渡槽毕业设计.docx

第一章 设计基本资料
1、工程概况及简介
1.1、工程概况：
某县佛岭水库灌区引水干渠经黄家沟时需修建一座输水建筑物，经过填方渠道、倒虹吸和渡槽三种方案比较。决定修建渡槽。干渠控制灌区农田面积6.5万亩，工程为Ⅲ等工程，主要建筑为3级。
1.1.1、地形：
黄家沟顶宽约110m，沟深约8米。属狭长V型断面。无常年流水，沟内种植有经济作物。耕作深度为1.0m。
1.1.2、地质：
沟内周口店期黄土层，干重度为13－14KN/m3。Φ＝21。，C＝24KPa，地基承载力[R]＝290Kpa，基础与地基摩擦系数f＝0.31。
1.1.3、上、下游渠道资料：
上游渠底高程为m，Q设＝4.4m3/s，k加大＝0.25，Q加大＝5.5 m3/s，i＝1/3500，渡槽上、下游渠道，渠底宽2.5m，糙率n＝0.017。内、外边坡分别为1:10和1:15，该渡槽规划时允许水头损失为0.25m，水力要素如表1－1。渡槽糙率为0.015。
表1－1 上、下游渠道过水断面水力要素：
流量
（m3/s）
纵坡
i
底宽
b
（m）
流量v
（m3/s）
堤高H
（m）
边坡
糙率
n
水深
h
（m）
超高△H
（m）
渠口宽
b
（m）
Q设＝4.4
1/3500
2.5
0.86
1.83
1:1
1:1.5
0.017
1.33
0.5
6.16
Q加大＝5.5
1/3500
2.5
0.12
2.00
1:1
1:1.5
0.017
1.50
0.5
6.50
1.1.4、建筑材料及安全系数：
该工程主要的建筑材料为水泥、混凝土、钢筋等。混凝土重度rc＝24KN / m3，温度膨胀系数dc＝1.0×10－51/℃,混凝土其他特性性能指标见表1－2。采用Ⅰ和Ⅱ级钢筋，Ⅰ级钢筋强度设计值fy=fy’=210N/mm2。强度模量Es＝2.1×105N/ mm2, Ⅱ级钢筋强度设计值fy=fy’=310N/mm2,强度模量Es＝2.1×105N/mm2。
钢筋混凝土重度r＝35KN/ m3。构件裂缝宽度允许值，短期组合[Wmax]＝0.3mm，长期组合[Wmin]＝0.25mm。
表1－2 混凝土特性指标：（单位N/ mm2）
混凝土强度等级
轴心抗压
轴心抗拉
弹性模量Ec
标准值fck
设计值fc
标准值fck
设计值fc
C20
13.5
10.0
1.50
1.10
2.55×104
C25
17.0
12.5
1.75
1.30
2.8×104
浆砌采用M15砂浆砌块石。

1.1.5、工程回填土及地基力学特性根据有关实验报告结果如下：
rc＝16KN / m3；Φ＝20.8。；C＝23Kpa，修正后地基承载力特性值fa=290Kpa。基础与地基摩擦系数f＝0.35，抗滑稳定安全系数[K]＝1.5。
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准规定》以及灌区规划要求，确定该渡槽为三级永久建筑物，结构安全级别为Ⅱ级。机构重要性系数为r0＝1，短暂设计状况系数ψ＝0.95，偶然状况系数ψ＝0.85，钢筋混凝土结构系数rd＝1.2。
其他荷载：
人群荷载：2.0kN/ m2(人行桥上的活荷载)
基本荷载：0.35kN/ m2(风压)
气象：
最高日平均气温30℃，最低日平均气温0℃，不考虑冻土深度。
施工条件：
采用装载式钢筋混凝土渡槽，预制吊装。
1.2、设计要求：
按初步设计标准设计，局部可深入考虑。
进行渡槽总体布置，包括槽身、支撑、基础等机构型式的选择。
水力计算
槽身设计
支承机构设计
基础设计
细部构造设计
1.3、主要参考书：
《水工设计手册》
《渡槽》
《设计图集》
《建筑结构》
《工程力学》
《水力学》
《土力学》
《工程制图》
《水工钢筋混凝土结构》

