沉井圍堰計算單

1、目 錄一、 設計資料：二、 地基容許承載力三、 沉井沉降系數(shù)計算四、 底節(jié)沉井縱向破裂檢算五、 底節(jié)沉井內(nèi)隔墻的檢算六、 刃腳鋼筋的檢算(取單寬井壁計算)七、 沉井各部水平框架內(nèi)力計算八、 井壁豎向拉應力九、 封底砼的計算十、 沉井抽水后井壁內(nèi)力計算十一、 沉井各部分配筋計算一、設計資料： 中粗砂：水上容重=2.0 t/m3 水下=1.0 t/m3 內(nèi)摩擦角: 水上=35° 水中=26° 井壁摩阻力: f=2.0 t/m2 砼: 20# w=7.0Mpa wl=0.4Mpa =0.8Mpa n=15二、地基容許承載力：僅計算底節(jié)沉井澆注時地基基底應力，此時僅有底節(jié)沉井砼自重

2、與模板等施工荷載，底節(jié)沉井高5.4m，其砼體積： V底=3.735×(33.45×2+12.3×22×1.2)+3.28 ×(12.31.2)+42=373.40m3 A1=3.735m2 A2=3.28m2 1個V倒角=5.2×(0.5×0.5)/2=0.525m3底節(jié)鋼料按8.5 t計,則底節(jié)沉井總重:G1=373.4×2.3+8.5=867t地基基底應力:t=G/A=867/(33.45×2+12.5×22×1.2)×0.7+(12.31.2) ×0.6=12

3、.6=20 t/m2三、沉井沉降系數(shù)計算:沉井采取筑島施工,采用吸泥不排水下沉。1、 頂節(jié)沉井高4米 V總 =0.6×2×33.45×2+12.3×21.2×2+0.6×1.5×(12.31.2)+(0.6+0.7)/2×8.0(0.6×0.8)/2×(7.6××0.4)=106.92+9.99+441.94+8.95+29.75=597.55m3故V2= V總V1=597.55373.40=224.15 m3 頂節(jié)鋼料: 14.638.5=6.13 t故頂節(jié)自重:G2=22

4、4.15×2.3+6.13522t2、底節(jié)沉井下沉到位時: 浮力F1=V1浮=0.7×(33.45×2+12.3×2)×3m+0.6×(12.31.2)×2.6m=169.8 t摩阻力:T0=(33.45+12.3)×2×6×2=1098 t K=Q/T=(867169.8)/1098=0.631 3、頂節(jié)沉井下沉時:浮力: F2=0.7×88.9×6.6+0.6×(12.31.2)×6.4=453.3 t摩阻力:T02=(33.45+12.3)×

5、;2×10×2=1830 t K=Q/ TJ=(867+522453.3)/1830=0.511故需采取吸泥壓重等措施克服。四、底節(jié)沉井縱向破裂檢算: 沉井不排水下沉時,刃腳下土的支承情況限難控制,可按下列最不利支承情況檢算沉井縱向束砼的抗拉強度: 1、支承于短邊的兩端點截面特性計算: A1=0.7×6(0.6×0.8)/21/2×6×0.075=3.735m2 重心軸:y=1/3.735×0.7×6×3(0.8×0.6)/2×(60.8/3) (0.075×6)/2

6、5;6/3 =2.885m x=1/3.735×0.7×6×0.35(0.8×0.6)/2×(0.70.6/3)(0.075×6)/2×0.075/3 =0.36m Iy-y=1/12×0.7×63+0.7×6×(32.885)21/36×0.6×0.83 =1/2×0.6×0.8×(62.8850.8/3)21/3631/2×0.075×6×(2.8856/3)2=10.25m4底節(jié)沉井井壁沿周長每米重:

7、外側(cè): q1=3.735×2.5=9.34 t/m隔墻: q2=3.28×2.5=8.2 t/m支點反力R=1/4×867 t=216.75 tm-m處正彎矩Mm-m:Mm-m=216.75×15.925×21/2×9.34×15.9252(12.51.2)×9.34×(15.9250.3) (0.5×0.5)/2×5.2×2.5×2×(15.9250.60.5/3)/2 =2010.4 t-m 此種情況不考慮施工Mn-n=216.75×12.5

