1、水闸工作桥课程设计2讲课讲稿水闸工作桥课程设计2.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1、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 =7980mm 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8
2、50;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: 二、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: 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0.05H。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:0.080.8525 1.7/k g KN m =
3、1.05 1.71.785/G k g g KN m = 一个绳鼓重: 6.54k G KN =, 6.54 1.05 6.867G k G G KN = 桥面活载不考虑 b 计算简图和内力计算01500801580n l l a mm =+=+= 01500801580n l l h mm =+=+= 0 1.1 1.115001650n l l mm =因此计算跨度取1580mm c.跨中弯矩:220011 6.867 1.581.785 1.58 3.268484p l M gl KN m =+=+=2正常使用工况,持久状况a.荷载:板自重 0.080.8525 1.7/k g KN m
4、 =1.05 1.71.785/G k g g KN m =人群荷载 1.240.85 4.08/G k q q b KN m =b.跨中弯矩:(2011 1.838M g q l KN m =+=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=+=二类环境估计钢筋直径为=10mm,050h h a mm =-=由书2-7查k=1.2,采用C25混凝土,查表211.9/c f N mm =,面板用HPB335的钢筋,查表2300/y f N mm =800b mm =,6220 1.2 3.26100.15511.98505
5、0s c KM f bh =,10.1690.850.468b =-=查附录3表1,选用68(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6250。 配筋图如图所示: 2、悬臂板绳鼓 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: 1k 12k 2g =h =0.125=2.5k N /m g =h 0.2255k N /m=(人群荷载不计 对根部产生的弯矩:221k 2k 1k M1=0.5g +(g -g /6G G l l 22M1=0.5 1.05 2.50.5+1.05(5-2.50.5/6=0.9843KN
6、m栏杆重:1k P =1.5kN/m 对根部产生的弯矩:3K M2= 1.05 1.50.50.7875G P l KN m =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 2.1255=,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 =+总弯矩:M=M1+M2+M3=0.9843+0.7875+2.338=4.
7、11kN m 2正常使用工况,持久状况 a.荷载与弯矩计算自重: 1k 12k 2g =h =0.125=2.5k N /m g =h 0.2255k N /m=对根部产生的弯矩:221k 2k 1k M1=0.5g +(g -g /6G G l l 22M1=0.5 1.05 2.50.5+1.05(5-2.50.5/6=0.9843KN m栏杆重:1k P =1.5kN/m 产生的弯矩:3K M2= 1.05 1.50.50.7875G P l KN m =人群荷载:q=1.240.5 2.4kN/m =产生的弯矩:2201 2.40.530.322M ql KN m =总弯矩:(M=M1
8、+M2+M3=1(0.9843+0.7875+0.3=2.072kN m 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:d 302da c mm =+=估计钢筋直径为=10mm,020030170h h a mm =-=-=6220 1.2 4.11100.028711.9500170s c KM f bh =,10.02930.850.468b =-= .029*c s y f b h A mm f =又因为,规定中说,悬臂板的受力钢筋每米不少于 58 (252mm2.则悬臂板的配筋就取8200
9、 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6200来布置。悬臂板配筋如图所示: 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:015003001800l mm =+=1.1 1.0515001575n l l mm =计算跨径按1575计 1、荷载计算横梁自重:150025025 1.05 3.28/g kN m = 机敦自重:225025025 1.05 1.64/g kN m =地螺栓传来的设计力:11.1 1.156.1261.73/Q kN m = 41.1 1.176.1383.74/Q kN m =2
10、、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=1.2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( 1.68M g g l KN m =+=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 kN m =35(,d 402dc mm a c mm =+=二类环境估计钢筋直径为=10mm,050040460h
11、h a mm =-=-=6220 1.2 1.35100.0025611.9250460s c KM f bh =,10.002570.850.468b =-= 2011.92500.0025746016.74210c s y f b h A mm f =0min 16.74/0.015%0.25%250460s A bh = 是独立T 型梁025003f l b mm = 122100f f b b h mm =+=上述宽度均大于翼缘的实有宽度(800mm ,取800f b mm =1.2411.5493.8KM kN m =0150(11.9800150(730935.3422fc f f
12、 h f b h h kN m -=-= 0(2f c f f h KM f b h h -属于第一类T 型梁 6220493.8100.973411.9800730s c f KM f b h =,10.1030.850.468b =-= 2011.98000.1037301981360c s y f b h A mm f =预计配置622(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(11.427.447.3594.922259.11V gl G KN m=+=+= 2、截面尺寸验算2730200530w h mm =
13、-=2730 2.43 4.0300w h mm b =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=311c t V f bh kN KV kN = 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 -= 选用双肢箍筋,直径8(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8200 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,
14、直径按规范取的12的HPB235钢筋,纵梁高大于450,在中部布置两根腰筋,直径取12。 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 .3 m m w m ax = a d sk Es ( 3 0 + c + 0 .0 7 d r te ，纵梁为受弯构件，查 a = 2.1 主梁标准值在跨中产生的弯矩值为 1 2 Mk = g k l 0 + G k 0 .7 5 + G k 1 .8 5 8 = 1 8 = 340 K N m ( 6 + 1 .5 + 3 .3 7 5 + 6 .2 7 .3 5 + ( 8 0 + 2 3 .2 8 2 .6 2
15、 d sk = M K 0 .8 7 h 0 A S = 340 10 6 0 .8 7 7 3 0 2 2 8 1 = 2 3 4 .7 N / m m 2 d = 22 m m r te = AS A te = 5 AS 2ab = 2281 2 70 300 = 0 .0 5 4 3 E s = 2 10 w m ax = a d sk Es ( 3 0 + c + 0 .0 7 d r te = 2 .1 2 3 4 .7 2 10 5 ( 3 0 + 3 5 + 0 .0 7 22 0 .0 5 4 3 = 0 .2 3 w m a x 0 .2 h0 = 1 4 6， 则 取 h
16、f = 1 4 6 m m g f = (b f - b h f = (800 - 300 146 300 730 = 0 .3 3 3 b h0 g f =0 B s = ( 0 .0 2 5 + 0 .2 8a E r (1 + 0 .5 5 g f + 0 .1 2 g f E c b h0 3 = ( 0 .0 2 5 + 0 .2 8 7 .1 4 0 .0 1 0 4 1 + 0 .5 5 0 .3 3 3 ） .8 0 1 0 3 0 0 7 3 0 （ 2 4 3 = 1 .7 7 1 0 14 N mm 2 B = 0 , 6 5 B s = 0 .6 5 1 .7 7 1 0 f = 5 48 M K l0 B 2 14 = 1 1 .5 1 0 6 2 13 = 5 48 340 10 7350 1 1 .5 1 0 13 = 1 6 .6 m m f l 0 / 4 0 0 = 7 3 5 0 / 4 0 0 = 1 8 .3 7 5 m m ,则构件挠度满足要求。
