扶壁式挡土墙细部尺寸验算表
扶壁挡土墙计算书(详细)

扶壁式挡土墙计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、示意图:二、基本资料:1.依据规范及参考书目:《水工挡土墙设计规范》(SL379-2007),以下简称《规范》《水工混凝土结构设计规范》(SL 191-2008),以下简称《砼规》《水工建筑物荷载设计规范》(DL 5077-1997)《建筑结构静力计算手册》(第二版)《水工挡土墙设计》(中国水利水电出版社)2.断面尺寸参数:墙顶宽度B1 = 0.60m,墙面上部高度H = 25.00m墙面变厚B5 = 0.00m,墙背变厚B6 = 0.00m前趾宽度B2 = 2.10m,后踵宽度B3 = 13.30m前趾端部高度H2 = 1.00m,前趾根部高度H3 = 1.80m后踵板高度H1 = 1.80m,墙前填土高度H4 = 1.80m扶臂厚度b = 1.00m,扶臂顶部宽度B4 = 1.00m扶臂数量n = 3个,扶臂净距L = 6.00m墙面板左挑L1 = 2.46m,墙面板左挑L2 = 2.46m3.设计参数:挡土墙的建筑物级别为2级,荷载组合为基本组合。
抗震类型:非抗震区挡土墙。
水上回填土内摩擦角φ= 40.00度,水下回填土内摩擦角φ' = 40.00度回填土凝聚力C = 0.00kN/m2,墙底与地基间摩擦系数f = 0.60基础为非岩石地基。
填土面与水平面夹角β= 10.00度,回填土顶面均布荷载q = 0.00kN/m地下水位距墙底高h1 = 0.00m,墙前水深(墙底算起)h2 = 0.00m回填土湿容重γ1 = 21.00kN/m3,回填土浮容重γ2 = 10.00kN/m3混凝土强度等级:C25受力钢筋强度等级:二级,保护层厚度as = 0.050 m扶臂箍筋强度等级:二级地基允许承载力[σo] = 1000.00 kPa三、计算过程:1.计算公式:郎肯土压力计算公式如下:E =0.5×γ×H2×K aE x=E×cos(β)E y=E×sin(β)K a=cosβ×[cosβ-(cos2β-cos2φ)1/2]/[cosβ+(cos2β-cos2φ)1/2] (《规范》式A.0.1-3)式中:E为作用于墙背的土压力,作用点为距墙底1/3高处,方向与水平面成β夹角K a为土压力系数程序算得土压力系数K a = 0.2252.总水平力、总竖向力及各力对前趾力矩计算:单位:水平力、竖向力为kN;力臂为m;弯矩为kN·m。
扶壁式挡土墙计算表格

初始数值墙高h(m)4地面均布荷载标准值qk(kN/m ²)30填土内摩擦角标准值Φk35墙背与填料的摩擦角标准值δ35填土重度γ(kN/m³)18基底摩擦系数μ0.35结构重要性系数γo1墙背后边坡坡度β0地震角η 1.5(7度0.1 g=1 .5) ,8度0.2 g=3 .0地基承载力特征值(kPa)170地基承载力修正系数ηb0.3地基承载力修正系数ηd 1.6基础埋深d(m)0.8两扶壁净距ln(m)3立板厚度d1(m)0.3底板厚度d2(m)0.3保护层厚度(mm)50混凝土等级fc(N/mm²)16.7混凝土等级ft(N/mm²) 1.57钢筋等级fy(N/mm²)360箍筋钢筋等级fy(N/mm²)270混凝土容重γc(kN/m³)26扶壁式挡土墙计算(一)主要尺寸的拟定为了保证基础埋深大于0.5m,取d=0.8m,挡土墙总高H=4+0.8= 4.8Ka=tan ²(45°-Φk/2)=tan ²(45-35/2)=根据抗滑移稳定要求:取B2+B3=3m 其中B2=0.3mB3=3mEax=(qkH+0.5γH ²)Ka=95.22kN=-0.6589360.5mB=B1+B2+B3= 3.50m (二)土压力计算由于填土表面水平,第一破裂面与铅垂面的夹角θi=45°-Φk/2=27.5第二破裂面与铅垂面的夹角αi=45°-Φk/2=27.5α=arctanB3/(H-d2)=33.7取α=33.71.93m用墙踵的竖直面作为假想墙背,计算得到主动土压力系数0.271B2+B3≥ 1.3(qkH+0.5γH ²)Kaμ(qk+γH)= 3.038墙踵板配筋及使地基反力趋于均匀,取 B1=B1≥(B2+B3)(qk+γH)1.6Eax·z-mz=qkH+0.5γH ²qkH ²/2+0.5γH ³/3=0.5(B2+B3)墙项A与墙踵C连线AC与铅垂面的夹角因为α>αi,因此出现第二破裂面,按第二破裂面计算计算结果为负数说明若仅为了保证稳定性的要求不需设置墙趾板,但为了减少得:Ka=0.89Ea=qkHKa+0.5γH ²Ka=313.27kN/m则:① Eax=Ea·cos(δ+α)=113.84kN/m=1.93m② Eaz=Ea·sin(δ+α)=291.86kN/mxf==2.21m (三)自重与填土重力1.立板+底板自重墙顶到底板顶Hi=H-d2=4.5m钢筋混凝土标准重度γc,其自重为:G1=[d2·B+d1·Hi]·γc=62.4kN=1.13m2.填土重及地面均布荷载总量G2=B3·Hi·γ/2=121.5kN x2==1.80m(四)抗倾覆稳定验算稳定力矩:Mz=G1·x1+G2·x2+Eaz·xf=935.67倾覆力矩:Mqk=Eaz·zf=219.47则:Mz935.67==4.3>1.6B-zf·tanαd1·Hi+d2·Bx1=B1+d1+B3/3墙身自重计算时,挂壁自重按填土计算,另墙趾上少量填土重量略去不计导致各项验算偏安全。
q扶壁式挡土墙计算书(理正)8页word