8、/2×21/2×9.34×(12.5/2)2×21/2×8.2×(12.5/2)2(33.450.6×3) ×9.34×(12.5/20.3)/3 =141.8 t-mm-m處wl=Mm(6)/I-=2010.4×(62.885)/10.25=611 t/m2wl=581t/m2×1.4n-n處wl= Mm(6)/-=141.8×(62.885)/10.25=43.1 t/m2 wl=581t/m2×1.4即長方向必須保證沉井中間不能托空,并增設水平鋼筋,否則開裂(

9、底P)K-K處剪力Qk=216.759.34×(1.1+12.5/20.6)(0.5×0.5)/2×5.2×2.5=152.1tmax=QS/bI=152.1×0.635×2.8852×0.5/(0.635×10.25)=61.8 t/m2c=80 t/m22、支承于長邊中點: Mmax=1/2×(33.45/2)2×9.34×2+(12.51.2)×9.34×(33.45/20.3)+24.36×2+1.52=4296.44 t-m m-m處Mm-m=1

10、/2×15.9252×9.34+(12.51.2)×9.34×(15.9250.3)/2+0.5×0.5/2×5.2×2.5×(15.9251.62/3×0.5)=2033 t-m m-m處w-l=Mm-m /I-=2033×2.885/10.25=572.2 t/m2wl=50×1.4故需水平配筋防止底節(jié)沉井頂部開裂五、底節(jié)沉井內(nèi)隔墻的檢算: 按底節(jié)沉井下沉到位時,灌注完頂節(jié)沉井，檢算隔墻砼的抗拉強度,取不利情況為內(nèi)隔墻下土挖空, 內(nèi)隔墻按簡支梁計算。荷載包括底節(jié)、頂節(jié)沉井自重及模板

11、等施工荷載：M=1/8（q+q）L2=1/8×(3.28+4×0.6)×2.5+0.25×(12.51.2)2=230.64 t-mA2=0.6×5.60.2×0.4=3.28m2y=1/3.28×5.6×0.6×2.80.4×0.2×(60.4/3)=2.725mwl=M(5.6y)/Iy-y=230.64×(5.62.725)/8.22.875 =80.86t/mw-l=50×1.4 需配水平筋Iy-y=1/12×0.6×5.63+0.6&#

12、215;5.6×(2.82.725)20.4×0.2×(2.8750.4/3)2=8.2m4六、刃腳鋼筋的檢算(取單寬井壁計算) 1、作用于刃腳和井壁周圍的水平力 1）土壓力：PE=土hEtan2（45°/2）：土 為浮容重hE為土深，為內(nèi)摩擦角 2）水壓力：不排水下沉時按外側(cè)50%pw計,故pw=0.5whw 2、刃腳內(nèi)側(cè)垂直鋼筋的檢算: 1) 沉井下沉過程中,在島面以上已接高頂節(jié)刃腳切入土中0.8m時,刃腳根部產(chǎn)生向外彎曲的最大彎矩: 此時沉井入土深度hE=6m 水深hE=3m水面上土高 hE°=3m 刃腳入土深度h1=0.8mpE

13、6;=土高hE°tan2(45°水上/2)=2×3×tan2(4535/2)=1.626t/m2pE = (pE°+土高hw)=1.626+1×3×tan2(45°26°/2)=2.717 t/m2Pw=0.5 whw=0.5×1×3=1.5 t/m2PE=PE°+土高(hwh) tan2(45°26°/2)=1.626+1×(30.8) ×tan2(4526/2)=2.485 t/m2Pw=0.5(hwh) w=0.5×(3

