混凝土结构:4-2 渡槽槽身纵向结构设计

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渠系建筑物答案

渠系建筑物答案

第八章渠系建筑物答案一、填空题1,渠系建筑物的类型较多,按其作用可以分为以下六类:控制建筑物、交叉建筑物、落差建筑物、—泄水建筑物、冲沙和沉沙建筑物以及量水建筑物等。

2,渠道系统,一般由上一级固定渠道所组成。

各自的作用不同,其中:干支渠为输水渠道,斗农_渠为配水渠道。

3,渠道设计的任务,是在给定的设计流量之后,选择渠道的断面尺寸、确定渠道形状、结构以及渠道空间位置。

4,渠道的设计要求较多,如:①有足够的输水能力,以满足灌区的需要;②有足够的水位,以满足」流灌溉的要求:③有适宜的流速,以满足不冲不淤的需要:等等。

5,渠道纵断面设计,主要内容是确定六条线:即①地面高程线、②渠道纵坡、③最高水位线、④正常水位线、⑤最低水位线和⑥渠底线。

6,有坝取水枢纽,是指河道水量较丰富、但水位较低、不能满足自流灌溉要求,或引水量较大,无坝引水不满足要求的情况。

7,无坝引水枢纽中,引水角一般为300〜50°,引水角越小,水流条件越平顺、冲刷越轻、渠首的布置也就越困难。

8.渡槽,是指渠道跨越河、沟、渠、路或洼地时修建的过水桥,一般由槽身、支撑结构和基础及进出口建筑物部分组成。

9,渡槽的适用条件,一般是所跨越的河渠相对高差较大、河道的岸坡较陡、洪水流量较大的情况。

10.渡槽根据支撑结构的情况可分为:梁式渡槽及拱式渡槽两大类。

11,梁式渡槽,根据其支承点位置的不同,可分为:简支梁式、双悬臂梁式和单悬臂梁式三种形式。

12,双悬臂式梁式渡槽,按照其悬臂的长度不同,可以分为等跨双悬臂式和等弯矩双悬臂式两种形式、其中等跨双悬臂式的跨中弯矩为零、底板受压,抗渗较为有利。

13,拱式渡槽,根据主拱圈的结构形式(支撑结构特点),分为板拱式渡槽、肋拱式渡槽和—双曲拱式渡槽。

14,渡槽的水力计算方法是:当槽身长度L>(15〜20)(H为槽内水深),其流态属于明渠均匀流,流量公式为Q=A*C*;当L<(15〜20)H时,其流量按淹没宽顶堰流公式计算。

一种超高性能混凝土轻质矩形渡槽槽身的制作方法

一种超高性能混凝土轻质矩形渡槽槽身的制作方法

一种超高性能混凝土轻质矩形渡槽槽身的制作方法本发明涉及水利工程技术领域,特别涉及一种超高性能混凝土轻质矩形渡槽槽身。

背景技术:二十世纪中期,由于我国落后的水利设施,农村的发展受到制约,引水灌溉就成为摆脱这种困境的一项突出的民生工程,在这种背景下,渡槽在全国各地开始了大规模的兴建。

渡槽作为能够跨越河渠、道路、山冲、谷口等的架空输水建筑物,除用于输送渠水进行农田灌溉、城镇生活用水、工业用水、跨流域调水等外,还可供排洪和导流之用。

此外,渡槽的引入,还能给一些缺水的地区带来长期的水源支持,进而改善当地的水循环,使得该地区的自然环境得到改善。

目前,我国渡槽的发展呈以下趋势:施工方面趋向于预制厂化,以批量快速生产适应各种流量和各种跨度尤其是大跨度的结构形式;材料方面趋向于使用钢-混凝土或者纤维增强混凝土;对于大型混凝土渡槽趋于使用三向预应力槽身结构以提高其抗裂性能、减少壁厚。

根据现有国家标准gb50288-2018《灌溉与排水工程设计标准》规定,普通混凝土矩形渡槽的侧墙顶端厚度不宜小于120mm,侧墙高厚比为12~16,槽身过水断面的深宽比为0.6~0.8,在大型混凝土渡槽中往往需要采用三向预应力槽身结构以提高槽身的承载力和抗裂性,并且普通混凝土渡槽存在耐久性差,结构表面混凝土易剥落,钢筋易露出锈蚀等问题,有关调查表明,目前我国28%的渡槽老化已经非常严重,10%的渡槽已经基本失效,7%的渡槽已经宣布报废。

因此现有的混凝土矩形渡槽存在以下问题:(1)槽身自重大导致运输和吊运安装困难。

(2)由于普通混凝土强度低,在大型混凝土渡槽往往需要采用三向预应力槽身结构,无疑增加了施工难度。

(3)槽身耐久性差,常出现渗水导致钢筋锈蚀等问题。

技术实现要素:本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种超高性能混凝土轻质矩形渡槽槽身,通过对渡槽的材料和尺寸进行改进,得到更为轻薄、施工更为方便、耐久性更高的矩形渡槽,解决了现有的渡槽自重大、强度差和耐久性差的问题。

梁式渡槽的纵向结构分析.微课.

