U型渡槽结构设计(计算书版)
使用说明:本程序只把红色字改为您的工程数据即可,注意排架计算有些数据是槽身结构中引用的。如果二、排架结构计算
总高
长b 1
宽h1
长L
宽b2
高h2
尺寸见图120.60.3 3.70.3
0.4
1、荷载∑(t)槽身端肋人行桥人群
(设计)
槽身端肋人行桥P 54.2042.677.68 3.848.6466.70以上+人群+水重129.54(设计)149.52(校核)
风荷载P'(t)-1.51体型系数K
1.3风压高度变化系数 1.15风速V(m/s)
26.5基本风压W 0=ν2/1643.89风压强度
W=KK z W 0(kg/cm 2)65.62立柱顶荷载P 1 1.68柱重0.99牛腿重0.21横梁重0.465托承重0.015P 2、P 3 2.295柱重 1.8横梁重0.465托承重0.03流水压力P
0.611
节点1的水平荷载T 1=风压强度×槽身及节点1柱的受风面积
3.23 3.23
T 2=流水压力×节点2柱的面积
1.17T 3=流水压力×节点3柱的面积0.59
2、内力计算柱端固端弯矩M 12=M 21(t-m)-3.231M 23=M 32(t-m)-4.405M 3A =M A3(t-m)
-4.991
构件尺寸
立柱(m)横梁(m)
立柱和横梁截面惯性矩I 柱(cm 4)
135000I 梁(cm 4)
160000
立柱和半跨横梁的线性刚度i 柱337.5i 梁
941.2
抗弯劲度K K 11'2823.5K 12337.5K 22'2823.5K 21337.5K 23337.5K 33'=K 22'2823.5K 32=K 23
337.5L为跨长K 3A'=K 32
337.5E弹性模数弯矩分配系数I惯性矩
μ11’0.893μ120.107对两端固定的杆μ22'0.807一端固定、一端铰支的杆
μ210.096一端固定、一端为平行双链杆支座的杆
μ23
0.096μ33'=μ22'0.807μ
32=μ23
0.096=K BA /ΣB K =K AC /ΣA K
μ3A=μ320.096
上式的意义就是分配系数=计算杆端的抗弯劲度/本结点所有抗
传递系数
C 11’=C 22’=C 33’
0一端固定一端铰支杆
C 12=C 21=C 23=C 32=C 3A
-1一端固定一端平行双链杆
弯矩分配计算表如下:
节点A 杆端A3
3A 33’322322’分配系数μ0.0960.8070.0960.0960.807传递系数C -1.0000.000-1.000-1.0000.000固端弯矩-4.991
-4.991
0.000
-4.405-4.4050.000-0.7700.770 6.441-0.9810.9818.204
0.981-0.981-0.103
0.103
0.858
式中,脚标表示所指的杆,脚标第一个字母表
的脚标AB表示AB杆的A端32按弯矩分配法计算,从节点1算起,逐步向下推算
一端固定、一端铰支的杆
一端固定、一端为平行双链杆支座的杆传递系数
分配系数
μ
BA
μ
AC
抗弯劲度
两端固定的杆
-0.010.010.080.01-0.010.000.02∑M
-5.98
-4.00
8.29
-4.29-4.52
7.32
轴力计算取空槽时工况弯矩为0时的反弯点
矩离X
1.60
由于弯矩所产生的
轴力N1(T)-11.34
柱底端总轴力N 6.98
由以上计算可得弯矩图,如图。(把计算数值替换相应的代号)3、配筋计算
(1)排架横向配筋(以弯矩最大,轴力最小的截面A作为配筋依据)M A (t-m) 5.98N A (t)
6.98建筑物等级Ⅲ级
砼强度C 20
Rw(kg/cm 2)140R L (kg/cm 2)13R a (kg/cm 2)110弹性模量E h kg/cm 2)260000钢筋
冷拉Ⅰ级钢筋
Rg((kg/cm 2))
2800弹性模量E g kg/cm 2)1800000