14、0.8)×1=1.1 t/m2PE+w=2.797+1.5=4.297 t/m2PE+w=2.485+1.1=3.585 t/m2井壁寬每米自重: 不排水時扣除浮力此時F浮=V浮=F1=169.8 t(見前面3.2)G=Q/u=(867+522169.8)/(33.45+12.5) × 2=13.27 t/m井壁每米寬所受總土壓力:E0=PE°hE°/2+（PE+PE）hw /2=1.626×3/2+(1.626+2.797)/2×3=9.07 t/m2作用于單位周長井壁上的摩阻力 T0按T0 =0.5E0或T0 =f·A0

15、計，取其小者。f=2 t/m2 ，A0為與土接觸的單位周長井壁面積，故T0 =0.5E0=9.01/2=4.85 t/m2 T0f= f·A0=2×6m=12 t/m2 故T0 =4.85 t/m2刃腳部分土壓力及水壓力 PE+w=h/2(PE+w+PE+w)=0.8/2×(4.297+3.585)=3.153 t/m PE+w作用點距刃腳底面:=h/3×(P E+w +2PE+w)/( PE+w+PE+w)=0.8/3×(4.297+2×3.585)/(4.297+3.585)=0.388m 刃腳部分摩阻力T1=0.5E或F

16、3;A取小者T1=0.5E=0.5×(PE+PE)/2×h=0.5×(2.797+2.485)/2×0.8=1.056t/mT1=f·A=2×0.8m=1.6t/m故取T1=1.056t/m系數(shù):=0.1S14/(h4+0.05 S14) S1支承于內(nèi)隔墻間的井壁最大計算跨度S1=15.825m h=0.8m故=0.1/×15.8254 (0.84+0.95×15.8254)=21 用=1=h4/(h4+0.05S24) S2支承于內(nèi)隔墻間的井壁或者外壁最小計算跨度S2=11.3m h=0.8m =0.84/(0.

17、84+0.05×11.34)=5.02×10-4刃腳沿垂直方向視為懸臂梁,h=0.8m,作用于懸臂水平力應乘以 PE+w=1×3.153=3.153t/m因為1,作用在刃腳上的全部外力由懸臂作用承受,無需再按封閉框架計算,但需要按構(gòu)造要求配置適量的水平鋼筋.刃腳在水平方向視為封閉框架,作用于框架水平力應乘以PE+w=5.02×10-4×3.153=1.58×10-3t/m刃腳下土的豎向反力: R=GT0=13.274.85=8.42t/m V2= R·b/(2a+b)=8.42×0.6/(2)=6.315t/mV1

18、= RV2=8.426.315=2.105 t/mR的作用點距刃腳外側(cè)XXr=(a2+ab+b2/3)/(2a+b)=(0.12+0.1×0.6+0.62/3)/(2×0.1+0.6)=0.2375m刃腳斜面部分土的水平力,按三角形分布,其合力:H=V2tan() =26° =arctan(0.8/0.6)=53.13°故H=6.315×tan(53.1326)=3.236 t/m H作用點距刃腳底面 h/3=0.8/3=0.2667m(2)沉井接近設計標高，刃腳下土挖空，此時刃腳產(chǎn)生最大的向內(nèi)彎矩。此時沉井入土深度 hE=10m 水深hw=7

19、m水面上土高 hE°=3m 刃腳挖空=土干hE°tan2（45°上 /2）=1.626t/m2 (同上)PE= PE°+ 土濕hwtan2(45°水下/2)=1.626+1×7×tan2(45°26/2) ×4.359t/m2Pw=0.5 w·hw=0. 5×1×7=3.5 t/m2PE= PE°+土浮(hw-h)tan2(4526/2)=1.626+1.0×(70.8)tan2(4526/2) =4.047t/m2Pw=0.5(hwh)w=0.5

20、5;(70.8) ×1=3.1t/m2Pe+w=4.359+3.5=7.859 t/m2Pe+w=4.047+3.1=7.147 t/m2 井壁寬每米自重:不排水應扣除浮力,此時F浮=V浮=453.3t(見前面三·3) G=Q/u=(867+522453.3)/(33.45+12.5) ×2=10.182 t/m井壁每米寬所受土壓力E0=PE·hE°/2+(PE°+PE)/2hw=1.626×3/2+(1.626+4.359)/2×7=23.39 t/m刃腳部分土壓力及水壓力Pe+w=h/2(Pe+w+PE+w)=

