扶壁式挡土墙计算表格.xls

初始数值 墙高h(m)4 地面均布荷载标准值qk(kN/m)30 填土内摩擦角标准值k35 墙背与填料的摩擦角标准值35 填土重度(kN/m)18 基底摩擦系数0.35 结构重要性系数o1 墙背后边坡坡度0 地震角1.5(7度0.1g=1.5),8度0.2g=3.0 地基承载力特征值(kPa)170 地基承载力修正系数b0.3 地基承载力修正系数d1.6 基础埋深d(m)0.8 两扶壁净距ln(m)3 立板厚度d1(m)0.3 底板厚度d2(m)0.3 保护层厚度(mm)50 混凝土等级fc(N/mm)16.7 混凝土等级ft(N/mm)1.57 钢筋等级fy(N/mm)360 箍筋钢筋等级fy(N/mm)270 混凝土容重c(kN/m)26 (一)主要尺寸的拟定 为了保证基础埋深大于0.5m，取d=0.8m，挡土墙总高H=4 + 0.8 = 4.8 Ka=tan(45-k/2)= tan(45-35 /2)= 扶壁式挡土墙计算 用墙踵的竖直面作为假想墙背，计算得到主动土压力系数 0.271 根据抗滑移稳定要求： 取B2+B3=3m 其中B2=0.3m B3=3m Eax=(qkH+0.5H)Ka=95.22kN = -0.658936 0.5 m B=B1+B2+B3=3.50m (二)土压力计算 由于填土表面水平，第一破裂面与铅垂面的夹角 i=45-k/2=27.5 第二破裂面与铅垂面的夹角 i=45-k/2=27.5 =arctanB3/(H-d2)=33.7 取=33.7 得:Ka=0.89 Ea=qkHKa+0.5HKa=313.27kN/m 则： Eax=Eacos(+)=113.84kN/m =1.93m Eaz=Easin(+)=291.86kN/m xf= =2.21m (三)自重与填土重力 1.立板+底板自重 墙顶到底板顶Hi=H-d2=4.5m 钢筋混凝土标准重度c，其自重为： B-zftan zf= Ea Ka qkH/2+H/2H/3 1.93m B2+B3 1.3(qkH+0.5H)Ka (qk+H) =3.038 墙踵板配筋及使地基反力趋于均匀，取 B1= B1 (B2+B3)(qk+H) 1.6Eaxz - m z= qkH+0.5H qkH/2+0.5H/3 = 0.5(B2+B3) 墙项A与墙踵C连线AC与铅垂面的夹角 因为i，因此出现第二破裂面，按第二破裂面计算 计算结果为负数说明若仅为了保证稳定性的要求不需设置墙趾板，但为了减少 G1=d2B+d1Hic=62.4kN =1.13m 2.填土重及地面均布荷载总量 G2=B3Hi/2=121.5kN x2= =1.80m (四)抗倾覆稳定验算 稳定力矩： Mz=G1x1+G2x2+Eazxf=935.67 倾覆力矩： Mqk=Eazzf=219.47 则： Mz935.67 Mqk219.47 满足搞倾覆稳定性要求。 (五)抗滑移稳定性验算 竖向力之各： N=G1+G2+Eaz=475.76 抗滑力： N=166.52kN 滑移力： Eax=113.84kN 则： N166.52 Eax113.84 满足抗滑移稳定性要求。 (六)地基承载力验算 Mz-Mqk N =1.51 eo=B/2-a=0.24m 地基承载力修正值计算： fa= fak+b(b-3)+dm(d-0.5) =181.34kPa 1.2fa=217.61kPa 按正常使用极限状态下荷载效应的标准组合，各分项系数取1.0。 欲求基底偏心距e，先计算总竖向力到墙趾的距离： a= =4.31.6 1.3 kNm d1Hi+d2B x1= B1+d1+B3/3 墙身自重计算时，挂壁自重按填土计算，另墙趾上少量填土重量略去不计导致 各项验算偏安全。 kNm kNm Ki= d2B/2+d1Hi(B1+d1/2) Ks=1.46 地基压力计算： N B =192.931.2fa N B =78.93 (七)结构设计 1.立板设计 .