-課程設(shè)計(jì)完整版說(shuō)明書(shū)鋼筋混凝土

1、第一章根本設(shè)計(jì)資料一、工作橋的設(shè)計(jì)內(nèi)容工作橋及剛架設(shè)計(jì),包括結(jié)構(gòu)尺寸選擇及配筋設(shè)計(jì)兩個(gè)方面,這兩個(gè)方面又包括四個(gè)內(nèi)容：活動(dòng)鋪板、橫梁與機(jī)墩、縱梁、鋼架.二、工作橋的設(shè)計(jì)資料一、工作橋橋面高程為 31.35m二、閘墩頂高程 24.0m三、五孔閘,每孔凈寬7.0m,中墩寬度1.0m,邊墩寬度0.9m四、平板閘門(mén),自重200KN五、采用QPQ-2< 160KN型啟閉機(jī),每臺(tái)自重35KN六、閘門(mén)吊點(diǎn)中央距5.720m七、荷載1. 人群荷載：2.5 KN/m2. 欄桿重：1.5KN/m3. 每個(gè)繩鼓重：6.54KN 著地面積350X 350mm4. 施工荷載：4.0KN/m25. 根本風(fēng)壓：0.4

2、 KN/m八、建筑物等級(jí)3級(jí)九、環(huán)境條件二類十、建筑材料1.混凝土 ： C302.專岡筋：HRB400三、總體布置圖圖1-1工作橋結(jié)構(gòu)圖第二章擬定工作橋尺寸一、工作橋縱向布置一、工作橋長(zhǎng)度為便于安裝,工橋橋長(zhǎng)度=兩閘墩中央線距離2030mm= 7000+ 500+500-20 = 7980mm但計(jì)算時(shí)工作橋長(zhǎng)度仍用8000 mm計(jì).1,位置不考慮為簡(jiǎn)化計(jì)算,我們將地螺栓安裝在橫梁與縱梁相交處,其偏移.2,橫梁尺寸初步擬定為高：500mm寬：250mm,橫梁上面的機(jī)敦取高：400mm寬：250mm.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.(1)、活動(dòng)鋪板長(zhǎng)度計(jì)算,吊點(diǎn)中央品巨

3、=4.02+0.04 X 43=5740mm,吊點(diǎn)間鋪板長(zhǎng)度 =5740-(1350-638) X 2 + 6=719.33mm 鋪 板長(zhǎng)度取：650mm.橋兩邊鋪板長(zhǎng)度=5740+638X 2+650 乂 6=10916mm>8000mm橋兩邊鋪板長(zhǎng)度取570mm滿足要求.因此活動(dòng)鋪板選用：中間板寬：650mm長(zhǎng)度：1300+2*80=1460mm高度：80mm 中間共六塊面板.橋兩邊再一邊兩塊板.總的橫向布置圖及個(gè)尺寸如下圖：二、工作橋橫向布置一、縱梁尺寸高度：800mm 寬度：300mm二、懸臂板尺寸高度：端部取100mm根部取200mm 寬度：600mm尺寸如下圖：圖1-4 懸臂

4、板尺寸圖三、剛架布置一、剛架高度1 .計(jì)算用的高度H=32.15 -24.0 -h2 .實(shí)際高度實(shí)際高度為H + H1,其中：H1為柱插入杯口的高度.(1) .H1需滿足.大體為1.20.8倍柱長(zhǎng)邊尺寸.大于 0.05H.(2) .實(shí)際高度H=32.15 24.0 0.8=7.35m H + H1=7.35+0.5=7.85m圖1-5剛架尺寸圖第二章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、面板配筋設(shè)計(jì)1.安裝檢修工況 (1),荷載計(jì)算.板自重 gk=0.08 X0.65 X25=1.3kN/mg=T Ggk=1.05 xi.3=1.365kN/m,一個(gè)繩鼓重Gk6.54KN GYGGk6.541.056.867 KN,施工