21、0.8/2×(7.859+7.147)=6.0t/mPE+w作用點距刃腳底面:Pe+w=h/3(PE+w+2PE+w)/(PE+w+PE+w)=0.8/3×(7.859+2×7.147)/(7.859+7.147)=0.394m刃腳部分摩阻力:T1=0.5E=0.5×(4.359+4.047)/2 ×0.8=1.68t或T1=f·A=2×0.8=1.6t/m取小者即為T1=1.6t/m =1 1.58×10-3作用于刃腳懸臂水平力: PE+w=1×6=6t/m3由上 刃腳(懸臂)根部斷面內(nèi)力計算:沉井沉至

22、中途 (m)沉井沉至設計標高水平力垂直力力臂彎矩水平力垂直力力臂彎矩PE+w-3.1530.8-0.388=0.412-1.299-60.8-0.394=0.406-2.436H3.2360.8/3×2=0.53331.7268.420.35-0.2375=0.11250.947Ti1.0560.350.371.60.350.56G-0.470.35-0.2375=0.1125-0.054-0.480.1125-0.0540.0838.9961.69-61.12-1.93g為刃腳自重,不排下沉時應扣除浮力g=(0.1+0.7)/2×0.8×(2.51)=0.48t

23、/mXg=0.7×0.8×0.350.6×0.8/2×(0.70.6/3)/(0.1+0.7)/2×0.8=0.2375m4、 根據(jù)以上M、N、Q設計刃腳外側(cè)豎向鋼筋U0.1%,同時應延伸到根部以上0.5S1=0.5×15.825=7.91m以上并在刃腳全高按剪刀和構(gòu)造布置蹬筋。1、5m高砼周邊剪切面積:Ac=1.5×(15.825+11.3) ×2=81.375m2Lc=3.516×178.82/81.375=7.73t/h2Lc=80 t/h2七 沉井各部水平框架內(nèi)力計算: 按沉井沉至設計標高,刃腳下

24、土已挖空計算:1、刃腳部分：由于Pe+w0故不預計算： 2、刃腳根部以上高度各部分井壁水平框架內(nèi)力計算，封閉框架是趨靜定結(jié)構(gòu)，計算形式如下： L1=16.425m L2=11.7m K=L2/L1=0.71123 角點彎矩:MA=PL12/L2×(1+2K3)/(1+2K)=15.974P中間支點彎矩:MD=PL12/12×(1+3KK3)/(1+2K)=25.735P短邊中點彎矩: Mc=PL2/14×(2K3+3K22)/(1+2K)= 1.135P 軸力: NB=PL2/2=5.85p NC=PL1ND/2=PL10.5×PL1/2×(2

25、+5KK3) /(1+2K)=7.6355p ND=PL1/2×(2+5KK3) /(1+2K)=17.579P 按若干不利位置分段計算如下表(取每節(jié)沉井最下部一米)水平外力按梯形面積公式計算: E+W=(PE+w+PE+w)h/2本段高度八、井壁豎向拉應力 沉井下沉接近設計標高，刃腳下的土已挖空，而四周作用有摩擦力，可能把沉井箍住，并在井壁內(nèi)由沉井自重產(chǎn)生垂直拉力。假定井壁上的摩擦力按倒三角形分布：Smax=h/4（hw·hw/h）·（hE2/H2）whw/hH ·Q當HE=H時，Smax值最大此時h=2.3t/m2 w=1.0 t/m3 H=10m

26、hw=6m Q=1389t故Smax=2.5/4(2.56/10) 6/(2.5×10) ×1389=123.55t作用在距井底高度: Xmax=h/2(hHwhw) ×hE2=2.5/2(2.5×106) ×102=6.579m即頂節(jié)底部半米處產(chǎn)生最大拉力,由于此處尚有接縫故鋼筋容許應力用0.8S檢算,錨固長度要夠。l=Smax/F=123.55/(0.68×33.45×2+12.5×21.2×2)+0.6×(12.51.2)=1.99t/m2 wl=40t/m2故井壁不需設垂直鋼筋,但底節(jié)需

