（阮家廟至峰高段）雨污水管網維修改造工程（阮家廟至峰高段）雨污水管網維修改造工程基坑計算書工程名稱：（阮家廟至峰高段）雨污水管網維修改造工程設計階段：施工圖設計計算內容：一體化泵站護壁、檢查井護壁目錄一.一體化泵站護壁計算二.檢查井護壁計算一.一體化泵站護壁計算計算參數：護壁周邊土按最不利的素填土考慮，根據地勘報告，飽和狀態下，素填土Ф=22°，c=0kPa，容重為21.5kN/m3。基坑深度為12.5m，地面荷載限值為10kPa。安全等級為一級，考慮結構重要性系數1.1混凝土強度等級為C30，fc=14.3N/mm2，考慮凝期的折減系數取0.6，按C15混凝土進行抗彎計算，fc=7.2N/mm2。內力計算：參照《給水排水工程鋼筋混凝土沉井結構設計規程》CECS：2015第6.2.3條：當頂管井護壁周圍區域土質均勻、不存在特別軟弱的土質時，可按不同高度截取閉合圓環計算，并假定在互成90°的兩點處土的內摩擦角差值為4°~8°（本次計算按5°~10°，取5°），內力可按下列公式計算：NA=pArc（1+0.7854ω＇）NB=pArc（1+0.5ω＇）MA=-0.1488pArc2ω＇MB=-0.1366pArc2ω＇ω＇=pB/pA-1式中：NA為A截面上的軸力（kN/m）；rc為沉井井壁的中心半徑（m）；rc=8.2/2+0.25/2=4.225m。NB為B截面上的軸力（kN/m）；MA為A截面上的彎矩[（kN·m）/m]，以井壁外側受拉取負值；MB為B截面上的彎矩[（kN·m）/m]；pA、pB為井壁外側A、B點的水平土壓力（kN/m2）。取θB=22°、θA=27°；則B點主動土壓力系數kB=tan2(45°-θB/2)=tan2(45°-22°/2)=0.455，A點主動土壓力系數kA=tan2(45°-θA/2)=tan2(45°-27°/2)=0.376；pA=1.1*（10+12.5*21.5）*0.376=115.30kN/m2；pB=1.1*（10+12.5*21.5）*0.455=139.52kN/m2；ω＇=139.52/115.30-1=0.210；NA=pArc（1+0.7854ω＇）=115.30*4.225*（1+0.7854*0.21）=567.49kN/m；NB=pArc（1+0.5ω＇）=115.30*4.225*（1+0.5*0.21）=538.30kN/m；MA=-0.1488pArc2ω＇=-0.1488*115.30*4.225*4.225*0.21=-64.32kN·m/m；MB=-0.1366pArc2ω＇=-0.1366*115.30*4.225*4.225*0.21=-59.04kN·m/m；由上可知，Nmax=NA=567.49kN/m；Mmax=MA=-64.32kN·m/m。護壁取1.0m*1.0m的板單元進行計算。（1）混凝土抗壓計算：護壁厚度：h=0.250(m)軸力最大值：Nmax=679.46(kN)荷載分項系數：ks=1.500軸力設計值：N=1.5x567.49=851.24(kN)N<=fcbh=7.2×1000.000×250.000=1800(kN)（fc考慮凝期折減系數0.6，取C15的混凝土抗壓強度設計值）混凝土抗壓滿足要求（2）板抗彎計算：執行規范:《混凝土結構設計規范》(GB50010-2010(2015年版)),本文簡稱《混凝土規范》《建筑結構荷載規范》(GB50009-2012),本文簡稱《荷載規范》鋼筋：d-HPB300;D-HRB335;E-HRB400;F-RRB400;G-HRB500;Q-HRBF400;R-HRBF5001設計資料1.1計算簡圖1.2已知條件荷載條件:均布恒載:0.00kN/m2 恒載分項系數:1.30均布活載:0.00kN/m2 活載分項系數:1.50板容重:0.00kN/m3 活載準永久值系數:0.50板厚:250mm 活載調整系數:1.00局部集中荷載:編號荷載屬性X(m)Y(m)荷載數值(kN)Mx(kN.m)My(kN.m)1活載0.5000.5000.000.0064.32配筋條件:材料類型:混凝土 