渡槽配筋設(shè)計

錯誤！未定義書簽。錯誤！未定義書簽。1313131414151516錯誤！未定義書簽。18渡槽配筋設(shè)計目錄第一章基本資料 TOC\o"1-5"\h\z設(shè)計資料： 2設(shè)計要求 2\o"CurrentDocument"第二章槽身橫向結(jié)構(gòu)計算 5人行橋設(shè)計側(cè)墻設(shè)計 6底板設(shè)計 9第三章槽身縱向結(jié)構(gòu)計算 計算簡圖 荷載 內(nèi)力計算 正截面承載力計算 斜截面受剪承載力計算 抗裂驗算 變形驗算 第四章繪制配筋圖 第一章基本資料一、設(shè)計資料基本資料某灌溉渠道上有一鋼筋混凝土排架式渡槽， 屬4級建筑物。渡槽排架為單層門形剛架，立柱高度為5m立柱基礎(chǔ)采用條形基礎(chǔ)；渡槽槽深為等跨簡支矩形槽，跨長L=12m槽內(nèi)凈尺寸BnxHi=3.0mX2.5m,設(shè)計水深H1=2.0m,最大水深H2=2.5m；槽頂外側(cè)設(shè)1m寬人行橋，人行道外側(cè)設(shè)1.2m高欄桿。為減小應(yīng)力集中，在槽身內(nèi)轉(zhuǎn)角處及排架立柱與橫梁連接處加設(shè)補角(設(shè)計時忽略其影響)結(jié)構(gòu)布置圖如圖1所示。荷載荷載標準值：鋼筋混凝土重度丫砼=25kN/m3水的重度丫水=10kN/m3;欄桿自重g1k=0.5kN/m2(折算均布荷載)；人群荷載q1k=2kN/m2;風(fēng)荷載q2k=0.25kN/m2，施工荷載q3k=4.0kN/m2。荷載分項系數(shù)：永久荷載：結(jié)構(gòu)自重荷載分項系數(shù)丫g=1.05;可變荷載：除滿槽時水重及水壓力荷載分項系數(shù)取丫Q=1.10夕卜，其他可變荷載分項系數(shù)均取丫q=1.20。材料選用C20混凝土，1級和U級鋼筋設(shè)計要求槽身橫向臨水面和縱向進行抗裂驗算槽身縱向撓度允許值：[f]=I。/5005.設(shè)計內(nèi)容

對渡槽槽身進行橫向和縱向計算，按照強度、裂縫、撓度以及構(gòu)造要求配筋。繪制槽身及排架配筋圖，并編制鋼各種可能的荷載欄桿自重板自重人行橋荷載底板自重人行道板及欄桿重側(cè)墻自重底板自重永久何載標準值gkg1kg2kg3kg6kg7kg8kg9k1.952.254.27.58.505永久何載設(shè)計值gg1g2g3g62.04752.36254.417.8758.93人群何載風(fēng)荷載施工何載人行橋上人群何載正常水位的側(cè)向水壓力校核水位的側(cè)向水壓力水位為槽深一半時的側(cè)向水壓力槽內(nèi)水重人群何載槽內(nèi)水重（設(shè)計）槽內(nèi)水重（校核）可變何載標準值qkq1kq2kq3kq3kq4kq5kq6kq7kq8kq9kq10kq11kq12k2.50.323.8241818可變何載設(shè)計值qqiq2q3q5q6q730.3844.5626.421.621.6第二早槽身橫向結(jié)構(gòu)計算一、人行橋設(shè)計1.尺寸擬定取h夕卜=80mr，ih內(nèi)=100mm2.計算簡圖g+?3.荷載計算板自重及欄桿重：標準值設(shè)計值人群荷載： 標準值板自重及欄桿重：標準值設(shè)計值人群荷載： 標準值設(shè)計值內(nèi)力計算g3k=丫砼bh+g1kb=4.2KN/mg3=丫Gg3k=4.41KN/mqik=2.5KN/mq3=3KN/m取l0=1.11n=1.1*0.9=0.99M=(g3+q3)lo2/2=3.63KN*m配筋計算(按單筋設(shè)計)C25混凝土，fc=11.9N/mm,I級鋼筋，fy=210N/mm,取as=30mm,ho=h—as=100—30=70mmKMfcbh&二f&二fcb h0fy11.9*1000*0.08*70“c“ 2藥 308.伽m>pminbE。。2X1000X290=180mm比較板自重及欄桿重加人群荷載M1和板自重及欄桿重加施工荷載M2的計算結(jié)果見如下表格：板自重及欄桿重加人群荷載M13.6312705板自重及欄桿重加施工荷載M24.3957485k1.2k1.2fy210fy210

