混凝土沉井计算书.doc

混凝土沉井计算书
一、计算思路:
确定荷载,按30#墩沉井承受荷载计算,29#、33#承台底高程发生变化时,采取挖除周围土方和控制水位高程等措施,使沉井所受荷载不增加。
简化计算模型
沉井配筋、强度计算
下沉计算
二、荷载的确定
,处于细砂层,可不考虑粘聚力影响,侧壁所受的土压力按静土压力来计算,容重取饱和容重,根据相关资料,可得饱和容重,。
根据,可得沿沉井高度方向沉井荷载分布,如下图所示:
三、计算模型的确定
几点假设
a) 内支撑梁只考虑轴力作用,为此,两道内支撑梁可等效成单向铰接。
b) 沉井刃脚处按双向铰接考虑。
c) 沉井纵、横向所受荷载和结构形式基本一致,故可取一个方向进行计算。
根据此假设可得沉井计算模型,如图2所示,从计算模型可确定每道支撑梁及沉井的计算荷载。
支撑梁及沉井设计荷载的确定
根据图2的所示的荷载和计算模型,可得沉井剪力图和单位壁宽弯矩图,如图3和图4所示:
经计算,沉井两道支撑梁处的设计荷载如下:
底部支撑梁: KN/m
上部支撑梁: KN/m
沉井竖向配筋的设计弯矩取:
Mmax= KN*m,Mmin=- KN*m(沉井中间位置)
四、底部支撑梁配筋计算
取沉井的对称结构计算,计算示意图如图5所示:
根据图5可计算得底部支撑梁的轴向压力:
N=
按轴心受压构件计算底部支撑梁的配筋。先假定截面尺寸为300×500mm,根据《混凝土结构设计规范》,构件两端固结,(),则:
l0= =
由l0/b==<8,查《混凝土结构设计规范》=
求纵向钢筋面积:
式中:
按Ⅱ级钢筋计算:,
混凝土设计为C30:
A=300×500=150000mm2
把以上参数代入公式,得,则可按构造配筋。钢筋直径不宜小于12mm,并为了满足下沉需要,底部支撑梁拟采用以下形式的配筋:
纵向主筋(Ⅱ级钢筋):12φ12,;
箍筋(Ⅰ级钢筋):φ******@200(采用绑扎骨架,箍筋间距不应大于15d,d为纵筋最小直径)。
钢筋间距及保护层厚度如下图6所示。
配筋率验算:
>,且
满足要求。
五、顶部支撑梁配筋计算
取对称结构计算,计算示意图如图7所示,只考虑内支撑梁的轴力,先计算出内支撑梁垂直沉井方向的分力N
x,则顶部内支撑的轴力为:
N=Nx/2
从图7中,可计算出Nx=,则: N=
假定截面尺寸为240×400mm,
(1=*=), 由l0/b==,查《混凝土结构设计规范》=
求纵向钢筋面积:
式中:
按Ⅱ级钢筋计算,,
混凝土设计为C30,
A=240×400=96000mm2
把以上参数代入可得,则可按构造配筋,拟采用以下形式的配筋(如图8所示):
纵向主筋(Ⅱ级钢筋):4φ12和3φ18,;
箍筋(Ⅰ级钢筋)