墙验算[执行标准:公路]计算项目:墙2计算时间:2019-02-14 00:04:31 星期五原始条件:墙身尺寸:墙身总高: 11.000(m)墙宽: 0.600(m)墙 D L: 3.200(m)墙 D L1: 3.800(m)底板高DH: 1.100(m)墙 高D H0: 0.800(m)肋间距: 3.000(m)肋厚: 0.600(m)墙板 度: 0.984(m):尺寸B T1: 1.600(m)尺寸B T: 1.500(m)尺寸H T: 0.800(m)正系数: 1.000: 1.520(MPa)剪 : 1.520(MPa) 距 : 50(mm)墙 埋深: 1.700(m)物理参数:墙 重: 25.000(kN/m3)度等级: C35纵 级别: HRB400剪 级别: HRB400计算 直径: 20(mm)墙 : 墙墙 摩擦角: 35.000(度)墙 聚: 0.000(kPa)墙 重: 19.000(kN/m3)墙 墙 摩擦角: 17.500(度)重: 19.000(kN/m3)正 值: 216.000(kPa) 值 高系数:墙 值 高系数: 1.000墙 值 高系数: 1.000值 高系数: 1.000墙底摩擦系数: 0.500: 质摩擦角: 35.000(度)计算方法: 库仑坡线 柱:坡 线 数: 1折线序号(m) (m) 算 柱数 1 10.500 5.700 0坡角度: 0.000(度)坡 摩擦角: 35.000(度)墙顶标高: 0.000(m)墙 度: 10.000(m) 计算 : 公路 计 》(JTG D62-2019)第 1 种情况: 1组 系数: 0.000[ 计算]计算高度 11.000(m) 库仑 时 破 角 = 40.248(度)墙 计算得 :第1破 角:41.508(度)Ea=992.812(kN) Ex=582.751(kN) Ey=803.789(kN) 高度Z y=3.667(m) 墙 第 破 计算 第 破 :第2破 角=13.600(度) 第1破 角=41.400(度)Ea=886.310(kN) Ex=586.132(kN) Ey=664.827(kN) 高度Z y=3.849(m) 墙身 = 15.020(m2) 重量 = 375.500 (kN)墙 重() = 445.389(kN) 重心坐标(1.863,-5.716)( 墙 坡角)墙 板 重 = 45.600(kN) 臂=1.493(m)() 验算底摩擦系数 = 0.500,计算 下:底 宽度 B = 7.600 (m)墙身重 臂 Zw = 3.653 (m)Ey 臂Zx = 6.669 (m)Ex 臂Zy = 3.849 (m)底 总 = 1531.316(kN) 墙 下 总 矩=5872.542(kN-m) 底 距墙 距 Zn = 3.835(m)底 :墙 =195.927 前沿=198.269 墙 =207.051(kPa)前沿 =727.326(kPa)度验算:度验算 := 620.652 <= 1520.000(kPa)剪 度验算:剪 度验算 :剪 = 387.907 <= 1520.000(kPa)移 = 586.132(kN) = 1189.841(kN)移验算 : Kc = 2.030 > 1.300方验算:方: 方 值 = 257.203(kN) > 0.0() 验算墙 墙身重 臂 Zw = 3.653 (m)墙 墙 重 臂 Zw1 = 5.063 (m)墙 墙 重 臂 Zw2 = 1.493 (m)墙 Ey 臂Zx = 6.669 (m)墙 Ex 臂Zy = 3.849 (m)验算 墙墙 矩= 2255.927(kN-m) 矩=8128.470(kN-m)验算 : K0 = 3.603 > 1.500方验算:方: 方 值 = 5133.581(kN-m) > 0.0(三) 心距验算 验算墙底 心距 底 总 = 1531.316(kN) 墙 下 总 矩=5872.542(kN-m) 底 宽度 B = 7.600 (m) 心距 e = -0.035(m)底 距距 Zn = 3.835(m)底 :=195.927 =207.051(kPa)比 = 207.051 / 195.927 = 1.057底 心距验算 : e=-0.035 <= 0.167*7.600 = 1.267(m)墙 验算: =195.927 <= 216.000(kPa)墙 验算: =207.051 <= 216.000(kPa) 验算 : =201.489 <= 216.000(kPa)(四) 墙 板 度计算标准值:底 总 = 1531.316(kN) 墙 下 总 矩=5872.542(kN-m) 底 宽度 B = 7.600 (m) 心距 e = -0.035(m)底 距 距 Zn = 3.835(m)底 :=195.927 =207.051(kPa)计值:底 总 = 1531.316(kN) 墙 下 总 矩=5872.542(kN-m) 底 宽度 B = 7.600 (m) 心距 e = -0.035(m)底 距 距 Zn = 3.835(m)底 :=195.927 =207.051(kPa)[ 板根 ]高度: H' = 1.100(m)矩: M = 0.000(kN-m)纵 :A s = 2176.364(mm2)剪 : Q = 0.000(kN)剪 计值= 0.000(kN) < 798.000(kN) 行 剪 验算 箍 取 :Av = 1.200(mm2/mm)。
扶壁式挡土墙计算表格

