图4-3 槽身纵向计算简图
4.4.1、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)
4.4.2、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,沿墙壁配臵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
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算。
考虑双层,α=0.08,h0=1.71-0.08=1.63(m ), rd=1.2。
1.2?365.92?106as?=0.055110?300?163021-1-2as?1?1-2?0.0551=0.0567 ?=As??fc10?0.0567??300?1630fybh0310 =894.4(mm2) 选6Φ14,As=924(mm2)
4.4.3、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臵腹筋,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臵,仍在两侧布臵Φ8@250的纵向封闭箍筋。同时沿墙高布臵Φ8@250的纵向钢筋,槽身的配臵的横断面图见附图4-4所示。
4.5、抗裂计算
4.5.1、纵向抗裂计算:
忽略补角作用,将断面化为如图4-5所示。
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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;
rm?ctw0ftk?Ml(s) (4-9) 式中 rm-受弯构件塑性影响系数; rm=1.55×(0.7+300/1710)=1.357 Ml-按标准荷载计算的弯距;
αct-混凝土拉应力限制系数。长期组合为0.7,短期组合为0.85; W0-换算截面A0对受拉边缘的弹性抗矩,WI00?h?y;
0
I0-换算截面重心轴惯性矩;
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y0-换算截面重心轴至受压边缘距离;
ftk-混凝土抗拉强度标准值,C20混凝土抗裂强度标准值ftk=1.5N/mm2. I0、y0可按下列公式计算:
A0=0.3×1.71+2×0.15=0.813(m)
2
hfbh2?(bf?b)hf(h1?)22 y0?
A0 =
0.3?1.712?(2.3?0.3)?0.15?(1.61?0.8130.15)2
=1.106(m) I0?hf21311by0?b(h?y0)3?(bf?b)h3?(b?b)h(h?y?) fff1033122=1/3×0.3×1.1062+1/3×0.3(1.71-1.106)3
+1/12(2.3-0.3)×0.15+(2.3-0.3)×0.15(1.61-1.106-0.15/2) =0.206(m) W0?4
2
Ih?y0?0.206?0.304(m3)
1071?1.106通过加大流量时,Ms=365.3(KN〃m)
rmactw0ftk=1.357×0.85×0.341×1.5×10=589.99(KN〃m)
3
rmactw0ftk≥Ms=365.39(KN〃m) 通过设计流量时,Ml=337.55(KN〃m)
rmactw0ftk=1.357×0.7×0.341×1.5×103=485.87(KN〃m) rmactw0ftk≥Ml=337.55(KN〃m) 故槽身纵向满足抗裂要求。
4.5.2、横向抗裂计算:
底板抗裂计算:验算断面在跨中断面。按标准荷载计算,考虑钢筋作用。N=9.09KN,M=7.862 KN〃m,b=1000m,h=150mm。
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rmactftkW0rW Nl≤
e0?m0A0 式中 e0-轴向力偏心距,e0=M/N;
rm-受弯构件的塑性影响系数;rm=1.55,因0.7+300/h =0.7+300/1500>1.1,故Vm=1.55×1.1=1.71。
W0?I0y
2?y0y0?(0.5?0.425aEe)haEs2.1?105E?E?.55?104?8.235c2y(0.5?0.425?8.235?565 0?1000?120)?150?77.47(mm)I(0.833?0.19?8.235?5650?1000?120)?1000?1503?306000766.4(mm4)WI0306000766.40?y?y=
?4218954.45(mm3) 20150?74.77eMN?7.8620?9.09?0.865(m) A0?bh?aE(A's?As) =1000×150+8.235×(565+251)=156719.76(m2)
rmactW0ftk?8.314(KN)?e?rN?9.09(KN)mW0 0A0需进行裂缝宽度验算。 5.2.1、底板裂缝宽度验算:
①、已知在标准荷载情况下进行验算。 校核水位:
Ns=9.09KN,Ms=7.862 KN〃m,e0=M/N=0.865(m) e=eo-h/2+α=820(mm)。 设计水位:
Nl=6.31KN,Ms=7.566 KN〃m,e0=M/N=1.199(m)
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