给水排水泵房沉井计算

参数A1B10.20.5刃脚踏面宽井壁宽度计算结果G1126.45H145.44053156Rj172.25714286Rj254.19285714M138.42261628As1232.0206297Fep1103.5676354Fep2125.4553591E193.2686002he0.509437524M255.43177165As2334.7329206f10U18Ffk1517.4Fk434G2k1475.25Kst0.972222222F总905.875Gk1605.25Kfw1.772043604M支30.48729258M中135.4990781As支31.36552734As中128.6790865As拉273.975ht1.041946763qb31.82018526qa41.58053237Smax31.6125Ka0.957468228Kp0.998408614Pepk72.93210516Pep1k23.12460794Ppk117.2493651pwk底58.9b13.716hf-0.21qmax0Eepk922.2264698Epk1482.618222hp2.81§-13.38095238p-3530.806584gk顶3.75(g+q)总71.61666667fa95.44Epk处1955.483361Kp处0.998408614Rb112Kst,s0.702964281G覆土0gk105.375Z1支2.7Z1中2.925b6.8b'3.19q管0g边梁22.4gk盖板281.27Pep1k29.368252091.27Pepk92.623773561.27Pwk底74.803hka160刃脚高度刃脚与水平面夹角井壁单位宽自重(kN)(设计值）刃脚斜面上分布反力的水平合力(kN)刃脚踏面上均布竖向反力的合力(kN)刃脚踏面上均布竖向反力的合力(kN)刃脚产生最大的向外弯曲力矩M1(kNm)刃脚配筋面积（mm2）标高H4处作用在侧壁水土的主动土压力值(kN/m2)刃脚底处作用在侧壁水土的主动土压力值(kN/m2)刃脚外部主动土压力的合力（kN）合力E对刃脚根部O点的力臂（m）刃脚产生向内弯曲力矩M2（kN.m）刃脚配筋面积（mm2）土与井壁单位摩阻力(kpa)井壁周长（m）井壁总摩阻力（kN）下沉过程中地下水的浮力（kN）单位宽度沉井壁自重（kN）下沉系数Kst≥1.05沉井总浮力（kN）沉井总重（kN）抗浮系数Kfw≥1.05支座负弯矩kNm跨中正弯矩kNm支点配筋mm2跨中配筋mm2井壁单位抗拉配筋mm2封底砼的计算厚度(m)作用在封底素砼板上的向上均布荷载(kN/m2)作用在封底素砼板上的向上均布荷载(kN/m2)每米长度井壁最大拉力（kN）作用在侧壁上截水的荷载(kN/m2)作用在侧壁下截水的荷载(kN/m2)作用在侧壁下截土的主动土压力(kN/m2)作用在侧壁上截土的主动土压力(kN/m2)作用在侧壁土的被动土压力(kN/m2)作用在底板上的向上的水压力(kN/m2)千斤顶等效荷载分布高度（m）顶管力与刃脚底的距离(m)壁板后土抗力分布的最大值(kN/m2)壁板后土的主动土压力(kN)壁板后土的被动土压力(kN)土压力合力至刃脚底的距离(m)顶管力与土压力合力作用点不一致的折减系数Ptk(2500kN)沉井底板向下的总面载（kN/m2）已修正地基承载力（kN/m2)壁板后土的被动土压力(kN)刃脚下地基土的极限承载力之和（kN)覆土重（kN)单位长度井壁自重（kN.m）支座内力臂（m)跨中内力臂（m)等效荷载分部高度(m)顶管力的等效荷载分部范围(m)顶管力的等效荷载(kN/m2)盖板边梁线载(kN/m)(侧壁配筋计算另详）盖板面载(kN/m2)bhafcfy207.4314.3360土体与刃脚斜面摩檫角井壁高度砼强度钢筋强度L1mha1Yw0.50.765.210井壁计算宽度水压力的折减系数水位高度水的重度YsatqBL181.224土的饱和重度土的内摩察角井的宽度井的长度f1f2f31000土1与井壁单位摩阻力土2与井壁单位摩阻力土3与井壁单位摩阻力h1h2h3Dft8000.51.43土1高度土2高度土3高度底板厚度砼抗拉MtmH1H4RPtk502.11封底砼最大弯矩管底标高底板面标高顶管半径顶力标准值q1dq顶q底0.15203.5处理后土的内摩察角顶板厚顶板活载底板活载fkCC1H0H34010.288持力层承载力内聚力内聚力路面标高井顶标高H5G上部50侧壁上截标高泵站上部荷载泵房结构计算书（排水下沉）设计依据：＜给排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程＞CECS137:2002＜给排水工程构筑物结构设计规范＞GB50069-2002＜混凝土结构设计规范＞GB50010-2002参数含义：fc=14.3N/mm2--C30砼强度;fy=360N/mm2--Ⅲ级钢筋强度;L1=0.4m--井壁计算宽度;m=0.76--水压力的折减系数;Yw=10kN/m2--水的重度;Ysat=16kN/mm2--土的饱和重度;fk=40kN/m2--持力层承载力;a=60°--刃脚与水平面夹角;b=20--土体与刃脚斜面摩檫角;C=10.2kpa--土的内聚力;q=1.2--土的内摩察角h1=10m--土1高度;f1=10kpa--土1与井壁单位摩阻力;B=2.0m--井的宽度;L=4