扶壁式挡土墙计算初始数值墙高h(m)4地面均布荷载标准值qk(kN/m²)30填土内摩擦角标准值Φk35墙背与填料的摩擦角标准值δ35填土重度γ(kN/m³)18基底摩擦系数μ0.35结构重要性系数γo1墙背后边坡坡度β0地震角η 1.5(7度0.1g=1.5),8度0.2g=3.0地基承载力特征值(kPa)170地基承载力修正系数ηb0.3地基承载力修正系数ηd 1.6基础埋深d(m)0.8两扶壁净距ln(m)3立板厚度d1(m)0.3底板厚度d2(m)0.3保护层厚度(mm)50混凝土等级fc(N/mm²)16.7混凝土等级ft(N/mm²) 1.57钢筋等级fy(N/mm²)360箍筋钢筋等级fy(N/mm²)270混凝土容重γc(kN/m³)26(一)主要尺寸的拟定为了保证基础埋深大于0.5m,取d=0.8m,挡土墙总高H=4+0.8= 4.8用墙踵的竖直面作为假想墙背,计算得到主动土压力系数Ka=tan²(45°-Φk/2)=tan²(45-35/2)=0.271根据抗滑移稳定要求:B2+B3≥1.3(qkH+0.5γH²)Ka= 3.0383m μ(qk+γH)取B2+B3=3m其中B2=0.3mB3=3m Eax=(qkH+0.5γH²)Ka=95.22 kNz=qkH²/2+0.5γH³/3= 1.93 m qkH+0.5γH²B1≥1.6Eax·z-0.5(B2+B3) (B2+B3)(qk+γH)=-0.658936计算结果为负数说明若仅为了保证稳定性的要求不需设置墙趾板,但为了减少 墙踵板配筋及使地基反力趋于均匀,取 B1=0.5mB=B1+B2+B3= 3.50 m(二)土压力计算由于填土表面水平,第一破裂面与铅垂面的夹角θi=45°-Φk/2=27.5第二破裂面与铅垂面的夹角αi=45°-Φk/2=27.5墙项A与墙踵C连线AC与铅垂面的夹角α=arctanB3/(H-d2)=33.7因为α>αi,因此出现第二破裂面,按第二破裂面计算取α=33.7得:Ka=0.89Ea=qkHKa+0.5γH²Ka=313.27 kN/m则:① Eax=Ea·cos(δ+α)=113.84 kN/mzf=qkH²/2+γH²/2·H/3KaEa= 1.93 m② Eaz=Ea·sin(δ+α)=291.86 kN/mxf=B-zf·tanα= 2.21 m(三)自重与填土重力1.立板+底板自重墙顶到底板顶Hi=H-d2= 4.5m 钢筋混凝土标准重度γc,其自重为:G1=[d2·B+d1·Hi]·γc=62.4kNx1=d2·B²/2+d1·Hi·(B1+d1/2)d1·Hi+d2·B= 1.13 m2.填土重及地面均布荷载总量G2=B3·Hi·γ/2=121.5kN墙身自重计算时,挂壁自重按填土计算,另墙趾上少量填土重量略去不计导致各项验算偏安全。
扶壁式挡土墙细部尺寸验算

0.59(m)0°)0.2712.88(kN)51.66(kPa)272.70(kN)956.9(kN)0.7m9.3(m)2.79~4.65(m)取L=4(m)1.64(m)0.5~0.67(m)取b=0.7(m)25.56(kPa)-34.08(kN ·m)-40.90(kN ·m)0.5%得,0.1410.1310.26(m)R i =1.05按《桥规》第4.1.2条得计算弯矩为:M j =1.2M=h 0≥SQRT(γc M j /(A 0·b ·R a )= 取配筋率μ=ξ=μR g /R a =A 0=ξ(1-0.5ξ)=墙面板截面有效厚度为:2、墙面板厚度:h 0≥Q j /(0.038R i b)=1.2Q/(0.038R i b)=1.2(L σpj /2)/(0.038RL b)1)、根据水平负弯矩确定墙面厚度:σpj =σh0+σhL=σh0+γH L K a =负弯矩为:M=-σpj L 2/12=Ka=σ0=γh 0K a =l′=0.41L=b=l/8~L/6=初拟尺寸如右图所示:1、肋净距l、肋外悬臂长度l′肋宽b:L=0.3~0.5H 1=H 1=H-h 3=假定底板厚h 3=1、活载换算土层高度:h 0=200/(γ(13+0.577(H+2a))=2、用朗金公式计算土压力(β=σH=γ(h 0+H)*Ka=全墙承受的土压力及其对基底的弯矩:2)、根据《桥规》第4.1.13条(混凝土单独抗剪,箍筋按要求布置)确定墙面板厚度:Q j ≤0.038R 1bh 0,则E X =ECOS β=M H =γKaH 2(3h 0+H)/6=(二)、墙身尺寸的确定:=21.96(cm)根据计算结果,h 0≥0.26取h0=0.30.04,则B 2=0.34(m)1.074.31(m)0.46(m)取B 1=0.50(m)5.15(m)886.28(kN)σ1=2N/B 344.19(kPa)310.77(kPa)0)为:39.44(kN ·m)47.33(kN ·m)0.5%0.1310.23(m)10152.29Q 1j =1.2Q 1=182.75(kN)9.25cm 10045.8cm 200.62(kPa)Q 1=B 1[σ1-γh ·h pj -γ(h-h pj )-B 1σ1/(2B)]=按《桥规》第4.1.2条得计算弯矩为:W=γ(H 1+h 0)+γh h 3+2.4M 1/B 23=踵板与肋相交处的水平弯矩为:h 0≥Q 1j /(0.038R L b)=3)、按踵板弯矩确定底板厚度:踵板端部剪力(β=0,σ2=0)为:容重修正系数μ=m,保护层厚度取3、底板长度:踵板长度为:B 3=K c E x /(f (H 1+h 0)μγ)-B 2= 趾板长度为:B 1=0.5f H(2σH0+σh )/(K c *(σH0+σh)-0.25(B 2+B 3)=设基底应力按三角形分布,即σ2=(参看悬臂式挡土墙算例),则有N=K c E x /f =σ3=σ1(B 2+B 3)/B=底板全长为B=(B 1+B 2+B 3)=4、底板厚度:1)、按趾板弯矩确定底板厚度:h 0≥SQRT(γcM ij /(A 0bR a ))=b为系数,取b=2)、按趾板剪力确定板厚度:趾板剪力为:σ1=趾板弯矩(σ2=M 1=按《桥规》第4.1.2条得计算弯矩为:M 1j =1.2M 1=取配筋率为μ=h 0≥Q 1j /(0.051bSQRT(R))=b为系数,取b=A 0=μRg/Ra(1-0.5μRg/Ra)=底板有效截面厚度为:-267.49(kN ·m)M j =1.2M=-320.99(kN ·m)0.5%0.130.60(m)=24.38(cm)0.24(m)以上四项计算,要求h 0≥0.60m,取h0=0.650.690.7m。
