渡槽槽身纵向结构设计讲义(51PPT)_第1页
渡槽槽身纵向结构设计讲义(51PPT)_第2页
渡槽槽身纵向结构设计讲义(51PPT)_第3页
渡槽槽身纵向结构设计讲义(51PPT)_第4页
渡槽槽身纵向结构设计讲义(51PPT)_第5页
已阅读5页,还剩46页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

任务务1:槽槽身身横横向向结结构构计计算算任务务2:槽槽身身纵纵向向结结构构计计算算项目目四四:渡渡槽槽槽槽身身结结构构设设计计一、、设设计计资资料料1.基基本本资资料料某灌灌溉溉渠渠道道上上有有一一钢钢筋筋混混凝凝土土排排架架式式渡渡槽槽,,属属4级级建筑筑物物。。渡渡槽槽排排架架为为单单层层门门形形刚刚架架,,立立柱柱高高度度为为5m,,立立柱柱基基础础采采用用条条形形基基础础;;渡渡槽槽槽槽深深为为等等跨跨简简支支矩矩形形槽槽,,跨跨长长L=12m,槽槽内内净净尺尺寸寸Bn×Hn=3.0m××2.5m,设设计计水水深深H1=2.0m,最最大大水水深深H2=2.5m;槽槽顶顶外外侧侧设设1m宽宽人人行行桥桥,,人人行行道道外外侧侧设设1.2m高高栏栏杆杆。。为为减减小小应应力力集集中中,,在在槽槽身身内内转转角角处处及及排排架架立立柱柱与与横横梁梁连连接接处处加加设设补补角角((设设计计时时忽忽略略其其影影响响))结结构构布布置置图图如如图图1所所示示。。2.荷载载(1)荷载标准准值:钢筋混混凝土重重度γ砼=25kN/m3;水的重重度γ水=10kN/m3栏杆自重重g1k=0.5kN/m2(折算均均布荷载载);人群荷载载q1k=2kN/m2;风荷载载q2k=0.25kN/m2,施工荷荷载q3k=4.0kN/m2。(2)荷载分项项系数:永久荷载载:结构自自重荷载载分项系系数γG=1.05;可变荷载载:除满槽槽时水重重及水压压力荷载载分项系系数取γQ=1.10外,其他他可变荷荷载分项项系数均均取γQ=1.20。3.材料料选用C20混凝凝土,ⅠⅠ级和ⅡⅡ级钢筋筋。4.使用用要求(1)槽槽身横向向临水面面和纵向向进行抗抗裂验算算(2)槽槽身纵向向挠度允允许值::[f]=l0/5005.设计计内容(1)对对渡槽槽槽身进行行横向和和纵向计计算,按按照强度度、裂缝缝、挠度度以及构构造要求求配筋。。(2)绘绘制槽身身及排架架配筋图图,并编编制钢筋筋表6.设计计成果(1)设设计计算算书一份份,包括括设计所所依据的的基本资资料、计计算图图表、、计算过过程和结结果。要求内容容完整、、数据准准确、书书写整洁洁。(2)槽槽身及排排架配筋筋图,包包括结构构轮廓尺尺寸、配配筋图、、钢筋表表,要求求布局适适当、图图面整洁洁、字体体规范。。设计计步步骤骤槽身横向向计算人行桥设设计侧墙设设计计底板板设计计槽身纵向向设计尺寸拟定定计算简图图荷载计算算内力计算算配筋计算算尺寸拟定定计算简图图荷载计算算正截面承承载力计计算抗裂验算算尺寸拟定定计算简图图内力计算算配筋计算算计算简图图荷载计算算内力计算算正截面受受弯承载载力计算算斜截面受受剪承载载力计算算抗裂、变变形验算算绘制MR图抗裂验算算任务1:槽身横横向结构构计算(1)人人行桥设设计按受弯构构件计算算1)尺寸寸拟定取h外=80mm,h内=100mm。