混凝土结构渡槽槽身横向结构设计
U型渡槽结构计算和配筋计算槽壁15cm(a=200)
0.512 (m) 0.438 (m) 0.112 (m)
I=∑Aiy2+∑ Ii=
0.030 m4
受拉区面积对截面形心轴的静面距 Sl=2tR2(sinx-xcosx)+S6+S7
其中：cosx=K/R=
sinx=(1-cosx2)1/2= S6=todo(y2-to/2)= S7=2*0.5toso(y2-to)=
-0.180 (m)
0.186 (m)0.578源自(kN/m) 力）(拉
-0.021
Mw=-γ [0.5*(h12R+ RR02)sinφ(0.5*RR02φ +RR0h1)cos φ +h13/6+RR0h1 ]=
Mτ =qtR4[sinφ -φcosφ+ λ(φ23.1415927 φ+2cosφ +3.1415927 sinφ2)]/2I+TR( 1-cos φ)+0.5*aT1
校核水深作用
下：M校＝q校 l2/8=
26.835 kN.m
由ＳＤＪ２０－７８＜水工钢筋混凝土结构设计规范＞查得钢筋混凝土结构构件的强度安全系
设计水深时：KM=1.55*M设＝ 校核水深时：KM=1.4*M校＝
故以槽中通
40.354 kN.m 37.569 kN.m
过设计水深
为控制情
况．
跨中截面圆
弧纵向正应 力：σ
140.652
弯矩
118.259375
0.174592849
0.193269374
1987.245584
96.9
223.125
设计水深h设(m) 校核水深h校(m) 每节槽长(m) 槽壳壁厚(m) H
渡槽设计
目录第一章槽身的水利设计及高程的确定 (3)1渡槽的水利计算 (3)1.1基本资料 (3)1.2确定槽身的基本尺寸及过水能力 (3)1.2.1渡槽的基本尺寸 (3)1.2.2槽身的过水能力及直段水深的确定 (4)1.2.3渐变段长度的确定 (5)1.2.4计算渡槽的总水头损失 (6)1.2.5进出口高程的确定 (7)第二章槽身的结构设计 (8)2.1槽身纵向内力计算及配筋计算 (8)2.1.1槽身尺寸的确定 (8)2.1.2槽身纵向外荷载及内力计算 (10)2.1.3渡槽纵向内力计算 (13)2.1.4正截面的配筋计算 (14)2.1.5槽身纵向抗裂验算 (16)2.1.6截面抗剪验算 (18)2.1.7挠度验算 (19)2．2槽身横向内力计算及配筋计算 (20)2.2.1设计水深时的内力计算： (21)2.2.2加大流量水深时的内力计算： (27)2.2．3人行道板的配筋： (29)2.2.4拉杆的配筋： (31)2.2.5槽身横向配筋计算： (32)2.2.6端肋的内力计算： (35)第三章排架的设计 (40)3.1排架布置 (40)3.2排架尺寸拟定 (40)3.2.1冲刷深度计算： (40)3.2.2排架尺寸拟定： (41)3.3排架的内力计算与配筋 (43)3.3.1荷载计算（13.1米） (43)3.3.2排架内力计算(13.1米排架) (45)3.3.3（13.1米高排架的配筋计算） (47)3.3.4（9米）排架内力与配筋计算 (60)3.3.5排架横梁配筋计算： (64)3.3.6立柱纵向配筋计算： (65)3.3.7排架吊装验算： (69)3.3.8柱顶牛腿计算： (71)第四章排架基础的结构计算 (72)4.1排架基础尺寸的拟定 (72)4.2排架基础底板厚度计算： (73)4.3基础底板内力计算： (75)4.4排架底板的配筋计算 (77)第五章渡槽的整体稳定性验算 (78)5.1槽身的整体稳定性验算 (78)5.2渡槽的抗滑稳定性验算 (79)5.3渡槽的抗倾覆稳定性验算 (80)5.4浅基础的基底压应力验算 (80)5.5渡槽基础沉降计算： (81)5.6边墩稳定性计算： (81)第六章细部结构 (82)6.1伸缩缝及止水 (82)6.2支座 (82)第一章槽身的水利设计及高程的确定1渡槽的水利计算1.1基本资料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 (6)2.进出口渐变段的型式和长度计算 (6)①渐变段的型式 (6)②渐变段长度计算 (6)3.水头损失的计算 (7)①进口水面降落Z1 (7)②槽身沿程水头损失 (8)③出口水面回升 (8)④渡槽总水头损失 (8)4.渡槽进出口底部高程的确定 (8)三、槽身的结构设计 (9)1.槽身横断面形式 (9)2.槽身尺寸的确定 (9)3.