渡槽课程设计计算书
渡槽计算书
1、模板底模δ＝20mm的竹胶板。
模板容许应力[σ0]=12MPa，弹性模量E=9×103MPa。
2、纵横向方木纵向方木截面尺寸为15×15cm，放置于顶托上。
横向方木截面尺寸为15×15cm，放置于纵向方木上，间距为25cm。
3、支架支架采用碗扣式脚手架，碗扣支架钢管为φ48、d=3.6mm，材质为A3钢，轴向容许应力[σ0]=205 MPa。
支架布置：横向间距：80cm；纵向间距80cm，横杆步距120cm，每隔2.5m设置一道剪刀撑。
4、荷载计算：支架总长度为:1940米，支架总重量为:7.76T。
模板采用方木、胶合板组合而成，总方量约为3m³，木材容重为600kg/m3，则模板总重为：2T。
（1）、拱形渡槽考虑拱形条石45块×1m×0.3m×0.3m×2.2T/m³=8.91KN拱形上部受力区域F=12×1×1.2×2.2=31.68KN共计：8.91+31.68=40.59KN，考虑为渡槽拆除工程故考虑1.2系数，即为：48.7KN （2）、模板及方木取F2=1.0kN/m2（3）、施工人员、施工料具荷载均布施工荷载F3=1.5kN/m2根据《路桥施工计算手册》，验算强度时，荷载组合为1—3，验算刚度时，荷载组合为1、2,荷载分项系数，混凝土自重荷载和模板荷载取1.2，其余荷载取1.4。
底板区F=1.2×（25.22+1）+1.4×6=39.86KN/m2支架立杆立杆承受顺桥向方木传递给其的荷载，底板区80cm×80cm平面内的荷载。
（1）、单根立杆荷载底板区：N2=48.7×0.8×0.8=21.52kN/㎡故单根立杆承受的最大荷载N=N1+N3=30.39KN/㎡。
横杆步距按1.2m计算，故立杆计算长度l0=kμh=1.155×1.0×1.2=1.386。
渡槽设计计算书
渡槽设计计算书一、设计基本资料1.1项目的综合描述根据丰田灌区渠系规划，在灌区输水干渠上需建造一座跨越小禹河的渡槽，由左岸向右岸输水。
渡槽槽址及渡槽轴线已由规划选定（见渡槽槽址地形图）。
渡槽按4级建筑物设计。
1.2气候条件槽址地区位于大禹乡境内，植被良好。
夏季最高气温36℃，冬季最低气温－32℃，最大冻层深度1.7m。
地区最大风力为9级，相应风速v=24m/s。
1.3水文条件根据水文实测及调查，槽址处小禹河平时基流量在0.2―0.4m3/s之间，有时断流。
洪水多发生在每年7、8月份；春汛一般发生在每年3月上旬，但流量不大。
经水文计算，槽址处设计洪水位为1242.41m，相应流量q=698m3/s；最高洪水位为1243.83m，相应流量q=1075m3/s。
据调查，洪水中漂浮物多为树木、牲畜，最大不超过400kg。
在春汛中无流冰发生。
槽址处的小鱼河两岸表面为壤土；砂石分布在表层和河床以下（见渡槽轴线剖面）。
基础壤土的基本承载力为34 t/m2；砂卵石43吨/平方米。
1.4本项目的材料要求在建材方面，距槽址50km大禹镇有县办水泥厂一座，水泥质量合格，可满足渡槽建造水泥需要；槽址附近有大量砂石骨料分布，质量符合混凝土拌制需要，运距均在5km以内；槽址东北禹王山有石料可供开采，运距350km。
1.5上、下游渠道资料根据灌区渠系规划，渡槽上下游渠道坡度为1/5000。
渠道底宽按设计流量计算为2.7m，坡度为1:1.5，衬砌混凝土板。
渠道设计流量为每秒6立方米，增加流量为每秒7.5立方米。
渠道堤顶超高为0.5m。
根据灌区渠系规划，上游渠口（左岸）水面高程加大流量时为1251.04m。
下游渠口（右岸）水面高程加大流量时为1250.54m。
渠口位置见渡槽槽址地形图。
一1.6设计要求1.学生必须在规定期限内独立完成以下毕业设计内容，并提交毕业设计纸质版和电子版各一份。
2、毕业设计内容要达到设计的要求，设计说明书要叙述简明，计算正确，符合编写规程要求。
渡槽结构计算书
目录1. 工程概况 (1)2．槽身纵向内力计算及配筋计算 (1)(1)荷载计算 (2)(2)内力计算 (2)(3)正截面的配筋计算 (3)(4)斜截面强度计算 (4)(5)槽身纵向抗裂验算 (5)3．槽身横向内力计算及配筋计算 (6)(1)底板的结构计算 (8)(2)渡槽上顶边及悬挑部分的结构计算 (8)(3)侧墙的结构计算 (9)(4)基地正应力验算 (15)1. 工程概况重建渡槽带桥，原渡槽后溢洪道断面下挖，以满足校核标准泄洪要求。
目前，东方红干渠已整修改造完毕，东方红干渠设计成果显示，该渡槽上游侧渠底设计高程为165.50m，下游侧渠底设计高程为165.40m。
本次设计将现状渡槽拆除，按照上述干渠设计底高程，结合溢洪道现状布置及底宽，在原渡槽位重建渡槽带桥，上部桥梁按照四级道路标准，荷载标准为公路-Ⅱ级折减，建筑材料均采用钢筋砼，桥面总宽5m。
现状渡槽拆除后，为满足东方红干渠的过流要求及溢洪道交通要求，需重建跨溢洪道渡槽带桥。
新建渡槽带桥轴线布置于溢洪道桩号0+95.25，同现状渡槽桩号，下底面高程为165.20m，满足校核水位+0.5m超高要求，桥面高程167.40m，设计为现浇结合预制混凝土结构，根据溢洪道设计断面，确定渡槽带桥总长51m，8.5m×6跨。
上部结构设计如下：渡槽过水断面尺寸为2.7×1.6m，同干渠尺寸，采用C25钢筋砼，底及侧壁厚20cm，顶壁厚30cm，筒型结构，顶部两侧壁水平挑出1.25m，并在顺行车方向每隔2m设置一加劲肋，维持悬挑板侧向稳定，桥面总宽5m，路面净宽4.4m，设计荷载标准为公路-Ⅱ级折减，两侧设预制C20钢筋砼栏杆，基础宽0.5m。
下部结构设计如下：下部采用C30钢筋混凝土双柱排架结构，并设置横梁，由于地基为砂岩，基础采用人工挖孔端承桩，尺寸为1.2×1.2m，基础深入岩层弱风化层1.0m，盖梁尺寸为4×1.6×1.2m。
