钢混水闸桥课设
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水闸工作桥课程设计一、引言水闸工作桥是水利工程中的重要组成部分,其设计需要考虑诸多因素,如结构安全性、稳定性、耐久性以及经济性等。
本课程设计将介绍水闸工作桥的设计思路、计算方法以及设计要点,旨在帮助学生掌握水闸工作桥设计的核心技术,提高其工程设计能力。
二、水闸工作桥概述水闸工作桥是指在水利工程中连接两岸的桥梁结构,主要作用是为水利设备的运行和维护提供便利。
水闸工作桥的设计需要充分考虑桥梁的结构形式、跨度、荷载以及地质条件等因素,以确保其安全可靠、经济合理。
三、设计思路1.确定设计荷载根据桥梁的使用功能和要求,确定设计荷载,包括恒载、活载、风载、地震作用等。
2.选择合适的结构形式和跨度根据地质勘察报告和桥梁设计要求,选择合适的结构形式和跨度,以满足使用要求和安全性能。
3.进行结构分析和计算根据选定结构形式和跨度,进行结构分析和计算,包括静力分析、动力分析和稳定性计算等,以确保桥梁的安全性和稳定性。
4.进行经济比较和分析在满足安全性和稳定性的前提下,对不同设计方案进行经济比较和分析,选择最优方案。
四、计算方法1.静力分析静力分析是水闸工作桥设计中最为基本和重要的计算方法之一。
通过静力分析,可以确定桥梁结构的内力和变形,从而评估其安全性和稳定性。
常用的静力分析方法包括有限元法和有限差分法等。
2.动力分析动力分析是考虑桥梁结构动态特性的计算方法,包括地震作用和风载等自然力作用下的响应分析。
常用的动力分析方法包括时域法和频域法等。
3.稳定性计算稳定性计算是评估桥梁结构在各种工况下的稳定性表现的计算方法。
常用的稳定性计算方法包括线性稳定分析和非线性稳定分析等。
五、设计要点1.结构安全性水闸工作桥作为重要的交通设施,其结构安全性至关重要。
在设计过程中,应充分考虑各种工况下的承载能力和稳定性要求,确保桥梁在正常使用和极端条件下都能保持安全可靠。
2.施工可行性水闸工作桥的施工条件通常比较复杂,需要考虑地质条件、施工环境等因素。
目录设计资料一、设计数据和设计资料 2工作桥及支架结构设计一、工作桥布置 3二、支架结构布置 5工作桥配筋计算一、面板配筋设计 6二、横梁配筋设计11三、纵梁配筋设计12四、桥身吊装验算15五、桥身吊环计算16六、刚架横向配筋设计16七、刚架纵向配筋设计20八、刚架吊装验算22九、牛腿配筋设计23总结一、计算画图中出现的问题及分析24二、课程设计感想25设计资料一、根据初步设计成果提出设计资料和数据如下:(1)排涝闸示意图(2)工作桥桥面高程Δ32.4m(3)闸墩顶高程Δ24m(4)该闸共五孔,每孔净宽7m(5)中墩宽1m,边墩宽0.9m(6)闸门采用钢丝网水泥波形面板和钢筋混凝土梁组成的平面闸门,闸门自重200kN(7)起笔设备五台绳鼓式QPQ—2×160kN型启闭机,启门力320kN,每台启闭机重量35kN。
启闭机形式及主要尺寸见参考资料。
(8)闸门吊点中心距4.4m(9)荷载:人群荷载3kN/m2;栏杆重1.5kN/m;安装荷载,每个绳鼓重6.54kN(考虑着地面积为350mm×350mm);施工荷载4 kN/m2;水闸所在地区基本风压ψ0=0.45 kN/m2(风荷载体型系数μs=1.3,风压高度变化系数μz=0.9);钢筋混凝土重力密度25kN/m3;分在分项系数:永久荷载,γG=1.05,可变荷载,γQ=1.20,启门力属可控的可变荷载,γQ=1.10;水闸所在地区为地震烈度区,可不考虑地震作用,但注意工作桥纵梁的支点构造,以增强抗震能力。
(10)吊装机械的最大起重量250kN(11)建筑物级别3级(12)结构环境条件类别二类(13)建筑材料,钢筋,梁柱受力钢筋为Ⅱ级钢筋,板受力钢筋为Ⅰ级钢筋,分布钢筋和箍筋为Ⅰ级钢筋;混凝土,强度等级C25(14)规范,《水工混凝土结构设计规范》(SL/T191—96)工作桥及支架结构设计一、工作桥结构布置1、工作桥的结构形式可视水闸的规模而定。
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-20~30mm=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: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1.2~0.8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 =⨯⨯=1.05 1.71.785/G k g g KN m γ==⨯= 一个绳鼓重: 6.54k G KN =, 6.54 1.05 6.867G k G G KN γ==⨯= 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1580mmc.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 =⨯⨯=1.05 1.71.785/G k g g KN m γ==⨯=人群荷载 1.240.85 4.08/G k q q b KN m γ==⨯⨯=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 3.26100.15511.985050s c KM f bh α⨯⨯===⨯⨯,10.1690.850.468b ξξ=-=<=2011.98500.16950285.2300c s y f b h A mm f ξ⨯⨯⨯=== 0min 285.2/0.67%0.15%85050s A bh ρρ===>=⨯查附录3表1,选用6φ8(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φ6@250。