扶壁式计算书未(H=6)

扶壁式挡土墙计算书(H=6m)一、设计资料1.扶壁式挡土墙(如图1所示)立壁高H=6m,底板厚h c=0.5m,顶宽B1=0.3m,前趾长B2=2.2m,B3=0.3m,后踵长B4=2.8m,肋净距l=2.3m,肋宽b=0.3m。
因工程场地多年标准冻深为1.5m,故将基础顶面设置在路表以下1.5m。
图1 挡土墙计算尺寸2. 填土容重γ=18kN/m3,内摩擦角φ=30°,墙背与填土间的摩擦角δ=15°。
3.地基容许承载力[ζ]=160kPa,墙底磨擦系数μ=0.4。
4.抗滑动和倾覆安全系数Kc≥1.3,Kc≥1.5。
5.钢筋混凝土结构设计数据1) 混凝土强度等级为C30,容重γ’=25kN/m3,轴心抗压强度f cd=13.8Mpa,轴心抗拉强度f td=1.39Mpa;2) Ⅱ级钢筋(HRB335)抗拉设计强度f sd=280Mpa,弹性模量E s=2*105MPa;3) 裂缝容许宽度δfmax=0.2mm。
6.因墙前墙后均可能有汽车荷载,可产生四种荷载组合。
下面将针对每种组合进行计算。
二、第一种荷载组合(前后均有)(一)土压力计算 1.墙后汽车荷载换算根据《路基设计规范》5.4.2第十一款的公式,有:220(2) 1.2520(62) 1.2515 /q H kN m =--⨯=--⨯=后;0150.83 18q h m γ===后。
2. 主动土压力系数Ka222222cos ()cos cos()1cos (30-0)0.30cos 0cos(015)1a K ϕαααδ-=⎡++⎢⎣==⎡++⎢⎣3. 主动土压力E(1) 挡土墙总高'60.5 6.5 c H H h m =+=+=; (2) 主动土压力011'('2)181 6.5(6.520.83)0.3144.00 /22a E LH H h K kN m γ=+=⨯⨯⨯⨯+⨯⨯=;(3) 主动土压力竖直分量()sin 37.27 /E E kN m δα↓=+=,对基底形心的力臂0.15l m ↓=,对前趾端的力臂2.50x Z m =;(4) 主动土压力水平分量()cos 139.10 /E E kN m δα←=+=,对基底形心的力臂 2.39l m ←=,对前趾端的力臂 2.39y Z m =;(5) 土压力作用点距基底距离00' 6.50.8311 2.39()3'23 6.520.83h H Z m H h ⎛⎫⎛⎫=+=⨯+= ⎪ ⎪++⨯⎝⎭⎝⎭。
扶壁式挡墙计算书

扶壁式挡墙计算书扶壁式挡⼟墙验算本设计依据的规范为住建部颁布的《城市道路路基基设计规范(CJJ194-2013)》,交通部部颁《公路路基设计规范》(JTG D30—2015)。
设计参数1) 设计汽车荷载:城-B(0.6m⼟柱⾼度);2) 路基宽度:5.0m;3) 挡⼟墙基底摩擦系数f0=0.4;4) 墙背填料计算内摩擦⾓φ=35°;5) 墙背填料重度r=18KN/m3;6) 墙⾝重度rk=24KN/m3;7) 挡⼟墙稳定系数:抗滑动稳定系数kc≥1.2;抗倾覆稳定系数ko≥1.2。
原始条件:墙⾝尺⼨:墙⾝总⾼: 8.000(m)墙宽: 0.400(m)墙趾悬挑长DL: 1.500(m)墙踵悬挑长DL1: 2.500(m)底板⾼DH: 0.500(m)墙趾端部⾼DH0: 0.400(m)扶肋间距: 3.000(m)扶肋厚: 0.400(m)扶壁两端墙⾯板悬挑长度: 1.066(m)钢筋合⼒点到外⽪距离: 50(mm)墙趾埋深: 1.500(m)物理参数:混凝⼟墙体容重: 25.000(kN/m3)混凝⼟强度等级: C30纵筋级别: HRB400抗剪腹筋级别: HRB335裂缝计算钢筋直径: 20(mm)挡⼟墙类型: ⼀般挡⼟墙墙后填⼟内摩擦⾓: 35.000(度)墙后填⼟粘聚⼒: 0.000(kPa)墙后填⼟容重: 19.000(kN/m3)墙背与墙后填⼟摩擦⾓: 17.500(度)地基⼟容重: 18.000(kN/m3)地基⼟浮容重: 10.000(kN/m3)修正后地基承载⼒特征值: 250.000(kPa)地基承载⼒特征值提⾼系数:墙趾值提⾼系数: 1.200墙踵值提⾼系数: 1.300平均值提⾼系数: 1.000墙底摩擦系数: 0.500地基⼟类型: ⼟质地基地基⼟内摩擦⾓: 30.000(度)地基⼟粘聚⼒: 10.000(kPa)⼟压⼒计算⽅法: 库仑坡线⼟柱:坡⾯线段数: 1折线序号⽔平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算⼟柱数 1 5.000 0.000 1第1个: 距离0.000(m),宽度5.000(m),⾼度0.600(m)地⾯横坡⾓度: 20.000(度)填⼟对横坡⾯的摩擦⾓: 35.000(度)墙顶标⾼: 0.000(m)计算参数:稳定计算⽬标: ⾃动搜索最危险滑裂⾯搜索时的圆⼼步长: 1.000(m)搜索时的半径步长: 1.000(m)筋带对稳定的作⽤: 筋带⼒沿圆弧切线钢筋混凝⼟配筋计算依据:《混凝⼟结构设计规范》(GB 50010-2010) 注意:墙⾝内⼒配筋计算时,各种作⽤⼒采⽤的分项(安全)系数为:重⼒不利时 = 1.200重⼒有利时 = 1.000主动⼟压⼒ = 1.200静⽔压⼒ = 1.200扬压⼒ = 1.200地震⼒ = 