土压力计算 Ko=1-sink=0.43 立板顶部荷载1=qkKo=12.79 立板底部荷载2=qk+HiKo=47.33 则lox=3m loy=4.5m lo=3m .配筋计算 查双向板计算系数表得： mx=0.0335 my=0.0109 mxo=-0.0774 myo=-0.0572 跨中Mx=14.27 1.35Mx 0.9fyho 由于最小配筋面积Asmin=520mm 所以取Asx=Asmin=520mm 选用 Pkmin=(1-6eo/B) mx2lo= Asx=228.70mm kNm Pkmax1.2fa，必然满足Pkfa。 立板荷载均考虑墙后静止土压力。由于土体不存在滑动趋势，且墙面光滑， 则静止土压力为水平方向。 kN/m kN/m (1+6eo/B)Pkmax= 立板均视三边固定一边自由的双向板进行计算 跨中My=4.64 1.35My 0.9fyho 由于最小配筋面积Asmin=520mm 所以取Asy=Asmin=520mm 选用 支座Mxo=-32.97 1.35Mxo 0.9fyho 由于最小配筋面积Asmin=520mm 所以取Asxo=Asmin=528mm 选用 支座Myo=-24.37 1.35Myo 0.9fyho 由于最小配筋面积Asmin=520mm 所以取Asyo=Asmin=520mm 选用 2.底板设计 I 由前计算得：P1=Pkmax=192.93 P2=Pkmin=78.93 P3= P4= .墙趾板端部弯矩与剪力 21.34 1.35M As=341.96mm kN/m kN/m M=B12P1+P3-3cd2-3(d-d2)/6=kNm = =177 167 kN/m kN/m myo2lo= mxo2lo= Asx=74.41 Asxo=528.40mm kNm Asyo=390.50mm mm kNm my2lo=kNm 0.9fyho 由于最小配筋面积Asmin=520mm 所以取Asyo=Asmin=520mm 选用 88 kN 1.35V=119.20kN 0.7ftbho=280.25kN1.35V 所以板厚满足抗剪要求。 .墙踵板计算 则lox=3m loy=3m lo=3m 查双向板计算系数表得： mx=0.0228 my=0.0223 mxo=-0.0656 myo=-0.0653 配筋计算： 板上均布荷载为qko= =118.8 Pa =qko-P4=48 kN/m Pb =qko-P2=40kN/m 跨中Mx=mxPblo=9.87 1.35Mx 0.9fyho 由于最小配筋面积Asmin=520mm 所以取Asyo=Asmin=520mm 选用 Asx=158.09 As=341.96mm mm V=0.5(P1+P3)-cd2-(d-d2)B1= 踵板均视三边固定一边自由的双向板进行计算 qk+cd2+Hi kN/m kNm 跨中My=myPblo=9.65 1.35My 0.9fyho 由于最小配筋面积Asmin=520mm 所以取Asyo=Asmin=520mm 选用 支座Mxo=mxoPblo=-28.38 1.35Mxo 0.9fyho 由于最小配筋面积Asmin=520mm 所以取Asyo=Asmin=520mm 选用 支座Myo=myoPblo=-28.25 1.35Myo 0.9fyho 由于最小配筋面积Asmin=520mm 所以取Asyo=Asmin=520mm 选用 3.扶壁设计 按变截面T型悬臂梁进行计算 扶壁土压力应力分布如下图： q1=qklnKo=38.38 q2=ln(qkHi)Ko=142.00 梁底排三排钢筋,则as=130.00mm ho= 2870.00mm 设计弯矩为： M=lnB3(q1Hi/2+q2Hi/3)= 2694.14 fcbfhf(ho-hf/2)=4088.16 mm mm mm kNm Asxo=454.87 kNm Asyo=452.79 kNm Asy=154.63 kN/m k