矩形渡槽設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)模板(存儲(chǔ)版)
【正文】 1）側(cè)墻抗裂驗(yàn)算本設(shè)計(jì)按因?yàn)榭勺兒奢d比較小，故只按長(zhǎng)期荷載效應(yīng)組合進(jìn)行抗裂驗(yàn)算。（1）抗裂驗(yàn)算按受彎構(gòu)件進(jìn)行抗裂驗(yàn)算，受彎構(gòu)件在荷載效應(yīng)的短期組合及長(zhǎng)期組合下，按下列公式分別進(jìn)行抗裂驗(yàn)算式中 —由荷載標(biāo)準(zhǔn)值按荷載效應(yīng)短期組合計(jì)算的彎矩值；—由荷載標(biāo)準(zhǔn)值按荷載效應(yīng)長(zhǎng)期組合計(jì)算的彎矩值；—截面抵抗矩的塑性系數(shù)；—混凝土拉應(yīng)力限制系數(shù)，對(duì)荷載效應(yīng)的短期組合，；對(duì)荷載效應(yīng)的長(zhǎng)期組合，；—混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值；—換算截面A0對(duì)受拉邊緣的彈性抵抗矩，；基本數(shù)據(jù)：：ES=105N/mm2，Ec=104N/mm2， ftk=,γm=，αst=。 ① 抗滑穩(wěn)定驗(yàn)算槽身抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)式中 ——槽身自重；——作用于槽身的水平向風(fēng)壓力；——支座的摩擦系數(shù)，；——槽身抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)，；可計(jì)算得槽身抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)，滿足抗滑穩(wěn)定要求。（1） 槽身傳遞給排架頂部的荷載作用于槽身的橫向風(fēng)壓力通過(guò)支座的摩阻作用，以水平力形式傳到排架頂部；同時(shí)，對(duì)排架頂高程所產(chǎn)生的力矩將轉(zhuǎn)化為一對(duì)方向相反的集中力，分別作用于兩立柱頂部，迎風(fēng)面力的方向向上，背風(fēng)面力的方向向下。(3) 計(jì)算分配系數(shù)和由結(jié)構(gòu)力學(xué)書(shū)中查取傳遞系數(shù)，計(jì)算得分配系數(shù)：， ，傳遞系數(shù)：(3) 采用力矩分配法計(jì)算排架彎矩反對(duì)稱荷載作用下的排架彎矩計(jì)算表①滿槽加橫向風(fēng)壓力表51 反對(duì)稱荷載作用下的排架彎矩計(jì)算表結(jié)點(diǎn)1234桿端151221262332373443分配系數(shù) 傳遞系數(shù)011011011固端彎矩 分配與傳遞 ∑根據(jù)反對(duì)稱荷載作用下的彎矩計(jì)算成果，截取桿件和結(jié)點(diǎn)脫離體，按力和力矩平衡可求出反對(duì)稱荷載作用下的剪力和軸力。 2 抗剪腹筋計(jì)算,因此，不需要進(jìn)行斜截面抗剪配筋計(jì)算。m，N=?？詹奂訖M向風(fēng)壓力、動(dòng)水壓力、漂浮物撞擊力工況柱底截面軸，M= KN當(dāng)a/ho,配筋計(jì)算公式如下：根據(jù)已知數(shù)據(jù)計(jì)算得： 根據(jù)計(jì)算成果，承受豎向力所需要的縱向受力鋼筋選用配筋4φ16，鋼筋面積為804mm2，配筋率ρ=Ag/ h0/b=804/515/350=%%，滿足要求。在此條件下，底板右邊懸臂段，跨中段及左邊懸臂段的彎矩M1x，M2x和M3x，計(jì)算公式如下c≤x≤Lc：x≥Lc： 當(dāng)x=c時(shí)，代入上式得到立柱1的中心線處最大正彎矩；當(dāng)x=Lc時(shí)，代入上式得到立柱2的中心線處最大正彎矩；然后再求兩立柱間的最大負(fù)彎矩，根據(jù)渡槽設(shè)計(jì)規(guī)范，當(dāng)代入上式得到兩立柱間最大負(fù)彎矩。配筋率ρ=Ag/ h0/b=1005/1000/455=%%，滿足要求。所以抗傾覆穩(wěn)定驗(yàn)算的計(jì)算條件及荷載組合與抗滑穩(wěn)定性演算相同。 故淺基礎(chǔ)的基底壓應(yīng)力滿足要求。 可計(jì)算得渡槽的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) 滿足抗滑穩(wěn)定要求。