课程设计完整版说明书钢筋混凝土

1、第一章 基本设计资料一、工作桥的设计内容工作桥及刚架设计， 包括结构尺寸选择及配筋设计两个方面， 这两个方面又包括四个内容：活动铺板、横梁与机墩、纵梁、钢架。二、工作桥的设计资料（一） 、工作桥桥面高程为 31.35m（二）、闸墩顶高程 24.0m（三）、五孔闸，每孔净宽7.0m,中墩宽度1.0m,边墩宽度0.9m（四）、平板闸门，自重200kn（五）、采用qpq-2< 160kn型启闭机，每台自重35kn（6） 、闸门吊点中心距5.720m（7） 、荷载1. 人群荷载： 2.5 kn/m2. 栏杆重： 1.5kn/m3. 每个绳鼓重：6.54kn （着地面积350x 350mrm4.

2、施工荷载：4.0kn/m25. 基本风压：0.4 kn/m（8） 、建筑物等级3 级（9） 、环境条件二类（十）、建筑材料1. 混凝土： c302.钢筋： hrb400三、总体布置图图1-1工作桥结构图第二章拟定工作桥尺寸一、工作桥纵向布置（一）、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+50020 = 7980mm但计算时工作桥长度仍用8000 mm计。1 .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。2 .横梁尺寸初步拟定为高：500mm宽：250mm.横梁上面的机敦取高：400mm宽：250mm.3 .活动铺板为减轻吊装重

3、量，面板做成活动铺板，简支在纵梁上。(1)、活动铺板长度计算.吊点中心品巨=4.02+0.04 x 43=5740mm.吊点间铺板长度 =5740-(1350-638) x 2 + 6=719.33mm 铺 板长度取：650mm.桥两边铺板长度=5740+638x 2+650 乂 6=10916mm>8000mm 桥两边铺板长度取570mm满足要求。因此活动铺板选用：中间板宽：650mm长度：1300+2*80=1460mm高度：80mm中间共六块面板。桥两边再一边两块板。总的横向布置图及个尺寸如图所示：图1-3总的横向布置图二、工作桥横向布置（一）、纵梁尺寸高度：800mm 宽度：30

4、0mm（二）、悬臂板尺寸高度：端部取100mm根部取200mm 宽度：600mm尺寸如图所示：图1-4 悬臂板尺寸图三、刚架布置（一）、刚架高度1 .计算用的高度h=32.15 24.0 h图2-1活动铺板布置图2 .实际高度实际高度为h + h1,其中：h1为柱插入杯口的高度。(1) .h1需满足.大体为1.20.8倍柱长边尺寸。.大于 0.05h。(2) .实际高度h=32.15 24.0 0.8=7.35m h + h1=7.35+0.5=7.85m图1-5刚架尺寸图第二章结构设计-、面板配筋设计(一)、活动铺板1. 安装检修工况(1) . 荷载计算.板自重 g k=0.08 x0.65

5、 x25=1.3kn/mg=t ggk=1.05 xi.3=1.365kn/m.一个绳鼓重gk6.54kn g丫 ggk6.541.056.867 kn.施工荷载q=1.2 x 4=4.8kn/m其中桥面活载不考虑。(2) . 计算简图和内力计算. 尺寸计算l0lna1300801380mml0lnh1300801380mml0 1.1ln 1.1 1300 1430mm因此计算跨度取1380mm2-2 计算内力受力简图. 跨中弯矩1 _12121m glgl2-ql26.544 08 08 04钢筋,f y=300n/mm!, skmfcbh01-2 sfcb h0fy0.2150.85 b

6、 0.46814.36500.215503002333.293mmas/bh0333.293 1.0365050min0.151.38 - 1.344 1.3821 4.8 1.382 3.718kn m 882.正常使用情况，持久状况(1) .荷载.板自重 gk = bh =0.08 x 0.65 x 25= 1.3kn/mg = ggk = 1.05 x 1.43 = 1.365kn/m.人群荷载 qgqkb1.22.50.651.95kn/m(2) .跨中弯矩1 212m(gq)12(1.3651.95)1.3820.789kn/m808从以上两种状态可知，安装工况下的弯矩最大，取大值进

