渡槽设计.pdf

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1、1 渡槽设计 专 业 与 班 级 ： 学 生 姓名： 完 全 学号： 指导教师姓名： 设计提交日期： 2 目录 一、基本资料 2 二、槽身的水力设计 5 1. 槽身过水断面尺寸的确定 5 渡槽纵坡 i 的确定 5 槽身净宽 B0和净深 H0的确定 . 5 安全超高 . 6 2. 进出口渐变段的型式和长度计算 6 渐变段的型式 6 渐变段长度计算 6 3. 水头损失的计算 7 进口水面降落Z1 . 7 槽身沿程水头损失 8 出口水面回升 8 渡槽总水头损失 8 4. 渡槽进出口底部高程的确定 8 三、槽身的结构设计 9 1. 槽身横断面形式 9 2. 槽身尺寸的确定 9 3. 槽身纵向内力计算及

2、配筋计算 10 荷载计算 . 10 内力计算 . 10 3 配筋计算 . 11 底部小梁抗裂验算 12 底部小梁裂缝宽度验算 12 4. 槽身横向内力计算及配筋计算 13 荷载计算 . 13 内力计算 . 13 底板配筋计算 15 底板横向抗裂验算 15 侧墙配筋计算 16 侧墙抗裂验算 17 四、槽架的结构设计 18 1. 槽架尺寸拟定 18 2. 风荷载计算 . 19 作用于槽身的横向风压力 19 作用于排架的横向风压力 19 3. 作用于排架节点上得荷载计算 20 槽身传递给排架顶部的荷载 20 作用于排架节点上得横向风压力 21 4. 横向风压力作用下的排架内力计算 21 计算固端弯矩

3、 21 计算抗变劲度 21 计算分配系数和查取传递系数 22 4 计算杆端弯矩 22 计算剪力和轴向力 22 5. 横杆配筋计算 23 正截面承载力计算 23 斜截面承载力计算 23 6. 立柱配筋计算 24 正截面承载力计算 24 斜截面承载力计算 25 5 一、基本资料 某灌溉工程干渠需跨越一个山谷，山谷两岸地形对称。 按规划，在山谷处修 建钢筋混凝土梁式渡槽。山谷谷底与渠底间最大高差8m ，岩石坚硬。渡槽混凝 土槽壁表面较光滑（ n=0.014） ，设计流量 1m 3/s ，加大流量 1.1m3/s ，渡槽长度为 80m ，每跨长度取为10m ，共 8 跨。渡槽上游渠道为矩形断面，宽1.

4、2m，设计水 深 h1=0.98m，上游渠底高程25.00m。渡槽下游渠道为矩形断面，宽1.2m，渠道 糙率 n=0.025，设计水深 h2=0.92m。 二、槽身的水力设计 （一）槽身过水断面尺寸的确定 1.渡槽纵坡 i 的确定 在相同的流量下，纵坡i 大，过水断面就小，渡槽造价低；但i 大，水头 损失大，减少了下游自流灌溉面积， 满足不了渠系规划要求， 同时由于流速大可 能引起出口渠道的冲刷。 因此，确定一个适宜的底坡， 使其既满足渠系规划允许 的水头损失，又能降低工程造价，常常需要试算。一般常采用底坡i=1/500 1/1500, 槽内的经济流速 12m/s。 初定取底坡 i=1/800

5、 。 2.槽身净宽 B0和净深 H0的确定 因 L=80m15h 1，即按明渠均匀流计算： 2/31/21 n QARi 式中 A 槽身的过水断面； R槽身的水力半径 n槽身的粗糙系数 i 槽身纵坡。 6 首先根据通过加大流量 m Q 槽中为满槽水情况拟定B0和 H0值。 净深 H0净宽 B0 过水断 面 A 湿周 x 水力半 径 R 纵坡 i 流量 Qm 深宽比 h/b 0.7600 1.2000 0.9120 2.7200 0.3353 0.00125 1.1116 0.63 0.8000 1.1000 0.8800 2.7000 0.3259 0.001251.0525 0.73 0.8

