陳垓閘閘門結(jié)構(gòu)計算

1、5. 8. 3鋼筋混凝土閘門結(jié)構(gòu)計算基本資料閘門型式：鋼筋碎平面閘門（潛孔）閘門尺寸：2680X2850 （寬義高）計算工況:設(shè)計洪水位51. 56m,淤沙高程49o 56m底板高程：原設(shè)計42. 86m,最新觀測數(shù)據(jù)42。57m。lo頂梁受力情況設(shè)計防浜水位至51.56萩o,一門受力計算簡圖名為頂梁自身受水沙壓力，%為上區(qū)格板受水沙壓力傳力%.=(51.56 一 42.57 一 2.85 + O.15)xlOx 0.15 = 9.435kN/m%砂=(77/tan2 (45y)- 2c tan(45 -y)xB=(8.7x(49.56 - 45.42 + 0.15)xtan2(45-10 Z

2、2)-2x5xtan(45u-10/2)x0.15 = 2.67Z:7V/wq =水+%砂= i2i次n/加上區(qū)格水壓力計算簡圖砂壓力計算簡圖(62.9 + 68.15)/2 + 62.9八“一個%水=-彳-xO.525/2 = 16.85/h(17.85 + 21.06)/2 + 15.74%心=x 0.525/2 = 4.89kAV m2q2 = 2i.15kN/m (1)頂梁產(chǎn)生的支座反力計算Q2q2計算名產(chǎn)生的支反力qx =12.1 kN/in, m = 0.2 lw / = 1.13m,2 = - = 0.186查閱靜力計算手冊表2-4,可知:計算產(chǎn)生的支反力AA(0.7-0.525

3、) + 0.7 c =(0.7-0.525) + 0.7 c =2=0.437/na =b =二a =b =二 = 0,565?22d = - = 0.346m2% =2L18kN/z查閱靜力計算手冊可知:我=竺(12/ 4/+c2)= 3.06kN/、-工叱巾弘+,、八8/3終上所述，頂梁所受的支反力為:Rb = q2c . R、 6.45 kNr = 1 1 09k汽屋(RC為頂梁另一端支座反力不是上圖中的c點,)段、凡傳至兩邊住上，以傳至中柱。2.中柱計算P為頂梁傳力P=14。65kN, %、彳下為中柱本身所受的水沙壓力，分為上區(qū)格板所受水沙壓力傳力，%為下區(qū)格板所受水沙壓力傳力，中柱寬

4、0. 5米。q、，x =61.4kP4/下水=S9.9kPaq 卜砂=16.94女Pag；Ffi = 3437kPa在中柱范圍內(nèi)作用的線荷載為:(2)%計算% = (61.4 +1(2)%計算% 卜=(89.9 + 34.37) x 0.5 = 62.13kN /m70070062.9 + 68.15% =(62.9 + 68.15% =(1+17.85 + 21.062)X0.525,x2 = 44.62kN/?2（3） %計算（4）中柱受力計算Q3（4）中柱受力計算Q3P產(chǎn)生的支座反力Rm =22.9 次Rm =22.9 次N nlRb xl.42-14.65x(1.42 + 0.8) =

5、 0R,u =-8,25攵N片產(chǎn)生的支反力“3 + 寵83 = ； x (39.16 + 62.13)x2.85 = 144.36攵 N2 851=x2.85x(0.63+1.42 L) + 0.5x(51 )x2.85x(0.63 + L42 x2.85)%產(chǎn)生的支反力RA2 + Rl2 = 0.5 X 0.8 X 44.62 = 17.85ANR/c x 1.42-17.85x(0.4 +1.42) = 0RB2 = 22.81 kN%產(chǎn)生的支反力R&2=-5.O3kNR &4 =4(1 -a) =(1-零)=24.6IkN綜上所述，中柱支反力:R八=85.82kN,凡=140.27kN3

6、。邊柱計算P為頂梁傳力P二H.09kN,%下為邊柱本身所受的水沙壓力，電為上區(qū)格 板所受水沙壓力傳力，%為下區(qū)格板所受水沙壓力傳力，邊柱寬0. 18米。夕1上、夕1下計算%上水=61.4%04%下水%上水=61.4%04%下水=89.9k Pa%上砂=16.945/,%砂在邊柱范圍內(nèi)作用的線荷載為: =3431 kPa% =(61.4 + 16.94)x0.18 = 14.10kN/m7,1 ,(2) /計算%=(62,9 + 68.15 + 17.85 +%=(62,9 + 68.15 + 17.85 + 21-07)xE = 22.31kN/？(3) % 計算 2% % 水= 70.65k

