U型渡槽結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū).docx

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除一、基本資料1.1工程等別根據(jù)水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)（SL252-2000）、灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范（GB5028899）和村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范（SL6872014）的規(guī)定，工程設(shè)計(jì)引水流量為3.9m/s，供水對(duì)象為一般，確定本項(xiàng)目為等小（1）型工程。主要建筑物等級(jí)為4等，次要建筑物等級(jí)為5等，臨時(shí)建筑物等級(jí)為5等。渡槽過(guò)水流量5m/s，故渡槽等級(jí)均為5級(jí)。1.2設(shè)計(jì)流量及上下游渠道水力要素正常設(shè)計(jì)流量1.83m/s，加大流量2.29 m/s。1.3渡槽長(zhǎng)度槽身長(zhǎng)725m，進(jìn)出口總水頭損失0.5m。1.4地震烈度工程區(qū)位于安陸市北部的洑水鎮(zhèn)、接官鄉(xiāng)和趙鵬鎮(zhèn)三個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，屬構(gòu)造剝蝕丘崗地貌。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)1：400萬(wàn)中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖（GB18306-2001），工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.05g，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35s，相應(yīng)的地震基本烈度小于度，建筑物不設(shè)防。1.5水文氣象資料安陸市屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，春秋短，冬夏長(zhǎng)，四季分明，兼有南北氣候特點(diǎn)。年最高氣溫40.5,最低氣溫-15.3，多年平均氣溫15.9。年日照時(shí)數(shù)19202440h，日照率49%，居鄰近各縣（市）之冠。太陽(yáng)總輻射年平均112千卡/cm2，年際變化不大，4-10月輻射量占全年的71.43%。10以上積溫為44864908。多年平均無(wú)霜期246d。境內(nèi)多年平均降雨量1117mm，年降雨量很不穩(wěn)定，最多年份可達(dá)1772.6mm（1954年），最少年份只有652.9 mm（1978年），降水量年內(nèi)分配很不均勻，4-10月份平均降雨量占全年降雨量的85%以上，多年平均蒸發(fā)量1587.3mm，由于降水量年際和年內(nèi)間變化大，導(dǎo)致洪澇旱災(zāi)發(fā)生頻繁。二、水力計(jì)算2.1槽身水力計(jì)算槽身水力計(jì)算采用明渠均勻流公式：Q=AR2/3i1/2/n式中：Q設(shè)計(jì)流量，m3/s；A槽身過(guò)水?dāng)嗝婷娣e，m2；R水力半徑，m；i槽身縱坡；n糙率系數(shù)，混凝土槽身一般采用n=0.0130.014。2.2渡槽進(jìn)出口高程計(jì)算（1）渡槽進(jìn)口流態(tài)與淹沒(méi)的開(kāi)敞式水閘相似，一般按淹沒(méi)式寬頂堰流量公式計(jì)算進(jìn)口水面降落值：Z=Q2/(2g22A2)-V21/2g式中：Z進(jìn)口水面降落，m；側(cè)收縮系數(shù)，一般可采用0.95；流速系數(shù)，一般可采用0.95；V1上游渠道流速，m/s；設(shè)計(jì)水深時(shí)流速為0.52 m/s，加大流量時(shí)流速為0.61m/s；g重力加速度；(2)出口水面回升Z1值一般根據(jù)進(jìn)口水面降落按下式計(jì)算：Z1=Z/3(3)槽身沿程損失Z2計(jì)算：Z2=iL式中：i槽身縱坡；m2 L槽身長(zhǎng)度。