5、荷載q=1.2 x 4=4.8KN/m其中橋面活載不考慮.(2),計(jì)算簡(jiǎn)圖和內(nèi)力計(jì)算,尺寸計(jì)算l0 ln a 1300 80 1380mml0 ln h 1300 80 1380mml0 1.1ln 1.1 1300 1430mm因此計(jì)算跨度取1380mm圖2-2計(jì)算內(nèi)力受力簡(jiǎn)圖,跨中彎矩1 _12121M-Glgl2-ql26.544 08 08 04鋼筋,f y=300N/mm,sKMfcbh01-2 sfcb h0fy0.2150.85 b 0.46814.36500.215503002 333.293mmAs/bh0333.293 1.0365050min0.151.38 - 1.34

6、4 1.382- 4.8 1.382 3.718KN m882.正常使用情況,持久狀況(1) .荷載.板自重 gk = bh =0.08 x 0.65 x 25= 1.3KN/mg = 圖卜=1.05 x 1.43 = 1.365KN/m.人群荷載 qGqkb1.22.50.651.95KN/m(2) .跨中彎矩1 /、 212M (gq)12(1.3651.95)1.382 *0.789KN/ m8 08從以上兩種狀態(tài)可知,安裝工況下的彎矩最大,取大值進(jìn)行計(jì)算.(3) .配筋計(jì)算：查表得c=25mm(1類環(huán)境),估計(jì)鋼筋直徑為d=10mm,da c30mm,h 0 h-a 50mm20查表得

7、k=1.2,采用C30混凝土,fc=14.3N/mm-2,活動(dòng)鋪板用HRB335勺1.23.7181060.19214.3650502直的分布鋼筋,按要求取6250(4)兩邊鋪板荷載及內(nèi)力計(jì)算兩邊鋪板b=570mm h=80mm 荷載及內(nèi)力計(jì)算同中間鋪板.板自重:gk= bh =0.08*0.57*25=1.14KN/mg=G gk=1.05*1.18=1.197KN/m.一個(gè)繩鼓重：G &1.056.546.867KN.人群荷載：qk=2.5 0.571.425KN/ mq= gk =1.21.4251.71 KN/ m簡(jiǎn)支實(shí)心板,繩鼓放在板中間1-12112M - Gl gl 2

8、6.871.381.1971.3822.655KN m4 0 8 0483.正常使用工況,持久狀況(1) .荷載.板自重 g=1.344KN/m.人群荷載q=1.92KN/m(2)內(nèi)力計(jì)算1 212M -(gq) l2 - (1.3441.92)1.38 20.777KN / m808取安裝檢修工況與正常使用工況中較大內(nèi)力進(jìn)行配筋計(jì)算M=2.655KNm按單筋截面計(jì)算KM 1.22.655106s q -0.156fcbh214.3570 502-2 s 0.1710.85 -0.468sbAfcb h0a f fy14.3 570 0.171 502232.5mm300min bh0 0.1

9、5640250=48 mm受力筋選配6G8(As=302mm配筋圖如下圖：圖2-3鋪板配筋圖圖2-4繩鼓位置圖圖2-5根部懸臂板受力圖取1m板寬計(jì)算,由根部最大彎矩計(jì)算板的鋼筋用量(一)、安裝檢修工況1、荷載與彎矩計(jì)算(1) .自重g1kh1 0.1252.5KN/mg2kh20.2 25 5KN/m這里不計(jì)人群荷載對(duì)根部產(chǎn)生的彎矩M1M12,0.5 Gg1kl G(g 2k20.51.052.50.522g1k)l2/61.052 (5-2.5)0.5 2/60.4375KN m(2) .欄桿重1.05PK1.575KN1.05P1.575KNK欄桿對(duì)根部產(chǎn)生的彎矩M2GP1kl1051.5

10、0.50.7875KN? m(3) .繩鼓重將集中力放置離縱梁最遠(yuǎn)處,如下圖.圖2-6繩鼓集中力放置取c為繩鼓集中力P到懸臂根部的距離c=500-350/2=325,a=350 為繩鼓的著地面邊長(zhǎng),那么P對(duì)根部的彎矩為Pc=6.54X 0.325=2.1255 ,由寬度為b=a+2c的板帶承受,繩鼓為永久荷載,分項(xiàng)系數(shù)為1.05那么 其對(duì)根部產(chǎn)生的彎矩:GPC 4a2c)1.056.540.3252.232KN m0.3520.325總彎矩：MM11V21V30.4375 0.78752.2323.457KN m(二)、正常使用情況,持久狀況1.荷載與彎矩計(jì)算(1) .自重g1kh10.125

