钢筋混凝土课程设计B5Word下载.docx

1、为便于安装工作桥长度=两闸墩中心线距离20=7000+1000-20=7980mm但是计算时工作桥长度仍用8000mm计算。2、 工作桥宽度：活动板长1395mm，纵梁梁肋宽250mm，翼缘长度500mm，所以工作桥总宽度为2735mm。3、 横梁和机墩为一体：长1735mm,宽300mm，高400mm。4、 活动板尺寸：长1395mm，宽1000mm，厚50mm。5、 平面图如下：二、 工作桥的横截面布置1、 纵梁尺寸：高1000mm，梁肋宽250mm，翼缘长度500mm，翼缘厚度初始厚度80mm，根部厚度150mm。2、 纵梁尺寸如图：三、 工作桥钢架布置钢架高7米。第三章 配筋计算一、

2、活动板的配筋1、 基本材料:桥面板荷载除了自身重力外还有人群分布荷载以及安装荷载。活动铺板是以两纵梁为支座的单跨简支板。由铺跨中的最大弯矩，按单筋受弯构件正截面强度计算决定受力钢筋用量。悬臂版中的受力钢筋布置在板顶面，每米至少38，其间距最好与纵梁钢筋箍筋间距相协调，直径可用两种，分布钢筋亦用6间距可300mm。在板中，垂直受力的钢筋方向还要布置分布钢筋。分布钢筋作用是将荷载均匀的传布给受力钢筋，同时在施工中用以固定受力钢筋，并起到抵抗混凝土收缩和温度应力的作用。每米板宽中分布钢筋的截面面积不少于受力钢筋截面面积的15%；2、 参数选择及板面荷载：人群荷载： 2.5KN/m2，栏杆重 1.5K

3、N/m2，施工荷载 4KN/m2，钢筋混凝土重力密度r=25KN/m2，不可变荷载分项系数rG=1.05，可变荷载rQ=1.20，结构系数rd=1.20，设计状况系数为1，结构重要性系数r0=0.9梁自重：g=rGbhr=1.05*0.05*1*25=2.2KN/Mq1=rqb*2.5=1.2*1*2.5=3KN/M施工荷载：q2=rqb*4=1.2*1*4=4.8KN/M3、 配筋要求：M=r0（g+q1+q2）l02=0.9*1*（2.2+3+4.8）*1.3952/8=2.2KN*MS=（rdM）/（fcbh02）= =0.132=1-（1-2*S）1/2=0.142AS =（fcbho

4、）/fy=（12.5*0.142*1000*40）/310=229.2mm21=AS/bh0=0.573%0.15%配筋率大于最小配筋率，且在板的经济配筋率之间所以可行。取76.5（232mm2）配筋分布钢筋min=15%*229.2=34.38mm2取56（141mm2）配分布钢筋4、 钢筋用量：直径（mm）数量（根）单位质量（Kg/m）长度（m）总量（kg）活动板6.57*80.261.39520.365*80.22218.88合计（kg）29.18二、 纵梁翼缘的配筋计算纵梁的翼缘的厚度在悬臂端一般为80-100mm，在悬臂根部梁肋处则加厚至150-200mm，悬臂的宽度一般为400-7

5、00mm。悬臂板中的受力钢筋布置在板顶面，每米至少38，其间距与纵梁箍筋间距相协调，直径可用两种，分布钢筋亦用6间距可300mm。1、人群荷载：梁翼缘自重：g=rG（h1+h2）L/2rb/L=1.05*0.0575*8*25/0.5=24.15KN/Mq1=rqb*2.5 =1.2*8*2.5=24KN/Mq2=rqb*4=1.2*8*4=38.4KN/M栏杆荷载：q3=rGb*1.5=1.05*8*1.5=12.6KN/M2、 配筋计算M=r0（g+q1+q2+q3）l2/2=0.9*1*99.15*0.52/2=11.2KN*M S=rdM/（fcbho2）=1.2*11.2*1000*

6、1000/（12.5*8000*602）=0.037 =1-（1-2s）1/2=0.038 AS=fcbh0/fy=12.5*0.038*8000*60/310=736.6mm2=As/bh0=736.6/（8000*60）=0.15%=min翼缘单位宽度取55（99mm2）配筋分布钢筋取46（113mm2）配筋3、 钢筋用量（MM）单位重量（KG/M）（KG）翼缘57500.1544.62480007.104总计（4.62+7.104）*2=23.448 三、 机墩横梁配筋计算机墩横梁除了自身重量荷载外还受到启闭机给予的荷载。机墩横梁以两根纵梁为支座，计算跨度取为梁肋中心线之间的距离，横梁两