安全系数K 1.15L 0(cm)400h 30h 026a=a'4b
60
判别弯曲影响(L 0/h>8)13.33考虑弯曲影响e=e 0+h/2-a(cm)96.73不计弯曲影响
74.73e 0=M/N
85.73
a e =0.1/(0.3+e0/h)+
0.1430.22
η=1/(1-KNL 0/10a e E h I h ) 1.02
受压区高度X(cm)0.96判别大小偏心大偏心
算,从节点1算起,逐步向下推算
计入弯曲影响e 0'(cm)76.18钢筋直径(φ)截面面积
(mm 2)根数总面积(mm 2)验证
Ag=Ag'(cm 2)
9.9222314.241256.8OK
(2)排架纵向配筋
排架立柱的纵向计算工况是施工工况,挡排架一跨槽身施工完毕,另一跨尚未吊装
槽身重G 27.10施工荷载 5.76 5.76(按0.4t/m 2计入,作用在人行桥板和槽身底板上)总垂直力N(t)32.86偏心矩e 0(cm)0.4弯矩M(t-m)13.14
两端约定情况两端均为不移动的铰
柱计算长度L 0(m)12.3
判别弯曲影响(L 0/h>8)
20.50考虑弯曲影响
惯性矩I=bh 3/12
540000a e =0.1/(0.3+e0/h)+
0.1430.14
η=1/(1-KNL 0/10a e E h I h )
1.04
施工时左右跨顺序不定。因此,按对称配筋计算。受压区高度X(cm)9.00判别大小偏心大偏心e=ηe 0+h/2-a(cm)67.72
e'(cm)15.72钢筋直径(φ)截面面积
(mm 2)根数总面积(mm 2)验证
Ag=Ag'(cm 2)
4.2118201.13603.3OK 当施工完毕时,承受轴压力,按校核水位工况进行强度校核。N 轴=5
5.16水重=48.8948.89L 0/b 41.00纵向弯曲系数φ0.44安全系数K=φ
(bhRa+AgRg)/N 1.58
判别满足要求(3)横梁配筋计算弯矩M(t-m)8.29以最大弯矩(下端)横梁进行计算h 036.00b 30.00a=a' 4.00
A 0=KM/(bh 2Rw)
0.175080.17518试算(或查附表Ⅱ-2)得α
0.1940μ=αRw/Rg 0.00970
Ag=μbh 0(cm 2)
10.4822314.241256.8ok 根数总面积(mm2)
最小配筋率钢筋直径(φ)截面面积
(mm2)
A ,=(KM-0.4bh 02R w )/(R ,g(h 0-
a ,))
0.001278.54314ok
由上计算可得,横梁上下各配置2根φ20的钢筋。其它横梁弯矩比本横梁小,适当配置钢筋。不赘述。(4)吊装验算
一般的排架既可以现场浇筑,亦可预制吊装。现进行吊装验算。采用两吊点,吊点离排架顶约1/4(H+e)处,取半个排架计算。吊点离排架顶距离 3.15动力系数 1.3立柱重q(t/m)0.585半跨横梁重P(t)0.6435按简支梁计算弯矩M,计算简图如图R A (t) 2.63R B (t) 6.67Mc 5.91M B
4.93取大值配筋计算Mmax
5.91h 0(cm)5
6.00b(cm)30.00a=a'(cm)
4.00A 0=KM/(bh 2Rw)
0.051620.05162
试算(或查附表Ⅱ-2)得α0.0530μ=αRw/Rg 0.00265
Ag=μbh 0(cm 2)
4.45
14113.14452.4ok A ,=(KM-0.4bh 02R w )/(R ,g(h 0-a ,))
0.00
12
78.54
314ok
从以上复核计算可知,原纵向配筋满足吊装要求
钢筋编号①
②
③④⑤直径φ182218
1818间距@根数
3
4
3
2
4
钢筋编号⑧
⑨
⑩
⑾⑿直径φ82220
88间距@25
25
25
根数
4
4
截面面积(mm 2)
根数
总面积(mm 2)最小配筋率
钢筋直径(φ)