第二章 渡槽总体布置
渡槽总体布置的主要内容包括槽址选择、形式选择、进出口布置、基础布置。
渡槽总体布置基本要求：
1、流量、水位满足灌区要求;
2、槽身长度短，基础、岸坡稳定，结构选型合理；进出口顺直通畅，避免填方接头；少占农田、交通方便、就地取材等。
1、槽址选择
1.1、注意问题：
1、槽身长度短、基础低，降低功工程造价。
2、轴线短、顺直、进出口避免急转弯，布置在挖方处。
3、渡槽轴线尽量和河道正交。
4、少占耕地、少拆民房。
1.2、在选择槽址时，除应满足以上总体布置的要求外，还应考虑槽址附近是否有宽敞、平坦的施工场地，同时应满足槽下的交通要求。综合考虑各方面因素，在平面图上确定槽址位置，画出该断面图。
2、结构选型
2.1、槽身的选择：
槽身的横断面型式有矩、U形、圆形和抛物线形，其中常用的是矩形和U形。本设计中Q设＝4.4 m3/s，属中小流量。渡槽长度为中型渡槽。矩形渡槽具有抗冻、耐久性好的特点，施工方便，故选用矩形渡槽。又因黄家沟无常年流水，故可设拉杆以减少侧墙厚度。
2.2、支承选择：
该渡槽地址处沟深约8米，跨度较大（约110m），宜用梁式渡槽。
综合分析：选用简式梁型式，虽弯距较大，但施工方便。
3、平面总体布置
本设计布置等跨间距为8m的单排架共13跨，矩形渡槽采用简支，上下游渐变段各8m与梯形混凝土渠首相连。渡槽全长120m，槽上根据交通要求设人行桥，净宽0.85m。拱墩台及排架基础墩均采用浆砌石护坡。总体布置图见图2－1所示。

第三章 水力计算
1、槽身过水断面尺寸拟定
1.1、尺寸拟定：
选定纵坡i＝1/600，底宽B＝2.0m。糙率n＝0.014，Q设＝4.4 m3/s，Q加＝5.5 m3/s。因槽长大于15－20倍槽内水深，故按明渠均匀流计算。计算结果：Q设＝4.4 m3/s时，h设＝1.15 m；Q加＝5.5 m3/s时，h加＝1.36 m。B/h分别为1.74和1.47，根据工程特殊情况，侧墙加厚，宽深比适当提高满足要求。
超高：h/12+5=115/12+5=14.6(cm)<136-115＝21(cm)，故H＝1.36+0.1=1.46(cm)(考虑拉杆高)。
1.2、输水水头高：
通过渡槽的输水水头损失，包括进出口水头损失、槽身沿程水头损失与进出口水面回升三方面，详见图3－1所示。
1.2.1、 进出口水头损失Z：
水流过渠道渐变段进入槽身时，流速增大，水面发生降落。工程中常近似按淹没宽顶堰计算：
（3－1）
式中 K1－进口段按局部水头损失系数，与渐变段形式有关，扭曲面为0.1，八字面为0.2，圆弧直墙为0.2，急变形式为0.4；
V、V0＝槽身与上下游渠道的流速，m/s；
G－重力加速度，取9.8m/s2.
具体计算见表3－1所示。
1.2.2、 槽身沿程水头损失Z1：
水流经过全槽后水面发生降落，按明渠均匀流计算：
Z1＝IL （3－2）
L－槽身长度，L＝13*8＝104（m）;
I－槽身坡降，要经方案比较，使水头损失满足规划要求，并注意到前面已假定了i＝1、600，比较时可取1/500、1/700、1/650。详见表3－1。
1.2.3、 出口水面回升：
水流经槽身、渠道出口渐变段进入下游渠道因流速减少，部分动能转化为势能，水面回升：
（3－3）
K2－出口局部水头损失系数，取0.2：
V－槽身流速，m/s：
V1－下游渠道流速，m/s。
1.2.4、总水头损失：

