中小水电站主厂房承重结构的两种不同形式的比

【关键词】电站厂房设计结构布置计算比较
　　水电十四局科研设计院孔伟
　　[摘要]中小型水电站的地面发电主厂房结构一般均采用钢筋混凝土刚架结构或钢筋混凝土排架结构，本文通过我院所设计的两个小电站厂房的设计计算结果进行比较，并就此浅谈自己的一些认识。
　　[关键词]电站厂房设计结构布置
　　一、    概述
　　湾塘、倮姑电站是引水式电站，卧式机组，装机分别为2x6.3MW及2x6.5MW,主厂房宽分别为：14.50米及15.00米。主厂房的结构布置形式为钢筋混凝土排架结构，并与刚架结构计算比较。湾塘电站、倮姑电站是位于云南省红河州屏边县境内的南溪河流域的两个梯级径流引水式电站。
　　湾塘电站建于南溪河中游偏上游的河段上，选择的坝址距河源约68KM，在四岔河入汇口下游约4.5KM处，装机2×6300KW。厂区主、副厂房长×宽=51.67×14.5m，建筑在中厚状的砾状灰岩地基上，基岩裂隙不发育，完整性好，强度高。
　　倮姑电站位于云南省红河州屏边县新华乡境内，昆河铁路倮姑车站附近，修建在南溪河中游河段上。厂房位于块状，中厚状砾状灰岩上。裂隙不发育，因此深度浅，完整性好。
　　湾塘电站位于云南省红河州屏边县湾塘乡境内，昆河铁路湾塘车站附近。厂房位于基岩风化的为中厚层板岩。
　　湾塘电站厂房内设一台20/5吨手动双梁、双钩桥式吊车，厂房跨度为（柱外边距）为14.50米，高10.55米。倮姑电站厂房内设一台20/5吨手动双梁、双钩桥式吊车，厂房跨度为（柱外边距）为15.00米，高10.85米。
　　二、    结构设计
　　1、湾塘电站厂房内设一台20/5吨手动双梁、双钩桥式吊车，厂房跨度为（柱外边距）为14.50米，高10.55米，柱距为7米。
　　所在地区基本地震烈度为6度，设计地震烈度为7度。厂房基础全部坐落于中等风化的基岩上。结构形式拟采用现浇钢筋混凝土排架结构，并以现浇钢筋混凝土刚架结构作为计算比较。
　　所承受的荷载为：
　　主厂房屋面梁板结构的自重、屋面防水层、板面及板底的抹灰层荷载，屋面上人的检修活荷载。
　　牛腿位置处所受荷载有：行车梁自重、行车起吊额定起重量时移动活荷载。
　　所受水平力为：
　　按7度抗震设防烈度计算的水平地震力，按0.3kn/m2计算的水平风荷载，行车起吊额定起重量横向移动时对结构的水平力。
　　由于屋面主梁跨度为14.50米，对普通钢筋混凝土结构来说略显偏大，但荷载略偏小，只承担屋面自重及很小的上人检修荷载，故采用现浇钢筋混凝土排架结构，或现浇钢筋混凝土刚架结构都可行，结构计算结果如下。
　　
　　A、    用排架结构
　　
　　计算简图如下：
　　　内力包络图如下：
　　按内力包络图计算，配筋图如下：
　　 实际配筋计算，因屋面主梁为简支梁，为使结构符合正常使用要求，主梁跨中下部受拉钢筋配筋率较大，在此状态下，验算该结构的变形及裂缝宽度：验算最大裂缝宽度为0.26毫米，小于规范允许最大宽度（0.3毫米），屋面主梁最大挠度为45.2毫米，大于允许挠度L/400=34.25毫米（L为屋面主梁跨度），采用施工中模板预先起拱的方法可满足要求，起拱值为45毫米。调整屋面主梁的配筋后，配筋图如下：
　　
　　 　B、    用刚架结构
　　计算简图同上。
　　内力包络图如下：
　　
　　
　　按内力包络图计算，配筋图如下： 

　　实际配筋计算，因主梁为刚接，跨中配筋相对较小，但梁端部负弯矩及上柱所受负弯矩较大，为使结构符合正常使用要求，梁端部及上柱所配钢筋较大，在此状态下，验算该结构的变形及裂缝宽度：验算最大裂缝宽度为0.22毫米，小于规范允许最大宽度（0.3毫米），屋面主梁最大挠度为38.9毫米，大于允许挠度L/400=34.25毫米（L为屋面主梁跨