梁式渡槽的纵向结构分析.微课.

梁式渡槽的纵向结构分析 4、对于矩形渡槽,可将侧墙作为纵梁,梁截面为矩形或T形。按受弯 构件进行强度分析。 5、纵向受力钢筋按受弯构件,跨 中最大弯矩进行计算配置。侧墙较 高时,需沿侧墙高配置Φ9~Φ12
的纵向构造筋,间距30 cm左右。
纵向构造 筋
受力 钢筋
梁式渡槽槽身纵向结构分析 二、 U形槽身纵向结构分析 U形槽身,需先求出截面形心轴位置 ,再按下式计算其边缘应力: 形心轴 (如图)
水工建筑物·微课
梁式渡槽槽身纵向结构分析
主 讲 人 刘 咏 梅 专业带头人 副 教 授 监理工程师 高级工程师
2014.09
梁式渡槽槽身纵向结构分析
槽身为一空间薄壁结构,受力比较复杂,在实际工程中,近似地分成纵向
及横向两部分进行平面结构计算。 一、矩形槽身纵向计算:在槽身纵向取一节为研究对象
1、工况:满水(计算到拉杆中心)、自重和人群荷载组合按梁的理论进行计算。
参建单位:
杨凌职业技术学院
四川水利职业技术学院 山西水利职业技术学院 长江工程职业技术学院 重庆水利电力职业技术学院
简支梁式
2、支承方式:
单悬臂式 悬臂式
等跨双悬臂式
等弯矩双悬臂式
梁式渡槽槽身纵向结构分析
3、内力计算
(1)简支梁式内力按下式计算: 跨中弯矩:
L
M=ql2/8 Q=ql/2
支座剪力: 式中: q—均布荷载;
1 8ql2
l—计算跨径,l=1.05 l0,l0为净跨
梁式渡槽的纵向结构分析 (2)等弯矩双悬臂梁式内力按下式计算:
0.0625ql2 0.0625ql2
跨中及支座弯矩
M=0.0625 ql2
0.0625ql2

渡槽箱形梁结构计算书(1118)

渡槽箱形梁结构计算书(1118)

一、槽身纵向内力计算及配筋计算根据支承形式,跨宽比及跨高比的大小以及槽身横断面形式等的不同,槽身应力状态与计算方法也不同,对于梁式渡槽的槽身,跨宽比、跨高比一般都比较大,故可以按梁理论计算。

槽身纵向按正常过水高程计算(本渡槽设计水位高程取60cm)。

图1—1 槽身横断面型式(单位:mm)1、荷载计算根据设计拟定,渡槽的设计标准为5级,使用年限50年所以渡槽的安全级别Ⅲ级,则安全系数为γ=0.9(DL-T 5057 -2009规范),C30混凝土重度为γ=25kN/m3(根据水工混凝土结构设计规范DL-T 5057-2009:6.1.7条),正常运行期为持久状况,其设计状况系数为ψ=1.0,荷载分项系数为:永久荷载分项系数γG=1.05,可变荷载分项系数γQ =1.20(《水工建筑物荷载设计规范》(DL 5057 -1997规范)),结构系数为γd=1.2(DL-T5057 -2009规范)。

纵向计算中的荷载一般按匀布荷载考虑,包括槽身重力(栏杆等小量集中荷载也换算为匀布的)、槽中水体的重力及人群荷载。

其中槽身自重、水重为永久荷载,而人群荷载为可变荷载。

(1)槽身自重:标准值:G1k =γψγ(V1+2V2+V3)=0.9×1×25×(0.15×2.3+0.7×0.25×2+1.4×0.2)=21.94(kN/m)设计值:G1=γG×g1k=1.05×21.94=23.04(kN/m)(a )面板自重设计值:g 1=γG γ0ψγV 1=1.05×0.9×1×25×(0.15×2.3)=8.15(kN/m ) (b )腹板自重设计值:g 2=γG γ0ψγ2V 2=1.05×0.9×1×25×(0.25×0.7)×2=8.27(kN/m ) (c )底板自重设计值:g 3=γG γ0ψγV 3=1.05×0.9×1×25×(1.4×0.2)=6.62(kN/m ) (2)水重:标准值:G 2k =γ0ψγV 4=0.9×9.81×1×(0.6×0.9)=4.77(kN/m )设计值:G 2=γG ×g 2k =1.05×4.77=5.01(kN/m )(3)栏杆荷载:本设计采用大理石栏杆,大理石的容重γ1=28kN/m3,缘石采用C30 混凝土预制,C25混凝土重度为γ=25kN/m 3。