△Z＝Z+ Z1- Z2 (3－4)
规划中允许水头损失为0.2m，计算值应等于或略小于此值，具体计算见表3－1。
表3－1 输水水头损失计算：
计算
情况
i
h
W
(m)
X
(m)
R
(m)
Q
(m3/s)
V
(m/s)
Z
(m)
Z1
(m)
Z2
(m)
△Z
(m)
设计
1/550
1.14
2.28
4.48
0.509
4.4
1.93
0.168
0.189
0.114
0.243
校核
1/550
1.32
2.64
4.64
0.568
5.5
2.08
0.192
0.189
0.142
0.239
设计
1/600
1.15
2.3
4.3
0.698
4.4
1.91
0.163
0.173
0.119
0.217
校核
1/600
1.36
2.72
4.72
0.576
5.5
2.02
0.182
00173
0.132
0.223
设计
1/650
1.18
2.36
4.36
0.541
4.4
1.86
0.153
0.16
0.111
0.202
校核
1/650
1.41
2.82
4.82
0.585
5.5
1.95
0.166
0.16
0.121
0.205
设计
1/700
1.22
2.4
4.4
0.549
4.4
1.81
0.142
0.149
0.104
0.187
校核
1/700
1.44
2.88
4.88
0.59
5.5
1.91
0.157
0.149
0.114
0.192
注：本设计进出口采用扭曲面式翼墙，在计算Z时，取0.1。
表3－1中已完成计算，通过计算，用允许水头损失作为一个重要指标，当i＝1/600，△Z＝0.217小于规划允许的水头损失0.25m，所以初步选定的断面尺寸符合规划要求。
2、渡槽进出口的底部高程确定
为了时渡槽与上下游渠道高程水面平顺连接，合理利用水头损失而不影响过水能力，渡槽进出口渠底的降低要与水流情况相适应。
进口抬高值：
y1＝h1-Z- h2＝1.33-0.163-1.15=0.017(m)
出口降低值：
y2＝h3-Z2- h2＝1.33-0.119-1.15＝0.061(m)
进口槽底高程：
▽1＝▽3＋y1＝550.1+0.017＝550.12（m）
出口槽底高程：
▽2＝▽1－Z1＝550.12-0.173＝549.95（m）
出口槽底高程：
▽4＝▽2－y2＝549.95-0.061＝549.89（m）
具体计算结果见图3－1。

图3－1 渡槽水力计算图：

3、进出口渐变段
水流通过渡槽，由于槽身宽与渠宽不一致，为了使水流能平顺过渡，渡槽进出口常采用渐变段衔接。本设计中采用扭面，参照武汉水利电力学院主编的《水工建筑物》计算渐变段长度：
进口段：L1>4h＝4×1.33＝5.32（m），取8m。
出口段：L2>6h＝6×1.33＝9.98（m），取8m。

第四章 槽身设计
1、槽身断面尺寸拟定
1.1、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，故在拉杆上设置人行板，板宽取85cm，厚10cm，底板厚15cm，砌其断面尺寸如图4－1所示。
图4－1 槽身断面图：（单位：cm）

2、荷载及荷载组合
2.1、荷载计算：
2.1.1、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）
2.1.2、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
标准值
设计值
计算式
大小
计算式
大小
1、侧墙重
G1k＝25×0.15×1.71
6.413
G1＝1.05×6.413
6.734

附表4－1 槽身荷载计算：
沿水流方向
Q 11k＝6.413
6.413
Q1k＝1.05×6.413
6.734
垂直水流方向
Q12k＝6.413/0.15
42.75
Q12＝1.05×42.75
44.89
2、拉杆重
G2k＝25×（0.12×2＋0.12）
0.75
G2＝1.05×0.75
0.79
沿水流方向
Q21k＝0.75×(5/8)
0.47
Q21＝0.47×1.05
0.49
垂直水流方向
Q22k＝0.47/2
0.24
Q22＝1.05×0.24
0.25
3、人行板重
G3k＝25×0.85×0.1
2.13
G3＝1.05×2.13
2.24
沿水流方向
Q31k＝2.13
2.13
Q31＝1.05×2.13
2.24
垂直水流方向
Q32k＝2.13/0.85
2.51
Q32＝1.05×2.51
2.64
4、底板重
G4k＝25×（2×0.15＋0.152＋0.3×0.1）
8.81
G4＝1.05×8.81
9.25
沿水流方向
Q41k＝8.81
8.81
Q41＝1.05×8.81
9.25
垂直水流方向
Q42k＝8.81/2
4.405
Q42＝1.05×4.405
4.621
5、设计水重
G5k＝9.8×（1.15×2- 0.152）
22.32
G5＝1.05×22.32
23.435
沿水流方向
Q51k＝22.32
22.32
Q51＝1.05×22.32
23.435
垂直水流方向
Q52k＝22.32/2
11.16
Q52＝1.05×22.32
23.435
6、校核水重
G6k＝9.8×（1.36×2－0.152）
26.44
Q6＝1.05×26.44
27.76
沿水流方向
Q61k＝26.44
26.44
Q61＝1.05×26.44
27.76
垂直水流方向
Q62k＝26.44/2
13.22
Q62＝1.05×13.22
13.88
7、人群重
G7k＝2.0×0.81
1.62
G7＝1.2×1.62
1.94
沿水流方向
Q71·k＝1.62
1.62
Q71＝1.2×1.62
1.94
垂直水流方向
Q72k＝1.62/0.85
1.91
Q72＝1.2×1.91
2.29
8、栏杆重
G8k＝1.8
1.8
G8＝1.05×1.8
1.89
沿水流方向
Q81k＝1.8
1.8
Q81＝1.05×1.8
1.89
垂直水流方向
Q82k＝1.8/0.85
2.12
Q82＝1.05×2.12
2.22
3、横向结构计算
3.1、受力情况分析：
由于槽身在栏杆之间的断面核设置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。
按标准荷载计算分别为：
Pk0＝1/2×（Q21k+Q31k+Q71k＋Q81k）＝1/2×（0.47+2.13+1.62+1.8）＝3.01（KN）
Mk0＝1/2×3.01×（2.0/2+0.15/2）=1.62(KN.m)
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：

