水電站主廠房排架柱配筋計(jì)算詳解

eIof19 1.1目的與要求 11.2依據(jù)資料 11.3基本資料 1 2.2屋面荷載 42.3吊車荷載 4 2.6尾水啟閉機(jī)的荷載 62.7地震荷載 72.8全部荷載作用簡圖 9 3.2上柱牛腿處截面 11 3.4內(nèi)力計(jì)算成果匯總 15 IIIeIIof194.2牛腿配筋計(jì)算 204.3最終選配鋼筋 21I廠房框架模型1慕松達(dá)水電站主廠房排架柱配筋計(jì)算第1頁共15頁慕松達(dá)水電站主廠房排架柱配筋計(jì)算1計(jì)算總說明1.1目的與要求本算稿為慕松達(dá)水電站施工詳圖設(shè)計(jì)階段主廠房排架柱內(nèi)力及配筋為計(jì)算，該階段的施工圖配筋提供合理的數(shù)據(jù)依據(jù)。1.2依據(jù)資料《慕松達(dá)水電站廠房布置圖》施工詳圖一套《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范B50010—2010《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊》1.3基本資料00c2慕松達(dá)水電站主廠房排架柱配筋計(jì)算第2頁共15頁f=f'=405N/mm2，其對應(yīng)的最小配筋率為：p=0.2%，相對界限受yymin=0.8=0.8=0.496y1+壓區(qū)計(jì)算高度：bf405y1+sodd001maxminmaxmin重7t，最大起吊重量為25t，吊具暫按1t計(jì)算，故吊車最大橫向剎車力為：G一般可變荷載作用分項(xiàng)系數(shù)：y=1.20可控制的可變荷載作用分項(xiàng)系數(shù)：y=1.10Q21.4計(jì)算假定3慕松達(dá)水電站主廠房排架柱配筋計(jì)算第3頁共15頁d.對上、下游柱分別取上柱柱底、牛腿處截面、下柱柱底為配筋計(jì)算截面2荷載計(jì)算2.1自重2.1.1排架柱自重牛腿截面如右圖所示牛腿縱剖面面積：牛腿上游柱牛腿柱重：t上游柱上柱柱重：上游柱下柱柱高：上游柱下柱柱重：下游柱上柱柱高：下游柱上柱柱重：下游柱牛腿柱重：下游柱下柱柱重：x2s3x3s4慕松達(dá)水電站主廠房排架柱配筋計(jì)算第4頁共15頁2.1.2柱頂圈梁自重qlql圈梁自重：ql02.1.3柱間聯(lián)系梁自重聯(lián)系梁剖面面積S：=400mm800mm=0.32lxl聯(lián)系梁自重：2lxl02.2屋面荷載2.2.1屋面恒載(屋面鋼板自重)3222.2.2屋面活載(施工活荷載)4222.3吊車荷載位置見圖2.3-15慕松達(dá)水電站主廠房排架柱配筋計(jì)算第5頁共15yy=0.2672010.920.830.740.650.560.470.380.290.10.0圖2.3-1吊車梁支座反力影響線2.3.1吊車豎向荷載最大輪壓引起的牛腿豎向荷D載=：Py=184kN1.267=233.1kNmaxmax最小輪壓引起的牛腿豎向荷載D：=Py=51kN1.267=64.62kNminminDGdcykN77kNzz442.3.2吊車橫向荷載(水平橫向剎車力)吊車橫向荷載T：=Ty=13.2kN1.267=16.72kN以集中力的形式通過max吊車梁翼緣豎向短邊中心點(diǎn)作用在排架柱上。2.4吊車梁及軌道的重量n吊車梁實(shí)際長度：l'=l+2a=5.29m0n5adcl05b06慕松達(dá)水電站主廠房排架柱配筋計(jì)算第6頁共15頁55a5b2.5風(fēng)荷載為風(fēng)荷載體型系數(shù)s根據(jù)主廠房體型，依《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》.3表.1第5項(xiàng)，封閉式單坡ss2zzw為基本風(fēng)壓，由于資料暫缺，近似取為：w=0.5kN/m2o0排架柱頂以下的均布風(fēng)荷載：Nm1s1z00Nm排架柱頂以上的水平風(fēng)荷載由圈梁的風(fēng)荷載及屋面風(fēng)荷載的水平分量兩部分疊加，以水平集中力的形式作用于排架柱頂，其值計(jì)算如下：F={[+()]h+()(1117.169m1115.6m)}wBws1s2qls3z002.6尾水啟閉機(jī)的荷載尾水啟閉機(jī)的荷載主要是鋼閘門和軌道梁的重量以及挑梁的自重通過挑梁載均近似假設(shè)以集中力的形式作用在閘門中心線處。tl7慕松達(dá)水電站主廠房排架柱配筋計(jì)算第7頁共15頁tltl道梁重量：lxl06tllxlzm2.7地震荷載排架柱為桿系結(jié)構(gòu)為，簡化計(jì)算，采用擬靜力法計(jì)算地震作用效用排，，大慣性力對配筋計(jì)算截面的彎矩。