7、行计算。(3) .配筋计算：查表得c=25mm(1类环境)，估计钢筋直径为d=10mm,da c30mm,h 0 h-a 50mm20查表得k=1.2,采用c30混凝土 ,fc=14.3n/mm-2,活动铺板用hrb335勺1.23.7181060.19214.3650502直的分布钢筋，按要求取6250(4)两边铺板荷载及内力计算两边铺板b=570mm h=80mm 荷载及内力计算同中间铺板.板自重:gk= bh =0.08*0.57*25=1.14kn/mg=g gk=1.05*1.18=1.197kn/m.一个绳鼓重：gg01.05 6.546.867kn.人群荷载：qk=2.5 0.5

8、71.425kn/ mq= gk =1.21.4251.71 kn/ mg1kh1 0.1252.5kn/m简支实心板，绳鼓放在板中间1-12112m - gl gl 2 6.871.381.1971.3822.655kn m408 0483.正常使用工况，持久状况(1) .荷载.板自重 g=1.344kn/m.人群荷载q=1.92kn/m(2)内力计算1 212m-(gq)l2-(1.3441.92)1.38 20.777kn/m808取安装检修工况与正常使用工况中较大内力进行配筋计算m=2.655knm按单筋截面计算km 1.22.655106s q -0.156fcbh2 14.3570

9、 502-2 s 0.1710.85 -0.468sbafcb h0a f fy14.3 570 0.171 502232.5mm300min bh0 0.15640250=48 mm受力筋选配6c8(as=302mm)配筋图如图所示：图2-3铺板配筋图悬臂板绳鼓图2-4绳鼓位置图图2-5根部悬臂板受力图取1m板宽计算，由根部最大弯矩计算板的钢筋用量(一)、安装检修工况1、荷载与弯矩计算(1) .自重g2kh20.2 25 5kn/m这里不计人群荷载对根部产生的弯矩m1m12,0.5 gg1kl g(g 2k20.51.052.50.522glk)l2/61.052 (5-2.5)0.5 2/

10、60.4375kn m(2) .栏杆重1.05pk1.575kn1.05p1.575knk栏杆对根部产生的弯矩m2gpw1051.50.50.7875kn? m(3) .绳鼓重将集中力放置离纵梁最远处，如图所示。图2-6绳鼓集中力放置取c为绳鼓集中力p到悬臂根部的距离c=500-350/2=325,a=350 为绳鼓的着地面边长，则p对根部的弯矩为 r=6.54x 0.325=2.1255 ,由宽度为b=a+2c的板带承受，绳鼓为永久荷载，分项系数为1.05则 其对根部产生的弯矩:gpc/(a2c)1.056.540.3252.232kn m0.3520.325总弯矩：m m1m2 m30.4

11、375 0.78752.2323.457kn m(二)、正常使用情况，持久状况1.荷载与弯矩计算(1) .自重g1khi0.1252.5kn/mh20.225 5kn/m2,、, 2 对根部产生的弯矩：m1 0.5 gg1klg(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) .栏杆重p3k1.5kn/m栏杆对根部产生的弯矩：gp3kl1.051.50.50.7875kn m(3) .人群荷载q 1.22.53.0kn/m人群荷载产生的弯矩:1 .22 ql0总弯矩：m m1m2m3 0

12、.43750.78750.3751.65kn m从以上状态可知，安装工况下的弯矩大,取大值进行算。即m=3.457kn2.配筋计算只计算正截面，采用 hrb33任冈筋，查表得：fy=300n/mrm受力筋：估计钢筋直径为d=10mm, a cd_ 30mm2h0h-a 200-30170mmkmfcbh01.23.475106214.360017020.01681- ；1-2 s0.0050.85 b0.468fcb h0fy14.36000.0051703002 24.31mm又因为，规定中说，悬臂板的受力钢筋每米不少于 3里8 (a= 151m用则悬臂板的配筋就取8200hrb335钢筋来

