力
� 无粘性土:
� 粘性土:
� * * * * 如土的上部有均布荷载作如土的上部有均布荷载作如土的上部有均布荷载作如土的上部有均布荷载作
用用用用,,,,则要考虑附加土压力的则要考虑附加土压力的则要考虑附加土压力的则要考虑附加土压力的
影响影响影响影响,,,,P=P=P=P=qKaqKaqKaqKa。。。。
� * * * * 对粘性回填土对粘性回填土对粘性回填土对粘性回填土,,,,一般不考一般不考一般不考一般不考
虑凝聚力虑凝聚力虑凝聚力虑凝聚力CCCC的影响或对的影响或对的影响或对的影响或对CCCC要折要折要折要折
减减减减((((按按按按20%20%20%20%考虑考虑考虑考虑)。)。)。)。
� * * * * 墙后回填土如有一定地下墙后回填土如有一定地下墙后回填土如有一定地下墙后回填土如有一定地下
水位水位水位水位,,,,则水中部分土压力计则水中部分土压力计则水中部分土压力计则水中部分土压力计
算时取浮容重算时取浮容重算时取浮容重算时取浮容重。。。。
)
2
45(
2
1 22 ϕ
−°=⋅= tgKaKarHP
r
cKaCHKarHP
2
2 22
2
1
+−=
�2.水压力
� P=rh
� ****止水以下直墙上的水压力计算方法止水以下直墙上的水压力计算方法止水以下直墙上的水压力计算方法止水以下直墙上的水压力计算方法。。。。
�3.浮托力
� 浮托力由下游水位产生。
�4.渗透压力
� 由上下游水位差产生。
� 计算方法:直线比例法、阻力系数法、
改进阻力系数法。
� 5.浪压力
� 对进出水池水面比较宽阔的情况进对进出水池水面比较宽阔的情况进对进出水池水面比较宽阔的情况进对进出水池水面比较宽阔的情况进
行浪压力计算行浪压力计算行浪压力计算行浪压力计算,,,,一般情况不考虑该项一般情况不考虑该项一般情况不考虑该项一般情况不考虑该项。。。。
� 根据水位的深浅根据水位的深浅根据水位的深浅根据水位的深浅,,,,浪压力呈以下两种图浪压力呈以下两种图浪压力呈以下两种图浪压力呈以下两种图
形形形形。。。。
� 影响因素影响因素影响因素影响因素::::风速风速风速风速、、、、水深水深水深水深、、、、吹程吹程吹程吹程、、、、水水水水
面形状面形状面形状面形状。。。。
� 计算方法计算方法计算方法计算方法::::《《《《水闸设计
规范
编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载
水闸设计规范水闸设计规范水闸设计规范》》》》推荐推荐推荐推荐。。。。
� 《《《《泵站设计规范泵站设计规范泵站设计规范泵站设计规范》》》》亦推荐以下二个公式亦推荐以下二个公式亦推荐以下二个公式亦推荐以下二个公式::::
� 官厅官厅官厅官厅—鹤地公式鹤地公式鹤地公式鹤地公式;;;;薄田试验站公式薄田试验站公式薄田试验站公式薄田试验站公式。。。。
� 设计水位时设计水位时设计水位时设计水位时,,,,风速宜采用相应时期风速宜采用相应时期风速宜采用相应时期风速宜采用相应时期
多年平均最大风速的多年平均最大风速的多年平均最大风速的多年平均最大风速的1.5 ~2.0倍倍倍倍,,,,最高运最高运最高运最高运
行水位或洪水位时行水位或洪水位时行水位或洪水位时行水位或洪水位时,,,,风速宜采用相应时风速宜采用相应时风速宜采用相应时风速宜采用相应时
期多年平均最大风速期多年平均最大风速期多年平均最大风速期多年平均最大风速。。。。
� 6.风压力
� 作用在泵房表面上的风荷载按下式计算
