渡槽设计参考资料
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说明书一、概述该渡槽位于***省、****************工程K9+处,该渡槽槽位原为一片农田,因公路基础建设的需要,此处修建公路,横断面为路堑形式,阻断了原有农灌沟渠,应农灌的需求及在不阻碍正常的交通往来情况下,故在此位置修建此渡槽。
该渡槽作为民生工程,为保证当地居民正常田灌溉、道路通畅、通行安全,修建此渡槽很有必要。
(一)设计依据1、采用规范、标准及文件1)外业勘察资料及业主提供的相关资料。
2)《水工混凝土结构设计规范》(SL/T191-2008)。
3)*************************施工图设计。
4)《水工混凝土砂石骨料试验规程》DL/T5151-2014执行。
5)《水工混凝土施工规范》(SL677-2014)6)现行有关法律、法规、标准、规范及规程等。
(二)工程规模及主要工程内容工程规模:渡槽设计总长,其中渡槽段长,跨径为1×+1×+1×现浇U型槽身,进水口段长55m,出水口段长60m;工程总投资万元;平均每延米渡槽造价万元,其中建筑安装工程费万元,占总投资的%。
主要工程内容:渡槽基础:基础、挖基、基坑回填;下部构造:槽台台身拱肋、横向连系梁、支架;上部构造:U型槽身;其他工程等。
二、地质、水文、航运等基础资料(一)地质根据《****省地图集》(),项目槽位地质为寒武系:硅质岩、岩质页岩,砂页岩及灰岩。
(二)不良地质槽位无不良地质。
(三)地震根据《中国地震动态参数区划图》(GB18306-2015),本项目路段地震动峰值加速度系数等于,按部颁《公路工程技术标准》(JTGB01-2014)规定,除有特殊要求外,可采用简易设防。
三、设计技术标准(一)渡槽工程1、跨径、槽型:1×+1×+1×现浇U型槽身,渡槽段全;2、槽身纵向比降:%。
四、材料、建筑产品采用的技术指标或标准(一)材料1、水泥选用水泥时,应以能使所配制的混凝土强度达到要求、收缩小、和易性好和节约水泥为原则。
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。
渡槽毕业设计水利毕业样本1资料内容仅供参考,如有不当或者侵权,请联系本人改正或者删除。
龙潭冲渡槽位于湖北省浠水县白莲河灌区西干渠上游处, 桩号为1+800, 竣工年限在1961年~1962年, 经过三十多年的运行, 该渡槽出现严重的老化问题, 加之灌区面积增加和流量增大, 该渡槽已远远不能担负输水灌溉的任务, 根据白莲河水库灌区续建配套与节水改造规划成果( ) , 要求重建白莲河渡槽。
考虑到原渡槽所在渠道位于一较大的冲谷处, 该段渠道在山洪期间常受洪水危胁。
经灌区重新规划, 将原山谷下的沿山渠道进行截弯取直, 在截弯处新建新的龙潭冲渡槽, 工程为III等工程, 主要建筑物为3级。
新建的渡槽采用矩形拱式渡槽, 拱跨87m, 共两跨, 槽底宽为4.0m, 侧墙高3.92m, 设有间距为1.5m, 高为0.1m的拉杆, 考虑到交通要求, 还设有1m宽的人行板。
本设计布置等跨的间距为15m的单排架共12跨, 与渐变段连接处采用浆砌石槽台。
排架与地基的连接采用整体基础。
槽身、排架、拱圈以及基础采用预制吊装形式。
2引言0.1、研究背景及意义渡槽是输送渠道水流跨越河渠、道路、山冲、谷口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。
中国幅员辽阔, 但水资源十分短缺, 且由于地形和气候的影响, 水资源在时空上分布不均匀, 有一半的国土处于缺水或严重缺水状态。