7、端实际为半固定状态，为简化计算起见，横梁的跨中和支座弯矩可按简支梁跨中弯矩的0.7倍计算。根据跨中与支座的弯矩值分别配置连根直径不小于12mm的直钢筋。一般情况横梁不必计算配置抗剪钢筋，可按构造要求配置直径6或8间距为150-200的双支箍筋。取横梁长1735mm，计算长度1485mm，宽度300mm，高度400mm。1、 参数及其荷载机墩横梁自重 g=rGbhr=1.05*0.3*0.4*25=3.14KN/M启闭机荷载 q=rQQ/L=1.2*（17.5+80）/1.485=78.8KN/MM=r0（g+q）l2/8=0.9*1*81.94*1.4852/8=20.32KN*M AS= r

8、dM/（fcbho2） =1.2*20.32*1000*1000/（12.5*300*3702）=0.047 =1-（1-2s）1/2=0.049 AS= fcbh0/fy =12.5*0.049*300*370/310=219mm2 =0.2%0.15% 机墩横梁取410（314mm2）配筋 箍筋按照构造要求取8200机墩横梁长度（m）（kg/m）纵筋108*41.7350.61734.3箍筋87*40.60.3956.63640.936四、 纵梁配筋计算作用在纵梁上的荷载可分为两部分：（1） 恒载。包括纵梁自重、桥面板重。机墩横梁、启闭机自重的集中荷载。（2） 活荷载。启闭机启动时给予纵梁

9、的集中启门力。人群分布与施工荷载。根据启门力的分布情况，为安全起见，取两根纵梁中受力大的一根进行计算，然后两根纵梁配置相同的钢筋。对于简支纵梁，除了集中荷载外，只需将所有均布荷载加载在梁上，即可求得其最不利的内力。在设计时先按受弯构件进行正截面的强度计算，确定纵向钢筋的用量。同时，还需进行斜截面刚度计算，确定横向钢筋的用量。此外，尚应验算挠度及裂缝的开展宽度。1、 荷载人群荷载q1=rQb1r=1.2*1.485*2.5=4.455KN/M施工荷载q2=rQb1*4=7.128KN/M自重荷载g1=rG（11+0.25*1*8*25）/8=8.3KN/M桥面板自重荷载g2=rG（0.05*1*

10、1.375*25）=1.9KN/M机墩传递的集中荷载（按照最大值计算）Q=（rGQ1+rQQ2）*35.6%=（1.09*（5.2+17.5）+1.2*80）*35.6%=69.4KN2、 纵筋配筋计算M=r0ql2/8+Qa1+Qa2=0.9*1*21.783*82/8+69.4*1.137+69.4*2.187=364.5KN* M rdM=1.2*364.5=437.4KN*M fcbfhf（h0-hf/2）=12.5*750*80*920=690KN*M rdM fcbfhf（h0-hf/2）所以属于第一种情况下的T型梁，按照宽度为750mm的矩形梁计算 S=（rdM）/（fcbh02

11、） =（1.2*364.5*1000*1000）/（12.5*250*9602）=0.152=1-（1-2s）1/2=0.166AS=fCbh0/fy=1606.5mm2纵梁纵筋取216（157mm2）和420（1257mm2）配筋3、 箍筋配筋计算支座边缘截面剪力设计值V=r0ql2/2+2Q=203.3KN截面尺寸复核0.25fCbh0=750KNrdV=247.96KN750KN所以，截面尺寸满足抗剪条件初选8250双肢箍筋，ASV=101mm2VSV=1.25fyv ASVh0/s=150.288KNVc=0.07fcbh0=210KNVSV+VCrdV所以此箍筋满足抗剪要求由于纵梁高

12、度大于700mm，所以设置腰筋，按照构造规定取210配腰筋，其拉筋为8500，纵梁上部架起钢筋212配筋。4、 钢筋分布与用量（m/根）322.430.336202.4779.041621.5825.28腰筋9.872拉筋0.31.896架起钢筋120.88814.208160.63*2=321.265、 裂缝的验算查表知对于受弯纵梁构建起Wlim=0.3mmWmax=（30+C+0.07d/te）sk/ES查表受弯构件中=2.1主梁标准值在跨中产生弯矩：MK=350KN*MSK=MK/（0.87*h0*AS） =260.8N/mm2d=22mmte=As/Ate=1606.5/（2*70*2