� P=KⅠ×KⅡ×P0
� 式中:P0——基本风压(kg/m2)
� (查“全国基本风压图”。它是指空旷平坦地面以上10m处30年一遇
10min平均最大风速形成的压力。P0=9.80665v2/16。如P0<25kg/m2,则
按25kg/m2考虑。)
� KⅠ——风压高度变化系数(查表)。
� KⅡ——建筑物风载体形系数。
� 7.地震力
� 地震烈度为地震烈度为地震烈度为地震烈度为7°°°°及及及及7°°°°以上时考虑以上时考虑以上时考虑以上时考虑。。。。
� 地震情况下会产生地震情况下会产生地震情况下会产生地震情况下会产生::::地震惯性力地震惯性力地震惯性力地震惯性力::::水平水平水平水平、、、、垂直垂直垂直垂直。。。。由惯性加速度由惯性加速度由惯性加速度由惯性加速度
引起引起引起引起。。。。地震动水压力地震动水压力地震动水压力地震动水压力、、、、地震动土压力地震动土压力地震动土压力地震动土压力。。。。
� ((((1))))地震惯性力地震惯性力地震惯性力地震惯性力::::
� ((((2))))地震动水压力地震动水压力地震动水压力地震动水压力::::
� ((((3))))地震动土压力地震动土压力地震动土压力地震动土压力::::
� ** ** ** ** 根据根据根据根据《《《《水工建筑物抗震设计规范水工建筑物抗震设计规范水工建筑物抗震设计规范水工建筑物抗震设计规范》》》》
� ①①①①7777°°°°以下不考虑地震力以下不考虑地震力以下不考虑地震力以下不考虑地震力。。。。
� ②②②②3333级以下建筑物不考虑地震力级以下建筑物不考虑地震力级以下建筑物不考虑地震力级以下建筑物不考虑地震力。。。。
� ③③③③地震垂直惯性力按地震垂直惯性力按地震垂直惯性力按地震垂直惯性力按50%50%50%50%考虑考虑考虑考虑。。。。
� ④④④④地震荷载不与最高洪水组合地震荷载不与最高洪水组合地震荷载不与最高洪水组合地震荷载不与最高洪水组合。。。。
iiZHi WaCKP ⋅⋅⋅=
0HfCKP yZHy ⋅⋅⋅⋅= γ
EtgCCKE eZH )1(' ϕ⋅⋅⋅±=
� 四、站身稳定计算
� 1111....失稳形式失稳形式失稳形式失稳形式
� (1)滑动
� 表层滑动表层滑动表层滑动表层滑动——产生沿基底的平面滑动产生沿基底的平面滑动产生沿基底的平面滑动产生沿基底的平面滑动。。。。
� 深层滑动深层滑动深层滑动深层滑动——在垂直在垂直在垂直在垂直、、、、水平荷载作用下水平荷载作用下水平荷载作用下水平荷载作用下,,,,地地地地
基达到整体剪切破坏基达到整体剪切破坏基达到整体剪切破坏基达到整体剪切破坏,,,,形成一个连续的滑动面形成一个连续的滑动面形成一个连续的滑动面形成一个连续的滑动面。。。。
� 深层深层深层深层、、、、表层滑动的判别表层滑动的判别表层滑动的判别表层滑动的判别:
� 临界垂直应力临界垂直应力临界垂直应力临界垂直应力::::
� PCK≥≥≥≥地基应力平均值地基应力平均值地基应力平均值地基应力平均值,,,,只可能发生表层滑动只可能发生表层滑动只可能发生表层滑动只可能发生表层滑动
� PCK<地基应力平均值地基应力平均值地基应力平均值地基应力平均值,,,,只可能发生深层滑动只可能发生深层滑动只可能发生深层滑动只可能发生深层滑动。。。。
)1(2 ϕϕγ tgCtgbAPck ++⋅⋅⋅⋅=
� (2)浮起