取保護(hù)層厚度（《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 ），=50045=455mm。條形基礎(chǔ)基底反力可按下列公式計(jì)算：—排架兩立柱傳到基礎(chǔ)截面的軸力；—單位面積上基礎(chǔ)板重力和回填土重力，基礎(chǔ)埋深d=30m，回填土重度取20KN/m3；—基礎(chǔ)總高度，見(jiàn)圖57；—底板中點(diǎn)至立柱中心的距離見(jiàn)圖57；—立柱中心至基礎(chǔ)邊緣的距離見(jiàn)圖57；—基礎(chǔ)短邊長(zhǎng)度見(jiàn)圖57；—基礎(chǔ)長(zhǎng)邊長(zhǎng)度見(jiàn)圖57；基礎(chǔ)底板計(jì)算簡(jiǎn)圖：圖57 基礎(chǔ)底板內(nèi)力計(jì)算簡(jiǎn)圖根據(jù)排架內(nèi)力計(jì)算的成果，故基礎(chǔ)底板地基反力滿足要求。牛腿高度取H=550mm；牛腿外援高度h1≥1/3h，切不小于200mm，取h1=200mm；立柱最外邊緣至牛腿外緣的距離c不應(yīng)小于100mm，取c=350mm；牛腿邊緣混凝土保護(hù)層取a=35mm，則h0=55035=515mm；鋼筋選用HRB335；牛腿高度驗(yàn)算公式如下F v—有荷載標(biāo)準(zhǔn)值按荷載短期組合計(jì)算的作用于牛腿頂部的豎向力；F h—由荷載標(biāo)準(zhǔn)值按荷載效應(yīng)短期組合計(jì)算的作用于牛腿頂部的水平拉力；β—裂縫控制系數(shù)，對(duì)水電站廠房立柱的牛腿，取β=；對(duì)承受靜荷載作用的牛腿，取β=；a—豎向力作用點(diǎn)至柱下邊緣的水平距離，應(yīng)考慮安裝偏差20mm，豎向力作用點(diǎn)位于下柱以內(nèi)時(shí)，取a=0；b—牛腿寬度；h0—牛腿與下柱交界處的垂直截面有效高度；a、當(dāng)空槽有側(cè)向風(fēng)壓力，按短暫狀況考慮：牛腿截面高度滿足要求。 計(jì)算的As’為負(fù)值可按構(gòu)造配筋，取最小配筋率ρ =%配筋，則鋼筋面積為： 選用配筋為2φ14，鋼筋面積為303mm2。m，N=。m，V=。彎矩、軸力、剪力計(jì)算結(jié)果分別見(jiàn)表51，表52，表53。3．漂浮物的撞擊力作用于排架上的漂浮物撞擊力：式中 ——樹(shù)木，浮物等漂浮物重力，根據(jù)提供數(shù)據(jù)，取G=400kg=；——水流的設(shè)計(jì)平均流速，；——撞擊時(shí)間(s)，(s)；——重力加速度，(m/s2)；可計(jì)算得漂浮物撞擊力標(biāo)準(zhǔn)值為，設(shè)計(jì)值為。（1）簡(jiǎn)支梁抗彎剛度計(jì)算（2）撓度度計(jì)算經(jīng)計(jì)算，槽身縱向撓度滿足要求。m，Nk= KN。同時(shí)沿墻高布置φ10200的縱向鋼筋。對(duì)于簡(jiǎn)支梁式槽身的跨中部分底板處于受拉區(qū)，故在強(qiáng)度計(jì)算中不考慮底板的作用，但在抗裂驗(yàn)算中，只要底板與側(cè)墻的接合能保證整體受力，就必須按翼緣寬度的規(guī)定計(jì)入部分或全部底板的作用。 （2）配筋計(jì)算h 0=150–30=120mm，e=e0–h/2+a =–150/2+30=，按構(gòu)造要求配置mm2，選用鋼筋φ10200（A39。拉桿配筋計(jì)算拉桿取跨中最大彎矩截面按受彎構(gòu)件進(jìn)行配筋計(jì)算，最大彎矩M= KN采用HPB300鋼筋。拉桿除承受軸向力外，還承受拉桿自重，則彎矩、剪力。側(cè)墻與底板為整體連接，交接處為剛性節(jié)點(diǎn)。因此，可計(jì)算得總水頭損失為 。水力要素見(jiàn)表31表31 渠道水力要素表渠段底寬Ｂ（m）邊坡m水深h（m）糙率n縱坡I流速v（m/s）流量Ｑ（m179。梁式渡槽的槽身采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。2 渡槽選型與布置 結(jié)構(gòu)型式選擇梁式渡槽的槽身是直接擱置于槽墩或槽架之上的。進(jìn)口與上游改建梯形現(xiàn)澆砼渠道連接，出口與下游改建矩形現(xiàn)澆砼渠道連接。本設(shè)計(jì)采用簡(jiǎn)支梁式槽身。渡槽下游渠道矩形斷面，采用現(xiàn)澆砼形式。⑶ 出口段水面回升值式中：——渡槽出口漸變段損失系數(shù)，；——渡槽流速，；——渡槽下游矩形混凝土渠流速，； 可計(jì)算得。沿槽身縱向取單位長(zhǎng)度
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