矩形沉井计算表格

井总深H= 井内径D1= 井外径D2= 壁厚t= 计算直径D0= 第一类截面深度h1= 第二类截面深度h2= 企口高度h3= 底板厚度h4= 刃脚高度h5= 踏面坡口高度h6= 踏面宽度a= 坡口宽度b= 企口宽度c= 第一类截面壁厚d= 封底混凝土边缘厚度h7= 钢筋混凝土容重γ 1=
13.3 15 13 0.1 15.1 1 9 0.4 0.7 2 0.6 0.25 0.25 0.3 0.65 1.9 25
2 1 1
PA2= k2×(（c1-c2)×γ 1+(c2-c4)×γ 2)×λ 1+k4×(c2-c4)×γ s+k3×qm×λ
2
PB1= k2×(（c1-c2)×γ 1+(c2-c3)×γ 2)×λ 2+k4×(c2-c3)×γ s+k3×qm×λ kN/m2 PB2= k2×(（c1-c2)×γ 1+(c2-c4)×γ 2)×λ 2+k4×(c2-c4)×γ s+k3×qm×λ kN/m kN/m kN/m kN/m kN/m = = = = 0.1650 -886.68 -813.98 5403.99 5178.73 KN·m/m KN·m/m KN KN
2
qB= k2×(（c1-c2)×γ 1+(c2-b03)×γ 2)×λ 2+k4×(c2-b03)×γ s+k3×qm×λ
2
2
ω = qB/qA-1 截面内力：MA=-0.1488qAr2ω MB=-0.1366qAr2ω NB=qAr(1+0.5ω )
= = = =
0.1834 -197.03 -180.88 1094.00 1043.95 KN·m/m KN·m/m KN/m KN/m
2
2
2
PA= 0.5×(PA1+PA2)×(c3-c4) PB= 0.5×(PB1+PB2)×(c3-c4) 截面受力qA= (k2×(（c1-c2)×γ 1+(c2-b01)×γ 2)×λ 1+k4×(c2-b01)×γ s+k3×qm×λ 1)×hc+PA qB= (k2×(（c1-c2)×γ 1+(c2-b01)×γ 2)×λ 2+k4×(c2-b01)×γ s+k3×qm×λ 2)×hc+PB ω = qB/qA-1 截面内力：MA= -0.1488qAr2ω MB= -0.1366qAr2ω NB=qAr(1+0.5ω )
三、下沉计算
摩阻力计算(标准值) 单位面积摩阻力fka= (h1×fk1+h2×fk2+h3×fk3+h4×fk4+h5×fk5+h6×fk6)/(h1+h2+h3+h4+h5+h6) = = = 满足《规程》下沉要求 地基土极限承载力Rj= = 满足《规程》下沉稳定要求 160 0.880 Kpa = 0.8～0.9 排水下沉稳定系数Kst,s= G0k/{Ffk+0.25×[L2×b2-(L2-2(a+b））×（b2-2（a+b））]×Rj} 16.25 4706.77 1.08 KPa KN ＞ 1.05 总摩阻力Ffk= (L2+b2)×(H2-h1+H1-2.5)×fka 排水下沉系数Kst= G0k/Ffk
1
1
刃脚G2k= 2×[（h7+h5+h6）×b+a×（h5+h6）+h4×a]×（b1+L2)×γ KN KN
1
井壁自重Gok= G1K+G2K 底板自重Gdk= （L1+2b)×（b1+2b)×γ KN KN KN ≥ 1.00
封底混凝土自重Gfk= 0.25×[L2-2×（a+b）]×[b2-2×（a+b）]×(h7+h6/2)×23 井壁上土重Gtk= h1×（t-D)×（L2+b1) 抗浮验算Kf= (G0k+Gdk+Gfk+Gtk)/[γ s×L2×b2×(H2-h8-h6/2)/4]
2 2 1
qB= k2×(（b1-b2)×γ 1+(b2-b02)×γ 2)×λ 2+k4×(b2-b02)×γ s+k3×qm×λ kN/m2 = = = = 0.1655 -332.82 -305.53 2022.31 1937.76 KN·m/m KN·m/m KN/m KN/m ω = qB/qA-1 截面内力：MA= -0.1488qAr2ω MB=-0.1366qAr2ω NB=qAr(1+0.5ω )
