某沉井结构设计计算
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圆形单孔沉井基础(北方工业大学北岸沉井)
执行规范:
《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010(2015年版)), 本文简称《混凝土规范》
《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011), 本文简称《地基规范》
《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB 50069-2002), 本文简称《给排水结构规范》《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》(CECS 137-2015), 本文简称《沉井结构规程》
钢筋：d - HPB300; D - HRB335; E - HRB400; F - RRB400; G - HRB500; Q - HRBF400; R - HRBF500
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1 基本资料
(1) 几何信息
(2) 土层信息
ak
(3) 荷载信息 荷载信息
沉井几何简图
组合系数
(4) 钢筋砼信息
纵筋保护层厚度(mm)：井壁(内35,外35)、底板(上35,下35)、刃脚(内35,外35) 纵筋a s(mm)：井壁顶部45、刃脚底部45
2 计算内容
(1) 下沉验算
(2) 抗浮验算
(3) 地基承载力验算
(4) 刃脚、井壁、底板内力配筋计算 (5) 井壁、底板裂缝抗裂度计算 (6) 水下封底混凝土厚度计算
3 荷载标准值计算 (1) 沉井自重 井壁自重：
底板自重：
(2) 内水压力
施工期间(不排水施工):
水位低于刃脚踏面,内水压力为0。 使用期间:
井内水深为0,内水压力为0。 (3) 外土压力
施工期间外土压力：
井壁顶端25.400m ，p ep =0.00kPa
=G 11⨯()--t H 1t 1t 2ab /2()-D t c
=⨯⨯⨯()--⨯1.000 6.000⨯1.7000.200⨯0.8000.500/2()-17.200 1.00025.00=6947.004kN =G 12⨯t H 2()-D t c
=⨯⨯⨯⨯1.000 6.000()-17.200 1.00025.00=7634.070kN =G 13⨯t H 3()-D t c
=⨯⨯⨯⨯1.000 6.000()-17.200 1.00025.00=7634.070kN =G 14⨯t H 4()-D t c
=⨯⨯⨯⨯1.000 6.000()-17.200 1.00025.00=7634.070kN =G 15⨯t H 5()-D t c
=⨯⨯⨯⨯1.000 4.000()-17.200 1.00025.00=5089.380kN =++++=G 1G 11G 12G 13G 14G 1534938.594kN
=
G 2(
)
+-D/2t t 2
2
t 1c
=
⨯⨯⨯()+-17.200/2 1.0000.2002
1.70025.00=8123.216kN
刃脚踏面-2.600m，p ep=209.83kPa 使用期间外土压力：
井壁顶端25.400m，p ep=0.00kPa
刃脚踏面-2.600m，p ep=209.83kPa (4) 地面活荷载
25.400m至19.400m，q m=15.01kPa
19.400m至12.400m，q m=10.44kPa
12.400m至7.400m，q m=11.52kPa
7.400m至-2.600m，q m=8.12kPa (5) 外水压力
施工期间外水压力：
水位低于刃脚踏面,外水压力为0。
使用期间外水压力：
水位低于刃脚踏面,外水压力为0。
4 下沉验算
4.1下沉系数
K s=(G-F w)/F f
分别下沉至以下标高时的下沉系数验算：
4.2下沉稳定系数
刃脚下地基土的极限承载力计算公式：
⨯(
下沉稳定系数计算公式：
K st=(G1-F w)/(F f+R b)
分别下沉至以下标高时的下沉稳定验算：
5 抗浮验算
5.1 封底阶段抗浮验算
施工阶段外水位位于沉井踏面标高以下，无需验算。
5.2 使用阶段抗浮验算
使用阶段外水位位于沉井踏面标高以下，无需验算。
6 地基承载力验算 基底压力：
N k =G 1+G 2+G 封底+G 回填+G 上+G w +G 其他
=34938.594+8123.216+16549.005+0.000+0.000+0.000+121.000=59731.816kN
地基承载力修正：
基础底面以上土的加权平均重度γm ：
γm =(18.00×6.000+17.00×7.000+18.00×5.000+20.00×
10.000)/28.000=18.46kN/m 3
基础底面以下土的重度γ：
地下水位于刃脚踏面标高以下，不考虑地下水作用，γ=20.00kN/m 3
修正后的地基承载力：
+
+
=f a f ak b
()-b 3d
m (
)
-d 0.5++=160.00⨯⨯1.0020.00()-6.0003⨯⨯1.0018.46()-28.0000.5