沿建筑物高度作用于墻體的水平向地震慣性力代表值按下式計(jì)算：aGaF=hEg式中：F—作用在質(zhì)點(diǎn)的水平向地震慣性力代表值；a—水平向設(shè)計(jì)地震加速度代表值，根據(jù)基本設(shè)計(jì)報(bào)告，運(yùn)行基本地震hhhEEx1x2x3x8慕松達(dá)水電站主廠房排架柱配筋計(jì)算第8頁共15頁圖2.7-1動態(tài)分布系數(shù)取值原則圖運(yùn)行基本地震工況下：上游柱地震慣性力：aGa0.219.81m/s20.2584.83kN2Fs=hEsg=9.81m/s2=8.907kN游柱地震慣性力：aGa0.219.81m/s20.2575.99kN2Fx=hExg=9.81m/s2=7.979kN最大設(shè)計(jì)地震工況下：游柱地震慣性力：aGa0.329.81m/s20.2584.83kN2Fs=hEsg=9.81m/s2=13.573kN游柱地震慣性力：aGa0.329.81m/s20.2575.99kN2Fx=hExg=9.81m/s2=12.158kN9慕松達(dá)水電站主廠房排架柱配筋計(jì)算第9頁共15頁2.8全部荷載作用簡圖見圖2.8-1PP4P3P11116.372(Beamheight)1114.800(Beamheight)P5GDminTmax1111.7002sPG3x1106.3955DmaxGax1112.600PPPGGq2550400200552225圖2.8-1全部荷載作用簡圖3.1上游柱上柱柱底截面314慕松達(dá)水電站主廠房排架柱配筋計(jì)算第10頁共15頁w1P3P1527圖3.1-1上游柱上柱柱底截面計(jì)算簡圖軸力：341s彎矩：1M=1.2Fl+1.2ql2+1.1T0.725mw21max2慕松達(dá)水電站主廠房排架柱配筋計(jì)算第11頁共15頁3.2上柱牛腿處截面s2s3w141計(jì)算簡圖如圖3.2-152慕松達(dá)水電站主廠房排架柱配筋計(jì)算第12頁共15頁2P4P3P11116.372(Beamheight)400qGsP400qDmaxTmax552sG2s77圖3.2-1上游柱牛腿處截面計(jì)算簡圖軸力：3451s2smax彎矩：1s1342s+1.1D0.4m+1.05P0.4m+1.1T2.205m+1.2Flmax5maxw21l5.972m慕松達(dá)水電站主廠房排架柱配筋計(jì)算第13頁共15頁3.3下游柱下柱柱底截面說明：經(jīng)計(jì)算，當(dāng)以最大輪壓作用在下游排架柱牛腿上且下游墻為迎風(fēng)面時(shí)，1x2x3x13w24256G慕松達(dá)水電站主廠房排架柱配筋計(jì)算第14頁共15頁GPP4P3P11114.800(Beamheight)P5G1xDminTmaxG2xP21111.7000.50P625503x1106.3951112.600圖3.3-1下游柱下柱柱底截面計(jì)算簡圖軸力：451x2x3xmin6彎矩：慕松達(dá)水電站主廠房排架柱配筋計(jì)算第15頁共15頁1x2x132+1.2P0.175m1.1D0.4m1.05P0.4m+1.1T6.030m4min5max1+1.2Fl+1.2ql2+1.1P2.55mw22623.4內(nèi)力計(jì)算成果匯總根據(jù)3.1-3.3節(jié)三個(gè)代表截面的內(nèi)計(jì)算方法，可計(jì)算出其他三個(gè)截面的內(nèi)力值，內(nèi)力計(jì)算成果匯總?cè)?4-1表3.4-1各截面內(nèi)力計(jì)算成果匯總表截截面軸力值(kN)彎矩值(kN.m)上游柱上柱柱底截面上游柱牛腿處截面上游柱下柱柱底截面下游柱上柱柱底截面下游柱牛腿處截面下游柱下柱柱底截面4配筋計(jì)算在配筋計(jì)算中，考慮廠房排架柱風(fēng)荷載及吊車輪壓荷載下上下游程對等狀態(tài)，故排架柱采用上游面及下游面對稱配筋(A=A')。ss慕松達(dá)水電站主廠房排架柱配筋計(jì)算第16頁共15頁4.1排架柱各截面配筋計(jì)算根據(jù)內(nèi)力計(jì)成果可，對每個(gè)截面計(jì)算配筋本，算稿以軸力值與彎矩值均較大算稿不予一一例出。4.1.1下游柱柱底截面配筋計(jì)算cf=f'=405N/mm2，其對應(yīng)的最小配筋率為：p=0.2%，相對界限受壓區(qū)yymin計(jì)算高度：bf405sodd000慕松達(dá)水電站主廠房排架柱配筋計(jì)算第17頁共15頁0N560.130300計(jì)算偏心矩增大系數(shù)：考慮截面應(yīng)變對截面曲率的影響系數(shù)：2h00000夠變形s計(jì)算鋼筋面積A(A')值sss022慕松達(dá)水電站主廠房排架柱配筋計(jì)算第18頁共15頁A=A'=cA=A'=cs0=ssf'(ha')y0min04.1.2各截面配筋計(jì)算成果匯總各截面配筋計(jì)算成果匯總.1表-1表4.1-1各截面配筋計(jì)算成果匯總截截面上游柱上柱柱底截面上游柱牛腿處截面上游柱下柱柱底截面下游柱上柱柱底截面下游柱牛腿處截面下游柱下柱柱底截面ss4.1.3考慮地震作用的配筋計(jì)算根據(jù)規(guī)范規(guī)定地，震荷載不與吊車滿載組故合考。慮地震時(shí)取，吊車自重引起的牛腿豎向荷載D：=Gdcy=195kN1.267=61.77kN進(jìn)行計(jì)算。zz44地震水平慣性力為保守起見，以水平集中力的形式作用在排架柱頂。以下游柱柱底截面為例：慕松達(dá)水電站主廠房排架柱配筋計(jì)算第19頁共15頁451x2x3xzz6彎矩值M：1x2x132+1.2P0.175m1.1D0.4m1.05P0.4m+1.1T6.030m4zz5max1+1.2Fl+1.2ql2+1.1P2.55m+Flw226x2ssss最大設(shè)計(jì)地震工況下：1x2x132+1.2P0.175m1.1D0.4m1.05P0.4m+1.1T