槽身纵向内力计算及配筋计算 (10)①荷载计算 (10)②内力计算 (10)④底部小梁抗裂验算 (12)⑤底部小梁裂缝宽度验算 (12)4.槽身横向内力计算及配筋计算 (13)①荷载计算 (13)②内力计算 (13)③底板配筋计算 (15)④底板横向抗裂验算 (15)⑤侧墙配筋计算 (16)⑥侧墙抗裂验算 (17)四、槽架的结构设计 (18)1.槽架尺寸拟定 (18)2.风荷载计算 (19)①作用于槽身的横向风压力 (19)②作用于排架的横向风压力 (19)3.作用于排架节点上得荷载计算 (20)①槽身传递给排架顶部的荷载 (20)②作用于排架节点上得横向风压力 (21)4.横向风压力作用下的排架内力计算 (21)①计算固端弯矩 (21)②计算抗变劲度 (21)③计算分配系数和查取传递系数 (22)⑤计算剪力和轴向力 (22)5.横杆配筋计算 (23)①正截面承载力计算 (23)②斜截面承载力计算 (23)6.立柱配筋计算 (24)①正截面承载力计算 (24)②斜截面承载力计算 (25)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。
渡槽混凝土槽壁表面较光滑（n=0.014），设计流量1m 3/s ，加大流量1.1m 3/s ，渡槽长度为80m ，每跨长度取为10m ，共8跨。
U形渡槽(带横杆)计算
水容重γw =A 、槽身纵向应力验算和纵向配筋计算2.50 t/m³ 1.00 t/m³3 结构计算1）断面几何特性求槽身截面重心轴Ⅰ—Ⅰ的位置和对重心轴和截面惯性矩I ，如下表 高等学校教材《水工钢筋混凝土结构学》（第二版） 水利电力出版社2 基本参数 （1） 渡槽资料 U 形 渡 槽 结 构 计 算1 参考资料《渡槽设计与电算程序》 宋森正 张启海主编 山东科学技术出版社 《水工钢筋混凝土结构》下册 华东水利学院 大连理工学院 西北农学院 水利电力出版社 （2） 工程材料（6） 砼容重γh = （3） 工程等别及安全系数（4） 渡槽槽身截面尺寸（见附图1） ④为外半径R1构成的半圆面积； ⑤为内半径R0构成的半圆面积； 槽身该部分实有面积为④-⑤。
1.05Kf×q 设=1.05Kf×q 校=（Kf×q 设）＜（Kf×q 校），故校核水深时为控制情况：M、σlmax 计算表计算跨度 L 0=9.70 m设计水深时为基本荷载组合， Kf=3） 槽身纵向应力及抗裂校核设计水深时 q 设=校核水深时为特殊荷载组合， Kf=17.519 t/m 19.598 t/m设计水深时 q 校=16.685 t/m 18.665 t/m人群荷载 ……………………………………………0.480 t/m槽壳自重…………………………………………………………总 计：5.897 t/m0.165 t/m面积A、重心轴的位置y1和y2、惯性矩I计算表11.783 t/m 2）求作用于槽身上的均布荷载q （取1米长槽身计算）人行便桥重（两侧均设置）……………………………设计水深时水重……………………………校核水深时水重……………………………9.803 t/m 0.340 t/m 横杆自重…………………………………………=∑⨯=i h A q γ1=⨯⨯⨯⨯=c D h b q h /102γ=⨯⨯⨯=2123h b q h γ=⨯+⨯=2)(214b b q q 人=⨯+⨯⨯=)2/(20025R D h q w πγ=⨯+⨯⨯=)2/(20036R D h q w πγ281ql M =ff l K R I My γσ<=2max式 中：——S'——S 6、S 7——1.40KM 设=1.4×196.237=275 t-m 1.35KM 校=1.35×219.525=296 t-m计算公式：1）求横杆的轴向力X1S 6、S 7、S l 计算表Z、Ag计算表B 、槽身横向内计算和横向配筋计算（见附图3） 设计水深时 K= 校核水深时 K=（KM 设）＜（KM 校），故钢筋面积由校核水深控制4） 纵向配筋计算 （按材料力学方法计算） （见附图2）截面中总拉力所需纵向钢筋面积受拉区面积对截面重心轴的面积矩Sl 由三块面积的面积矩组成；截面重心轴以下的（受拉区）圆弧段面积对重心轴的面积矩；槽底加厚部分⑥、⑦面积对重心的面积矩。
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。
矩形渡槽设计计算说明书模板
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设=1.2m³/s ，加大流量Qm=1.56m³/s。
