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文档简介
1、 弧形闸门支座、闸墩配筋算稿一、弧门支座的配筋计算:(1)弧门支座截面尺寸验算(尺寸级其意义见附图1、2,荷载大小见附图3)a:弧门推力作用点至闸墩边缘的距离;:闸墩的有效长度;h:弧门支座高度;b:弧门支座宽度;:由荷载标准值按荷载效益短期组合计算的闸墩一侧的弧门推力;A:由于a/85/4800.177<0.3 =18000×1.2=21600 KN b=3.0 m h4.9 m 2.01 N/mm20.7×2.01×3.0×4.9×10320682.9 KN<满足裂缝控制要求:(2)弧门支座的配筋计算:弧门支座的纵向受力钢筋截面
2、面积As:F:闸门一侧的弧门推力设计值;a:弧门推力作用点至闸墩边缘的距离;:钢筋混凝土结构系数;:普通钢筋的抗拉强度设计值;:闸墩的有效长度;在本闸墩的计算中,相应参数取值如下:F18000 KNa0.85 m1.2360 N/mm2(采用HRB 400三级钢筋)1 / 74.8 m13281.25 mm2选配1836,AS=9161×218322 mm2配双排,每排9根。其余钢筋按15×15cm进行配置。其长度,形式以及布置位置请设计人员确定。二、弧门支座附近的闸墩受拉区钢筋设计(1)裂缝控制计算: 1)闸墩两侧均承受弧门支座推力作用时: 因为: =18000×
3、;1.2=21600 KN 0.7×2.01×3.0×3.0×10312663 KN不能满足裂缝控制要求: 在闸墩上闸墩b根据闸墩的实际结构及受力配筋情况,加宽到5.2米进行计算,则:0.7×2.01×3.0×5.2×10321949.2 KN满足裂缝控制要求;2)闸墩一侧承受弧门支座推力作用时:18185.4KN<不能满足裂缝控制要求:假设b6.3米,则22032.28 KN >满足裂缝控制要求:在弧门支撑点附近加宽,加大局部刚度,增加混凝土的承受面,确保b值能够达到6.3米以上,基本可满足计算要求;
4、(2)弧门支座附近的闸墩局部受拉钢筋配置计算:F:闸门一侧的弧门推力设计值;:闸墩一侧局部受拉有效范围内的第i根局部受拉钢筋的截面面积;:第i根局部受拉钢筋与弧门推力方向的夹角;:钢筋混凝土结构系数;:受拉边局部受拉钢筋中心至闸墩另一边的距离。B:闸墩厚度;:弧门支座推力对闸墩厚度中心线的偏心矩;:普通钢筋的抗拉强度设计值;在本计算中,参数取值如下:F18000 KN1017.9 mm22°增量,最大值为30°1.22.86 mB =3.0 m=2.35 m=7.0 cm闸墩在两侧弧门支座推力作用时,闸墩两侧受力钢筋设计:=1.2×1800021600 KN钢筋采
5、用36,同时取n=0、2、430, 1017.9 mm2,按双层配扇形筋,则2×2×360×1017.9×2×15.2555×222361.15 KN>21600 KN闸墩在一侧弧门支座推力作用时:1.314286 KN=16504.66 KN < 21600 KN不能满足配筋要求:需加强配筋:钢筋采用36,同时取n=0、1.5、3.030, 1017.9 mm2,按双层配扇形筋,则2×2×360×1017.9×2×20.03052×229360.25 KN>
6、;21600 KN闸墩在一侧弧门支座推力作用时:0.738095 KN=21670.66 KN > 21600 KN满足配筋要求:但布置太密,设计人员根据工程实际情况应该可以处理好该问题; 根据以上计算,闸门支座处受拉钢筋以单侧弧门支座推力作用时的配筋为准。三、闸墩两侧配筋设计:弯矩计算:(1)混凝土自重取25KN/m3;(2)根据设计图纸计算水头取23.5米(按校核洪水位取);(3)弧门支座水平推力75t(单侧);(4)宽尾墩上作用的动、静水压力;模型尺寸:宽度×厚度×高度1.0×3.0×23.5 m1)由水压力产生的弯矩M1:计算简图如左图所示
7、:因为水水压力:P=所以总水压力:F10.5×10×23.52 2761.25 KNM1F1×L/32761.25×23.5/321629.79 KN.m2)由重力产生的弯矩:M2重力:Gmg25×23.5×1.0×3.0 1762.5 KNM2GL=1762.5×1.52643.75 KN.m弧门水平推力作用产生的弯矩,根据其力的方向以及运行情况,在本计算中列入安全度不加以考虑。宽尾墩上的动、静水压力产生的弯矩,根据向领导的咨询意见,由于其产生的弯矩小,可不加以考虑;因此闸墩上的总弯矩:MM1-M2 =21629.79-2643.75=18986.04 KN.m根据弧形闸门运行环境,其分类为:二类,固保护层厚度取7.0cm设计混凝土采用C30,钢筋采用三级钢筋HRB(400)M(KN.m)b(m)h(m)a(mm)(m)18986.041.03.0701.22.93(N/mm2)(N/mm2)(mm2)14.33600.1
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