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。

渡槽设计—渡槽结构设计

渡槽设计—渡槽结构设计
思考:
U型槽身上部是否不需要装横拉杆,请大家查阅相关资料。
梁式渡槽支撑结构
渡槽支撑结构
目 录
支承结构
重力墩式
排架式
组合式
桩柱式
一、重力墩式
又分为实体重力墩和空心重力墩。
墩帽 墩身
一、重力墩式
实体重力墩
材料:砖石、混凝土 高度:8—15m
一、重力墩式
空心重力墩
材料:混凝土预制块、 现 浇混凝土
3 箱式结构 既可以满足输水,顶板又可以作为交通桥,其用于中小流量双悬臂梁式槽身
较经济。
箱中按无压流设计,净空高度 0.2—0.6m,宽深比可采用0.6—0.8 。
角度30—60度。 边长15—25cm。
一、矩形槽身
3 箱式结构
案例
陕西省泾 惠渠灌区 西郊水库 溢洪道上
方的 箱式渡槽
02
U形槽身
课程小结
1.梁式渡槽的概念 2.梁式渡槽的类型
梁式渡槽槽身
渡槽槽身形式
矩形槽身
U形槽身
箱式槽身
目 录
1 矩形槽身 2 U型槽身
01
矩形槽身
一、矩形槽身
矩形槽身
无拉杆槽身 有拉杆槽身 箱式结构
一、矩形槽身
1 无拉杆槽身 通常用于有通航要求的渡槽。
顶部厚度不小于8cm 底部厚度不小于15cm
肋间距:(0.7—1.0)侧墙高 肋宽不小于侧墙厚度 肋厚度一般为2.0—2.5倍墙厚
纵梁间距1.5—3m
一、矩形槽身
2 有拉杆槽身
对于无通航要求的渡,减少侧墙横向钢筋使用量。
主要作用
侧墙等厚,厚度=(1/16—1/12)墙高,一般为10—20cm。
一、矩形槽身

渡槽设计参考资料

渡槽设计参考资料

渡槽设计参考资料一、概述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。

渡槽由与渠道连接的进口段、出口段、槽身及下部支承结构等部分组成,进出口段的布置和设计、槽身的水力计算、进出口水流连接以及防冲、防渗等措施,可参考水工建筑物有关专著,本资料仅介绍渡槽槽身及下部支承结构的结构设计。

渡槽纵剖面示意图1—进口段;2—重力式槽台;3—槽身;4—刚架式支墩;5—基础;6—出口段;7—渠道;8—原地面线渡槽和一般桥梁相似,由上部结构(槽身)和下部结构(墩、台或刚架)组成。

确定渡槽的形式,应根据当地的地形、地质和施工、运行条件。

如在宽而浅的渠道上,当渡槽的过水流量比较大时,槽身可用钢筋混凝土建造,它可以支承在钢筋混凝土刚架上;如渡槽跨越峡谷,而峡谷两岸有比较坚硬的基岩时,槽身可以支承在拱上,拱可以用石料或混凝土建造;U形截面槽身具有过水时水力条件好及受力性能好等优点,但施工较为复杂。

钢筋混凝土渡槽可以是现场整体浇注的,也可以是预制装配式的,或者是装配整体式的,这要由当地具体条件和施工情况确定。

二、刚架式渡槽的布置下图为跨越天然洼地的渡槽,槽身部分及刚架下部与水接触,故有限制裂缝宽度的要求。

内力分析采用弹性方法,槽身结构如下图所示,布置时考虑了下列几个问题。

1.槽内正常水深为2.00m ,最高水深为 2.35m ,另加浪高0.1m ,水压高度最大为2.45m ,考虑采用悬臂式侧墙,取墙高为2.65m ,以备在最高水位时仍有0.2m 的安全超高。

2.槽底宽5.80m ,根据底板跨度可采用1.5~3.0m 的数值,故拟布置3~4根纵梁,若布置4根,底板为三跨连续板,跨度很小,而两端受到侧墙底部传来的负弯矩(316H γ-)很大,将使底板跨中亦受负弯矩,对结构配筋不利。

