水闸工作桥课程设计2..docx

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1、水工钢筋混凝土课程设计整体效果图学院班级：姓名学号：指导老师：时间：2011年7月水闸工作桥课程设计第一部:拟定工作桥尺寸 一、工作桥纵向布置自重：Ik 12k 2g =h =0.125=2.5kN/mg=h 0,2255kN/myy X = X =对根部产生的弯矩：221k 2k Ik Ml=0.5g +(g -g /6G G 11 yy22M 1=0.5 1.05 2.50.5+L05(5-2.50.5/6=0.9843KN mX X X X x 栏杆重：lk P =L5kN/m产生的弯矩：3K M2= 1.05 1.50.50.7875G P 1 KNmy=x x=-人群荷载:q= 1.

2、240.5 2.4kN/m x x =产生的弯矩：2201 2.40.530.322M ql KN m x =总弯矩：(M=M 1 +M2+M3=1 (0.9843+0.7875+0.3=2.072kN m e x 从以上两种状态可知，安装工况下的弯矩更大，取大值进行计算b.配筋计算只计算正截面，采用HPB235钢筋，查2210/y f N mm =受力筋：d302da c mm 二+=估计钢筋直径为=1 Omm,020030170h h a mm =-=-=6220 1.2 4.11100.028711.9500170s c KM f bh ax x =x x,10.02930.850.46

3、8b 殳=-=2011.95000.0293170141210c s y f b h A mm f&x x x=又因为，规定中说，悬臂板的受力钢筋每米不少于5(p8 (252mm2.则悬臂板的配筋就取(p8200 HPB235钢筋的来布置。分布钢筋按要求取，直径不小于6mm，间距不大于300.这里我们取(p6200来布 置。悬臂板配筋如图所示：分布钢筋6贬00二.横梁配筋设计横梁与纵梁浇筑在一起,计算弯矩时按简支结构计算，横梁计算跨径:O15OO3OO18OO1 mm =+=I .1 1.0515001575nllmm=计算跨径按1575计1、荷载计算横梁自重50025025 1.05 3.2

4、8/g kN m =x x x二机敦自重:225025025 1.05 1.64/g kN m 二 x x x 二地螺栓传来的设计力：II .1 1.156.1261.73/Q kNm=x = 41.1 1.176.1383.74/Q kN m =x =2、计算简图及内力计算为简化计算，使螺栓正好安装在横梁与纵梁相交处。则启闭门对横梁不产生弯 矩。考虑到启闭门中心与横梁中心不重合，我们对计算弯矩取k=L2的放大系数。横梁实际为半固定状态，精确计算应采用有限单元法。工程简化:先按简支梁计 算，得跨中弯矩M 0,实际梁的支座负弯矩=0.7 M 0，跨中正弯矩=0.5 M 0。2012011.05(

5、 1.68M g g 1 KN m =x x +=支座弯矩较大，取0.7M0进行计算,最终上下截面配置相同钢筋00.7 1.2 1.35M kNm x=35(,d 402dc mm a c mm =+=二类环境估计钢筋直径为二10mm,050040460h h a mm 6220 1.2 1.35100.0025611.9250460s c KM f bh ax x =x x,10.002570.850.468b =-=2011.92500.0025746016.74210c s y f b h A mm f x x=Omin 16.74/0.015%0.25%250460s Abh pp=x

6、取min p的钢筋进行配置，2min 0288s A bh mm p=查附录3表1,受力钢筋取2（pl4 （2308s A mm =按规定取直径为6mm，间距200的双肢箍筋横梁上下缘布置相同的钢筋。配筋图如图所示:2苴14 （受力钢筋）551OC96200 （分布钢筋）图6：横梁配筋图三.纵梁配筋计算取受力大的一根计算，另一根配筋相同。1 .荷载计算a恒载：均布荷载g：纵梁自重标准值:1250.30.86/k g kN m = x x =一边栏杆重标准值：2 1.5k g kN m = 一半面板重标准值：63100200(807505002510 3.375/2k g kN m -+=x+x

7、 x x=均布荷载设计值：1.05(6 1.5 3.37511.42/k g g kN m y=x +=集中荷载G半横梁自重:9121005002502510 3.282kGkN -=x x x x =一半机墩重：9221005002502510 3.282kGkN -=xxxx= 1.05(3.28 3.28 6.9G KGGkN y=x+=b.可变荷载分布荷载q,人群荷载(一半桥面：3.14 6.2/2k q kN m =x= 1.2 6.27.44/G k q q kN m y=x =集中荷载P：直接作用于纵梁上的启门力通过横梁传递的启门力，求出横梁的反力，作用于在 纵梁上。由于启门力的

