圆形沉井计算(DJK)

一、设计尺寸信息内值径D1/m8设计壁厚t1/m0.6外直径D2/m9.2刃脚外直径D3/m6.2沉井全高H/m10.3刃脚高度H1/m1.3底板厚度t2/m0.6踏面宽度a/m0.25刃脚坡口高c/m0.78刃脚坡口宽b/m0.45封底混凝土平均厚度H2/m1.4露出地面高度H3/m0.3二、沉井材料信息钢筋混凝土：C30fc/Mpa14.3ft/Mpa1.43封底混凝土C20fc/Mpa9.6ft/Mpa1.1钢筋：HRB400fy/Mpa360三、自重计算25233.14159265井壁G13647.39kN刃脚G2493.87kN底板G3753.98kN封底混凝土G41618.55kN上部结构G5513.14kN顶板G6161.68kN内部构筑物G7165.10kN四、地质情况（±0.000相对于绝对标高h1）0.000m序号土层层号土层名称底层绝对标高（m）本层土层厚度（m）距±0.000累计深度（m）加权侧摩阻力计算层厚侧摩阻力特征值（kPa）粘聚力（kPa）内摩擦角重度（Kn/m³）1一1素填土-2.92.902.902.900515182二2淤泥质黏土-10.77.8010.307.4025411119.8直壁形圆形沉井计算表钢混容重γ（kN/m³）圆周率ππ*（D2*D2-D1*D1)*(H-H1)*γ/4=π*D1*D1*t2*γ/4=（π*（D2*D2-(D2-2*(a+b)）*(D2-2*(a+b)））*H1/4-π*（（D2-2*a）*（D2-2*a）-(D2-2*(a+b)）(D2-2*(a+b)））*c/4/2）*γ=π*D1*D1*H2*23/4=素混凝土容重（kN/m³）混凝土方量*γ+砖方量*容重=设计复核审核审定3二3淤泥质黏土-154.3010.300.00121010.717.34三1粉质黏土-183.0010.300.0090005四1淤泥质黏土-257.0010.300.009000五、抗浮验算水密度1000kg/m³地下水位距±0.000高度h21.500m使用阶段核算沉井体积V=π*D2*D2*（H-h2）/4=478.62792使用阶段沉井总重G=G1+G2+G3+G4+G5+G6+G7=5735.16kN使用阶段水浮托力4786.28kN抗浮系数1.198结果判定：六、下沉验算加权平均侧摩阻力fka=17.96kPa井壁摩擦阻力Ffk=3244.53kN！《沉井设计规程》6.1.1a是否排水下沉否0！填“1”为排水下沉，“0”为不排水下沉下沉过程浮力标准值F11413.35下沉系数kst=0.841！kst=（G1+G2-F1）/Ffk结果判定：516.62kN七、下沉稳定验算刃脚地基土极限承载力ra220kPa刃脚土极限承载力之和Ra=4112.34kN下沉稳定系数kst,s=下沉系数＜1.5，按规范可不计算下沉稳定结果判定：八、封底验算封底混凝土中心厚度H4=1.7m封底混凝土受水压力q=48.9kPa沉井底部是否设计交叉梁系否0！填“1”为是，“0”为否需加载下沉，加载重量W=下沉验算不满足规范要求”下沉系数＜1.5，按规范可不计算下沉稳定F=ρgV=kf=G/F使用阶段抗浮验算满足“沉井规范”要求设计复核审核审定交叉梁系方形格尺寸0.00m！不存在交叉梁系是取0封底混凝土最大弯矩Mfr=154.84kN.m！Mfr=γ.q.r.r根据《沉井规范》6.1.13式验算封底厚度：ht=1.20m结果判定：九、下沉前井壁竖向弯曲计算（四支点法）计算半径R=4.30m单位周长井壁自重标准值g=（G1+G2）/（2π.R）=153.28kN/m单位周长井壁自重设计值gs=1.27g=194.67kN/m井壁跨中最大弯矩M0=0.035πgs.R.R=395.77kN.m支座弯矩Ms=-0.068.π.gs.R.R=-768.92kN.m最大扭矩Tmax=0.011.π.gs.R.R=124.38kN.m最大剪力Vmax=0.25.π.gs.R=657.43kN梁计算跨度L0=π.2.R/4=6.75m深梁判定：L0/H2,可以按深梁计算配筋截面内力臂z=0.6L0=4.05m刃脚底部配筋As1=M0/（fy.z）=271.27mm²！选配：2C18井壁上端配筋As2=Ms/（fy.z）=527.04mm²！选配：4C18剪力和扭矩较小，垂直钢筋由其他情况配置十、刃脚计算（每延米）刃脚斜面与水平面夹角θ=60°刃脚坡口高度c=0.78m假定刃脚斜面与土的外摩擦角β=20°刃脚土层粘聚力11kPa刃脚土层内摩擦角10.7°！内摩擦角、粘聚力及重度同“四、地质情况”刃脚土层重度17.3kN/m³开始下沉时的入土深度hs=0.78m沉井刃脚底端竖向地基反力Rj=gs+W/π/D3=221.19kN/m刃脚根部向外弯曲（取刃脚入土位置）中心封底厚度满足规范要求根据《沉井规范》6.2.1条计算弯矩：配筋计算（按深梁配筋）：设计复核审核审定刃脚内侧水平推力之和Pl=Rj.hs.tan（θ-β）/（hs+2a.tan（θ））=87.92kN/m刃脚地面地基反力的合力偏心距dl=0.095m刃脚根部向外的竖向弯矩Ml=66.64kN.m由《沉井规范》4.2.2条计算等效内摩擦角φD=19.89°刃脚上部水平向侧压力设计值P1=226.08kPa刃脚底端水平向侧压力P=235.98kPa刃脚根部向内的竖向弯矩Ml=70.68kN.mN0=Pl*D3/2=272.54kN按单筋矩形截面纯弯曲构件计算内外侧竖向配筋截面宽b=1m截面高h=0.70m井壁保护层厚度40mm计算截面高h0=0.66m内侧计算受压区高度x1=7.10mm外侧计算受压区高度x2=7.53mm内侧配筋面积AS1=282mm²外侧配筋面积AS2=299mm²十一、井壁计算（底板浇筑前）1.