故确定布置3根纵梁,间距(中至中)3.00m 。

3.渡槽全长41.2m ,刚架间距即纵梁跨长,可取4~7m ,今拟用 6.2m ,纵梁为单跨简支梁,渡槽进口段与出口段两端各带有2m 的悬臂。

钢筋混凝土装配式渡槽设计指导书m

钢筋混凝土装配式渡槽设计指导书m

钢筋混凝土装配式渡槽设计指导书一、设计目的钢筋混凝土结构课程设计是水工专业教学的重要内容,通过课程设计一方面加深同学门对本课程所学内容的理解,做到理论联系实际,另一方面让同学们进行工程师的基本训练,为走向工作岗位打下一定基础。

二、渡槽设计任务书1、设计课题某灌溉渠道上装配式钢筋混凝土矩形(无横杆)渡槽2、设计资料某灌溉渠道上渡槽每跨长12m,高3.5m ,侧墙顶外伸悬臂板作为人行道,槽身简支搁于刚架立柱牛腿上,刚架总高13.1m,基础为条形基础,埋置深度为1.4m,渡槽结构布置如图1所示。

结构条件如下:A:渡槽最大水深(设计水深)为2.5m,过水净宽为3.1m;B:栏杆重1.5kN/m,施工荷载4.0kN/m2(不与人群荷载同时出现);人群荷载一般取2.5kN/m2;C:槽身混凝土强度等级C25;D:槽身受力主筋II,分布筋、箍筋为I级。

3、设计内容和要求1)完成设计计算书一份,内容包括a:槽身的荷载计算、内力计算、承载能力极限状态计算和正常使用极限状态计算;2)绘制渡槽结构施工图(2号图纸),内容包括a:槽身模板图及其纵、横配筋图;b:有关设计说明。

三、槽身设计参考资料(一)概述渡槽是渠道跨越河流、溪谷、洼地和道路的输水建筑物,是水利工程中应用最广泛的交叉建筑物之一。

本资料重点介绍简支梁式矩形渡槽结构造型及其槽身结构的结构设计。

(二)简支梁无横杆矩形渡槽的结构和计算1、无横杆矩形截面渡槽槽身主要结构无横杆矩形槽的侧墙顶,常设有外深悬臂板作为人行道,板厚越为60~100mm,人行道宽度常取为800~1200mm。

为了交通方便,人行道上设置栏杆。

槽身截面取决于过水的要求。

过水断面的深宽比(水深与水面宽度之比)从过水能力考虑应取0.5,但从结构受力考虑,因侧墙在纵向起着梁的作用,加高侧墙,可提高槽身的纵向承载能力。

故在实际工程中深宽比常提高0.6~0.8。

为了防止风浪引起槽身侧墙顶溢水,侧墙的高度应留有超高(超出槽内最大水深的高度),一般超高可取为0.2~0.4m。

混凝土结构渡槽槽身横向结构设计

混凝土结构渡槽槽身横向结构设计

槽身纵向设计
底 板设 计
尺寸拟定
侧墙设计
尺寸拟定 计算简图 荷载计算 正截面承载力计算 抗裂验算
计算简图
荷载计算 内力计算 正截面受弯承载力计算 斜截面受剪承载力计算 抗裂、变形验算 绘制MR图
计算简图
内力计算 配筋计算 抗裂验算
任务1:槽身横向结构计算
(1)人行桥设计 1)尺寸拟定
按受弯构件计算 取h外=80mm,h内=100mm。
s
dM
2 f c bh0

1.2 1.84 106 10 1000 70
2
0.0451
1 1 2 s 1 1 2 0.0451 0.0462 b 0.614
f cbh0 101000 0.0462 70 As 154mm2 fy 210
墙底1-1断面及其上x=1m处2-2截面来进行计算。 图示
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3)荷载计算 (因风荷载所引起的内力较侧向水压力、人群荷载等引
起的内力小得多,故这里忽略风荷载的影响)
侧向水压力: 持久状况(正常水深) 标准值 设计值 q4k=γ水bH1=10×1×2=20 kN/m q4= γQq4k=1.2×20=24 kN/m q5k=γ水bH2=10×1×2.5=25 kN/m q5= γQq5k=1.1×25=27.5 kN/m M桥=1.84 kN· m
=5.91+1.96=7.87 kN· m
1-1截面配筋计算 取as=30mm,h0=h-as=300-30=270mm
KM 1 1.25 29.30 106 s 0.035 2 2 f c bh0 14.3 1000 270
1 1 2 s 1 1 2 0.035 0.036