无论是资源性缺水还是工程性缺水, 工程手段作为优化配置的方法之一, 主要就是在水源处修建取水工程, 然后经过输水工程把水送到不同的用户, 如南水北调工程、引滦入津、引滦入唐、引黄济青、引黄入晋和东北的北水南调工程等等都是如此。
渡槽便是其中一种重要渠系建筑物。
本次毕业设计为白莲河灌区龙潭冲输水渡槽的初步设计。
目的在于培养我们了解并初步掌握水利工程的设计内容、方法和步骤, 经过设计, 能够较熟练地运用和巩固有关专业课、专业基础课及基础课所学的理论知识, 并锻炼运用所学理论去解决实际水利工程问题的能力, 并提升编写设计说明书、进行各种计算和绘制水利工程图的能力。
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。
渡槽课程设计资料一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握渡槽的基本知识,包括渡槽的定义、结构、功能及其在水利工程中的应用。
通过本课程的学习,学生将能够:1.描述渡槽的基本结构和特点。
2.解释渡槽的工作原理和功能。
3.分析渡槽在水利工程中的重要作用。
4.能够运用所学的渡槽知识解决实际问题。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括渡槽的基本知识、渡槽的结构与功能、渡槽的应用实例等。
具体安排如下:1.渡槽的基本知识:介绍渡槽的定义、分类和特点。
2.渡槽的结构与功能:讲解渡槽的主要组成部分,如槽身、基础、进出口等,以及各部分的功能。
3.渡槽的应用实例:分析渡槽在水利工程中的实际应用,如灌溉、排水、供水等。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法等。
具体方法如下:1.讲授法:用于讲解渡槽的基本知识、结构和功能。
2.讨论法:学生讨论渡槽的应用实例,提高学生的思考和分析能力。
3.案例分析法:分析实际工程中的渡槽案例,让学生更好地理解渡槽的应用。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用符合课程要求的教材,为学生提供系统的学习资料。
2.参考书:推荐相关参考书籍,拓展学生的知识视野。
3.多媒体资料:制作PPT、视频等多媒体资料,直观展示渡槽的结构和应用。
4.实验设备:准备渡槽模型或实物,让学生直观了解渡槽的结构和功能。
五、教学评估本课程的评估方式将包括平时表现、作业、考试等多种形式,以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
具体评估方式如下:1.平时表现:通过课堂参与、提问、讨论等环节,评估学生的学习态度和参与度。
2.作业:布置相关渡槽知识的作业,评估学生的理解和应用能力。
3.考试:进行期末考试,全面测试学生对渡槽知识的掌握程度。
六、教学安排本课程的教学安排将根据学生的作息时间、兴趣爱好等因素进行合理规划。
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。
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。
第八章渠系建筑物设计(渡槽)渡槽设计步骤建议:一、了解任务书及原始资料(一)了解任务书中渡槽的设计内容、要求及时间安排(二)了解设计基本资料:基本资料是设计渡槽的基础,其内容主要包括:1、规划提出的任务、要求及数据,建筑物的设计标准。
2、地形资料:本次设计仅提供了万分之一地形图,供初步选线,在实际工程中可根据初拟线路测沟道的断面图。
3、地质资料:通过勘探了解槽址地质构造,地基土层的分布情况,测定地基土的物理力学指标及渗透性能。
4、水文气象资料:包括沟道洪水水位、流量,沟道冲刷线,气温风速等。