27、伸入設計10250共775根 Fg=0.0609m2 g=123.55/0.0609=2029t/m2 0.8 S=18800t/m2每根鋼筋受拉力為:Sg=123.55/775=0.16t10與C20的粘結(jié)力C=0.67×2=1.34Mpa接錨長度L=Sg/tdc=0.16/(3.14×0.01×134)=0.03q m 一般取0.5m長九、封底砼的計算： 1、沉井水下封底后，抽水后承受基底水和土的向上反力，此時樁基施工完畢，護筒對其有摩阻力，封底砼視為支承在隔墻底面和刃腳斜面上，按周邊支承的雙向板計算： Lx=11.7 Ly=16.325m 計算跨度取中-中

28、Lx/Ly=11.7/16.325=0.7167 Mx=0.068qLxMy=0.0293qLx2PE+w=6.966 t/m2 (暫不計護筒作用)Mx=0.0689×3.516×(11.7)2=33.16 t-mM=0.0293×3.516×(11.7)2=14.10 t-mMx()=33.16+33.16/6=19.63 tM()=14.10+33.16/6=19.63 t =1/6Q=PE+wg=6.8661.5×2.3=3.516t/m2w=M/W=35.51×1/(1.52/6)=94.69 t/m2w=700t/m2、封底

29、砼受剪計算： q=3.516 t/m2井底面積A=15.825×11.3=178.82m21、5m高砼周邊剪切面積:Ac=1.5×(15.825+11.3) ×2=81.375m2Lc=3.516×178.82/81.375=7.73t/h2Lc=80 t/h2十、沉井抽水后井壁內(nèi)力計算： 板15.825m×8.5m計算Q=PE+w=PE+Pw=3.77+5.5=1.626+1×5.5×tan232+1×5.5=9.271t/m2A=15.825m B=8.5B/A=8.5/15.825=0.5371 L=aMa0

30、=0.014ql2 Mb0=0.0225ql2 Ma00=0.016ql2Maz=0.004ql2 Mbz=0.004ql2 Mao=0.007ql2其中Mbz為各板中心平行于a、b邊方向跨中彎矩Mao、Mbz為自由邊中點平行于a、b邊方向的跨中彎距Ma0、Mb0為固定邊中點平行于a、b方向的固端彎矩，Ma0、Mb0為平行于a、b方向自由邊上固定端的支座彎矩，此外由于u=1/6，但因此板有自由邊，故不予考慮。故：Ma0=32.5t-m Mb0=52.24 t-m Ma00=37.15 t-m Maz=9.3 t-m Mbz=9.3 t-mMao=16.3 t-m僅取板中心彎矩M=9.3 t-m

31、計,其余有梗肋邊渡加強不檢證,此部分雙向配筋均為10 250 斷面厚度0.6m取單位板計算: 受壓區(qū)高度X: h0=ha=604=56cm Ag= =3.4cm2 b=100cm h=15 a=a=4cm 2n(Ag+ Ag)/b=2×15×3.14×2/100=1.884 2n(Agh0+Aga)/b=2×15×(3.14×56+3.14×4)/100=56.52 x2+1.884x56.52=0 x=6.65cm=bx3/3+nAg(xa)2/ bx2/2+nAg(xa)=100/3×6.633+15×

32、;3.14×(6.634)2/100/2×6.632+15×3.14×(6.634)=4.32cmZ=h0x+=566.63+4.32=53.69cmg=m/Agz=9.3×107/3.14×3.69=5516.45kg/cm2g=1300kg/cm2 h=g·x/n·(h0x)=5516.45×6.63/15×(566.63)=49.38 kg/cm2h=70 kg/cm2 僅有土壓力作用：q=3.77t/m2 M=3.78t-m (前提封底) =2242 kg/cm2 w=2350kg/ c