渡槽设计计算书

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。

渡槽结构设计方案

渡槽结构设计方案

渡槽结构设计方案
渡槽是一种用于通水的结构,常见于河流、湖泊等水体的交叉、穿越、汇合等地段。

渡槽的设计方案需考虑水体的流量、流速、水质以及渡槽的结构、材料等因素。

首先,渡槽的设计要考虑水体的特性,包括流量和流速。

流量是指单位时间内水流通过渡槽的体积,流速则是指水流通过渡槽的速度。

根据实际情况,可以通过测量和调查来确定水体的流量和流速,从而确定渡槽设计的基本参数。

其次,渡槽的结构设计要考虑渡槽的承载能力和稳定性。

渡槽通常由混凝土或钢筋混凝土结构组成,可以根据所需的承载能力和稳定性来确定截面形状、厚度和支撑结构的布置。

此外,还需要考虑渡槽的防渗性能和耐久性,选择适当的材料和施工工艺来提高渡槽的使用寿命。

然后,渡槽的设计还要考虑水体的水质。

一些水体可能含有高浓度的悬浮物、污染物或腐蚀性物质,对渡槽的材料和施工要求也会有所不同。

可以采用防腐涂料、橡胶衬里等措施来提高渡槽的耐腐蚀性能,并定期清理和维护渡槽,保证水质的安全和稳定。

最后,渡槽的设计还要考虑施工的可行性和成本的控制。

渡槽通常需要在水体中施工,所以要选择合适的施工方法和设备,保证施工的安全和高效。

同时,要对施工过程进行细致的计划和管理,控制成本和时间,确保方案的可行性和经济性。

综上所述,渡槽结构设计方案需考虑水体的流量、流速、水质等因素,选择合适的结构材料和施工工艺,提高渡槽的承载能力、稳定性和耐久性,保证水质的安全和稳定,控制成本和时间,保证方案的可行性和经济性。

渡槽设计

渡槽设计

设计总说明本次设计作为水利水电工程专业本科生的毕业设计,主要目的在于运用所学的有关专业课,专业基础知识及基础课等的理论;了解并初步掌握水利工程的设计内容,设计方法和设计步骤;熟悉水利工程的设计规范;提高编写设计说明书和各种计算及制图的能力。

根据设计任务书,说明书分为六章。

第一章,基本资料。

第二章,渡槽的整体布置和渡槽断面形式的选择,以及支承结构形式的确定。

第三章,拟定渡槽断面尺寸,确定槽身总长度,进行水力计算,从而确定槽底纵坡以及进出口高程。

第四章,槽身的结构设计,进行槽身纵横断面内力计算及结构计算并配置钢筋。

第五章,排架和牛腿的结构计算,进行排架顺槽向和横槽向的结构及配筋计算,并验算其稳定性。

第六章,细部结构设计,对伸缩缝、止水、支座和两岸的连接做近一步的要求。

Design General InformationContent abstract this design took the water conservation water and electricity project specialized undergraduate student's graduation project, the main purpose lies in the related professional course which the utilization studies, specialized elementary knowledge and basic course and so on theory; Understanding and preliminary grasping hydraulic engineering design content, design method and design procedure; Familiar hydraulic engineering design standard; Enhances the compilation design instruction booklet and each kind of computation and charting ability.According to the design project description, the instruction booklet divides into six chapters. The first chapters, fundamental data. And second chapters, the aqueduct overall arrangement and aqueduct section form choice, supporting structure form ascertaining that. Third chapters, design the aqueduct section dimension, ascertain slot body general the length, carry out a hydraulic computation, ascertain the longitudinal slot bottom slope and import and export elevation thereby. Fourth chapters , physical design of the slot body, calculation and structure carrying out the slot body section vertical and horizontal internal force calculate and deploy a reinforced bar. And fifth chapters, row racks and structure of the leg of cattle secretly scheme against, the row being in progress puts up secretly scheming against along the slot to composing in reply the structure that the horizontal stroke slot faces and matching tendon, checking calculation its stability. Sixth chapters, detail physical design, water, abutment and both banks connection just do close single-step request to the expansion joint.毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

槽身纵向计算

槽身纵向计算

槽身纵向结构设计一、槽身纵向内力计算及配筋计算根据渡槽的过水流量,按照GB50288—99《灌溉与排水工程设计规范》有关“灌排建筑物分级指标”的规定本渡槽属3级建筑物。