电大水工钢混课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握混凝土结构设计的基本原理,理解钢筋混凝土构件的受力特性。
2. 使学生了解水利工程中钢筋混凝土结构的类型及构造要求。
3. 引导学生掌握钢筋混凝土结构施工图的阅读与分析。
技能目标:1. 培养学生运用相关理论知识进行钢筋混凝土构件设计的能力。
2. 提高学生运用专业软件分析和解决钢筋混凝土结构问题的能力。
3. 培养学生运用所学知识进行水利工程钢筋混凝土结构施工图绘制的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对水利工程建设的兴趣,激发学生热爱水利事业。
2. 增强学生的团队合作意识,提高学生在实际工程中的沟通与协作能力。
3. 培养学生严谨、负责的工作态度,树立良好的职业道德观念。
本课程针对电大水工专业学生,结合学科特点,注重理论知识与实际应用相结合。
在教学过程中,充分考虑学生的认知水平和实际需求,采用案例教学、实践教学等教学方法,使学生在掌握专业知识的同时,提高实际操作能力。
课程目标具体、可衡量,旨在帮助学生和教师明确课程预期成果,为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 钢筋混凝土结构设计原理:包括材料力学性能、受力分析、截面设计等基本理论。
- 教材章节:第二章 钢筋混凝土结构设计原理- 内容:混凝土、钢筋的力学性能;钢筋混凝土构件的受力分析;截面设计方法。
2. 钢筋混凝土构件设计:涵盖梁、板、柱、墙等构件的设计方法及构造要求。
- 教材章节:第三章 钢筋混凝土构件设计- 内容:梁、板、柱、墙的设计方法;构造要求及配筋计算。
3. 水利工程中钢筋混凝土结构类型及构造要求:介绍水工建筑物中常见的钢筋混凝土结构及其构造要求。
- 教材章节:第四章 水利工程中钢筋混凝土结构- 内容:水工建筑物常用钢筋混凝土结构;构造要求及设计要点。
4. 钢筋混凝土结构施工图阅读与分析:培养学生阅读和分析施工图纸的能力。
- 教材章节:第五章 钢筋混凝土结构施工图- 内容:施工图的组成及阅读方法;常见符号及标注;案例分析。
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-20~30mm=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: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1.2~0.8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 =⨯⨯=1.05 1.71.785/G k g g KN m γ==⨯= 一个绳鼓重: 6.54k G KN =, 6.54 1.05 6.867G k G G KN γ==⨯= 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1580mmc.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 =⨯⨯=1.05 1.71.785/G k g g KN m γ==⨯=人群荷载 1.240.85 4.08/G k q q b KN m γ==⨯⨯=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 3.26100.15511.985050s c KM f bh α⨯⨯===⨯⨯,10.1690.850.468b ξξ=-=<=2011.98500.16950285.2300c s y f b h A mm f ξ⨯⨯⨯=== 0min 285.2/0.67%0.15%85050s A bh ρρ===>=⨯查附录3表1,选用6φ8(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φ6@250。
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-20~30mm=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: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1.2~0.8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 =⨯⨯=1.05 1.7 1.785/G k g g KN m γ==⨯=一个绳鼓重: 6.54k G KN =, 6.54 1.05 6.867G k G G KN γ==⨯= 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1580mmc.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 =⨯⨯=1.05 1.7 1.785/G k g g KN m γ==⨯=人群荷载 1.240.85 4.08/G k q q b KN m γ==⨯⨯=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 3.26100.15511.985050s c KM f bh α⨯⨯===⨯⨯,10.1690.850.468b ξξ=-=<=2011.98500.16950285.2300c s y f b h A mm f ξ⨯⨯⨯===0min 285.2/0.67%0.15%85050s A bh ρρ===>=⨯查附录3表1,选用6φ8(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φ6@250。