7、Pa,% = 22.59kPa,% 下水=82.35kPa夕 3 下砂=29.75kPa70.65 + 82.35 + 22.59 + 29.75 0.7 x =35.93122(4)邊柱受力計算受力計算簡圖P產(chǎn)生的支座反力Rm= 17 .MkNRN+RBi=P = 1l09kN /?Rm= 17 .MkNR.u =-6.25攵N5產(chǎn)生的支反力R 如 += g X (14.10+22.37) X 2.85 = 51.97攵 NO QC1Ra3 x L42 =3 X2.85X (0.63 + 1.42- ) + 0.5x( %下-% )x 2.85x(0.63+1.42x 2.85) 23Ra

8、= 37.18kNRb3 = 14.78KV%產(chǎn)生的支反力R + R = 0.5 X 0.8 X 22.31 = 8.92kNX1.42 - 8.92 X (0.4 +1.42) = 0廠b-%產(chǎn)生的支反力%2=1144ANRs=2.51kN.14=）84=（1_2）=35.93；1/7（_ 鬻）= Z31AN綜上所述，中柱支反力：& =40.73AN,招=55.87AN4.上大梁計算P1為中柱傳力，大小為140o 27kN, P2為邊柱傳力，大小為55. 87kN, %為上區(qū)格板傳力，%為下區(qū)格板傳力，上大梁所受的水沙壓力，大梁高0。25米。%計算62.9 + 68.15 幺-ucg r/

9、)q K 中=65.525AN/217.85 + 21.06217.85 + 21.062= 19.46kN/水壓力砂壓力(1)傳至大梁上的線荷載為：65.525 + 19.46 68.15 + 21.06 0.525M 3：2) 1=(+)x= 22.86ZN/z %計算222.70.65 + 82.35q水中二z= 76.5kN/nr22.59 + 29.75= 26A7kN/m傳至大梁上的線荷載為:70.65 + 76.5 22.59 + 26.17 0.7 “， 皿% = (+) x =34.28AN/m /計算222八廠小.56-45.42 +。.8) = 694附破沿大梁的線荷載為

10、:q 步中=21.83AN/nr% = (69.4 + 21.83)x0.25 = 22.SkN/m (4)大梁受力計算受力計算簡圖P1作用產(chǎn)生的彎矩剪力值p 140 27 ，1=%1=寸=1= 70.135攵 NPIM =_L = 93.98kN.m III44P2作用產(chǎn)生的彎矩剪力值Ra2=Rb? = P2= 5587 kN Mmax = 0.3x55.87 = 6.76kN.mi 300 90qi/I700250 250Qi70090 300 -2680n n 0,7 + (0.7 0.525) ccrR八 3 = Rb3 =x 22.86 = O.OkN2M 的中= MM = 10.0

11、 x(2.68/2 0.7/2 + 0.25) = 1240kN.m夕2產(chǎn)生的彎矩剪力Q2Q2,ZpsuV IX XI IA ,300 90700250 25070090 300r-tr-1-t-db2680Ra4 =勺4 = 0.5 x 0.7 x 34.28 = 12.00kN冷中=max = 12.0 X (2.68/2-0.7/2 + 0.25) = 14.88kN.m名產(chǎn)生的彎矩剪力Ras=%5= = 3O.56ANM =用=祖=20.47kN.mFT Iiiiag上大梁的內(nèi)力計算2. = & = 70.135 + 55.87 +10.00 +12.00+30.56 = 178.57

12、N A s, 綜上可知，閘門上M 將中=Mn = 9398 + 16.76 + 12.40+14.88 + 20.47 = 158.50M.rn大梁最大彎矩出現(xiàn)在跨中，大小為158。50kNo m,最大正剪力及最大負剪力大小值均為178.57kN。5。下大梁計算P1為中柱傳力，大小為85。82kN, P2為邊柱傳力，大小為40。73kN,名為上區(qū)格板傳力，%為下區(qū)格板傳力，下區(qū)格板長2。32米，高0.505米，%為下 大梁所受的水沙壓力，大梁高0.25米。（1）%計算70.65 + 82.35 2=76.5kN/nr222.59 + 29.75 一)=26.11 kN I 廿傳至大梁上的線荷載