13、50） =0.0459ES=2*105WMAX=（30+25+0.07*22/0.0459）*2.1*260.8/（2*105） =0.2420.3所以裂缝宽度满足要求6、 挠度的验算查表知此类纵梁的挠度限值为l0/400=20=AS/bh0=1606.5/（250*960） =0.007E=ES/EC=7.14hf=1150.2h0=192取hf=115mmrf=（bf-b） hf/（bho）=0.2.rf=0BS=（0.025+0.28E）（1+0.55rf）ECbh03 =2.68*1014B=0.65BS=1.7*1014.f=（5/45）*（MKL02）/B =9.820所以此构件挠

14、度满足要求7、 吊装验算为了便于桥身吊装，需在每根纵梁的两端预埋吊环。吊位置可设在距端点约0.2L处，以减小吊装高度。在吊装时，吊点截面与跨中截面均为最不利的受力截面，必须对此进行强度验算。为简单起见，可取半个桥身计算。吊装中他所受的荷载为纵梁自重和半跨横梁自重，铺板与栏杆待工作桥吊装就位后再铺设和安置，因而其重量不予以考虑。计算荷载确定后，按双悬臂简支梁计算其内力。由配置在纵梁内的钢筋，验算跨中和支座两个截面是否满足强度要求。在此应指出，实际工程中吊装构建也有不用吊环，而在构件上预留的穿钢丝绳的洞孔，吊装时吊绳穿过洞孔直接捆绑在构件上代替预埋吊环。8、 吊环计算吊环布置及起吊方式如下图：吊环

15、应采用一级钢筋制作，不得使用冷加工钢筋，每个吊环可按照两个截面计算，其抗拉设计安全系数K不得小于4。为了保证吊环的强度，每个吊环所需截面积为AS=KT/（2fy） 其中T味一个吊环所受的拉力T=G/（nsin），G为工作桥在吊装时的重量，n为吊环个数，为吊环倾角。根据计算的AS，选择吊环钢筋直径。吊环埋入纵梁内深度不应小于30d，并焊接或绑扎于纵梁钢筋骨架上。 .n=4 .=450 G=71.9KN T=G/（nsin）=33.9KN AS=322.9mm2 选用直径为16mm的钢筋制作吊环。五、 钢架配筋计算在多孔水闸中，当闸门比较高时，工作桥可支于闸墩顶的钢架上。钢架由立柱与横梁所组成。在

16、现场就地预制成整体，安装时吊立插入闸墩顶部预留的杯形孔内，然后与闸墩加以联接。钢架高度H小于5m时，常采用单层钢架。钢架高度在5m之上时，宜采用双层钢架或者多层钢架。立柱的中心线一般取与工作桥纵梁中心线相重合。立柱纵梁的尺寸常为400-600mm,横向的截面尺寸常用300-500mm。立柱的顶部可加做短悬梁，以增加顶部的支撑长度。短悬臂尺寸：C0.5b1，高度hb1,倾角=300-450。对于双层钢架或者是多层钢架，横梁一般等间距布置。横梁的宽度b2不应超过闸墩门槽颈部的厚度，横梁高度h2常用300-500mm。考虑工作桥和钢架预制安装的误差，工作桥纵梁外侧不宜与立柱外缘平齐，因此可将顶梁柱端

17、部在顺水流方向挑出100-150mm。钢架的计算可分为横向和纵向两个方向。1、 横向计算：立柱和横梁的弯矩和轴力，其剪力一般不大，可不必计算。钢架内力计算出后，立柱可根据偏心受压构件截面承载能力N与M的关系确定取值进行配筋。立柱在横向应采用对称配筋。钢架结构布置图如下：水平荷载：作用在工作桥、立柱和闸门上的风压力风压力计算公式：TK=SZW0A T=rQTK工作桥上的风压力T0K=uSuZw0A=1.3*0.9*0.4*0.8*（1+0.3+1.08）*8=7.13KN 钢架立柱上的风压力 T1K=1.3*0.9*0.4*0.8*0.5*7 =1.3KN 闸门风压力 T2K=1.3*0.9*0

18、.4*0.8*7*8 =21KN 垂直荷载的计算a、 工作桥纵梁传来的压力P1=452KNb、 作用在工作桥上的风压力形成的方向相反数值相等的力P2=T0H/（2S） =5.7KNc、 钢架自重P3=78.68KN 内力计算a、 求钢架弯矩：由弯矩分配法求钢架弯矩分布b、 求钢架轴力 配筋计算： 根据最不利组合取值如下: 作用在下部横梁上两端：Mmax=30.84KN*M N=10.5KN 作用在右侧立柱两端：NMAX=546.54KN M1=-22.09KN*M M2=26.12KN*M 作用在上部横梁两端：NMIN=7.5KN M=12.13KN*M 下部横梁配筋： S=rdM/（fcbh