2)计算算简图3)荷载载计算板自重及及栏杆重重:标准值g3k=γ砼b+g1kb=25××1×0.09+0.5××1=2.75kN/m设计值g3=γGg3k=1.05×2.75=2.89kN/m人群荷载载:标准值q3k=q1kb=2×1=2kN/m设计值q3=γQq3k=1.2×2=2.4kN/m4)内力力计算取l0=1.1l=1.1×0.8=0.88mM=γ0ψ[(g3+q3)l02/2]=0.9×1.0×[(2.89++2.4)×0.882/2]=1.84kN·m5)配筋筋计算((按单筋设设计)C20混混凝土,,fc=10N/mm2,Ⅰ级钢钢筋,fy=210N/mm2,取as=30mm,h0=h-as=100-30=70mm>ρminbh0=0.0015×1000××70=105mm2选配Φ12300(实配钢钢筋面积积As=377mm2)(2)侧侧墙设计计按受弯构构件计算算1)尺寸寸拟定取侧墙顶顶部厚度度为h上=200mm(按规范范要求不小于80mm和l/30=2950/30=98mm);侧墙底部部厚度为为h下=300mm(要求不小于150mm);纵向向取单位位宽度b=1000mm。2)计算算简图::按固接于于底板上上的悬臂臂板计算算见图4。当侧墙较较高时,,弯矩M变化较大大,为了了节约材材料,取取墙底1-1断面及其其上x=1m处2-2截面来进进行计算算。图示返回3)荷载载计算(因风荷荷载所引引起的内内力较侧侧向水压压力、人人群荷载载等引起起的内力力小得多多,故这这里忽略略风荷载的影响))侧向水压压力:持久状况况(正常常水深)标准值q4k=γ水bH1=10××1×2=20kN/m设计值q4=γQq4k=1.2×20=24kN/m短暂状况况(满槽槽水深)标准值q5k=γ水bH2=10××1×2.5=25kN/m设计值q5=γQq5k=1.1×25=27.5kN/m人行桥传传来弯矩矩M桥=1.84kN·m1-1断断面:4)正截截面承载载力计算算=27.34+1.96=29.30kN·m2-2断断面:=5.91+1.96=7.87kN··m1-1截截面配筋筋计算取as=30mm,h0=h-as=300-30=270mm<0.85ξb=0.468mm2>ρminbh0=0.0015×1000×270=405mm2选配钢筋筋12150(实配钢钢筋面积积As=754mm2)(内侧侧受拉))。2-2截截面配筋筋计算因侧墙顶顶部厚度度为200mm,侧墙墙底部厚厚度为300mm,侧侧墙高度度为2.5m,,2–2截面距距底部距距离为1m,可可以得出出2–2截面处处的侧墙墙厚度为为260mm。。取as=30mm,h0=h-as=300-30=270mm<ρminbh0=0.0015×1000×230=345mm2选配钢筋筋实配钢钢筋选选配Φ12300(实配钢钢筋面积积As=377mm2)<0.85ξb=0.468截面厚度h(mm)弯矩M(kN·m)计算钢筋面积(mm2)实配钢筋面积(mm2)1–130029.3463Ø12150(As=754)2–22607.87143Ø12300(As=377)计算结果果见表5–1。表5–1侧墙横向向配筋计计算5)抗裂裂验算侧墙内侧侧受拉且且处于临临水面,,应进行行抗裂验验算。按荷载标标准值计计算的弯弯矩值::=26.04+1.84=27.88kN·m查表得::混凝土土拉应力力限制系系数αct=0.85,HRB335级级钢筋的的弹性模模量Es=2.0×105N/mm2,C30混凝土土的弹性性模量Ec=3.00×104N/mm2。受拉钢筋筋的配筋筋率:ρ=As/(bh0)=754/(1000××270)=0.0028钢筋与混混凝土的的弹性模模量之比比:αE=Es/Ec=2.0×105/(3.00××104)=6.67y0=(0.5+0.425αEρ)h=(0.5+0.425×6.67×0.0028)×300=152.4mmI0=(0.0833+0.19αEρ)bh3=(0.0833+0.19×6.67××0.0028)×1000×30032.34×109mm4W0=I0/(h–y0)=2.34××109/(300–152.4)=1.59×107mm3Mk=27.88kN··m<γmαctftkW0=1.55×0.85×2.01××1.59×107=42.1kN·m满足抗裂裂要求。。