5、建筑材料调查:当地的砂、砾石、石料及砼骨料储量、质量以及外来材料的运输条件。
6、有关施工方面资料:交通线路与工地联系情况,动力及供水来源,工作人员的居住条件及施工场地,临时交通等。
二、渡槽线路选择(槽址拟定)本渡槽拟定初步线路时建议考虑以下几个问题:1、渡槽与上、下游渠道连接要平顺。
2、渡槽与沟道间的净空及槽长度。
3、上、下游渠道的填方高度。
4、地基土层分布。
5、节省的渠道长度(无渡槽方案的渠道绕线长度)。
6、考虑沟道过洪水及有无过车要求。
三、渡槽总体布置及型式选择1、按初定的渡槽线路,画出沟道的横断面图。
2、根据沟道断面和渠道的上、下游设计高程,要看了本渡槽的沟道开阔,沟道至渡槽底设计高程高度不大,可考虑采用梁式简支渡槽,矩形断面、整体浇注。
3、渡槽长度初步拟定。
(1)进出口处的填方高度不要过大,可考虑渡槽进、出门底部高程落在挖方上。
(2)初估渡槽的沿程损失(渡槽底坡初定为1/1000),初步根据渡槽的长度至少需要多少水头损失。
(3)进出口断面型式可选用扭曲面。
(4)进、出口渐变长度拟定。
Ld=C(B1–B2)B1 渠道水面宽(由灌区规划提供,可根据渡槽进、出口椿号在相应的干渠查各水力要素)。
B2 渡槽水面宽。
C:系数,进口取1.5~2.0,出口取C=2.5~3.0。
(5) 在平面上将渡槽与原渠道进行连接布置,看其合理性。
渡槽的设计说明范文渡槽是一种用来穿越河流、湖泊等水体的通道结构,是现代交通和基础设施建设中必不可少的一部分。
其设计需要考虑到多种因素,包括地理条件、水文条件、交通需求等,以确保其稳定性、安全性和可持续性。
首先,渡槽的设计需要充分考虑地形地势因素。
在地势起伏较大的区域,需要进行详细的地形调查和测量,以确定渡槽的最佳位置和长度。
同时,还需要考虑渡槽的纵向和横向坡度,以确保车辆的顺利通过。
其次,水文条件是渡槽设计中最重要的考虑因素之一、需要对水文特征进行详细的分析和研究,包括河流的水位、流量、泥沙输运等情况。
这些数据可以用于确定渡槽的设计洪水位,确保渡槽在洪水情况下的安全性。
同时,也需要考虑排水系统的设计,以确保渡槽周围的地面和连接道路不受积水影响。
此外,渡槽的通行能力也是设计的重要考虑因素之一、根据预测的交通需求,需要确定渡槽的通行能力,并相应地确定渡槽的宽度、车行道数量等参数。
同时,还需要考虑渡槽的进出口设计,以确保交通流畅和司机安全。
在渡槽的结构设计上,主要有两种主要的结构形式,即开挖式渡槽和桥式渡槽。
开挖式渡槽是通过在地面挖掘形成的管道或隧道,可以采用不同的建造方式,如切削法、盖顶法等。
桥式渡槽则是通过建造桥墩和桥面来穿越水体,可以采用不同的桥梁类型,如梁桥、拱桥等。
在选择渡槽结构时,需要考虑多种因素,包括地质条件、建造成本、施工难度等。
最后,在渡槽的材料选择和施工过程中,需要充分考虑其稳定性和可持续性。
渡槽的结构材料可以选择混凝土、钢筋混凝土等,需要根据实际情况进行选择。
施工过程中,需要充分考虑环境保护和生态保护,采取相应的措施减少对周围环境的影响。
总之,渡槽的设计是一个复杂且综合性的过程,需要考虑多种因素。
只有综合考虑地理条件、水文条件、交通需求等多方面因素,才能确保渡槽的稳定性、安全性和可持续性。
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。
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。
4.因地基较好,刚架立桩与基础采用刚接,基础埋入深度位于表层土下面。
三、钢筋混凝土渡槽的结构设计1.侧墙——悬臂板设计(1)悬臂板设计步骤a.切取1m板宽计算出悬臂板固定端所受最大弯矩,对于普通薄板,斜截面受剪可不必计算。
