渡槽设计部分计算书

渡槽设计任务书

1.设计课题

某灌区输水渠道上装配整体式钢筋混凝土矩形带横杆渡槽

2.设计资料

根据初步设计成果，提出设计资料及有关数据如下：

1)该输水渡槽跨越142m长的低洼地带见下图，需修建通过

15m3/s设计流量及16m3/s校核流量，渡槽无通航要求。经

水力计算结果，槽身最大设计水深H=2.75m，校核水深为

2.90m。支承结构采用刚架，槽身及刚架均采用整体吊装的

预制装配结构。设计一节槽身及一个最大高度的刚架。

2)建筑物等级4级。

3)建筑材料：

混凝土强度等级槽身及刚架采用C25级；

钢筋槽身及刚架受力筋为HRB335；分布筋、箍筋、基础钢筋HPB235。

4)荷载

钢筋混凝土重力密度 25KN/m3;

人行道人群荷载 2.5KN/m2

栏杆重 1.5KN/m2

5)使用要求：

槽身横向计算迎水面裂缝宽度允许值[W smax]=0.25mm,[W Lmax]=0.20mm。

槽身纵向计算底板有抗裂要求。槽身纵向允许挠度

[f s]=l0/500,[f L]=l0/550。

6)采用：水工混凝土结构设计规范（SL/T191-2008）。

3.设计要求

在规定时间内，独立完成下列成果：

1)设计计算书一份。包括：设计题目、设计资料，结构布置

及尺寸简图；槽身过水能力计算、槽身、刚架的结构计算

（附必要的计算草图）。

2)设计说明书一份。包括对计算书中没有表达完全部分的说

明。

3)施工详图，一号图纸一张。包括：槽身、刚架配筋图、钢

筋表及必要说明。

图纸要求布局合理，线条粗细清晰，尺寸、符号标注齐全，符合制图标准要求。

4.附图

渡槽计算书

一、 水力计算，拟定渡槽尺寸

初步选取每节槽身长度14.2m ，槽身底坡i=1

1000，取该渡槽槽

壁糟率n=0.013，设底宽b=2.5m ，①按设计水深h=2.75m

过水面积：2

A b 2.5 2.75 6.875h m =⨯=⨯=

湿周：2 2.52 2.758X b h m =+=+⨯=

水力半径：0.859A R m

X ==

11

166

2110.85975/0.013C R m s

n =⨯=⨯=

流量：

3m 6.8757515.1

Q s ==⨯⨯

=满足

设计要求

②按校核水深h=2.9m

过水面积：2

A b 2.5 2.97.25h m =⨯=⨯=

湿周：2 2.52 2.98.3X b h m =+=+⨯=

水力半径：

0.873A

R m X =

=

11

166

2110.87375.2/0.013C R m s

n =⨯=⨯=

流量：3m 7.2575.216.1

Q s ==⨯⨯=满足校

核要求

二、槽身计算

纵向受拉钢筋配筋计算（满槽水+人群荷载）

1、内力计算：

（1）、半边槽身(见下图)每米长度的自重值

()()1g KN

1.052250.713 1.55

2.213m g k g RC g g S A g γγγ=∙=⨯⨯++=⨯⨯++=栏杆横杆

每米内：

2.50.6

KN 0.30.1250.713m 2

g

-=⨯⨯⨯=横杆

半边槽身面积：

(0.30.4)0.1

0.80.10.3 1.1520.40.422 2.80.30.080.3452

2

0.160.070.840.160.3452

S +⨯=⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯+⨯++⨯+++++=

满槽水时半边槽身每米长度承受水重设计值（忽略托乘长度）

222 1.100.5 2.5 2.911039.875Q k Q w KN

q q V m

γγγ=⨯=⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=水

半边槽身每米长度承受人群荷载设计值：

2 1.20 2.5113k Q k KN

q q m γ=⨯=⨯⨯⨯=

总的均布荷载：80.088KN

P m =

槽身跨度取7m

(2)、槽身纵向受力时，按简支梁处理

计算跨度：

0 5.6,7,1.05 5.88, 6.35.88n n n l m l m l m l a m l m

===+==

（3）跨中截面弯矩设计值（四级建筑物 k=1.15）

2

011.152948m M KS p l KN M

==⨯⨯⨯=∙

2、配筋计算：

2

11.9c N

f mm

=，

2300y N

f mm =

①承载力计算中，由于侧墙受拉区混凝土会开裂，不考虑混凝土承受

拉力，故把侧墙看做T 型梁：

'400500

b 300,4502f h mm +==

=

H 选为校核水深，按短暂情况的基本组合考虑，估计钢筋需排成两排取

a=90mm,

0370*******h h a mm =-=-=,确定'

f b ，

'500f h mm

=，

'05000.13610f

h h =>，为独立T 型梁：故

'013940

464733

f

l b mm

===，

''12300125006300f f b b h mm

=+=+⨯=

上述两值均大于翼缘实有宽度，取'400f b mm

=

②鉴别T 形梁所属类型

1.15294338KM KN m

=⨯=∙，

'''0h 50011.940050036107996.822f

c f f h b h h KN m KM ⎛

⎫⎛

⎫ ⎪-=⨯⨯⨯-=∙> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭

故为第一类T 型截面

(

)'f

x h ≤，按宽度为400mm 的单筋矩形截面