8、标准值为320kN,简化计算，将其平均分配在四个地螺栓上，每 个螺栓说承担的力为GK=80kN.横梁传给纵梁的集中力设计值：L180 6.994.9G kN = x +=2 .内力计算计算跨径:0700050075001 mm =+=0 1.05 1.0570007350n 11mm =x =计算跨径按7350计,纵梁受力如图所示。其弯矩最大值在跨中:弯矩设计值为:20210.75 1.8581(11.427.447.3594.9 2.68374.1M gl G G KN m =+x + x=x+x + x=-考虑次梁并不是对称的T型梁,在最大 弯矩值下考虑1.1的放大系数。M=374.1x

9、1.1=411.5KNm-.纵向钢筋配置HPB400的钢筋，查表2360/y f N mm 二估计配置双层钢筋,70a mm=0730h h a mm =-=确定翼缘计算宽度I150(f h mm =平均If0/l50/7300.2050.If h h mm =是独立 T 型梁 t025003f 1 b mm =,122100ffbbhmm =+二上述宽度均大于翼缘的实有宽度（800mm，取，800fb mm =1.2411.5493.8KM kN m = x=0150(11.9800150(730935.3422fcffhfbhh kN m -=x x x -=- n,0(2f c f f

10、h KM f b h h -属于第一类T型梁6720493.8100.973411.9800730s c f KM f b h ax =x x,10.1030.850.468b 殳=-二二2011.98000.1037301981360c s y f b h A mm f x x=预计配置6(p22(22281sA mm =的HPB400的受力钢筋。横向全梁拉通布置。三、抗剪计算1、支座边缘剪力设计值：01221(11.427.447.3594.922259.1 IV glGKNm=+x=x+x+x=2、截面尺寸验算2730200530w h mm =-=2730 2.43 4.0300w h

11、 mm b =X截面尺寸满足抗剪要求3、抗剪腹筋计算箍筋采用HPB335钢筋00.70.7 1.27300730194.7=31 lc tVfbh kN KV kN xx= 应由计算确定腹筋sv 00A KV - 0.7311194.7=0.425s 1.25 1.25300730t y f bh kN f h -=x x 选用双肢箍筋，直径(p8(2sv A 101mm =21012480.425s mm =，取max s=200250s mm =满足最小配筋率要求，最后选配双肢(p8200 HPB335 箍筋。考虑到箍筋的绑扎固定,我们在纵梁上缘配置两根架立钢筋，直径按规范取的 (pl2的

12、HPB235钢筋，纵梁高大于450,在中部布置两根腰筋，直径取12o整个纵梁配 筋图如图所示四、裂缝开展宽度验算查附录5表1, w lim 0.3mmwmax sk Es ( 3 0 c 0 .0 7 d te ,纵梁为受弯构件，查 2.1主梁标准值在跨中产生的 弯矩值为 12 Mk gklO Gk 0.7 5 Gk 1 .8 5 81 8340 KN m (61 .5 3 .3 7 5 6 .27 .3 5 ( 8 0 23 .2 82.6 2 sk M K 0 .8 7 hO ASIs工作桥长度:为便于安装，工桥桥长度=两闸墩中心线距离-2030mm=7000+500+500-20 =79

13、80mm但计算时工作桥长度仍用8000 mm计算。2、横梁位置:为简化计算，我们将地螺栓安装在横梁与纵梁相交处，不考虑其偏移。横梁 尺寸初步拟定为，高：500;宽:250.横梁上面的机敦取高:250;宽:250.3、活动铺板：为减轻吊装重量，面板做成活动铺板，简支在纵梁上。活动铺板选用的，宽850;长 度:1500+2*80=1660;高度:80。中间共四块面板。桥两边再一边一块板。总的横向布置图及个尺寸如图所示：图1：工作桥桥面俯视图34010 6 0.8773022 8 1234.7N/mm2d22 mm te ASAte 5 AS 2ab 2281 2 70 300 0 .0 5 4 3

14、 E s 210wmax sk Es ( 3 0 c 0 .0 7 d te 2.1 2 3 4.72 105 (30 3 5 0.0 7 22 0 .0 5 4 30 .2 3 w m a x w lim 0 .3 m m ,裂缝宽度满足要求五、挠度验算查本教程附录5表3,该构件的挠度限值为10/40073 50/m004m 1 8.3 7 5跨中标准值计算得到的弯矩Mk 340KN m AS b h02281 300 730 0.0 1 0 4 2 E ESEC 210 5 4 2.81 0 7.1 4hf 1 50 0.2 hO 146,贝 IJ 取 hf 146mm f (bfbhf

