渡槽设计

出口槽底高程：????Z???iL2121 =25.1672-0.1=25.0672m 出口渠底降低：

yhZh2?2?3?

=0.92-0.0146-0.77=0.1354m

???y???h?Z?h出口渠底高程：?422232

=25.0672-0.1354=24.9318m

三、槽身的结构设计

（一）槽身横断面形式 本渡槽采用矩形断面。

（二）槽身尺寸的确定

根据前面计算结果，槽内净宽B＝1.1m，加大水深H=0.83m,安全超高?h=0.2m，设底板厚0.12m，侧墙厚0.10m，底部小梁高0.10m.

侧墙高H1=0.83＋0.2＋0.12+0.10=1.25m。

矩形槽身的侧墙兼做纵梁用，但其薄而高，且需承受侧向水压力作用，因此，设计时除考虑强度外，还考虑了侧向稳定要求。以侧墙厚度t与墙高H1的比值作为衡量指标，其经验数据为（对于设拉杆的矩形槽）：1/12—1/16。因本渡槽不设拉杆，侧墙适当加厚，侧墙厚度t取0.10m。贴角450，边长0.10m。

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槽身基本尺寸

（三）槽身纵向内力计算及配筋计算

根据设计流量0.7m3/s<5 m3/s，工程级别为5级，渡槽的设计标准为5级，所以渡槽的安全级别Ⅲ级，则安全系数为γ0=0.9，钢筋混凝土重度为γ=25kN/m3，正常运行期为持久状况，其设计状况系数为ψ=1.0，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。纵向计算中的荷载一般按匀布荷载考虑，包括槽身重力/槽中水体的重力。

1.荷载计算

槽身的自重标准值

gk1 =25×［2×（0.10×1.25)＋0.12×1+2*0.1×0.1/2］=9.5kN/m 槽中水体的重力标准值

gk21 =0.83×1×9.81=8.14 kN/m

永久标准荷载标准值

gk=9.5＋8.14=17.64 kN/m 永久标准荷载设计值

g=γGgk=1.05×17.64=18.52 kN/m

2.内力计算

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纵向内力计算简图

梁式渡槽的单跨长L=10m，槽高B=1.1m，则跨宽比L/B=10/1.1=9.09≥4.0 故可按梁理论计算，沿渡槽水流方向按简支梁计算应力及内力： 结构安全级别为Ⅲ级，则安全系数为γ0=0.9； 正常工作时，设计状况系数ψ=1.0

11跨中截面弯矩设计值 M=γ0ψ×gl2=0.9×1.0××18.52×102 88 =208.35 KN·m

11支座边缘截面剪力设计值V=γ0ψ×gl =0.9×1.0××18.52×10

22 =83.34kN

3.配筋计算

对于简支梁式槽身的跨中部分底板处于受拉区，故在强度计算中不考虑底板的作用。

渡槽处于露天（二类环境条件），则根据规范查得混凝土保护层厚c=25mm，所以受拉钢筋合力点至截面受拉边缘的距离as?35mm，则截面的有效高度

h0?h?as?1250?35?1215mm。

γ

——结构系数，γd=1.20；

fc——混凝土轴心抗压强度设计值，混凝土选用C25，则fc=12.5N/mm； b——矩形截面宽度；

x——混凝土受压区计算高度； h0——截面有效高度；

fy——钢筋抗拉强度设计值，取fy=310N/m㎡； As——受拉区纵向钢筋截面面积；

d

1.2?208.35?106?0.068 ?s?=

22fcbh012.5?2?100?1215?dM 11

??1?1?2?s?1?1?2?0.068?0.070??b?0.544 As?fcb?ho?12.5?200?0.070?1215/310?686mm2

fy

??As686??0.282%??min?0.15% bho200?1215选4φ16 AS=804（mm2）

4.底部小梁抗裂验算

ftk——C25混凝土强度标准值，为1.75N/mm2 Ec——C25混凝土的弹性模量，为2.80?104N/mm2 Es——钢筋的弹性模量，为2.0?105N/mm2 rm——矩形截面抵抗矩的塑性系数，为1.55

?E?Es/Ec?2.0?105/(2.8?104)?7.143 ??As/(bh0)?804/(200?1215)?0.33%

y0?(0.5?0.425?E?)h?(0.5?0.425?7.143?0.33%)?1250?637.52mm

3I0?(0.0833?0.19?E?)bh3?(0.0833?0.19?7.143?0.33%)?200?1250?3.429?1010mm4rm?(0.7?300/h)?1.55?(0.7?300/1250)?1.55?1.46 荷载效应的长期组合，取?ct?0.70

I03.429?1010?ctftkrmW0??ctftkrm?0.70?1.75?1.46??100.13KN?m

h?y01250?637.52底部小梁不满足抗裂要求。

5. 底部小梁裂缝宽度验算

长期荷载组合时，r0?0.9,??max??0.25mm

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