� 浮托力过大而致浮托力过大而致浮托力过大而致浮托力过大而致,,,,一般发生在干室型泵房一般发生在干室型泵房一般发生在干室型泵房一般发生在干室型泵房。。。。
� (3)倾覆
� 水平力过大水平力过大水平力过大水平力过大,,,,地基应力不均匀而致地基应力不均匀而致地基应力不均匀而致地基应力不均匀而致;;;;
� 如发生过大的渗透变形如发生过大的渗透变形如发生过大的渗透变形如发生过大的渗透变形,,,,也会导致站房倾也会导致站房倾也会导致站房倾也会导致站房倾
覆覆覆覆。。。。
� 2222....抗滑稳定计算抗滑稳定计算抗滑稳定计算抗滑稳定计算
� (1)齿坎较浅或无齿坎
� f——底板混凝土与土的摩擦系数。
� (2)齿坎较深
][ CC KH
fVK ≥
∑
⋅∑
=
]['' 0 CC KH
ACfV
K ≥
∑
+⋅⋅∑
=
� * ①∑①∑①∑①∑V'中应考虑底板与滑动面间的土重中应考虑底板与滑动面间的土重中应考虑底板与滑动面间的土重中应考虑底板与滑动面间的土重。。。。
� ②②②②对粘土对粘土对粘土对粘土,,,, ,,,,C'=(0.2~0.3)C
� 砂土砂土砂土砂土, ,,,,C'=0
� ** [KC]按按按按《《《《规范规范规范规范》》》》取值取值取值取值,,,,由建筑物等级及荷载类型决定由建筑物等级及荷载类型决定由建筑物等级及荷载类型决定由建筑物等级及荷载类型决定。。。。
� * * * * KKKKCCCC偏小的解决方法偏小的解决方法偏小的解决方法偏小的解决方法
� ①①①①改变泵房尺寸改变泵房尺寸改变泵房尺寸改变泵房尺寸。。。。
� ②②②②上游加设铺盖上游加设铺盖上游加设铺盖上游加设铺盖,,,,设法减小渗透压力设法减小渗透压力设法减小渗透压力设法减小渗透压力。。。。
� ③③③③加钢筋混凝土阻滑板加钢筋混凝土阻滑板加钢筋混凝土阻滑板加钢筋混凝土阻滑板((((未加阻滑板时未加阻滑板时未加阻滑板时未加阻滑板时KKKKCCCC≥≥≥≥1111)。)。)。)。
� ④④④④减小墙后填土高度减小墙后填土高度减小墙后填土高度减小墙后填土高度,,,,降底地下水位降底地下水位降底地下水位降底地下水位。。。。
� ⑤⑤⑤⑤换砂垫层换砂垫层换砂垫层换砂垫层。。。。
ϕ9.00 tgf =
ϕ0.9)~85.0(0 tgf =
土基上沿闸室基底面抗滑稳定安全系数的允许值(GB/T 50265—97)
荷载组合 泵站建筑物级别
1 2 3 4、5
基本组合 1.35 1.30 1.25 1.20
特殊
组合
Ⅰ 1.20 1.15 1.10 1.05
Ⅱ 1.10 1.05 1.05 1.00
*特殊组合Ⅰ:施工情况、检修情况、非常运用情况
*特殊组合Ⅱ:地震情况
� 3333....地基应力计算地基应力计算地基应力计算地基应力计算
�
要求
对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗
:①σmax<[R],σmin>0
� ②
� [η]——不均匀系数允许值。
� (与地基土质的坚实程度及荷载组合类
型相关)
)61(6 2maxmin L
e
BL
G
BL
M
BL
G ±∑=∑±∑=σ
][
min
max η
σ
ση ≤=
不均匀系数允许值(GB/T 50265—97)
地基土质
荷载组合
基本组合 特殊组合
松软 1.5 2.0
中等坚实 2.0 2.5
坚实 2.5 3.0
*对于重要的大型泵站对于重要的大型泵站对于重要的大型泵站对于重要的大型泵站,,,,不均匀系数允许值可按上表列值适当减小不均匀系数允许值可按上表列值适当减小不均匀系数允许值可按上表列值适当减小不均匀系数允许值可按上表列值适当减小。。。。
