渡槽设计计算报告书.doc

一、设计基本资料
1.1工程综合阐明
依照丰田灌区渠系规划，在灌区输水干渠上需建造一座跨越小禹河渡槽，由左岸向右岸输水。渡槽槽址及渡槽轴线已由规划选定（见渡槽槽址地形图）。渡槽按4级建筑物设计。
1.2气候条件
槽址地区位于大禹乡境内，植被良好。夏季最高气温36℃，冬季最低气温－32℃，最大冻层深度1.7m。地区最大风力为9级，相应风速v = 24 m / s。
1.3水文条件
依照水文实测及调查，槽址处小禹河平时基流量在0.2—0.4 m3/S之间，有时断流。洪水多发生在每年7、8月份；春汛普通发生在每年3月上旬，但流量不大。经水文计算，槽址处设计洪水位为1242.41m，相应流量 Q = 698 m3/S；最高洪水位为1243.83m，相应流量 Q = 1075 m3/S。据调查，洪水中漂浮物多为树木、牲口，最大不超过400 kg。在春汛中无流冰发生。
槽址处小禹河两岸表层为壤土分布；表层如下及河床为砂卵石分布（见渡槽轴线断面图）。地基基本承载力壤土为34 t / m2；砂卵石为43 t / m2。
1.4工程所需材料规定
在建材方面，距槽址50km大禹镇有县办水泥厂一座，水泥质量合格，可满足渡槽建造水泥需要；槽址附近有大量砂石骨料分布，质量符合混凝土拌制需要，运距均在5km以内；槽址东北禹王山有石料可供开采，运距350km。
1.5上、下游渠道资料
依照灌区渠系规划，渡槽上下游渠道坡降均为1/5000。渠道底宽按设计流量计算 2.7 m，边坡1：1.5，采用混凝土板衬砌。渠道设计流量6立方米每秒，加大流量7.5立方米每秒。渠道堤顶超高0.5m。
依照灌区渠系规划，上游渠口（左岸）水面高程加大流量时为1251.04m。下游渠口（右岸）水面高程加大流量时为1250.54m。渠口位置见渡槽槽址地形图。
1.6设计规定
1、学生须在规定期限内独立完毕下述毕业设计内容并提交纸质版和电子版毕业设计各一份。
2、毕业设计内容要达到设计规定，设计阐明书要论述简要，计算对的，符合编写规程规定。设计图纸绘制对的；细致、全面。
　　3、设计格式要符合内蒙古农业大学《毕业论文(设计)规范》。
1.7毕业设计参照书目
1、灌区水工建筑物丛书《渡槽》，水利水电出版社；
2、河海大学等《水工钢筋混凝土构造学》，中华人民共和国水利水电出版社；
3、清华大学出版《构造力学》；
4、《水工钢筋混凝土构造设计规范》（DL/T 5057-1996）；
5、《建筑地基基本设计规范》（GBJ7-89）；
6、《水工建筑物荷载设计规范》（DL5077-1997
7、《灌溉与排水工程设计规范》
二、渠道水力计算
2.1渠道断面水力计算
由已知资料可知此渡槽设计流量Q设=6 m3/s进出口渠道断面取m=1.5,i=1/5000，n=0.014。按照明渠均匀流计算，依照公式