33、m2 若改為200則 =1797 kg/ cm2150 =1291 kg/ cm2十、沉井抽水后井壁內(nèi)力計算： 板15.825m×8.5m計算Q=Petw=PE+Pw=3.77+5.5=1.626+1×5.5×tan232+1×5.5=9.271t/m2A=15.825m B=8.5B/A=8.5/15.825=0.5371 L=aMa0=0.014ql2 Mb0=0.0225ql2 Ma00=0.016ql2Maz=0.004ql2 Mbz=0.004ql2 Mao=0.007ql2其中Mbz為各板中心平行于a、b邊方向跨中彎矩Mao、Mbz為自由邊中

34、點平行于a、b邊方向的跨中彎距Ma0、Mb0為固定邊中點平行于a、b方向的固端彎矩，Ma0、Mb0為平行于a、b方向自由邊上固定端的支座彎矩，此外由于u=1/6，但因此板有自由邊，故不予考慮。故：Ma0=32.5t-m Mb0=52.24 t-m Ma00=37.15 t-m Maz=9.3 t-m Mbz=9.3 t-mMao=16.3 t-m僅取板中心彎矩M=9.3 t-m計,其余有梗肋邊渡加強不檢證,此部分雙向配筋均為10 250 斷面厚度0.6m取單位板計算: 受壓區(qū)高度X: h0=ha=604=56cm Ag= =3.4cm2 b=100cm h=15 a=a=4cm 2n(Ag+

35、Ag)/b=2×15×3.14×2/100=1.884 2n(Agh0+Aga)/b=2×15×(3.14×56+3.14×4)/100=56.52 x2+1.884x56.52=0 x=6.65cmy=bx3/3+nAg(xa)2/ bx2/2+nAg(xa)=100/3×6.633+15×3.14×(6.634)2/100/2×6.632+15×3.14×(6.634)=4.32cmZ=h0x+y=566.63+4.32=53.69cmg=m/Agz=9.3&#

36、215;107/3.14×3.69=5516.45kg/cm2g=1300kg/cm2 h=g·x/n·(h0x)=5516.45×6.63/15×(566.63)=49.38 kg/cm2h=70 kg/cm2 僅有土壓力作用：q=3.77t/m2 M=3.78t-m (前提封底) y=2242 kg/cm2 y=2350kg/ cm2 若改為200則 y=1797 kg/ cm2十一、沉井各部分配筋計算：1、 刃腳內(nèi)外側(cè)垂直鋼筋檢算：U0.05% 內(nèi)外側(cè)均采用10,每米4根250 Ag=3.14cm2 每米寬需最小鋼筋面積為Fgmin=0.

37、05% bh=0.05%×100×70=3.5cm2Ag C20砼:n=15 截面寬度b=1.0m 截面高度h=0.7m 鋼筋保護層:a=a=0.05m h0=0.65m 1)刃腳內(nèi)側(cè)垂直鋼筋檢算: 作用于截面中心處內(nèi)力: N=8.996t M=1.69t-m Q=0.083t 偏心距 e=M/N=1.69/8.996=0.188m按偏心受壓構(gòu)件檢算:Ag=Ag=3.14cm2混凝土受壓區(qū)高度x:x3+3x2(eh/2)+12hAgex/b-Agh(e+h/2)-2ah0·6n/b=0x3-0.486x2+0.01063x-0.0088=0x=0.50h=2N/b

38、x+2nAg(2-h/x)=2×8.996/1×0.50+2×15×3.14×10-4(2-0.7/0.5)=35.6t/m2 w=700t/m2g=nh(h0-x)/x=15×35.6×(0.65-0.50)/0.50=160.2 t/m2=1.6Mpagg斜=g/cos52°=2.6Mpa2)刃腳外側(cè)垂直鋼筋檢算:作用于中心處的內(nèi)力:M=-1.93t-m N=-6t Q=1.12t按純彎構(gòu)件計算:Ag=Ag=3.14cm2砼受壓高度 x=n(Ag+ Ag)/b-1+ 1+2b(Agh+Aga)/n(Ag+Ag)

