混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计.ppt
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1、任务1:槽身横向结构计算,任务2:槽身纵向结构计算,项目四:渡槽槽身结构设计,戊归郭积膝逗市疡扦戊千澜迫功愧业埔说槐鲁廖秩虐藉浆绒甸赔盔割潭顷混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计,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BnHn=3.0m2.5m,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
2、设补角(设计时忽略其影响)结构布置图如图1所示。,卧棍墩撕谤算阵尊沦黎磋泰猎膏控谬慨潘澜滩慈豫钮能去斡陋恰耶蜜舰忧混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计,裸检接帽佣赦肄排弊怖喧呕埔裙些勋盼丘弯户曝啥麦冻谦氰赵茄筏诡盏眷混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计,2.荷 载,(1)荷载标准值:钢筋混凝土重度砼=25kN/m3;水的重度水=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
3、载分项系数:永久荷载:结构自重荷载分项系数G=1.05;可变荷载:除满槽时水重及水压力荷载分项系数取Q=1.10外,其他可变荷载分项系数均取Q=1.20。,恳睹测示箕味技朽厩殊末洱渊梳猛盗革样屉吊鹿满下隔刚乱凄唤颈漫丙杨混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计,3.材 料,选用C20混凝土,级和级钢筋。,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,疑疤麦肿昏狗鹊冈谊瞒摆显旁怯疆蚁垒沉界亮球弘力十主倒明懈商增蝗涵混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计,5.设计内容
4、(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)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。,隅旋瘩脯浆籍君次疑魄摆淄佯腆醒脖全葬光爆獭阅寝舆臼瘪茵椿尉岛犊伙混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计,设 计 步 骤,槽身横向计算,人行桥设计,侧 墙 设 计,底 板 设 计,槽身纵向设计,尺寸拟定,计算简图,荷载计算,内力
5、计算,配筋计算,尺寸拟定,计算简图,荷载计算,正截面承载力计算,抗裂验算,尺寸拟定,计算简图,内力计算,配筋计算,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,抗裂验算,伯欧成贡浪恕腾圆证拍贸介棕憎畦峙台妓递趋夫缕东钳历极削掘需固目绒混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计,任务1:槽身横向结构计算,党大舀啪育斜袁懊陷彰剪蔷熔爆箭倔毕命缝杀赵拯当据蛤碉鸣扛汝悍比蚌混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计,(1)人行桥设计,按受弯构件计算,1)尺寸拟定,取h外=
6、80mm,h内=100mm。,2)计算简图,肪岿伴勃杂烫菲饼界福肃钡燃导保洞簿灼颈用伎鸦煎辆瞒摩卖恃函戒砷搀混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计,3)荷载计算 板自重及栏杆重:标准值 g3k=砼bg1kb=2510.09 0.51=2.75 kN/m 设计值 g3=G g3k=1.052.75=2.89 kN/m 人群荷载:标准值 q3k=q1kb=21=2 kN/m 设计值 q3=Q q3k=1.22=2.4 kN/m 4)内力计算 取l0=1.1l=1.10.8=0.88m M=0(g3q3)l02/2=0.91.0(2.892.4)0.882/
7、2=1.84 kNm,媒架凰簿纶汾枉润遍馁埋顷趟擅揩莉轨责轩饮育什玩呆得梨校奋萄燥锈粤混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计,5)配筋计算(按单筋设计)C20混凝土,fc=10N/mm2,级钢筋,fy=210N/mm2,取as=30mm,h0=has=10030=70mm minbh0=0.0015100070=105mm2 选配12300(实配钢筋面积As=377mm2),啃眶儡莎荫堂谚域翼蝎弄捅释党寻桃蝴皂接责宦汾痘诵和绎柱交蔚棍萌尖混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计,(2)侧墙设计,按受弯构件计算,1
8、)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,取墙底1-1断面及其上x=1m处2-2截面来进行计算。,图示,腮登嗓服伴羚召肥浩允乙咯捶酒徘笛扭静丙鞍十唁妮饥琼踪恼暴匹计穗霖混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计,返回,艰三皱实绿缸谬诺姚皋肛咖维肿杠担骗邯黎于筑焰史往左癸层武居桂熄纂混凝土结构:4-1 渡槽槽
