水閘工作橋課程設(shè)計(jì)

1、水閘工作橋課程設(shè)計(jì)第一部：擬定工作橋尺寸一、 工作橋縱向布置1 、工作橋長(zhǎng)度 ：為便于安裝，工橋橋長(zhǎng)度=兩閘墩中心線(xiàn)距離2030mm=7000 + 500 + 500 20 = 7980mm但計(jì)算時(shí)工作橋長(zhǎng)度仍用 8000 mm 計(jì)算。2、橫梁位置 ：為簡(jiǎn)化計(jì)算，我們將地螺栓安裝在橫梁與縱梁相交處，不考慮其偏移。 橫梁尺寸初步擬定為， 高：500 ；寬：250. 橫梁上面的機(jī)敦取 高：250 ；寬：250. 3 、活動(dòng)鋪板：為減輕吊裝重量，面板做成活動(dòng)鋪板，簡(jiǎn)支在縱梁上?；顒?dòng)鋪板選用的， 寬 850 ；長(zhǎng)度：1500+2*80=1660；高度：80。 中間共四塊面板。橋兩邊再一邊一塊板。總的橫

2、向布置圖及個(gè)尺寸如圖所示：后因機(jī)及吊孔怛宣¥丄柚華1 rsnl-l圖1:工作橋橋面俯視圖、工作橋橫向布置1、縱梁尺寸：高度：800 ; 寬度：300。2、懸臂板：高度：端部取100，根部取200 ； 寬度：500尺寸如圖所示：三、剛架布置（在此不計(jì)算）1、剛架高度計(jì)算用的高度：H=31.4 24.0 h實(shí)際高度：H + H1，其中：H1為柱插入杯口的高度。H1 需滿(mǎn)足：a.大體為1.20.8倍柱長(zhǎng)邊尺寸； b.大于 0.05H。圖 3 ：鋼桁架布置第二部：配筋一、面板配筋設(shè)計(jì)1、活動(dòng)鋪板1）安裝檢修工況：a 荷載計(jì)算板自重: gk 0.08 0.85 25 1.7KN /mg G g

3、k 1.05 1.7 1.785KN /m6.867KN一個(gè)繩鼓重： Gk 6.54KN , G GGk 6.54 1.05 橋面活載不考慮b 計(jì)算簡(jiǎn)圖和內(nèi)力計(jì)算l0 ln a 1500 80 1580mml0 ln h 1500 80 1580mml0 1.1ln 1.1 1500 1650mm因此計(jì)算跨度取 1580mmc.跨中彎矩:12P I。12 6.867 1.58M -gI02。 1.785 1.5823.26KN ?m8484a.何載：板自重gk 0.08 0.85 251.7KN /mgG gk1.05 1.71.785KN /m人群何載qGqkb1.2 4 0.85 4.08

4、KN /mb.跨中彎矩：M 1 1 g2q 1。1.83KN ?m82）正常使用工況，持久狀況從以上兩種狀態(tài)可知，安裝工況下的彎矩更大，取大值進(jìn)行計(jì)算3 ）配筋計(jì)算：查表得c 25mm（二類(lèi)環(huán)境）,估計(jì)鋼筋直徑為d=10mma c h0 h a 50mm30mmAs由書(shū)2-7查k=1.2，采用C25混凝土，查表fc11.9N / mm.- 2面板用HPB335的鋼筋，查表fy 300N /mmb 800mmsKM1.2 3.26 106fcbh： 11.9 850 50211 2 s 0.169 0.85 b 0.468fcb h°fy11.9 850 0.169 503002285

5、.2mmAs / bh°285.2850 500.67%min0.15%0.155，查附錄3表1，選用6環(huán)8（ As 302mm2）在受力鋼筋內(nèi)側(cè)布置與受力鋼筋垂直的分布鋼筋，按要求取©6250。配筋圖如圖所示:圖4：活動(dòng)面板配筋圖取1m板寬計(jì)算，由根部最大彎矩計(jì)算板的鋼筋用量 1）安裝與檢修工況a.荷載與彎矩計(jì)算自重：g1k= h1=0.1 25=2.5kN/m g2k = h20.2 25 5kN/m(人群荷載不計(jì))對(duì)根部產(chǎn)生的彎矩：m仁o.5 Gg1ki2+ G(g2k-g1k)i2/6M仁0.5 1.05 2.5 0.52+1.05 (5-2.5) 0.52/6=0

6、.9843KN ?m欄桿重：P1k=1.5kN/m對(duì)根部產(chǎn)生的彎矩：M2= GP3Kl 1.05 1.5 0.5 0.7875KN ?m繩鼓重：P，將集中力放置離縱梁最遠(yuǎn)處。取c為繩鼓集中力P到懸壁根部的距離c=500-350/2=325, a=350為繩鼓的著地面積，則 P對(duì)根部的彎矩為Pc=6.54 0.325 2.1255，由寬度為b=a+2c的板 帶承受，繩鼓為可控可變荷載，分項(xiàng)系數(shù)取 1.1則對(duì)根部產(chǎn)生的彎矩：1.1 6.54 0.325M3= GPc/(a+2c)=2.338KN ?mG0.35 2 0.325總彎矩：M=M1+M2+M3=0.9843+0.7875+2.338=4