*对于地基较好对于地基较好对于地基较好对于地基较好,,,,且泵房结构简单的中型泵站且泵房结构简单的中型泵站且泵房结构简单的中型泵站且泵房结构简单的中型泵站,,,,不均匀系数允许值可按上表不均匀系数允许值可按上表不均匀系数允许值可按上表不均匀系数允许值可按上表
列值适当增大列值适当增大列值适当增大列值适当增大,,,,但增加值不应超过但增加值不应超过但增加值不应超过但增加值不应超过0.5。。。。
*对于地震情况对于地震情况对于地震情况对于地震情况,,,,不均匀系数允许值可按表中特殊组合栏所列值适当增大不均匀系数允许值可按表中特殊组合栏所列值适当增大不均匀系数允许值可按表中特殊组合栏所列值适当增大不均匀系数允许值可按表中特殊组合栏所列值适当增大。。。。
� 4444....抗浮稳定计算抗浮稳定计算抗浮稳定计算抗浮稳定计算
� *1.05为特殊荷载组合;1.1为基本荷载组合。
� * [Kf]只考虑荷载组合,不考虑泵站级别。
� 计算情况计算情况计算情况计算情况::::对干室型泵房、泵房刚建好,未进
行机组安装,四周未填土,出现最高水位。
� 5555....抗倾稳定计算抗倾稳定计算抗倾稳定计算抗倾稳定计算
1.1~05.1][ =>
∑
∑
= ff KV
GK
4.1~2.1][
0
=≥= q
y
q KM
M
K
� 五、泵房地基的渗透变形
� 渗透破坏是水利工程失事的主要原因之渗透破坏是水利工程失事的主要原因之渗透破坏是水利工程失事的主要原因之渗透破坏是水利工程失事的主要原因之
一一一一,,,,渗透变形主要有二种形式渗透变形主要有二种形式渗透变形主要有二种形式渗透变形主要有二种形式::::流土流土流土流土、、、、管涌管涌管涌管涌。。。。
� 渗透变形的渗透变形的渗透变形的渗透变形的主要原因主要原因主要原因主要原因——渗流出逸点处的渗流出逸点处的渗流出逸点处的渗流出逸点处的
渗透坡降渗透坡降渗透坡降渗透坡降i过大过大过大过大。。。。
� 防止渗透变形的
措施
《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施
防止渗透变形的措施防止渗透变形的措施防止渗透变形的措施::::
� ①①①①设计好的地下轮廓线设计好的地下轮廓线设计好的地下轮廓线设计好的地下轮廓线;;;;
� ②②②②做好防渗和排水设施做好防渗和排水设施做好防渗和排水设施做好防渗和排水设施;;;;
� ③③③③在可能的情况下在可能的情况下在可能的情况下在可能的情况下,,,,减小减小减小减小ΔΔΔΔH((((如设如设如设如设
计成堤后式计成堤后式计成堤后式计成堤后式)。)。)。)。
� 六、地下轮廓线设计
� 1111....渗径长度的确定渗径长度的确定渗径长度的确定渗径长度的确定
� 勃莱法勃莱法勃莱法勃莱法::::Lmin≥≥≥≥C·ΔΔΔΔHmax
� 莱因法莱因法莱因法莱因法::::
� 2222....增加渗径的方法增加渗径的方法增加渗径的方法增加渗径的方法
� ①①①①上游设防渗铺盖上游设防渗铺盖上游设防渗铺盖上游设防渗铺盖,,,,并在连接处做好止水并在连接处做好止水并在连接处做好止水并在连接处做好止水;;;;
� ②②②②加深齿墙加深齿墙加深齿墙加深齿墙((((0.5~2m););););
� ③③③③加防渗板桩加防渗板桩加防渗板桩加防渗板桩。。。。
