三里庄沟排水渡槽渡槽毕业设计 - 图文(4)

第四章 槽身设计 4.1、槽身断面尺寸拟定

根据前面计算结果，槽内净宽B＝2.0m，高H＝1.46m（拉杆0.1m），其他尺寸按下面计算确定。 该渡槽无通航要求，槽顶设拉杆，间距2m，侧墙厚度t按经验数据t/h=1/12～1/16确定。H为侧墙高1.46m，t＝（1/12～1/16），H＝0.12～0.09m。取t＝15cm。渡槽要满足行人要求，故在拉杆上设臵人行板，板宽取85cm，厚10cm，底板厚15cm，砌体断面尺寸如图4－1所示。

图4－1 槽身断面图：（单位：cm）

4.2、荷载及荷载组合

4.2.1永久荷载设计值

永久荷载分项系数rG×永久荷载标准值Gk（其中rG＝1.05）

4.2.2、可变荷载设计值

可变荷载分项系数rQ×可变荷载标准值Qk（其中rQ＝1.2）

按沿水流方向与垂直水流方向取单位长度来计算。计算结果见表4－1。

槽身是一种空间薄壁结构，受力较复杂，在实际工程中，近似的分为纵向及横向两部分进行平面结构计算。

表4－1 槽身荷载计算：（单位：G－KN；g－KN/m）

荷载种类 1、侧墙重

附表4－1 槽身荷载计算

沿水流方向 垂直水流方向 2、拉杆重 沿水流方向 垂直水流方向 标准值 计算式 大小 设计值 计算式 大小 G1k＝25×0.15×1.71 6.413 G1＝1.05×6.413 6.734 Q 11k＝6.413 Q12k＝6.413/0.15 G2k＝25×（0.12×2＋0.12） Q21k＝0.75×(5/8) Q22k＝0.47/2 Q1k＝1.05×6.413 Q12＝1.05×42.75 42.75 G2＝1.05×0.75 0.75 Q21＝0.47×0.47 1.05 Q22＝1.05×0.24 0.24 6.413 6.734 44.89 0.79 0.49 0.25 16

3、人行板重 沿水流方向 垂直水流方向 4、底板重 沿水流方向 垂直水流方向 5、设计水重 沿水流方向 垂直水流方向 6、校核水重 沿水流方向 垂直水流方向 7、人群重 沿水流方向 垂直水流方向 8、栏杆重 沿水流方向 垂直水流方向 G3k＝25×0.85×0.1 Q31k＝2.13 Q32k＝2.13/0.85 2.13 2.13 2.51 G4k＝25×（2×0.15＋0.152＋0.38.81 ×0.1） Q41k＝8.81 Q42k＝8.81/2 G5k＝9.8×（1.15×2- 0.15） Q51k＝22.32 Q52k＝22.32/2 G6k＝9.8×（1.36×2－0.15） Q61k＝26.44 Q62k＝26.44/2 G7k＝2.0×0.81 Q71〃k＝1.62 Q72k＝1.62/0.85 G8k＝1.8 Q81k＝1.8 Q82k＝1.8/0.85 22G3＝1.05×2.13 Q31＝1.05×2.13 Q32＝1.05×2.51 G4＝1.05×8.81 Q41＝1.05×8.81 Q42＝1.05×4.405 G5＝1.05×22.32 Q51＝1.05×22.32 Q52＝1.05×22.32 Q6＝1.05×26.44 Q61＝1.05×26.44 Q62＝1.05×13.22 G7＝1.2×1.62 Q71＝1.2×1.62 Q72＝1.2×1.91 G8＝1.05×1.8 Q81＝1.05×1.8 Q82＝1.05×2.12 2.24 2.24 2.64 9.25 9.25 4.621 23.435 23.435 23.435 27.76 27.76 13.88 1.94 1.94 2.29 1.89 1.89 2.22 8.81 4.405 22.32 22.32 11.16 26.44 26.44 13.22 1.62 1.62 1.91 1.8 1.8 2.12 4.3、横向结构计算

4.3.1、受力情况分析：

由于槽身在栏杆之间的断面核设臵栏杆处的断面变位相差甚微，故仍可沿槽身纵向取1.0m常的脱离体，按平面问题进行横向计算。

作用在脱离体上的荷载两侧的剪力差（△Q＝Q2－Q1）继续平衡，侧墙与底板交结处可视为铰接，沿中心线切口处可视为上下移动的双链杆支座，计算简图如4－2所示。

由于侧墙与底板等厚，接B/H＝（2.0+0.3）/1.46=1.58，在1.25～1.67之间，槽内水位取至拉杆中心作为控制条件，槽顶荷载产生集中力P0和力矩M0。