13、布置。分布钢筋按要求取，在受力钢筋内侧布置与受力钢筋垂直的分布钢筋直径不小于6mm间距不大于300按要求取620睐布置。悬臂板配筋图如图所示:津加1口比非o二af i图2-7悬臂板配筋图三、横梁横梁与纵梁浇筑在一起，计算弯矩的时候按简支结构计算，横梁 计算跨径：10=1300+400=1700或 l 0=1.05 乂 1300=1365mm 计算跨径按1365mn#（一）.荷载计算1 .横梁自重g1500250251.053.28kn/m2 .机墩自重g2400250251.052.63kn/m地螺栓传来的设计力：1.1qi=1.1 x 56.12=61.73 kn/m1.1q 4=1.1 x

14、 76.13=83.74 kn/m（二）.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。则启闭机对横梁不产生弯矩。考虑到启闭机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。mo图2-8 横梁受力示意e1叱-g2） 8支座若矩较大，取1 j j 】 i i _a 1/1、0. 7mo到图2-9横梁弯矩图21210(3.282.625)1.365 2 =1.375kn m080.7 m0进行计算，最终上下截面配置相同的钢筋。qh-j；y2q 7mo 产0 7m011_：t_1! !1 i-1' cm 0.71.2 m0 0.71.21.3751.16kn m

15、横梁实际为半固定状态，精确计算因采用有限单元法。工程简化: 先按简支梁计算，得跨中弯矩 m,实际梁的支座负弯矩=0.7m0,跨中 正弯矩=0.7mbc=35mm（二类环境），估计钢筋直径为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的钢筋进行配置minbh00.2%250455227.5mn2支座负弯矩配筋相同，通常布置如

16、下：由于hw>450mrift计构造腰筋, 每侧不少于0.1%bhw=0.1%*250*455=113.75mn<表得，受力筋取 214 （a=308mm）按规定取直径为6mm间距200mm勺双肢箍筋，横梁上下布置相同的钢筋。配筋图如图:2电14 t受力钠筋）图2-10横梁配筋图四.纵梁配筋计算 取受力大的钢筋进行计算，另一根配筋与之相同(一).荷载计算1.恒载(1) .均布荷载g包括：纵梁自重、一边栏杆重、一半面板重.纵梁自重标准值:g1k25 0.3 0.8 6kn/m.一边栏杆重标准值：g2k1.5kn m.一半面板重标准值g3k(80650100200600)2-62510

17、63.55kn/m均布荷载设计值：g gk 1.05 (61.5 3.55)11.60kn/m(2) .集中荷载g-9-102.03kn910 92.075kn1300.一半横梁自重：g1k500 250 25 1660.一半机墩重：g2k400 250 25 工g ggkg；g1kg2k)1.05(2.032.075)4.31kn2.可变荷载(1) .分布荷载q人群荷载：取一半桥面的人群荷载。qk2.5 1.35 3.375kn /mq gq k 1.2 3.375 4.05kn /m(2) .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。88.05

18、kng=1.1qi=1.1 x56.12=61.73 kn/m g2=1.1q4=1.1 x 76.13=83.74 kn/mg1 g 61.734,3166.04kn g2 g 83.744.31ge+pe c?王gi+fhi 口 ii iin1 d图 2-11纵梁示意图（二）.内力计算1.计算跨径in l 2c80003005006900mmlna 69005007400mml01.05i n 1.0570007350mm计算跨径按7350mmt,纵梁受力如图所示图2-12纵梁受力示意图7350 57202lbc 638 150 327mm2lab 327 1050 1377mm2.弯矩设

19、计值为其弯矩最大值在跨中12-m (gq)l2(g18耳)0.237 (g2p2)1.3771(11.64.05)827.35266.040.32788.051.377248.5kn 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 1.1248.5273.37kn m3.配筋纵向钢筋配置hrb400勺钢筋，查表fy 360kn/mm2估计配置双层钢筋，a 70mmh0 h-a 730mm确定翼缘计算宽度hf100200 150mm¥ 均)纵梁自重：是独立t型梁b/2450mmf 3b/fb 12h/f 2100mm上述宽度均大于翼缘的实有宽度（800mim,取

