沉井计算

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第2页
(2)刃脚根部以上1.5倍井壁厚度一段进行强度配筋计算
αs值(α's)
45
计算参数ζ1
计算高度ho(mm)
605
计算参数ζ2
计算宽度B(mm)
975
计算跨度Lo(mm)
ξb值
0.55
偏心距增大系数η
初始偏心距eo(mm)
58
计算参数Lo/h
附加偏心距eθ(mm)
22
回转半径i(mm)
总偏心距e(mm)
流水压力 融流水压力 顶管的顶力
(二)抗浮验算
因无上部建筑,只需验算使用阶段抗浮。
沉井井壁自重标准值Gk (KN)
3478
沉井底板自重G'(KN)
495
使用期间沉井总重G(KN)
3973
水浮托力标准值Ffw,k(KN) 沉井抗浮系数容许值Kfw
3650 1.00
抗浮验算(Kfw) 结果判别
(三)下沉验算
1.42 2.06 104.30 116.34 105.72 118.39
计算系数ω'
0.115
截面内力
Ma(KN-m) Mb(KN-m)
-19.80 18.17
Na(KN) Nb(KN)
计算截面所在土层有 效重度γ(KN/m^3)
6.8
计算宽度B(mm) 初始偏心距eo(mm)
5 2.81 9.90 4.07 9.90 6.80 4.45 6.45 15.69
2:刃脚根部竖向的向内弯曲 砂性土的内摩擦角φ 刃脚所在土层内摩擦角φ(度) 刃脚所在土层类别 刃脚所在土层重度γs(KN/m^3) 沉井埋深h(m) 刃脚所在土层粘聚力C(kPa) 粘性土的等效内摩擦角φD(度) 刃脚上部水平侧压力设计值P'epl(KPa) 刃脚底端水平侧压力设计值Pepl(KPa) 刃脚根部向内的竖向弯矩Ml2(KN-m)
相对受压区高度ζ
(b)按正常使用极限状态进行计算 刃脚顶部井壁A点外侧水平向水土压力P'al(kPa) 刃脚顶部井壁B点外侧水平向水土压力P'bl(kPa) 刃脚底部井壁A点外侧水平向水土压力Pal(kPa) 刃脚底部井壁B点外侧水平向水土压力Pbl(kPa)
PtranA(KN/m) PtranB(KN/m) 井壁A点外侧水平向水土压力Pa(KN/m)(+差值) 井壁B点外侧水平向水土压力Pb(KN/m)(-差值)
沉井井壁结构高度H(m)
10.5 沉井底板厚度t1(m)
沉井高出地面高度h'(m)
0.5 刃脚角度θ(度)
地下水位距地面高度h"(m)
0.5 沉井砼材料
刃脚顶端距底板地面距离(m)
0.25
沉井计算参数
刃脚角度转换为弧度
1.047 沉井外径D(m)
刃脚高度hL(m)
0.779 沉井井壁中心半径rc(m)
2.30 脚地基土极限承载力标准值之和Rb(KN)
满足 沉井下沉稳定系数计算Kst,s
验算稳定 沉井下沉稳定系数结果判别
(四)封底计算
因采用排水下沉,采用干封底,无需进行封底计算。
HRB 335 10 23 25
3.1416
5
1.40 1.40 1.40
1.088 抗浮验算通过
0 1512 180 2444 0.879 满足
80
偏心距ηe(mm)
1.000 1.000 5223 1.350
8.0 187.64
108
砼受压区高度x(mm) 偏压种类判别 大偏压构件配筋计算 计算配筋(mm^2) 一侧最小配筋率(%) 全部最小配筋率(%) 单侧钢筋面积As=A's 全部钢筋面积As=A's 小偏压构件配筋计算 中和轴高度系数β1
刃脚计算参数b(m)
0.450
沉井荷载计算参数
结构自重
1.27
顶板或平台活载
1.40
沉井内水压
1.00
地面活载
1.40
沉井外水压
1.00
地面水压力
1.27
10 沉井钢筋材料 0.2 水重度γw(KN/m3) 0.7 素砼重度γ1(KN/m3) 60 钢砼重度γ2(KN/m4) C25 π值
7.3 井壁摩阻力计算参数 3.325
(4)内侧垂直选筋
钢筋直径
14
钢筋间距
100
钢筋面积
1539
表达形式
φ14@100
所在行数 所在列数 面积判别
6 9 满足
(七)封底前井壁环向计算
(1)取刃脚根部以上1.5倍井壁厚度一段进行环向计算
计算高度hcal(m)
0.975
(a)按承载能力极限状态进行计算
刃脚顶部井壁A点外侧水平向水土压力P'al(kPa)
13
21.8
