水电站主厂房排架柱配筋计算

MusondaHydropowerProjectPortalframeColumnReinforcementCalculationforthePowerhousePageIof19I目录1计算总说明............................................................................................................11.1目的与要求...........................................................................................11.2依据资料...............................................................................................11.3基本资料...............................................................................................11.4计算假定...............................................................................................22荷载计算................................................................................................................22.1自重.......................................................................................................22.2屋面荷载...............................................................................................32.3吊车荷载...............................................................................................42.4吊车梁及轨道的重量...........................................................................42.5风荷载...................................................................................................52.6尾水启闭机的荷载...............................................................................52.7地震荷载...............................................................................................62.8全部荷载作用简图...............................................................................73内力计算................................................................................................................83.1上游柱上柱柱底截面...........................................................................83.2上柱牛腿处截面...................................................................................93.3下游柱下柱柱底截面.........................................................................113.4内力计算成果汇总.............................................................................134配筋计算..............................................................................................................134.1排架柱各截面配筋计算.....................................................................134.2牛腿配筋计算.....................................................................................174.3最终选配钢筋.....................................................................................18MusondaHydropowerProjectPortalframeColumnReinforcementCalculationforthePowerhousePageIof19I厂房框架模型慕松达水电站主厂房排架柱配筋计算第1页共15页1慕松达水电站主厂房排架柱配筋计算1计算总说明1.1目的与要求本算稿为慕松达水电站施工详图设计阶段主厂房排架柱内力及配筋计算，为该阶段的施工图配筋提供合理的数据依据。1.2依据资料《慕松达水电站厂房布置图》施工详图一套《混凝土结构设计规范》GB50010—2010《建筑结构荷载规范》GB50009—2001《水电站厂房设计规范》SL266—2001《水工混凝土结构设计手册》1.3基本资料根据厂房布置图，取一榀排架计算。主机间厂房横向宽度：012.2Lm，纵向相邻最大柱距：05.31Bm。吊车梁高程以上排架柱尺寸：500450bhmmmm，吊车梁高程以下排架柱尺寸：500800bhmmmm。排架柱混凝土保护层厚度：30cmm，受拉钢筋合力点至截面受拉边缘的距离：40amm，受压钢筋合力点至截面受压边缘的距离：'40amm。混凝土强度等级采用C25，混凝土强度设计值：211.9/cfNmm现场采购钢筋SANS920：2005450MPa强度设计值：2'405/yyffNmm，其对应的最小配筋率为：min0.2%，相对界限受压区计算高度：3530.80.80.496405/110.0033210/0.0033bysfNmmNmmE。结构安全级别为Ⅱ级，结构重要性系数：1.0o，正常运行期为持久状况，所以设计状况系数：0.1，结构系数：1.20d，令01.2dK。慕松达水电站主厂房排架柱配筋计算第2页共15页2钢筋混凝土容重取：325/kNm屋面采用轻钢板通过预埋件与柱顶圈梁焊接，均布压力值取：203/skNm屋顶施工活荷载均布压力值取：211/skNm25t吊车的最大轮压：max184PkN，最小轮压：min51PkN吊车自重：195dcGkN吊车最大水平横向刹车力按小车、吊物及吊具的重力之和的4%取值，小车重7t，最大起吊重量为25t，吊具暂按1t计算，故吊车最大横向刹车力为：(7251)4%13.2TkN永久荷载作用分项系数：1.05G一般可变荷载作用分项系数：11.20Q可控制的可变荷载作用分项系数：21.10Q1.4计算假定a.排架柱与墙体为刚性连接b.排架柱取一榀计算，截取柱中心两边相邻排架轴距的一半作为计算单元c.上下游排架分别作为悬臂梁计算d.对上、下游柱分别取上柱柱底、牛腿处截面、下柱柱底为配筋计算截面2荷载计算2.1自重2.1.1排架柱自重牛腿截面如右图所示牛腿纵剖面面积：21300800(9001300)40021.48ntSmmmmmmmmmmm慕松达水电站主厂房排架柱配筋计算第3页共15页3牛腿剖面高度：1.3nthm上游柱牛腿柱重：2321.480.525/18.5sntGSbmmkNmkN上游柱上柱柱高：11116.3721111.74.672sLmmm上游柱上柱柱重：310.50.454.67225/26.28sGmmmkNmkN上游柱下柱柱高：3(1111.71106.395)1.34.005sLmmmm上游柱下柱柱重：330.50.84.00525/40.05sGmmmkNmkN下游柱上柱柱高：11114.81111.73.1xLmmm下游柱上柱柱重：310.50.453.125/17.438xGmmmkNmkN下游柱牛腿柱重：2218.5xsGGkN下游柱下柱柱重：3340.05xsGGkN2.1.2柱顶圈梁自重圈梁截面面积：24506000.27qlSmmmmm圈梁高：0.6qlhm圈梁自重：23100.275.3125/35.84qlPSBmmkNmkN2.1.3柱间联系梁自重联系梁剖面面积：24008000.32lxlSmmmmm联系梁自重：2320()0.32(5.310.5)25/38.48lxlPSBbmmmkNmkN2.2屋面荷载2.2.1屋面恒载（屋面钢板自重）200033/12.25.3197.1722SLBkNmmmPkN2.2.2屋面活载（施工活荷载）210041/12.25.3132.3922SLBkNmmmPkN慕松达水电站主厂房排架柱配筋计算第4页共15页42.3吊车荷载依据《吊车梁影响线的求解》，吊车梁支座反力影响线及吊车轮子的最不利位置见图2.3-10120.930.840.750.660.570.480.390.2100.137000.01.0y1=1y2=0.267图2.3-1吊车梁支座反力影响线由图2.3-1可知，支座反力最大影响系数10.2671.267y2.3.1吊车竖向荷载最大轮压引起的牛腿竖向荷载：maxmax1841.267233.1DPykNkN最小轮压引起的牛腿竖向荷载：minmin511.26764.62DPykNkN吊车自重引起的牛腿竖向荷载：1951.26761.7744dczzGkNDykN2.3.2吊车横向荷载（水平横向刹车力）吊车横向荷载：max13.21.26716.72TTykNkN以集中力的形式通过吊车梁翼缘竖向短边中心点作用在排架柱上。2.4吊车梁及轨道的重量吊车梁净跨：4.81nlm吊车梁支承长度：0.24m吊车梁实际长度：0n'25.29llm吊车梁横剖面面积：20.70.150.650.40.365dclSmmmmm吊车梁自重：2350'0.3655.2925/48.27adclPSlmmkNmkN轨道及其连接件重量：501/'5.29bPkNmlkN慕松达水电站主厂房排架柱配筋计算第5页共15页5合计：55548.275.2953.56abPPPkNkNkN2.5风荷载s为风荷载体