渡槽设计--钢筋混凝土结构课程设计

1、渡槽设计-钢筋混凝土结构课程设计渡槽设计-钢筋混凝土结构课程设计钢筋混凝土结构课程设计 设计题目：渡槽（三） 姓 名：学号：年级专业：水利水电工程 指导老师：提交时间：钢筋混泥土结构课程设计 目录 目录1摘要2第一章 设 计基础资料4第二章渡槽计算5 1.拟定渡槽尺寸5 2.槽身 纵向计算6 1）内力计算：6 2）配筋计算：7 3.槽身横向计算9 1）框架内力计算9 2）人行道板10 3） 侧墙的配筋计算11 4）底板计算12 5）横杆计算14 6）人行 道板计算16第三章 刚架计算17 1.刚架纵向计算17 2.刚 架横向计算21 3.刚架横向内力计算 22 4.刚架横向配筋计 算22立柱配

2、筋计算22横梁的配筋计算：23第四章牛腿配筋计算25 27摘要渡槽是输送渠道水流 跨越河渠，道路，山谷等的架空输水建筑物，是罐区水工建筑物中应用最广的建筑物之一，除用于输送渠水外还可以排 洪和导流等之用。现支架钢筋混凝土矩形渡槽是渡槽的一种，由于它具有设 计和施工上比较简单，架模容易，不易漏水等特点，因此广泛应用于丘陵罐区许多水利工程、引水工程等大量地使用着渡槽，创造由很 多富有特色的新式渡槽、现代化渡槽。为了摆脱这种困境，引水灌溉就成为一项突生的民生工 程。随着大型灌区工程的发展，各种轻型结构渡槽、大跨度拱 式渡槽被广泛应用，预制装配式施工方法也得到推广。结构形式优选理论、新型材料、电子计算

3、机技术及先进施 工技术等已开始应用。关键词：渡槽；钢筋混凝土；排洪；灌溉 Abstract The aqueduct is conveying channel flow across the river, the overhead road, valley water building, is one of the most widely used building tank hydraulic buildings, except for transporting water diversion and drainage can also be used. Presently, the rei

4、nforced concrete rectangular aqueduct is a kind of aqueduct. It is widely used in hilly storage area because of its simple design and construction, easy construction and difficult water leakage. Many water conservancy projects, water diversion projects and other large use aqueduct, and created a lot

5、 of characteristics of the new aqueduct, modern aqueduct. In order to get rid of this predicament, water diversion irrigation has become a prominent livelihood project. With the development of large-scale irrigation projects, various light structure aqueduct, large span arch aqueduct is widely appli

6、ed, prefabricated construction method has been popularized. Structural form optimization theory, new materials, electronic computer technology and advanced construction technology have already begun to be applied. Key word :aqueduct; Reinforced concrete; Flood; irrigation 第 1 章设 计基础资料1.1根据初步设计成果，提由设

7、计资料及有关数 据如下：1 .该输水渡槽跨越142m长的低洼 地带见下图，需修建通 过15m3/s设计流量及16m3/s校核流量，渡槽无通航要求。经水力计算结果，槽身最大设计水深H=2.75m,校核水深为 2.90m。支承结构采用刚架，槽身及刚架均采用整体吊装的预制装 配结构。设计一节槽身及一个最大高度的刚架。建筑物等级4级。2 .建筑材料：混凝土强度等级：槽身及刚架采用C20级；基础采用 C15级;基础垫层为 C10级。刚筋混泥土槽身及刚架受力筋为HRB335;分布筋、箍筋、基础钢筋HPB235 o3 .荷载 洼地高2.2m钢筋混凝土重力密度 25KN/m3; 人行道人群荷载 3KN/m2施

8、工荷载5KN/渡槽所在地区基 本风压 0.35 KN/地基允许承载力 200 KN/基础埋置深度 1.3m。栏杆重1.5KN/m2 4.使用要求：槽身横向计算迎水面裂缝宽度允许值 Wsmax=0.3mm,WLmax=0.3mm 。槽身纵向计算底板有抗裂要求。槽身纵向允许挠度fs=l0/500,fL=l0/550 o钢筋 槽身、纵梁级刚架受力筋为n级；分布筋、箍筋及 基础钢筋为I级；支座钢垫板用厚度为6mm的I级钢板。(7)附图：高程单位(m) 5.附图6.设计要求 在规定时间内，独立完 成下列成果：(1)设计计算书一份。包括：设计题目、设计资料、结构布置及说明、槽身过水能力计算、 槽身、刚架及