(4)槽身進(jìn)出口總水頭損失Z按下式計(jì)算：Z=Z-Z1+Z2計(jì)算得渡槽進(jìn)出口總水頭損失：設(shè)計(jì)水深Z1=0.2657m 加大流量Z2=0.2654m進(jìn)出口高程的確定：進(jìn)口槽底高程：2=1+h1-Z-h進(jìn)口槽底抬高：y1=2-1=h1-Z-h出口槽底高程：3=2-Z1=2-iL出口渠底降低：y3=h2-Z2-h出口渠底高程：4=2-y2=2+h+Z2-h2（5）漸變段長(zhǎng)度L通常采用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算Li=C(B1-B2）式中C系數(shù)，進(jìn)口取C=1.52.0，出口取C=2.53.0B1、B2渠道及渡槽槽身水面寬度計(jì)算得進(jìn)口槽底高程：2=出口槽底高程：3=出口渠底高程：4=三、U型槽斷面設(shè)計(jì)3.1槽身結(jié)構(gòu)尺寸擬定根據(jù)渡槽設(shè)計(jì)過(guò)流量初步擬定渡槽結(jié)構(gòu)尺寸如下：3.2基本設(shè)計(jì)資料1依據(jù)規(guī)范及參考書(shū)目：建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB 500092001）水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(SL 191-2008)，以下簡(jiǎn)稱規(guī)范水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)(中國(guó)水利水電出版社)渡槽（中國(guó)水利水電出版社出版）建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)（第二版）2結(jié)構(gòu)尺寸：支承形式：簡(jiǎn)支槽身長(zhǎng)度L = 16.00 m槽壁厚度t = 0.15 m槽殼內(nèi)徑Ro = 1.0 m直段高度f(wàn) = 0.70 m外挑長(zhǎng)度a = 0.25 m外挑直高b = 0.15 m外挑斜高c = 0.15 m槽底加厚to = 0.15 m加厚底寬do = 0.50 m加厚斜長(zhǎng)So = 0.498 m拉桿凈間距：3m拉桿高度h1 = 0.15 m拉桿寬度b1 = 0.15 m端肋尺寸：端肋厚度td = 0.40 m端肋直高f1 = 1.0 m端肋斜高f2 = 1.40 m端肋支座寬度bz = 0.40 m支座凈距l(xiāng)n =1.25 m支座坡角 = 45.0 度3荷載信息：設(shè)計(jì)水深h1 = 1.24 m；加大流量水深h2 =1.44 m人群荷載qr = 2.0 kN/m2；鋼筋混凝土容重：25kN/m3；軸心抗壓Ra=20.1MPa；軸心抗拉Ra=2.01MPa4荷載系數(shù)：該渡槽級(jí)別為5級(jí)，結(jié)構(gòu)安全級(jí)別為級(jí)水工建筑物，采用C30混凝土fc=20.1N/mm2，級(jí)鋼筋fy=310N/mm2。結(jié)構(gòu)重要系數(shù)rd=1.0（設(shè)計(jì)年限為50年），設(shè)計(jì)狀況系數(shù)，承載能力極限狀態(tài)時(shí)的結(jié)構(gòu)系數(shù)rd=1.15，永久荷載分項(xiàng)系數(shù)rG=1.05（槽身自重），可變荷載分項(xiàng)系數(shù)rQ1=1.2（一般可變荷載：水壓力），可變荷載反向系數(shù)rQ2=1.1（一般可變荷載：人群荷載）。