渡槽课程设计计算书
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.槽内径尺寸：b×h=3.0m×2.5m.3.流量：Q=10m3/s,设计水深：h d=2.0m 加大水深：h c=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 y=f y′=360N/mm2,弹性模量E S=2.0×105N/mm2 .HRB300钢筋强度设计值f y=f y′=270N/mm2.混凝土强度等级轴心抗压轴心抗拉弹性模量E c 标准值f ck设计值f c标准值f ck设计值f cC2516.7 11.9 1.78 1.27 2.8×1047.使用要求：w lim=0.25mm f lim=l0/6008.采用水工混凝土结构设计规范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基本风压：w0=0.4 KN/m2 地基承载力特征值：fak=200 KN/m2基础埋深：1.5m 抗震设计基本烈度：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×841mm）、排架和基础（2#图420mm×594mm）各一张渡槽计算书水力计算及尺寸拟定渠道断面水力计算由已知资料可知此渡槽设计流量Q 设=10 m 3/s 渠道断面取m=1，n=0.014。
按照明渠均匀流计算，根据公式Q =()A b mh h =+2X b =+式中Q ——为渡槽的过水流量（m 3/s ） A ——过水断面面积（m 2） C ——谢才系数 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=0.014 A=b ×h=2×3=6m 2 X=b+2h=3+2×2=7m R=A X =67=0.875mR =161C R n=C=0.8751 60.014=69.6 M12SI= Q2A2C2R =10062×69.62×0.857=1/1495取1/1200设计水深的流速V=QA=C√Ri=1.67m/s对于混凝土；Q=1m/s~10m/s时，不冲刷流速V’=8 m/s不淤积流速V′=0.3 m/s ~0.5 m/s综上V〞<V <Vˊ流速满足要求。
渡槽设计计算书
一、设计基本资料1.1工程综合说明根据丰田灌区渠系规划，在灌区输水干渠上需建造一座跨越小禹河的渡槽，由左岸向右岸输水。
渡槽槽址及渡槽轴线已由规划选定（见渡槽槽址地形图）。
渡槽按4级建筑物设计。
1.2气候条件槽址地区位于大禹乡境内，植被良好。
夏季最高气温36℃，冬季最低气温－32℃，最大冻层深度1.7m。
地区最大风力为9级，相应风速v = 24 m / s。
1.3水文条件根据水文实测及调查，槽址处小禹河平时基流量在0.2—0.4 m3/S之间，有时断流。
洪水多发生在每年7、8月份；春汛一般发生在每年3月上旬，但流量不大。
经水文计算，槽址处设计洪水位为1242.41m，相应流量 Q = 698 m3/S；最高洪水位为1243.83m，相应流量 Q = 1075 m3/S。
据调查，洪水中漂浮物多为树木、牲畜，最大不超过400 kg。
在春汛中无流冰发生。
槽址处小禹河两岸表层为壤土分布；表层以下及河床为砂卵石分布（见渡槽轴线断面图）。
地基基本承载力壤土为34 t / m2；砂卵石为43 t / m2。
1.4工程所需材料要求在建材方面，距槽址50km大禹镇有县办水泥厂一座，水泥质量合格，可满足渡槽建造水泥需要；槽址附近有大量砂石骨料分布，质量符合混凝土拌制需要，运距均在5km以内；槽址东北禹王山有石料可供开采，运距350km。
1.5上、下游渠道资料根据灌区渠系规划，渡槽上下游渠道坡降均为1/5000。
渠道底宽按设计流量计算2.7 m，边坡1：1.5，采用混凝土板衬砌。
渠道设计流量6立方米每秒, 加大流量7.5立方米每秒。
渠道堤顶超高0.5m。
根据灌区渠系规划，上游渠口（左岸）水面高程加大流量时为1251.04m。
下游渠口（右岸）水面高程加大流量时为1250.54m。
渠口位置见渡槽槽址地形图。
1.6设计要求1、学生须在规定期限内独立完成下述毕业设计内容并提交纸质版和电子版毕业设计各一份。
2、毕业设计内容要达到设计的要求，设计说明书要叙述简明，计算正确，符合编写规程要求。
U形渡槽结构计算书
U形渡槽结构计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、示意图：二、基本设计资料1．依据规范及参考书目：《建筑结构荷载规范》（GB 50009－2001）《水工混凝土结构设计规范》(SL 191-2008)，以下简称《规范》《水工钢筋混凝土结构学》(中国水利水电出版社)《渡槽》（中国水利水电出版社出版）《建筑结构静力计算手册》（第二版）2．结构尺寸：支承形式：简支槽身长度L = 8.00 m 槽壁厚度t = 0.15 m槽壳内径Ro = 0.80 m 直段高度f = 0.30 m外挑长度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 = 0.09 m 加厚底宽do = 0.60 m 加厚斜长So = 0.37 m拉杆净间距：2*4拉杆高度h1 = 0.100 m 拉杆宽度b1 = 0.100 m端肋尺寸：端肋厚度td = 0.30 m 端肋直高f1 = 0.500 m 端肋斜高f2 = 1.040 m端肋支座宽度bz = 0.40 m 支座净距ln = 1.18 m 支座坡角β= 45.0 度走道板宽B = 0.00 m 走道板厚tz = 0.00 m3．