fc11.9fc11.9as30as30ho70h070a0.07a0.09Z0.08Zr0.09 :As308.42As376.73最后得出選配①12@300（實配鋼筋面積As=377mm）二、側(cè)墻設(shè)計1.尺寸擬定取側(cè)墻頂部厚度為h上=200m（按規(guī)范要求不小于80mn和1/30=2400/30=80mrh；側(cè)墻底部厚度為h下=300mm要求不小于150mm；縱向取單位寬度b=1000mm計算簡圖：按固接于底板上的懸臂板計算見圖 4。當側(cè)墻較高時，彎矩M變化較大，為了節(jié)約材料，取墻底1-1斷面及其上x=1m處.懸臂板計算簡圖43懸臂板計算簡圖43.荷載計算（因風(fēng)荷載所引起的內(nèi)力較側(cè)向水壓力、人群荷載等引起的內(nèi)力小得多，故這里忽略風(fēng)荷載的影響）。側(cè)向水壓力：（正常水深）H1q4k=丫q4k=丫水bH1=9.8*1*1.9=18.62KN/mq4= 丫Qq4k=1.2*18.62=22.344KN/m（滿槽水深）H2

標準值q5k=丫水bH2=9.8*1*2.4=23.52KN/m設(shè)計值q5=丫Qq5k=1.1*23.52=25.872KN/m人行橋傳來彎矩：M橋=(g3+qi)l02/2=(4.41+3)*0.99a2/2=3.63KN/m4?正截面承載力計算1斷面M=1/6q5“2+M橋=1/6*25.872*2.4A2+3.63=28.468KN/m2斷面比較滿槽水位和正常水位的彎矩去最大的彎矩 M=1/6丫q丫水(H2-X)3+M橋=1/6*1.1*9.8(2.4-1)A3+3.63=6.198KN/m1-1截面配筋計算取as=30mmhO=h—as=300—30=270mmKM1KM1fcbho2fcbho=1-J-2： O.85bfcbhoKM2KM21--1斷面計算配筋表單位寬度b1b1正常水深H1.9H22.4Y水10丫水9.8丫Q1.2丫Q1.1q4k19q5k23.52q422.8q525.872:M28.46839O5as30hO27OaO.O39zO.O4OAs614.86OAsy"minbho2-2截面配筋計算因側(cè)墻頂部厚度為2OOmm側(cè)墻底部厚度為3OOmm側(cè)墻高度為2.5m,2-2截面距底部距離為1m可以得出2-2截面處的側(cè)墻厚度為26Omm取as=3Omn,hO=h—as=26O—3O=23Omm

