渡槽课程设计计算书

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

ξ ξ ξ

ρ=

=0.44

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:

Mk??m?ctftkW0

式中

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0.85

ftk——混凝土轴心抗拉强度标准值;钢筋ftk=1.78 N/mm

A0——换算截面面积,A0?Ac??EAs,其中?E为刚弹性模量与混凝土弹性模

2

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; y0——换算截面重心轴至受压边缘的距离; I0——换算截面对其重心轴的惯性距;

混凝土的标号为C25,钢筋为HRB400,则Ec?2.8?104N/mm2,

Es?2.0?105N/mm2。

αE= Ec=2.0 2.8×104=7.14 ρ=AS/bh0= 作为单筋矩形截面采用近似计算:

y0=(0.5+0.425αEρ)h=(0.5+0.425×7.14×0.0024) ×270=137mm I0=(0.0833+0.19αEρ)bh3

=(0.0833+0.19×7.14×0.0024)×1000× 2703=1704×106mm4 根据《水工混凝土结构设计规范》,选取值γm。

γm=1.55,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1.1, γm=1.71 MK=33.3KN.m

I01704?106?m?ctftkw0??m?ctftk?1.71?0.85?1.78??33.1KN?m?Mk

h?y0270?137需进行槽身横向限裂验算。

标准荷载效应弯矩值MK=M/ =33.3 kN.m 对于受弯构件钢筋应力: =

=

=253.2N/

有效配筋率计算:

=

=

=0.0113<0.03 取0.03 ) 受弯构件其中 取2.1,

= (30+c+0.07 =2.1 合设计要求。

底板计算

(25 30+0.07 )=0.21mm<0.25mm,故抗裂符

底板配筋计算:

最不利工况为半槽水深时,a=a′=30mm N=0.5 水 =0.5 1.2

=16.07KN

M= q水 2 -0.5g21 l02+(g31+1.2 水)B2/8 =(12.86+1.2 9.8 1.5) 2/8-1.2 9.8 (3.35/2)3/6 -0.5 3.27 0.82=32.52 KN.m 判断大小偏心

e0=M/N=32.52/16.07=2.02m>0.5h-a=0.12m

属于大偏压构件,e′=0.5h-a′+e0=0.15-0.03+2.02=2.14m e=-0.5h+a+e0=-0.15+0.03+2.02=1.9m

KNe??b(1?0.5?b)h02bfcA?fy'(h0?a')'s1.2?16.07?1000?1900-0.343?2702?1000?11.9??0360?(270-30)

按最小配筋率配,选配AS′为 12@200(565mm2)

?s??KNe?fA(h0?a)bh02fc'y's'

1.2?16.07?1000?1900-360?550?(270-30)?01000?2702?11.9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

KNe?1.2?16.07?103?21402As???477mmfy(h0?a')360?(270-30)<ρ

min

bh0

故配筋 12@200(565mm2) 底板限裂计算:

标准荷载效应弯矩值MK=M/ =27.1 kN.m es=-0.5h+a+e0=-0.15+0.03+1.21=1.9m 对于偏拉构件钢筋应力: =N/

有效配筋率计算:

=

=16.07 =213

=

=0.009<0.03 取0.03 ) 偏拉构件其中 取2.4,

= (30+c+0.07 =2.4 设计要求。

(25 30+0.07

)=0.2mm<0.25mm,故抗裂符合

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=15-2×0.5=14m,L0=1.05× Ln=14.7m

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

=(17.76+2.63+0.5×25×3.7×0.3×1.05+3+1.52+80.25/2)×14.72 =2150.4KN.m

ξ ξ

=0.44

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