7、.11kN ?m2)正常使用工況，持久狀況 a.荷載與彎矩計(jì)算g1k= h1=0.1 25=2.5kN/m 自重：g2k = h20.2 25 5kN/m對(duì)根部產(chǎn)生的彎矩：M1=0.5 Gg1kl2+ G(g2k -g1k)l2/6M仁0.5 1.05 2.5 0.52+1.05 (5-2.5) 0.52/6=0.9843KN ?m欄桿重：P1k=1.5kN/m產(chǎn)生的彎矩：M2= gPskI 1.05 1.5 0.50.7875KN ?m人群荷載：q-1.2 40.5 2.4kN/m產(chǎn)生的彎矩:M 3 1qlo24 竺 0.3KN ?m2總彎矩：M= M1+M2+M3=1 (0.9843+0.

8、7875+0.3)=2.072kN ?m從以上兩種狀態(tài)可知，安裝工況下的彎矩更大，取大值進(jìn)行計(jì)算b.配筋計(jì)算2只計(jì)算正截面，采用HPB235鋼筋，查fy 210N /mm受力筋：估計(jì)鋼筋直徑為d=10mrn,a c - 30 mmh0h a200 30170mmKMfcbho1.2 4.11 10611.9 500 17020.0287，1,12 s 0.0293 0.85 b 0.468Asfcb h°U9 500 °.°293 170141mm2又因?yàn)?，?guī)定中說(shuō)，懸臂板的受力鋼筋每米不少于5 J8 (252mm2).則懸臂板的配筋就取©8200 HP

9、B235鋼筋的來(lái)布置。分布鋼筋按要求取，直徑不小于 6mm,間距不大于300.這里我們?nèi)?#169;6200來(lái) 布置。懸臂板配筋如圖所示：二橫梁配筋設(shè)計(jì)橫梁與縱梁澆筑在一起，計(jì)算彎矩時(shí)按簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)計(jì)算，橫梁計(jì)算跨徑：I。1500 300 1800mmI。1.1In 1.05 15001575mm計(jì)算跨徑按1575計(jì)1、荷載計(jì)算橫梁自重：g1 500 250 25 1.05 3.28kN /m機(jī)敦自重：g2 250 250 25 1.05 1.64kN/m地螺栓傳來(lái)的設(shè)計(jì)力：1.1Q11.1 56.12 61.73kN /m1.1Q41.1 76.13 83.74kN /m2、計(jì)算簡(jiǎn)圖及內(nèi)力計(jì)算為

10、簡(jiǎn)化計(jì)算，使螺栓正好安裝在橫梁與縱梁相交處。 則啟閉門(mén)對(duì)橫梁不產(chǎn)生彎矩?？紤]到啟閉門(mén)中心與橫梁中心不重合，我們對(duì)計(jì)算彎矩取k=1.2的放大系數(shù)。橫梁實(shí)際為半固定狀態(tài)，精確計(jì)算應(yīng)采用有限單元法。工程簡(jiǎn)化：先按簡(jiǎn)支梁計(jì)算，得跨中彎矩 M0，實(shí)際梁的支座負(fù)彎矩=0.7 M 0，跨中正彎矩=0.5G. 5M：1.6KN ?m1 2M。1.05(gig2)l°8支座彎矩較大，取0.7M0進(jìn)行計(jì)算，最終上下截面配置相同鋼筋0.7 1.2M01.35kN?m40mmc 35mm（二類(lèi)環(huán)境），估計(jì)鋼筋直徑為d=10mmah0 h a 500 40 460mmKMs fcbh01.2 1.35 106

11、11.9 250 46020.00256，1 J 2 s 0.00257 0.85 b 0.468Asfcb h°fy11.9 250 0.00257 460210216.74mm16.74As / bh°250 460 °015%min °25%取min的鋼筋進(jìn)行配置,Asmin bh02288mm2查附錄3表1，受力鋼筋取2加4( As 308mm )按規(guī)定取直徑為6mm，間距200的雙肢箍筋橫梁上下緣布置相同的鋼筋。配筋圖如圖所示：三縱梁配筋計(jì)算取受力大的一根計(jì)算，另一根配筋相同。1. 荷載計(jì)算a恒載：均布荷載g :縱梁自重標(biāo)準(zhǔn)值：g1k 25 0