� 3333....排水排水排水排水
� 在下游设冒水孔在下游设冒水孔在下游设冒水孔在下游设冒水孔
� 孔径孔径孔径孔径::::φφφφ50~φφφφ100mm
� 间隔间隔间隔间隔::::1 m左右左右左右左右
� 设反滤层设反滤层设反滤层设反滤层
max1min 3
1 HCLLL ∆≥+= 水平垂直
�第五节 站房主要构件及计算
� 一、挡土墙
� 二、屋架
� 三、吊车梁
� 四、排架
� 1.水泵梁
� 水泵梁的型式与泵的大小有关
� ①①①①型式型式型式型式
� 大型水泵采用其它的支承型式如大型水泵采用其它的支承型式如大型水泵采用其它的支承型式如大型水泵采用其它的支承型式如::::
� 支墩支墩支墩支墩:(:(:(:(江都一站江都一站江都一站江都一站、、、、二站二站二站二站))))
� 吊支在砼弯管或泵井上吊支在砼弯管或泵井上吊支在砼弯管或泵井上吊支在砼弯管或泵井上:(:(:(:(江都三站等江都三站等江都三站等江都三站等)。)。)。)。
中
墩
中
墩
次梁
主梁
� ②②②②荷载荷载荷载荷载::::
� a....梁的自重梁的自重梁的自重梁的自重——垂直均布静荷载垂直均布静荷载垂直均布静荷载垂直均布静荷载q。。。。
� b....泵体重泵体重泵体重泵体重——喇叭口喇叭口喇叭口喇叭口、、、、导叶体导叶体导叶体导叶体、、、、弯管等弯管等弯管等弯管等P1。。。。
� c....出水弯管至后墙之间的水重出水弯管至后墙之间的水重出水弯管至后墙之间的水重出水弯管至后墙之间的水重、、、、管重管重管重管重P2。。。。
� 其中其中其中其中b、、、、c——P1、、、、P2传给水泵梁传给水泵梁传给水泵梁传给水泵梁,,,,认为是集中荷载认为是集中荷载认为是集中荷载认为是集中荷载,,,,
各梁承担各梁承担各梁承担各梁承担1/2,,,,即即即即::::
2
)( 21 PPP +=
� d....正常运行正常运行正常运行正常运行、、、、事故停机产生的水平冲事故停机产生的水平冲事故停机产生的水平冲事故停机产生的水平冲
击力击力击力击力、、、、垂直冲击力垂直冲击力垂直冲击力垂直冲击力。。。。
� 通常只计算事故停机或拍门失效时产生通常只计算事故停机或拍门失效时产生通常只计算事故停机或拍门失效时产生通常只计算事故停机或拍门失效时产生
的水平冲击力的水平冲击力的水平冲击力的水平冲击力。。。。
� 动量方程动量方程动量方程动量方程:::: ,,,,
� Q——倒转流量倒转流量倒转流量倒转流量,,,,取取取取((((1.2~1.6))))Q设设设设
� 作用在弯管的力作用在弯管的力作用在弯管的力作用在弯管的力Rx=Fx,,,,Rx——作用作用作用作用
在泵上的水平力在泵上的水平力在泵上的水平力在泵上的水平力。。。。
� Rx要作用在两根梁上要作用在两根梁上要作用在两根梁上要作用在两根梁上,,,,而且还要考虑而且还要考虑而且还要考虑而且还要考虑
一动力系数一动力系数一动力系数一动力系数K=1.2~1.8
� 故每根梁上所受到的水力冲击为故每根梁上所受到的水力冲击为故每根梁上所受到的水力冲击为故每根梁上所受到的水力冲击为::::
xx VQF ∆=∑ ρ
αρα coscos 111 ⋅⋅⋅=⋅⋅− VQApFx
αρα coscos 111 ⋅⋅⋅+⋅⋅= VQApFx
2
xKR
� ③计算简图
� a.墩墙式
� b.排架式
� 2.电机支承结构
� ①①①①支承形式支承形式支承形式支承形式
� aaaa....梁式支承梁式支承梁式支承梁式支承