水闸工作桥课程设计新版一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解水闸工作桥的基本概念、组成结构及其在水利工程中的作用。
2. 学生能够掌握水闸工作桥的运行原理,包括闸门的开启、关闭及调节水流的过程。
3. 学生能够了解水闸工作桥在我国水利设施中的应用案例,认识其重要性和实际意义。
技能目标:1. 学生能够运用所学的知识,分析水闸工作桥在设计中的关键因素,如选址、结构设计、材料选择等。
2. 学生能够通过小组合作,设计简单的水闸工作桥模型,提高动手操作能力和团队协作能力。
3. 学生能够运用所学知识,解决与水闸工作桥相关的实际问题,提高问题分析解决能力。
情感态度价值观目标:1. 学生能够认识到水利工程在我国社会发展中的重要性,增强对水利工程建设的兴趣和热情。
2. 学生能够培养关爱水资源、保护水环境的意识,提高社会责任感和环保意识。
3. 学生能够在学习过程中,体验科学探究的乐趣,培养严谨、务实的学习态度。
本课程针对初中年级学生,结合学科特点,注重理论与实践相结合,以培养学生的知识运用能力、动手操作能力和团队协作能力为主要目标。
在教学过程中,教师需关注学生的个体差异,提供有针对性的指导,确保学生能够达到预期的学习成果。
通过本课程的学习,使学生能够更好地理解和应用水闸工作桥的相关知识,提高解决实际问题的能力,同时培养对水利工程的兴趣和热爱。
二、教学内容1. 水利工程概述:介绍水利工程的基本概念、分类及在我国的发展现状,使学生了解水闸工作桥在水利工程中的地位和作用。
关联教材章节:第一章 水利工程概述2. 水闸工作桥的组成与结构:详细讲解水闸工作桥的各部分组成,如闸室、闸门、启闭机等,以及各部分的功能和相互关系。
关联教材章节:第二章 水闸工程3. 水闸工作桥的工作原理:阐述水闸工作桥的运行原理,包括闸门的开启、关闭及调节水流的过程,使学生掌握其工作原理。
关联教材章节:第二章 水闸工程4. 水闸工作桥的设计与施工:介绍水闸工作桥的选址、结构设计、材料选择等方面的知识,为学生设计水闸工作桥模型提供理论支持。
编号(学号):水工钢筋混凝土结构课程设计(2009级本科)题目水闸工作桥设计学院能源环境学院专业水利水电姓名指导教师完成日期 2009年 6 月 22 日水闸工作桥课程设计第一部分拟定工作桥尺寸一、工作桥纵向布置1、工作桥长度为便于安装,工作桥长度=两闸墩中心线距离-20~30mm=7000+500+500-20=7980mm 但计算时工作桥长度仍用8000mm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:500mm;宽:250mm.横梁上面的机墩取高:400mm;宽:250mm3、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。
活动铺板尺寸选用宽:655mm,长度1500+2 80=1660mm;高度:80mm。
中间共四块面板。
桥两边再每边两块。
总的横向布置图及尺寸如图所示: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=31.05-24.0-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1.2~0.8倍柱长边尺寸;b.大于0.05H。
第二部分 配筋设计一、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:g k =0.08655.0⨯⨯25=1.31KN/m g =G γ g k =1.0531.1⨯=1.3755KN/m一个绳鼓重:G k =6.54KN ,G=G γ G k =6.54⨯1.05=6.867KN 桥面活荷载不考虑 b .计算简图和内力计算158********=+=+=a l l n 15808015000=+=+=h l l n 165015001.11.1=⨯==n l l 因此计算跨度去1580mm跨中弯矩:m KN l G gl M ∙=⨯+⨯⨯=⨯+=770.2458.1867.658.13755.1814812020 2)正常使用工况,持久状况a .荷载:⨯⨯=655.008.0k g 25=1.31KN/m 3755.131.105.1=⨯==k G g g γKN/m 人群荷载:m KNb q q k G /358.2655.032.1=⨯⨯==γ b .跨中弯矩165.158.1)358.23755.1(811)(811220=⨯+⨯=+⨯=l q g M KN ·m从以上两种状态可知,安装工况下的弯矩值更大,取大值进行计算3)配筋计算查表得:c=25mm (二类环境),估计钢筋直径为d =10mm ,mm dc a 302=+= mm a h h 500=-=有书查表得:k=1.2,采用C25混凝土,查表2/9.11mm KN f c =,面板用HRB335的钢筋,查表2/300mm N f y =mm b 655=,171.0506559.1110770.22.1262=⨯⨯⨯⨯==o c s bh f KM α 468.085.0189.0211=<=--=b s ξαξ 2053.24530050189.06559.11mm f h b f A y c s =⨯⨯⨯==ξ %15.0%75.05065553.245min 0=>=⨯==ρρbh A s 查附录3表1,选用68φ(2302mm A s =)在受力钢筋内侧布置与受力钢筋垂直分布钢筋,按要求取250@6φ配筋如图所示绳鼓图2-3取1m板宽计算,由根部最大弯矩计算板的钢筋用量。