取刃脚根部以上1.5倍井壁厚度一段进行计算计算深度9.22m计算高度0.9m计算处内摩擦角10.7计算深度的粘聚力11土重度17.3计算半径5.3mφD=19.891）按承载能力极限状态计算Pal=169.67kpapbl=187.17kpapal'=156.83kpapbl'=173.01kpaptrana=127.24kN/mptranb=140.37kN/mpA=255.05kN/mpB=281.35kN/mw=0.103截面弯矩（井壁外侧受拉为负）刃脚根部向内弯曲（取沉至设计标高）刃脚环向拉力配筋计算（按承载能力配筋）：设计复核审核审定MA=-109.93kN.mMB=100.92kN.m截面上压力NA=1461.25kNNB=1351.77kN按压弯构件配筋C18@100满足配筋要求。2）按正常使用极限状态计算Pal=133.60kpapbl=147.38kpapal'=123.49kpapbl'=136.23kpaptrana=100.19kN/mptranb=110.52kN/mpA=200.83kN/mpB=221.54kN/mw=0.103截面弯矩（井壁外侧受拉为负）MA=-86.56kN.mMB=79.47kN.m截面上压力NA=1150.59kNNB=1064.39kN按压弯构件配筋C18@100满足抗裂要求。十二、底板浇筑后井壁计算（底板简支井口自由）底板中心高度8.4按承载能力极限状态Pbtm=152.64kpaMxmax=24.77kN.mMxmin=1.08kN.m正常使用极限状态Pbtm=120.19kpaMxmax=19.51kN.m设计复核审核审定Mxmin=0.85kN.m按压弯构件配筋C18@100满足配筋要求。十三、底板计算（按简支）pg4G/πD²=114.10kpa径向弯矩设计值-458.82kN.m切向弯矩设计值-458.82kN.m按纯弯构件配筋C25@100满足配筋要求。底板配筋较大，满足抗裂要求。十四、施工阶段井壁竖向抗拉根据沉井规范6.1.9条，井壁的最大拉断力为N=1.2（G1+G2）/4=1242.38kN假设拉力全由钢筋承受，需钢筋3451.05mm²按C18@100满足配筋要求。十五、井壁计算（底板浇筑后）按底板简支，井口自由的筒体计算计算底面标高：Hbtm=12.5-1.8+t/2-0.3=10.7m1）按承载能力极限状态设计计算标高处水土压力标准值：Pbtm=194.44kpa假设筒体受以Pbtm为底沿高度Hbtm分布的三角形荷载作用，则竖向内侧受拉最大弯矩（0.7H处）Mxmax=51.20kN.m外侧受拉最大弯矩Mxmin=2.23kN.m按构造配筋即可。2）按正常使用极限状态设计计算标高处水土压力标准值：Pbtm=153.10kpa假设筒体受以Pbtm为底沿高度Hbtm分布的三角形荷载作用，则竖向内侧受拉最大弯矩（0.7H处）Mxmax=40.32kN.m外侧受拉最大弯矩Mxmin=1.75kN.m按C18@100满足裂缝限值的要求。设计复核审核审定强度等级抗拉强度设计值fc抗压强度设计值ftC157.20.91C209.61.1C2511.91.27C3014.31.43C3516.71.57C4019.11.71C4521.11.8C5023.11.89牌号FYHRB335300HRB400360钢筋混凝土容重25kN/m³砌体容重11.8kN/m³梁总重kN62.39考虑梁梁、梁柱重叠的影响系数0.9截面宽/mm截面高/mm梁长/m扣除板厚的容重kN25050011.825.2225040023.637.17090021.60.00板总重kN104.43板厚/mm120板宽/m5.9板长/m5.9柱总重kN185.6柱宽mm400柱长mm400柱高m5.8柱数量/个8砌体墙总重160.72墙厚度/m0.2墙总长/m20.4墙面积(扣门窗)/㎡68.1墙高/m4窗户长/m0.9窗户高/m1.5窗总面积/㎡9.45窗户个数7门宽/m1.5门高/m2.7门总面积/㎡4.05门个数1上部结构总重513.14kN素混凝土容重23kN/m³钢筋混凝土容重25kN/m³构筑物名称总重/kN长/m3.1宽/m3.1高/m0.2长/m1宽/m1.55高/m1.17梁自重/kN42.19板自重/kN33.15中间平台75.34上部结构自重计算井内构筑物自重计算尺寸信息侧板48.05格栅基础41.7105井内构筑物总重165.10kN梁总重kN80.71截面宽/mm截面高/mm梁长/m扣除板厚的容重kN090030040050023.680.712板总重kN80.97板厚/mm120板宽/m5.9板长/m5.9洞口1长/m1.6洞口1宽/m2.4洞口总面积/㎡7.82洞口1个数1洞口2长/m1.5洞口2宽/m2洞口2个数1洞口3长/m0.7洞口3宽/m0.7洞口3个数2顶板总重kN161.68顶板自重计算