11、2.5KN/mg2kh2 0.225 5KN/m2,、, 2 對(duì)根部產(chǎn)生的彎矩：M1 0.5 Gg1kIG(g2k-g1k)i /6M 0.51.052.50.53.00.52 0.375KN m21.05 (5-2.5)0.5 2/60.4375KN m(2) .欄桿重F3k1.5KN/m欄桿對(duì)根部產(chǎn)生的彎矩：G機(jī)1.051.50.50.7875KN m(3) .人群荷載q 1.22.53.0KN/m人群荷載產(chǎn)生的彎矩:1 .22 ql0總彎矩：MM1M2叫 0.43750.78750.3751.65KN m從以上狀態(tài)可知,安裝工況下的彎矩大,取大值進(jìn)行算.即M=3.457KN2.配筋計(jì)算只

12、計(jì)算正截面,采用 HRB33任岡筋,查表得：fy=300N/mm受力筋：估計(jì)鋼筋直徑為d=10mm, a cd_ 30mm2h0h-a 200-30170mmKMfcbh01.23.475106214.360017020.01681- ；1-2 s0.0050.85 b0.468fcb h0fy14.36000.0051703002 24.31mm又由于,規(guī)定中說(shuō),懸臂板的受力鋼筋每米不少于 3里8 (A= 151m用那么懸臂板的配筋就取8200HRB335鋼筋來(lái)布置.分布鋼筋按要求取,在受力鋼筋內(nèi)側(cè)布置與受力鋼筋垂直的分布鋼筋直徑不小于6mm間距不大于300按要求取620睞布置.懸臂板配筋圖

13、如下圖:津加1口比非o二Af i圖2-7懸臂板配筋圖三、橫梁橫梁與縱梁澆筑在一起,計(jì)算彎矩的時(shí)候按簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)計(jì)算,橫梁 計(jì)算跨徑：10=1300+400=1700或 l 0=1.05 x 1300=1365mm 計(jì)算跨徑按1365mn#一.荷載計(jì)算1 .橫梁自重g1500250251.053.28KN/m2 .機(jī)墩自重g2400250251.052.63KN/m地螺栓傳來(lái)的設(shè)計(jì)力：1.1Qi=1.1 X 56.12=61.73 kN/m1.1Q 4=1.1 x 76.13=83.74 kN/m二.計(jì)算簡(jiǎn)圖及內(nèi)力計(jì)算為簡(jiǎn)化計(jì)算,使螺栓正好安裝在橫梁與縱梁相交處.那么啟閉機(jī)對(duì)橫梁不產(chǎn)生彎矩.考慮到啟

14、閉機(jī)中央與橫梁中央不重合,我們對(duì)計(jì)算彎矩取k=1.2的放大系數(shù).M0圖2-8 橫梁受力示意E.1,、M- g1g28支座彎矩較大,取1 J j 】 I I _a 1/1、0. 7M0到圖2-9橫梁彎矩圖21210(3.282.625)1.365 2 =1.375KN m080.7 M0進(jìn)行計(jì)算,最終上下截面配置相同的鋼筋.QH-j；y2Q 7M0 產(chǎn)0 7M011_：t_1! !1 I-1' cM 0.71.2 M0 0.71.21.3751.16KN m橫梁實(shí)際為半固定狀態(tài),精確計(jì)算因采用有限單元法.工程簡(jiǎn)化: 先按簡(jiǎn)支梁計(jì)算,得跨中彎矩 M,實(shí)際梁的支座負(fù)彎矩=0.7Mt,跨中 正

15、彎矩=0.7Mbc=35mm二類環(huán)境,估計(jì)鋼筋直徑為d=20mm,45mm,h 0h-a500-45455mmKMfcbh01.21.1614.325010645520.001561- ；1-2 s0.00150.85 b0.468fcb h014.32500.0015645528.139 mmfy300AS/ bh08.1390.0072250455min0.20min的鋼筋進(jìn)行配置minbh00.2%250455227.5mm2支座負(fù)彎矩配筋相同,通常布置如下：由于hw>450mrift計(jì)構(gòu)造腰筋, 每側(cè)不少于0.1%bhw=0.1%*250*455=113.75mn<表得,受