水闸工作桥课程设计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-20~30mm=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: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.大致为1.2~0.8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 =⨯⨯=1.05 1.7 1.785/G k g g KN m γ==⨯=一个绳鼓重: 6.54k G KN =, 6.54 1.05 6.867G k G G KN γ==⨯= 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1580mmc.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 =⨯⨯=1.05 1.7 1.785/G k g g KN m γ==⨯=人群荷载 1.240.85 4.08/G k q q b KN m γ==⨯⨯=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 3.26100.15511.985050s c KM f bh α⨯⨯===⨯⨯,10.1690.850.468b ξξ=-=<=2011.98500.16950285.2300c s y f b h A mm f ξ⨯⨯⨯===0min 285.2/0.67%0.15%85050s A bh ρρ===>=⨯查附录3表1,选用6φ8(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φ6@250。
水闸工作桥课程设计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—20〜30mm=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:后用机及吊孔恒宣 7咖RTfl sn -lH=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1.2〜0.8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1 28gl0P I 。
-1.785 1.582 8 6.867 1.58 4 3.26KN ?ma 荷载:板自重 g k 0.08 0.85 251.7KN /m板自重:g k 0.08 0.85 25 1.7KN/mg G g k 1.05 1.7 1.785KN /m一个绳鼓重:G k 6.54KN , GG G k 6.54 1.05 6.867KN 桥面活载不考虑b 计算简图和内力计算l 。
l n a 1500 801580mm 1。
I n h 1500 801580mm I 。
1.1l n1.1 15001650mm 因此计算跨度取1580mmc.跨中弯矩:2)正常使用工况,持久状况g G g k 1.05 1.7 1.785KN /m人群荷载q G q k b 1.2 4 0.85 4.08KN /m30mm b 800mm KM f c bho 11.9 1-2 心4 0.155, 850 502 1 ,1 0.169 0.85 b 0.468 A f c b h A s 11.9 850 0.169 50 300 2 285.2mm A s / bh ° 285 2 0.67% min 0.15% 850 50 查附录3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©6@250配筋图如图所示: b.跨中弯矩:M 1 - g q lo 1.83KN ?m 8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 -J c 25mm (二类环境),估计钢筋直径为d=10mma c - 2 h 0 h a 50mm 由书2-7查k=1.2,采用C25混凝土,查表f c 11.9N /mm 2 面板用HPB335的钢筋,查表f y 300N /mm 2S4:活动面板配筋图2、悬臂板n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g1k= h. =0.1 25=2.5kN/m自重:1k 1g2k = h20.2 25 5kN/m(人群荷载不计)对根部产生的弯矩:M1= o.5 G g1k i2+ G(g2k-g1k)i2/6M仁0.5 1.05 2.5 0.52+1.05 (5-2.5) 0.52/6=0.9843KN ?m栏杆重:P1k=1.5kN/m对根部产生的弯矩:M2= G P3K l 1.05 1.5 0.5 0.7875KN ?m绳鼓重:P,将集中力放置离纵梁最远处。
编号(学号):水工钢筋混凝土结构课程设计(2009级本科)题目水闸工作桥设计学院能源环境学院专业水利水电姓名指导教师完成日期 2009年 6 月 22 日水闸工作桥课程设计第一部分拟定工作桥尺寸一、工作桥纵向布置1、工作桥长度为便于安装,工作桥长度=两闸墩中心线距离-20~30mm=7000+500+500-20=7980mm 但计算时工作桥长度仍用8000mm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:500mm;宽:250mm.横梁上面的机墩取高:400mm;宽:250mm3、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。