J-2： 0.85廠0.468人=小fbhoy2--2斷面計算配筋表M15.431M26.198as30h0230aS0.012z0.012As154.907Pbh04602--2斷面配筋不滿足要求，按構(gòu)造筋配筋。最終配筋如下表所示：表側(cè)墻橫向配筋計算截面厚度h(mr)i彎矩M(kN-m計算鋼筋面積(mm2實配鋼筋面積(mm21-130028.4686156392-22606.198155639實配鋼筋①10/12@1505?抗裂驗算側(cè)墻內(nèi)側(cè)受拉且處于臨水面，應(yīng)進行抗裂驗算。按荷載標準值計算的彎矩值：22Mk=q5kH2 /6+(g3k*qik)l0 /2查表得：混凝土拉應(yīng)力限制系數(shù)act=0.85,HRB335級鋼筋的彈性模量C25混凝土的彈性模量。受拉鋼筋的配筋率：p=As/(bh0)鋼筋與混凝土的彈性模量之比：ae=Es/Ecy0=(0.5+0.425aep)h10=(0.0833+0.19aep)bh3W=l。/(h-yo)MV丫mactftkW抗裂驗算M25.862535y0152.8803409I02364991364W016075291.22:Ae9.545454545Es210000Ec220001丫S'fW37.69896921P0.002366667滿足抗裂要求。三、底板設(shè)計底板為一偏心受拉構(gòu)件，應(yīng)按下列兩種情況進行配筋計算：兩端最大負彎矩（發(fā)生在最大水深且人行橋上有人群荷載時）及相應(yīng)的拉力N；跨中最大正彎矩（發(fā)生在水深為槽寬的一半，即 H3=B/2=3.6/2=1.8m，且人行橋上無人群荷載時）及相應(yīng)的拉力 No1.尺寸擬定底板厚度應(yīng)為側(cè)墻厚度的（2/3-1）倍，取底板厚度h=300mm寬度取單位寬度b=1000mm2.計算簡圖計算簡圖見圖5所示，圖中，B=3.6mMag+q Ma底板計算簡圖內(nèi)力計算和配筋計算支座截面：Nq5H2/2Ma=q5H22/6M??NA*h/2支座截面配筋計算：取a=a'=30mmh0=h-a=300-30=270mme0=MA/NA>h/2-a屬于大偏心受拉構(gòu)件e=e0-h/2+a設(shè)x=0.85EbhO,對HRB335級鋼筋，asmax=0.358,則配筋計算：取as=30mmhO=h—as=300—30=270mm2a■KNe-smaxf設(shè)x=0.85EbhO,對HRB335級鋼筋，asmax=0.358,則配筋計算：取as=30mmhO=h—as=300—30=270mm2a■KNe-smaxfcbh0A-fy(ho-a)-'minbh0實配鋼筋?12@200（實際鋼筋面積As'=565mm）,則KNe-fyA(h0-a)fcbhb=1-.,1-2：sx=Eh0>2a'選配鋼筋①16@200（實際鋼筋面積As=1005mnn）（上表面受拉）底板自重標準值g5k=丫砼bh計算值g5側(cè)向水壓力標準值q6k=丫水bH3計算值q6水重標準值q7k=丫水bH3計算值q7跨中截面內(nèi)力計算:跨中內(nèi)力計算值為：Nc=q6H3/2222Mc=(g6q6)B/85H3/6-g3l0/2跨中截面配筋計算：e0=M:/Nd>h/2-a屬于大偏心受拉構(gòu)件e=e0—h/2+aKNe-：smaxfcbh^fy(h。-a)::0取As'=pminbh0，實配鋼筋①12@200（實際鋼筋面積As'=565m^0KNe-fyA(h0-a)若：xv2a'e'=h/2-a+e0=300/2-30+1710=1830mmKNefy(h0-a)pminbh0選配鋼筋①16@200（實際鋼筋面積As=1005mm（下面受拉）計算表格如下表底板設(shè)計hasBH1H2H3「0.30.033.61.92.41.8支座內(nèi)力Nc31.68e01.0646h00.27As'-5931支座內(nèi)力Me33.72e0.94468aS0.00857E0.0086x=Eh00.0023e，1.1846As893.5跨中內(nèi)力Nc7.0875e04.7865h00.27As'-1399.8跨中內(nèi)力Me33.92e4.6665aS0.00882E0.0088x=Eh00.0024!e4.9065As828表底板支座與跨中計算鋼筋面積與實際配筋面積截面位置計算鋼筋面積(mm2實配鋼筋面積(mm2受拉鋼筋受壓鋼筋受拉鋼筋受壓鋼筋支座893.55651005565跨中82856510055654?抗裂驗算①底板支座截面取底板支座補角邊緣截面(x=0.15+0.2=0.35m)作為計算截面，并按滿槽水深加人群荷載的組合按下式進行抗裂驗算。m ctftkW0A°e0A0 mW0混凝土拉應(yīng)力限制系數(shù)aCt=0.85A0=Ac+aEAsy0=(0.50.425aE?)hI0=(0.08330.19E?)bh3 W0=I0/ (h-y0)底板與側(cè)墻補角邊緣到側(cè)墻中心的距離 x=0.35mo此截面的軸向力及彎矩為:N打綣小2餛1 2 1 2 hMkq5kH _(g3kq1k)loNk?_622e0=Mk/NQh/2-a屬于大偏心受拉構(gòu)件

底板設(shè)計抗裂驗算支座x0.35A0307537.50P0.003722222Nk28.8aE7.5e01.064004688Mk1（滿槽水深）As1005Mk2（人行橋和人群）y0153.559375Mk3（Nk的彎矩）I02392312500Mk3氺重和底板自重）W016336399.14'mQctftkA0W0Nk30.39756667e。A。+YmW01 21 2 hMk=6敢出右@+qik)l°+NkMk30.643335Nk-ctftkW0A0e。A。 mWo底板支座臨水面滿足抗裂要求。②底板跨中截面：跨中的軸向力和彎矩為：2=申冊2=18X1.8/2=16.2kN222Mck=（g6kq6k）B/^_q6kH3/^_g3kl0/2222=(7.518)3.6/8-181.8/6-4.20.99/2=29.53KN*me0=Mk/Nk=29.53/16.2=1.823m=1823mm>h/2-a=300/2-30=120mm屬于大偏心受拉構(gòu)件底板設(shè)計抗裂驗算跨中x0.35A0307537.50P0.003722222Nk10.8aE7.5e03.034425Mk1（滿槽水深）As1005Mk2（人行橋和人群）y0153.559375Mk3（Nk的彎矩）I02392312500Mk3氺重和底板自重）wo16336399.14Nk11.13093097Mk32.77179Nk::mJctftkW0A0e0A0 mW0底板跨中滿足抗裂要求