� 采用井字梁采用井字梁采用井字梁采用井字梁,,,,主梁机跨在隔墩上主梁机跨在隔墩上主梁机跨在隔墩上主梁机跨在隔墩上,,,,
结构简单结构简单结构简单结构简单,,,,施工方便施工方便施工方便施工方便。。。。大部分大部分大部分大部分800kW以以以以
下的机组采用这种型式下的机组采用这种型式下的机组采用这种型式下的机组采用这种型式。。。。
� bbbb....构架式支承构架式支承构架式支承构架式支承
� 组成组成组成组成::::
� 圈梁圈梁圈梁圈梁:(:(:(:(属构架上部结构属构架上部结构属构架上部结构属构架上部结构))))L形断面形断面形断面形断面
� 立柱立柱立柱立柱::::支承在泵井上支承在泵井上支承在泵井上支承在泵井上
� 这种结构常结合水泵井采用这种结构常结合水泵井采用这种结构常结合水泵井采用这种结构常结合水泵井采用。。。。
� 优点优点优点优点::::整体刚度好整体刚度好整体刚度好整体刚度好、、、、联轴层空间大联轴层空间大联轴层空间大联轴层空间大、、、、检检检检
修方便修方便修方便修方便。。。。
� 适用适用适用适用::::适用于适用于适用于适用于1600kW以上的机组以上的机组以上的机组以上的机组。。。。
(A)
电动机
轴
柱
圈
梁
流道
面图a)平
电动机圈梁
通风孔
环
形
走
道
b)剖面图
(B)
面图a)平 面图b)剖
� cccc....纵梁牛腿式纵梁牛腿式纵梁牛腿式纵梁牛腿式
� 优点优点优点优点::::使水泵层使水泵层使水泵层使水泵层、、、、检修层布置宽敞检修层布置宽敞检修层布置宽敞检修层布置宽敞,,,,便于操作及拆装检修便于操作及拆装检修便于操作及拆装检修便于操作及拆装检修。。。。
� 适用适用适用适用::::1600 kW以下机组以下机组以下机组以下机组。。。。
� dddd....园筒式支承园筒式支承园筒式支承园筒式支承
� 由上下直径相同的园筒构成电机支座由上下直径相同的园筒构成电机支座由上下直径相同的园筒构成电机支座由上下直径相同的园筒构成电机支座。。。。
� 优点优点优点优点::::刚度大刚度大刚度大刚度大、、、、抗扭抗扭抗扭抗扭、、、、抗振性好抗振性好抗振性好抗振性好。。。。
� 缺点缺点缺点缺点::::使检修层空间减小使检修层空间减小使检修层空间减小使检修层空间减小,,,,检修不便检修不便检修不便检修不便。。。。
� 仅用于仅用于仅用于仅用于7000kW立式机组立式机组立式机组立式机组,,,,与蜗壳与蜗壳与蜗壳与蜗壳、、、、出水室相结合出水室相结合出水室相结合出水室相结合。。。。
站墩
a)平面图
牛腿
纵梁
面图b)剖
� eeee....块状支承块状支承块状支承块状支承
� 适用于卧式机组适用于卧式机组适用于卧式机组适用于卧式机组,,,,一般为大体积混一般为大体积混一般为大体积混一般为大体积混
凝土凝土凝土凝土。。。。只要满足强度和稳定性即可只要满足强度和稳定性即可只要满足强度和稳定性即可只要满足强度和稳定性即可。。。。
� ②荷载
� a.垂直静荷载P1。机座自重、电机层部分楼板传来
的重量,电机定子、上机架、下机架等。
� b.活荷载。轴向水压力:
� c.水平推力(切向力)
� 正常扭矩: M正=9.552Ncos/n
� 短路扭矩: M短=9.552N/nχsk
� χsk——电机暂态阻抗0.18~0.33
� 扭矩产生的左向水平推力(切向力)要分配到各个螺
栓上。
� (一般M短>M正,所以MK=M短)
� α——系数,19.61。
max