16、力筋取 214 A=308m?按規(guī)定取直徑為6mm間距200mmi勺雙肢箍筋,橫梁上下布置相同的鋼筋.配筋圖如圖:2電14 t受力鈉筋圖2-10橫梁配筋圖四,縱梁配筋計(jì)算 取受力大的鋼筋進(jìn)行計(jì)算,另一根配筋與之相同(一).荷載計(jì)算1.恒載(1) .均布荷載g包括：縱梁自重、一邊欄桿重、一半面板重.縱梁自重標(biāo)準(zhǔn)值:g1k25 0.3 0.8 6KN/m.一邊欄桿重標(biāo)準(zhǔn)值：g2k1.5KN m.一半面板重標(biāo)準(zhǔn)值g3k(80650100200600)2-62510 63.55KN/m均布荷載設(shè)計(jì)值：g gk 1.05 (61.53.55)11.60KN/mk(2) .集中荷載G-9-102.03KN

17、910 92.075KN1300.一半橫梁自重：G1k500 250 25 1660.一半機(jī)墩重：G2k400 250 25 工GG%&G1kG2k)1.05(2.032.075)4.31KN2.可變荷載(1) .分布荷載q人群荷載：取一半橋面的人群荷載.qk2.5 1.35 3.375KN /mq Gq k 1.2 3.375 4.05KN /m(2) .集中荷載P直接作用于縱梁上的啟門(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.G=1.1Qi=1.1 X56.12=61.73 kN/m G2=1.1Q4=1.1 x 76.13=83.74 kN/m88.05KNG1 G

18、 61.734.3166.04KN 與 G 83.744.31Gi+FHI 口 II IIn1 D圖 2-11縱梁示意圖二.內(nèi)力計(jì)算1 .計(jì)算跨徑l n L 2c80003005006900mmlna 69005007400mm101.05l n 1.0570007350mm計(jì)算跨徑按7350mm+,縱梁受力如下圖圖2-12縱梁受力示意圖7350 57202Lbc 638 150 327mm2lab 327 1050 1377mm2 .彎矩設(shè)計(jì)值為其彎矩最大值在跨中12-耳)0.237 (G2P2)1.377M (gq)l2(G181_(11.64.05)827.35266.040.32788

19、.051.377248.5KN m考慮次梁并不是對(duì)稱的T型梁,在最大彎矩值下考慮1.1的放大系數(shù).M 1.1248.5273.37KN m3.配筋縱向鋼筋配置HRB400勺鋼筋,查表fy 360KN/mn2估計(jì)配置雙層鋼筋,a 70mmh° h-a 730mm確定翼緣計(jì)算寬度hf100200 150mm¥ 均)縱梁自重：是獨(dú)立T型梁b/2450mmf 3b/fb 12h/f 2100mm上述寬度均大于翼緣的實(shí)有寬度800mm,取 bf 800mmKM 1.2273.37328.05KNfcb fh f (h014.3800150150 (730)1123.98KN m2&#

20、39; ' hfKMfcbfhf(h0-f)屬于第一類T型梁KMs 一 ' . 2fcbf h0328.0510614.3280073020.0538"J-2 s0.056°.85b0.468fcb %As f14.38000.05636073021299.08mm預(yù)計(jì)配置5c8 ( As 1272mm2)的HRB400勺受力鋼筋.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:1一V -(g+q)l0(G Q)66.0488.05211.6KN1 (11.64.05)7.3522、截面尺寸驗(yàn)算hw730-150580mn2hwb5801.934.