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：
（4－1）
式中 Xk1－单位槽长拉杆轴向拉力，KN；
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。
Qk2＝rct＋rH＝25×0.15+9.8×1.51＝18.55（KN/m）
Iab、Iad－底板和侧墙壁截面惯性矩，m4；
Iab＝t3/12 Iad＝δ3/12 t=δ Iab＝Iad
=2.081(KN/m)
Xk1s＝Xk1×S＝2.081×2＝4.162（KN）
X1s－拉杆间距为s时，一根拉杆的轴向拉力。
按设计荷载计算为：
（4－2）
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）

＝2.638（KN/m）
X1s＝X1·S＝2.638×2＝5.277（KN）
3.3、侧墙内力计算：
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。
按标准荷载计算为：
Mky＝Xk1y＋1.62－1/6r·y3＝2.081y＋1.62－1/6×9.81y3 （4－3）
当y＝0时，Mk侧1＝1.62（KN·m）
当y＝0.5时，Mk侧2＝2.456（KN·m）
当y＝1.0时，Mk侧3＝2.068（KN·m）
当y＝1.51时，Mk侧4＝2.081×1.51+1.62－1/6×9.81×1.513＝－0.861（KN·m）
当y＝ym＝＝＝0.652（m）时，弯距最大为：
Mk侧m＝2.081×0.652+1.62－1/2×9.81×0.6523＝2.524（KN·m）
表4－2 标准荷载弯距计算表：
Yx
0
0.5
0.652
1.0
1.51
Mkx
1.62
2.456
2.524
2.068
－0.861
按设计荷载计算为：
My＝X1·y＋1.73－1/6rG·ry3＝2.638y＋1.73－1/6×1.05×9.8y3 （4－4）
表4－3 设计荷载弯距计算表：
My
0
0.5
1.0
0.716
1.51
M侧y
1.73
2.835
2.653
2.989
－0.191
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。
标准荷载计算：
Nky＝ （4－5）
式中 △Q－作用在槽身截面上的计算剪力。其值等于1.0m槽身常的总荷载，及纵向计算中的均布荷载q。
△Qk＝Q11k＋Q21k+ Q31k＋Q41k＋Q61k＋Q71k＋Q8k （4－6）
＝6.413+0.47+2.31+8.81+26.44+1.62+1.8＝47.863（KN）
当y＝0时，N1＝－Pk0＝－3.01(KN)
当y＝1.51时，N2＝ －3.01＝15.259（KN）（拉）

令 Ny‘＝
－41.71y2＋62.97y－3.75＝0
y1＝1.45 y2＝0.062
当y＝1.45时，N3＝15.37（KN）（拉）
当y＝0.062时，N4＝－3.17（KN）（压）
当按设计荷载计算时：
Nky＝ （4－7）
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＝
＝15.93（KN）（拉）
令Ny‘＝
－43.83y2＋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：
Y
0
0.062
1.45
1.51
单位：KN
Ny
－3.28
－3.4
16.04
15.93

3.4、底板内力计算：
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。
标准荷载计算为：
（4－8）
=－9.274X2＋18.084X－0.861
令X＝0，底板断臂弯距M底1＝－0.861（KN·m）
令X=L =1.075，M底2＝7.862（KN·m）
设计荷载计算为：

