水工建筑物计算题.doc

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
每米内:
半边槽身面积:
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)
半边槽身每米长度承受人群荷载设计值:
总的均布荷载:
槽身跨度取7m
(2)、槽身纵向受力时,按简支梁处理
计算跨度:
(3)跨中截面弯矩设计值(四级建筑物 k=)
2、配筋计算:,
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:
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, ,确定,,,为独立T型梁:故,
上述两值均大于翼缘实有宽度,取
②鉴别T形梁所属类型
,故为第一类T型截面,按宽度为400mm的单筋矩形截面计算,
,
,
,,满足要求,故可配置
6B18和6B20,
③抗裂验算:
,
,
查附录表3得截面抵抗矩塑性系数=,得:
,在荷载效应标准组合下
,
,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:,
槽身纵向抗弯刚度:
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
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
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ga,底板自重gc,侧墙自重可略去不计;②人行道板上的人群荷载gk;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。
H
¦Γ
H
P1为人行道板、横杆、人群荷载传给侧墙顶的集中力的设计值。

侧墙底部压力值为
q2为单位长度水重+底板自重g2
H=3700
¦Γ
H
侧墙的FQ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:
,,,,,故截面尺寸满足抗剪要求。计算受弯钢筋:
,
,
选取4B12(),******@200
>
跨中最大正弯矩截面配筋
背水面按二类环境,c=25mm,a=35mm,h0=h-a=300-35=265mm,
,
,取,选取******@280,
受力筋总面积为856mm2/m,分布筋面积应大于
侧墙底部迎水面限裂验算:
有效配筋率:,
,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=30mm
,,M=,N=53KN
N作用于纵向钢筋范围之外,属于大偏拉构件,上侧迎水面受拉,下侧受压,
取,选配******@280
,所以应该按最小配筋率配筋
,选取
******@280
底板端部限裂验算:
满足抗裂要求。
跨中最大弯矩截面
取a=35mm, ,,
,
故截面尺寸满足抗剪要求
,,
故按最小配筋率配筋,选取******@280()
斜截面受剪承载力计算:,
故不需要由计算确定抗剪腹筋
刚架计算
刚架纵向计算
刚架纵向计算取单根立柱,按柱顶和柱底两个截面进行。分为正常运行和施工时两种情况进行配筋计算。考虑纵向弯曲影响,立柱视为下端固定,上端槽身对立柱有一定支承作用,因此立柱的计算长度l