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/m25)使用要求：槽身横向计算迎水面裂缝宽度允许值［Wsmax ］=0.25mm,[WLmax]=0。

20mm。

槽身纵向计算底板有抗裂要求。

槽身纵向允许挠度［fs ]=l/500,[fL]=l/550.1)采用：水工混凝土结构设计规范（SL/T191—2008）。

2.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。

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=11000，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：2A 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 mX ==111662110.85975/0.013C R m sn =⨯=⨯=流量：3m 6.8757515.1Q s ==⨯⨯=满足设计要求②按校核水深h=2.9m过水面积：2A b 2.5 2.97.25h m =⨯=⨯=湿周：2 2.52 2.98.3X b h m =+=+⨯=水力半径：0.873AR m X ==111662110.87375.2/0.013C R m sn =⨯=⨯=流量：3m 7.2575.216.1Q 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 KN1.052250.713 1.552.213mg k g RC g g S A g γγγ=•=⨯⨯++=⨯⨯++=栏杆横杆每米内：2.50.6KN0.30.1250.713m 2g-=⨯⨯⨯=横杆半边槽身面积: (0.30.4)0.10.80.10.3 1.1520.40.422 2.80.30.080.345220.160.070.840.160.3452S +⨯=⨯+⨯⨯+⨯⨯+⨯+⨯++⨯+++++=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 mγγγ=⨯=⨯⨯=⨯⨯⨯⨯⨯=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：80.088KNP 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）2011.152948m M KS p l KN M==⨯⨯⨯=•2、配筋计算：211.9c Nf mm=,2300y Nf 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：'400500b 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'fb ,'500f h mm=，'05000.13610fh h =>,为独立T 型梁：故'013940464733fl 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 50011.940050036107996.822fc f f h b h h KN m KM ⎛⎫⎛⎫ ⎪-=⨯⨯⨯-=•> ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭故为第一类T 型截面()'fx h ≤，按宽度为400mm的单筋矩形截面计算，6'220338100.05411.94003610s c f KM f b h α⨯===⨯⨯,10.0560.850.468b ξξ=-=<=,'0211.90.05640036103207300c f s yf b h A mm f ξ⨯⨯⨯===，min 032070.3%0.2%3003610s A bh ρρ===>=⨯,满足要求,故可配置6B 18和6B 2023411mm s A=实,③抗裂验算:()()'22'00''221826ff E s f f E sh bh b b A h y mm bh b b h A αα+-+==+-+，()()()3'''302114000 5.21033fff E s b bybb y I A h y mm α--=-+-=⨯300I 277.5h-W mm y ==，查附录表3得截面抵抗矩塑性系数m γ=1.50考虑截面高度的影响对m γ值进行修正，得：3000.7 1.50 1.23000m γ⎛⎫=+⨯= ⎪⎝⎭，在荷载效应标准组合下0.85ct α=，0330294m ct tk f W KN m KN m γα=•>•,故槽身抗裂满足要求.④槽身挠度验算:荷载标准值在槽身纵向跨中产生的弯矩值：294M KN m =•，槽身纵向抗弯刚度：16200.85 1.2410s c B E I N mm ==⨯•1520.658.0610s B B N mm ==⨯•20050.1311.7650048L Ml l f mm f mm B =⨯=<==⎡⎤⎣⎦故槽身纵向挠度验算满足要求. 槽身纵向斜截面受剪承载力计算max 01.15301.51346.70.70.7 1.273003610962.8t KV KN f bh KN =⨯=<=⨯⨯⨯=满足抗剪要求，故不需要由计算配置抗剪腹筋,抗剪腹筋,架立筋，腰筋按构造要求配筋。

槽身横向计算 1、 框架内力计算沿槽身纵向取单位长度脱离体进行计算.侧墙与底板为整体连接，交接处为刚性节点。

横杆与侧墙也是整体连接，但因横杆刚度远比侧墙刚度小，故可假设与侧墙铰接.作用在矩形槽身上的荷载有①槽身结构自重，包括人行道板自重g a ,底板自重g c ，侧墙自重可略去不计；②人行道板上的人群荷载g k ;③槽内侧向水压力及水重γH ，H为最大水深,水位可近似取至横杆中心线处。

P 1为人行道板、横杆、人群荷载传给侧墙顶的集中力的设计值.1g 11 1.050.3(2.50.8)0.111 1.0510.10.82525228.79/b a Q k g p g q KN mγγγ⨯⨯⨯-⨯=⨯+⨯+⨯⨯=⨯⨯⨯⨯+⨯=每米槽身承受的P 1为8。

79KN/m侧墙底部压力值为10 3.7137/w H KN m γ=⨯⨯=q 2为单位长度水重+底板自重g 22g 2.91010.312536.5/b q q KN m=+=⨯⨯+⨯⨯=水H=3700侧墙的F Q图侧墙计算简图2、侧墙的配筋计算底部最大负弯矩截面配筋，迎水面位于水位变化区，环境类别为第三类,取c=30mm ，a=40mm ，则：030040260h h a mm =-=-=,0260w h h mm==，2600.26 4.01000w h b ==<，max 1.155360.95KV KN=⨯=,0max 0.250.2511.91000260773.5c f bh KN KV =⨯⨯⨯=>,故截面尺寸满足抗剪要求。

计算受弯钢筋：62201.1524.36100.03511.91000260s c KM f bh α⨯⨯==⨯⨯,10.036ξ=-= 2011.910000.036260371.28300c s y f b h A mm f ξ⨯⨯⨯===,选取4B 12（452mms A =实）,B 12＠2002(565mm )sA = s A 实>2min 00.15%1000260390bh mm ρ=⨯⨯=a) 跨中最大正弯矩截面配筋背水面按二类环境，c=25mm ，a=35mm,h 0=h —a=300-35=265mm,6220 1.1511.8100.01611.91000265s c KM f bh α⨯⨯===⨯⨯,10.0160.850.468b ξζ=-=<=，220min 011.910000.016265168.2397.5300c s y f b h A mm bh mm f ξρ⨯⨯⨯===<=取2min 0397.5s A bh mm ρ==，选取B 12@2802(404mm )s A =实，受力筋总面积为856mm 2/m ，分布筋面积应大于2215%856/128.4/mm m mm m ⨯=侧墙底部迎水面限裂验算：有效配筋率：0.72s ste te A A A ab ρ===，20126.7/0.87ksk sM N mm h A σ==maxmax 300.070.210.25sk s te d c mm mm E σωαωρ⎛⎫=++=<=⎡⎤ ⎪⎣⎦⎝⎭，满足限裂要求。

3、底板计算计算简图按端部截面配筋，背水面a ’=35mm,c=25mm 迎水面a=40mm ，c=30mm0260h h a mm=-=,'265h a mm-=，M=24。