39、2=15×(3.14×10-4×2)/1-1+ 1+2×1×(3.14×10-4×0.65+3.14×10-4×0.05)/15×(3.14 ×10-4×2)2 =0.0723mY=bx3/3+nAg(x-a)2/bx2/2+nAg(x-a)=1/3×1×0.07233+15×3.14×10-4(0.0723-0.05)2/0.5×0.07233+15×3.14×10-4(0.0723-0.05)=0.14

40、mz=h0-x+y=0.65-0.0723+0.14=0.7177mg=M/AgZ=1.93×105/3.14×71.77=856.4kg/cm2=85.65Mpag=130h=gx/n(h0-x)=85.54×0.0723/15×(0.65-0.0723)=0.714MPaw=7Mpa砼中性軸處的剪應力: L=Q/bx=1.12/(1×0.0723)=15.5t/m2L-2=53t/m2故無需設置斜筋蹬筋可按構(gòu)造布置刃腳水平鋼筋檢算:1) 截面特性:Ag=(0.69+0.1)/2×0.8=0.316m2Xg=0.2375mIg-y=

41、0.8×0.73/12+0.8×0.7×(0.35-0.2375)2-0.6×0.83/36-0.6×0.8×(0.7-0.6-Xy)2/2-0. 83×0.01/36-0.01×0.8×(Xg+0.01/3)2/2=0.00451m22) 應力按素砼計算:隔墻D點附近截面:ND=0.028t NA=-0.041t-mwl=ND/A-MD×0.2375/0.00451=-2.1t/m2wl=40t/m2C點附近截面:Nc=0.012t Mc=-0.003t-m 略由于刃腳水平框架內(nèi)外側(cè)素砼的拉應

42、力均小于容許值,故水平鋼筋沿內(nèi)外側(cè)可按構(gòu)造布置 2502、 刃腳內(nèi)外側(cè)垂直鋼筋檢算：U0.05% 內(nèi)外側(cè)均采用10,每米4根250 Ag=3.14cm2 每米寬需最小鋼筋面積為Fgmin=0.05% bh=0.05%×100×70=3.5cm2Ag C20砼: n=15 截面寬度b=1.0m 截面高度h=0.7m 鋼筋保護層:a=a=0.05m h0=0.65m 1)刃腳內(nèi)側(cè)垂直鋼筋檢算: 作用于截面中心處內(nèi)力: N=8.996t M=1.69 t-m Q=0.083 t 偏心距 e=M/N=1.69/8.996=0.188m按偏心受壓構(gòu)件檢算:Ag=Ag=3.14cm2混

43、凝土受壓區(qū)高度x:x3+3x2(eh/2)+12hAgex/b-Agh(e+h/2)-2ah0·6n/b=0x3-0.486x2+0.01063x-0.0088=0x=0.50h=2N/bx+2nAg(2-h/x)=2×8.996/1×0.50+2×15×3.14×10-4(2-0.7/0.5)=35.6t/m2 w=700t/m2g=nh(h0-x)/x=15×35.6×(0.65-0.50)/0.50=160.2 t/m2=1.6Mpagg斜=g/cos52°=2.6Mpa2)刃腳外側(cè)垂直鋼筋檢算:作

44、用于中心處的內(nèi)力:M= -1.93t-m N= -6t Q=1.12t按純彎構(gòu)件計算:Ag=Ag=3.14cm2砼受壓高度 x=n(Ag+ Ag)/b-1+ 1+2b(Agh+Aga)/n(Ag+Ag)2=15×(3.14×10-4×2)/1-1+ 1+2×1×(3.14×10-4×0.65+3.14×10-4×0.05)/15×(3.14 ×10-4×2)2 =0.0723m=bx3/3+nAg(x-a)2/bx2/2+nAg(x-a)=1/3×1×0.