19、02）=0.057 =1-（1-2*s）1/2=0.059 As=fcbh0/fy=341.7mm2 s=As/bh0=0.24%0.15% 满足最小配筋率，选用216（406mm2）配筋 按照构造要求配置10200双支箍筋上部横梁配筋： S=rdM/（fcbh02）=0.023 =1-（1-2*s）1/2=0.023 As=fcbh0/fy=135.2mm2 s=As/bh0=0.09%0.15%所以要按照最小配筋率配筋，即：As=216mm2选用212（226mm2）配置纵筋。按照构造要求选用10200配置双支箍筋。 立柱配筋计算： 弯矩设计值26.12KN*M,轴力设计值为546.54K

20、N. e0=M/N=47mmh/30=13.3 所以偏心距为47mm 1=0.5fcA/（raN）=1.9 则1=2=1 =2.48 e0=32.980.3e0=108 所以按照小偏心受压构件计算 fcsA0=990KNrdN=655.8KN 所以按照最小配筋率配置受压钢筋 As=0.2%*bh0=360mm2 选择210和212（383mm2） 校验受压区rdN=655.8fcA=2200KN 为了防止混凝土横向胀裂剥落要设计箍筋，按照构造要求选用10200双支箍筋， 2、 纵向计算：立柱在纵向可视为独立的柱，所受荷载有立柱的重量、横梁重和工作桥纵梁传来的压力，可按照三角形分布考虑。对于中墩

21、上的立柱，计算纵梁传来的作用力和确定立柱的受力状态时，需考虑相邻两闸孔的开启方式。所以要对称配筋。一孔打开闸门，一孔不开闸门时钢架受力最不利：偏心受压构件计算：P1=273.27KNP2=115.67KNM=35.46KN*M .e0=M/N=129.8mmh/30=16.7mm 故e0=129.8mm 1=0.5fcA/rdN=3.8,所以取1=1 =1.49 因为e0=194.20.3*h0=150所以按照大偏心计算。 .e=e0+h/2=444.2mm 对于二级钢筋取sb=0.396 由于rdNefcsbh02所以按照最小配筋率配置受压钢筋。AS=0.2%*bh0=368mm2 选用21

22、6（402mm2）钢筋配置 s=rdNe-fyAS（h0-a）/（fcbh02）=0.088 =1-（1-s）1/2=0.092 AS=（fcbh0+fyAs-rdN）/fy=1085.4mm2402mm2选用322（1140mm2）钢筋配筋横梁1.4417.81.88515811.96.7立柱701.6470.8734.649.7222.98250.323、 吊装验算装配式钢架是平放在地面上预制的，在吊装中，钢架一端刚离开地面时，钢架受力最不利，应对此进行验算。总高度H在1.5m以内的钢架，常用两点吊，其吊点位置设在立柱和横梁相交的节点附近，并宜使立柱承受的正负弯矩相等，以充分发挥材料的受力

23、作用。当钢架起吊时，吊点为支架的一点，钢架的下端贴地亦为一个支点，两点吊时钢架为带悬臂的简支梁，可取半个钢架计算。所受荷载为立柱自重g金额半跨横梁自重p，计算需考虑1.1-1.3的动力系数。根据在钢架纵向已配置的钢筋，按受弯构件验算跨中和支座两个截面是否能够满足强度要求。第四章 工作桥及其支撑的若干构造一、 工作桥纵梁支座的构造对于大中型水闸的工作桥，应将每跨纵梁一端做成固定支座另一端做成活动支座。固定支座用来固定桥身位置，通过铰接作用，桥身可以转动但是不能移动。活动支座可以保证在温度变化 ，混凝土收缩和荷载作用下桥身自由转动和移动。二、 钢架立柱与闸墩的联接立柱所受荷载传给闸墩，因此预制钢架的立柱要与闸墩联接。在地震区，为避免柱根附近遭地震破坏，除柱低截面应有足够强度外，与闸墩的联接要特别加强。立柱与闸墩的联接常用有杯形基础联接和榫式联接。为了安装需要，在闸墩上预留杯形孔，立柱的插入深度大体在1.2-0.8倍的柱的截面长边尺寸，并考虑安装柱时候的稳定要求，深度应大于0.05倍的柱长。杯形孔壁厚不小于150mm。钢架安装前，先在杯形孔底部50mm厚细石混凝土，立柱吊装定位后再用西石混凝土将杯形孔四周浇灌密实。杯口四周壁内和杯底应配置构造钢筋。