矩形沉井计算(工作井).xls

6500 x4000矩形沉井结构计算书 第 11 页 共 17 页 矩矩形形沉沉井井计计算算 工工程程概概况况 工程名称 东门水厂管道改造工程 根据使用要求 沉井平面设计为矩形 平面尺寸为6m 4m 高度为16m 沉 井采用三次制作 第一节制作高度为6m 第二节制作高度为5m 土土层层参参数数 层层编编号号由由地地面面向向下下 土层编号层厚摩阻力极限承载力 内摩擦角容重备注加权摩阻力 fki hi hi m fki kpa bi kpa 度 kN m3 fka kpa 1素填土2 0010 00150 008 6018 00 10 00 20 00 2粉粘土16 0010 00200 0015 4018 50160 00 0 00 0 00 hi18 00 fki hi180 00 沉沉井井参参数数 节节段段编编号号由由地地面面向向上上 节段编号高度hi m 净长L m 净宽B m 壁厚t m 入水高 m Gik kN 浮力Ffw k基底浮力Fbfw k 1 底节 6 006 004 000 503 0016506601050 25 006 004 000 500 00137500 35 006 004 000 500 00137500 000 Gik Ffw k Fbfw k 44006601050 沉沉井井下下沉沉系系数数计计算算 节段编号高度hi m 外周长 m 摩阻力Ffki 备注 1 底节 6 0024 001440 00采用泥浆 2 005 0024 00600 00套下沉 3 005 0024 00600 00 0 00 Ffk kN 2640 00 下沉系数kst Gik Ffw k Ffk 1 42 1 05 下沉系数满足要求 kst 1 42 1 20 应进行下沉稳定计算 沉沉井井下下沉沉稳稳定定计计算算 基底极限承载力 kpa bi 150 00 基底反力 kN Rb 2945 24 稳定系数kst s Gik Ffw k Ffk Rb 0 67 0 90 稳定系数满足要求 沉沉井井抗抗浮浮计计算算 抗浮系数kst Gik Gd Fbfw k 底板面积 m2 A 26 00 地板厚度 m t 0 65 底板重力 kN Gd 422 50 沉井重力 Gik 4400 00 基底浮力 Fbfw k 1050 00 摩阻力分布 6500 x4000矩形沉井结构计算书 第 12 页 共 17 页 kst 4 59 1 00 抗浮系数满足要求 沉沉井井施施工工阶阶段段井井壁壁竖竖向向抗抗拉拉计计算算 本工程地基为均匀软土地基 沉井下沉系数较大 可不进行竖向拉断计算 配筋按构造配筋即可配12mm 100mm 沉井结构强度计算 沉沉井井定定位位支支撑撑条条件件下下的的井井壁壁计计算算 内力计算 沉井净长l 6 50 m 沉井净宽b 4 00 m 井壁厚度t 0 50 m 节段高度h 6 00 m 支撑布置如右图 计算得到效应为 跨中最大弯矩Mo 26 25 kN m 支座弯矩Ms 198 83 kN m 配筋计算 按深梁进行配筋 参照 混凝土结构设计规范 GB20010 2002 深梁计算跨度lo 0 7 lo 4 90 m 深梁高h 6 00 m lo h 0 82 2 50按深梁计算 截面b t 0 50 m 砼等级 C25 ho 0 9h 5 40 m 砼抗压强度设计值fc 11 90 MPa 跨中最大组合弯矩Mo 31 50 kN m 受压区x 1 08 x 0 2ho时 取0 2ho 内力臂z 0 8 0 04 lo h ho 0 5x 2 94 m lo h时 取z 0 6lo 配筋 As M fy z 35 71 mm2 取HRB400直径20 00mm2 00根1 00 支座组合弯矩Ms 238 60 kN m 受压区x 1 08 x 0 2ho时 取0 2ho 内力臂z 0 8 0 04 lo h ho 0 5x 2 94 m lo Mj 1 2 49 51 59 4 KN m裂缝宽度 0 10mm 0 2mm 井井壁壁按按矩矩形形框框架架计计算算 1 荷载分布计算 土压力计算 顶管等效荷载及其土抗力力计算 土摩擦角 度 b 18 20沉井截面净宽 m b 4 00 土有效容重 kN m3 13 00沉井截面净长 m l 6 40 入土深度 m H 12 10 沉井壁厚t 0 50 沉井水位距离刃脚距离10 60刃脚斜面高度 0 70 主动土压系数 b 0 48刃脚根部与底板的距离 0 15 土压力 kpa e土max 75 39底板厚度 0 65 水压力 kpa e水max 106 00顶力距离底板距离 1 50 顶管力 kN Pt 1500 顶力距离刃脚底部hf 3 00 刃脚竖向向外挠曲 刃脚竖向向内挠曲 6500 x4000矩形沉井结构计算书 第 14 页 共 17 页 侧部的中心距离lo 4 60 等效荷载分布高度b 6 72 hf b 2 等效荷载高度 m b b 2 hf 6 36 顶力等效荷载 kpa qt 52 39 顶力产生的壁后土的抗力 kpa qAmax 66 67 土抗力分布高度3hf 9 00 2 取刃脚顶部0 9m 1 5倍壁厚处 框架 计算点距离刃脚高度 m 1 15lo 7 00 截面高度 m 0 90bo 4 60 土压力 kn m e土 61 40截面高 0 60 水压力 kn m e水 85 05截面宽 0 90 顶力等效荷载 kn m qt 47 15 顶力产生的壁后土的抗力 kn m qA 52 33 用有限元程序 计算得到各节点效应为 框架外受拉为负 框架内受拉为正 顶力等效荷载和其产生的土抗力同时作用 作用荷载 结构效应 弯矩单位为Kn m 轴力为Kn MAMBMC 土压力 43 6 192 2183 6 水压力 60 4 266 2254 3 等效荷载 74 539 614 6 壁后土抗力82 7 44 0 16 2 配筋内力 125 4 609 4574 1 裂缝内力 95 8 462 8436 3 配筋结果25 100 裂缝宽度mm0 281 3 取顶节 第二节 底部0 9m框架计算 计算点距离刃脚高度 m 5 65lo 6 90 截面高度 m 0 90bo 4 50 土压力 kn m e土 36 17截面高 0 50 水压力 kn m e水 44 55截面宽 0 90 顶力等效荷载 kn m qt 47 15 顶力产生的壁后土的抗力 kn m qA 22 33 计算简图 侧向力分布 垂直分布 水平分布 6500 x4000矩形沉井结构计算书 第 15 页 共 17 页 用有限元程序 计算得到各节点效应为 框架外受拉为负 框架内受拉为正 顶力等效荷载和其产生的土抗力同时作用 作用荷载结构效应 弯矩单位为Kn m 轴力为Kn MAMBMCMD 土压力 25 7 113 2108 1 113 2 水压力 31 6 139 4133 2 139 4 等效荷载 74 539 614 6 10 4 壁后土抗力35 3 18 8 6 94 9 配筋组合内力 130 0 301 9327 0 338 7 裂缝验算内力 96 5 231 8249 0 258 1 配筋结果22 100 裂缝宽度mm0 237 矩矩形形底底板板在在均均布布荷荷载载作作用用下下的的弯弯矩矩计计算算 按按简简支支计计算算 底板长 m l 6 50 底板宽 m b 4 00 地板厚度 m t 0 65 底板重力 kN G 422 50 沉井重力 kN Gk 4400 00 施工荷载 kpa qs 5 00 向上反力q G Gk A底板 qs 190 48 kpa 板顶l向最大弯矩 kN m Ml 130