17

按设计荷载计算分别为：

P0＝1/2×（Q21+Q31+Q71＋Q81）＝1/2×（0.49+2.24+1.94+1.89）＝3.28（KN） M0＝1/2×3.28×（2.0/2+0.15/2）=1.73(KN.m)

图4－2槽身横向计算简图

4.3.2、拉杆轴向力计算：

简化后结构为一次超静定结构，因力法计算拉杆拉为X1，亦可按下式直接计算，按标准荷载计算分别为：

X1?0.2Qk1HIab20.25Qk2L3Iad?0.5Qk1HLIad? （4－1） H3LIad?2HIadB 式中

H－拉杆中心线至底板距离，H＝1.51m； Qk1－侧墙底部静水压强，KPa；

L－两侧Xk1－单位槽长拉杆轴向拉力，KN；墙中心线间距之半，L＝（2.0+0.15）/2=1.075(m)；

Qk2－底板上均匀荷载强度，KN/m。 按设计荷载计算为：

18

X1?0.2Q1HLab?0.5Q1HLIad20.25Q2L3Iad? （4－2） H3LIad?2HIad Q1＝rq〃r〃H＝1.1×9.8×1.51＝16.278（KN/m）

Q2＝rg（rct＋rqH）＝1.05×25×0.15＋14.798×1.1＝20.215（KN/m）

0.2?16.278?1.512?0.5?16.278?1.51?(X1?3＝2.638（KN/m）

X1s＝X1〃S＝2.638×2＝5.277（KN）

2.15)?20.25?20.215?(1.512.153)2

2?0.15?2?1.5124.3.3、侧墙内力计算：

4.3.3.1、侧墙弯距。由拉杆中心线到侧墙计算截面的距离为y的弯距。 按设计荷载计算为：

My＝X1〃y＋1.73－1/6rG〃ry＝2.638y＋1.73－1/6×1.05×9.8y

表4－3 设计荷载弯距计算表

My M侧y 0 1.73 0.5 2.835 1.0 2.653 0.716 2.989 1.51 －0.191 3

3

（4－4）

4.3.3.2、侧墙轴力Ny。轴力Ny只近似考虑侧墙截面承受剪力△Q。 当按设计荷载计算时： Nky＝

?Q(3Hy2?2y3)?rGrCty?P0 （4－7） 32H 式中 △Q－作用爱槽身截面上的计算简历，其值等于1.0m槽身长的总荷载，即纵向计算中的均布荷载。

△Q＝Q11＋Q21+ Q31＋Q41＋Q61＋Q71＋Q8 （4－8） ＝6.734＋0.49+2.24+9.25+27.76+1.94+1.89＝50.304（KN） 当y＝0，N1＝－P0＝－3.28（KN）（压） 当y＝1.51时，N2＝

50.304?(3?1.51?1.512)?1.05?25?0.15?1.51?3.28 32?1.5119

＝15.93（KN）（拉） 令Ny＝

‘

?Qk2?(6Hy?6y)?rGrct?0 32H2

－43.83y＋66.19y－3.94＝0 y1＝1.45 y2＝0.062

当y＝1.45时，N3＝16.04（KN）（拉） 当y＝0.062时，N4＝－3.4（KN）（压）

表4－4 轴力计算表 单位：KN

Y Ny 0 －3.28 0.062 －3.4 1.45 16.04 1.51 15.93 4.3.4、底板内力计算：

4.3.4.1、底板弯距。离侧墙中心线X处的底板弯距计算，为底板荷载计算。 设计荷载计算为：

rGrh3XMx?X1h?M0??rG(rh?rC?)(L?)X

62 ＝－9.783X——18.989X－0.191 令X＝0，M底1＝－0.191（KN〃m） 令X＝L＝1.075，M底2＝8.969（KN〃m） 令X＝0.5，M底3＝6.869（KN〃m） 令X＝1，M底4＝9.06（KN〃m）

表4－5 底板弯距计算表

X Mx 0 －0.191 0.5 6.869 1 9.06 1.075 8.969 2

4.3.4.2、底板轴力。底板轴力等于侧墙底端的剪力，为底板轴力计算。s 设计荷载计算为：

NA＝NB＝1/2 rG〃rh2－X1＝1/2×1.1×9.8×1.512－2.038＝9.652（KN〃m） 侧墙、底板弯距轴力图见附图一。

4.3.5、横向配筋计算：

4.3.5.1、底板配筋。按底板中部弯距配筋：

采用C20混凝土，fc＝N/mm2，Ⅰ级钢筋，fy=fy’=210N/mm2，M＝8.969（KN〃m）。N＝9.652（KN〃m）。

20

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库三里庄沟排水渡槽渡槽毕业设计 - 图文(4)在线全文阅读。