式中
Q——为渡槽过水流量（m3/s）
A——过水断面面积（m2）
C——谢才系数
R——水力半径（m）
X——湿周（m）
i-为槽底比降
n-为槽身糙率，钢筋混凝土槽身可取n=0.014
2.1.1设计流量时水深计算
假设渠道底宽B=2.7m
渠道进出口尺寸试算表如下表
表2—1 渠道进出口试算表 （Q设=6m3/s）
B（m）
H（m）
A（m2）
R（m）
C
X（m）
n
Q （m3/s）
2.7
1.4
6.72
0.867
69.75
7.748
0.014
6.172
2.7
1.3
6.045
0.818
69.077
7.387
0.014
5.341
2.7
1.35
6.379
0.843
69.424
7.567
0.014
5.75
2.7
1.37
6.514
0.853
69.561
7.64
0.014
5.918
2.7
1.38
6.583
0.858
69.628
7.676
0.014
6.0004
通过Q与Q设对比得出当B=2.7，H=1.38时Q=6.0004≈Q设=6且约不不大于Q设，此时通过渠道流速V=Q/A=0.911m/s,并且B/H=1.96符合规范（B/H=1～2）。
2.1.2加大流量时水深计算
由《灌溉与排水工程设计规范》可查此工程级别为4级且加大流量系数为1.25～1.20，由《水工建筑物初步设计规程》此工程防洪原则为20～一遇。
取加大系数=1.25
则Q加大=1.25Q设=1.25×6=7.5m3/s
同理可算得加大流量时水深如下表
表 2—2 加大流量时水深试算（Q加大=7.5 m3/s）
B（m）
Hb（m）
A（m2）
R（m）
C
X（m）
n
Q （m3/s）
2.7
1.6
8.16
0.964
70.993
8.469
0.014
8.044
2.7
1.55
7.789
0.94
70.696
8.289
0.014
7.55
2.7
1.54
7.715
0.935
70.633
8.253
0.014
7.452
2.7
1.546
7.759
0.938
70.671
8.274
0.014
7.51
由Q与Q加大对比可知当Hb=1.546m时Q与Q加大最接近且前者略不不大于后者。 此时通过渠道流速V=Q加大/A=0.911m/s
由《水工建筑物初步设计规范》可查4、5级渠道岸顶超高可由下式求

Hb——渠道加大流量时水深
因此
衬砌超高可查规范知h=0.3～0.8m本设计取h=0.5m
2.1.3渠道底高程计算
由已知资料上游渠口（左岸）水面高程加大流量时为1251.04m。下游渠口（右岸）水面高程加大流量时为1250.54m
因而：

2.2槽身过水能力计算
渡槽选用矩形渡槽，由渠道究竟高程可在地形图上初选出渡槽起始点（见地形图），并量得渡槽长度为199.8m。
由《渡槽》可知对于长渡槽其坡度i选取，可按进出口渠底高程差减去0.2m，再除以槽身总长度作为槽身坡度初拟值。
故
2.2.1加大流量时渡槽水深试算
由规范知当渡槽长度时
渡槽过流能力计算公式

其中
A——渡槽过水面积（m2）
X——湿周（m）
R——水力半径（m）
初拟渡槽底宽为2.44m，由规范知H/B=0.6～0.8。
渡槽尺寸试算如下表
表2—3加大流量时槽内水深试算（Q加大=7.5m3/s）
B（m）
H（m）
A（m2）
R（m）
H/B
X（m）
n
Q （m3/s）
2.44
1.5
3.66
0.673
0.62
5.44
0.014
7.78
2.44
1.4
3.416
0.652
0.57
5.24
0.014
7.109
2.44
1.45
3.538
0.663
0.59
5.34
0.014
7.446
2.44
1.46
3.562
0.665
0.60
5.36
0.014
7.511
2.44
1.465
3.575
0.666
0.6
5.37
0.014
7.546
通过Q与Q加大对比得出当B=2.44，H=1.46m时Q=7.511 m3/s≈Q加大=7.5 m3/s且约不不大于Q，并且H/B=0.6符合规范（B/H=0.6～0.8）
2.2.2设计流量时渡槽水深试算
表2—4设计流量时水深试算（Q设=6m3/s）
B（m）
H（m）
A（m2）
R（m）
X（m）
n
Q （m3/s）
2.44
1.3
3.172
0.629
5.04
0.014
6.445
2.44
1.233
3.009
0.613
4.906
0.014
6.01
2.44
1.2
2.928
0.605
4.84
0.014
5.797
通过Q与Q设对比得出当B=2.44，H=1.233m时Q=6.01 m3/s=Q设=6 m3/s且等于于Q，此时通过渡槽流速V=Q设/A=1.994m/s符合规范（V=1～2m/s）。
渡槽顶部超高由规范知

2.2.3渡槽水头损失计算
已知数据
渡槽上游渠道断面平均流速（m/s）V1=0.911
渡槽下游渠道断面平均流速（m/s）V2=0.911
槽内平均流速（m/s）V=1.994
渡槽长度（m）L=200
渡槽底坡i=0.001502
容许水头损失[△Z]=0.5m
由《灌溉与排水工程设计规范》可查知
进口段局部水头损失系数：ξ1=0.1
出口段局部水头损失系数：ξ2=0.1
故进口段水头损失Z1为：