6、400 1.1000 0.9240 2.7800 0.3324 0.00125 1.1197 0.76 0.8300 1.1000 0.9130 2.7600 0.3308 0.00125 1.1028 0.75 0.8200 1.1000 0.9020 2.7400 0.3292 0.00125 1.0860 0.75 由 Qm=1.1m 3/s ， n=0.014， H 0/ B0=0.75， i=1/800 ， 试算得出 B0=1.1m， H0=0.83m。 计算所得流量稍大于加大流量，故满足要求。 再由 B0=1.1m，试算正常水深。 净深 h0净宽 B 过水断 面 A 湿周 x 水力

7、半 径 R 纵坡 i 流量 Qm 深宽比 h/b 0.7000 1.1000 0.7700 2.5000 0.3080 0.00125 0.8869 0.64 0.7500 1.1000 0.8250 2.6000 0.3173 0.001250.9692 0.68 0.7600 1.1000 0.8360 2.6200 0.3191 0.00125 0.9858 0.69 0.7700 1.1000 0.8470 2.6400 0.3208 0.00125 1.0025 0.70 0.7800 1.1000 0.8580 2.6600 0.3226 0.00125 1.0191 0.71 由

8、 Qm=1m 3/s ，n=0.014，H 0/ B0=0.70，i=1/800 ，试算得出 h0=0.77m。计算所 得流量稍大于设计流量，故满足要求。 3.安全超高h 为了防止因风浪或其他原因而引起侧墙顶溢水，侧墙应有一定的超高。 按建 筑物的级别和过水流量不同，超高h可选用 0.2 0.6m。 本渡槽安全超高取h=0.2m。 （二）进出口渐变段的型式和长度计算 1.渐变段的型式 本渡槽选用圆弧直墙渐变段。 2. 渐变段长度计算 渠道与渡槽的过水断面， 在形状和尺寸均不相同， 为使水流平顺衔接渡槽进 出口均需设置渐变段。本渡槽采用圆弧直墙式，渐变段的长度Lj 通常采用经验 公式计算。 L

9、j=C （B1 B2） 式中 C 系数，进口取 C=1.542.57；出口取 C=2.573.56 ； B1渠道水面宽度； B2渡槽水面宽度。 7 进口渐变段长度 L1=C（B1 B2）=2.0（1.2 1.1 ）=0.2m 出口渐变段长度 L2=C（B1 B2）=3.0（1.2 1.1 ）=0.3m 进口渐变段长度取L1=0.2m；出口渐变段长度取L2=0.3m。 （三）水头损失的计算 水流经过渡槽进口段时， 随着过水断面减少， 流速逐渐加大， 水流位能一部 分转化为动能， 另一部分因水流收缩而产生水头损失，因此进口段将产生水面降 落 Z1；水流进入槽身后，基本保持均匀流，沿程水头损失Z2=

10、iL ；水流经过出口 段时，随着过水断面增大，流速逐渐减小，水流动能因扩散而损失一部分，另一 部分则转化为动能， 而使出口水面回升Z2，从而与下游渠道相衔接 （如图所示）。 1. 进口水面降落 Z1 进口段水面降落 gvvZ2/)(1( 2 1 2 11 式中 v1、v分别为上游渠道及渡槽内的平均流速； 1 进口段局部水头损失系数， 与渐变段形式有关。 圆弧直墙为 0.2 ， 门槽损失系数为 0.05。 上游渠道流速 v1=Q/A1=1/(1.2 0.98)=0.850m/s 槽内的流速 v=Q/A=1/(1.10.77)=1.1806m/s 进口水面降落 1 Z =（1+0.25） （ 22

11、 850.01806.1）/ （2 9.81）=0.0428m 8 2.槽身沿程水头损失 Z2=iL 式中 i 、L槽身纵坡和长度。 槽身沿程水头损失 2 Z =iL=80/800=0.1m 3.出口水面回升 gvvZ2/)(-1( 2 2 2 23 式中 v 2、v分别为上游渠道及渡槽内的平均流速； 2出口段局部水头损失系数， 与渐变段形式有关。 圆弧直墙为 0.5 。 下游渠道流速 V2=Q/A2=1/(1.2 0.92)=0.9058m/s 出口水面回升 3 Z =（1-0.5 ） （ 22 9 0 5 8.01 8 0 6.1）/ （29.81 ）=0.0146m 4. 渡槽总水头损失