b.设计固定端处的板厚及配筋量。
c.板顶部的厚度根据使用、构造、施工要求决定,一般不宜小于100mm,。
用直线将板顶板底厚度相连,全板各截面厚度即可确定。
d.再取板的其他截面(例如距固定端1/3、2/3跨长等截面),并计算这些截面的弯矩及配筋量。
e.画出配筋量与板长的关系曲线,然后由材料图形定出沿板长切断部分钢筋的位置,以节省钢材。
为配筋施工方便,可在板内一次切断钢筋根数一半,但直通到顶的钢筋间距不得大于200mm。
f.渡槽悬臂板的钢筋,直径多为8~12mm,允许采用两种不同的直径,但两者相差应大于或等于2mm,钢筋标注方法,用间距表示常较方便。
(2)渡槽悬臂式侧墙计算高2.65m,承受正常水深2.00m(持久状况),最大水深 2.35m加浪高0.1m(短暂状况),墙顶板厚因施工要求不小于100mm,墙底板厚由计算决定。
墙顶还设有厚80mm宽为700mm的人行道,人行荷载为3.0kN/m2,槽身允许裂缝产生,但最大裂缝宽度限值为0.25mm。
2.底板——单向连续板设计(1)单向连续板设计步骤a.根据梁格布置,先估计纵梁梁肋宽度(即板的支座宽度)再决定板的计算跨度与计算简图(板宽为1m)。
b.初估板厚,定板自重,其他恒、活荷载按设计要求采用。
c.计算控制截面的最大最小弯矩。
d.计算各跨跨中及支座截面的钢筋面积,并进行配筋。
支座计算弯矩应取支座边缘处的弯矩。
(2)渡槽底板计算(取板宽b=1m)a.计算简图及计算荷载板为单向两跨连续板,估计纵梁肋宽为300mm,确定板的计算跨度。
①考虑板边支座最大负弯矩时的最不利荷载。
②考虑中间支座及跨中最大弯矩时的最不利荷载。
MAb.弯矩计算因底板承受均布荷载及两端负弯矩,故可利用教材附录9及附录7查得α及α',列表计算每一截面的弯矩。
①当水深为2.35m时②当水深为2.12m时c.钢筋计算底板的配筋间距最好与侧墙配筋间距相协调,以便相互绑扎。
侧墙与底板相接处,常有支托加固。
支托尺寸可用200mm ×200mm或250mm×250mm,靠水面加支托钢筋,取6φ~10φ。
3.纵梁——简支梁设计(1)纵梁的设计步骤a.纵梁是以刚架横梁为支承的简支梁,估计刚架横梁宽度,从而决定纵梁的计算跨度与计算简图;b.初估纵梁截面尺寸,计算由板传来的恒、活荷载;c.根据荷载布置,计算跨中弯矩及支座剪力,绘制弯矩图及剪力图;d.进行正截面承载力计算,计算纵向钢筋的截面面积及配筋;e.进行斜截面承载力计算,决定箍筋和弯起钢筋的数量和位置;f.绘制材料图及钢筋图。
(2)渡槽纵梁计算a.计算简图及荷载;b.中间纵梁内力计算;c.中间纵梁正截面承载力计算;d.中间纵梁斜截面承载力计算;e.裂缝开展宽度验算;f.边纵梁内力计算;g.边纵梁正截面承载力计算;h.边纵梁斜截面承载力计算。
4.刚架设计(1)刚架结构的设计要点刚架是由横梁和立柱刚性连接所组成的主要承重结构,水工建筑中应用很广,刚架与基础的连接可分为铰接和刚接两种,当地基不可靠时常做成铰接,地基较好时,刚架立柱与基础采用刚接。
在整体式刚架结构中,纵梁、横梁和柱整体相连,实际上构成空间结构。
因为结构的刚度在两个方向是不一样的,考虑结构的空间作用计算复杂,一般是忽略刚度较小方向的整体影响,把结构当作一系列刚架结构进行分析,这样计算是偏于安全的。
a.计算简图平面刚架的计算简图一般应表示出:刚架跨度和高度,节点和支承的形式,各构件截面的惯性矩,以及荷载形式,数值和作用位置等。
刚架是超静定结构,在内力计算时,要用到截面惯性矩,同时确定自重也需知道截面尺寸。
因此,在内力计算之前,必须先假定构件的截面尺寸。
一般可参考已有的工程设计资料进行假设,内力计算后如有必要再加以修正。
b.内力计算刚架的内力计算,可用结构力学的方法进行。
对于比较规则的刚架,可以采用实用上足够精确的近似计算方法。