16.8
10
10.7
16.8
10
10.7
16.8
10
10.7
0
0
0
0
0
0
单位摩阻力(kPa) 8 12 11 10 10 10 0 0
极限承载力(kPa) 0
240 240 180 180 180
0 0
沉井基本参数
沉井内径d(m)
6
地面堆积荷载qs(kPa)
沉井井壁厚度t(m)
0.65 刃脚踏面宽度a(m)
1.78 16.70 2.80
300
刃脚底部选筋
弹性模量Es(10^5N/mm^2) 2.00
钢筋直径
14
mm 所在列数
6
钢筋根数
2
根 所在行数
3
钢筋面积
308
mm^2 面积判别
满足
表达形式
2φ14
刃脚上端选筋
钢筋直径
20
mm 所在列数
9
钢筋面积
钢筋根数
2
根 所在行数
3
表达形式
注:由于剪力和扭矩较小,垂直钢筋按其它工况配置。
155.46
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
刃脚顶部井壁B点外侧水平向水土压力P'bl(kPa)
175.50
刃脚底部井壁A点外侧水平向水土压力Pal(kPa)
168.17
刃脚底部井壁B点外侧水平向水土压力Pbl(kPa)
189.47
PtranA(KN/m)
126.12
PtranB(KN/m)
142.23
井壁A点外侧水平向水土压力Pa(KN/m)(+差值)
(五)下沉前井壁竖向弯曲计算(采用四个支点)
单位周长井壁自重标准值g(KN/m) 170.625
单位周长井壁自重设计值gs(KN/m) 216.694
井壁内力
跨中最大弯矩Mo(KN-m)
263.419
支座弯矩Ms(KN-m)
-511.786
最大扭矩Tmax(KN-m)
82.789
最大剪力Vmax(KN)
85 大偏压
1014 0.20 0.60 1268 3803
0.8
1.424
-8088 10φ16
5 2.21 7.79 3.20 7.79 6.80 3.51 5.08 12.35
轴力至受压钢筋合理点距离e'(mm) 轴力至受拉钢筋合理点距离e(mm)
一侧纵筋面积(mm^2) 全部纵筋面积(mm^2) mm^2 mm^2
所在行数 所在列数 面积判别
9 6 满足
25 0.01218
297 0.2 1230
计算系数ω' 截面内力计算 A截面上轴力Na(KN) A截面上弯矩Ma(KN-m) B截面上轴力Nb(KN) B截面上弯矩Mb(KN-m)
0.129
988.66 -57.39 955.55 52.68
6.8 3.390 9.899
土加权平均单位摩阻力标准值fka(kpa) 井壁总摩阻力标准值ffk(KN) 下沉过程中水浮托力标准值ffw,k(KN) 沉井下沉系数计算Kst
下沉系数判别 是否需要下沉稳定验算判别
10.55 验算状态下水浮托力标准值f'fw,k(KN)
1512 验算状态下井壁磨阻力标准值f'fk(KN)
0
刃脚所处地基土极限承载力标准值
环向受拉配筋面积(mm^2)
受拉最小配筋率ρmin(%)
构造受拉配筋(mm^2)
计算受拉配筋(mm^2)
1210 砼等级代表参数
35
配筋计算参数ξ
605 垂直配筋计算面积(mm^2)
1000 垂直配筋最小配筋率ρmin(%)
1.00 垂直配筋构造面积(mm^2)
0.01609
25 0.01622
389 0.20 1210
(3)取刃脚影响区以上单位高度井壁进行计算
8.246
承载能力极 计算区域底标高(m)
限状态
计算区域底标高所在土层名称
8.246 软塑粘土
计算参数一(kPa)(+差值)
1.80
计算参数二(kPa)(-差值) 计算截面上0.5m水土压力Pa(kPa)(+差值) 计算截面上0.5m水土压力Pb(kPa)(-差值) 计算截面处外侧水平向水土压力Pa(kPa)(+差值) 计算截面处外侧水平向水土压力Pb(kPa)(-差值)
1268 3803
单侧钢筋面积As=A's
全部钢筋面 积As=A's
1268 3802.5
2011 mm^2 计算系数ω' 截面内力计算 A截面上轴力Nak(KN) A截面上弯矩Mak(KN-m) B截面上轴力Nbk(KN) B截面上弯矩Mbk(KN-m)
16 0.118
745.55 -39.79 722.60 36.52
269.94