槽身段水头损失Z2为：

:出口端水头损失Z3为：

因而渡槽总水头损失Z为：

由于，因此满足规定。
2.2.4渡槽进出口渐变段布置
上游渠道水面宽度（m）：
下游渠道水面宽度（m）：
渡槽水面宽度（m）：
上游渠道与渡槽水面宽度差值（m）：
下游渠道与渡槽水面宽度差值（m）：
查《渡槽》可知进出口渐变段长度可用下式计算

L——进出口渐变段长度
△B1、△B2——上下游渠道与渡槽水面宽度比值
故：
进口渐变段长度（m）：
出口渐变段长度（m）：
取进口渐变段长度（m）：
取出口渐变段长度（m）：
2.2.5进出口槽底高程计算
已知数据：
进口前渠底高程：
出口前渠底高程：
上游渠道水深：
下游渠道水深：
槽中水深：
进口水面降落：
沿程水面降落：
出口水面回升：
故：
进口槽底高程：
进口槽底抬高：
出口槽底高程：
出口渠底减少：
出口渠底高程：三、槽身构造计算
3.1、纵向构造计算
3.1.1、槽身剖面形式及尺寸拟定
参照已建工程，初定槽身构造尺寸如下图3.1所示，渡槽长200m，每跨长度选定10m，共20跨，支撑构造选用简支梁式，按简支梁构造进行计算。
本设计中槽身横断面采用是矩形。渡槽无通航规定。为改进横向受力条件槽顶设立拉杆，每隔2m设立一根拉杆，于渡槽拉杆上布置人行道，底板宽80cm，高10cm。对于带横杆矩形槽，侧墙厚度t与墙高H之比值普通为t/H=1/12～1/16，取侧墙厚度t=16cm，侧墙高为H=1.97m，底板地面高于侧墙底缘，以减少底板拉应力，底板厚度为16cm，侧墙和底板连接处加设角度为贴角。
依照前面计算成果，槽内净宽B=2.44m，高H=1.71m（拉杆0.1m,超高0.15m），拉杆断面尺寸：高×宽=10cm×10cm。详细构造尺寸如图3-1所示。

槽身横断面图

槽身纵断面图（Ⅰ-Ⅰ断面）
图3-1 槽身构造尺寸图（单位：mm）
3.1.2、各类系数拟定
该渡槽级别为4级，构造安全级别为Ⅲ级水工建筑物，采用C25混凝土，Ⅱ级钢筋。构造重要系数，设计状况系数，承载能力极限状态使得构造系数，永久荷载分项系数，可变荷载分项系数。
3.1.3、荷载计算
纵向计算中荷载普通按均布荷载考虑，涉及槽身重力（拉杆等是少量集中荷载也换算为均布荷载）、槽中水体重力及人群荷载，其中槽身自重、水重为永久荷载，人群荷载为可变荷载。
表3－1 槽身荷载计算：（单位：G－KN；g－KN/m）
荷载类型
原则值
设计值
计算式
大小
大小
1、侧墙重

7.88
8.27
沿水流方向

7.88
8.27
垂直水流方向

49.25
51.71
2、拉杆重

0.945
0.992
沿水流方向

0.945
0.992
垂直水流方向

0.473
0.497
3、人行板重

2
2.1
沿水流方向

2
2.1
垂直水流方向

2.5
2.625
4、底板重

11.2
11.76
沿水流方向

11.2
11.76
垂直水流方向

5.6
5.88
5、校核水重

34.41
36.13
沿水流方向

34.41
36.13
垂直水流方向

17.21
18.07
6、设计水重

28.98
30.43
沿水流方向

28.98
30.43
垂直水流方向

14.49
15.21
7、人群重

3
3.6
沿水流方向

3
3.6
垂直水流方向

3.75
4.5
8、栏杆重

1.8
1.89
沿水流方向

1.8
1.89
垂直水流方向

2.25
2.36

3.1.4、纵向内力计算
如图所示渡槽单跨长度，槽身每边支座宽50cm，取计算跨度，槽身宽度，宽跨比，因而可按梁法计算槽身内力。纵向构造计算可将矩形槽身截面概化为工字型，槽身侧墙为工字梁腹板，侧墙厚度之和即为腹板厚度，；槽身底板构成工字梁下翼缘（由于简支梁槽身底板处在受拉区，故在强度计算中不考虑底板作用，但在抗裂验算中加以考虑）；侧墙加大某些和人行道板构成工字梁上翼缘，翼缘高度为，工字梁高，翼缘计算宽度等于腹板厚度即。考虑到侧墙顶部和人行道宽度扩大较小，可近似将侧墙看作矩形截面，故计算简图可简化为矩形截面（如图3.2所示）

