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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 AC 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6B18和6B2023411mm 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。
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：0.859AR m X==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 mX ==111662110.87375.2/0.013C R m sn =⨯=⨯=流量：3m 7.2575.216.1Q AC 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'013940464733f l 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 ff 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。
渡槽结构设计第一章、 渡槽结构设计任务书一、 设计任务某钢筋混凝土排架式矩形渡槽的槽身及排架设计。
二、 设计资料1、基本资料某灌溉渠道上钢筋混凝土排架式矩形渡槽，属IV 级建筑物。
渡槽排架为单层门型钢架，立柱高度按5m 计算，立柱基础采用条形基础；渡槽槽身为等跨简支矩形槽，跨长L=15m ，槽内净尺寸m 5.2m 0.3H B n n ⨯=⨯，设计水深H 1=2.0m ，最大水深H 2=2.5m ；槽顶外侧设1m 宽人行桥，人行道外侧设0.9m 高钢栏杆。
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（在设计时可忽略其影响）。
结构布置图如图2-1所示。
图2—1 渡槽结构布置（尺寸单位：m）2、荷载（1）、荷载标准值：钢筋混凝土重度3/kN 25m =γ；栏杆自重21/5.0m kN g k =（折算均布荷载）；人群荷载21/2m kN q k =；风荷载22/25.0m kN q k =，结构体型系数，迎风面为+1.0，背风面为-0.5；施工荷载23/4m kN q k =。
（2）、荷载分项系数：永久荷载：结构自重荷载分项系数取05.1G =γ；可变荷载：除满槽时水重及水压力荷载分项系数取10.1Q =γ外，其他可变荷载分项系数均取20.1Q =γ。
（3）、长期效应组合系数：可变荷载中，人群荷载及水重荷载的长期效应组合系数取5.0=ρ。
3、材料选用C20混凝土，I 级和II 级钢筋。
4、使用要求（1）、槽身临水面最大裂缝宽度准许值：[]mm 30.0max =ω （短期组合） []mm 25.0max =ω （长期组合）槽身背水面裂缝不控制。
（2）、槽身纵向挠度准许值：[]500/l 0=s f （短期组合） []550/0l f l = （长期组合）三、 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、挠度以及构造要求选配钢筋。
（2）、对排架进行强度计算，结合构造要求选配钢筋。
内容摘要本次设计作为水利水电工程专业的毕业设计，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，说明书分为四章。
第一章，基本资料。
第二章，整体布置，确定渡槽的线路和槽身总长度，进行水利计算，确定槽底纵坡以及进出口高程。
第三章，槽身结构设计，确定槽身的横断面尺寸，进行槽身纵横断面内力计算及结构计算。
第四章，支承结构设计，确定支承结构的尺寸，进行支承结构的结构计算，渡槽基础的结构计算及渡槽整体稳定性计算。
AbstractThis design is a graduation project of undergraduation. Its main aim is to apply what have been learned in class, such as specialized courses, specialized basic courses, basic courses and so on, to initially master the content of design, the methods of design, the steps of design of the irrigation project; to have an intimate knowledge of the design standard of the irrigation project; to raise the capacity to compile the design exposition and the capacity of calculation and drawing.According to the task, the design exposition is made up of four chapters. Chapter one is the basic material. Chapter two is assignment on the whole, in which the aqueduct line and total length are decided, and make the hydraulic design to decide the slope of bottom and the altitude of exit and entrance. Chapter three is the structure design of aqueduct body, in which the cross