井壁B点外侧水平向水土压力Pb(KN/m)(-差值)
304.83
土内摩擦角差值(度) 刃脚范围内土侧压力P'a(KPa)(+差值) 刃脚范围内水侧压力P'b(KPa)) 刃脚范围内土侧压力Pa(KPa)(-差值) 刃脚范围内水侧压力Pb(KPa)) 0.75倍壁厚范围内土有效重度(KN/m^3) 0.75倍壁厚范围内土侧压力(KN/m)(+差值) 0.75倍壁厚范围内土侧压力(KN/m)(-差值) 0.75倍壁厚范围内水侧压力(KN/m)
排水法施工,无上部建筑,自重下沉等壁厚小直径圆形沉井
(一)基础参数
土层类别 土层厚度(m)
杂填土
0.5
软塑亚粘土
2.5
淤泥质土
1.5
软塑粘土
0.5
软塑粘土
3.246
软塑粘土
1.754
中砂
0
粗砂
0
地质质料(按地堪填写)
重度γ(KN/m3) 粘聚力C(kPa) 内摩擦角φ
18
0
0
18.8
24
14.8
17.5
2.61 137.77 155.43 139.57 158.04
正常使用极限状态 计算参数一(kPa)(+差值) 计算参数二(kPa)(-差值) 计算截面上0.5m水土压力Pa(kPa)(+差值) 计算截面上0.5m水土压力Pb(kPa)(-差值) 计算截面处外侧水平向水土压力Pa(kPa)(+差值) 计算截面处外侧水平向水土压力Pb(kPa)(-差值)
20 10.7 粘性土 16.80 10.00 10.00 19.27 164.706 177.995 52.721
刃脚范围内土重度 (刃K脚N范/m围3)内土侧压力 (刃K脚P范a)围内水侧压力 (KPa)
1230 35 615
1000 1.00 0.01210
砼等级代表参数 配筋计算参数ξ 垂直配筋计算面积(mm^2) 垂直配筋最小配筋率ρmin(%) 垂直配筋构造面积(mm^2)
所在行数 所在列数 面积判别
9 6 满足
1067 0.2 663 1067
(6)刃脚环向受拉选筋 钢筋直径 钢筋根数 钢筋面积 表达形式
14 8 1232 8φ14
(3)内侧垂直配筋
外侧垂直配筋计算面积(mm^2)
井壁保护层厚度(mm)
计算高度ho(mm)
计算宽度B(mm)
配筋计算系数α1
配筋计算参数αs
3:刃脚的环向拉力 刃脚的环向拉力Nθ(KN)
320.07
4:刃脚配筋计算
(1)外侧垂直配筋
外侧垂直配筋计算面积(mm^2)
井壁保护层厚度(mm)
计算高度ho(mm)
计算宽度B(mm)
配筋计算系数α1
配筋计算参数αs
(2)外侧垂直选筋
钢筋直径
14
钢筋间距
100
钢筋面积
1539
表达形式
φ14@100
(5)刃脚环向受拉配筋
565.885
井壁配筋计算
沉井材料相关计算参数 (N/mm2)
梁计算跨度Lo(m)
5.22 砼抗拉强度设计值ft
1.27
梁类型判别
深梁 砼抗压强度设计值fc
11.90
深梁内力臂Z(m) 刃脚底部配筋As1 ( 刃m脚m上2)端配筋As2 (mm2)
3.134 280.2 544.4
砼抗拉强度标准值ftk 砼抗压强度标准值fck 弹性模量Ec(10^4N/mm^2) 钢筋强度设计值fy=f'y
面积判别
628 2φ20 满足
mm^2
第1页
(六)刃脚计算
1:刃脚根部竖向的向外弯曲 刃脚开始下沉入土深度hs(m) 刃脚斜面与土的摩擦角βo 底端竖向地基反力Rj(KN/m) 刃脚内侧水平推力Pl(KN/m) 地基反力合力偏心距dl(m) 刃脚根部向外弯矩Ml(KN-m)
0.779 20
216.694 96.262 0.093 70.095
118.23 132.14 128.24 143.14 96.05 107.28 205.23 229.42
配筋面积As=A's(mm^2) 最终配筋形式 土内摩擦角差值(度) 刃脚范围内土侧压力P'a(KPa)(+差值) 刃脚范围内水侧压力P'b(KPa)) 刃脚范围内土侧压力Pa(KPa)(-差值) 刃脚范围内水侧压力Pb(KPa)) 0.75倍壁厚范围内土有效重度(KN/m^3) 0.75倍壁厚范围内土侧压力(KN/m)(+差值) 0.75倍壁厚范围内土侧压力(KN/m)(-差值) 0.75倍壁厚范围内水侧压力(KN/m)
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