1.000=====================================================================第 1 种情况: ⼀般情况[⼟压⼒计算] 计算⾼度为 8.000(m)处的库仑主动⼟压⼒按假想墙背计算得到:第1破裂⾓: 26.194(度)Ea=287.036(kN) Ex=175.316(kN) Ey=227.275(kN) 作⽤点⾼度 Zy=2.899(m) 因为俯斜墙背,需判断第⼆破裂⾯是否存在,计算后发现第⼆破裂⾯不存在墙⾝截⾯积 = 5.125(m2) 重量 = 128.125 (kN)整个墙踵上的⼟重(不包括超载) = 166.992(kN) 重⼼坐标(1.181,-5.000)(相对于墙⾯坡上⾓点)墙趾板上的⼟重 = 28.350(kN) 相对于趾点⼒臂=0.738(m)(⼀) 滑动稳定性验算基底摩擦系数 = 0.500滑移⼒= 175.316(kN) 抗滑⼒= 275.371(kN)滑移验算满⾜: Kc = 1.571 > 1.300(⼆) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙⾝重⼒的⼒臂 Zw = 1.932 (m)相对于墙趾点,墙踵上⼟重的⼒臂 Zw1 = 2.681 (m)相对于墙趾点,墙趾上⼟重的⼒臂 Zw2 = 0.738 (m)相对于墙趾点,Ey的⼒臂 Zx = 3.494 (m)相对于墙趾点,Ex的⼒臂 Zy = 2.899 (m)验算挡⼟墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆⼒矩= 508.234(kN-m) 抗倾覆⼒矩= 1510.350(kN-m)倾覆验算满⾜: K0 = 2.972 > 1.500(三) 地基应⼒及偏⼼距验算基础为天然地基,验算墙底偏⼼距及压应⼒作⽤于基础底的总竖向⼒ = 550.742(kN) 作⽤于墙趾下点的总弯矩=1002.116(kN-m)基础底⾯宽度 B = 4.400 (m) 偏⼼距 e = 0.380(m)基础底⾯合⼒作⽤点距离基础趾点的距离 Zn = 1.820(m)基底压应⼒: 趾部=190.101 踵部=60.236(kPa)最⼤应⼒与最⼩应⼒之⽐ = 190.101 / 60.236 = 3.156作⽤于基底的合⼒偏⼼距验算满⾜: e=0.380 <= 0.250*4.400 = 1.100(m)墙趾处地基承载⼒验算满⾜: 压应⼒=190.101 <= 300.000(kPa)墙踵处地基承载⼒验算满⾜: 压应⼒=60.236 <= 325.000(kPa)地基平均承载⼒验算满⾜: 压应⼒=125.169 <= 250.000(kPa)(四) 墙趾板强度计算标准值:作⽤于基础底的总竖向⼒ = 550.742(kN) 作⽤于墙趾下点的总弯矩=1002.116(kN-m) 基础底⾯宽度 B = 4.400 (m) 偏⼼距 e = 0.380(m)基础底⾯合⼒作⽤点距离趾点的距离 Zn = 1.820(m)基础底压应⼒: 趾点=190.101 踵点=60.236(kPa)设计值:作⽤于基础底的总竖向⼒ = 660.890(kN) 作⽤于墙趾下点的总弯矩=1202.539(kN-m) 基础底⾯宽度 B = 4.400 (m) 偏⼼距 e = 0.380(m)基础底⾯合⼒作⽤点距离趾点的距离 Zn = 1.820(m)基础底压应⼒: 趾点=228.122 踵点=72.283(kPa)[趾板根部]截⾯⾼度: H' = 0.500(m)截⾯弯矩: M = 202.927(kN-m)抗弯受拉筋: As = 1300(mm2)截⾯剪⼒: Q = 257.112(kN)截⾯抗剪验算满⾜,不需要配抗剪腹筋截⾯弯矩: M(标准值) = 163.475(kN-m)最⼤裂缝宽度:δfmax = 0.499(mm)。
扶壁式挡土墙验算

扶壁式挡土墙验算[执行标准:公路]计算项目:扶壁式挡土墙1计算时间:2019-05-05 15:59:06 星期日------------------------------------------------------------------------ 原始条件:墙身尺寸:墙身总高: 4.000(m)墙宽: 0.400(m)墙趾悬挑长DL: 1.500(m)墙踵悬挑长DL1: 2.500(m)底板高DH: 0.500(m)墙趾端部高DH0: 0.400(m)扶肋间距: 5.000(m)扶肋厚: 0.400(m)扶壁两端墙面板悬挑长度: 1.886(m)设防滑凸榫:防滑凸榫尺寸BT1: 0.000(m)防滑凸榫尺寸BT: 0.000(m)防滑凸榫尺寸HT: 0.000(m)防滑凸榫被动土压力修正系数: 1.000防滑凸榫容许弯曲拉应力: 0.500(MPa)防滑凸榫容许剪应力: 0.990(MPa)钢筋合力点到外皮距离: 50(mm)墙趾埋深: 1.500(m)物理参数:混凝土墙体容重: 25.000(kN/m3)混凝土强度等级: C30纵筋级别: HRB400抗剪腹筋级别: HRB335裂缝计算钢筋直径: 20(mm)挡土墙类型: 一般挡土墙墙后填土内摩擦角: 35.000(度)墙后填土粘聚力: 0.000(kPa)墙后填土容重: 19.000(kN/m3)墙背与墙后填土摩擦角: 17.500(度)地基土容重: 18.000(kN/m3)修正后地基承载力特征值: 500.000(kPa) 地基承载力特征值提高系数:墙趾值提高系数: 1.200墙踵值提高系数: 1.300平均值提高系数: 1.000墙底摩擦系数: 0.500地基土类型: 土质地基地基土内摩擦角: 30.000(度)土压力计算方法: 库仑坡线土柱:坡面线段数: 1折线序号水平投影长(m) 竖向投影长(m) 换算土柱数1 10.000 0.000 0地面横坡角度: 20.000(度)填土对横坡面的摩擦角: 35.000(度)墙顶标高: 0.000(m)挡墙分段长度: 10.000(m)钢筋混凝土配筋计算依据:《公路钢筋混凝土与预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)=====================================================================第 1 种情况: 组合1=============================================组合系数: 1.0001. 