荷载信息：设计水深hs = 0.820 m人群荷载qr = 2.000 kN/m24．荷载系数：安全系数K ＝1.15可变荷载的分项系数γQ1K＝1.20可变荷载的分项系数γQ2K＝1.10永久荷载的分项系数γG1K＝1.05永久荷载的分项系数γG2K＝1.205．材料信息：混凝土强度等级：C30横向受力钢筋种类：HRB335纵向受力钢筋种类：HRB335构造钢筋种类：HPB235纵筋合力点至近边距离a s = 0.035 m混凝土裂缝宽度限值[ωmax] = 0.250 mm三、计算说明1．荷载组合承载力极限状态计算时，荷载效应组合设计值按下式计算：S ＝γG1K×S G1K＋γG2k×S G2K＋γQ1k×S Q1K＋γQ2k×S Q2K，即：S ＝1.05×S G1K＋1.20×S G2K＋1.20×S Q1K＋1.10×S Q2K，即：正常使用极限状态验算应按荷载效应的标准组合进行，并采用下列表达式：S k（G k，Q k，f k，αk）≤c2．横向计算（1）横向计算是将槽壳作为一次超静定的铰接曲杆框架结构，用力法求出横杆的多余未知力，然后利用静力平衡方程式计算各截面的弯矩及轴向力。
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 ①立柱配筋计算22 ②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，创造出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出的民生工程。
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 reinforced 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 of characteristics of the new aqueduct, modern aqueduct. In order to get rid of this predicament, water diversion irrigation has become a prominentlivelihood project. With the development of large-scale irrigation projects, various light structure aqueduct, large span arch aqueduct is widely applied, 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，提出设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。
2012年渡课程设计指导
渡槽课程设计指导书（无拉杆矩形槽）第一部分课程设计任务书简要叙述课程设计的任务，包括原始数据、要求计算的内容、以及要求绘图的内容。
第二部分渡槽尺寸的确定在该部分的计算书中，要按比例绘制相应的尺寸图，以便判断是否合理。
1、槽身纵向尺寸：例如渡槽纵向长12 m，包含槽身之间的伸缩缝缝隙长度30～50mm；支座采用板式橡胶支座，尺寸为φ200 mm，厚50 mm。
支座的边缘到槽身的边缘，以及到刚架牛腿的边缘应符合教材369页表11-15的规定。
2、槽身横向尺寸：槽身的净宽（过水部分）：按设计水深深宽比H/B = 0.6～0.8 确定槽身的净高= 校核水深+ 0.4～0.2 m有通航要求时不设拉杆，侧墙做成变厚度的，顶厚不小于100mm，底厚常大于150mm，矩形槽身底板底面可与侧墙底缘齐平或适当高于侧墙底缘，后者用于简支梁式槽身时可以减小底板的拉应力。
槽身侧墙的厚度可以和底板的厚度不一致，但是厚度（平均）都不应该小于200mm。
人行道板的宽度可取为700～1500mm，板厚60～200mm。
3、槽身局部尺寸贴角尺寸：45°，高度200～300mm。
4、刚架尺寸刚架柱的截面最小尺寸不应该小于300 mm。
立柱断面尺寸：长边（顺槽向）1b为排架总高的（1/20～1/30），常采用m b 7.0~4.01=；短边（横槽向）11)8.0~5.0(b h =，常采用m h 5.0~3.01=。
横梁间距可等于或略大于立柱间距。
横梁高2h 可为跨度（即立柱间距）的1/6～1/8，梁宽2b 为2)7.0~5.0(h1-1-侧墙的配筋要选择最不利的组合的内力计算结果进行。
留了φ（41.3 （1（2设计水位+自重+设计水位情况下侧墙底部传来校核（满槽）水位+自重+校核（满槽）水位情况下侧墙底部传来②对于Ⅱ-Ⅱ截面，计算时要注意，所计算的各种水位下的内力，要与和其相应的侧墙传来的轴力、弯矩相一致。
B/2（满槽）水深+自重+ B/2（满槽）水深情况下侧墙底部传来（无人群荷载）（2）配筋由于计算的内容较多，可以用列表的方式进行配筋计算。
U型渡槽结构设计(计算书版)
施工荷载
5.76
总垂直力N（t)
32.86
（按 0.4t/m2 计入，作 5.76 用在人行 桥板和槽 身底板 上)
偏心矩e0（cm） 弯矩M（t-m)
两端约定情况
0.4
13.14 两端均为 不移动的 铰
柱计算长度L0（m)
12.3
判别弯曲影响 （L0/h>8） 惯性矩I=bh3/12
20.50
μ22'
0.807
μ21
0.096
μ23
0.096
抗弯劲度
两端固定的杆 一端固定、一端铰支的杆 一端固定、一端为平行双链杆支座的杆