纵向计算简图

横截面计算简图
图3—2 槽身纵向计算图

作用在渡槽上最大分布荷载为

跨中最大弯矩：

跨中弯矩设计值：

跨端剪力设计值：
3.1.5、正截面配筋计算
对于简支梁式槽身跨中某些底板处在受拉区，故在强度计算中不考虑底板作用，但在抗裂验算中，只要底板与侧墙接合能保证整体受力，就必要按翼缘宽度规定计入某些或所有底板作用。
不考虑底板与牛腿抗弯作用，将渡槽简化为由两边侧墙构成矩形截面。渡槽处在露天（二类环境条件），则依照规范查得混凝土保护层厚c=35mm，排两排钢筋，因此受拉钢筋合力点至截面受拉边沿距离a=80mm，则截面有效高度
依照计算简图和截面内力平衡条件，并满足承载能力极限状态计算规定可得两个基本设计公式：

式中 M——弯矩设计值，按承载能力极限状态荷载效应组共计算，并考虑构造重要性系数及设计状况系数ψ在内；
Mu——截面极限弯矩值；
γd——构造系数，γd=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/mm2；
b——矩形截面宽度；
x——混凝土受压区计算高度；
h0——截面有效高度；
fy——钢筋抗拉强度设计值，；
As——受拉区纵向钢筋截面面积；
将代入式上式，并令，则有

依照以上各式，计算侧墙钢筋面积如下：

选

3.1.6、槽身纵向抗裂验算
受弯构件正截面在即将开裂瞬间，受拉区边沿应变达到混凝土极限拉伸值，最大拉应力达到混凝土轴心抗拉强度。钢筋混凝土构件抗裂验算公式如下：

式中
——分别由荷载原则值按荷载效应短期组合及长期组共计算弯矩值。
αct——混凝土拉应力限制系数，对荷载效应短期组合，αct取为0.85；对长期组合，αct取为0.70;
——混凝土轴心抗拉强度原则值；
——换算截面面积，，其中为刚弹性模量与混凝土弹性模量之比，既；为钢筋截面面积，由承载力计算拟定；为混凝土截面面积。
W0——换算截面对受拉边沿弹性抵抗距；
——换算截面重心轴至受压边沿距离；
——换算截面对其重心轴惯性距；
混凝土标号为，钢筋为Ⅱ级钢，则，
。

图3—3 抗裂验算截面图 （单位：cm）

依照《水工混凝土构造设计规范》，选用值。
由，查得，在值附表中指出，依照h值不同应对值进行修正。

短期组合跨中弯矩值

长期组合跨中弯矩值（人群荷载准永久系数）

综合上述计算可知，槽身纵向符合抗裂规定。
3.1.7、斜截面抗剪计算
支座边沿截面剪力设计值
截面有效高度，
由于
，
故截面尺寸满足抗剪规定。
混凝土截面受剪承载力

因而，需配箍筋。
由于在后来横截面配筋时也要配备箍筋，因此按横截面受力进行配筋计算。
3.2、槽身横向内力计算及配筋计算
3.2.1、人行板配筋（按受弯构件配筋）

跨中弯距：

按单排架单筋计算，取a＝25mm，b＝800m，h＝100mm，
rd＝1.2，h0＝75mm。

选配
3.2.2、计算值及值
由于在设计中选用了有拉杆矩形槽，因此横向计算时沿槽长取1m间距长度上槽身进行分析。作用于单位长脱离体上荷载除q（自重力加水重力）外，，两侧尚有剪力Q1及Q2，其差值ΔQ与荷载q维持平衡。ΔQ在截面上分布沿高度呈抛物线形，方向向上，它绝大某些分布在两边侧墙截面上。工程设计中普通不考虑底板截面上剪力。横向计算时，近似以为设立拉杆断面槽身横向内力与不设拉杆处相差不多，因而将拉杆均匀化；为了简化计算，以为所有荷载均匀槽壁和底板厚度中心线上（偏于安全），并且槽身对称可取一半计算，分析3点处剪力为0只有轴力和弯矩。按以上简化图示构造为一次超静定构造不记轴力及剪力对变位影响，用力法求解X1。
M
0
M
0
M
0
2
301cm
3
q