section of aqueduct body is decided, and calculate the internal force and the structure of cross section and vertical section. Chapter four is the structure design of support structure, in which the dimensions of support structure are decided, and calculate the internal force and structure of support structure , and calculate the structure of aqueduct foundations, and check the stability of aqueduct on the whole.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。
目录设计基本资料____________________________________________________ - 2 -一．设计题目_________________________________________________________ - 2 -二．基本资料_________________________________________________________ - 2 -三．设计原则与要求___________________________________________________ - 3 -四．设计内容_________________________________________________________ - 3 -五．设计成果_________________________________________________________ - 3 -六．参考书___________________________________________________________ - 3 -设计说明书______________________________________________________ - 4 -一．渡槽总体布置________________________________________________ - 4 -1，槽身长度的确定_________________________________________________________ - 4 -2.上下游连接形式及其长度 __________________________________________________ - 4 -3．渡槽支撑形式___________________________________________________________ - 5 -4．渡槽基础的形式_________________________________________________________ - 5 -二．渡槽水力计算_____________________________________________________ - 6 -1.尺寸拟定 ________________________________________________________________ - 6 -2.水头损失 ________________________________________________________________ - 7 -三．槽身结构计算_____________________________________________________ - 8 -1. 槽身横向结构计算 _______________________________________________________ - 8 -2.槽身纵向结构计算 _______________________________________________________ - 11 -3.配筋计算 _______________________________________________________________ - 12 -四．槽身支撑排架与基础的布置________________________________________ - 14 -1.支撑排架 _______________________________________________________________ - 14 -2.基础 ___________________________________________________________________ - 15 -设计基本资料一．设计题目：钢筋混凝土渡槽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。
渡槽设计说明1.设计资料K55+546杨树河渡槽位于湖北省松滋市北河灌区北河主干渠下游处，距北河水库的桩号为19+865，经过三十几年的运行，该渡槽均出现严重的老化问题（如裂缝、混凝土剥落后钢筋外露），无漏水现象。
现荆松一级路下穿渡槽，路基宽度为24.5m，原渡槽结构为1-20m拱式渡槽，不满足荆松一级路路基下穿宽度的要求，故重建此渡槽。
另外，原渠线是沿山顺势，渠线较长，本次重建时，裁弯取直。
原有1-20m拱式渡槽的结构：槽身为钢筋混凝土结构，支承为拱式结构。
渡槽净宽B0＝2.3m，净高H0＝2.3m，侧墙厚20cm。
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/T191-20XX）。
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。
