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1、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
2、图所示：后用机及吊孔恒宣7咖RTflsnl-l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: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:gk 0.08 0.85 25 1.7KN/mgGgk 1.05 1.7 1.785KN /m一个
3、绳鼓重：Gk 6.54KN , GGGk 6.54 1.05 6.867KN桥面活载不考虑b计算简图和内力计算l。ln a1500 801580mm1。In h1500 801580mmI。1.1ln1.1 15001650mm因此计算跨度取1580mmc.跨中弯矩:1 28gl0P I。-1.785 1.58286.867 1.5843.26KN ?m2）正常使用工况，持久状况a荷载：板自重gk 0.08 0.85 251.7KN /mgGgk 1.05 1.7 1.785KN /m人群荷载 qGqkb 1.2 4 0.85 4.08KN /mb.跨中弯矩:M 1 - g q lo 1.83
4、KN ?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30mm-Jc 25mm（二类环境）,估计钢筋直径为d=10mma c -2h0 h a 50mm由书2-7查k=1.2，采用C25混凝土，查表fc 11.9N /mm2面板用HPB335的钢筋，查表fy 300N /mm2b 800mmKMfcbho 11.91-2 心4 0.155,850 5021 ,10.169 0.85 b0.468Afcb hAs11.9850 0.169 503002285.2mmAs / bh285 20.67% min 0.15%850 50查附录3表1,选用6&8( A
5、s 302mm2)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:S4：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 Gg1ki2+ G（g2k-g1k）i2/6M仁0.51.05 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= GP3Kl 1.05 1.5 0.5
6、0.7875KN ?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=6.54 0.325 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 6.54 0.325M3= GPc/(a+2c)=2.338KN ?mG0.35 2 0.325总弯矩：M=M1+M2+M3=0.9843+0.7875+2.338=4.11kN ?m2)正常使用工况，持久状况a.荷载与弯矩计算自重：g1k=h1=0.1 25=2.5kN/mg2k
7、 =h20.2 25 5kN/m对根部产生的弯矩：M1=0.5 Gg1kl2+ G(g2k -g1k)l2/6M仁0.51.05 2.5 0.52+1.05 (5-2.5) 0.52/6=0.9843KN ?m栏杆重：P1k=1.5kN/m产生的弯矩：M2= GP3Kl1.05 1.5 0.5 0.7875KN ?m人群荷载：q=1.2 4 0.52.4kN/m产生的弯矩：M 3 -ql02222.4 0.50.3KN ?m2总弯矩:M=M1+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2只计
8、算正截面，采用HPB235钢筋，查fy 210N/mm受力筋：估计钢筋直径为d=10rnrn，a c - 30rnrnh0 h a 200 30170mm1.2 4.11 10611.9 500 1702KMs fbhj1 、厂2 s 0.0293 0.850.0287,b 0.468Asfcb h11.9 500 0.0293 170“ “2141mm210又因为，规定中说，悬臂板的受力钢筋每米不少于5卫8 (252mm2).则悬臂板的配筋就取820(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620(来布置。悬臂板配筋如图所示：.横梁配筋设计
9、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：I。1500 300 1800mmI。1.1In 1.05 1500 1575mm计算跨径按1575计1、荷载计算横梁自重：g 500 250 25 1.05 3.28kN/m机敦自重：g2 250 250 25 1.05 1.64kN /m地螺栓传来的设计力：1.1Q11.1 56.12 61.73kN/m1.1Q41.1 76.13 83.74kN /m2、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