，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。
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。
U型渡槽结构设计(程序版)
经计算，其
设计水深 为
1.9 m
一、槽身结构计算
建筑物等级 Ⅲ级
砼强度C 25
钢筋
冷拉Ⅰ级 钢筋
Rg((kg/cm2))
2800
弹性模量Egkg/cm2) #########
校核水深 为
2.35 m
排架有 关尺寸 拟定原 则 排架高
排架长
H b1=(1 /20~1 /30)H
横梁尺寸 拟定原则
横梁长 宽b2
3.42 12
78.5 5
总面积 （mm2) 验证
最小配 筋率验 证
间距 @(mm)
549.5 ok
ok
143
总面积 （mm2) 验证
最小配 筋率验 证
间距 @(mm)
471 ok
ok
167
471 ok
ok
167
总面积 （mm2) 验证
392.5 ok
最小配 筋率验 间距@ 证
ok
200
由上可知，内缘为90°截面配筋
经计算， 面抗裂要
求
5、横杆计算
横杆间距（m)
3
a=a'
3
e(cm)
24.73
钢筋直径 （φ)
截面面积 （mm2)
根数
总面积 （mm2) 验证
最小配 筋率验 证
Ag'=(KNe-
0.4bh02Rw)/(Rg'( h0-a'))(cm)
按构造配 筋
14
113.1 2
226.2 ok
ok
Ag=KNe'/(Rg'(h0a'))(cm)
按构造配 筋
12
78.5 6
现浇钢筋砼矩形渡槽的设计和施工
★★★★★现浇钢筋砼矩形渡槽的设计和施工黑龙滩灌区管理处黄学清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，是灌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排洪和导流等之用。
现浇钢筋砼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灌区。
黑龙滩灌区属丘陵灌区，现浇钢筋砼矩形渡槽运用较广。
关键词矩形渡槽运用设计施工一、概述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，是灌区水工建筑物中应用最广的交叉建筑物之一，除用于输送渠水外还可排洪和导流等之用。
渡槽由槽身、支撑结构、基础及进出口建筑物等部分组成。
矩形渡槽是渡槽的一类，分为现浇和预制两种。
现浇钢筋砼矩形渡槽跨度一般为8-15m，由于它具有设计简单，施工方便，架模容易等特点，因此广泛应用于丘陵地区，黑龙滩灌区付加分干渠4+000公里处的曾家大塘渡槽，松树渡槽，南总干渠的石龙渡槽就是典型的例子，预制钢筋砼矩形渡槽由于它必须吊装，适用于开阔地段且必须交通方便，而在交通不方便，地形不开阔的地段，施工难度较大，而且预制块之间的缝如果处理不好将造成漏水，这就使得预制钢筋砼矩形渡槽在丘陵灌区得不到广泛运用。
二、设计现浇钢筋砼矩形渡槽分为悬臂侧墙式和肋板式，悬臂侧墙式钢筋砼矩形渡槽，槽身结构简单，施工方便，在横向计算中，侧墙为悬臂梁，在纵向计算中侧墙当作纵梁考虑，当侧墙兼作纵梁时，矩形槽常用的深宽比h/B=0.6-0.8（h为水深，B为水面宽）侧墙由于水压力的作用，将产生侧向扭曲及位移，为控制其侧向稳定，对有拉杆的矩形槽，取t/H1=1/12-1/16（t为侧墙厚度，H1为侧墙高度），对肋板式槽身，取t/H1=1/18-1/21，常用侧墙厚度为12-25厘米。
（一）、水利计算渡槽水利计算的目的是按照设计流量的要求选定经济合理的过水断面，在满足渡槽横向稳定的情况下，使渡槽总宽度最小；核定其水头损失，并要求其水流与上、下游渠道平顺的连接。
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。
混凝土结构：4-1 渡槽槽身横向结构设计
跨中截面内力计算：
底板自重 侧向水压力 槽内水重
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 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
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
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，