45、07233+15×3.14×10-4(0.0723-0.05)2/0.5×0.07233+15×3.14×10-4(0.0723-0.05)=0.14mz=h0-x+=0.65-0.0723+0.14=0.7177mg=M/AgZ=1.93×105/3.14×71.77=856.4kg/cm2=85.65Mpag=130h=gx/n(h0-x)=85.54×0.0723/15×(0.65-0.0723)=0.714Mpaw=7Mpa砼中性軸處的剪應力: L=Q/bx=1.12/(1×0.0723

46、)=15.5t/m2L-2=53t/m2故無需設置斜筋蹬筋可按構(gòu)造布置刃腳水平鋼筋檢算:3) 截面特性:Ag=(0.69+0.1)/2×0.8=0.316m2Xg=0.2375mIg-=0.8×0.73/12+0.8×0.7×(0.35-0.2375)2-0.6×0.83/36-0.6×0.8×)2/2-83×0.01/36-0.01×0.8×(Xg+0.01/3)2/2=0.00451m24) 應力按素砼計算:隔墻D點附近截面:ND=0.028t NA=-0.041t-mwl=ND/A-MDX

47、/(I-×0.2375/0.00451=-2.1t/m2wl=40t/m2C點附近截面:Nc=0.012 t Mc= -0.003t-m 略由于刃腳水平框架內(nèi)外側(cè)素砼的拉應力均小于容許值,故水平鋼筋沿內(nèi)外側(cè)可按構(gòu)造布置 2503、井壁水平鋼筋檢算:1) 刃腳根部以上0.8m-1.5m處水平框架內(nèi)力MD=-274.83t-m ND=188.4twl=N/A-M/W=188.41/(0.68×0.7)-774.83/(0.682×0.8)/6=-4141.3t/m40t/m2故需按配筋計算:按偏心受壓構(gòu)件計算:e=M/N=274.83/188.41=1.46mAg=A

48、g=0.0010053m2砼受壓區(qū)高度x:x3+3x2(e-h/2)+12nAgex/b-Agh(e+h/2)-2ah06n/b=0h=0.68m h=15 b=0.8m h0=0.643m a=0.037mx3+3.36x2+0.33024x-0.13305=0 x=0.155m砼壓應力:h=2N/bx+2nAg(2-h/x)=2×188.41t/0.8×0.155+2×15×0.0010053×(2-0.68/0.155)=7245t/m2h=700t/m2鋼筋拉應力g=hh(h0-x)/x=15×7245×(0.643

49、-0.155)/0.155=342150t/m2 g=19000t/m2 不可行 gb=33400 t/m22)1.6m以上部分取3.3m一段處水平框架計算(取1m高計)ND=70.83t MD=-103.31t-mwl=ND/A-MD/W=70.83/(1×0.696)-103.31/(1/6×0.6962×1)=-1178 t/m2wl=40 t/m2刃腳根部以上0.8-1.5m處水平框架內(nèi)力:3)短邊中點 M3=-303.61t-m N3=103.87t 按偏心受壓構(gòu)件計算: L=M/N=303.61/103.87=2.923Ag=Ag=0.0010053m

50、2砼受壓區(qū)高度:Xx3+3x2(L-h/2)+12nAgLx/b-Agh(L+h/2)-2ah06n/b=0其中 h=0.68m n=15 b=0.8 h0=0.643m a=0.037mx3+7.75x2+0.6612x-0.20034=0x=0.123m砼壓應力:h=2N/bx+2nAg(2-h/x)=2×103.87/0.8×0.123+2×15×0.0010053×(2-0.68/0.123) =-25920t/m2=-259Mpa2) 長邊距中點6.57m處:M=86.75t-m按純彎構(gòu)件計算: Ag=Ag=0.0010053m2x=

51、(15×0.0010053×2/0.8) ×-1+ 1+2×0.8×0.68×0.0010053/(15×0.00100532×4) =0.127m=1/3×0.8×0.1273+15×0.001053×(0.127-0.037)2/1/3×0.8×0.1272+15×0.001053×(0.127-0.037)Z=h0-x+=0.643-0.127+0.118=0.643g=M/Agz=86.75/(0.0010053×0.643)=134203t/m2=1