渡槽课程设计汇本计算书.doc

渡槽设计任务书设计资料1. 槽身为等跨简支矩形槽，跨长15m.2. 槽径尺寸：bh=3.02.5m.3. 流量：Q=10m3/s,设计水深：hd=2.0m 加大水深： hc=2.5m4. 槽顶外侧设1.0m宽人行道，人行道外侧设1.2m高栏杆5. 排架为单层门型钢架，立柱高度本跨可按5.0m计算6. 建筑材料参数值：本设计受力筋采用HRB400 〔〕箍筋采用HPB300〔Φ〕，其中HRB400钢筋强度设计值=f=360N/mm2,弹性模量=2.0 N/mm2 .HRB300钢筋强度设计值=f=270N/mm2.混凝土强度等级轴心抗压轴心抗拉弹性模量Ec标准值fck设计值fc标准值fck设计值fcC2516.711.91.781.272.8×1047. 使用要求：=0.25mm =l0/6008. 采用水工混凝土构造设计规SL-191-20089. 荷载 钢筋混凝土重度：25 KN/m3 人行道人群荷载：2.5 KN/m2栏杆重：1.5 KN/m 施工荷载：4 KN/m2根本风压：w0=0.4 KN/m2 地基承载力特征值：fak=200 KN/m2 根底埋深：1.5m 抗震设计根本烈度：6度设计要求设计计算书一份，包括计算依据资料、计算简图、计算过程、计算的最终成果。

图纸一份，包括槽身〔1#图，594mm〕、排架和根底〔2#图420mm〕各一渡槽计算书水力计算及尺寸拟定渠道断面水力计算由资料可知此渡槽设计流量Q设=10m3/s渠道断面取m=1，n=0.014按照明渠均匀流计算，根据公式式中Q——为渡槽的过水流量〔m3/s〕A——过水断面面积〔m2〕C——才系数R——水力半径〔m〕X——湿周〔m〕i-为槽底比降 n-为槽身糙率，钢筋混凝土槽身可取n=0.014A=bh=2=6m2X=b+2h=3+22=7mR===0.875mC==69.6 I===1/1495取1/1200设计水深的流速V==C=1.67m/s对于混凝土；Q=1m/s~10m/s时，不冲刷流速V’=8m/s不淤积流速V′=0.3m/s ~0.5m/s 综上 V〞VVˊ流速满足要求平安加高Δh=0.5m,那么Q加大=VBHC=12.5m3/s加大流量系数为1.25符合规，故满足设计要求槽身设计参考已建工程，初定槽身构造尺寸如下所示，，每跨长度选定15m，支撑构造选取简支梁式，按简支梁构造进展计算本设计中槽身横断面采用的是矩形取侧墙厚度t上=200mm和t下350mm，侧墙高为H=2.5m，底板地面高于侧墙底缘，以减少底板的拉应力，底板厚度为30mm，侧墙和底板的连接处加设角度为的贴角。

根据前面计算结果，槽净宽B=3.0m，高H=2.5m具体构造尺寸如下图槽身横断面图槽身纵断面图槽身构造尺寸图〔单位：mm〕荷载计算该渡槽级别为2级，构造平安级别为Ⅱ级水工建筑物，采用C25混凝土构造重要系数，设计状况系数，承载能力极限状态使得构造系数，永久荷载分项系数，可变荷载分项系数纵向计算中的荷载一般按均布荷载考虑，包括槽身重力〔拉杆等是少量集中荷载也换算为均布荷载〕、槽中水体的重力及人群荷载，其中槽身自重为永久荷载，水重、人群荷载为可变荷载槽身荷载计算：〔单位：G－KN；g－KN/m〕荷载类型标准值设计值计算式大小大小1、侧墙重(一侧)16.9117.76垂直方向16.9117.762、人行板重〔一侧〕2.52.63垂直流方向.5/0.83.133.27沿水流方向2.52.633、底板重36.7538.59垂直流方向12.7512.86沿水流方向36.7538.594、人群重〔一侧〕2.53垂直流方向33.6沿水流方向2.535、栏杆重 〔一侧〕1.51.58垂直流方向1.51.58沿水流方向1.51.586、校核水重73.580.85垂直流方向24.526.95沿水流方向73.580.857、设计水重58.870.56垂直流方向19.623.52沿水流方向58.870.568、施工荷载2024垂直流方向44.8沿水流方向2024渡槽横向计算〔单宽1m〕人行板计算横向抗弯计算：计算简图如下施工状况为最不利工况，人行悬臂板当作一端固定悬臂梁，初估为单筋截面，c=25mm a=30mm h0=h-a=125-30=95mm=0.44ρ= 选配8150〔〕分布钢筋选用Φ8200横向受剪承载力计算：V=G51+ l0=1.58+0.95=12.1KN截面尺寸验算 h w=h0=95mm h w/b=0.0954.0KV=1.212.10.25fcbho=0.2511.9100095=283KN 截面尺寸满足要求截面抗剪腹筋计算：VC=0.7ftbh0=0.71.27100095=84.5KN故无需按计算确定腹筋。