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。
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）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。
渡槽设计
渡槽设计U型槽槽身主要尺寸1.槽壁厚度t=(1/10~1/15)R2.直端高度f=(0.4~0.6)RO3.顶梁尺寸：a=(1.5~2.5)t; b=(1~2)t; c=(1~2)t4.槽底弧段加厚：d0=(0.5~0.6)R0; t0=(1~1.5)t5.槽身高度H1与槽壁厚度t之比H1/t<=15~206.拉杆间距1~2米7.边梁面积占槽身横断面15%~18%为宜8.跨宽比大于3~4的U型槽身，槽底弧段常加厚；小于3~4的U型槽不宜加厚9.端肋的外轮廓可做成梯形或者折线形槽身接缝与止水支座：1.平面钢板支座2.切线钢板支座3.摆柱式支座4.板式橡胶支座（常用）5.盆式橡胶支座止水：1.橡皮压板式止水（常用）2.粘合式搭接止水3.中部埋入式搭接止水；4.嵌缝对接止水槽身结构计算（一）纵向结构计算计算出受拉钢筋总面筋A g，正截面抗裂复合纵筋配置要求：纵向钢筋配置在离槽底2倍槽壁厚度范围内该范围之上的槽壁中另配置纵向构造钢筋，在槽壁顶部配置架立钢筋。
（二）横向结构计算先求出横杆中的力，然后计算各截面的弯矩和轴向力并进行配筋。
横筋配置要求：槽壁厚度大于10cm的大流量U型渡槽，钢筋双层布置，受力筋应采用较小直径并深入顶部加厚段内；槽壳厚度小于10cm的小流量U型渡槽，横向钢筋可采用单层布置，槽底附近布置在内侧，槽身上部布置在外侧。
端肋的配筋：2种方法，具体83页槽架和槽墩槽架：1.单排架两立柱中心距取决于槽身的宽度，由槽身传来的荷载P应与柱中心线一致，以使立柱为中心受压构件。
2.立柱尺寸b1=排架总高的（1/20~1/30），长采用0.4~0.7；h1=(0.5~0.8)b1，常采用0.3~0.5；（b1/h1不宜小于2）3.横梁尺寸横梁的间距可等于或者略大于立柱间距；h2=立柱间距的（1/6~1/8）b2=(0.5~0.7)h2;横梁按等间距布置，最下一层的间距可稍大于或小于上层间距。
4.承托承托高10~20cm,其中布置斜筋。
《水工混凝土结构》课程学习指南
《水工混凝土结构》课程学习指南1 课程信息2 课程定位该课程是水利水电建筑工程专业的一门专业技能课程，引入了《水工混凝土结构设计》等水利行业规范。
课程的任务是教会学生进行常用水工混凝土结构构件（梁、板、柱、肋形结构等）的结构设计，绘制与识读结构图。
该课程以《工程力学》、《水工混凝土材料》等课程为前导课程，其后续课程为《水利工程施工技术》、《水闸设计与施工》等。
通过本课程的学习，为水闸设计与施工岗位技能培养奠定基础。
为学生顶岗实习、毕业后能胜任岗位工作及技能证书考核起到良好的支撑作用。
3 工作任务和课程目标3.1 工作任务及职业能力本课程的工作任务及能力分析见表1。
3.2 课程目标根据课程面对的工作任务和职业能力要求，本课程的教学目标见表2。
表2 《水工混凝土结构》课程教学目标4 教学组织根据本课程的工作任务与职业能力分析，为使学生会设计常用水工钢筋混凝土结构构件，绘制与识读混凝土结构图，本课程设计了5个学习项目，在项目的教学实施中，进一步分解成14个学习型工作任务。
教学组织见表3。
表3 教学组织表5 学习参考资料5.1 参考书（1）SL191—2008 水工混凝土结构设计规范（2）GB 50010—2010 混凝土结构设计规范.北京：中国建筑工业出版社，2010 （3）DL 5077—1997 水工建筑物荷载设计规范.北京：中国电力出版社，2002 （4）周氐，章定国，钮新强等主编.水工混凝土结构设计手册.北京：中国水利水电出版社，1999（5）河海大学四院校合编.水工混凝土结构学.北京：中国水利水电出版社，2009 （8）彭明，王建伟主编.建筑结构.郑州：黄河水利出版社，2009（9）彭明，郑元锋主编.建筑结构.北京：中国水利水电出版社，20105.2 参考网站（1）《水工混凝土结构》精品课程网站：/2009/wangjianwei/index.htm（2）水利工程网：/（3）网易结构：/index_jg.htm（4）建筑结构：/5.3 参考期刊（1）《建筑结构》中国建筑设计研究院主办（2）《工业建筑》中冶集团建筑研究总院主办（3）《建筑结构学报》中国建筑学会主办（4）《人民黄河》水利部黄河水利委员会主办6 学习指南各项目的学习指南见表4~8。