12、 321ZZZZ=0.028+0.1 0.0146=0.1134m （四）渡槽进出口底部高程的确定 已知渡槽上游渠道出口断面高程 3=25.00m，通过设计流量时水深1 h =0.98m, 槽中水深h=0.77m，进口渐变段水面降落 1 Z0.0428m，槽身沿程水面降落 2 Z =0.1m，出口渐变段水面回升 3 Z =0.0146m，下游渠道水深mh92.0 2 。 将以上各值代入，可求得： 进口槽底高程：hZ1 131 h =25.00+0.98-0.0428-0.77=25.1672m 进口槽底抬高：hZy 11311 h =25.1672-25=0.1672m 9 出口槽底高程：iL

13、Z 1212 =25.1672-0.1=25.0672m 出口渠底降低：hZy 322 h =0.92-0.0146-0.77=0.1354m 出口渠底高程： 232224 hZhy =25.0672-0.1354=24.9318m 三、槽身的结构设计 （一）槽身横断面形式 本渡槽采用矩形断面。 （二）槽身尺寸的确定 根据前面计算结果，槽内净宽B1.1m，加大水深 H=0.83m,安全超高h=0.2m， 设底板厚 0.12m，侧墙厚 0.10m，底部小梁高 0.10m. 侧墙高 H1=0.830.2 0.12+0.10=1.25m 。 矩形槽身的侧墙兼做纵梁用， 但其薄而高，且需承受侧向水压力

14、作用， 因此， 设计时除考虑强度外，还考虑了侧向稳定要求。以侧墙厚度t 与墙高 1 H 的比值 作为衡量指标，其经验数据为（对于设拉杆的矩形槽）：1/121/16 。因本渡槽 不设拉杆，侧墙适当加厚，侧墙厚度t 取 0.10m。贴角 45 0 ，边长 0.10m。 10 槽身基本尺寸 （三）槽身纵向内力计算及配筋计算 根据设计流量 0.7m 3/s5 m3/s ，工程级别为 5 级，渡槽的设计标准为 5 级， 所以渡槽的安全级别级， 则安全系数为 0=0.9， 钢筋混凝土重度为 =25kN/m 3， 正常运行期为持久状况， 其设计状况系数为 =1.0，荷载分项系数为： 永久荷载 分项系数 G=

15、1.05，可变荷载分项系数 Q=1.20，结构系数为 d=1.2。纵向计算 中的荷载一般按匀布荷载考虑，包括槽身重力/ 槽中水体的重力。 1. 荷载计算 槽身的自重标准值 gk1 =252（0.10 1.25) 0.121+2*0.1 0.1/2 =9.5kN/m 槽中水体的重力标准值 gk21 =0.8319.81=8.14 kN/m 永久标准荷载标准值 gk=9.58.14=17.64 kN/m 永久标准荷载设计值 g=Ggk=1.0517.64=18.52 kN/m 2.内力计算 11 纵向内力计算简图 梁式渡槽的单跨长L=10m ，槽高 B=1.1m ，则跨宽比 L/B=10/1.1=

16、9.09 4.0 故可按梁理论计算，沿渡槽水流方向按简支梁计算应力及内力： 结构安全级别为级，则安全系数为0=0.9； 正常工作时，设计状况系数=1.0 跨中截面弯矩设计值 M=0 8 1 gl 2=0.91.0 8 1 18.5210 2 =208.35 KNm 支座边缘截面剪力设计值V=0 2 1 gl =0.9 1.0 2 1 18.5210 =83.34kN 3.配筋计算 对于简支梁式槽身的跨中部分底板处于受拉区，故在强度计算中不考虑底板的作 用。 渡槽处于露天（二类环境条件） ，则根据规范查得混凝土保护层厚c=25mm ， 所以受拉钢筋合力点至截面受拉边缘的距离mmas35，则截面的

17、有效高度 mmahh s 1215351250 0 。 d结构系数， d=1.20； fc混凝土轴心抗压强度设计值，混凝土选用C25 ，则 fc=12.5N/mm ； b矩形截面宽度； x混凝土受压区计算高度； h 0截面有效高度； f y钢筋抗拉强度设计值，取fy=310N/m； As受拉区纵向钢筋截面面积； 2 0 bhf M c d s = 068.0 121510025.12 1035.2082.1 2 6 12 544.0070.0068.0211211 bs 2 686310/1215070.02005 .12mm f hbf A y oc s %15.0%282.0 121520