15、(800 300146 3007300 .3 3 3 b hO f =0 B s ( 0 .0 2 5 0 .2 8 E (10.5 5 f0.1 2 fEcbhO3 ( 0 .0 2 5 0 .2 87.1 40 .0 1 0 41 + 0 .5 50.3 33 ) .801 0300730( 2431 .7 71 0 14Nmm 2 B0,65Bs0.6 51 .7 71 Of 5 48 MK10B 2 1411 .51 062 13548340107350 1 1 .51 0 131 6 .6 m m f 10/4007350/4001 8 .3 7 5 m m，则构件挠度满足要求。二、

16、工作桥横向布置1、纵梁尺寸:高度：800;宽度:300。2、悬臂板:高度:端部取100,根部取200;宽度:500尺寸如图所示：图2：纵向尺寸布置图三、刚架布置（在此不计算1、刚架高度计算用的高度：H=31.4-24.0-h实际高度：H+H1,其中:H1为柱插入杯口的高度。H1需满足:a.大体为1.20.8倍柱长边尺寸；b.大于 0.05Ho图3:钢桁架布置第二部:配筋一、面板配筋设计1、活动铺板1安装检修工况:a荷载计算板自重0080.8525 1.7/k gKNm=xx =1.05 1.71.785/GkggKNmy=x=一个绳鼓重:6.54k G KN 二,6.54 1.05 6.867

17、G k G G KN 尸=X=桥面活载不考虑b计算简图和内力计算01500801580n Hamm =+=+= 01500801580n 11 h mm =+=+= 0 1.1 1.115001650n 11 mm =x =因此计算跨度取1580mmI J I I l绳鼓放在板中间c.跨中弯矩:220011 6.867 1.581.785 1.58 3.268484p 1 M gl KN m xx=+=xx+=*2正常使用工况，持久状况a.荷载:板自重。.08。,8525 1.7/k gKNm=xx =1.05 1.71.785/G k g g KN m y=x =人群荷载 1.240.85

18、4.08/G k q q b KN m y=x x =b.跨中弯矩：(2011 1.838M g q 1 KN m =x +=从以上两种状态可知，安装工况下的弯矩更大，取大值进行计算3配筋计算:查表得25(,d 302dc mm a c mm=二+=二类环境估计钢筋直径为二10mm,050h h a mm =-=由书2-7查k=L2,采用C25混凝土，查表211.9/c fNmm=，面板用HPB335的钢 筋，查表 2300/y fNmm 二800b mm =,6220 1.2 3.26100.15511.985050s c KM f bh ax x =x x,10.1690.850.468b

19、 g=-=x查附录3表1,选用6(p8(2302mm s A =在受力钢筋内侧布置与受力钢筋垂直的分布钢筋，按要求取(p6250o配筋图如图所示：1660图4：活动面板配筋图2、悬臂板绳鼓16601660LDCO取1m板宽计算，由根部最大弯矩计算板的钢筋用量。取1m板宽计算，由根部最大弯矩计算板的钢筋用量。1安装与检修工况a.荷载与弯矩计算自重:Ik 12k 2g =h =0.125=2.5k N /m g =h 0.2255kN/myy X = X =(人群荷载不计对根部产生的弯矩：221k 2k Ik Ml=0.5g +(g -g /6G G 11 yy22M 1=0.5 1.05 2.5

20、0.5+1.05(5-2.50.5/6=0.9843KN mX X X X x 栏杆重：lk P =1.5kN/m对根部产生的弯矩：3K M2= 1.05 1.50.50.7875G P 1 KN m 尸x x =绳鼓重:P ,将集中力放置离纵梁最远处。取C为绳鼓集中力P到悬壁根部的距离c=500-350/2=325,a=350为绳鼓的着地面积，则P对根部的弯矩为 Pc=6.540.325 2.1255x =，由宽度为b =a +2c的板带承受，绳鼓为可控可变荷载,分项系 数取1.1则对根部产生的弯矩：1.1 6.540.325M3=Pc/(a+2c=2.3380.3520.325G KN m yx x = +x总弯矩：M=Ml+M2+M3=0.9843+0.7875+2.338=4.llkN m -2正常使用工况，持久状况a.荷载与弯矩计算