l
1
255cm
2
3
q
2
l
1
1
P
0
P
0
1
P
0
x
1

图3—4有拉杆矩形槽计算图
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。
按原则荷载计算分别为：

按设计荷载计算分别为：

3.2.2.1、 拉杆轴向力计算
简化后构造为一次超静定构造，用力法计算拉杆拉为X1，亦可按下式直接计算，
按原则荷载计算分别为：
（3－1）
式中 －单位槽长拉杆轴向拉力，KN；
－拉杆中心线至底板距离，H＝1.74m；
－侧墙底部静水压强，KPa；
－两侧墙中心线间距之半，＝（2.44+0.16）/2=1.3(m)；
－底板上均匀荷载强度，KN/m。

、－底板和侧墙壁截面惯性矩，m4；

——拉杆间距为时，一根拉杆轴向拉力。
按设计荷载计算为：
（3－2）

——拉杆距离为S时，一根拉杆轴向拉力。
3.2.2.2、拉杆配筋计算
人行板作用与拉杆荷载，其对跨中弯距等效荷载：

10米长一跨渡槽共5根拉杆，作用在每根拉杆上荷载为：

跨中弯距：

支座剪力：

Nc＝6.94（KN）（拉）
取α＝α‘＝25mm，h0＝h‘－α’＝75mm，b＝100mm，

按偏心受拉构件计算：
e＝eo－0.5h＋α＝1410－0.5×100＋25＝1385mm

选配5Φ12，As’＝565mm2，则

则
选5Φ14，As＝770mm2
3.2.2.3、拉杆斜截面计算

故截面尺寸满足抗剪条件。

需按计算配箍筋：

故
选用双肢Φ6箍筋，AsV1＝12.6，n＝2代入式得s≤376m，取s＝200mm。
则配Φ6@200。

则。满足斜截面抗剪规定。

3.2.3、底板内力计算及配筋
3.2.3.1内力计算
离侧墙中心线X处底板弯距计算，为底板荷载计算。
原则荷载计算为：
（3－3）
令X＝0，底板断臂弯距
令
设计荷载计算为：

令X＝0，M底1＝－1.43（KN·m）
令X＝L＝1.3，M底2＝17.26（KN·m）
令X＝0.1，M底3＝1.33（KN·m）
令X＝1，M底4＝16.26（KN·m）
表3－2 底板弯距计算表：
X
0
0.1
1
1.3
Mx
－1.43
1.33
16.26
17.26
底板轴向拉力计算：
原则荷载计算为：
(拉)
设计荷载计算为：

侧墙、底板弯距轴力图见附图一。
3.2.3.2、底板配筋
采用混凝土，fc＝12.5N/mm2，Ⅱ级钢筋，fy=fy’=310N/mm2，M＝17.26（KN·m）。N＝12.11（KN·m）。
设
M＝r0·Ψ·M＝1×1×17.26＝17.26（KN·m）
N＝r0·Ψ·N＝1×1×12.11＝12.11（KN·m）
e0＝M/N=17.26/12.11=1.43(m)>h/2-a=50mm
故按大偏心受拉构件配筋：
（查表）

计算表白不需要配筋，但仍应按构造规定配筋。

As min’＝0.002×1000×130＝260mm2
配备Φ10@300，As ’＝ As min’＝262mm2
如不考虑As ’承压作用，As ’＝0
由
则

仍要按唯一公式进行配筋
选Φ12@160，As＝707 mm2。
3.2.4 、侧墙内力计算及配筋
3.2.4.1、侧墙弯矩
由拉杆中心线到侧墙计算截面距离为y弯距。
按原则荷载计算为：
（3－4）
当y＝0时，Mk侧1＝1.41KN·m
当y＝1时，Mk侧2＝2.89KN·m
当y＝1.5时，Mk侧3＝0.59KN·m
当y＝0.96时，Mk侧4＝2.95KN·m
当y＝1.74时，Mk侧4＝-1.75KN·m
当时，弯距最大为：