.0m--井的长度;D=0.5m--底板厚度d=0.15m--顶板厚;A1=0.2m--刃脚踏面宽;B1=0.6m--井壁厚度;hk=0.6m--刃脚高度ha=(5.93+1.5)=7.43m--井壁高度;ha1=5.20m--水位高度;H4=2.11m-底板面标高;H0=8.0m--路面标高;H3=8.04m--井顶标高;H5=5.0m--侧壁上截标高q顶=20kN/m2顶板活载;q底=3.5kN/m2--底板活载;G上部=0kN--泵站上部荷载㈠沉井下沉与抗浮稳定验算⑴井壁总摩阻力Ffk的确定f=(f1·h1+f2·h2)/(h1+h2)土与井壁单位面积的摩阻力（kpa）=10U=2(L+2B1+B+2B1)+B井壁周长（m）=18Ffk=U·(ha+hk)·f井壁总摩阻力（kN）=1517.4⑵下沉系数Kst的确定Fk=(2B+2B1+2L+2B1)·B1·(ha1+hk)x10下沉过程中地下水的浮力（kN）=434G2k=(2B+2B1+2L+2B1)·(ha+hk)x25井壁总重（kN）=1475.25Kst=G2k/Ffk（因是排水下沉，则Fk=0）下沉系数=0.9722222221.05不满足要求⑶下沉稳定验算Rb=(2B+2L+4B1)×A1×fk刃脚下地基土的极限承载力之和（kN)=112Kst,s=(G2k-m×Fk)/(Ffk+Rb)=0.702964281不满足要求（在0.8~0.9）(采取措施下沉)⑷抗浮稳定验算(使用阶段）F总=(B+2B1)·(L+2B1)×ha×10+hk×(B+L+2B1)×2×B1×10沉井总浮力（kN）=905.875Gk=(2B+2B1+2L+2B1)·B1·(ha+hk)x25+B·L·(D+d)x25+Gk上部沉井总重（kN）=1605.25G覆土=(H0-H3)x(B+2B1)x(L+2B1)x(Ysat-Yw)覆土重（kN)=0Kfw=（Gk+G覆土）/F总=1.772043604≥1.05满足要求㈡水、土压力计算⑴土压力系数Ka=tg(45-q/2)·tg(45-q/2)主动土压力系数=0.957468228⑵水土合算压力Pep1k=(H0-H5-0.5)·Ysat·Ka-2C·SQRT(Ka)作用在上侧壁水土的主动土压力值(kN/m2)(侧壁配筋计算另详）=23.124607941.27Pep1k=29.36825209Pepk=(H0-H4-0.5)·Ysat·Ka-2C·SQRT(Ka)作用在侧壁水土的主动土压力值(kN/m2)(侧壁配筋计算另详）=72.932105161.27Pepk=92.62377356Pwk底=(H0-H4)·Yw作用在底板上的向上的水压力(kN/m2)(底板配筋计算另详）=58.91.27Pwk底=74.803㈢沉井下沉前井壁竖向弯曲计算（每边采用两个支点）⑴荷载计算gk=25B1x(ha+hk)单位长度井壁自重（kN.m）=105.375⑵内力计算（配筋按深梁）M支=1.27gkx0.15(L+B1)x0.15(L+B1)x0.5支座负弯矩kNm=30.48729258Z1支=0.6(L+B1)支座内力臂（m)=2.7As支=1000M支/(fyxZ1支)支座配筋mm2=31.36552734M中=1.27gk(L+B1)x(L+B1)∕8-M支跨中正弯矩kNm=135.4990781Z1中=0.65（L+B1)跨中内力臂（m)=2.925As中=1000M中/(fyxZ1中)跨中配筋mm2=128.6790865㈣沉井井壁竖向抗拉计算G1=1.2gk单位宽度沉井壁自重（kN）(设计值）=126.45Smax=0.25G1每米长度井壁最大拉力（kN）=31.6125As拉=Smax/fy井壁单位抗拉配筋mm2=273.975㈤沉井刃脚计算⑴刃脚向内弯曲计算(刃脚刚全部入土时）H1=[(B1-A1)/(B1+A1)]·G1·tg(a-b)刃脚斜面上分布反力的水平合力(kN)=45.44053156Rj1=2A·G1/(B1+A1)刃脚踏面上均布竖向反力的合力(kN)=72.25714286Rj2=G1·(B1-A1)/(B1+A1)刃脚踏面上均布竖向反力的合力(kN)=54.19285714M1=2/3hk·H1＋(B1-A1)·Rj1/2－(4A1-B1)·Rj2/6刃脚产生最大的向外弯曲力矩M1(kNm)=38.42261628As1=1000M1/[fyx(B1-0.040)]刃脚配筋面积（mm2）=232.0206297⑵刃脚向外弯曲计算（沉井沉到设计标高时）Fep1=1.27[Ysat(H0-H4)·Ka-2CSQRT(Ka)]标高H4处作用在侧壁水土的主动土压力值(kN/m2)=103.5676354Fep2=1.27[Ysat(H0-H4+hk)·Ka-2CSQRT(Ka)]刃脚底处作用在侧壁水土的主动土压力值(kN/m2)=125.4553591M2=(2Fep1+Fep2)/6刃脚产生向内弯曲力矩M2（kN.m）=55.43177165As2=1000M2/[fyx(B1-0.040)]刃脚配筋面积（mm2）=334.7329206㈥基础计算(g+q)总=（Gk+G覆土）/[(B+2B1)·(L+2B1)]+q底+q顶-Pwk底沉井底板向下的总面载（kN/m2）=71.61666667fa=fa+(Ys-Yw)(ha+H0-H3-0.5)已修正的地基承载力（kN/m2)=95.44〉(g+q)总（满足要求）