对于工程上一般常用刚架,有现成的计算公式或图表可以利用。
c.截面设计根据内力计算结果即可进行承载力计算,确定截面配筋。
刚架中横梁的轴向力N,一般都很小,可以忽略不计,按受弯构件进行配筋计算。
刚架在立柱中的力主要是弯矩M和轴向力N,剪力V一般很小,可按偏心受压构件进行计算。
(2)刚架结构的构造a.节点构造在横梁与立柱连接处会产生应力集中现象,试验指出,横梁与立柱交接处的应力分布规律与其内折角的形状有很大关系。
内折角越平缓,交接处的应力集中越小,为了减少应力集中,应该把内折角做成圆弧形,圆弧形施工比较困难,一般都做成斜坡状的支托,支托高度约为(0.5~1.0h)(h为柱截面高度),斜面与水平线成45°或30°角。
(a)(b)(c)转角处的支托转角处有支托时,横梁底面与立柱内侧的钢筋不能内折,应沿斜面另加直钢筋,另加的直钢筋沿支托表面放置,数量一般为2~4根,直径与横梁底面伸入节点内的钢筋直径相同。
刚架梁顶层端节点处,可将柱外侧纵向钢筋弯入梁内作梁上部纵向钢筋使用,也可将梁上部纵向钢筋与柱外侧纵向钢筋在顶层端节点及其附近搭接,当搭接接头沿顶层端节点外侧及梁端顶部布置,搭接长度不应小于1.5l a;当搭接接头沿柱顶外布置,搭接长度竖直段不应小于1.7l a 。
(a) (b) (a)(b)梁上部纵向钢筋与柱外侧纵向钢筋在顶层端节点的搭接节点的箍筋布置刚架节点内应设置水平箍筋,箍筋间距不宜大于250mm,转角处有支托时,节点的箍筋可作扇形布置,也可按图(b)布置,节点内的箍筋要适当加密,以便能牢固地扎结钢筋,同时提高刚架节点的延性。
b.立柱与基础的连接刚架立柱与基础的连接一般有固接与铰接两种。
刚架立柱与基础固接的作法:从基础内伸出插筋与柱内钢筋相连接,然后浇筑柱子的混凝土。
插筋的直径、根数、间距应与柱内钢筋相同。
插筋一般均应伸至基础底。
当基础高度较大时,也可仅将柱子四角处的插筋伸至基础底部,其余插筋只伸至基础顶面以下,满足锚固长度要求即可。
(3)渡槽刚架计算因地基较好,采用固接刚架。
基础埋置在—4.35m高程上,立柱高7.45m,刚架中至中跨度为6m,中间纵梁传递集中力为p1作用在横梁中部,边纵梁传递集中力p2直接作用在立柱上,与横梁无关。
风压力影响甚微,故忽略不计。
控制设计的情况为槽内最大水深2.35m。
a.内力计算初估横梁截面尺寸b×h=400mm×900mm,立柱截面尺寸b×h=400mm×700mm,利用刚架公式计算内力b.横梁正截面承载力计算,斜截面承载力计算;c.立柱正截面承载力计算。
5.柱下独立基础设计(1)基础计算概要基础是将柱承受的荷载传递给地基的结构,常用柱下独立基础分为锥形基础和阶梯型基础两种。
11柱下独立基础的形式(a )锥形基础;(b )阶梯形基础锥形基础的边缘高度1H 不宜小于200mm ,也不宜大于500mm ,锥形基础顶面的坡度一般情况下30α≤ 。
阶梯型基础每阶高度一般为300~500mm ,阶梯形外边线应在压力分布线之外。
柱下独立基础分为轴心受压和偏心受压两种,轴心受压基础通常做成正方形,边长为100mm 的倍数,偏心受压基础一般为矩形,长短边之比不宜超过3。
为使地基反力分布均匀,可将立柱轴线与基础中轴错开距离0Me N G =+,这种基础称为偏轴基础,M 、N 为基础所受弯矩及纵向荷载,G 为基础自重,常取为(0.05~0.10)N ,基础底面积尺寸由地基承载力确定,基础最小高度,可根据沿柱边保证基础不被柱子冲切破坏的条件决定。
基础受地基反力如同悬臂板一样,悬臂板固定在柱边Ⅰ-Ⅰ截面处,计算出弯矩I M ,计算出受力钢筋截面积A S1,基础底面为矩形时,分别计算两个方向的受力钢筋截面面积。
(2)渡槽基础设计a.基础底面积计算b.基础高度确定c.基础底板配筋计算。