＝－9.783X2——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
0
0.5
1
1.075
Mx
－0.191
6.869
9.06
8.969
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。
标准荷载计算为：
NkA＝NkB＝1/2rh2－Xk1＝1/2×9.8×1.512－2.08＝9.09（KN）(拉)
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。
3.5、横向配筋计算：
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）。
设 a＝a‘＝30，h＝150，h0＝h－a‘＝120（mm）
M＝r0·Ψ·8.969＝1×0.95×8.969＝8.521（KN·m）
N＝r0·Ψ·9.652＝1×0.95×9.652＝9.169（KN·m）
e0＝M/N=8.521/9.169=0.929(m)>h/2-a=45(mm)
故按大偏心受拉构件配筋：
εb＝（查表）
e＝e0－h/2+a=929-150/2+30=884(mm)

=
=－2727.24(mm2) <0
计算表明不需要配筋，但仍应按构造要求配筋。
ρmin=0.2%
As min’＝0.002×1000×120＝240（mm2)
配置Φ8@200，As ’＝ As min’＝251（mm2)
如不考虑As ’的承压作用，As ’＝0
由 rd Ne＝

则
ε＝＝1－＝0.07
x＝εh0＝0.07×120＝8.4（mm）<2α’=60(mm)
e ’= e0+h/2－α=929＋150/2－30＝974（mm）
αs ＝＝0.041
ε＝
x＝εh0＝0.042×120＝5.03（mm）<2=60(mm)
仍要按唯一公式进行配筋。As＝567 mm2，选Φ12@200，As＝565 mm2。
3.5.2、侧墙配筋：
对侧墙最大弯距处（y＝0.716m）的配筋，计算如下：
α＝α‘＝30mm，b＝1000mm，h＝150mm，h0＝120mm，fc＝10KN/mm2 fy＝fy’＝210 KN/mm2，rd’＝1，Ψ＝0.95
Mm＝2.989r0·Ψ=2.989×1×0.95＝2.84
＝5.503（KN）
eo＝M/n==0.516(m)>h/2－αs＝45（mm）
按大偏心受拉构件计算。
e＝eo－h/2+α=516－0.5×150＋30＝471(mm)
x=εb·h0＝0.614×120＝73.68（mm）
As’＝
＝
＝－3077.35<0
虽按受力计算不配筋，但仍应按构造要求配筋。
As min’＝0.002×1000×120＝240（mm2)
选配Φ8@200，As ’＝ As min’＝251（mm2)
进一步计算的：As ＝196.01（mm2)
选配Φ8@200，As ＝201（mm2)
对侧墙拉力最大处（y＝1.45）配筋。
N3＝16.04r0·Ψ＝16.04×1×0.95＝19.24（KN）（拉）

M＝
＝1×0.95×（2.638×1.45＋1.73－1/6×1.1×9.8×1.453）
＝0.074（KN·m）
e0＝M/N=0.074/15.24=0.05(m)<h/2-a=0.045(m)
e=0.5h- a’－e0＝150/2－30－5＝40（mm）
e‘=0.5h- a’＋e0＝150/2－30＋5＝50（mm）
按校偏心受拉构件计算：
As ’＝（mm2)
As ＝（mm2)
构造要求
As＝As’＝As min’＝0.002×1000×120＝240（mm2)
选配Φ8@200，As＝As’＝251（mm2)
最后侧墙配Φ8@200，As＝As’＝251（mm2)
表4－6 底板侧墙配筋表：单位（mm2)
区域
底板
侧墙
受压As’
Φ8@200，As’＝251mm2
Φ8@200，As’＝251mm2
受拉As
Φ12@200，As＝565mm2
Φ8@200，As’＝251mm2
3.5.3、人行板配筋。按受弯构件配筋：
Q＝Q32＋Q72＋Q82＝2.64＋2.29＋2.22＝7.15（KN/m）
跨中弯距：
M＝r0·Ψ=1×0.95×1/8×7.15×22＝3.396（KN·m）
Ψ按单排架单筋计算，取a＝25mm，b＝850m，h＝100mm，
rd＝1.2，h0＝75mm。
＝0.072
＝0.075
ρ＝0.0036>ρmin=0.2%
As＝ρb h0＝0.36%×850×75＝230（mm2)
3.5.4、拉杆的配筋：
人行板作用与拉杆的荷载Q板1＝7.15KN/m，其对跨中弯距等效荷载：
Q板1＝（2α－α2）Q板1，α＝0.85/2=0.425
Q板1＝(2×0.425－0.4252)×7.15＝4.79（KN/m）