(3)底底板设计计底板为一一偏心受拉拉构件,应按下下列两种种情况进进行配筋筋计算::①两端最最大负弯弯矩(发生在在最大水水深且人人行桥上上有人群群荷载时时)及相相应的拉拉力N;②跨中最最大正弯弯矩(发生在在水深为为槽宽的一一半,即H3=B/2=3.3/2=1.65m,且人行行桥上无无人群荷荷载时))及相应应的拉力力N。1)尺寸寸拟定底板厚度度应为侧侧墙厚度度的(2/3-1)倍倍,取底底板厚度度h=300mm,宽度取取单位宽宽度b=1000mm。2)计算算简图计算简图图见图5所示,,图中,,B=3+0.3=3.3m底板计算算简图3)内力力计算和和配筋计计算支座截面面:支座截面面配筋计计算:取a=a′=30mm,h0=h–a=300–30=270mme0=MA/NA=34.22/32.81=1.04m>h/2–a=0.3/2––0.03=0.12m属于大偏偏心受拉拉构件e=e0–h/2+a=1040–300/2+30=920mm设x=0.85ξbh0,对HRB335级钢筋,,αsmax=0.358,则配筋计算算:取as=30mm,h0=h-as=300-30=270mm取As′=ρminbh0=0.0015×1000××270=405mm2,实配钢钢筋14300(实际钢钢筋面积积As′=513mm2),则x=ξh0=0.0011×270=0.3mm<<2a′=60mme′=h/2–a+e0=300/2––30+1040=1160mm>0.0015××1000×270=405mm2选配钢筋筋12/14150(实际钢钢筋面积积As=890mm2)(上表表面受拉拉)。跨中截面面内力计计算:底板自重重标标准准值g4k=γ砼bh=25××1×0.3=7.5kN/m计算值g4=g4k=7.5kN/m侧向水压压力标标准值q4k=γ水bH3=10××1×1.65=16.5kN/m计算值q4=1.15q4k=1.15××16.5=18.98kN/m槽内水重标标准值q5k=γ水bH3=10×1××1.65=16.5kN/m计算值q5=1.15q5k=1.15××16.5=18.98kN/m跨中内力计算算值为:Nc=q4H3/2=18.98×1.65/2=15.66kN=36.05–8.61–1.06=26.83kN·m跨中截面配筋筋计算:e0=Mc/Nc=26.83/15.66=1.71m>h/2–a=0.3/2–0.03=0.12m属于大偏心受受拉构件e=e0–h/2+a=1710–300/2+30=1590mm取As′=ρminbh0=0.0015×1000×270=405mm2,实配钢筋14300(实际钢筋面面积As′=513mm2)。即:x<2a′=60mme′=h/2–a+e0=300/2–30+1710=1830mm>0.0015×1000×270=405mm2选配钢筋12/14150(实际钢筋面面积As=890mm2)(下面受拉拉)。结果见见表5–2。截面位置计算钢筋面积(mm2)

实配钢筋面积(mm2)受拉钢筋受压钢筋受拉钢筋受压钢筋支

座661(上表面)<0Ø12/14150(890)14300(513)跨

中498(下表面)<0Ø12/14150(890)14300(513)表5–2底底板支座与跨跨中计算钢筋筋面积与实际际配筋面积4)抗裂验算算底板上部支托托边临水面受受拉,应进行行裂缝宽度验验算。①底板支座截截面取底板支座补补角边缘截面面(x=0.15+0.2=0.35m))作为计算截截面,并按满满槽水深加人人群荷载的组组合按下式进进行抗裂验算算。混凝土拉应力力限制系数αct=0.85。