式中，脚标表示所指的杆，脚标第一个字母表示所指的杆端 的脚标AB表示AB杆的A端
L为跨长
E弹性模 数 I惯性矩
传递系数
对两端固 定的杆
一端固定 、一端铰 支的杆 一端固定 、一端为 平行双链 杆支座的 杆
考虑弯 曲影响
540000
ae=0.1/(0.3+e0/h)+ 0.143
0.14
η=1/(1KNL0/10aeEhIh)
施工时左右跨顺序 不定。因此，按对 称配筋计算。 受压区高度X（cm) 判别大小偏心
1.04
9.00 大偏心
e=ηe0+h/2-a(cm) e'(cm) Ag=Ag'(cm2)
67.72
分配系数
μ33'=μ22' μ32=μ23
μ3A=μ32
传递系数 C11’=C22’=C33’ C12=C21=C23=C32=C3A 弯矩分配计算表如 下:
0.807 0.096
0.096
μBA
渡槽结构计算书(地震荷载)
x
M
M
4
5
4
5
L M
5
4
4.柱配筋计算
4.1 柱截
面参数补
充输入
柱保护层厚度a
=
柱截面有效高度h0
=
渡槽建筑物结构安全级别
=
设计状况条件
=
渡槽混凝土强度等级
=
选用受力主筋级别
=
荷载效应组合
=
混凝土轴心抗压强度fc
=
混凝土轴心抗拉强度ft
=
混凝土轴心抗压强度标准值fck
=
混凝土轴心抗拉强度标准值ftk
P3
=
1.996 2.395
kN
标准值
kN
设计值
同理，依据《灌区建筑物的水力计算与结构计算》式（11-14）计算风压产生的节点3水平荷载P4
P4
=
1.996
kN
标准值
P4
=
2.1.2 竖向荷载计算
荷载种类
槽身自重
=
顶部拉杆自重
=
顶部渡槽
顶部人群荷载
=
向下传递
满槽水重
=
顶部盖板自重
=
合计G自
=
底部横梁
N/mm2
0.30
依据《水工钢筋混凝土结构学》（4-5）（4-7）
计算混凝 土的和箍 筋的受剪
Vcs
0.07
fcbh0
1.25 fyv
A s h0
170.5223
kN
选配箍筋满足要求
又
Vcs 0.07 fcbh0
151.872
kN
仅需要按构造要求设置箍筋
5.梁配筋计算
5.1 梁截 面参数补 充输入 梁保护层厚度a 柱截面有效高度h0 渡槽建筑物结构安全级别 设计状况条件 渡槽混凝土强度等级
渡槽设计部分计算书
渡槽设计部分计算书渡槽设计任务书1.设计课题某灌区输水渠道上装配整体式钢筋混凝土矩形带横杆渡槽2.设计资料根据初步设计成果，提出设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。
2)建筑物等级4级。
3)建筑材料：混凝土强度等级槽身及刚架采用C25级；钢筋槽身及刚架受力筋为HRB335；分布筋、箍筋、基础钢筋HPB235。
4)荷载钢筋混凝土重力密度 25KN/m3;人行道人群荷载 2.5KN/m2栏杆重 1.5KN/m25)使用要求：槽身横向计算迎水面裂缝宽度允许值[W smax]=0.25mm,[W Lmax]=0.20mm。
槽身纵向计算底板有抗裂要求。
槽身纵向允许挠度[f s]=l0/500,[f L]=l0/550。
6)采用：水工混凝土结构设计规范（SL/T191-2008）。
3.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，结构布置及尺寸简图；槽身过水能力计算、槽身、刚架的结构计算（附必要的计算草图）。
2)设计说明书一份。
包括对计算书中没有表达完全部分的说明。
3)施工详图，一号图纸一张。
包括：槽身、刚架配筋图、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。
4.附图渡槽计算书一、水力计算，拟定渡槽尺寸初步选取每节槽身长度14.2m ，槽身底坡i=11000，取该渡槽槽壁糟率n=0.013，设底宽b=2.5m ，①按设计水深h=2.75m过水面积：2A b 2.5 2.75 6.875h m =?=?=湿周：2 2.52 2.758X b h m =+=+?=水力半径：0.859A R mX ==111662110.85975/0.013C R m sn =?=?=流量：3m 6.8757515.1Q s ==??=满足设计要求②按校核水深h=2.9m过水面积：2A b 2.5 2.97.25h m =?=?=湿周：2 2.52 2.98.3X b h m =+=+?=水力半径：0.873AR m X ==111662110.87375.2/0.013C R m sn =?=?=流量：3m 7.2575.216.1Q s ==??=满足校核要求二、槽身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(见下图)每米长度的自重值()()1g KN1.052250.713 1.552.213m g k g RC g g S A g γγγ=?=??++=??++=栏杆横杆每米内：2.50.6KN 0.30.1250.713m 2g-==横杆半边槽身面积：(0.30.4)0.10.80.10.3 1.1520.40.422 2.80.30.080.345220.160.070.840.160.3452S +?=?+??+??+?+?++?+++++=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）222 1.100.5 2.5 2.911039.875Q k Q w KNq q V mγγγ=?=??==水半边槽身每米长度承受人群荷载设计值：2 1.20 2.5113k Q k KNq q m γ=?