18、0 686 min o s bh A 选 416 AS=804（mm 2） 4. 底部小梁抗裂验算 2 /N75. 125Cmmftk混凝土强度标准值，为 24 /N1080.225CmmEc混凝土的弹性模量，为 25 /N100. 2mmEs钢筋的弹性模量，为 55.1性系数，为矩形截面抵抗矩的塑 m r 143. 7)108. 2/(100 .2/ 45 csE EE %33. 0)1215200/(804)/( 0 bhAs mmhy E 52.6371250%)33.0143.7425.05. 0()425.05. 0( 0 41033 0 10429.31250200%)33.014

19、3.719. 00833.0()19.00833.0(mmbhI E 46.155.1)1250/3007 .0(55.1)/3007 .0(hrm 荷载效应的长期组合，取70. 0 ct mKN yh I rfWrf mtkctmtkct 13.100 52.6371250 10429. 3 46. 175.170.0 10 0 0 0 底部小梁不满足抗裂要求。 5. 底部小梁裂缝宽度验算 长期荷载组合时，mmr25. 0,9 .0 max0 13 受弯构件0.1 1 ， 变形钢筋0.1 2 ， 荷载长期组合6.1 3 ，mmas35， c=25mm 有效配筋率057.0 200352 80

20、4 2ba A A A s s te s te 按长期组合验算最大裂缝宽度 2 6 0 /2 .245 804121587.0 1035.208 87. 0 mmN Ah M s sl mmmm d c E tes sl 25.020.0 ) 057. 0 16 1 .0253( 102 2.245 6 .10. 10.1)1.03( max 5 321max 满足要求。 （四）槽身横向内力计算及配筋计算 1.荷载计算 按沿水流方向与垂直水流方向取单位长度来计算。 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 rG1.05 ） ， 沿槽身纵向取 1.0m 常的脱离体，按平面问

21、题进行横向计算。 作用在脱离体上的荷载两侧的剪力差（Q Q2Q1）平衡，侧墙与底板交结 处可视为铰接。 2. 内力计算 14 横向内力计算简图 当水深 h=0.76m侧墙下部及底板上部最大负弯矩设计值： mknrhMM ba 84.083.081.9 6 1 0.19.0 6 1 33 0 （r为水的重 度） 底板跨中正弯矩设计值 c M： )( 41.0 935.06 .0)12.02583.081.9( 2 1 0.19.0 6 1 )( 2 1 2 32 0 为混凝土的重度 mkn rhlrrhM hc 轴向拉力设计值 mknrhNN ba /041.383.081.9 2 1 0.19

22、.0 2 122 0 当水深 h 为一半计算跨度时，底板跨中最大正弯矩设计值 c M： mkn rhlrrhM hc 78. 0 117. 06.0)12.0255.081.9( 2 1 0 .19. 0 6 1 )( 2 1 2 32 0 15 3.底板配筋计算 渡槽处于露天（二类环境条件） ，则根据规范查得混凝土保护层厚c=25mm ， 排两排钢筋，所以受拉钢筋合力点至截面受拉边缘的距离mmas35，则截面的 有效高度mmahh s 8535120 0 。 d结构系数， d=1.20； fc混凝土轴心抗压强度设计值，混凝土选用C25 ，则 fc=12.5N/mm ； b矩形截面宽度； h

23、0截面有效高度； f y钢筋抗拉强度设计值，取fy=310N/m； As受拉区钢筋截面面积； （1）底板上部配筋 2 0 bhf M c d s = 01.0 8511005.12 1084.02 .1 2 6 544. 001.001.0211211 bs 2 38310/8501.011005.12mm f hbf A y oc s %15.0%04.0 851100 38 min o s bh A %4.0 851100 335 o s bh A 选受拉钢筋为8150 AS=335（mm 2）选分布钢筋 6150 AS=188（mm 2） 在板的常用配筋率0.4%0.8%的范围内，钢筋选

24、定合理。 （2）底板上部配筋 底板下部所受到的最大弯矩比上部受到的最大弯矩略小，故配筋与上部相同， 选 受拉钢筋为8150 AS=335（mm 2）选分布钢筋 6150 AS=188（mm 2） 。 4. 底板横向抗裂验算 2 /N75.125Cmmftk混凝土强度标准值，为 24 /N1080.225CmmEc混凝土的弹性模量，为 25 /N100. 2mmEs钢筋的弹性模量，为 16 55.1性系数，为矩形截面抵抗矩的塑 m r 143. 7)108. 2/(100 .2/ 45 csE EE %36.0)851100/(335)/( 0 bhAs mmhy E 31.61120%)36.