5材料信息：混凝土強(qiáng)度等級(jí)： C30橫向受力鋼筋種類(lèi)： HRB335縱向受力鋼筋種類(lèi)： HRB335構(gòu)造鋼筋種類(lèi)： HPB235縱筋合力點(diǎn)至近邊距離as = 0.035 m混凝土裂縫寬度限值max = 0.250 mm3.3計(jì)算說(shuō)明1荷載組合承載力極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)，荷載效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算：S G1KSG1K G2kSG2K Q1kSQ1K Q2kSQ2K，即：S 1.05SG1K 1.20SG2K 1.20SQ1K 1.10SQ2K，即：正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算應(yīng)按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合進(jìn)行，并采用下列表達(dá)式：Sk（Gk，Qk，fk，k） c2橫向計(jì)算（1）橫向計(jì)算是將槽殼作為一次超靜定的鉸接曲桿框架結(jié)構(gòu)，用力法求出橫桿的多余未知力，然后利用靜力平衡方程式計(jì)算各截面的彎矩及軸向力。（2）槽身橫向各截面根據(jù)內(nèi)力的不同，分別為偏心受壓和偏心受拉構(gòu)件。（3）以最大負(fù)彎矩和最大正彎矩截面作為控制截面，分別進(jìn)行槽壁內(nèi)側(cè)及外側(cè)配筋和抗裂計(jì)算。（4）橫桿按偏心受拉構(gòu)件進(jìn)行配筋計(jì)算。（5）端肋按承受均布荷載的雙懸臂梁計(jì)算。每個(gè)端肋承受的荷載包括半跨槽身荷載及端肋自重。3縱向計(jì)算（1）計(jì)算荷載按均布荷載考慮。均布荷載q包括槽身自重、水重及人群荷載等。（2）縱向結(jié)構(gòu)按簡(jiǎn)支梁進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。（3）槽身縱向按總拉力配筋，同時(shí)截面應(yīng)滿足抗裂要求。3.4槽身縱向計(jì)算渡槽槽身計(jì)算跨長(zhǎng)l0=15m，渡槽槽身寬度D=2.0m，跨寬比l/D=7.54，因此可以近似按梁理論計(jì)算的形薄殼槽身。3.4.1 槽殼截面要素計(jì)算槽殼截面重心軸位置及截面慣性矩按下列公式計(jì)算：y1=Aiyi/A y2=H-y1 K=y1-f I=Aiy2+Ii 式中：y1截面重心軸至槽頂距離；y2截面重心軸至槽底距離；K截面重心軸至槽殼園心軸距離；I截面慣性矩；Ai槽殼各分塊面積；yi各分塊面積重心至槽頂距離；A各分塊面積總和；H槽殼總高；f槽殼直段高；y各分塊重心至截面重心軸距離，y=y1-yi；Ii各分塊面積對(duì)自身重心軸的慣性矩。分塊號(hào)面積i(m2)各分塊面積的重心到槽頂距離yi(m)Aiyi分塊重心至重心軸I-I的距離y=|y1-yi|Aiy2各分塊面積對(duì)自身重心軸Ii(m4)1 0.07500000 0.07500000 0.00562500 1.01576298 0.07738308 0.00014063 2 0.03750000 0.20423000 0.00765863 0.88653298 0.02947278 0.00004688 3 0.21000000 0.35000000 0.07350000 0.74076298 0.11523326 0.00857500 4 2.07764750 1.18300000 2.45785699 -0.09223702 0.01767593 0.19225077 5 -1.57100000 1.12000000 -1.75952000 -0.02923702 -0.00134290 -0.10992000 6 0.07500000 1.92500000 0.14437500 0.83423702 0.05219636 0.00014063 7 0.07470000 1.85000000 0.13819500 0.75923702 0.04306013 0.00008869 總計(jì)0.97884750 1.06769062 0.33367864 0.09123389 截面重心軸I-I軸離槽頂?shù)木嚯xy1=Aiyi/A= 1.091 mI-軸至槽底的距離y2 =H-y1= 0.909 m重心軸至槽殼圓心軸的距離K=y1-f= 0.391 m截面慣性矩I=Aiy2+Ii= 0.425 m43.4.2作用于槽身的均布荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算槽殼自重qk1 hAi 