8米长一跨渡槽共5根拉杆，作用在每根拉杆上的荷载为：
＝8.06（KN/m）
跨中弯距：
M＝1×0.95×1/8×8.06×22＝3.83 （KN/m）
支座剪力：
Q＝1×0.95×0.5×8.06×2＝7.657（KN）
Nc＝5.277（KN）（拉）
取α＝α‘＝25mm，h0＝h‘－α’＝75mm，b＝150mm，
e0＝M/N=3.83/5.277=0.726(m)>0.5h－α＝25（mm）。
按偏心受拉构件计算：
e＝eo－0.5h＋α＝726－0.5×100＋25＝701（mm）

＝
＝81（mm2)
选配2Φ8，As’＝101mm2，则
αs＝
＝
＝0.4

则As＝
选3Φ8，As＝462(mm2)
表4－7 人行板、拉杆配筋表：
区域
人行板
拉杆
受压As’
无
2Φ8，As’＝101mm2
受拉As
Φ8@200，As＝251mm2
3Φ8，As＝462mm2

3.6、拉杆斜截面计算：

故截面尺寸满足抗剪条件。
Vc＝0.07fcbh0＝0.07×10×150×75＝7.875（KN）<rdV
需按计算配箍筋：

选用双肢Φ4箍筋，AsV1＝12.6，n＝2代入式得s≤376m，取s＝150mm。
则配Φ4@150。

则。满足斜截面抗剪要求。
4、槽身纵向结构计算
纵向计算中得荷载一般按均布荷载考虑，它包括槽身重、槽中的水重及人群荷载、人行板荷载等（拉杆重集中荷载换算成均布荷载）并按加大流量计算，计算时采用满槽水深h＝1.36（m）。计算简图如图4－3所示。
图4－3 槽身纵向计算简图：

4.1、荷载计算：
槽的纵向荷载：
Q＝Q11＋Q21+ Q31＋Q41＋Q61＋Q71＋Q81
＝6.37482+0.49+2.24+9.25+27.26+1.94+1.89=57.04(KN/m）
槽身净跨：
Ln＝8－0.5×2＝7（m）
ro＝1.0 Ψ＝0.95
取L＝7.35（m）
跨中最大弯距：
Mc＝1×0.95×1/8×57.04×7.352
＝365.92（KN·m）
最大剪力：
V＝1×0.95×0.5×57.04×7＝189.67（KN）
4.2、计算纵向配筋：
计算配筋时应注意：
4.2.1、简支梁跨中部分应处于受压区，故在强度计算重不考虑底板的作用；
4.2.2、侧墙高度较大时，沿墙壁配置Φ6～Φ12的纵向钢筋，其间距不宜大于30cm；
4.2.3、因槽身底板在受拉区，故槽身在纵向按h＝1.71mm，b＝0.3m的矩形梁进行配筋计算。
考虑双层，α＝0.08，h0＝1.71-0.08=1.63(m ), rd＝1.2。

＝894.4（mm2)
选6Φ14，As＝924(mm2)
4.3、斜截面强度计算：
已知：
V＝189.67KN，hw/b=h0/b＝1.63/0.3=5.43
hw/b＝4，V≤1/rd(0.25fcbh0)
hw/b＝6，V≤1/rd(0.2fcbh0)
故：
h0/b＝5.43，V≤1/rd(0.214fcbh0)
1/rd(0.214fcbh0)＝1/1.2×（0.214×10×300×1630）
＝872.5（KN）>V=189.67KN
截面尺寸满足截面限制条件
0.07 fcbh0＝0.07×10×300×1630＝342.3> rdV=227.6(KN)
按受拉计算不要求配置腹筋，考虑到侧墙的竖向受力筋可以起到腹筋作用，单为固

定纵向受力筋位置，仍在两侧布置Φ8@250的纵向封闭箍筋。同时沿墙高布置Φ8@250的纵向钢筋，槽身的配置的横断面图见附图4－4所示。
5、抗裂计算
5.1、纵向抗裂计算：
忽略补角作用，将断面化为如图4－5所示。
图4－5抗裂计算断面简图。（单位：m）

沿槽身纵向的危险断面是在跨中，按标准荷载计算，通过假定流量时弯距为：
M＝1/8×（6.413×2+0.47+2.13+8.81+26.44+1.62+1.8）×7.352
＝365.3（KN·m）
按标准荷载计算，通过设计流量时弯距为：
M=1、8×(0.423×2+0.47+2.13+8.81+22.32+1.62+1.81)×7.352
＝337.55（KN·m）
b＝0.3m，bf＝2.3m，h=1.71m，hf=0.15m
h1=1.71-0.1=1.61(m)
可按下式进行抗裂计算;