9、基础的结构配筋计算(附必要的计算草图)。在全过程需详细的设计说明对计算书中没有表达完全部 分的说明（2）施工详图不少于 2张（A2图纸），至少一张手工绘 制图纸。一张用AutoCAD绘制。包括：槽身、刚架基础配筋图、钢筋表及必要说明。图纸要求布局合理，线条粗细清晰，尺寸、符号标注齐全， 符合制图标准要求。第2章渡槽计算1.拟定渡槽尺寸 初步选取每节槽身 长度14.2m,槽身底坡，取该渡槽槽壁槽率n=0.013,设底宽 b=2.5m , 按设计水深h=2.75m过水面积：湿周：水力半径：谢才系数流量：对足设计要求按校核水深h=2.9m过水面积：湿周：水力半径：谢才系数流量：制足校核要求2.槽身纵

10、向计算 纵向受拉钢筋配筋计算（满槽水+人群荷载）1）内力计算：（1）半边槽身面积：半边槽身每米长度承受人群荷载设计值：半边槽身每米长度的自重值=满槽水时半边槽身每米长度承受水重设计值(忽略托乘长度)总的均布荷载：槽身跨度取7m槽身纵向受力时，按简支梁处理计算跨度：(3)跨中截面弯矩设计值(四级建筑物k=1.15) 2)配筋计算：因为：,承载力计算中，不考虑混凝土承受拉力，故把侧墙看 做T型梁：mm, H选为校核水深，钢筋需排成两排取 a=90mm,确 定>0.1,为独立t型梁：故，上述两值均大于翼缘实有宽度，取 第一类T型截面按 宽度为400mm的单筋矩形截面计算，满足要求， 故可置；

11、6A18,6A20()抗裂验算：查附录表3得截面抵抗矩塑性系 数 考虑截面高度的影响对值进行修正，得：,在荷载效应标准组合下：故截面尺寸满足抗剪要求。2计算受弯钢筋：选取4A12 () , A12200 3跨中最大正弯矩截面配筋背水面按二类环境，取 ，则 所以应该按最小配筋率配筋选取A12280 2底板端部限裂验算：因为；故截面尺寸满足抗剪 要求。4配筋：> >故按最小配筋率配筋， 选取A12280斜截面受剪承载力计算：因为 >故不需要由计算确定抗剪腹筋。5）横杆计算 1截面尺寸抗剪计算与配筋取横杆间距， > 因为横杆为大偏拉， 因为 满足截面尺寸抗 剪要求。2跨中最大

12、弯矩配筋计算一 因为 故可以选配：2A10,分布钢筋选择A6250第3章刚架计算1.刚架纵 向计算 刚架纵向计算取单根立柱，按柱顶和柱底两个截面 进行。分为正常运行和施工时两种情况进行配筋计算。考虑纵向弯曲影响，立柱视为下端固定，上端槽身对立柱 有一定支承作用，因此立柱的计算长度取 0.71=0.7 15.25=10.675m.支撑刚架采用三层单刚架。高度为15.25m,两立柱中心距为 2.8m。刚架立柱纵向、横向尺寸如左图所示。为加大槽身和刚架顶部的支承面积，刚架顶部沿纵向设有 牛腿，尺寸如图所示。横梁与立柱连接处设有 100mm< 100mm托承以改善交角处 的应力状态。（1）正常运

13、行时，左右跨槽身传来的垂直力相等，按轴心受压构件计算（边刚架除外）柱顶截面配筋计算：承受轴向压力设计值为立柱截面形状为300 X500的矩形,长细比8考虑纵向弯曲的影响，查表得故按实际偏心距计算。因为1,取 故按大偏心受压构件计算。1,故取故按大偏心受压构件计算。8,所以需要考虑纵向弯曲的影响。1,取，故按大偏心受压构件计算。一 横梁两端接点按固定端考虑，其计算长度：故按大偏心受压构件计算。故选配4A14 b.横梁2配筋计算（按受弯构件计算） 受 弯刚筋配筋控制截面为梁端截面：选配4A18 c.斜截面承载力计算：验算截面尺寸：,故截面尺寸满足抗剪要求。不需要由计算确定抗剪腹筋。第4章牛腿配筋计算 按正常运行满槽时荷载计算，其 荷载组合为满槽水重+槽身自重+活荷重。荷载分布按三角形分布。由刚架内力计算结果可知取混凝土保护层厚度:,1验算牛腿截面尺寸： 所以截面尺寸满足要求。2剪跨比 中国水利水电由版社，2009 2 水工钢筋混凝土结构学/河海大学等编.-4般.-北京：中国水利水电由版社，200913】 水工混凝土结构习题与课程设计/赵鲁光主编.北京：中国水利水电由版社，199814】 水工建筑物/林继铺主编.一5版.一北京：中国水利水电由版社，2009.【5】GB50010-2010混泥土结构设计规范S.北京：中国建筑工业由版社，2011.【6】SDJ 20-7