25、0143.7425.05. 0()425.05. 0( 0 4833 0 106762.11201100%)36.0143.719. 00833.0()19.00833.0(mmbhI E 荷载效应的长期组合，取70. 0 ct mkNmKN yh I rfWrf mtkctmtkct 71.04. 5 31.61120 106762.1 55. 175.170.0 8 0 0 0 底板满足抗裂要求。 5.侧墙配筋计算 渡槽处于露天（二类环境条件） ，则根据规范查得混凝土保护层厚c=25mm ， 排两排钢筋，所以受拉钢筋合力点至截面受拉边缘的距离mmas35，则截面的 有效高度mmahh s

26、6535100 0 。 d结构系数， d=1.20； f c混凝土轴心抗压强度设计值，混凝土选用C25 ，则 fc=12.5N/mm ； b矩形截面宽度； h 0截面有效高度； fy钢筋抗拉强度设计值，取fy=310N/m； A s受拉区钢筋截面面积； 2 0 bhf M c d s = 017.0 6511005.12 1084.02 .1 2 6 544.0017. 0017.0211211 bs 2 49310/65017. 011005 .12mm f hbf A y oc s %15.0%07.0 651100 49 min o s bh A 选受拉钢筋为8150 AS=335（mm

27、 2）选分布钢筋 6150 AS=188（mm 2） 17 %47.0 651100 335 o s bh A 在板的常用配筋率0.4%0.8%的范围内，钢筋选定合理。 6. 侧墙抗裂验算 2 /N75.125Cmmftk混凝土强度标准值，为 24 /N1080.225CmmEc混凝土的弹性模量，为 25 /N100. 2mmEs钢筋的弹性模量，为 55.1性系数，为矩形截面抵抗矩的塑 m r 143. 7)108. 2/(100 .2/ 45 csE EE %47.0)651100/(335)/( 0 bhAs mmhy E 43.51100%)47.0143.7425.05.0()425.

28、05. 0( 0 4733 0 10865.91001100%)47.0143.719. 00833.0()19.00833.0(mmbhI E 荷载效应的长期组合，取70. 0 ct mkNmKN yh I rfWrf mtkctmtkct 65.086.3 43.51100 10865.9 55. 175.170. 0 7 0 0 0 侧墙满足抗裂要求。 18 槽身剖面图 四、槽架的结构设计 （一）槽架尺寸拟定 排架及板基结构布置图 19 单排架两立柱中心距取决于槽身的宽度，由槽身传过来的荷载P应与柱中心 线一致，以使立柱为中心受压构件。立柱断面尺寸：长边（顺槽向） 1 b为排架总 高的

29、（1/201/30 ） ， 所以取 1 b为 （0.270.4m） ， 取 0.4m； 短边 （横槽向） 1 h= （0.50.8 ） 1 b，所以取 1 h为（0.20.32m） ，取 0.25m。 取立柱间距为 1.35m，净距为 1.1m. 排架立柱间设横梁， 横梁间距可等于或略大于立柱间距。横梁高 2 h 可为跨度 （即立柱间距）的 1/61/8 ， 2 h取 0.3m，梁宽 2 b为（0.50.7 ） 2 h，所以取 2 b为 （0.150.21 ） ，取 0.2m。横梁与立柱连接处设承托，以改善交角处的应力状况， 承托高 10cm ，其中布置斜筋。为支承槽身，排架顶部在顺水流方向设

30、短悬臂梁 式牛腿，悬臂长度 mbc2. 02/ 1 ，高度 h=0.2，倾角 o 45 （二）风荷载计算 1. 作用于槽身的横向风压力 作用 于 槽 身 的 风 荷 载 强 度 按 下 式 计 算 ： otzszz WW式 中 ： 22 /36.01600/241600/ 2 mkNvWo； s为风载体形系数， 对于矩形槽身高宽 比为 1，取 s=1.97； z为风压高度变化系数，因槽身迎风面形心距地面高度约 为 8m ，近似取 z=0.92；t为地形、地理条件系数，去t =1； z为风振系数， 由于渡槽高度不大，可不计风振影响，取 z=1。作用于槽身的风荷载强度为： 2 /6525.036.