第三章槽身縱向結(jié)構(gòu)計算一、計算簡圖側(cè)墻作為簡支梁，設(shè)計時忽略人行橋板截面的影響而按單筋矩形截面計算。側(cè)墻作為簡支梁，設(shè)計時忽略人行橋板截面的影響而按單筋矩形截面計算。梁按側(cè)墻平均厚度計算，即b=(h1+h2)/2=(0.5+0.9)/2=0.7計算跨度In=16.5-1.2=15.3ml 0=1.051n=1.05*15.3=16.065m、荷載（每個側(cè)墻承受總荷載的一半）梁按側(cè)墻平均厚度計算，即b=(h1+h2)/2=(0.5+0.9)/2=0.7計算跨度In=16.5-1.2=15.3ml 0=1.051n=1.05*15.3=16.065m、荷載（每個側(cè)墻承受總荷載的一半）人行道板及欄桿自重標準值g5k（l1=0.9）g7k=y砼h板Ii+gikl1=25*0.3*0.9+1.95*0.9=8.050KN/m人行道板及欄桿自重計算值g7=1.05g5k=8.93KN/m側(cè)墻自重標準值側(cè)墻自重計算值底板自重標準值底板自重計算值可變荷載：人群荷載標準值人群荷載計算值g8k=丫砼bH2g8=1.05g6kg9k=丫砼Bh3/2g9=1.05g7kq1k=2.5KN/mq1=1.2q1k=3KN/m槽內(nèi)水重標準值q6k=丫水BnH/2 （正常水深）q 7k=丫水BnH/2 （滿槽水深）槽內(nèi)水重計算值h10.2Lc16.5H2h3h20.3Ln15.32.20.3丁b0.25L016.065BB0a1.2h27001.83.2 :g5k4.620g6k「14.4375g7k14.625g54.851g615.159375g715.356q1k2.5q6k:76q7k42.336:qk3q691.2q750.8032q6=1.2q6k (正常水深)q7=1.1q7k (滿槽水深)三、內(nèi)力計算跨中彎矩計算值22M二' (gi q)o18=[(g5+g6+g7)+(q1+q7)]*l 。/8支座邊緣剪力計算值：V二' (g, q,)ln/2=[(g5+g6+g7)+(q1+q7)]*lJ2內(nèi)力計算跨中彎矩計算M2533.05支座邊緣剪力計算值V630.699851as100h02600as0.12595337z0.13507616As4179.256297①28KV756.840.25fcbh02320500KV-0.7ftbh01.25fyvh。0.488867020.7ftbh0693420s250采用①8的箍筋A(yù)sv101s206.600151smax200四、正截面承載力計算取as=100mmho=h-as=2950-100=2850mmKM■■s 2fcbh。M-J-2s0.85b

A fcb|y選配鋼筋7①28(實際鋼筋面積為4310mm)五、 斜截面受剪承載力計算KV與0.7ftbh0與0.2fcbh0比較。KV>0.7ftbh0 KVv0.2fcbh0需進行斜截面承載力計算。選配單肢箍筋①8@200查表得Asv=50.3mm2則Vcs=0.7ftbh° 1.25fyvA^vh0>kvs按計算不需要設(shè)置彎起鋼筋，為安全起見按構(gòu)造每端彎起 2①20的縱筋。六、 抗裂驗算鋼筋的彈性模量Es=2.0X105N/mm2混凝土的彈性模量Ec=2.80x104N/mrr,按倒T形截面進行驗算，如圖所示。bh4005宀5A0(bf-b)(h-y。-hf)*332:EAs(h0-y。)V0=I0/(h-y0)=1.8x1012/(2950-2073.8)=2.05x109mm3根據(jù)《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》選取ym值。查得丫m=1.40側(cè)墻承受荷載標準值產(chǎn)生的彎矩為：Mk=2('gik'qk)l：/8=2?k g6k?7k血q7k)］叮/8

Mk=2263.4kN?m<丫mactftkW0=1.24x