A0=Ac+αEAs+αEAs′=1000×300+6.67×890+6.67××513=3.09×105I0=Ic+Ac(y0–yc′)+αEAs(h0–y0)2+αEAs′(y0–a′)=1000××3003/12+1000×300(151.2-150)2+6.67××890(270-151.2)2+6.67××513×(151.2-30)2=2.25××109+0.43××106+0.08××109+0.05××109=2.38××109mm4W0=I0/(h-y0)=2.38×109/(300-151.2)=1.6×107mm3底板与侧墙补补角边缘到侧侧墙中心的距距离x=0.35m。此截面的轴轴向力及弯矩矩为:=26.04+1.84+4.69–16.78=15.79kN··me0=Mk/Nk=15.79/31.25=0.505m=505mm>h/2–a=300/2–30=120mm属于大偏心受受拉构件底板支座临水水面满足抗裂裂要求。②底板跨中截面面:跨中的轴向力力和弯矩为::Nck=q4kH3/2=16.5×1.65/2=13.61kN=32.67-7.49-1.06=24.12kN·me0=Mk/Nk=24.12/13.61=1.77m=1770mm>h/2–a=300/2–30=120mm属于大偏心受受拉构件满足抗裂要求求。如果不满满足抗裂要求求,则需要进进行裂缝宽度度验算。任务2:槽身身纵向结构计计算侧墙作为简支梁,设计时忽略略人行桥板截面面的影响而按单单筋矩形截面面计算。(1)计算简简图梁按侧墙平均厚度计算,即b=(h1+h2)/2=((0.2++0.3)/2=0.25m计算跨度l0=1.05ln=1.05××10.8=11.3m(ln=lc-a=12-1.2=10.8m)(2)荷载(每个侧墙承承受总荷载的的一半)人行道板及栏栏杆自重标准值人行道板及栏栏杆自重计算算值g5=g5k=2.3kN/m侧墙自重标准准值g6k=γ砼bH2=25×0.25×2.5=15.6kN/m侧墙自重计算算值g6=g6k=15.6kN/m底板自重标准准值g7k=γ砼Bh3/2=25××3.6×0.3/2=13.5kN/m底板自重计算算值g7=g7k=13.5kN/m可变荷载:人群荷载标准准值q1k=2.0kN/m人群荷载计算算值q1=2.3kN/m槽内水重标准准值q6k=γ水BnH1/2=10××3×2/2=30kN/m((正常常水深)q7k=γ水BnH2/2=10××3×2.5/2=37.5kN/m(满满槽水深)槽内水重计算算值q6=1.15q6k=1.15××30=34.5kN/m((正常水深深)q7=1.05q7k=1.05××37.5=39.4kN/m((满槽水水深)3.内力计算算跨中弯矩计算算值支座边缘剪力力计算值:(4)正截面面承载力计算算取as=100mm,h0=h-as=2950--100=2850mm选配钢筋620(实际际钢筋面积为为1884mm2)<0.85ξb=0.468(5)斜截面面受剪承载力力计算KV=1.25××394.8=493.5kN>0.7ftbh0=0.7×1.1×200×2850=438.9kN<0.2fcbh0=0.2×9.6×200×2850=1094kN需进行斜截面面承载力计算算。选配单肢肢箍筋Φ8200,查表表得Asv=50.3mm2,则=438.9+188.2=627.1kN>>KV=1.25××394.8=493.5kN按计算不需要要设置弯起钢钢筋,为安全全起见按构造造每端弯起220的纵纵筋。钢筋的弹性模模量Es=2.0×105N/mm2,混凝土的弹性性模量Ec=3.00××104N/mm2,按倒T形截面面进行验算,,如图5–7所示。(6)抗裂验验算W0=I0/(h–y0)=1.8××1012/(2950–2073.8)=2.05×109mm3根

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论