20、bf 800mmkm 1.2273.37328.05knfcb fh f (h0h/f)214.3800150150 (730)1123.98kn m2' 'hfkm fcbfhf(h0- f )属于第一类t型梁kms 一 ' . 2fcbf h0328.0510614.3280073020.05381- .1-2 s0.0560.85b0.468fcb h0as f14.38000.05636073021299.08mm预计配置5c8 ( as 1272mm2)的hrb400勺受力钢筋。横向全梁拉通布置。(三)、抗剪计算1、支座边缘剪力设计值:1v -(g+q)l0(

21、g q3)(g q4)1 (11.64.05)7.35266.0488.05211.6kn2、截面尺寸验算hw 730-150580mm2hwb5801.934.03000.25fcbh0 0.25 14.3 360730939.5knkv 1.2211.6 253.92<n截面尺寸满足抗剪要求3、抗剪腹筋计算箍筋采用hrb23任冈筋v 0.7ft bh00.71.43300730219.22knkv 253.92kn应由计算确定腹筋asvkv-0.7ftbh0253.92-219.220.181mm1.25fyh01.25210730asv 0.181 s 36.2mm2选用双肢箍筋，

22、直径0 8 (asv101mr12)则 psv=av/bs =101/(300 x200)=0.168%>p sv min =0.15% 满足最小配筋率要求vc+vsv=0.7ft bh01.25f yv asv h0s0.71.43300 730 1.25210 101 200 730315.99kn kv 253.921010.239不需要配弯起筋422mm,取s200 smax 250mm，满足最小配筋率要求，最后选配双肢。8200hrb235i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。12的hrb235钢筋，纵梁高大于450,在中部布置两根腰筋，直

23、径取12。整个纵梁配筋图如图所示图2-13纵梁配筋4.横梁处附近钢筋计算图2-14横梁钢筋布置图av df88.17 103593m存svfyv sin210 0.707选配3。16五、吊装验算预埋吊环，吊装工作桥。吊点取 0.2l0处。取工作桥长度为8m(一).荷载计算1 .分布荷载(1) .纵梁自重g1 bh 25 0.80.3 6kn/m(2) .悬臂梁自重 1-6g2bh 25 - (100200) 600 1062.25kn/m(3) .总分布荷载g (g1g2)1.05 (62.25)8.66kn/m2 .集中荷载(1) . 一半横梁自重-1300gk500250 25 2.03k

24、n(2) .总集中荷载gg1.052.032.13knk横梁受力相等，则：g1 g2 2.13kn1 s 1gli_ 二i图2-15横梁受力示意图3.配筋计算- gl8.668fafd2g 2 2.13 35.49knab 122k%1.2 35.4942.58kn7c253.92kn,a截面配筋满足抗剪要求12-m1g 0.2l g l ua21bc1 8.661.62 2.13 0.37211.88kn m2kia 1.211.8814.25kn mfcbf h/f(h0-14.3 800150150 (730- )1123.98kn mr / / h f 一 一“ km fcb/fh/f

25、s。-寸）所以属于第一种 算：t型截面，支座处截面验1.211.810614.38007302fcbf h00.00250.85 b0.00230.468afcb h0a fv14.3800 0.002573069.68mm2360根据图进行跨中截面验算：图2-16横梁跨中截面受力示意图8.66422.13(40.327)2.13(41.377)35.49(41即方向与假设的相反.6)5.102kn.mkmfcbf h0fcb h0fy1.25.10210600.00114.3800 73020.00150.85 -0.468b14.3800 0.0015 73034 8mm22439mr23