250.971624.29kN/m橫桿重qk2 0.150.152255/15=0.375 kN/m設(shè)計(jì)水深重qk3 2.05089.81=20.12kN/m加大流量時(shí)水深重qk4 2.45089.81=24.04kN/m人群荷載qkr1 1.6 kN/m3.4.3內(nèi)力計(jì)算基本組合下槽身均布荷載q為：設(shè)計(jì)水深時(shí)：q1G1K（qk1+qk2）Q2kqk3Q1kqkr1 1.05（24.29+0.375）+1.220.12+1.11.6=51.80kN/m加大流量水深時(shí)：q2G1K（qk1+qk2）Q2kqk4Q1kqkr1 1.05（24.29+0.375）+1.224.04+1.11.6=56.506kN/m作用在渡槽上的最大分布荷載qk為：qkqk1+qk2 +qk4+qkr1 1.05(24.29+0.375)+1.224.04+1.11.6=56.506 kN/m計(jì)算跨徑L max(1.05lo,lo+td) 15.75 m跨中最大彎矩M qL2/8 56.50615.752/8 1752.127 kNm跨中彎矩設(shè)計(jì)值:q=24.29+0.375+24.04+1.6=50.305KN/mM=qL2/8=50.30515.752/8=1559.848KNm支座剪力Q qL/2 50.30515.75/2 396.15 kN3.4.4配筋計(jì)算截面總拉力Z MS1/I （式中S1為重心軸以下面積對(duì)中心軸的面積矩）受拉區(qū)面積對(duì)截面形心軸的靜面距Sl=2tR2(sinx-xcosx)+S6+S7其中：cosx=K/R= 0.364 sinx=(1-cosx2)1/2= 0.932 S6=todo(y2-to/2)= 0.063 S7=2*0.5toso(y2-to)= 0.057 則Sl= 0.291 Z 1752.1270.291/0.425 1199.692 kNAs dZ/fy 1.21199.692*103/300.00 4798.768 mm2鋼筋計(jì)算面積As=4798.768mm2,實(shí)配As=5712mm23.4.5斜截面抗剪驗(yàn)算依據(jù)水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（SL 191-2008）中式6.5.3第3條進(jìn)行驗(yàn)算KV = 1.15396.15 = 455.57 kN 0.7ftbho= 0.72.010.1521.97103 = 831.54 kN故抗剪條件滿足，斜截面無(wú)需配置附加橫向鋼筋抗剪！3.4.6斜截面抗裂驗(yàn)算支座截面處最大主拉應(yīng)力zl = QS/(2tI)=396.150.291/(20.1500.425) = 904.154 kN/m2 = 0.9 N/mm2ozl = 1.150.9 ctftk = 0.852.01 = 1.7 N/mm2故斜截面抗裂驗(yàn)算滿足要求！3.5槽身橫向設(shè)計(jì)3.5.1設(shè)計(jì)水深時(shí)的內(nèi)力計(jì)算1、基本組合下多余未知力X1計(jì)算（1）、計(jì)算公式：X1 = -1P/11 = -(1集+1彎+1自+1水+1剪)/1111 = R3(0.333A3+A2/2+2A+ /4)/(EIt)1集 = -PR3(0.571A+0.5)/(EIt)1彎 = MoR2(0.5A2+1.57A+1)/(EIt)1自 = -htR4(0.571A2+0.929A+0.393)/(EIt)1水 = -(0.033h5-0.125h2h4+0.167h22h3-0.083h23h2)/(EIt)-Rh13(0.262h+0.167R)+h12R(0.5h+0.393R)+h1RRo(0.5R+0.57h)+RRo2(0.215h+0.197R)/(EIt)1剪 = -qtR6(0.214A-0.294AK/R+0.197-0.265K/R)/(EItI)+TR3(0.571A+0.5)/(EIt)+T1R2a(0.5A2+1.57A+1)/(2EIt)T = T1+T2T1 = q(y1d2/2-d3/6)(t+a)/IT2 = qty1(f2/2-df+d2/2)-t(f3/6-d2f/2+d3/3)+(t+a)(y1d-d2/2)(f-d)/IIt = t3/12A = h/R以上式中：11為X1等于1時(shí)在槽頂引起的變位；1集、1彎、1自、1水、1剪為槽頂集中力P、槽頂彎矩Mo、自重、水壓力、剪應(yīng)力在槽頂引起的變位；R為槽殼中心半徑，h為圓心至橫桿中心的高度；h1為圓心至水面的高度，h2為水面至橫桿中心的高度；Mo為槽頂荷載作用彎矩，T為槽殼直段及頂部加厚部分的剪力；為水的重度，h為鋼筋混凝土重度。