渡槽箱形梁結(jié)構(gòu)計(jì)算書

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1、一、槽身縱向內(nèi)力計(jì)算及配筋計(jì)算根據(jù)支承形式，跨寬比及跨高比的大小以及槽身橫斷面形式等的不同，槽身應(yīng)力狀態(tài)與計(jì)算方法也不同，對(duì)于梁式渡槽的槽身，跨寬比、跨高比一般都比較大，故可以按梁理論計(jì)算。槽身縱向按正常過(guò)水高程計(jì)算（本渡槽設(shè)計(jì)水位高程取60cm）。圖1—1槽身橫斷面型式（單位：mm）1、荷載計(jì)算根據(jù)設(shè)計(jì)擬定，渡槽的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為5級(jí)，使用年限50年所以渡槽的安全級(jí)別Ⅲ級(jí)，則安全系數(shù)為γ0=0.9（DL-T5057-2009規(guī)范），C30混凝土重度為γ=25kN/m3（根據(jù)水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范DL-T5057-2009：6.1.7條），正常運(yùn)行期為持久狀況，其設(shè)計(jì)狀況系數(shù)為ψ=1.

2、0，荷載分項(xiàng)系數(shù)為：永久荷載分項(xiàng)系數(shù)γG=1.05，可變荷載分項(xiàng)系數(shù)γQ=1.20（《水工建筑物荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》（DL5057-1997規(guī)范）），結(jié)構(gòu)系數(shù)為γd=1.2（DL-T5057-2009規(guī)范）?？v向計(jì)算中的荷載一般按勻布荷載考慮，包括槽身重力（欄桿等小量集中荷載也換算為勻布的）、槽中水體的重力及人群荷載。其中槽身自重、水重為永久荷載，而人群荷載為可變荷載。（1）槽身自重：標(biāo)準(zhǔn)值：G1k=γ0ψγ（V1+2V2+V3)=0.9×1×25×(0.15×2.3+0.7×0.25×2+1.4×0.2)=21.94（kN/m）設(shè)計(jì)值：G1=γG×g1k=1.05×21.94=23.

3、04（kN/m）（a）面板自重設(shè)計(jì)值：g1=γGγ0ψγV1=1.05×0.9×1×25×(0.15×2.3)=8.15（kN/m）（b）腹板自重設(shè)計(jì)值：g2=γGγ0ψγ2V2=1.05×0.9×1×25×(0.25×0.7)×2=8.27（kN/m）（c）底板自重設(shè)計(jì)值：g3=γGγ0ψγV3=1.05×0.9×1×25×(1.4×0.2)=6.62（kN/m）（2）水重：標(biāo)準(zhǔn)值：G2k=γ0ψγV4=0.9×9.81×1×（0.6×0.9）=4.77（kN/m）設(shè)計(jì)值：G2=γG×g2k=1.05×4.77=5.01（kN/m）（3）欄桿荷載：本設(shè)計(jì)采用大理石欄桿，大理石的

4、容重γ1=28kN/m3，緣石采用C30混凝土預(yù)制，C25混凝土重度為γ=25kN/m3。標(biāo)準(zhǔn)值：G3k=γ0ψγ1V5+γ0ψγV6=0.9×1×28×2×｛(0.5×0.16×0.16×5÷10)+0.8×0.16｝+0.9×1×25×2×(0.16×0.3)=8.92（kN/m）設(shè)計(jì)值：G3=γG×g2k=1.05×8.92=9.37（kN/m）根據(jù)《城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ77-98)規(guī)范要求：橋上人行道欄桿時(shí)，作用在欄桿扶手上的活載，豎向荷載采用1.2kN/m；水平向外荷載采用1.0kN/m。兩者分別考慮，不得同時(shí)作用。標(biāo)準(zhǔn)值：Q欄桿豎向=1.2（kN/m）設(shè)計(jì)值

5、：Q1=1.2×1.2=1.44（kN/m）（4）人群荷載：根據(jù)《城市橋梁設(shè)計(jì)荷載標(biāo)準(zhǔn)》(CJJ77-98)規(guī)范要求：梁、桁、拱及其他大跨結(jié)構(gòu)的人群荷載w，可按下列公式計(jì)算，且ω值在任何情況下不得小于2．4kPa。??當(dāng)跨徑或加載長(zhǎng)度l＜20m時(shí)：式中：ω—單位面積上的人群荷載（kPa）；l—加載長(zhǎng)度（m），本設(shè)計(jì)中跨徑為10m；—單邊人行道寬度(m)；在專用非機(jī)動(dòng)車橋上時(shí)宜取1/2橋?qū)?，?dāng)1/2橋?qū)挻笥?m時(shí)應(yīng)按4m計(jì)，本設(shè)計(jì)寬度為2.3m。標(biāo)準(zhǔn)值：Q1k=4.24×1.0=4.24（kN/m）設(shè)計(jì)值：Q3=1.2×4.24=5.09（kN/m）2、內(nèi)力計(jì)算可按梁理論計(jì)算，沿渡

6、槽水流方向按簡(jiǎn)支或雙懸臂梁計(jì)算應(yīng)力及內(nèi)力：圖1—2槽身縱向計(jì)算簡(jiǎn)圖及荷載圖（單位：mm）計(jì)算長(zhǎng)度l=ln+a=8.8+0.6=9.4（m）l=1.05ln=1.05×8.8=9.24(m)所以計(jì)算長(zhǎng)度取為9.24m跨中彎矩設(shè)計(jì)值為M=×（q1+q2+G2+G3+Q1+Q3）l2圖1—3剪力圖及彎矩圖=×43.95×9.242=469.04（kN.m）跨端剪力設(shè)計(jì)值V=（q1+q2+G2+G3+Q1+Q3）l=×43.95×9.24=203.05（kN）3、正截面的配筋計(jì)算將渡槽簡(jiǎn)化為h=1.05m、b=1.4m的I形梁進(jìn)行配筋,采用C25混凝土及HRB400鋼筋。該底板處于露天且

7、長(zhǎng)期處于水環(huán)境（二類環(huán)境條件），根據(jù)《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范28DL-T5057-2009》規(guī)范要求，鋼筋混凝土保護(hù)層厚度為c=35mm，估計(jì)受拉鋼筋要排成兩層，所以c=70mm,,估計(jì)鋼筋直徑d=20mm，考慮雙筋，a=c+1/2d=45mm，h0=1050-80=970mm，rd=1.2。（2—1）（2—2）式中M——彎矩設(shè)計(jì)值，按承載能力極限狀態(tài)荷載效應(yīng)組合計(jì)算，并考慮結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0及設(shè)計(jì)狀況系數(shù)ψ在內(nèi)；Mu——截面極限彎矩值；γ————γ=γd×γ0×ψ,γ=1.2×