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U形渡槽结构计算书abc
U形渡槽结构计算书
项目名称_____________日 期_____________
设 计 者_____________校 对 者_____________
一、示意图:
二、基本设计资料
1.依据规范及参考书目:
《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)
《水工混凝土结构设计规范》(SL 191-2008),以下简称《规范》
《水工钢筋混凝土结构学》(中国水利水电出版社)
《渡槽》(中国水利水电出版社出版)
《建筑结构静力计算手册》(第二版)
2.结构尺寸:
支承形式:悬挑
中间跨长度L = 15.00 m 槽壁厚度t = 0.15 m
左侧悬挑长L左 = 7.50 m
右侧悬挑长L右 = 7.50 m
槽壳内径Ro = 0.40 m 直段高度f = 0.30 m
外挑长度a = 0.20 m 外挑直高b = 0.15 m 外挑斜高c = 0.10 m
拉杆净间距:2
拉杆高度h1 = 0.100 m 拉杆宽度b1 = 0.100 m
端肋尺寸:
端肋厚度td = 1.00 m 端肋直高f1 = 0.400 m 端肋斜高f2 = 0.700 m
端肋支座宽度bz = 0.40 m 支座厚度tb = 0.050 m
支座净距ln = 0.35 m 肋坡角β = 45.0 度 肋斜高hx = 0.000 m
3.荷载信息:
设计水深hs = 0.650 m
校核水深hj = 0.650 m
人群荷载qr = 2.000 kN/m2
4.荷载系数:
基本组合下渡槽的承载力安全系数K = 1.15
偶然组合下渡槽的承载力安全系数K = 1.00
可变荷载的分项系数 γQ1K = 1.20
可变荷载的分项系数 γQ2K = 1.10
永久荷载的分项系数γG1K = 1.05
永久荷载的分项系数γG2K = 1.20
5.材料信息:
混凝土强度等级: C30
横向受力钢筋种类: HPB235
纵向受力钢筋种类: HRB335
构造钢筋种类: HPB235
纵筋合力点至近边距离as = 0.035 m
混凝土裂缝宽度限值[ωmax] = 0.250 mm
三、计算说明
1.荷载组合
承载力极限状态计算时,荷载效应组合设计值按下式计算:
S = γG1K×SG1K + γG2k×SG2K + γQ1k×SQ1K + γQ2k×SQ2K,即:
S = 1.05×SG1K + 1.20×SG2K + 1.20×SQ1K + 1.10×SQ2K,即:
正常使用极限状态验算应按荷载效应的标准组合进行,并采用下列表达式:
Sk(Gk,Qk,fk,αk) ≤ c
2.横向计算
(1)横向计算是将槽壳作为一次超静定的铰接曲杆框架结构,用力法求出横杆的多余未知力,然后利用静力平衡方程式计算各截面的弯矩及轴向力。
(2)槽身横向各截面根据内力的不同,分别为偏心受压和偏心受拉构件。
(3)以最大负弯矩和最大正弯矩截面作为控制截面,分别进行槽壁内侧及外侧配筋和抗裂计算。
(4)横杆按偏心受拉构件进行配筋计算。
(5)端肋按承受均布荷载的双悬臂梁计算。每个端肋承受的荷载包括半跨槽身荷载及端肋自重。
3.纵向计算
(1)计算荷载按均布荷载考虑。均布荷载q包括槽身自重、水重及人群荷载等。
(2)纵向结构按简支梁进行内力计算。
(3)槽身纵向按总拉力配筋,同时截面应满足抗裂要求。
四、纵向计算
1.槽壳截面要素计算
分块号 Ai(cm2) yi(cm) Ayi(cm3) y(cm) Aiy2(cm4) Ii(cm4) 1 600 7.5 4500 32.4 628477 11250 2 200 18.3 3667 21.5 92718 1111 3 900 15.0 13500 24.9 556419 67500 4 4752 53.3 253358 13.5 860289 1005837 5 -2513 47.0 -118023 7.1 -126533 -281395 ∑ 3938 157002 2011370 804303
上表中:yi表示各分块重心至槽顶距离,单位为cm
y表示各分块重心至槽壳截面重心轴距离,y = |y1-yi| (cm)
Ii表示各分块面积对自身重心轴的惯性矩,单位为cm4
重心轴至槽顶面距离y1 = ∑Aiyi/∑Ai = 157002/3938 = 40 cm
重心轴至槽底面距离y2 = H-y1 = 0.85-0.40 = 0.45 m
重心轴至槽壳
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