21、03000.25fcbh 0.25 14.3 360730939.51KNKV 1.2211.6 253.92<N截面尺寸滿足抗剪要求3、抗剪腹筋計(jì)算箍筋采用HRB23任岡筋V 0.7ft bh00.71.43300730219.22KNKV 253.92KN應(yīng)由計(jì)算確定腹筋A(yù)svKV-0.7ftbh0253.92-219.220.181mm1.25fyh01.25210730Asv 0.181 s 36.2mm2選用雙肢箍筋,直徑0 8 (Asv101mri2)那么 psv=Av/bs =101/(300 X200)=0.168%>p sv min =0.15% 滿足最小配筋率要

22、求Vc+Vsv=0.7ft bh01.25f yv % h0s0.71.43300 730 1.25210 101 200 730315.99KN KV 253.921010.239不需要配彎起筋422mm,取s200 smax 250mm,滿足最小配筋率要求,最后選配雙肢.820CHRB2351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,直徑按標(biāo)準(zhǔn)取的.12的HRB235鋼筋,縱梁高大于450,在中部布置兩根腰筋,直徑取12.整個(gè)縱梁配筋圖如下圖圖2-13縱梁配筋4.橫梁處附近鋼筋計(jì)算圖2-14橫梁鋼筋布置圖Av dF88 -593m存svfyv sin210 0.707選配3

23、.16五、吊裝驗(yàn)算預(yù)埋吊環(huán),吊裝工作橋.吊點(diǎn)取 0.2L.處.取工作橋長(zhǎng)度為8m(一).荷載計(jì)算1 .分布荷載(1) .縱梁自重g1 bh 25 0.80.3 6KN/m(2) .懸臂梁自重 1-6g2bh 25 - (100200) 600 1062.25KN/m(3) .總分布荷載g (g1g2)1.05 (62.25)8.66KN/m2 .集中荷載(1) . 一半橫梁自重-1300GK500 250 25 2.03KN(2) .總集中荷載GG1.05 2.032.13KNK橫梁受力相等,那么：q 52.13KN1 s 1Glt_ 二I圖2-15橫梁受力示意圖3.配筋計(jì)算- ql8.668

24、FaFd2G 2 2.13 35.49KNA B I 22K%1.2 35.4942.58KN%253.92KN,A截面配筋滿足抗剪要求12-M1g 0.2l G l uA21bc1 8.661.62 2.13 0.37211.88KN m2KIA 1.211.8814.25KN mfcbf "f(ho-14.3 800150150 (730- )1123.98KN mr / / h f 一 一“ KM fcb/fh/f(h0-/)所以屬于第一種算：T型截面,支座處截面驗(yàn)1.211.810614.38007302fcbf h00.00250.85 b0.00230.468Afcb h

25、0A f fy14.3800 °.002573069.68mm2360根據(jù)圖進(jìn)行跨中截面驗(yàn)算：圖2-16橫梁跨中截面受力示意圖.6)5.102KN.mKMfcbf h08.66422.13(40.327)2.13(41.377)35.49(41即方向與假設(shè)的相反1.25.10210600.00114.3800 73021- ；1-2 s0.00150.85 -0.468bfcb h0fy2439mr214.3800 0.001573034 8mm2360,所配鋼筋面積小于縱梁所配鋼筋面積,滿足要求.六、吊環(huán)計(jì)算:圖2-17吊裝示意圖工作橋?yàn)檎w式,由2根縱梁、6根橫梁和懸臂梁組成.(

26、一)、自重標(biāo)準(zhǔn)值樂(lè) 2(0.80.38)4(0.50.251.3)2(0.150.68)25(3.840.651.44)25148.25KN(二).吊環(huán)的選擇每個(gè)吊環(huán)按2個(gè)截面計(jì)算,4個(gè)吊環(huán)按3個(gè)計(jì)算GGK 3sin1.05148.50.86660.02KNT10060.022 34.82600.2mm46.750N/mr2選用 1 0 28(As=615.8mm )七、剛架橫向計(jì)算(一)、荷載計(jì)算1 .水平荷載(1) .工作橋風(fēng)壓力A 0.8HL 0.8 (0.80.41.08) 814.592m2T A s zA 1.3 0.9 0.414.5926.83KN0s z 0(2)剛架立柱上風(fēng)

27、壓力2A主=0.4 X7.35=2.94m2T、 A a 7 cA1.3 0.9 0.42.941.38KN立s z 0(3).閘門(mén)上風(fēng)壓力V, 閘A s z 0A1.30.90.47.3576.02KN由等效條件得水平荷載為:T1=T1/1.2(%"=1.2(6.83+6.02+1.384)15.84KNT2/1.38+26.02=12.73KNT2= T2/, 11.2(-21.38+26.02 )=15.276KN2.垂直荷載(1)工作橋自重包括：縱梁、橫梁、機(jī)墩、欄桿、活動(dòng)鋪板、懸壁板.圖2-18鋼架受力示意圖3.啟閉機(jī)和閘門(mén)自重P (0.80.340.651.38)2(0.