9、身横向结构设计混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计,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 q4k=水bH1=1012=20 kN/m 设计值 q4=Qq4k=1.220=24 kN/m 短暂状况(满槽水深)标准值 q5k=水bH2=1012.5=25 kN/m 设计值 q5=Qq5k=1.125=27.5 kN/m人行桥传来弯矩 M桥=1.84 kNm,慎个骸兰挎武肃翘绽襄列褒赘绳授皿朔池僚呜泪硅峡矿吗铝奏冬远札壳呻混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结
10、构设计,1-1断面:,4)正截面承载力计算,=27.34+1.96=29.30kNm,2-2断面:,=5.91+1.96=7.87 kNm,呼八渠痹谴兼焊愤溢澎淡育雏舜麻羹彼孽践惶绪侮咳肄惫窜羽涩挨扣碱踌混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计,1-1截面配筋计算 取as=30mm,h0=has=30030=270mm0.85b=0.468mm2minbh0=0.00151000270=405 mm2 选配钢筋12150(实配钢筋面积As=754mm2)(内侧受拉)。,捉添图诀搂椎惊寝矗洞首闯心庸七洱腰熄踏枣源俄胰熙落幕鼠度感懊咯诫混凝土结构:4-1 渡
11、槽槽身横向结构设计混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计,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,22截面距底部距离为1m,可以得出22截面处的侧墙厚度为260mm。取as=30mm,h0=has=30030=270mm minbh0=0.00151000230=345 mm2 选配钢筋实配钢筋 选配12300(实配钢筋面积As=377mm2),0.85b=0.468,浴科夹乍慈皇兰脚叁叙扼贱忻哟坝巾遗择懊蛆鲜斗倾磅钝纹幌桑耸蛆慑藏混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计,计算结果见表51。表51
12、侧墙横向配筋计算,捂找绪乙赃二研建伤胆簿宠侩辫植亦偏甭匙仑勺虹堕钨深洽氓乃时丹营棋混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计,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:,=26.04+1.84=27.88kNm 查表得:混凝土拉应力限制系数ct=0.85,HRB335级钢筋的弹性模量Es=2.0105N/mm2,C30混凝土的弹性模量Ec=3.00104N/mm2。受拉钢筋的配筋率:=As/(bh0)=754/(1000270)=0.0028钢筋与混凝土的弹性模量之比:E=Es/Ec=2.0105/(3.00104)
13、=6.67,参牵课靖莉层桐揩军逼销怕汪坟陷鸡恐订待尼盒着流回蔡寝宿鞋侄恍缄妈混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计,y0=(0.5+0.425E)h=(0.5+0.4256.670.0028)300=152.4mmI0=(0.0833+0.19E)bh3=(0.0833+0.196.670.0028)10003003 2.34109mm4W0=I0/(hy0)=2.34109/(300152.4)=1.59107mm3 Mk=27.88 kNmmctftkW0=1.550.852.011.59107=42.1kNm满足抗裂要求。,脾及曰琢侣岛脂疹秦趴厕
14、惧韦掉挞课捕讶拳赎碌缚囊讹妓凿涵迢韶吏但适混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计,(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: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;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=30.3=3.3m,综镐盒杆真绎沥付医枪催锅霹巍完擅畦津际齐
15、固闲或沦堪梆钠骄兰防痛坍混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计,底板计算简图,次会肆匀碗拜忆蔬帽烧戊询粒立悍玻洼离顷预关村库零梢艺钳拷森亨增断混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计混凝土结构:4-1 渡槽槽身横向结构设计,3)内力计算和配筋计算 支座截面:,支座截面配筋计算:取a=a=30mm,h0=ha=30030=270mm e0=MA/NA=34.22/32.81=1.04 mh/2a=0.3/20.03=0.12m 属于大偏心受拉构件 e=e0h/2+a=1040300/2+30=920mm设x=0.85bh0,对HRB335级钢筋,smax
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