六、竖向拉断计算
计算拉力Smax=1/4×gs= 27.15 KN/m 按强度配筋，由理正软件计算得内外侧均为构造配筋，面积=
1700 d22@200
mm2/m
选筋
5
百度文库、刃脚计算
1、刃脚向外挠曲计算 （1）沉至井深一半（沉井全高计算） 刃脚斜面与水平线的夹角α = 53 ° 土壤与混凝土的摩擦角 β = 90.50 KN/m 108.60 KN/m 36.20 KN/M 23.51 KN/M 9.40 KN·M/m 146.93 KN 20 °
刃脚h6传来的荷载PA1= k2×(（c1-c2)×γ 1+(c2-c3)×γ 2)×λ 1+k4×(c2-c3)×γ s+k3×qm×λ = = = = = = = = 244.58 255.91 284.92 297.88 150.15 174.84 633.66 738.19 kN/m kN/m
单位周长井壁自重g=G0k/(2×L0+2×b0)= 设计值gs=k1×g= 刃脚斜面部分反力V2=gs×b/(b+2a)= 刃脚斜面水平推力H=V tg(α -β )= 对刃脚端部截面中心的外悬臂弯矩M=H×(2/3h6)= 水平内力N=H×(D2-a-b)/2= （2）沉井开始下沉（首节计算）
2
m m m m m m m m m m m m m m m m
kN/m3
π = 3.141592654
6
井壁自重：（标准值） 底板底以上G1k= ((D2-d)×h1×d+D0×h2×t+(D1-c)×h3×c+0.5×(D1-c)×c×c+D0×h4×t)×π ×γ
= =
1
1971.35 1204.11
一、设计资料
1.工程概况 地质资料如下图所示，沉井内径D1=12.5米，沉井结构高度H=15.1米，沉井起沉标高低于地面500mm。抗浮计算时，考虑施工时降水，地下水位于起沉标 高下500mm；强度计算时，考虑施工过程中设备已进场，降水可能中止时出现的最高地下水位，即地下水位于原地面下500mm。施工采用排水法，三次浇注两 次下沉。考虑地面堆载qm=10kPa。上部第一层土考虑换填砂层。 沉井材料：混凝土强度等级C25；抗渗等级S6；钢筋采用热轧钢筋HRB335，抗拉强度设计值fy=300MPa. 2.计算参数 井总深H= 内长L1= 内宽b1= 壁厚t= 外长L2= 外宽b2= 计算长度L0= 计算宽度b0= 第一类截面深度h1= 第二类截面深度h2= 企口高度h3= 底板厚度h4= 刃脚高度h5= 踏面坡口高度h6= 踏面宽度a= 坡口宽度b= 企口宽度c= 第一类截面壁厚d= 封底混凝土边缘厚度h7= 钢筋混凝土容重γ 1= π= 沉井高出起沉面高度H1= 沉井下沉深度H2= 地下水位离起沉面高度h8= 水容重γ s= 填土重度γ t= 3.地质资料 土层厚度：h1= h2= h3= h4= h5= h6= 3 10.7 0 0 0 0 m m m m m m 单位摩阻力：fk1= fk2= fk3= fk4= fk5= fk6= 10 18 10 20 10 12 Kpa Kpa Kpa Kpa Kpa Kpa 13.7 15 13 0.1 15.2 13.2 15.1 13.1 1 9 0.4 0.7 2 0.6 0.25 0.25 0.3 0.65 1.9 25 3.141592654 0 13.7 1 10 18 m m m kN/m3 kN/m
NA=qAr(1+0.7854ω )=
按压弯构件强度配筋，由理正软件计算得内外侧均为构造配筋，面积=
1700 d20@150
mm2/m
选筋 五、纵向弯曲计算（四支点）