二、槽身尺寸的确定2.1.1渡槽的尺寸为:槽内净宽B=5.5m,净深5.1m。

通过设计流量水深3.974m,通过加大流量时槽内水深4.235m。

槽侧壁厚t2=0.5m,底厚t1=0.5m,顶厚t3=0.4m。

槽身顶部两侧栏杆。

排架间距p L =10m,一节槽身长j L =10m。

2.1.2槽身纵向外荷载及内力计算1.槽身的基本参数槽身横截面面积:A=39-27.97=11.03m 22.槽身荷载计算渡槽的设计标准为3级,根据《水工钢筋混凝土结构》可知渡槽的安全级别为Ⅲ级,混凝土重度h γ=25kN/m³,水重度γ=10kN/m³,荷载分项系数为:永久荷载分项系数γG =1.05,可变荷载分项系数γQ =1.20,水荷载分项系数为γd =1.1, 车荷载分项系数γQ =1.40槽壳重设计值: G k =11.03*10*25=2757.5(kN)槽顶结构重设计值:=d G 栏杆柱重+纵杆重= 42×25×1.05×(1.2×0.3-2×0.2×0.1)×0.3+2×7×1.4×0.1×0.2×25×1.05=116.13(kN)槽身自重标准值:gk=rA=(2757.5+116.13)/10=287.363(KN/m)槽身自重设计值:gs=1.05rA=1.05*(2757.5+116.13)/10=301.73(KN/m)加大流量水深时水重荷载标准值:加'q =rA=10*4.235*5.5=232.925﹙KN/m)加大流量水深时水重荷载设计值:加'q =1.1*rA=1.1*10*4.235*5.5=256.218﹙KN/m)车载设计值:汽车荷载由车道荷载和车辆荷载组成。

矩形渡槽设计计算说明书(新)

矩形渡槽设计计算说明书(新)

工程名称: 哈密市五堡镇五堡大桥渡槽工程设计阶段:施工阶段渡槽计算书计算:日期:2015.09.01哈密托实水利水电勘测设计有限责任公司2015.09.011 基本资料五堡大桥渡槽定为4级建筑物,设计流量Q=1.2m³/s ,加大流量Q m=1.56m³/s。

,设渡槽总长25.6m,进口与上游改建梯形现浇砼渠道连接,出口与下游改建矩形现浇砼渠道连接。

2 渡槽选型与布置2.1 结构型式选择梁式渡槽的槽身是直接搁置于槽墩或槽架之上的。

为适应温度变化及地基不均匀沉陷等原因而引起的变形,必须设置变形缝将槽身分为独立工作的若干节,并将槽身与进出口建筑物分开。

变形缝之间的每一节槽身沿纵向是两个支点所以既起输水作用又起纵向梁作用。

根据支点位置的不同,梁式渡槽有简支梁式双悬臂梁式和单悬臂梁式三种型式。

单悬臂梁式一般只在双悬臂梁式向简支梁式过渡或与进出口建筑物连接时使用。

简支梁式槽身施工吊装方便,接缝止水构造简单,但跨中弯矩较大,底板受拉对抗裂防渗不利。

简支梁式槽身常用的跨度为8-15m。

本设计采用简支梁式槽身,跨度取为12.8m。

梁式渡槽的槽身采用钢筋混凝土结构。

2.2 总体布置渡槽的位置选择是选定渡槽的中心线及槽身起止点的位置。

本设计的渡槽的中心线已选定。

具体选择时可以从以下几方面考虑:(1)槽址应尽量选在地质良好、地形有利和便于施工的地方,以便缩短槽身长度、减少工程量、降低墩架高度;(2)槽轴线最好成一直线,进口和出口避免急转弯,否则将恶化水流条件,影响正常输水;(3)跨越河流的渡槽,槽轴线应与河道水流方向尽量成正交,槽址应位于河床及岸坡稳定、水流顺直的地段,避免位于河流转弯处;2.3 结构布置根据渠系规划确定,选用钢筋混凝土简支梁式渡槽进行输水,槽身采用带拉杆的矩形槽,支承结构采用单排架型式,两立柱之间设横梁,基础采用整体板式基础支撑排架。

渡槽全长25.6m,采用等跨布置方案,一跨长度为12.8m。

水利毕业设计-渡槽设计

水利毕业设计-渡槽设计

渡槽设计专业与班级:学生姓名:完全学号:指导教师姓名:设计提交日期:目录一、基本资料 (2)二、槽身的水力设计 (5)1.槽身过水断面尺寸的确定 (5)①渡槽纵坡i的确定 (5)②槽身净宽B0和净深H0的确定 (5)③安全超高 (7)2.进出口渐变段的型式和长度计算 (7)①渐变段的型式 (7)②渐变段长度计算 (7)3.水头损失的计算 (8)①进口水面降落Z1 (8)②槽身沿程水头损失 (9)③出口水面回升 (9)④渡槽总水头损失 (9)4.渡槽进出口底部高程的确定 (9)三、槽身的结构设计 (10)1.槽身横断面形式 (10)2.槽身尺寸的确定 (10)3.槽身纵向内力计算及配筋计算 (12)①荷载计算 (12)②内力计算 (12)③配筋计算 (13)④底部小梁抗裂验算 (14)⑤底部小梁裂缝宽度验算 (15)4.槽身横向内力计算及配筋计算 (16)①荷载计算 (16)②内力计算 (16)③底板配筋计算 (18)④底板横向抗裂验算 (19)⑤侧墙配筋计算 (20)⑥侧墙抗裂验算 (21)四、槽架的结构设计 (22)1.槽架尺寸拟定 (22)2.风荷载计算 (24)①作用于槽身的横向风压力 (24)②作用于排架的横向风压力 (25)3.作用于排架节点上得荷载计算 (25)①槽身传递给排架顶部的荷载 (25)②作用于排架节点上得横向风压力 (27)4.横向风压力作用下的排架内力计算 (27)①计算固端弯矩 (27)②计算抗变劲度 (27)③计算分配系数和查取传递系数 (28)④计算杆端弯矩 (28)⑤计算剪力和轴向力 (29)5.横杆配筋计算 (29)①正截面承载力计算 (29)②斜截面承载力计算 (30)6.立柱配筋计算 (31)①正截面承载力计算 (31)②斜截面承载力计算 (32)一、基本资料某灌溉工程干渠需跨越一个山谷,山谷两岸地形对称。