（2）、計(jì)算結(jié)果：將已知參數(shù)帶入上述公式算得：P =1.582 kN，Mo = -0.06 kNm，T = 6.989 kN，T1 = 1.122 kN，T2 = 5.867 kN11 = 3.161/(EIt)，1集 = -1.635/(EIt)，1彎 = -0.145/(EIt)1自 = -5.64/(EIt)，1水 =-6.886/(EIt)，1剪 = 11.676/(EIt)X1 = -1P/11 = -(1集+1彎+1自+1水+1剪)/11-(-1.635-0.145-5.64-6.886+11.676)/3.161 = 0.832 kN2基本組合下截面內(nèi)力計(jì)算（1）、截面彎矩計(jì)算公式：各截面彎矩M = M集+M彎+M自+M水+M剪+MX1上式中：M集、M彎、M自、M水、M剪、MX1為槽頂集中力P、槽頂彎矩Mo、自重、水壓力、剪應(yīng)力及X1力作用的彎矩。直段部分按下列公式計(jì)算：M集 = 0，M彎 = Mo，M自 = 0M水 = -(y-h2)3/6，M剪 = T1a/2，MX1 = X1y圓弧部分按下列公式計(jì)算：M集 = -PR(1-cos)，M彎 = MoM自 = htR2A(1-cos)+sin-cosM水 = -(0.5h12R+0.5RRo2)sin-0.5RRo2cos-RRoh1cos+0.167h13+RRoh1M剪 = qtR4sin-cos+K/R(2-+2cos+sin-2)/(2I)+TR(1-cos)+T1a/2MX1 = X1(h+Rsin)（2）、截面軸向力計(jì)算公式：各截面軸向力N = N集+N彎+N自+N水+N剪+NX1上式中：N集、N彎、N自、N水、N剪、NX1為槽頂集中力P、槽頂彎矩Mo、自重、水壓力、剪應(yīng)力及X1力作用的軸向力。直段部分按下列公式計(jì)算：N水 = 0，N彎 = 0，NX1 = 0N集 = P，N自 = hty，N剪 = 0-T（頂端末端）圓弧部分按下列公式計(jì)算：N集 = Pcos，N彎 = 0N自 = htR(A+)cosN水 = 0.5Ro2cos-0.5(Ro2+h12)sin-h1Ro(1-cos)N剪 = -qtR3cos+(1-K/R)sin-2K/R(cos-1)/(2I)-TcosNX1 = X1sin（3）、設(shè)計(jì)水深時(shí)截面彎矩計(jì)算結(jié)果：截面y=0=0=15=30=45=60=75=90MM0-0.060 -0.060 -0.060 -0.060 -0.060 -0.060 -0.060 -0.060 MG00.000 0.000 -0.058 -0.228 -0.498 -0.850 -1.261 -1.701 Mh0.000 0.000 -0.122 -0.580 -1.484 -2.895 -4.809 -7.155 Mw0.000 -0.023 -0.219 -0.759 -1.779 -3.357 -5.499 -8.130 M0.112 0.140 0.426 1.386 3.145 5.761 9.198 13.314 MX10.000 0.520 0.751 0.967 1.152 1.294 1.384 1.414 0.052 0.577 0.718 0.726 0.476 -0.106 -1.047 -2.319 上表中彎矩符號(hào)以使槽壁外側(cè)受拉為正，內(nèi)側(cè)受拉為負(fù)，單位為kNm（4）、設(shè)計(jì)水深時(shí)截面軸向力計(jì)算結(jié)果：截面y=0=0=15=30=45=60=75=90NG01.582 1.582 1.528 1.370 1.119 0.791 0.409 0.000 Nh0.000 2.625 3.555 4.101 4.095 3.423 2.045 