挡土墙结构重力分项系数= 1.000 √2. 填土重力分项系数= 1.000 √3. 填土侧压力分项系数= 1.000 √4. 车辆荷载引起的土侧压力分项系数= 1.000 √=============================================[土压力计算] 计算高度为4.000(m)处的库仑主动土压力无荷载时的破裂角= 30.254(度)按假想墙背计算得到:第1破裂角:27.734(度)Ea=104.210(kN) Ex=40.709(kN) Ey=95.930(kN) 作用点高度Zy=1.333(m) 因为俯斜墙背,需判断第二破裂面是否存在,计算后发现第二破裂面存在:第2破裂角=27.493(度) 第1破裂角=27.496(度)Ea=89.183(kN) Ex=41.190(kN) Ey=79.101(kN) 作用点高度Zy=1.333(m) 墙身截面积= 3.525(m2) 重量= 88.125 (kN)整个墙踵上的土重(不包括超载) = 88.385(kN) 重心坐标(1.169,-2.150)(相对于墙面坡上角点)墙趾板上的土重= 28.350(kN) 相对于趾点力臂=0.738(m)(一) 滑动稳定性验算基底摩擦系数= 0.500采用防滑凸榫增强抗滑动稳定性,计算过程如下:基础底面宽度 B = 4.400 (m)墙身重力的力臂Zw = 2.038 (m)Ey的力臂Zx = 3.706 (m)Ex的力臂Zy = 1.333 (m)作用于基础底的总竖向力= 283.961(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=674.585(kN-m)基础底面合力作用点距离墙趾点的距离Zn = 2.376(m)基础底压应力: 墙趾=49.081 凸榫前沿=49.081 墙踵=79.993(kPa)凸榫前沿被动土压应力=147.242(kPa)滑移力= 41.190(kN) 抗滑力= 141.980(kN)滑移验算满足: Kc = 3.447 > 1.300滑动稳定方程验算:滑动稳定方程满足: 方程值= 114.988(kN) > 0.0(二) 倾覆稳定性验算相对于墙趾点,墙身重力的力臂Zw = 2.038 (m)相对于墙趾点,墙踵上土重的力臂Zw1 = 2.669 (m)相对于墙趾点,墙趾上土重的力臂Zw2 = 0.738 (m)相对于墙趾点,Ey的力臂Zx = 3.706 (m)相对于墙趾点,Ex的力臂Zy = 1.333 (m)验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性倾覆力矩= 54.921(kN-m) 抗倾覆力矩= 729.506(kN-m)倾覆验算满足: K0 = 13.283 > 1.500倾覆稳定方程验算:倾覆稳定方程满足: 方程值= 587.316(kN-m) > 0.0(三) 地基应力及偏心距验算基础为天然地基,验算墙底偏心距及压应力作用于基础底的总竖向力= 283.961(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=674.585(kN-m)基础底面宽度 B = 4.400 (m) 偏心距e = -0.176(m)基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn = 2.376(m)基底压应力: 趾部=49.081 踵部=79.993(kPa)最大应力与最小应力之比= 79.993 / 49.081 = 1.630作用于基底的合力偏心距验算满足: e=-0.176 <= 0.167*4.400 = 0.733(m)墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=49.081 <= 600.000(kPa)墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=79.993 <= 650.000(kPa)地基平均承载力验算满足: 压应力=64.537 <= 500.000(kPa)(四) 墙趾板强度计算标准值:作用于基础底的总竖向力= 283.961(kN) 作用于墙趾下点的总弯矩=674.585(kN-m)基础底面宽度 B = 4.400 (m) 偏心距e = -0.176(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn = 2.376(m)基础底压应力: 趾点=49.081 踵点=79.993(kPa)设计值:=674.585(kN-m)基础底面宽度 B = 4.400 (m) 偏心距e = -0.176(m)基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn = 2.376(m)基础底压应力: 趾点=49.081 踵点=79.993(kPa)[趾板根部]截面高度: H' = 0.500(m)截面弯矩: M = 25.380(kN-m)纵向受拉钢筋构造配筋:As = 900.000(mm2)截面剪力: Q = 36.300(kN)剪力设计值= 36.300(kN) < 312.750(kN),可不进行斜截面抗剪承载力验算,箍筋取构造配筋:Av = 1.200(mm2/mm)。