活动铺板尺寸选用宽:655mm,长度1500+2 80=1660mm;高度:80mm。
中间共四块面板。
桥两边再每边两块。
总的横向布置图及尺寸如图所示: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=31.05-24.0-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1.2~0.8倍柱长边尺寸;b.大于0.05H。
第二部分 配筋设计一、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:g k =0.08655.0⨯⨯25=1.31KN/m g =G γ g k =1.0531.1⨯=1.3755KN/m一个绳鼓重:G k =6.54KN ,G=G γ G k =6.54⨯1.05=6.867KN 桥面活荷载不考虑 b .计算简图和内力计算158********=+=+=a l l n 158********=+=+=h l l n165015001.11.1=⨯==n l l 因此计算跨度去1580mm跨中弯矩:m KN l G gl M •=⨯+⨯⨯=⨯+=770.2458.1867.658.13755.1814812020 2)正常使用工况,持久状况a .荷载:⨯⨯=655.008.0k g 25=1.31KN/m 3755.131.105.1=⨯==k G g g γKN/m 人群荷载:m KNb q q k G /358.2655.032.1=⨯⨯==γ b .跨中弯矩165.158.1)358.23755.1(811)(811220=⨯+⨯=+⨯=l q g M KN ·m从以上两种状态可知,安装工况下的弯矩值更大,取大值进行计算3)配筋计算查表得:c=25mm (二类环境),估计钢筋直径为d =10mm ,mm dc a 302=+= mm a h h 500=-=有书查表得:k=1.2,采用C25混凝土,查表2/9.11mm KN f c =,面板用HRB335的钢筋,查表2/300mm N f y =mm b 655=,171.0506559.1110770.22.1262=⨯⨯⨯⨯==o c s bh f KM α 468.085.0189.0211=<=--=b s ξαξ 2053.24530050189.06559.11mm f h b f A y c s =⨯⨯⨯==ξ %15.0%75.05065553.245min 0=>=⨯==ρρbh A s 查附录3表1,选用68φ(2302mm A s =)在受力钢筋内侧布置与受力钢筋垂直分布钢筋,按要求取250@6φ配筋如图所示2.悬臂板绳鼓图2-3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:mKN h g m KN h g k k /5252.0/5.2251.02211=⨯===⨯==γγ(人群荷载不计)对根部产生的弯矩:m KN l gg l g M k kG k G •=⨯-⨯+⨯⨯⨯=-+=4375.065.0)5.25(05.15.05.205.15.06)(5.022212211γγ栏杆重:m KN P k /5.11= 对根部产生的弯矩:m KN l P M k G •=⨯⨯==7875.05.05.105.112γ绳鼓重:P 将集中力放置离纵梁最远处。
图2-4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1255.2325.054.6=⨯=c P ,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:m KN c a P M c G •=⨯+⨯⨯=+÷=338.2325.0235.0325.054.61.1)2(3γ总弯矩:m KN M M M M •=++=++=563.3338.27875.04375.0321 2)正常使用工况,持久状况 a .荷载与弯矩计算 自重:mKN h g m KN h g k k /5252.0/5.2251.02211=⨯===⨯==γγ(人群荷载不计)对根部产生的弯矩:mKN l g g l g M k kG k G •=⨯-⨯+⨯⨯⨯=-+=4375.065.0)5.25(05.15.05.205.15.06)(5.022212211γγ栏杆重:m KN P k /5.11= 对根部产生的弯矩:m KN l P M k G •=⨯⨯==7875.05.05.105.112γ人群荷载:m KN q •=⨯⨯=6.3132.1产生的弯矩:m KN ql M •=⨯==45.025.06.321203 总弯矩:m KN M M M M •=++⨯=++=675.1)45.07875.04375.0(1)(321ϕ 以上两种状况可知,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HRB335钢筋,查表得2/300mm N f y = 受力钢筋:估计钢筋直径为:d =10mm ,mm dc a 302=+= mm a h h 170302000=-=-=0248.01705009.1110563.32.1262=⨯⨯⨯⨯==o c s bh f KM α 468.085.00251.0211=<=--=b s ξαξ 206.843001700251.05009.11mm f h b f A y c s =⨯⨯⨯==ξ 又因为,规定中说,悬臂板的受力钢筋每米不少于 5φ8 (252mm2).