31、0192. 097.11mkNWW otzszz 已知槽身高度 1.18m，一节槽身长 10m ，则作用于槽身上得横向风压力为： kNPz16. 81025.16525. 0 2. 作用于排架的横向风压力 考 虑 前 柱 对 后 柱 的 挡 风 作 用 ， 排 架 的 风 荷 载 强 度 按 下 式 计 算 ： otzszp WW)1(。式中：风载体形系数 s取 1.3 ；风压高度变化系数 z 按排架迎风面积形心距地面高度（约4m ）选取，近似取 z=0.8；t 及 z的取值 与槽身相同。的大小与两立柱净距和立柱迎风面宽度之比1.1/0.4=2.7510 ， 20 值在 0.21.0 之间变化

32、。从安全角度出发，不考虑前柱对后柱的挡风作用， 取=1。 作用于排架的风荷载强度为： 2 /7488.036. 018. 03.11) 11 ()1 (mkNWW otzszp （三）作用于排架节点上得荷载计算 1. 槽身传递给排架顶部的荷载 作用于槽身的横向风压力 z P通过支座的摩阻作用，以水平力形式传到排架 顶部；同时， z P距排架顶高度 1.25/2+0.1=0.725m( 支座高度 0.1m), z P对排架顶 高程所产生的力矩将转化为一对方向相反的集中力，分别作用于两立柱顶部， 迎 风面力的方向向上背风面力的方向向下。槽身自重及槽中水重也通过支座传到排 架顶部。 一跨槽身自重kN

33、N981025)1 .01. 012.01. 125.121 .0( 1 满槽水重kNN42.811081.9183.0 2 21 1）满槽水 +横向风压力情况 kNPNNG z 98.8007. 116.82/ )42.8198(675.0/725. 02/ )( 211 kNPNNG z 47.9807. 116. 82/ )42.8198(675. 0/725.02/ )( 212 kNPQQ z 08.42/16.82/ 21 2）空槽 +横向风压力情况 kNPNG z 27.4007.116. 82/98675. 0/725.02/ 11 6 kNPNG z 73.5707.116.

34、 82/98675. 0/725.02/ 12 kNPQQ z 08.42/16.82/ 21 2. 作用于排架节点上得横向风压力 （即与结点相邻的上半柱与下半柱的横向 风压力之和） kWPP629.01 .24 .07488.0)1.045 .0(4.01 kNWP P 198. 144 .07488. 044.0 2 （四）横向风压力作用下的排架内力计算 排架的内力可以分解为竖向荷载作用及横向荷载作用两种情况进行计算，然 后再叠加。 竖向荷载作用下， 只在排架立柱中产生轴向力。横向风压力作用下的 内力，可采用“无切力分配法”按下述步骤计算。 1. 计算固端弯矩（下述计算中，弯矩以顺时针为正

35、） mkNQPMM FF 79. 823945.42/4)5. 0( 112112 mkNPMM FF 36. 92/4)08. 45. 0( 22112 2. 计算抗变劲度 对于立柱12/0063.012/25.040.0 3 EEEIh 对于横梁12/0054. 012/3.02. 0 3 EEEIl 取相对劲度0.1 212312 KKK 则横梁各杆端的相对劲度为 079.5 4 12/0063.0 / 675.0 12/0054.0 4 / 675.0 2211 EEEIEI KK hl 22 3. 计算分配系数和由结构力学书中查取传递系数 1 717.0)11079.5/(079.5

36、)/( 141.0)11079.5/(1)/( 165.0) 1079.5/(1)/( 835.0) 1079.5/(079.5)/( 232112 2321222222 232122212321 12111212 12111111 CCC KKKK KKKK KKK KKK 4. 计算杆端弯矩 计算过程见下表。 杆端弯矩（ Knm ）计算表 结点1 2 3 杆端1112 21 2223 32 相对劲度 分配系数 5.079 0.835 1 0.165 1 0.141 5.079 0.717 1 0.141 传递系数-1 -1 -1 固端弯矩 F M -8.79 -8.79 -9.36 -9.