按规划,在山谷处修建钢筋混凝土梁式渡槽。

山谷谷底与渠底间最大高差8m,岩石坚硬。

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e=e0–h/2+a=1040–300/2+30=920mm
设x=0.85ξbh0,对HRB335级钢筋,αsmax=0.358,则
配筋计算:取as=30mm,h0=h-as=300-30=270mm
KNe s max f c bh02 1.25 32.81 103 920 0.358 14.3 1000 2702 As 0 f y (h0 a ) 300 (270 30)
×1000×3003 2.34×109mm4
W0=I0/(h–y0)=2.34×109/(300–152.4)=1.59×107mm3 Mk=27.88 kN· m< γmαctftkW0=1.55×0.85×2.01×1.59×107=42.1kN· m 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
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
<ρminbh0 = 0.0015×1000×230 =345 mm2 选配钢筋实配钢筋 选配Φ12@300(实配钢筋面积 As=377mm2)
计算结果见表5–1。
表5–1
截面 厚度h (mm) 弯矩M (kN· m)
侧墙横向配筋计算
计算钢筋面积 (mm2) 实配钢筋面积 (mm2)
1–1
300
29.3
1 1 2 s 1 1 2 0.0008 0.0008
x=ξh0 =0.0011×270 =0.3mm<2a′=60 mm e′ =h/2–a+e0 =300/2–30+1040=1160 mm
KNe 1.25 32.81103 1160 As 661mm2 f y (h0 a ) 300 (270 30)
短暂状况(满槽水深)
标准值 设计值 人行桥传来弯矩 q5k=γ水bH2=10×1×2.5=25 kN/m q5= γQq5k=1.1×25=27.5 kN/m M桥=1.84 kN· m
4)正截面承载力计算 1-1断面:
M1 1 1 2 q 3 H 2 M 桥 26.25 2.5 2 1.96 6 6
s
dM
2 f c bh0

