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水闸工作桥课程设计西华

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2020年4月19日
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课程设计报告
（理工类）

课 程 名 称: 钢筋混凝土结构课程设计
课 程 代 码: 8511961
学院(直属系): 能源与环境学院
年级/专业/班: 级/水利水电工程/2班
学 生 姓 名: 黄军
学 号: 31
实验总成绩:
任 课 教 师: 张焕敏
开 课 学 院: 能源与环境学院

学院班级: 能源与环境学院
姓名学号：
指导老师：
时间： 7月

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:
一个绳鼓重：,
桥面活载不考虑
b 计算简图和内力计算

因此计算跨度取1580mm

c.跨中弯矩：
2)正常使用工况，持久状况
a.荷载：板自重
人群荷载
b.跨中弯矩：

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
由书2-7查k=1.2，采用C25混凝土，查表，面板用HPB335的钢筋，查表
，，

查附录3表1，选用6φ8()
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。
配筋图如图所示：

2、悬臂板

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：

（人群荷载不计）
对根部产生的弯矩：

栏杆重：
对根部产生的弯矩：

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，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：
总弯矩：

2)正常使用工况，持久状况
a.荷载与弯矩计算
自重：

对根部产生的弯矩：

栏杆重：
产生的弯矩：
人群荷载：
产生的弯矩：

总弯矩：
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
只计算正截面，采用HPB235钢筋，查
受力筋：

，

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 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：

计算跨径按1575计
1、荷载计算
横梁自重：
机敦自重：
地螺栓传来的设计力：

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M0，实际梁的支座负弯矩=0.7 M0 ，跨中正弯矩=0.5 M0 。

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

，

取的钢筋进行配置，

查附录3表1，受力钢筋取2φ14 （）
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：
一边栏杆重标准值：
一半面板重标准值：
均布荷载设计值：

集中荷载G
一半横梁自重：
一半机墩重：

b.可变荷载
分布荷载q, 人群荷载(一半桥面) ：

集中荷载P ：
直接作用于纵梁上的启门力经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：

2.内力计算
计算跨径：

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：

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=411.5.
纵向钢筋配置HPB400的钢筋，查表
估计配置双层钢筋，

确定翼缘计算宽度

是独立T型梁

上述宽度均大于翼缘的实有宽度（800mm），取

属于第一类T型梁
，

预计配置6φ22（） 的HPB400的受力钢筋。横向全梁拉通布置。

三、抗剪计算
1、支座边缘剪力设计值：

2、截面尺寸验算

截面尺寸满足抗剪要求
3、抗剪腹筋计算
箍筋采用HPB335钢筋

应由计算确定腹筋

选用双肢箍筋，直径φ8（）
，取
满足最小配筋率要求，最后选配双肢φ8@200 HPB335箍筋。
考虑到箍筋的绑扎固定，我们在纵梁上缘配置两根架立钢筋，直径按规范取的φ12的HPB235钢筋，纵梁高大于450，在中部布置两根腰筋，直径取12。
整个纵梁配筋图如图所示

四、 裂缝开展宽度验算
查附录5表1，
，纵梁为受弯构件，查
主梁标准值在跨中产生的弯矩值为

，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
跨中标准值计算得到的弯矩

,则构件挠度满足要求。