22 )(
4
HdDgKP −⋅= ρpi水
mD
M
P
m
K
K
α
=
� d....水平离心力水平离心力水平离心力水平离心力((((径向径向径向径向))))
� 由于相组转动部分会产生偏心由于相组转动部分会产生偏心由于相组转动部分会产生偏心由于相组转动部分会产生偏心,,,,故旋转故旋转故旋转故旋转
时有一定水平离心力时有一定水平离心力时有一定水平离心力时有一定水平离心力。。。。
� W——转动部分重量转动部分重量转动部分重量转动部分重量;;;;ωωωω——角速度角速度角速度角速度。。。。
� *注意注意注意注意::::除了水推力外除了水推力外除了水推力外除了水推力外,,,,均要乘以动力系数均要乘以动力系数均要乘以动力系数均要乘以动力系数。。。。
K=1.3~2.0((((有的文献取有的文献取有的文献取有的文献取1.3~1.5))))
2ωe
g
WF =
�③③③③动力计算动力计算动力计算动力计算::::不能发生共振不能发生共振不能发生共振不能发生共振((((振动频率计振动频率计振动频率计振动频率计
算算算算););););振幅验算振幅验算振幅验算振幅验算;;;;动力系数验算动力系数验算动力系数验算动力系数验算。。。。
� 《《《《规范规范规范规范》》》》要求要求要求要求::::
� 水平振幅水平振幅水平振幅水平振幅fh≤≤≤≤0.20mm;;;;
� 垂直振幅垂直振幅垂直振幅垂直振幅fv≤≤≤≤0.15mm。。。。
� 动力系数验算结果为动力系数验算结果为动力系数验算结果为动力系数验算结果为1.3~1.5。。。。
�④④④④结构计算结构计算结构计算结构计算
� 抗弯抗弯抗弯抗弯、、、、抗扭抗扭抗扭抗扭、、、、裂缝验算裂缝验算裂缝验算裂缝验算。。。。
�⑤⑤⑤⑤结构计算结构计算结构计算结构计算
� 抗弯抗弯抗弯抗弯、、、、抗扭抗扭抗扭抗扭、、、、裂缝验算裂缝验算裂缝验算裂缝验算。
%20≥−自振频率
自振频率强迫振动频率
� 六、出水流道
� 1111....虹吸式出水流道虹吸式出水流道虹吸式出水流道虹吸式出水流道
� 管墩整体式管墩整体式管墩整体式管墩整体式::::只作横断面结构计算只作横断面结构计算只作横断面结构计算只作横断面结构计算。。。。
� 分段式分段式分段式分段式::::横断面结构计算横断面结构计算横断面结构计算横断面结构计算,,,,纵向静力计算纵向静力计算纵向静力计算纵向静力计算。。。。
� ①①①①荷载荷载荷载荷载
� a....结构自重结构自重结构自重结构自重;;;;
� b....内水压力内水压力内水压力内水压力;;;;
� c....负压负压负压负压;;;;
� d....驼峰断面的动水压力驼峰断面的动水压力驼峰断面的动水压力驼峰断面的动水压力:::: ((((根据正根据正根据正根据正、、、、负来定负来定负来定负来定))))
� e....外水压力外水压力外水压力外水压力((((低于泵站出口水位或地下水位才有低于泵站出口水位或地下水位才有低于泵站出口水位或地下水位才有低于泵站出口水位或地下水位才有))));;;;
� f....侧土压力侧土压力侧土压力侧土压力;;;;
� g....温度应力温度应力温度应力温度应力,,,,简化计算时简化计算时简化计算时简化计算时,,,,可假定内外壁温差为一常数可假定内外壁温差为一常数可假定内外壁温差为一常数可假定内外壁温差为一常数,,,,
ΔΔΔΔt=5~10℃℃℃℃
� ②②②②计算方法计算方法计算方法计算方法::::按平面框架处理按平面框架处理按平面框架处理按平面框架处理。。。。