==总的均布荷载：80.088KNP m =槽身跨度取7m(2)、槽身纵向受力时，按简支梁处理计算跨度：0 5.6,7,1.05 5.88, 6.35.88n n n l m l m l m l a m l m===+==（3）跨中截面弯矩设计值（四级建筑物 k=1.15）2011.152948m M KS p l KN M===?2、配筋计算：211.9c Nf mm=，2300y Nf mm =①承载力计算中，由于侧墙受拉区混凝土会开裂，不考虑混凝土承受拉力，故把侧墙看做T 型梁：'400500b 300,4502f h mm +===H 选为校核水深，按短暂情况的基本组合考虑，估计钢筋需排成两排取a=90mm,0370*******h h a mm =-=-=,确定'f b ，'500f h mm=，'05000.13610fh h =>，为独立T 型梁：故'013940464733fl b mm===，''12300125006300f f b b h mm=+=+?=上述两值均大于翼缘实有宽度，取'400f b mm =②鉴别T 形梁所属类型1.15294338KM KN m=?=?，'''0h 50011.940050036107996.822fc f f h b h h KN m KM ?-=-=?> ? ??故为第一类T 型截面()'fx h ≤，按宽度为400mm 的单筋矩形截面计算，6'220338100.05411.94003610s c f KM f b h α?===??，10.0560.850.468b ξξ=-=<=，'0211.90.05640036103207300c f s yf b h A mm f ξ===，min 032070.3%0.2%3003610s A bh ρρ===>=?,满足要求，故可配置6B 18和6B 2023411mm s A=实,③抗裂验算:()()'22'00''221826ff E s f f E sh bh b b A h y mm bh b b h A αα+-+==+-+, ()()()3'''302114000 5.21033fff E s b bybb y I A h y mm α--=-+-=?300I 277.5h-W mm y ==,查附录表3得截面抵抗矩塑性系数m γ=1.50考虑截面高度的影响对m γ值进行修正，得：3000.7 1.50 1.23000m γ?=+?= ，在荷载效应标准组合下0.85ct α=，0330294m ct tk f W KN m KN m γα=?>?，故槽身抗裂满足要求。
华北水利水电大学渡槽课程设计
GA G P1 G
B 1
GA G G
B 1
风压力
l
H
P2 G2
G2
l
动水压力
P3 G3
G3
B
0
渡槽课程设计
刚架横向计算
二 内力计算 对称荷载只引起横梁轴力； 反对称荷载产生弯矩、剪力及轴力， “无切力分配法”计算
三 配筋计算 ：对称配筋 四 裂缝宽度验算
渡情况，刚架的纵向计算只考虑验算 满槽荷载竖向作用下的受压承载力。 荷载：半边半跨槽身重+人群荷载+满槽水深
渡槽课程设计
（3）底板 ①荷载：槽身自重、设计水深（校核水深、 等于槽宽的1/2水深）时的水重、人群荷载 ②内力：按两端以竖向支承链杆支承于侧墙底部的板 计算，除承受水荷载及自重作用外，两端还作用有侧墙传来的 端弯矩及轴向拉力。 ③配筋：按偏心受拉构件计算。计算控制截面为端部截面及跨 中截面。 底板端部截面的控制工况：校核水深或满槽水； 跨中截面的控制工况：水深近似1/2槽宽。 ④ 抗裂或裂缝宽度验算 选择人行道板、侧墙及底板钢筋时，要注意钢筋间距相互协调， 以方便施工时绑扎钢筋。
渡槽课程设计
绘图注意事项
1.必须按比例、用直尺圆规绘图，任何图都必须采用徒手绘制。 2.注意绘图格式.（字体、大小、标注尺寸的引出线、钢筋的引 出线、标号、锚固、弯钩等）
3.所需绘制内容 渡槽纵向剖面图1：200 槽身横向剖面图1：20 （一半配筋图一半截面尺寸） 侧墙展开配筋图1：30 刚架纵剖面图1：25 （一半配筋图一半截面尺寸） 刚架横截面图1：10
水工渡槽课程设计
αE=Es/Ec
y0=（0.5+0.425αE ρ）h I0=（0.0833+0.19αEρ）bh3 W0=I0/（h–y0）
Mk ＜γmαctftkW0 满足抗裂要求。
（3）底板设计
底板为一偏心受拉构件，应按下列两种情况进行配筋计算： ①两端最大负弯矩（发生在最大水深且人行桥上有人群荷载 时）及相应的拉力N； ②跨中最大正弯矩（发生在水深为槽宽的一半，即H3= B/2=3.3/2=1.65m，且人行桥上无人群荷载时）及相应的拉力N。 1）尺寸拟定
可变荷载：
人群荷载标准值 q10k 人群荷载计算值 q10 槽内水重标准值 q11k（正常水深）
q12k（满槽水深） 槽内水重计算值
q11 （正常水深） q12 （满槽水深）
3.内力计算 跨中弯矩计算值
M (gi qi )l02 / 8
支座边缘剪力计算值：
V (gi qi )ln / 2
3）荷载计算
板自重及栏杆重： 标准值 g3k=γ砼b＋g1kb=25×1×0.09＋ 0.5×1=2.75 kN/m
人群荷载： 4）内力计算
设计值 g3=γG g3k=1.05×2.75=2.89 kN/m 标准值 q3k=q1kb=2×1=2 kN/m 设计值 q3=γQ q3k=1.2×2=2.4 kN/m
底板厚度应为侧墙厚度的（2/3-1）倍，取底板厚度 h=300mm，宽度取单位宽度b=1000mm。 2）计算简图
计算简图见图5所示，图中，B=3＋0.3=3.3m
底板计算简图
3）内力计算和配筋计算 支座截面： 可以只计算校核水深情况。