1.2 1.84 106 10 1000 70
2
0.0451
1 1 2 s 1 1 2 0.0451 0.0462 b 0.614
f cbh0 101000 0.0462 70 As 154mm2 fy 210
2)计算简图
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
设计值 g3=γG g3k=1.05×2.75=2.89 kN/m 人群荷载: 标准值 q3k=q1kb=2×1=2 kN/m 设计值 q3=γQ q3k=1.2×2=2.4 kN/m 4)内力计算
KM 1 1.25 29.30 106 s 0.035 2 2 f c bh0 14.3 1000 270
1 1 2 s 1 1 2 0.035 0.036
<0.85ξb=0.468mm2
As f cbh0 14.3 1000 0.036 270 463mm 2 fy 300
底板计算简图
3)内力计算和配筋计算 支座截面:
N A q3 H 2 / 2 26.25 2.5 / 2 32.81kN
2 M A q3 H 2 / 6 M 桥 N A h / 2
26.25 2.5 2 / 6 1.96 32.81 0.3 / 2
支座截面配筋计算: 取a=a′ =30mm,h0=h–a=300–30=270mm e0=MA/NA=34.22/32.81=1.04 m>h/2–a=0.3/2–0.03=0.12m 属于大偏心受拉构件
(7.5 18.98) 3.32 / 8 18.981.652 / 6 2.75 0.882 / 2
=36.05–8.61–1.06=26.83kN· m 跨中截面配筋计算:
e0=Mc /Nc=26.83/15.66=1.71m>h/2–a=0.3/2–0.03=0.12m
钢筋与混凝土的弹性模量之比:
αE=Es/Ec =2.0×105 /(3.00×104)=6.67
y0=(0.5+0.425αE ρ)h=(0.5+0.425×6.67×0.0028) ×300=152.4mm I0=(0.0833+0.19αEρ)bh3=(0.0833+0.19×6.67×0.0028)
项目四: 渡槽槽身结构设计
任务1: 槽身横向结构计算
任务2: 槽身纵向结构计算
一、设计资料
1.基本资料
某灌溉渠道上有一钢筋混凝土排架式渡槽,属4级建筑物。 渡槽排架为单层门形刚架,立柱高度为5m,立柱基础采用条
形基础;渡槽槽深为等跨简支矩形槽,跨长L=12m,槽内净
尺寸Bn×Hn=3.0m×2.5m,设计水深H1=2.0m,最大水深 H2=2.5m;槽顶外侧设1m宽人行桥,人行道外侧设1.2m高栏 杆。为减小应力集中,在槽身内转角处及排架立柱与横梁连 接处加设补角(设计时忽略其影响)结构布置图如图1所示。
墙底1-1断面及其上x=1m处2-2截面来进行计算。 图示
返回
3)荷载计算 (因风荷载所引起的内力较侧向水压力、人群荷载等引
起的内力小得多,故这里忽略风荷载的影响)
侧向水压力: 持久状况(正常水深) 标准值 设计值 q4k=γ水bH1=10×1×2=20 kN/m q4= γQq4k=1.2×20=24 kN/m
取As′=ρminbh0=0.0015×1000×270=405mm2 ,实配钢筋 14@300(实际钢筋面积As′=513mm2),则
KNe f y As (h0 a ) 1.25 32.81 103 920 300 513 (270 30) s 0.0008 f c bh02 14.3 1000 2702
>ρminbh0=0.0015×1000×70=105mm2 选配Φ12@300(实配钢筋面积As=377mm2)
(2)侧墙设计
按受弯构件计算
1)尺寸拟定 取侧墙顶部厚度为h上=200mm(按规范要求 不小于
80mm和l/30 =2950/30 = 98 mm);
侧墙底部厚度为h下=300mm(要求不小于150mm);纵向 取单位宽度b=1000 mm。 2)计算简图:按固接于底板上的悬臂板计算见图4。 当侧墙较高时,弯矩M变化较大,为了节约材料,取
>0.0015×1000×270=405mm2 选配钢筋12/14@150(实际钢筋面积A重 侧向水压力 标准值 g4k=γ砼bh=25×1×0.3=7.5 kN/m 计算值 g4=g4k=7.5 kN/m 标准值 q4k=γ水bH3=10×1×1.65=16.5 kN/m 计算值 q4=1.15q4k=1.15×16.5=18.98 kN/m
463
Ø12@150 (As=754)
2–2
260
7.87
143
Ø12@300 (As=377)
5)抗裂验算 侧墙内侧受拉且处于临水面,应进行抗裂验算。
按荷载标准值计算的弯矩值:
2 2 M k q3k H2 / 6 ( g3k q1k )l0 / 2 25 2.52 / 6 (2.75 2) 0.882 / 2
槽内水重
标准值 q5k=γ水bH3=10×1×1.65=16.5 kN/m
计算值 q5=1.15q5k=1.15×16.5=18.98 kN/m
跨中内力计算值为:
Nc=q4H3/2=18.98×1.65/2=15.66kN
2 2 M c ( g 4 q5 )B 2 / 8 q4 H 3 / 6 g3l0 / 2
KM 2 1.25 7.87 106 s 0.013 2 2 f c bh0 14.3 1000 230
1 1 2 s 1 1 2 0.013 0.013
<0.85ξb=0.468
As f cbh0 14.3 1000 0.013 230 143mm 2 fy 300
2.荷 载
(1)荷载标准值:钢筋混凝土重度γ砼=25kN/m3;水的重 度γ水=10 kN/m3 栏杆自重g1k=0.5 kN/m2(折算均布荷载); 人群荷载q1k=2 kN/m2;风荷载q2k=0.25 kN/m2,施工荷载 q3k=4.0 kN/m2。
(2)荷载分项系数:永久荷载:结构自重荷载分项系数
=26.04+1.84=27.88kN· m 查表得:混凝土拉应力限制系数αct=0.85,HRB335级钢 筋的弹性模量Es=2.0×105N/mm2,C30混凝土的弹性模量 Ec=3.00×104N/mm2。 受拉钢筋的配筋率:ρ=As/(bh0)= 754/(1000×270) =0.0028
取l0=1.1l=1.1×0.8=0.88m
M=γ0ψ[(g3+q3)l02/2]=0.9×1.0×[(2.89+2.4) ×0.882/2]=1.84 kN· m
5)配筋计算(按单筋设计) C20混凝土,fc=10N/mm2,Ⅰ级钢筋,fy=210N/mm2, 取as=30mm,h0=h-as=100-30=70mm
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