0.000 Nw0.000 0.000 -0.182 -0.685 -1.634 -3.101 -5.094 -7.542 N-1.122 -6.989 -9.199 -10.930 -11.730 -11.261 -9.335 -5.946 NX10.000 0.000 0.215 0.416 0.588 0.720 0.804 0.832 0.460 -2.782 -4.084 -5.728 -7.562 -9.428 -11.171 -12.656 上表中軸向力符號(hào)以壓力為正，拉力為負(fù)，單位為kN3.5.2加大流量時(shí)的內(nèi)力計(jì)算（1）、截面彎矩計(jì)算結(jié)果：截面y=0=0=15=30=45=60=75=90MM0-0.060 -0.060 -0.060 -0.060 -0.060 -0.060 -0.060 -0.060 MG00.000 0.000 -0.058 -0.228 -0.498 -0.850 -1.261 -1.701 Mh0.000 0.000 -0.122 -0.580 -1.484 -2.895 -4.809 -7.155 Mw0.000 -0.139 -0.593 -1.517 -3.020 -5.149 -7.871 -11.073 M0.122 0.000 0.310 1.351 3.260 6.097 9.825 14.289 MX10.000 1.000 1.445 1.860 2.216 2.490 2.661 2.720 0.061 0.801 0.922 0.826 0.413 -0.368 -1.515 -2.981 上表中彎矩符號(hào)以使槽壁外側(cè)受拉為正，內(nèi)側(cè)受拉為負(fù)，單位為kNm（2）、截面軸向力計(jì)算結(jié)果：截面y=0=0=15=30=45=60=75=90NG01.582 1.582 1.528 1.370 1.119 0.791 0.409 0.000 Nh0.000 2.625 3.555 4.101 4.095 3.423 2.045 0.000 Nw0.000 0.000 -0.422 -1.281 -2.680 -4.660 -7.193 -10.171 N-1.217 -7.581 -9.978 -11.855 -12.723 -12.214 -10.125 -6.449 NX10.000 0.000 0.414 0.800 1.131 1.386 1.545 1.600 0.365 -3.374 -4.903 -6.865 -9.058 -11.274 -13.317 -15.020 上表中軸向力符號(hào)以壓力為正，拉力為負(fù)，單位為kN3.5.3槽殼配筋計(jì)算、抗裂驗(yàn)算1、槽殼外側(cè)配筋計(jì)算、抗裂驗(yàn)算（1）、截面內(nèi)力計(jì)算結(jié)果：在=15度截面上正彎矩最大，截面高度h = 150 mm，內(nèi)力計(jì)算結(jié)果如下：基本組合下：M = 0.922kNm，N =-4.903 kN荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合下：Mk = 0.892kNm，Nk = -4.924 kN（2）、配筋計(jì)算結(jié)果：As dN/fy 1.24.924*103/14.3 413.2mm2鋼筋計(jì)算面積As=413.2mm2，實(shí)配As=786.6mm2（3）、裂縫計(jì)算結(jié)果：抗裂驗(yàn)算滿足要求裂縫寬度max = 0.029mm 0.250 mm，滿足要求2、90截面處槽殼內(nèi)側(cè)配筋計(jì)算、抗裂驗(yàn)算（1）、截面內(nèi)力計(jì)算結(jié)果：90(槽底)截面處負(fù)彎矩最大，截面高度h =300 mm，內(nèi)力計(jì)算結(jié)果如下：基本組合下：M = -2.981kNm，N = -15.02 kN荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合下：Mk = -4.082kNm，Nk = -15.529 kN（2）、配筋計(jì)算結(jié)果：鋼筋計(jì)算面積As=1303mm2，實(shí)配As=1573.2mm2（3）、裂縫計(jì)算結(jié)果：抗裂驗(yàn)算滿足要求裂縫寬度max = 0.0004mm 0.250 mm，滿足要求四、拉桿計(jì)算1內(nèi)力計(jì)算（1）、作用荷載：橫桿間距為3.0m，計(jì)算跨徑L1 = 2Ro = 21.0 = 2.0 m作用荷載包括拉桿自重qA：qA = 1.05250.150.15 = 0.591 kN/m（2）、內(nèi)力計(jì)算結(jié)果：跨中彎矩Mmax = qAL12/24=0.5912.02/24 = 0.0985 kNm剪力Q = qAL1/2= 0.5912.0/2 =0.591kN軸向力N = -X12.0 = -0.8322.0 = -1.664 kN2配筋計(jì)算結(jié)果鋼筋計(jì)算面積As=122.18mm2，實(shí)配As=157mm2，上、下層配筋相同箍筋計(jì)算面積Asv/s=0.000mm，實(shí)配Asv/s=0.503mm，雙肢箍五、端肋計(jì)算1內(nèi)力計(jì)算端肋按照雙懸臂梁進(jìn)行計(jì)算，兩端懸臂長(zhǎng)k =0.375 m，跨中l(wèi) = 1.25m端肋按矩形截面梁進(jìn)行計(jì)算，截面寬度b = 0.50 m，截面高度h =0.8m每個(gè)端肋承受的荷載包括半跨槽身荷載及端肋自重。經(jīng)計(jì)算，基本組合下作用在端肋上的均布荷載q=0.9716*8*25+0.15*0.15*2*2.5*25+2.3325*0.5*25+2.4508*8*9.81=418.63KN/m基本組合下跨中彎矩M = 81.76 kNm，支座剪力Q =261.64 kN荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合下跨中彎矩Mk = 92.48kNm2配筋計(jì)算結(jié)果鋼筋計(jì)算面積As=1046.56mm2，實(shí)配As=1527mm2箍筋計(jì)算面積Asv/s=0.000mm，實(shí)配Asv/s=0.503mm(2d8200)，雙肢箍3正截面抗裂驗(yàn)算依據(jù)水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（SL 191-2008）中式7.1.1-2進(jìn)行驗(yàn)算荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合下正截面抗裂驗(yàn)算均滿足要求！4斜截面抗裂驗(yàn)算m = tp = V/（bh）=261.64/(0.50.7) = 747.54 kN/m2 = 0.75 N/mm2otp = 1.150.75 ctftk = 0.852.01 = 1.7 N/mm2故斜截面抗裂驗(yàn)算滿足要求！六、排架計(jì)算6.1 結(jié)構(gòu)尺寸擬定(1)排架柱截面順槽方向邊長(zhǎng)b1可取排架總高H的1/201/30，一般采用b1=0.40.7 m。排架柱截面橫槽方向邊長(zhǎng)h1可取為(0.50.7)b1，一般采用h1=0.3 m0.5 m。柱頂短懸臂梁(牛腿)懸臂長(zhǎng)可取為c=0.5b1，梁高h(yuǎn)3b1，傾角=3045。(2)排架柱間距L主要由槽寬決定；橫梁間距大約與排架柱間距相同，一般采用橫梁間距為3 m5 m。橫梁高h(yuǎn)2一般采用為(1/61/8)L，橫梁寬b2可取為(0.50.7)h2，或采用與排架柱寬b1相等。 (3)排架基礎(chǔ)根據(jù)不同情況，可采用整體板式基礎(chǔ)或鉆孔樁基礎(chǔ)。6.2 計(jì)算參數(shù)(1)排架總高：20m；(2)排架柱間距：15m；(3)排架層數(shù)：6 ；(4)底層橫梁間距：3m；底層以上各層橫梁間距：3m；(5)排架柱順槽方向邊長(zhǎng)：0.6m；排架柱橫槽方向邊長(zhǎng)：0.4m；(6)橫梁高：0.4m；橫梁寬：0.3m； (7)上部槽身作用于每一排架柱頂端的垂直荷載：僅計(jì)算槽身自重時(shí)：452.58kN；自重、人群荷載及設(shè)計(jì)水深時(shí)：800.07kN；自重、人群荷載及校核水深時(shí)：862.86kN；(8)風(fēng)荷計(jì)算資料：基本風(fēng)壓：0.35 