13、為:傳至大梁上的線荷載為:82.35 + 76.5 29.75 + 26.17 %=82.35 + 76.5 29.75 + 26.17 %=(+0 7)x- = 37.58AN/？ (2) %計算84.85 + 89.92= 8737kNn?31.28 + 34.37284.85 + 89.92= 8737kNn?31.28 + 34.372= 32.83kN/傳至大梁上的線荷載為:%=(87.37+32.83)xO.5O5=6O.7(RN/7 (3) %計算9水中=.鄉(xiāng)砂中二9水中=.鄉(xiāng)砂中二84.85 + 82.352= 83.6kN/29.75 + 31.282= 3.52kN/ni2

14、傳至大梁上的線荷載為:夕3=(83.6 + 3O.52)xO.25 = 28.53AN/?大梁上所受的均布荷載q = + % = 89.23kN/?大梁受力計算卬Qi卬Qipi作用產(chǎn)生的彎矩剪力值P 85.82Rai = Rbi =彳= = 42.9 IkNMz = = 5750kN.mmdX 4P2作用產(chǎn)生的彎矩剪力值Ra2=Rb2=P?= 40.73攵 NMmax = O.3x 40.73 = 1 Z22kN.m ”產(chǎn)生的彎矩剪力qi醫(yī)，工300 90700250 250qi700qi醫(yī)，工300 90700250 250qi70090 3002680,3 =&3 = 0.5 x 0.7

15、x 37.58 = 13.15kNM冷中=Mmax = 13.15x(2.68/2-0.7/2 + 0.25) = 16.3IkN.mq 產(chǎn)生的彎矩剪力 崖4 =（川=配=119.57攵N2上大梁的內(nèi)力計算M 玲中=Mmax = = 8O.UkN.？e. = -gn = 42.91 + 40.73 +13.15 +119.57 = 216.36kN、一、八 B,“ ， 綜上可知，閘門上大梁最M 冷中=心獻=57.50+12.22 + 16.31+80.11 = 166.14kN.ni大彎矩出現(xiàn)在跨中，大小為166.14kN.m,最大正剪力及最大負剪力大小值均為216.36kNo6.大梁配筋計算

16、根據(jù)內(nèi)力計算可知:閘門大梁最大彎矩出現(xiàn)在跨中，大小為166。14kNo m,最大正剪力及最大負 剪力大小值均為216。36kNo閘門大梁背水側(cè)受拉，則迎水側(cè)梁兩側(cè)板的碎參加工作,梁斷面按T形考慮, T形截面受零構(gòu)件位于受壓區(qū)的翼緣計算寬度，按規(guī)范中所列各項中的最小值 取用。水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范$1491-2008中圖6.2。2.形截面受彎構(gòu)件受壓區(qū)計算高度位置形截面受彎構(gòu)件受壓區(qū)計算高度位置由梁的截面尺寸可知:b = 0.25 m. a s = 0.041= 0.069 zw% =0.625 - 0.041 = 0.584m(1)翼緣寬度的確定hf =0.15/7?7 RS按跨度考慮與二?

17、= + = 0.95按梁肋凈距S按梁肋凈距S。考慮/2 + S0 =0.25 +0525 + L17=L0975zn按翼緣高度考慮工= 0.2560.1, bt不存在 為 0.584綜上取0。951no梁寬0。25米，兩側(cè)板寬度不同，參與梁受力范圍不同。lo 0975Oo 25=0o 8475Oo 8475/2=0。42375） 0。525/2=0。2625 （上區(qū)格板半寬）故上區(qū)格板參與梁受力范圍為0。2625m。0. 8475/2=0o 42375(1.17/2=0。585 (下區(qū)格板半寬)故下區(qū)格板參與梁共同受力范圍為0。42375m.則 bt = 0.25+0.2625+0.42375

