沉井计算书（7000x4000x8.2）.docVIP

顶管（沉）井（7mx4mx8.2m）计算书 （适用于7~8m） 设计条件 1.地质资料:根据地质钻探资料分析，在沉井工程范围内的土层大致分为2层，其物理力学指标如下： 素填土：层厚2.1m，r=18.6kpa, fk=15kpa,c=9.3kpa 淤泥质土：层厚9.7m，r=16.5 kpa, fk=10kpa,c=7.6 kpa 2.沉井材料 混凝土：采用C30，fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2。 钢筋：d≥12，采用热轧钢筋HRB335，fy=300N/mm2。 3.工程概况 根据使用要求，沉井平面为矩形，内净长L1=7m，净宽L2=4m；结构高度H=8.2m，沉井顶面低于地面1m，最高地下水位使用阶段位于设计地面以下600mm，施工阶段位于设计地面下3m。沉井制作高度为8.2m，一次下沉，第一节的制作高度为5m。 下沉验算 沉井上部无建筑，考虑依靠自重下沉。 假设井壁厚850mm，外长L11=L1+2t=7+2*0.85=8.70m，外宽L21=L2+2t=4+2*0.85=5.70m，；刃脚踏面宽度a=400mm，b=450mm，c=300mm，刃脚斜面高度h1=700mm，底板厚度取h=500mm。井壁钢筋混凝土容重按Rc=25KN/m3计。计算跨度L10=L1+t=7.85m, L20=L2+t=4.85m.沉井平、剖面尺寸如下图所示： 1.井壁重计算（标准值） 本子项由于井壁断面呈阶梯状，所以分上、下两部分： 上部：G1=（8.70*2*3.7*0.7+4.0*2*3.7*0.7）*25=1644.65KN 下部：G2=（8.70*2*3.0*0.85+4.0*2*3.0*0.85）*25=1619.25KN 底板处：G3=（8.70*2*0.50*0.65+4.0*2*0.5*0.65）*25=206.375KN 刃口上部：G4=（8.70*2*0.3*0.85+4.0*2*0.3*0.85）*25=161.925KN 刃口部：G5=（8.70*2.0*0.70*0.60+4.0*2*0.70*0.60）*25=266.7KN 总重量合计为：G1+G2+G3+G4+G5=3898.9KN 2.摩阻力计算 多层土的加权平均单位摩阻力： Fk=（h1*fk1+ h2*fk2+ h3*fk3+ h4*fk4+ h5*fk5+ h6*fk6）/（h1+h2+h3+h4+h5+h6） =（1.1*15+7.1*10）/（1.1+7.1） =10.67Kpa 沉井外壁为直壁，井壁侧摩阻力分布图如下图所示。 井壁总摩阻力为： Ffk=U*fA U=8.70*2.0+5.70*2=28.8m（井周长） 当F=10.67KN/m2时 FA=（H-2.5）F （单位周长摩阻力KN/M） 荷载计算 单位长度井壁重（标准值） gk=3898.9/（7.85+4.85）*2 =151.57KN/m 设计值： g=Rg*gk=1.27*151.57 =192.50KN/m 内力计算 支座弯矩： M支=g（L10*0.15）2/2 =192.50*（7.85*0.15）2/2 =133.45KN.m 跨中弯矩： M中=g（L10*0.7）2/8- M支 =192.50*（7.85*0.7）2/8-133.45 =593.12KN.m 深梁配筋计算 L10/H≤2，按深梁进行设计；根据《钢筋混凝土深梁设计规程》CECS39：92计算如下： 跨中： L10=7.85〈H=11.8m 内力臂：Z1=0.65 L10=0.65*7.85=5.10m As= M中/fy* Z1=593.12*1000/（300*5.10） =387.66mm2 支座： L10=7.85〈H=11.8m 内力臂：Z2=0.60 L10=0.60*7.85=4.71m As= M支/fy* Z1=133.45*1000/（300*4.710） =94.44mm2 因求得的配筋值很小，按构造要求可以满足要求。 刃脚计算 水平框架作用的判别，L10=7.85m，h1=0.7m σf=0.1L104/（hl+0.05 L104） =0.1*7.854/（0.74+0.05*7.854） =1.997〉1 因σf〉1.0，刃脚在内外荷载作用下，按悬臂计算。 刃脚竖向的向外弯曲图图如下图： 向外弯曲受力（取刃脚入土位置） 刃脚斜面与水平面夹角：θ=570 假定刃脚