10、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 M0,实际梁的支座负弯矩=0.7 M0，跨中正弯矩=0.5M0。1 2Mo 1.05 ： (gi g2)lo 1.6KN ?m8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0.7 1.2M01.35kN ?m40mm35mm(二类环境)，估计钢筋直径为d=10mma c -2hoh a 500 40 460mm半=2 仁5 10：0.00256,fcbho11.9 250 4602Asfcb hAs / bh2 s 0.00257 0.85 b11.9 250 0.00257 46021016.740.0
11、15%250 460min0.468216.74mm0.25%min的钢筋进行配置,As2minbh。288mm查附录3表1,受力钢筋取2J14 ( As2308mm )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：g1k 25 0.3 0.8 6kN/m一边栏杆重标准值：g2k 1.5kN ?m一半面板重标准值：100 200 6g3k (80 750500) 25 10 63.375kN/m均布荷载设计值：g gk 1.05 (6 1.5 3.375) 1
12、1.42kN/m集中荷载G一半横梁自重：G1k 500 250 25 2 10 93.28kN一半机墩重：G2k 500 250 25 晋0 10 93.28kNGgGk 1.05 (3.28 3.28) 6.9kNb.可变荷载分布荷载q,人群荷载(一半桥面)：3 1qk 46.2kN /mk 2qGqk 1.2 6.2 7.44kN /m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。由于启门力的标准值为 320kN，简化计算，将其平均分配在四 个地螺栓上，每个螺栓说承担的力为 GK=80kN.横梁传给纵梁的集中力设计值：G 1.1 80 6.9
13、 94.9kN2. 内力计算计算跨径：I。7000 500 7500mmI。1.05ln 1.05 70007350mm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：1 2M-glo G 0.75 G 1.858bf b 12hf 2100mm上述宽度均大于翼缘的实有宽度(800mm),取bf 800mmKM 1.2 411.5 493.8kN ?mhf150fcbfhf(h。一)11.9 800 150 (730)935.34kN ?m2 2I hfKMfcbfhf(h )属于第一类T型梁0.9734，KM493.8 106fcbf h11.9 800 730(1
14、1.427.44)7.3594.9 2 259.11 KN ?m2、截面尺寸验算hw 730 200 530mm21、,1 2 s 0.103 0.85 b 0.468Asfcb hfy11.9 800 0.103 73036021981mm预计配置6J22 ( As 2281mm2)的HPB400的受力钢筋。横向全梁拉通布三、抗剪计算1、支座边缘剪力设计值：1V ,0 G 2半需 243 4.0mm20.25fcbh00.25 11.9 300 730 651.5kNKV=1.2 259.1 仁311kN 截面尺寸满足抗剪要求3、抗剪腹筋计算箍筋采用HPB335钢筋Vc 0.7ftbh0.7
15、 1.27 300 730 194.7kN KV =311 kN应由计算确定腹筋1.25fyhAV 一 0.7仙311 I94.7 =0.425kN1.25 300 730选用双肢箍筋，直径8( Asv 101mm2)s248mm2，取 s=200122 412-900 .纵向钢筋配筋图四、裂缝开展宽度验算查附录5表1, wlim0.3mm-JWmax4(30 c 0.07)，纵梁为受弯构件，查2.1Este1 28gklGk0.75Gk 1.858(61.53.3756.2) 7.352(802 3.28)2.6340KN?mMk340 106234.7N /mm20.87 hASs 0.8
16、7 730 2281主梁标准值在跨中产生的弯矩值为Mkskd 22mmteAsAs傀 2ab22812 70 3000.0543Es 2 105Wmax上(30 c 0.072)2.1 234.75(3035Este2 105220.07 0.0543 )0.23Wmaxwlim 0.3mm，裂缝宽度满足要求五、挠度验算查本教程附录5表3,该构件的挠度限值为1。/400 7350/ 400 18.375mm跨中标准值计算得到的弯矩M k 340 KN ?mEsEchf150(bff =02281300 7302 1052.8 104O.2hob)hfbh。Bs(0.025 0.280.0104
17、27.14146,则取 hf 146mm(800 300) 1460.333300 730e )(10.55 f0.12 f)ERh0(0.025 0.281.77 1014N ?mm7.14 0.0104)2( 1+0.55 0.333)2.80104 300 7303B 0,65Bs 0.65 1.77 101411.5 10135 MkI：5340 10648 B 4873502-3 16.6mm11.5 101。/4007350/40018.375mm，则构件挠度满足要求。1 2 (11.427.44)7.351 294.9 2.6374.1 KN ?m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=374.11.1=411.5KN ?m.2纵向钢筋配置HPB400的钢筋，查表fy 360N / mm估计配置双层钢筋，a 70mmh0 h a 730mm确定翼缘计算宽度hf150mm (平均)hf/h0150/ 7300.2050.1mm 是独立 T型梁bf b 2500mmf 3