kN/m2；風(fēng)荷載體型系數(shù)：迎風(fēng)面，背風(fēng)面；風(fēng)壓高度變化系數(shù)1.25 ；槽身長(zhǎng)：16m；槽身側(cè)墻高：2 m；(9)排架混凝土標(biāo)號(hào)：C30 ；(10)鋼筋混凝土容重：25kN/m3；(11)混凝土軸心抗拉設(shè)計(jì)強(qiáng)度：1.43 MPa； (12)混凝土彎曲抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度：14.3 MPa； (13)鋼筋設(shè)計(jì)強(qiáng)度：30kN/cm2；(14)混凝土彈性模量： 3107kN/m2； (15)鋼筋混凝土受彎安全系數(shù)：1.15 。6.3 風(fēng)荷計(jì)算6.3.1 由于排架柱受風(fēng)面積與槽身相比很小，作用于槽身及排架柱的風(fēng)荷，可均以槽身的體型系數(shù)及高度變化系數(shù)按下式計(jì)算wk=szw0 式中：wk風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值；s風(fēng)荷載體形系數(shù)；z風(fēng)壓高度變化系數(shù)；w0基本風(fēng)壓。計(jì)算得風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值wk=（0.8+0.5）1.250.35=0.57 kN/m26.3.2 計(jì)算作用于各節(jié)點(diǎn)的水平風(fēng)荷(1)作用于排架柱頂端節(jié)點(diǎn)的水平風(fēng)荷T1按下式計(jì)算：T1=wkLh+b1(L1+h2)/2 式中：L每節(jié)槽身長(zhǎng)；h槽身側(cè)墻高；b1排架柱順槽方向邊長(zhǎng)；L1橫梁間距；h2橫梁高。架柱頂端節(jié)點(diǎn)的水平風(fēng)荷 T1=0.57162+0.6(1.8+0.4)/2=18.62KN(2)作用于中間各節(jié)點(diǎn)的水平風(fēng)荷Ti按下式計(jì)算：Ti=wkb1L1 式中：i節(jié)點(diǎn)號(hào)(節(jié)點(diǎn)自上而下順序編號(hào))；其余符號(hào)同前。計(jì)算得T2、T3、T4、T5均為0.570.63=1.03KN(3)作用于底層節(jié)點(diǎn)的水平風(fēng)荷T0按下式計(jì)算：T0=wkb1(L0+L1)/2 式中：L0底層橫梁間距；其余符號(hào)同前。計(jì)算得T0=0.570.6（3+3）/2=1.03KN6.3.3 槽身水平風(fēng)荷在排架柱頂產(chǎn)生的拉力及壓力作用于槽身的水平風(fēng)荷在排架柱頂產(chǎn)生的拉力(迎風(fēng)側(cè)排架柱)及壓力(背風(fēng)側(cè)排架柱)P按下式計(jì)算：P=wkLh(h+h2)/2+h/L 式中：L排架柱間距；h槽身支座高(側(cè)墻底面距排架柱頂面高度)； 其余符號(hào)同前計(jì)算得P=0.57162(2+0.4)/2+0.5/15=2.07KN6.4 橫向內(nèi)力計(jì)算6.4.1 桿端彎矩計(jì)算排架為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，可將節(jié)點(diǎn)水平荷載T1、T2等分解為T(mén)1/2、T2/2的對(duì)稱及反對(duì)稱兩組荷載。對(duì)稱荷載不產(chǎn)生彎矩，反對(duì)稱荷載可取結(jié)構(gòu)的一半用無(wú)切力分配法列表進(jìn)行彎矩分配計(jì)算，確定各桿端彎矩值。6.4.2 排架柱軸向力計(jì)算(1)各柱段反彎點(diǎn)按下式計(jì)算：xi=LiM1/(M1+M2) 式中：xi反彎點(diǎn)距柱段上端節(jié)點(diǎn)距離；M1及M2分別為柱段上端及下端彎矩；Li柱段長(zhǎng)(橫梁間距)，底層為L(zhǎng)0，以上各層為L(zhǎng)1；(2)各柱段由水平荷載產(chǎn)生的拉力(迎風(fēng)側(cè)排架柱)及壓力(背風(fēng)側(cè)排架柱)Ni分別按下式計(jì)算：柱段12(自上而下第一