2
0
0
2
0 )1(
2 yr
r
g
u
g
P
+
−=
ρ
� 2222....蜗壳式出水流道蜗壳式出水流道蜗壳式出水流道蜗壳式出水流道
� 蜗壳式出水流道在出水管道结构上与虹吸蜗壳式出水流道在出水管道结构上与虹吸蜗壳式出水流道在出水管道结构上与虹吸蜗壳式出水流道在出水管道结构上与虹吸、、、、
直管流道类似直管流道类似直管流道类似直管流道类似,,,,但其出水室与它们不同但其出水室与它们不同但其出水室与它们不同但其出水室与它们不同。。。。由由由由
边墙边墙边墙边墙、、、、顶板顶板顶板顶板、、、、底板底板底板底板、、、、小中墩组成小中墩组成小中墩组成小中墩组成,,,,是一种几是一种几是一种几是一种几
何形状复杂的块状结构何形状复杂的块状结构何形状复杂的块状结构何形状复杂的块状结构。。。。
� 用用用用刚架法计算内力刚架法计算内力刚架法计算内力刚架法计算内力。。。。
� 配筋配筋配筋配筋::::
� 顶板顶板顶板顶板::::按偏心受拉按偏心受拉按偏心受拉按偏心受拉((((弯弯弯弯))))构件配筋构件配筋构件配筋构件配筋,,,,受受受受
力筋为径向力筋为径向力筋为径向力筋为径向。。。。
� 边墙边墙边墙边墙::::按偏心受拉按偏心受拉按偏心受拉按偏心受拉((((压压压压))))构件配筋构件配筋构件配筋构件配筋,,,,受受受受
力筋为竖向力筋为竖向力筋为竖向力筋为竖向。。。。
� 参考参考参考参考《《《《大型电力排灌站大型电力排灌站大型电力排灌站大型电力排灌站》。》。》。》。
�七、底板
� 1111....干室型泵房底板干室型泵房底板干室型泵房底板干室型泵房底板
� 结构简单结构简单结构简单结构简单,,,,中小型工程按倒置梁法中小型工程按倒置梁法中小型工程按倒置梁法中小型工程按倒置梁法。。。。
大型工程按弹性地基梁法大型工程按弹性地基梁法大型工程按弹性地基梁法大型工程按弹性地基梁法。。。。
2....块基型泵房底板块基型泵房底板块基型泵房底板块基型泵房底板
按顺水流方向分按顺水流方向分按顺水流方向分按顺水流方向分::::进水流道底板进水流道底板进水流道底板进水流道底板、、、、排水廊道底板排水廊道底板排水廊道底板排水廊道底板。。。。
按垂直水流方向分按垂直水流方向分按垂直水流方向分按垂直水流方向分::::中跨中跨中跨中跨((((缝墩与缝墩之间缝墩与缝墩之间缝墩与缝墩之间缝墩与缝墩之间););););边跨边跨边跨边跨
((((缝墩与岸墩之间缝墩与岸墩之间缝墩与岸墩之间缝墩与岸墩之间)。)。)。)。
①①①①进水流道底板进水流道底板进水流道底板进水流道底板
②②②②排水廊道底板排水廊道底板排水廊道底板排水廊道底板
3....抗裂验算抗裂验算抗裂验算抗裂验算
Df≤≤≤≤[Df]
� 参考文献参考文献参考文献参考文献::::
� 1.泵站设计规范.GB/T 50265-97
� 2.水闸设计规范.SL265-2001
� 3.水工混凝土结构设计规范. SL/T 191-96
� 4.水工建筑物抗震设计规范.SL203-97
� 5.抽水站.上海科技出版社.1986.2
� 6.大型电力排灌站.水利电力出版社
� 7.江都抽水站(第一版、第三版).水利电力出版社
� 8.水泵及水泵站.科技文献出版社,2003.4
� 9.泵站工程设计规范[日].水利电力出版社,1990.8(黄林泉
等译)
� 10.泵站设计与抽水装置试验[苏].水利电力出版社,1990.2
(窦以松等译)