N A q5H 2 / 2 M A q5H22 / 6 M桥 NA • h / 2
渡槽设计任务书、 指导书
《水工钢筋混凝土结构学》课程设计任务书某钢筋混凝土渡槽槽身结构设计指导老师：傅少君武汉大学土木建筑工程学院2015年11月1 设计题目某灌区输水渠道上装配式钢筋混凝土矩形渡槽2 设计资料根据初步设计成果，基本资料及有关数据如下：（1）该输水渡槽跨越 142m 长的低洼地带（如图 1 所示），需修建通过 /s 15m 3 设计 流量及16m /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。
槽底高程(M)渠道进口段洼地长（M ）20.00M渠道进口段5.00M（2）建筑物等级 4 级。
图 1渡槽跨越洼地带（3）建筑材料：混凝土强度等级，槽身架采用 C25 级； 槽身架受力筋为 HRB335，分布筋、箍筋 HPB235。
（4）荷载钢筋混凝土重力密度 25kN/m ；人行道人群荷载 2.5kN/m ；栏杆重 1.5kN/m 。
（5）使用要求322底板有抗裂要求。
槽身纵向允许挠度[f s]=l0/500,[f L]=l0/550。
3设计要求在规定时间内，独立完成下列成果：（1）设计计算书及说明书，计算书包括：设计题目、设计资料，结构布置及尺寸简图；槽身过水能力计算、槽身、刚架的结构计算（附必要的计算草图）；设计说明书包括对计算书中没有表达完全部分的说明。
（2）施工详图，一号图纸2张，包括：槽身结构布置图（手绘）、槽身配筋图（计算机绘制）、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。
附件：《水工钢筋混凝土结构学》课程设计指导书附一渡槽设计大钢1概述简要说明：工程位置、设计规模等概况，前阶段设计结论及审批意见，基本资料变动情况，专题研究结论，有关会议或协议情况，对本阶段设计要求及注意的问题……等。
渡槽是渠道跨越河流、溪谷、洼地和道路的明流输水建筑物，是水利工程中应用最广的交叉建筑物之一。
渡槽设计计算书
目录目录 (1)摘要 (3)第一章设计基本资料 (4)1.1、工程概况 (4)1.2、设计要求 (5)1.3、主要参考书 (5)第二章渡槽总体布臵 (7)2.1、槽址选择 (7)2.1.1、注意问题 (7)2.1.2、在选择槽址时 (7)2.2、结构选型 (7)2.2.1、槽身的选择 (7)2.2.2、支承选择 (7)2.3、平面总体布臵 (7)第三章水力计算 (8)3.1、槽身过水断面尺寸拟定 (8)3.1.1、尺寸拟定 (8)3.1.2、输水水头高 (8)3.2、渡槽进出口的底部高程确定 (9)3.3、进出口渐变段 (10)第四章槽身设计 (11)4.1、槽身断面尺寸拟定 (11)4.2、荷载及荷载组合 (11)4.2.1永久荷载设计值 (11)4.2.2、可变荷载设计值 (11)4.3、横向结构计算 (13)4.3.1、受力情况分析： (13)4.3.2、拉杆轴向力计算： (14)4.3.3、侧墙内力计算： (15)4.3.4、底板内力计算： (17)4.3.5、横向配筋计算： (17)4.3.6、拉杆斜截面计算： (22)4.4、槽身纵向结构计算 (22)4.4.1、荷载计算： (23)4.4.2、计算纵向配筋： (23)4.4.3、斜截面强度计算： (24)4.5、抗裂计算 (24)4.5.1、纵向抗裂计算： (24)4.5.2、横向抗裂计算： (26)4.6、吊装计算 (30)第五章排架计算 (32)5.1、排架布臵 (32)5.2、排架尺寸拟定 (32)5.2.1、排架高度计算： (32)5.2.2、排架分组计算： (32)5.2.3、排架分组及尺寸拟定： (33)5.2.4、尺寸拟定： (34)5.3、荷载计算 (34)5.3.1、水平荷载： (34)5.3.2、垂直荷载(传给每各立柱的荷载)： (36)5.4、排架横向计算 (38)5.4.1、求排架弯矩M： (39)5.4.2、轴向力计算： (40)5.4.3、排架的配筋计算： (40)5.4.3、横梁配筋： (42)5.4.4、排架的纵向计算： (43)5.4.5、排架吊装验算： (45)5.4.6、牛腿设计计算： (46)第六章基础计算 (48)6.1、基础结构尺寸拟定 (48)6.1.1、排架基础尺寸拟定： (48)6.1.2、基础尺寸见附图所示。
渡槽课程设计
设计基本资料一．设计题目：钢筋混凝土渡槽(设计图见尾页)xx灌区干渠上钢筋混凝土渡槽，矩形槽身设计，支撑排架和基础结构布置二．基本资料1.地形：干渠跨越xx沟位于干渠桩号6+000处，沟宽约75m，深15m左右。
根据地形图和实测渡槽处xx沟横断面如下表;桩号6+000 6+015 6+025 6+035 6+045 6+055 6+065 6+090 6+100 地面高程（m）97.80 92.70 87.66 83.85 83.80 87.60 89.90 97.68 97.702.干渠水利要素：设计流量Q设 =10 m3/s、加大流量Q加=11.5 m3/s，纵坡i=1/5000，糙率n=0.025.渠底宽B=2m，内坡1：1，填方处堤顶宽2.5m，外坡1：1.干渠桩号6+000处渠底高程为95.00m。
3.地质：该处为第四纪沉积层，表面为壤土深2米，下层为细砂砾石深度为10米，再下层为砂壤土。
经试验测定，地基允许承载能力（P）=200KN/ m24.水文气象：实测该处地面在10米高处，三十年一遇10分钟统计平均最大风速为24m/s。
设计洪水位，按二十年一遇的防洪标准，低于排架顶1m，洪水平均流速为2m/s，漂浮物重50KN。
5.建筑物等级：按灌区规模，确定渡槽为三级建筑物。