1 设计基本资料1.1 工程概况基本说明某渡槽地处道观河水库北干渠3+659处，修建于1968年，原槽身为薄壳钢丝网U形槽，断面尺寸为R160+D45cm，设计流量10m3/s，是东部农田灌溉和几万人畜饮水的咽喉之地。
1.1.1 灌区水文基本情况灌区属亚热带季风气候，四季分明。
据新洲区城关气象站资料统计，多年平均气温16.3℃，极端最高气温39.7℃，最低气温-14.3℃。
多年平均日照时数2081h，无霜期230~250天。
多年平均降雨量1199.5mm，最大降雨量2265.2mm（1954年），最小降雨量619.8mm（1978年）。
降雨量年变化较悬殊，年内分配不均，灌溉季节5~9月份占全年的65%。
多年平均蒸发量1456mm。
从气象特征看，降雨量较丰沛，雨热同期，日照充足，有利于灌区农作物生长。
灌区内举水及其支流，径流年内、年际变化与降雨基本一致。
灌区多年平均径流深455.8mm，最小年径流深仅124.8mm。
举水干流柳子港站（集水面积2997 km2），多年平均径流量14.5亿m3，最小年仅3.9亿m3。
1.1.2 场地位置及地形地貌特征渡槽坐落在某上，某宽约73m，河床高程49.50~50.80m，河岸高程51.50~53.90m。
渡槽两侧为岩石山体，山体斜坡40~55°，两侧山体较稳定。
1.1.3 场地岩土层分布特征通过现场地质测绘、槽探及坑探，并结合原渡槽施工地质资料，将渡槽场址区地层共分为四层，其岩土层描述为：（1）粗砂夹砾卵石（Q4al）褐~灰褐色，松散~稍密，饱和，砾卵石的主要成分为石英，次棱角~次圆状，砾卵石含量30~45%，一般粒径3~5cm，最大粒径12~15cm。
厚度为1.80~3.60m，平均厚度2.65m。
（2）粘土夹碎石（Q3al）褐~黄褐色，可塑，湿，碎石主要成分为石英，棱角状，碎石含量10~20%，一般粒径2~3cm，最大粒径6~8cm，标贯击数N =12~16击。
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（SL/T191-2008）。
3.设计要求在规定时间，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。
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：0.859AR m X ==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：0.873A R mX ==111662110.87375.2/0.013C R m sn =⨯=⨯=流量：3m 7.2575.216.1Q AC 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、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：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6B18和6B2023411mm 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。
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。
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。
进出口均用混凝土建造。
3 水力计算3.1 计算依据、公式及参数选择(1)渠道水力要素渡槽上游渠道梯形断面，设计流量1.2m 3/s ，设计底宽1.2m ，设计水深0.33m ，设计渠高0.85m ，渠道边坡1:0.75，采用现浇砼形式。
渡槽下游渠道矩形断面，设计流量1.2m 3/s ，设计底宽1.2m ，设计水深0.245m ，设计渠高0.85m ，采用现浇砼形式。
水力要素见表3-1表3-1 渠道水力要素表(2)渡槽过水能力计算由于115h L >，故根据明渠均匀流公式： Ri AC Q =611Rn C =式中 A ——过水断面积（m 2）； R ——水力半径（m ）； i ——槽身纵坡；n ——槽身糙率（取n=0.015）。
初步拟定坡度500/1i ＝，经试算底宽m B 2.1=，通过设计流量时水深h=0.71m ，流速m/s 408.1==A Q v ，超高m 11.005.0h 121h ＝＝+∆，则渡槽净深82.01.071.0h h =+∆+=＝H ，取H=0.9m 。
当渡槽加大流量s m Q /56.13=时，经试算得水深m h 87.0=，则渡槽净深m m H 90.098.011.087.0>=+=，故取H=1.0。
水力要素见表3-2表3-2 渡槽水力要素表3.2 水面衔接验算.3.3.1渡槽总水头损失计算⑴ 进口水面降落值()()g v v Z 2/121211-+ξ＝式中：1ξ——渡槽进口渐变段损失系数，取0.1；v ——渡槽流速，1.408m/s ；2v ——渡槽上游梯形混凝土渠流速，2.51m/s ；可计算得，进口水面降落值为-0.242m 。
⑵ 槽身段水面降落值iL Z ＝2式中：i ——渡槽槽底比降，取0.002；L ——槽身长度，25.6m ；可计算得，槽身段水面降落值Z 2=0.051m 。
⑶ 出口段水面回升值()()g v v Z 2/122223--ξ＝式中：2ξ——渡槽出口渐变段损失系数，取0.3；v ——渡槽流速，1.408m/s ；2v ——渡槽下游矩形混凝土渠流速，4.08m/s ；可计算得，出口水面回升值为-0.524m 。
因此，可计算得总水头损失为=-+∆321Z Z Z Z ＝ 0.333m 。
3.3.2渡槽进出口底部高程的确定已知：进口前渠底高程 3∇=465.461m 则渡槽进出口槽底高程确定如下：进口槽底高程 258.4650677.03461.4651=⨯-∇＝=465.258m ； 出口槽底高程 L Z i 1212-∇-∇∇＝＝=465.207m ；3.3.3进口渐变段长度的确定()⎪⎭⎫⎝⎛=B B L 110.2~5.1式中 B 1——进口前渠道水面宽度，1.695m ；B ——槽身水面宽度，1.2m ； 可计算得m 83.212.21～=L ，选取3.0m 。