则悬臂板的配筋就取φ8@200 HPB335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φ6@200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:mm l 180030015000=+=,mm l l n 1575150005.105.10=⨯===计算跨径按1575mm 计算 1.荷载计算横梁自重:m KN g /28.305.1252505001=⨯⨯⨯= 机墩自重:m KN g /63.205.1252504002=⨯⨯⨯= 地螺栓传来的设计力:m KN Q /9.3837.351.11.11=⨯= m KN Q /74.8313.761.11.14=⨯=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=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0M ,实际梁的支座负弯矩=0.70M ,跨中正弯矩=0.50M 。
m KN l M •=+⨯=83.1)63.228.3(81200支座弯矩较大,取0.70M 进行计算,最终上下截面配置相同钢筋 0.7m KN M /53.12.10=⨯c=35mm (二类环境),估计钢筋直径为:d =10mm ,mm dc a 402=+= mm a h h 460405000=-=-=0029.04602509.111053.12.1262=⨯⨯⨯⨯==o c s bh f KM α 468.085.0003.0211=<=--=b s ξαξ2068.13300460003.02509.11mm f h b f A y c s =⨯⨯⨯==ξ %15.0%012.046025068.13min 0=<=⨯==ρρbh A s 取min ρ的钢筋进行配筋,20min 288mm bh A s ==ρ 查附录3表1,受力钢筋取2φ14 (2308mm A s =) 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: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:m KN g k /68.03.0251=⨯⨯= 一边栏杆重标准值:m KN g k •=5.12 一半面板重标准值:m KN g k /375.31025)500220010075080(63=⨯⨯⨯+⨯=- 均布荷载设计值:m KN g g k /42.11)376.35.16(05.1=++⨯==γ集中荷载G一半横梁自重:KN G k 34.210215002525050091=⨯⨯⨯⨯=- 一半机墩重: KN G k875.110215002525040092=⨯⨯⨯⨯=-()KN G G k G 43.4875.134.205.1=+⨯==γ b.可变荷载分布荷载q, 人群荷载(一半桥面) :m KN q k /65.421.33=⨯= m KN q q k G /58.565.42.1=⨯==λ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KN G 17.6643.412.561.13=+⨯=KN G 17.8843.4125.761.14=+⨯=2.内力计算计算跨径: mm l 750050070000=+= mm l l n 7350700005.105.10=⨯== 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:()mKN G G gl M /10.384195.217.88145.117.6635.758.542.1181219.2169.18124320=⨯+⨯+⨯+⨯=⨯+⨯+= 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 KN M •=⨯=51.4221.110.384纵向钢筋配置HRB335的钢筋,查表2/300mm KN f y = 估计配置双层钢筋,mm a 70=mm a h h 7300=-=确定翼缘计算宽度mm h f 150'=(平均) mm h h f 1.0205.0730150/''>==是独立T 型梁 24503'==l b f mm mm h b b f f 210012''=+=上述宽度均大于翼缘的实有宽度(800mm ),取mm b f 800'=m KN KM •=⨯=01.50751.4222.1m KN h h h b f f f f c •=⎪⎭⎫ ⎝⎛-⨯⨯⨯=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-34.93521507301508009.112'0'' ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-<2'0''f ffc h h h b f KM 属于第一类T 型梁1.07308009.111001.507262=⨯⨯⨯==o c s bh f KM α 468.085.011.0211=<=--=b s ξαξ202.254830073011.08009.11mm f h b f A y c s =⨯⨯⨯==ξ预计配置6φ25(22945mm A s =) 的HRB335的受力钢筋。