表3－3 原则荷载弯距计算表：
Yx
0
1
1.5
0.96
1.74
Mkx
1.41
2.89
0.59
2.95
-1.75
按设计荷载计算为：
（3－5）
表3－4 设计荷载弯距计算表：
My
0
1
1.5
1.01
1.74
M侧y
1.57
3.325
0.97
3.3
-1.43
3.2.4.2、侧墙轴力
轴力只近似考虑侧墙截面承受剪力。
原则荷载计算：
（4－5）
式中 －作用在槽身截面上计算剪力。其值等于1.0m槽身长总荷载，及纵向计算中均布荷载q。
（4－6）
故

当y＝0时，N1＝－3.87KN
当y＝1.71时，N2＝87.79（拉）
令
则
解之得 y1＝1.67 y2＝0.069
当y＝1.67时，N3＝76.64（KN）（拉）
当y＝0.069时，N4＝－4.14（KN）（压）
当按设计荷载计算时：
（4－7）
式中 △Q－作用在槽身截面上计算剪力，其值等于1.0m槽身长总荷载，即纵向计算中均布荷载。
（4－8）
故
当y＝0，N1＝－P0＝－4.29KN（压）
当y=1.74时，（拉）
令
既
解之得 y1＝1.67 y2＝0.068
当y＝1.67时，N3＝80.87KN（拉）
当y＝0.068时，N4＝－4.57KN（压）
表4－4 轴力计算表：
Y
0
1
1.25
1.74
单位：KN
Ny
－4.29
11.3
29.11
92.66

3.2.4.3、侧墙配筋计算
对侧墙最大弯距处（y＝1m）配筋，计算如下：
α＝α‘＝30mm，b＝1000mm，h＝160mm，h0＝130mm，fc＝12.5KN/mm2
fy＝fy’＝310 KN/mm2，r0＝1，Ψ＝1.0
Mm＝3.325r0·Ψ=3.325×1×1＝3.33

故 按大偏心受拉构件计算。

x=εb·h0＝0.544×130＝70.72（mm）

故外侧不需要配筋，但需要配备构造钢筋
As min’＝0.002×1000×130＝260（mm2)
选配Φ8@200，As ’＝ As min’＝251（mm2)
内侧配筋为：

选配Φ6@250，As ＝113（mm2)
对侧墙拉力最大处（y＝1.74m）配筋。
N3＝92.66r0·Ψ＝92.66×1×1＝92.66（KN）（拉）

当y=1.74m时，Mmax=1.75KN.m

按小偏心受拉构件计算。
e＝h/2－α－eo=80－30－20＝30mm
x=εb·h0＝0.544×130＝70.72（mm）

计算得之
因此按构造规定
As＝As’＝As min’＝0.002×1000×130＝260（mm2)
选配Φ8@190，As＝As’＝265mm2
最后侧墙配Φ8@190，As＝As’＝265（mm

4 排架计算
4.1 排架布置
布置等跨间距10m单排架共20跨，矩形渡槽采用简支梁，上游渐变段4m下游渐变段6m与梯形混凝土渠首相连。渡槽全长200m，拱墩台及排架基本墩均采用浆砌石重力墩。槽下两岸墩间用浆砌石护坡。总体布置。
布置单排架长处：体积小，重量轻，可现浇或预制吊装，再渡槽工程中被广泛应用。
4.2 排架尺寸拟定
4.2.1 排架高度计算
表5-1 排架高度计算表：（单位：m）
名称
排架顶部高程
排架埋置高程
排架底部高程
排架高
1#
1249.214
0