12、.3 0.8 6kN/m一邊欄桿重標(biāo)準(zhǔn)值：g2k 1.5kN ?m一半面板重標(biāo)準(zhǔn)值:g3k(80 750100 2002500) 2510 63.375kN /m均布荷載設(shè)計(jì)值：ggk1.05 (6 1.5 3.375) 11.42kN/m集中荷載G一半橫梁自重：G1k 500 250 25 2 10 93.28kN一半機(jī)墩重：G2k 500 250 25 駕0 10 93.28kNG gGk 1.05 (3.28 3.28)6.9kNb.可變荷載分布荷載q,人群荷載(一半橋面)：3 1qk 46.2kN /mk 2q Gqk 1.2 6.27.44kN /m集中荷載P :直接作用于縱梁上的啟

13、門(mén)力通過(guò)橫梁傳遞的啟門(mén)力，求出橫梁的反力，作 用于在縱梁上。由于啟門(mén)力的標(biāo)準(zhǔn)值為320kN，簡(jiǎn)化計(jì)算，將其平均分配在四個(gè)地螺栓上，每個(gè)螺栓說(shuō)承擔(dān)的力為 GK=80kN.橫梁傳給縱梁的集中力設(shè)計(jì)值： G 1.1 80 6.994.9kN2. 內(nèi)力計(jì)算計(jì)算跨徑：I。7000 500 7500mmI。1.05ln 1.05 7000 7350mm計(jì)算跨徑按7350計(jì)，縱梁受力如圖所示。其彎矩最大值在跨中：彎矩設(shè)計(jì)值為：'1 2M -gI02 G 0.75 G 1.8581 2(11.427.44)7.35294.9 2.68374.1 KN ?m考慮次梁并不是對(duì)稱(chēng)的T型梁，在最大彎矩值下考慮

14、1.1的放大系數(shù)M=374.11.仁411.5 KN ?m .2縱向鋼筋配置HPB400的鋼筋，查表fy 360N /mm估計(jì)配置雙層鋼筋，a 70mmh0 h a 730mm確定翼緣計(jì)算寬度hf150mm (平均)hf/h°150/ 7300.2050.1mm 是獨(dú)立 T型梁b'fl° 2500mmf 3bf b 12hf 2100mmKM 1.2 411.5493.8kN?m1''hffcbfhf(h°2 )11.9 800150150(7302 )KMfcbfhf (h0h2>屬于第一類(lèi)T型梁KM493.81060.9734,1

15、1.9 80073021 J 2s 0.1030.85b 0.468上述寬度均大于翼緣的實(shí)有寬度(800mm )，取bf800mm935.34kN ?mAfcb h。Sfy9 800 0.103 7301981mm2360預(yù)計(jì)配置6&22 ( As 2281mm2)的HPB400的受力鋼筋。橫向全梁拉通布置三、抗剪計(jì)算1、支座邊緣剪力設(shè)計(jì)值：1V glo G 21-(11.427.44)7.3594.9 2259.11 KN ?m2、截面尺寸驗(yàn)算hw 730 200 530mm2hw730b 3002.43 4.0mm20.25fcbh00.25 11.9 300 730 651.5k

16、NKV=1.2 259.1 仁311kN截面尺寸滿(mǎn)足抗剪要求3、抗剪腹筋計(jì)算箍筋采用HPB335鋼筋Vc 0.7ftbh00.7 1.27 300 730 194.7kN KV =311kN應(yīng)由計(jì)算確定腹筋A(yù)V - 0.7仙s1.25fyhc311 194.71.25 300 730=0.425kN選用雙肢箍筋，直徑©8 (Asv 101mm2)1010.4252248mm，取 s=200<smax250mm滿(mǎn)足最小配筋率要求，最后選配雙肢 ©8200 HPB335箍筋。考慮到箍筋的綁扎固定，我們?cè)诳v梁上緣配置兩根架立鋼筋， 直徑按規(guī)范取 的12的HPB235鋼筋，縱

17、梁高大于450，在中部布置兩根腰筋，直徑取 12。 整個(gè)縱梁配筋圖如圖所示 6200/ -ifiC2 4*1282006G22a2 4>12i1520( 900 .in縱向鋼筋配筋圖四、裂縫開(kāi)展寬度驗(yàn)算查附錄5表1，wlim0.3mmdWmax4(30 c 0.07)，縱梁為受彎構(gòu)件，查2.1Este主梁標(biāo)準(zhǔn)值在跨中產(chǎn)生的彎矩值為1 2M kgkl08Gk0.75 Gk 1.851 (681.53.3756.2) 7.352(802 3.28) 2.6340KN?mMk340 106234.7N /mm2sk 0.87 h0As0.87 730 2281d 22mmteAsAs傀 2ab22810.0543270 300Es2 105Wmax上(30Esc0.07亠te2.1 弟 a35 0.0722)0.230.0543wmaxW|jm0.3mm ,裂縫寬度滿(mǎn)足要求五、撓度驗(yàn)算查本教程附錄 5 表 3 , 該構(gòu)件的撓度限值為1。/4007350/40018.375mm跨中標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算得到的彎矩Mk340KN ?mhfAsbhoEsEc150(bff =0Bs2281300 7302 1052.8 1040.2h。b)hf bh