18、 = 0.9362%/(2)配筋驗算梁跨中所受彎矩最大，故驗算梁中斷面的配筋情況.根據(jù)現(xiàn)場檢測推定混凝 土強度等級為 C23 混凝土： X=H-5N/mm2, ft=l. 65N/mm:, = 2,7x 104 N/mm2 鋼筋：I 級，/v=Z=210N/mm22416梁實際斷面圖梁實際斷面圖受拉鋼筋采用2。25 + 2例6, A =1383.17?/ 已知截面配筋受壓鋼筋采用2加6, A =401.92/當(dāng)符合下列條件時：fyAsfcbfhf+fyAs (6o 2o 2-1)按寬度為/的矩形截面計算(見圖6. 2. 2a)。Y KMfcbx(h0-) + fvAs(h.-as) (6.2。

19、1-1)受壓區(qū)計算高度X按下列公式確定：fcbx = As - fxA （60 2o 1-2）受壓區(qū)計算高度x尚應(yīng)符合下列要求：x 4 0.85.% （6.2. 13）x- （6o 2. 14）K承載力安全系數(shù)，按表3。2.4采用1。15;M彎矩設(shè)計值（N。mm）,按3。2. 2條的規(guī)定計算;fc混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值（N/mm2）；As,As-縱向受拉、受壓鋼筋的截面面積（mnf）；（鋼筋受拉強度設(shè)計值（N/mnf）；f；,鋼筋抗壓強度設(shè)計值（N/mnf）；h0一-截面有效高度（mm）；b矩形截面的寬度（mm）；a；受壓鋼筋合力點至受壓區(qū)邊緣的距離（mm）；當(dāng)一-相對界限受壓區(qū)計算高度，按

20、式（6。1-4）計算。0.8/ /.(6o 1-4)1 + -一O.OO33 紇經(jīng)計算=210 x1383.17 = 290465.7=11.5x936.25x150+210 x401.92 = 1699434.45hf f -：.按寬度為斗的矩形AAZM/+4A截面計算.按式（6.2.1-2）進行計算得X = AA-4A = 2g38317-2巾4。1.92 =11.5x250三角形分布荷載計算：/0 7 I 1 179 = q%=78.47-65.27 = 13.20kN/m)= = 0.60, = = 1.67卜上/v 1.17I 0.7查表4-37,并內(nèi)插得=。時=0.0195,Me

21、= 00094也=0.0396,M* =-0.0436a n*da【maxa j i=-0,0135彎矩為表中系數(shù)xql, lx = 0.7?,/、. = 1.17?，I 取較小者 Oo 7m。M vmdX = 0.0195x13.20 x0.72 =0.126kN./Mvmax = 0.0094x13.20 x0.72 = OMikN.m則=0.0396x13.20 x 0.72 =0.256kN.？=-0.0436xl3.20 x0.72 =-0.282Z;Mw=-0.0135x13.20 x0.72 =-O.O87Jt7V./n矩形分布荷載內(nèi)力計算： TOC o 1-5 h z I0 7

22、I117q = q 1 = 65.27kN /m = ： = 0.60 , =1.67/、 1.17I0.7yx查表4-19,并內(nèi)插得=。時M tmax = 0.0367, M vmax = 0.0076, M ? = -0.0793,= -0.0571與電力衣印東教M；)=0.0571xqH, 4=0.7，,/、, =1.176，/取較小者 00 7mo則M max = 00367x 65.27 xO.72 =1.1 74kN.mM 皿* = 0.0067 x 65.27 x 0.72 = 0.214kN.m=0.0793x65.27x0.72 =2.536kN.？綜合 = 0 時M =0.

23、0571 x 65.27 x 0.7? =-1.826kN 刀？M：), = -0.0571 x 65.27 x 0.72 = -1.826M/nMvn = L300kN 川 a m dXMymax = 0.275kN.7M? =2.792kN.？由靜力計算手冊可知二，時的板跨內(nèi)彎矩為：=-2.108攵乂？M*=-L913kN.？M： =+ M、= 1.300 + lx 0.275 = 1.346kN.m6(3)板按四邊簡支求內(nèi)力Ml； = % + uM v = 0.275 + - x 1.300 = 0A92kN.m6三角形分布荷載計算：/0 7/117q = q q =13.20kN/m 1= = 0,60, = = 1.67卜上lv 1.17/、0.7查表4-30,并內(nèi)插得 =0時% max =0627、MVmax = 0.0226 彎矩為表中系數(shù) X/,/、=0.7w