单位周长井壁自重g=G0k/(2×L0+2*b0)= 设计值gs=k1×g= 沉井井壁中心半径rc=D0/2= 内力计算：跨中弯矩M0=0.03524π gsrc2= 支座弯矩M1=0.0683π gsrc2= 最大剪力V=0.25π gsrc= 最大扭矩T=0.01055gsrc2= 按深梁进行配筋计算L0=D0×π /4= 支座截面内力臂Z=0.6×L0= 刃脚底部配筋As1=M0/(300×Z)= 选筋 井壁上端配筋As2=M1/(300×Z)= 选筋 由于剪力和扭矩均较小，垂直钢筋按其他工况配置。 90.50 108.60 7.550 685.35 1328.29 643.97 205.18 11.86 7.12 321.05 5d22 622.24 4d25+2d20 mm2/m KN/m KN/m m KN·m/ KN·m/ KN KN·m/ m m mm2/m
3
m m m m
m m m m m m m m m m m m kN/m
3
1
二、抗浮计算
井壁自重：（标准值） 底板底以上G1k= 2×（h1×d+h2×t+h3×c）×（b1+L2）×γ = = = = = = = 满足《规范》抗浮要求 2354.70 2749.50 5104.20 5231.25 2382.05 -15.51 1.89 KN
kPa ° kN/m m
3
土壤等值内摩擦角φ = 2×(45-arctg(tg(45-β /2)-2c/γ 0z)) ° λ = tg2(45-φ /2) λ 1= tg2(45-(φ +5)/2) λ 2= tg (45-(φ -5)/2) = 土重度γ 1= 土浮重度γ 2= 水重度γ s= 分项系数：结构自重k1= 沉井外土压k2= 地面活荷载k3= 地下水压力k4= 顶管顶力k5= 地面堆积荷载qm= 起沉标高c1= 地下水位标高c2= 计算截面一标高b01= 计算截面二标高b02= 计算截面三标高b03= 刃脚坡口顶标高c3= 刃脚坡口底标高c4= kN/m kN/m
3
kN/m3
3
kN/m2 m m m m m m m
考虑施工过程中设备已进场，降水可能中止时出现的最高地下水位，即原地面下3.0米
3
1、计算截面一：取刃脚根部以上1.5倍井壁厚度一段进行环向计算 刃脚根部段中心标高 29.05 m 计算高度hc=1.5(a+b)= 0.75 m 为便于计算取hc=h5= m 2
KN
1
刃脚G2k= ((D2-a-b)×h5×(a+b)+(D2-a)×h6×a+0.5×(D2-2×a-b)×h6×b)×π ×γ KN 3175.46 土壤与混凝土的 摩擦角β = 66.94 80.33 80.33 0.60 KN 20 KN/m KN/m KN/M m m °
2
四、圆形沉井井壁环向计算（水土分算）
刃脚处土的粘聚力c= 土的内摩擦角β = 刃脚处土的重度γ 0= 计算深度z=H2= tg(45-β /2)= = = =
2
11 11 16.9 13.7 0.82 17.792 0.5319 0.4416 0.6374 18 11 10 1.20 1.27 1.40 1.27 1.30 10 42.00 41.00 29.05 29.30 35.15 28.90 28.30
NA =qAr(1+0.7854ω ) =
按压弯构件强度配筋，由理正软件计算得内外侧均为构造配筋，面积=
2700 d25@150
mm2/m m
选筋
2、计算截面二：取刃脚影响区以上单位高度井壁进行计算，计算点标高为底板底标高 29.30 截面受力：qA= k2×(（b1-b2)×γ 1+(b2-b02)×γ 2)×λ 1+k4×(b2-b02)×γ s+k3×qm×λ = = 237.04 276.28 kN/m
NA=qAr(1+0.7854ω ) =
按压弯构件强度配筋，由理正软件计算得内外侧均为构造配筋，面积= 1700
mm /m
2
选筋
d20@150
4
3、计算截面三：计算点标高为井壁中心处 = = 126.66 149.89
35.15 m
1
截面受力：qA= k2×(（c1-c2)×γ 1+(c2-b03)×γ 2)×λ 1+k4×(c2-b03)×γ s+k3×qm×λ kN/m kN/m