37、36 分配与传递 7.340 2.308 0.022 1.450 -2.764 0.456 -0.026 0.004 -1.450 2.764 -0.456 0.064 -0.004 0.001 14.053 0.327 0.002 2.764 0.064 0.001 -2.764 -0.064 -0.001 9.67 -9.67 -7.871 14.382 -6.531 -12.189 5. 计算剪力和轴向力 由上表的计算成果中横杆的杆端弯矩为： m382.14m67. 9 2211 kNMkNM 取各横杆为脱离体，根据力矩平衡条件，可得各横杆的剪力为： kNMV33.14675. 0/67

38、. 9675.0/ 111 kNMV31.21675.0/382.14675. 0/ 222 按以上方法，即可求得横向荷载P和 Q作用下左半部分排架各个位置的 内力。右半部分排架各相应位置的内力，可以根据反对称关系求得。 23 （五）横杆配筋计算 1.正截面承载力计算 , 11横杆弯矩较大，按m382.14 11 kNM进行配筋计算。 d结构系数， d=1.20； fc混凝土轴心抗压强度设计值，混凝土选用C25 ，则 fc=12.5N/mm ； b矩形截面宽度； h0截面有效高度； f y钢筋抗拉强度设计值，取fy=310N/m； A s受拉区钢筋截面面积； , sA 受压区钢筋截面面积； s

39、 a保护层厚度。 设受压、受拉钢筋为一层；取mmaa ss 35 , , 则mmahh s265353000 396. 0098.0 2652005.12 10382.142.1 2 6 2 0 sb c d s bhf M 2 26 , 0 , 2 0, 1 )35265(310 2652005.12098. 010382.1420. 1 )( mm ahf bhfMr A sy csd s 544.0103.0098.0211211 bs 2 , 221310/1310265103.02005.12mm f Afhbf A y syoc s ）（ %15.0%42.0 265200 221

40、 min o s bh A 选受拉钢筋为 310（AS=236mm 2） ，选受压钢筋为 2 8 （AS=101mm 2） 2.斜截面承载力计算 1）截面尺寸复核 0 .4325.1200/265/ 0 bh kNNbhfc6.165106.1652652005.1225. 025.0 3 0 kNkNVrd6.165572.2531.212.1 24 故截面尺寸满足抗剪要求。 2）验算是否需要按计算配置腹筋 kNVrkNNbhfV dcc 252.154.46104 .462652005.1207. 007.0 3 0 故不需按计算配置箍筋。 按构造要求配置箍筋， 选用双肢8箍筋， max

41、2 1 200,2,3.50smmsnmmAsv %08.0%25.0 200200 3 .502 minsv sv sv bs A 故所选箍筋满足要求。 横梁剖面 （六）立柱配筋计算 1.正截面承载力计算 立柱采用对称配筋 1）判别偏心受压类型 mmahh s 21535250 0 mmhmm bf Nr x b c d 96.116215544.066.9 4005.12 1027.402 .1 0 3 属大偏心受压构件。 2) 配筋计算 x=23.63mmmmas703522 , 25 mm N M e303 1027.40 10189.12 3 6 0 0.1,0.193.12 102

42、7.402.1 2504005 .125.05.0 1 3 1 取 Nr Af d c 16250/4000/ 0 hl, 取99.016.015.101.015.1 0 2 h l 128.199.01) 250 4000 ( 215 303 1400 1 1)( 1400 1 1 2 21 20 0 0h l h e 78.25135 2 250 303128.1 2 , 0 , s a h ee 2 0min 2 3 , 0 , , , 172215400%2. 0218 )35215(310 78.2511027.402 .1 )( mmbhmm ahf Ner AA sy d ss

43、选用 310（ 2, 236mmAA ss ） 2.斜截面承载力计算 KNQPPQ993.408. 42/ )198.1629. 0(2/ )( 12123 1) 截面尺寸复核 0.454.0400/215/ 0 bh kNNbhfc8.268108.2682154005.1225. 025.0 3 0 kNkNQrd8.26899. 5993. 42 .1 3 故截面尺寸满足抗剪要求。 2) 验算立柱是否需要按计算配置腹筋 立柱承受均布荷载，=1.4，轴向压力对抗剪有利，故取空槽时N=37.47kN kNVrkNN NbhfV d cc 44. 176.761014.60 1047.3707.0)2154005 .12 5. 14.1 2.0 (07.0) 5. 1 2. 0 ( 3 3 0 故不需按计算配置箍筋。按构造要求配置箍筋，选用双肢8箍筋， mmsmmsnmmAsv200150,2,3.50 max 2 1 26 %08.0%19.0 150400 3.502 minsv sv sv bs A 故所选箍筋满足要求。 立柱剖面