6.材料：钢筋Ⅱ级3号钢，槽身采用C25混凝土，排架及基础采用C20混凝土。
7.荷载：1）自重：钢筋混凝土Υ=25 KN/ m3水Υ=10 KN/ m3 2）人群荷载： 3 KN/ m33）施工荷载： 4 KN/ m34）基础及其上部填土的平均容重为20 KN/ m3三．设计原则与要求1.构件强度及裂缝计算应遵守“水工钢筋混凝土结构设计规范“（SDJ20-78）2.为了减少应力集中，构件内角处应加补角，但计算可以忽略不计。
3.计算说明书要求内容完全、书写工整。
4.图纸要求布局适当、图面清洁、字体工整。
四．设计内容1.水力计算：确定渡槽纵坡、过水断面尺寸、水面衔接、水头损失和上下游链接。
渡槽课程设计计算书资料
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.槽内径尺寸：b×h=3.0m×2.5m.3.流量：Q=10m3/s,设计水深：h d=2.0m 加大水深：h c=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 y=f y′=360N/mm2,弹性模量E S=2.0×105N/mm2 .HRB300钢筋强度设计值f y=f y′=270N/mm2.混凝土强度等级轴心抗压轴心抗拉弹性模量E c 标准值f ck设计值f c标准值f ck设计值f cC2516.7 11.9 1.78 1.27 2.8×1047.使用要求：w lim=0.25mm f lim=l0/6008.采用水工混凝土结构设计规范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基本风压：w0=0.4 KN/m2 地基承载力特征值：fak=200 KN/m2基础埋深：1.5m 抗震设计基本烈度：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×841mm）、排架和基础（2#图420mm×594mm）各一张渡槽计算书水力计算及尺寸拟定渠道断面水力计算由已知资料可知此渡槽设计流量Q 设=10 m 3/s 渠道断面取m=1，n=0.014。
按照明渠均匀流计算，根据公式Q =()A b mh h =+2X b =+式中Q ——为渡槽的过水流量（m 3/s ） A ——过水断面面积（m 2） C ——谢才系数 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=0.014 A=b ×h=2×3=6m 2 X=b+2h=3+2×2=7m R=A X =67=0.875mR =161C R n=C=0.8751 60.014=69.6 M12SI= Q2A2C2R =10062×69.62×0.857=1/1495取1/1200设计水深的流速V=QA=C√Ri=1.67m/s对于混凝土；Q=1m/s~10m/s时，不冲刷流速V’=8 m/s不淤积流速V′=0.3 m/s ~0.5 m/s综上V〞<V <Vˊ流速满足要求。
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排架荷载计算
、槽壳自重
排架布置图
=×2+×2+×25×××+3×2+×2= ， =×15=
满槽水重
满槽水深时值水重设计值（h=） =×=
排架自重
经计算排架的自重 =（×××25×2+×××25+×××25×2）×=
风荷载计算
A、作用于槽身的横向风压力
作用于槽身的风荷载强度标准值按下列公式（4-4）计算：
=
ρ=
选配 12@200（
）
沿墙方向配置Φ 8@200 构造筋 抗裂验算：
受弯构件正截面在即将开裂的瞬间，受拉区边缘的应变达到混凝土的极 限拉伸值max ，最大拉应力达到混凝土轴心抗拉强度 ft 。钢筋混凝土构件的抗 裂验算公式如下：
式中
M k m ct ftkW0
Mk ——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
=
（25 30+ ）=＜，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，取对称结构计算，荷载全 取荷载的一半，满槽水时为最不利工况，如图所示
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×=14m,L0=× Ln= 纵向抗弯计算： a 取 70mm,则 h0=h-a=2800-70=2730mm M=（g1+g22+g 底板/2+q42+g52+q62/2）l02/8 =++×25×××+3++2)×
=
水
+(g31+
B2/8
=+ 判断大小偏心
e0=M/N==>=
属于大偏压构件，e′=′+e0=
As'
KNeபைடு நூலகம்
b (1 0.5b )h02bfc
f
' y
(h0
a')
1.216.07 10001900－0.343 2702 1000 11.9
360 （270－30）
0
按最小配筋率配，选配 AS′为 12@200 （565mm2）
g3k 2530.3 20.60.6 0.15
垂直流方向
g31k 36.75 / 3
沿水流方向
g32k 36.75
4、人群重
q4k 2.51.0 1.0
3
（一侧） 垂直流方向 沿水流方向
5、栏杆重 （一侧） 垂直流方向 沿水流方向 6、校核水重 垂直流方向 沿水流方向 7、设计水重 垂直流方向 沿水流方向 8、施工荷载
其中 HRB400 钢筋强度设计值 =f =360N/mm2,弹性模量 = N/mm2 .HRB300 钢筋强度设计值 =f =270N/mm2.