侧墙计算将侧墙简化为一端固支悬臂梁，由于单宽截面风荷载较小，忽略不计，如图校核水深时为最不利状况，初估为单筋截面c=25mm,a=30mm,h0=h-a=270-30=240mm=0.44ρ= 选配12200〔〕沿墙方向配置Φ 8200构造筋抗裂验算：受弯构件正截面在即将开裂的瞬间，受拉区边缘的应变到达混凝土的极限拉伸值，最大拉应力到达混凝土轴心抗拉强度钢筋混凝土构件的抗裂验算公式如下：式中 ——由荷载标准值按荷载效应组合计算的弯矩值αct——混凝土拉应力限制系数，对标准荷载效应组合，αct取为0.85——混凝土轴心抗拉强度标准值；钢筋ftk=1.78N/mm2——换算截面面积，，其中为刚弹性模量与混凝土弹性模量之比，既；为钢筋截面面积，由承载力计算确定；为混凝土截面面积W0——换算截面对受拉边缘的弹性抵抗距；——换算截面重心轴至受压边缘的距离；——换算截面对其重心轴的惯性距；混凝土的标号为,钢筋为HRB400，那么，αE=Ec=2.02.8×104=7.14 ρ=AS/bh0= 作为单筋矩形截面采用近似计算：y0=(0.5+0.425αEρ)h=(0.5+0.425×7.14×0.0024)×270=137mmI0=(0.0833+0.19αEρ)bh3=(0.0833+0.19×7.14×0.0024)×1000×2703=1704×106mm4根据?水工混凝土构造设计规?，选取值γm。

γm=1.55，在γm值附表中指出，根据h值的不同应对γm值进展修正修正系数取1.1,γm=1.71MK=33.3KN.m需进展槽身横向限裂验算标准荷载效应弯矩值MK=M/=33.3kN.m对于受弯构件钢筋应力：===253.2N/有效配筋率计算：===0.0113＜0.03 取0.03=30+c+0.07〕 受弯构件其中取2.1， =2.1〔2530+0.07〕=0.21mm＜0.25mm，故抗裂符合设计要求底板计算底板配筋计算：最不利工况为半槽水深时，a=a′=30mmN=0.5 =0.51.2=16.07KNM=q水2-0.5g21l02+(g31+1.2)B2/8=(12.86+1.29.81.5)2/8-1.29.8(3.35/2)3/6-0.53.270.82=32.52KN.m判断大小偏心e0=M/N=32.52/16.07=2.02m>0.5h-a=0.12m属于大偏压构件，e′=0.5h-a′+e0=0.15-0.03+2.02=2.14me=-0.5h+a+e0=-0.15+0.03+2.02=1.9m按最小配筋率配，选配AS′为 12200〔565mm2〕说明按所选ASˊ进展计算就不需要混凝土承当任何力了，这意味着实际上ASˊ的应力不会到达屈服强度，所以按x<2aˊ计算AS<ρminbh0故配筋12200〔565mm2〕底板限裂计算：标准荷载效应弯矩值MK=M/=27.1kN.mes=-0.5h+a+e0=-0.15+0.03+1.21=1.9m对于偏拉构件钢筋应力：==16.07=213 N/有效配筋率计算：===0.009＜0.03 取0.03=30+c+0.07〕 偏拉构件其中取2.4， =2.4〔2530+0.07〕=0.2mm＜0.25mm，故抗裂符合设计要求。

渡槽纵向纵向承载力计算时可取矩形截面简支梁计算，取对称构造计算，荷载全取荷载的一半，满槽水时为最不利工况，如下图纵向横截面简化图 纵向纵截面简化图L=15m,每边支座宽取50cm，Ln=15-2×0.5=14m,L0=1.05×Ln=14.7m纵向抗弯计算：a取70mm,那么h0=h-a=2800-70=2730mmM=〔g1+g22+g底板/2+q42+g52+q62/2〕l02/8=(17.76+2.63+0.5×25×3.7×0.3×1.05+3+1.52+80.25/2)×14.72=2150.4KN.m=0.44其中AS/4配给底板，3AS/4配给侧墙，底板配8250〔802〕侧墙配420+225〔〕,构造钢筋配Φ8200.纵向受剪承载力计算：V=〔g1+g22+g底板/2+q42+g52+q62/2〕ln=557KN截面尺寸验算 h w=h0=2730mm h w/b=10.16.0KV=1.25570.25fcbho=0.2511.92702730=1754.3KN 截面尺寸满足要求截面抗剪腹筋计算：VC=0.7ftbh0=0.71.272730270=655.3KN故需按计算确定腹筋。

因为KV-VC=ASbfy即ASb=〔KV-VC〕/(fy)=46.7×1000/(360)=183mm2为了改善抗剪，由纵筋弯起225〔982mm2〕满足设计第一排弯起钢筋的起弯点离支座边缘的距离为s1+h-a-a′,其中s1=100mm