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墙 高H (米)埋土深度h(米)墙背填料γ容重(kN/m 3)内摩擦角¢(°)地基容许承载力[б](kPa)1.51.518354000.8(m)0°)0.2713.9(kN)11.22(kPa)11.34(kN)7.13(kN)0.3m1.2(m)0.36~0.41(m)0.125~6.83(kPa)-0.569166667(kN ·m)-0.68(kN ·m)0.5%得,0.1410.1310.06(m)一、土压力计算:σ0=γh 0K a =σH=γ(h 0+H)*Ka=全墙承受的土压力及其对基底的弯矩:E X =ECOS β=1、活载换算土层高度:h 0=200/(γ(13+0.577(H+2a))=2、用朗金公式计算土压力(β=Ka=H 1=H-h 3=L=0.3~0.5H 1=l′=0.41L=b=l/8~L/6=M H =γKaH 2(3h 0+H)/6=(二)、墙身尺寸的确定:1、肋净距l、肋外悬臂长度l′肋宽b:假定底板厚h 3=负弯矩为:M=-σpj L 2/12=按《桥规》第4.1.2条得计算弯矩为:M j =1.2M= 初拟尺寸如右图所示:2、墙面板厚度:1)、根据水平负弯矩确定墙面厚度:σpj =σh0+σhL=σh0+γH L K a =h 0≥SQRT(γc M j /(A 0·b ·R a )=2)、根据《桥规》第4.1.13条(混凝土单独抗剪,箍筋Q j ≤0.038R 1bh 0,则取配筋率μ=ξ=μR g /R a =A 0=ξ(1-0.5ξ)=墙面板截面有效厚度为:=5.14(cm)根据计算结果,h 0≥0.06取h0=0.3B 2=0.34(m)0.62(m)0.05取B 1=0.10(m)1.06(m)036.86(kN)σ1=2N/B 69.55(kPa)62.99(kPa)0)为:0.3(kN ·m)0.36(kN ·m)0.5%0.1310.02(m)13.72Q 1j =1.2Q 1=4.46(kN)0.23cm1001.12cm45.37(kPa)h 0≥Q j /(0.038R i b)=1.2Q/(0.038R i b)=1.2(L σpj /2)/(0.038R L b)B 3=K c E x /(f (H 1+h 0)μγ)-B 2= 趾板长度为:B 1=0.5f H(2σH0+σh )/(K c *(σH0+σh)-0.25(B 2+B 3)=底板全长为B=(B 1+B 2+B 3)=m,保护层厚度3、底板长度:踵板长度为:容重修正系数μ=N=K c E x /f =σ3=σ1(B 2+B 3)/B=趾板弯矩(σ2=M 1=4、底板厚度:1)、按趾板弯矩确定底板厚度:设基底应力按三角形分布,即σ2=底板有效截面厚度为:h 0≥SQRT(γcM ij /(A 0bR a ))=b为系数,取b=2)、按趾板剪力确定板厚度:按《桥规》第4.1.2条得计算弯矩为:M 1j =1.2M 1=取配筋率为μ=A 0=μRg/Ra(1-0.5μRg/Ra)=h 0≥Q 1j /(0.051bSQRT(R))=b为系数,取b=根据《桥规》第4.1.13条(混凝土抗剪,箍筋按要求布置),可得有效厚度h 0≥Q 1j /(0.038R L b)=趾板剪力为:σ1=Q 1=B 1[σ1-γh ·h pj -γ(h-h pj )-B 1σ1/(2B)]=按《桥规》第4.1.2条得计算弯矩为:根据《桥规》第4.1.12条(截面尺寸要求),可得有效厚度为:3)、按踵板弯矩确定底板厚度:踵板端部剪力(β=0,σ2=0)为:W=γ(H 1+h 0)+γh h 3+2.4M 1/B 23=-3.78(kN ·m)M j =1.2M=-4.54(kN ·m)0.5%0.130.07(m)=1.38(cm)以上四项计算,要求h 0≥0.07m,取h0=0.20.2422.32(kN)0.75(m)10.2(kN)0.27(m)7.95(kN)0.53(m)18.15(kN)0.38(m)2.16(kN)0.05(m)42.63(kN)23.75(kN ·m)1.5>M=-WL 2/12=按《桥规》第4.1.2条得计算弯矩为:取配筋率为μ=A 0=μRg/Ra(1-0.5μRg/Ra)=踵板与肋相交处的水平弯矩为:h 0≥Q j /(0.051bSQRT(R))=1.2WL/2/(0.051bSQRT(R))m,保护层厚度则h 3=,符合初始假定h 3=有效截面厚度为:h 0≥SQRT(γcM ij /(A 0bR a ))=4)、按踵板剪力确定厚度:根据《桥规》第4.1.12条(截面尺寸要求),可得有效厚度为:Zw=B 1+B 2+B 3/2=2)、墙体自重G及力臂Z G :(1)、墙面板:W A =γh H 1B 2=三、墙身稳定性及基底应力验算:1、全墙总法向力N和总稳定力矩M y (如右图所示):1)、踵板上覆土重W及力臂Z w (对趾板端点,以下同)W=γh B 3(H 1+h 0)=G=W A +W B =Z G =(W A Z A +W B Z B )/G=(3)、墙趾板上覆土重W b 及力臂Z wh :W h =γh B 1(h-h 3)=Z A =B 1+B 2/2=(2)、底板:W B =γh h 3B=Z A =B/2=W y =WZ w +GZ G +W h Z Wh =2、抗滑动稳定系数检算:Kc=Nf/E x =Z wh =B 1/2=全墙总方法力为:N=W+G+W h =总稳定力矩:3、抗倾覆稳定系数验算:3.33>0.39(m)0.18(m)0.14<72.098.35-0.569166667(kN ·m)M j =1.2M=-0.683(kN ·m)0.3(m)000.00%0.000E+0020.46%1574.52(kPa)0.00mm0.34(kN ·m)M j =1.2M=0.408(kN ·m)Z N =(Wy-M H )/N=B/6=e=B/2-Z N =K 0=Wy/M H =4、偏心矩验算:四、墙身配筋和裂缝开展宽度计算:1、墙面板:5、基底应力验算:σ1,2=N(1±6e/B)/B=kPa截面有效厚度h 0=A 0=γc M j /(bh 02R a )=ξ=1-SQRT(1-2A 0)=μ=ξR a /R g =1)、与肋相交处的最大水平负弯矩为:M=-σpj L^2/12=按《桥规》第4.1.2条得计算弯矩为:(1)配筋:δfmax =C 1C 2C 3σg/Eg(30+d)/(0.28+10μ)式中C 1=1.0(螺纹筋),C 2=1.5(长期荷载),C 3=1.15(板式受弯构件),以下裂缝计算中C和C 3取值同上。
实际配筋率为:μ=Ag/(bh 0)=A g =μbh 0=Ag=13.85cm 2),在顶M=σpj L^2/20=按《桥规》第4.1.2条得计算弯矩为:受拉钢筋应力为:σg=M/(0.87Agh 0)=δfmax =C 1C 2C 3σg/Eg(30+d)/(0.28+10μ)=2)、肋跨中点处的最大水平正弯矩:0.0030.30%1279.65(kPa)0.001mmQ=σpj L/2=3.415(kN)Q j =1.2Q=4.1(kN)119.7(kN)9.76(kPa)-0.49(kN ·m)M j =1.2M=-0.588(kN ·m)000.00%0m 213.85cm 2)0.46%1355.52(kN)(2)裂缝宽度:实际配筋率为:μ=A g /(bh 0)=受拉钢筋应力为:3)、墙面板与肋结合处中部1m宽带的剪力为:按《桥规》第4.1.2条得计算剪力为:根据《桥规》第4.1.13条(混凝土单独抗剪,箍筋按构造布置),要求有0.038R 1·b ·h 0=σ9=M/(0.87Agh 0)=最大裂缝宽度为:δfmax =C 1C 2C 3σg/Eg(30+d)/(0.28+10μ)=钢筋N 3沿墙面板竖直方向3H 1/4范围内用全值每延米9¢12,上、下各H 1/8段内用半值每延米5¢12;N 3自跨中向两侧各延伸1/4加锚固长度。
M=-0.03(σh 0+σh 1)H 1·L=按《桥规》第4.1.2条得计算弯矩为:(1)配筋:A 0=γc M j /(bh 02R a )=无需配置抗剪箍筋,箍筋按构造要求布置。
4)、最大垂直负弯矩:σh 1=γ(h 0+H 1)=最大垂直负弯矩为:(2)裂缝宽度:实际配筋率为:μ=A g /(bh 0)=受拉钢筋应力为:ξ=1-SQRT(1-2A 0)=μ=ξR a /R g =A g =μbh 0=采用钢筋N4每延米14¢9(Ag=σ9=M/(0.87Agh 0)=0mm0.12(kN ·m)M j =1.2M=0.14(kN ·m)0.000200.00%0m 26.28cm 2)0.21%732.12(kN)0mmh 0=0.2mM j =-0.588(kN ·m)0.0020.0020.01%<故μ=0.15%0.0003m 2当L/H1=0.83≤0.55)、最大垂直正弯矩:M=(0.03(σh 0+σh 1)H 1·L)/4=按《桥规》第4.1.2条得计算弯矩为:(1)配筋:最大裂缝宽度为:δfmax =C 1C 2C 3σg/Eg(30+d)/(0.28+10μ)=钢筋N 4在墙面板背面沿竖向布置,置于N 2钢筋外侧(靠面坡一侧),钢筋下部埋入踵板内,上部可在距墙处截断。
在墙面板纵向中2L/3段处用全值每延米14¢14,两端靠近肋的L/6段用半值每延采用钢筋N 5每延米8¢10(Ag= (2)裂缝宽度:实际配筋率为:μ=A g /(bh 0)=A 0=γc M j /(bh 02R a )=ξ=1-SQRT(1-2A 0)=μ=ξR a /R g =A g =μbh 0= 钢筋 N 5布置在墙面板面坡部分,竖直置于钢筋N 3内侧(靠墙背一侧),沿纵向中2L/3段用全值肋L/6端用半值,但因本计算的配筋率接近最小配筋率,故均按8¢10布置。
6)、踵板顶面平衡墙面板最大垂直负弯矩的配筋:由4)中的计算知最大负弯矩为:A 0=γc M j /(bh 02R a )=受拉钢筋应力为:σ9=M/(0.87Agh 0)=最大裂缝宽度为:δfmax =C 1C 2C 3σg/Eg(30+d)/(0.28+10μ)=时,可近似计算ξ=1-SQRT(1-2A 0)=μ=ξR a /R g =A g =μbh 0=Q=0.4σH 1L=3.9(kN)Q j =1.2Q=4.68(kN)79.8(kN)2、踵板M 1=0.21(kN ·m)0°时)为:34.96(kPa)-2.91(kN ·m)M j =1.2M=-3.49(kN ·m)h 0=0.2m0.010.010.04%7.08333E-05m 230.17cm 2)1.51%5543.3(kN)0mm1.75(kN ·m)M j =1.2M=2.1(kN ·m)按《桥规》第4.1.2条得计算弯矩为:趾板跟部的弯矩为:踵板端处的法向应力(β=W=γ(H 1+h 0)+γh h 3+2.4M 1/B 23-σ2=最大水平负弯矩为:根据《桥规》第4.1.13条(混凝土单独抗剪,箍筋按构造布置),要求有0.038R 1·b ·h 0=无需配置抗剪箍筋,箍筋按构造要求布置。