混
轴心抗压
轴心抗拉
凝
土
弹性
强
标准
设计
标准
设计
模量
度
值 fck
值 fc
值 fck
值 fc
Ec
等
级
C25
×104
6. 使用要求： =
=l0/600
7. 采用水工混凝土结构设计规范 SL-191-2008
s
KNe
f
' y
As'
(h0
bh02 fc
a')
1.2
16.07
1000 1900－360 550 1000 2702 11.9
（270－30）
0
说明按所选 ASˊ进行计算就不需要混凝土承担任何内力了，这意味着实 际上 ASˊ的应力不会达到屈服强度，所以按 x<2aˊ计算 AS
As
KNe f y (h0 a' )
）、排架和基础（2#
图 420mm
）各一张
渡槽计算书
水力计算及尺寸拟定
渠道断面水力计算
由已知资料可知此渡槽设计流量 Q 设=10 m3/s 渠道断面取 m=1，n=。按 照明渠均匀流计算，根据公式
Q AC Ri
A (b mh)h X b 2h 1 m2
C
1
1
R6
n
R
A
b 2h 1 m2
荷载类型
1、侧墙重 (一侧)
槽身荷载计算：（单位：G－KN；g－KN/m）
标准值
设计值
计算式
大小
大小
g1k 250.22.5+0.150.52.35
垂直方向 2、人行板 重
（一侧） 垂直流方向
沿水流方向
3、底板重
g11k 16.91 g2k 25 0.8 0.125
g21k 2 .5/
g22k 2.5
ftk ——混凝土轴心抗拉强度标准值；钢筋 ftk= N/mm2 A0 ——换算截面面积， A0 Ac E As ，其中 E 为刚弹性模量与混凝土弹性模
量之比，既E Es / Ec ； As 为钢筋截面面积，由承载力计算确定； Ac 为混凝土截面面积。 W0——换算截面 A0 对受拉边缘的弹性抵抗距；
荷载计算 该渡槽级别为 2 级，结构安全级别为Ⅱ级水工建筑物，采用 C25 混凝土。
结构重要系数 rd 1.0 ，设计状况系数 1.0 ，承载能力极限状态使得结构系 数 rd 1.20 ，永久荷载分项系数 rG 1.05 ，可变荷载分项系数 rQ 1.20 。
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。
=
（4-4）
式中：W0--为基本风压值，根据资料取 35kg/m2（即 m2）；
μs--为风载体形系数，本渡槽为矩形槽身，H/B=4=，根据《渡槽》① 中的表 1-6 可查得空槽时取，满槽时取；
μz--为风压高度系数，因为槽身的迎风面距地面约 5m，参考《渡槽》 中的表 1-5 可近似取其值为
μt--为地形、地理条件系数，此处取,；
作为单筋矩形截面采用近
I0=+αEρ)bh3
=+×××1000× 2703=1704×106mm4
根据《水工混凝土结构设计规范》，选取值γm。
γm=，在γm 值附表中指出，根据 h 值的不同应对γm 值进行修正。
修正系数取, γm=
MK= m ct
ftk w0
m ct
ftk
I0 h y0
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=，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 45 的贴角。根据前面计算结果，槽 内净宽 B=，高 H=。具体结构尺寸如图所示。
槽身横断面图
槽身纵断面图 槽身结构尺寸图（单位：mm）
式中 Q——为渡槽的过水流量（m3/s） A——过水断面面积（m2） C——谢才系数 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= A=b h=2 =6m2 X=b+2h=3+2 2=7m
R= = =
C= =
I= =
=1/1495 取 1/1200
设计水深的流速 V= =C =s
对于混凝土；Q=1m/s~10m/s 时，不冲刷流速 V’=8 m/s
不淤积流速 V′= m/s ~ m/s
综上 V〞 V Vˊ
流速满足要求。
安全加高Δh=,则 Q 加大=VBHC= m3/s 加大流量系数为符合规范，故满足设计要求。
槽身设计
参考已建工程，初定槽身结构尺寸如下所示，，每跨长度选定 15m，支 撑结构选取简支梁式，按简支梁结构进行计算。
q41k 2.51.0 q42k 2.51.0 g5k 1.51.0
G51k 1.5 g52k 1.5 q6k 9.8 2.5 31 q61k 9.8 2.51 q62k 9.8 2.5 3 q7k 9.81.0 2.5 3 q71k 9.81.0 2 q72k 9.8 3.0 2 q8k 4 51
横向受剪承载力计算：
V=G51+
l0=+
选配 8@150（ =
）分布钢筋
截面尺寸验算 h w=h0=95mm 要求
截面抗剪腹筋计算： VC== . = 故无需按计算确定腹筋。
侧墙计算
h w/b=
截面尺寸满足
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
=
配给侧墙，底板配 8@250（802 ）
其中 AS/4 配给底板，3AS/4
侧墙配 4 20+2 25（
）,构造钢筋配Φ8@200.
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 足要求
截面抗剪腹筋计算：
1704 106 1.710.851.78
270 137
33.1KN m
Mk 需进
行槽身横向限裂验算。
标准荷载效应弯矩值 MK=M/ =
对于受弯构件钢筋应力：
=
=
=
有效配筋率计算：
==
=＜ 取
= 30+c+ ） 受弯构件其中 取，
=
（25 30+ ）=＜，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′=30mm N=