U形渡槽结构计算书2020.4.7
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 = 16.00 m槽壁厚度t = 0.32 m槽壳内径Ro = 3.20 m直段高度f = 1.30 m外挑长度a = 0.38 m外挑直高b = 0.30 m外挑斜高c = 0.38 m拉杆净间距：3.0*3.0拉杆高度h1 = 0.300 m拉杆宽度b1 = 0.300 m端肋尺寸：端肋厚度td = 0.50 m端肋直高f1 = 2.200 m端肋斜高f2 = 3.120 m端肋支座宽度bz = 0.50 m支座净距ln = 5.50 m支座坡角β= 45.0 度走道板宽B = 0.30 m走道板厚tz = 0.30 m3．荷载信息：设计水深hs = 4.500 m人群荷载qr = 3.000 kN/m24．荷载系数：安全系数K ＝1.20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：C50横向受力钢筋种类：HRB400纵向受力钢筋种类：HRB400构造钢筋种类：HRB400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。
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。
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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
（2）绘制槽身及排架配筋图，并编制钢筋表
6.设计成果 （1）设计计算书一份，包括设计所依据的基本资料、计算 图表、计算过程和结果。 要求内容完整、数据准确、书写整洁。
（2）槽身及排架配筋图，包括结构轮廓尺寸、配筋图、钢
筋表，要求布局适当、图面整洁、字体规范。
设 计 步 骤
槽身横向计算
人行桥设计
尺寸拟定 计算简图 荷载计算 内力计算 配筋计算
＞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Байду номын сангаас为了节约材料，取
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
KM 2 1.25 7.87 106 s 0.013 2 2 f c bh0 14.3 1000 230
＜0.85ξb=0.468mm2
As f cbh0 14.3 1000 0.036 270 463mm 2 fy 300
＞ρminbh0 = 0.0015×1000×270=405 mm2 选配钢筋12@150（实配钢筋面积As=754mm2）（内侧受 拉）。
2-2截面配筋计算 因侧墙顶部厚度为200mm，侧墙底部厚度为300mm，侧 墙高度为2.5m，2–2截面距底部距离为1m，可以得出2–2截 面处的侧墙厚度为260mm。取as=30mm，h0=h－as=300－ 30=270mm
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
短暂状况(满槽水深)
标准值 设计值 人行桥传来弯矩
4）正截面承载力计算 1-1断面：
M1 1 1 2 q3 H 2 M 桥 26.25 2.5 2 1.96 6 6
=27.34+1.96=29.30kN· m 2-2断面：
1 1 3 M 2 1.05 水 b( H 2 x) M 桥 1.05 10 1 (2.5 1) 3 1.96 6 6
γG=1.05；可变荷载：除满槽时水重及水压力荷载分项系数取 γQ=1.10外，其他可变荷载分项系数均取γQ=1.20。
3.材 料 选用C20混凝土，Ⅰ级和Ⅱ级钢筋。 4.使用要求 （1）槽身横向临水面和纵向进行抗裂验算 （2）槽身纵向挠度允许值： [ f ] = l0 /500
5.设计内容 （1）对渡槽槽身进行横向和纵向计算，按照强度、裂缝、 挠度以及构造要求配筋。
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
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。