28、50.250.08+40.641.31.3)2 (0.40.251.3)0.08)(0.50.138)25+ (1.38) 1.05104.41KN(2002 35)Q4132 24270-167KN213.87P/*示1.05167175.35KN4.作用于工作橋上的風(fēng)壓力形成的方向相反、數(shù)值相等的P''H 0.40.81.082.28m,橫梁間距 S=1.3+20.15=1.6mT0H/S6.830.80.41.08 ./1.624.87KN5.剛架自重轉(zhuǎn)化成結(jié)點(diǎn)力P1和P2P1 0.47.350.4 250.4210.41.2251.0517.95KN2P20.20.40

29、.80.80.4 0.20.4(7.35 / 40.4)0.40.41.05258.98KN2Ti=15.84KN T2=15.276KN7 .立柱自重：R = 17.95KN P 2=8.98KN8 .工作橋自重：P=104.41KN9 .啟閉機(jī)自重：P =175.35KNP合右 =Pi+P+P,=198.17KNP 合左=Pi+P-P =188.43KNEA 2.8 107 0.164.5 10670.40.4 34EI2.8 1075.6 104127.結(jié)構(gòu)力學(xué)求解器求解圖2-19鋼架彎矩圖圖2-20鋼架軸力圖(1)橫梁橫梁內(nèi)力軸力較小,按受彎構(gòu)件配筋取 Mmax=37.99KNm b=

30、250mm h 0=455mmKM 1.237.99S 2fcbh014.325045520.0621-1-2 s 0.0640.85 b 0.468289.4mm2fcb h014.32500.064455fy360As289.4bh0250 4550.549所以選 4C10 (AS=314miri ).配筋圖4clO4)802OG4cl0(2)立柱Mm1ax32.57KN ? mN 47.48KNl01 / WHh)0.5(7.350.4)3.475m3.4750.48.68e0MmaxN32.5747.78103681.7mmh0355 / 303011.8mm故按實(shí)心偏距計(jì)算e0 68

31、1.7mm0.5f cA0.514.3400 400KN1.247.4810320.1 >1 取 18.68<151400 e0 h0l0h21.028e0681.71.028700.8mm 0.3h 0106.5mm為大偏心受壓,壓構(gòu)件計(jì)算KN1.247.48103fcbh014.34003550.028 <0.518X=( h0=0.028 x 355=9,94mm < 2a=90mm e Jy e.一h/2+a'=1.028*681.7-400/2+45=545.78mmA ' KNe 1.244.78103 545.782As A 262.8mm

32、fy(ha )360(35545)A< P minbh0=0.20%x 400X355=284mm.按最/、配筋率配筋選用 4C10 (A=A'=314mn2).配筋圖由8顯5.0.圖2-22鋼架立柱配筋圖(3)橫梁M=24.605KN.mKM1.224.6051 06fcbf h0-0.04114.3400 3552JI2 s0.0410.85 .0.468b14.3400 0.041355360231.3mm2上下各5C8, AS2236mmM=15.75KN.mKMs '9fcbf h01.215.7510614.3400 35520.0261-.1-2 s0.0250.85 -0.468bAfcb h0a f fy14.3400 0.025355142.8mm2上下選6C6 As2170mm360配筋圖和立柱一樣只不過(guò)剛毅選用:6C6(二)縱向計(jì)算1. 一孔閘門(mén)剛開(kāi)啟,另一孔未開(kāi)啟l01.5H1.57.3511.025m(1).荷載計(jì)算與內(nèi)力計(jì)算R未開(kāi)啟孔P1 P/ / 2Q/21.05175.36235一 1.052110.439K