1249.214
2
1247.214
2
2#
1249.199
2.023

1247.176
2
1245.176
4.023
3#
1249.184
4.171

1245.013
2
1243.013
6.171
4#
1249.169
7.459

1241.71
2
1239.71
9.459
5#
1249.154
9.937

1239.217
2
1237.217
11.937
6#
1249.139
11.202

1237.937
2
1235.937
13.202
7#
1249.124
10.869

1238.255
2
1236.255
12.869
8#
1249.109
9.953

1239.156
2
1237.156
11.953
9#
1249.094
8.892

1240.202
2
1238.202
10.892
10#
1249.079
8.375

1240.704
2
1238.704
10.375
11#
1249.064
6.996

1242.068
2
1240.068
8.996
12#
1249.049
3.572

1245.477
2
1243.477
5.572
13#
1249.034
2.944

1246.09
2
1244.09
4.944
14#
1249.019
2.7

1246.319
2
1244.319
4.7
15#
1249.004
2.475

1246.529
2
1244.529
4.475
16#
1248.989
2.296

1246.693
2
1244.693
4.296
17#
1248.974
1.941

1247.033
2
1245.033
3.941
18#
1248.959
1.583

1247.376
2
1245.376
3.583
19#
1248.944
1.211

1247.733
2
1245.733
3.211
20#
1248.929
0.755

1248.174
2
1246.174
2.755
21#
1248.914
0

1248.914
2
1246.914
2

4.2.2 排架分组计算
见表4-2。
表4－2 排架分组及底部高程计算表
分组
编号
排架顶高程
排架底高程
排架高
调节后高
调节后底高程
一
1#
1249.214
1247.214
2
2
1247.214

21#
1248.914
1246.914
2
2
1246.914
二
2#
1249.199
1245.176
4.023
4.5
1244.699

15#
1249.004
1244.529
4.475
4.5
1244.504

16#
1248.989
1244.693
4.296
4.5
1244.489

17#
1248.974
1245.033
3.941
4.5
1244.474

18#
1248.959
1245.376
3.583
4.5
1244.459
三
14#
1249.019
1244.319
4.7
5
1244.019

13#
1249.034
1244.09
4.944
5
1244.034
四
19#
1248.944
1245.376
3.211
3.5
1245.087

20#
1248.929
1246.174
2.755
3.5
1245.429
五
4#
1249.169
1239.71
9.459
10
1239.169

11#
1249.064
1240.068
8.996
10
1239.064
六
5#
1249.154
1237.217
11.937
13.5
1235.654

6#
1249.139
1235.937
13.202
13.5
1235.639

7#
1249.124
1236.255
12.869
13.5
1235.624

8#
1249.124
1237.156
11.953
13.5
1235.609

9#
1249.094
1238.202
10.892
13.5
1235.594

10#
1249.079
1238.704
10.375
13.5
1235.579
七
3#
1249.184
1243.013
6.171
6.5
1242.684

12#
1249.049
1243.477
5.572
6.5
1242.549

4.2.3． 尺寸拟定
分组
五
六
七
排架号
4# 11#
5# 6# 7# 8# 9# 10#
3# 12#
高度H
10m
13.5m
6.5m
支柱
b1
(1/20～1/30)H
400mm
500mm
300mm
h1
惯用
450mm
450mm
450mm
横梁
h2
(1/6～1/8)L
350mm
350mm
350mm
b2
(1/1.5～1/2) h2
200mm
200mm
200mm
牛腿
C= b1/2
200mm
250mm
150mm
h＞b1
400mm
500mm
300mm
a
1000mm
1000mm
1000mm

图4-1最高排架尺寸图：（单位：mm）
4.2.4尺寸拟定：
黄家沟渡槽离地面在15m如下,可采用单排架支撑槽身，排架固定于墩座上，考虑排架不适当过高，对稳定不利。同步为了便于施工，先将渡槽归纳成七种高度：
1号、21号2m；2号、15-18号排架高4.5m；13号、14号排架高5m；19号、20号高为3.5m；4号、11号排架高为10m;5—10号高为13.5m；3号、12号高为6.5m。
排架横梁间距为2m，最下层为2.5m。现以最高排架（6号）为计算示例，其她排架计算相似，故略去。为使立柱在竖向荷载作用下为轴心受压构件，立柱中心线与槽身支撑中心线相重叠。
选最高一根打败排架作为计算对象，单排架适应高度普通在15m以内，按按最高13.5m计算，计算条件为满槽水加风荷载。计算简图见图（4—2）

图4—2 排架计算简图

4.3排架内力计算与配筋
4.3.1荷载计算
作用于排架上铅直荷载有：
槽身传给排架铅直荷载

槽身在风荷载P0作用下传递给铅直力P＇：
W=KKZW0g （3—1） 式中 W——单位面积上风压力，N/m2；
K——风载体型系数；
Kz——风压高度变化系数；
W0——基本风压，kgf/m2；
β——风振系数。
对于矩形槽身，满槽水时取K=1.3；由于槽身形心距离地面约12.19m，故取Kz=1.18；W0=36kgf/m2。β值与排架自振周期关于，其自振周期T（s）可