进口选取3.0m 的浆砌石扭面与上游混凝土梯形渠道相接。
4 槽身结构计算4.1槽身尺寸拟定根据前面水力计算可知，水深h=0.71m，净深H=1.0m，宽度B=1.2m。
简支梁式渡槽的跨径一般为8m～15m，选取12.8m；侧墙高度选取1.4m，侧墙厚度一般为t=12～25cm，选取15cm；侧墙与底板交接处加设补角，补角宽及高选取10cm；矩形槽的拉杆间距采用1.9m，截面边长为10cm。
具体尺寸如图4-1所示。
图4-1 槽身横断面图4.2荷载与组合4.2.1荷载根据方案拟定，渡槽的设计标准为4级，所以渡槽的安全级别Ⅲ级，混凝土重度为γ=25kN/m 3，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，结构系数为γd =1.2。
沿槽身纵向取单位长度脱离体进行计算。
侧墙与底板为整体连接，交接处为刚性节点。
横杆与侧墙也是整体连接，但因横杆刚度远比侧墙刚度小，故可假设与侧墙铰接。
1．结构重力 侧墙标准值 m kN 0.132520.26 =⨯⨯ 设计值 m kN 65.130.1305.1=⨯ 底板标准值 m kN 75.32515.0=⨯ 设计值 m kN 94.375.305.1=⨯ 拉杆标准值 m kN 5.2251.0=⨯ 设计值 m kN 625.25.205.1=⨯ 槽内水重① 满槽标准值 m kN 8.111018.1=⨯ 设计值 m kN 16.148.1120.1=⨯ ② 设计水深标准值 m kN 4.81084.0=⨯ 设计值 m kN 08.104.820.1=⨯一节槽身自重：（13.65+3.94+2.625）×12.8=258.72 KN2．风压力作用于一节槽身的横向风荷载标准值（见《水工建筑物荷载设计规范》DL5077-1997）0z s z z W W μμβ=式中 s μ——风载体形系数,根据《渡槽设计和电算程序》规定，满槽时取1.3，空槽时取1.7；z μ——风压高度变化系数，根据《渡槽设计和电算程序》规定，渡槽离地面高度8m 时取0.89；z β——风振系数，取1.0；0W ——基本风压值，取0.25KN/m 2；可计算得：满槽情况下风荷载强度29.0z =W KN/m 2，因此，作用于槽身上的横向风压力标准值为kN 18.54.18.1229.0=⨯⨯，设计值为kN 74.63.118.5=⨯；空槽情况下风荷载强度38.0z =W KN/m 2，因此，作用于槽身上的横向风压力标准值为kN 79.64.18.1238.0=⨯⨯，设计值为kN 81.83.179.6=⨯；因风荷载所引起的内力较侧向水压力引起的内力小得多，故这里忽略风荷载的影响。
4.2.2荷载组合渡槽按承载能力极限状态设计时，应考虑两种荷载组合：① 基本组合（持久设计状况或短暂设计状况下永久荷载与可能出现的可变荷载的效应组合）② 偶然组合（设计状况下永久荷载、可变荷载与一种偶然荷载的效应组合）表1 渡槽按承载能力极限状态设计荷载组合4.3槽身横向及纵向结构计算4.3.1槽身横向结构计算1、满槽水、无风工况内力计算1.图4-2 槽身横向结构计算简图简化后，图示结构为一次超静定，不计轴力及剪力对变位的影响，可求得赘余力X 1为()⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=21223300313152611μδγγμγγl h h M M h h X h 式中 γ ——水的重度，10kN/m 3；h γ ——混凝土的重度，25kN/m 3；δ ——底板厚度，0.15m ；t ——侧墙厚度，0.15m ；21J ——侧墙的截面惯性矩； 23J ——底板的截面惯性矩；⎪⎭⎫⎝⎛+=l J h J h J 232121213/3μ ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=l J h J l J 232123233/μ 0M —槽顶荷载对侧墙中心所产生的力矩。
（1）侧墙内力计算取计算截面距拉杆中心线为y ，该处的侧墙弯矩M y 为30161y M y X M y γ-+=最大弯矩产生在y ＝y m 处，即02121=-=y X dy dM yγ，因此，γ12X y m =。
此截面处的轴力()0323232P ty y hy hQN h y ---∆=γ 式中 Q ∆—作用于槽身横截面上的计算剪力；0P —槽顶竖向荷载；（2）底板计算距侧墙中线x 处的底板弯矩为()x x l h h M h X M h x ⎪⎭⎫ ⎝⎛-++-+=261301δγγγ令0=x ，得底板端部弯矩301261h M h X M γ-+=； 令l x =，得底板跨中弯矩()22321l h M M h δγγ++=。
底板轴向拉力1221X h N d -=γ；对底板左边缘点取矩，可得底板剪力为l M h l q h X Q /6121332212⎪⎭⎫⎝⎛-++-=γ。
（3）拉杆计算qN llN图4-3 拉杆计算简图拉杆间距为1.9m ，则一根拉杆的拉力为S X N l 1=。
拉杆除承受轴向力l N 外，还承受拉杆自重A q ，则弯矩()2281l q M A =、剪力()l q Q A 221=。
计算结果见表4-2所示。
表4-2 槽身横向结构内力计算表（满槽水+无风工况）2. 槽中为设计水深、有风工况内力计算计算结果见表4-3。
表4-3 槽身横向结构内力计算表（设计水深+有风工况）3. 槽中无水、有风工况内力计算计算结果如表4-4。
表4-4 槽身横向结构内力计算表（槽中无水+有风工况）4.3.2 槽身纵向结构计算根据支承形式，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，故按简支梁理论计算纵向弯矩和剪力。
图4-4 槽身纵向结构计算简图弯矩 281qL M C =剪力 qL Q A 21=式中，L 为计算跨度。