26、60，所配钢筋面积小于纵梁所配钢筋面积，满足要求。六、吊环计算:图2-17吊装示意图工作桥为整体式，由2根纵梁、6根横梁和悬臂梁组成。(一)、自重标准值gk 2 (0.8 0.3 8)4 (0.5 0.25 1.3)2 (0.15 0.6 8)25(3.840.651.44)25148.25kn(二)。吊环的选择每个吊环按2个截面计算,4个吊环按3个计算ggk 3sin1.05148.50.86660.02kn2as60.022 34.846.750n/mr2t1002600.2mm选用 1 0 28(as=615.8mrm )七、刚架横向计算(一)、荷载计算1 .水平荷载(1) .工作桥风压

27、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)刚架立柱上风压力2a主=0.4 x7.35=2.94m2t、 a a 7 ca1.3 0.9 0.42.941.38kn立s z 0(3).闸门上风压力s z 0a 1.30.90.47.35 76.02kn由等效条件得水平荷载为:t1=t1/%)“2,1(6.83+6.02+1.38-)415.84knt2/1.38+26.02=12.73knt2= t2/11. 2( _+2t)2立 闸11.2(-21.38+26,02 )=15.276k

28、n2,垂直荷载(1)工作桥自重包括：纵梁、横梁、机墩、栏杆、活动铺板、悬壁板。钢架受力示意图图 2-183.启闭机和闸门自重(0.80.30.651.38)20.08+425+ (1.38)1.05(0.50.250.641.3104.41kn1.3)2 (0.40.08)(0.50.251.3)0.138)(2002 35)q4132 24270-167kn213.87p/1.05167175.35kn4.作用于工作桥上的风压力形成的方向相反、数值相等的ph 0.40.81.082.28m,横梁间距 s=1.3+20.15=1.6mt0h/s6.830.80.41.08 ./1.624.87

29、kn5.刚架自重转化成结点力p1和p2耳0.47.350.4 250.4210.41.2251.0517.95kn2p20.20.40.80.80.4 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 .工作桥自重：p=104.41kn9 .启闭机自重：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.结

30、构力学求解器求解图2-19钢架弯矩图图2-20钢架轴力图(1)横梁横梁内力轴力较小，按受弯构件配筋取 mmax=37.99knm b=250mm h o=455mm.配筋计算km 1.237.99s 2fcbh014.325045520.0621-1-2 s 0.0640.85 b 0.468289.4mm2fcb h014.32500.064455fy360as 289.4 bh0250 4550.549所以选 4c10 (as=314miri ).配筋图4clo(2)立柱.配筋计算l0e04)802ogmm1ax32.57kn ? m1 / wh3.4750.4mmaxnh)0.58.68

31、32.57n 47.48kn(7.350.4)3.475m4cl047.78103681.7mmh0355 / 303011.8mm故按实心偏距计算e0 681.7mm0.5f ca0.514.3400 400kn1.247.4810320.1 >1 取 18.68<151400 e0 h0l0h21.028e0681.71.028700.8mm 0.3h 0106.5mm为大偏心受压，压构件计算kn1.247.48103fcbh014.34003550.028 <0.518x=( h0=0.028 x 355=9,94mm < 2a=90mm e/=i e。h/2+a

32、'=1.028*681.7-400/2+45=545.78mma ' kne 1.244.78103545.782as a 262.8mmfy(ha )360(35545)a< p minbh0=0.20%x 400x355=284mm.按最/、配筋率配筋选用 4c10 (a=a'=314mn2).配筋图。0。图2-22钢架立柱配筋图(3)横梁m=24.605kn.mkm1.224.6051 06fcbf h0-0.04114.3400 3552jj-2 s0.0410.85 .0.468bfcb h014.3400 0.041355仆fy 360上下各 5c8, as 236mm231.3mn2m=15.75kn.mkms'9fcbf h01.215.7510614.3400 35520.026"j-2 sa fcb h0 a f fy0.0250.85 -0.468b14.3400 0.025355360142.8mm2上下选 6c6 as 170mm2配筋图和立柱一样只不过刚劲选用：(二)纵向计算1. 一孔闸门刚开启，另一孔未开启(1).荷载计算与内力计算pi未开启孔p1 p/ / 2 q"21.05r开启孔p2 p1 q3 q4 1.24 3 1.356c6l01.5h1.57.3511.