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 渡槽总体布置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、平面总体布置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、排架布置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。48 6.2、基础的荷载组合48 6.3、基础应力计算49 6.4、基础配筋计算49 6.4.1、基础地板配筋49 6.4.2、基础梁配筋计算50 第七章 稳定计算51 7.1、槽身稳定计算51 7.2、渡槽整体沿基础底面抗滑稳定验算51 7.3、渡槽整体抗倾稳定计算52 7.4、地基稳定性验算52 第八章 细部结构54 8.1、伸缩缝及止水54 8.2、支座54 8.3、两岸连接55 致 谢56 摘 要 **水库灌区引水干渠控制灌区农田面积4330hm2，经黄家沟时经比较采用渡槽方案，工程为III等工程，主要建筑物为3级。 修筑的渡槽采用矩形梁式渡槽，槽底宽为2.0m，侧墙高1.71m，设有间距为2.0m高为0.1m的拉杆，考虑到交通要求，还设有0.85m宽的人行板。黄家沟顶宽约有120m，沟深约为8m，属狭长V形断面，无常流水，沟内有良田，可种植经济作物。耕作深度1.0m。本设计布置等跨的间距为8m的单排架共13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、排架以及基础采用预制吊装形式，为使预制时简单、方便，将排架分为三组。 细部结构中本设计采用沥青填料式止水；支座采用一端固定，一端活动的形式。 关 键 词 渡槽；拉杆；排架 编者 2005年6月 第一章 设计基本资料 1.1、工程概况 某县佛岭水库灌区引水干渠经黄家沟时需修建一座输水建筑物，经过填方渠道、倒虹吸和渡槽三种方案比较。决定修建渡槽。干渠控制灌区农田面积6.5万亩，工程为Ⅲ等工程，主要建筑为3级。 1.1.1、地形： 黄家沟顶宽约110m，沟深约8米。属狭长V型断面。无常年流水，沟内种植有经济作物。耕作深度为1.0m。 1.1.2、地质： 沟内周口店期黄土层，干重度为13－14KN/m3。Φ＝21。，C＝24KPa，地基承载力[R]＝290Kpa，基础与地基摩擦系数f＝0.31。 1.1.3、上、下游渠道资料： 上游渠底高程为m，Q设＝4.4m3/s，k加大＝0.25，Q加大＝5.5 m3/s，i＝1/3500，渡槽上、下游渠道，渠底宽2.5m，糙率n＝0.017。内、外边坡分别为1:10和1:15，该渡槽规划时允许水头损失为0.25m，水力要素如表1－1。渡槽糙率为0.015。 表1－1 上、下游渠道过水断面水力要素： 流量 （m3/s） 纵坡 i 底宽 b （m） 流量v （m3/s） 堤高H （m） 边坡 糙率 n 水深 h （m） 超高△H （m） 渠口宽 b （m） Q设＝4.4 1/3500 2.5 0.86 1.83 1:1 1:1.5 0.017 1.33 0.5 6.16 Q加大＝5.5 1/3500 2.5 0.12 2.00 1:1 1:1.5 0.017 1.50 0.5 6.50 1.1.4、建筑材料及安全系数： 该工程主要的建筑材料为水泥、混凝土、钢筋等。混凝土重度rc＝24KN / m3，温度膨胀系数dc＝1.0×10－51/℃,混凝土其他特性性能指标见表1－2。采用Ⅰ和Ⅱ级钢筋，Ⅰ级钢筋强度设计值fy=fy’=210N/mm2。强度模量Es＝2.1×105N/ mm2, Ⅱ级钢筋强度设计值fy=fy’=310N/mm2,强度模量Es＝2.1×105N/mm2。 钢筋混凝土重度r＝35KN/ m3。构件裂缝宽度允许值，短期组合[Wmax]＝0.3mm，长期组合[Wmin]＝0.25mm。 表1－2 混凝土特性指标：（单位N/ mm2） 混凝土强度等级 轴心抗压 轴心抗拉 弹性模量Ec 标准值fck 设计值fc 标准值fck 设计值fc C20 13.5 10.0 1.50 1.10 2.55×104 C25 17.0 12.5 1.75 1.30 2.8×104 浆砌采用M15砂浆砌块石。 1.1.5、工程回填土及地基力学特性根据有关实验报告结果如下： rc＝16KN / m3；Φ＝20.8。；C＝23Kpa，修正后地基承载力特性值fa=290Kpa。基础与地基摩擦系数f＝0.35，抗滑稳定安全系数[K]＝1.5。 根据《水利水电工程等级划分及洪水标准规定》以及灌区规划要求，确定该渡槽为三级永久建筑物，结构安全级别为Ⅱ级。机构重要性系数为r0＝1，短暂设计状况系数ψ＝0.95，偶然状况系数ψ＝0.85，钢筋混凝土结构系数rd＝1.2。