支座配筋調整系數:1.00混凝土等級:C15 跨中配筋調整系數:1.00縱筋級別:HRB400 跨中配筋方向(度):0.00縱筋保護層厚:35mm1.3計算內容(1)有限元內力計算(2)彈性位移計算(3)板邊及跨中最大最小彎矩位置處配筋(4)撓度、裂縫計算2計算結果2.1單位說明彎矩:kN.m/m 鋼筋面積:mm2/m2.2垂直板邊配筋邊號最大彎矩截面最小彎矩截面左中右15005005005005002500500500500500350050050050050045005005005005002.3跨中配筋x(m)y(m)平行配筋方向垂直配筋方向0.5310.4635000.5540.5055002.4平行板邊配筋邊號最大彎矩截面最小彎矩截面左中右150050050050050035005005005005002.5垂直板邊選筋邊號最大彎矩截面最小彎矩截面左中右1E12@150(754)E12@150(754)E12@150(754)E12@150(754)E12@150(754)2E12@150(754)E12@150(754)E12@150(754)E12@150(754)E12@150(754)3E12@150(754)E12@150(754)E12@150(754)E12@150(754)E12@150(754)4E12@150(754)E12@150(754)E12@150(754)E12@150(754)E12@150(754)2.6跨中選筋x(m)y(m)平行配筋方向垂直配筋方向0.5310.463E12@150(754)0.5540.505E12@150(754)2.7平行板邊選筋邊號最大彎矩截面最小彎矩截面左中右1E12@150(754)E12@150(754)E12@150(754)E12@150(754)E12@150(754)3E12@150(754)E12@150(754)E12@150(754)E12@150(754)E12@150(754)2.8撓度和裂縫彈性位移/撓度=BI/EI=0.185撓度最大值:0.153mm作用位置:x=0.662my=0.497m裂縫最大值:0.003mm作用位置:x=0.531y=0.463(平行跨中方向配筋)3計算結果簡圖【理正結構設計工具箱軟件7.5PB1】計算日期:2024-04-0810:50:50二.檢查井護壁計算土壓力計算：護壁周邊土按最不利的素填土考慮，根據地勘報告，飽和狀態下，素填土Ф=22°，c=0kPa，容重為21.5kN/m3。主動土壓力系數Ka=tan2(45°-Ф/2)=tan2(45°-22°/2)=0.455護壁深度為8.086m，鎖口長度為1m，地面荷載限值為10kPa。安全等級為一級，考慮結構重要性系數1.1因此，鎖口底部的荷載為：1.1*0.455*（10+21.5*1）=15.77kPa護壁底部的荷載為：1.1*0.455*（10+21.5*8.086）=92.02kPa混凝土強度等級為C30，fc=14.3N/mm2，考慮凝期的折減系數取0.6，按C15混凝土進行計算，fc=7.2N/mm2原始條件:1.尺寸信息孔洞形狀矩形內徑尺寸L(m)2.000內徑尺寸B(m)2.000是否存在護壁√鎖口長度L1(m)1.000護壁長度L2(m)8.000鎖口厚b1(m)0.300護壁厚b2(m)0.300鎖口頂端細部尺寸a1(m)0.300鎖口頂端細部尺寸a2(m)1.500鎖口頂端細部尺寸h1(m)0.001鎖口頂端細部尺寸h2(m)0.3002.荷載信息鎖口荷載標準值(kPa)15.770護壁荷載標準值(kPa)92.020鎖口作用綜合分項系數1.500護壁作用綜合分項系數1.5003.配筋信息鎖口混凝土強度等級C15鎖口鋼筋合力點到邊緣距離(mm)35鎖口鋼筋級別HRB400護壁混凝土強度等級C15護壁鋼筋合力點到邊緣距離(mm)35護壁鋼筋級別HRB400鎖口外側彎矩調整系數1.000鎖口內側彎矩調整系數1.000護壁外側彎矩調整系數1.000護壁內側彎矩調整系數1.000鎖口選筋用鋼筋直徑14護壁選筋用鋼筋直徑14內力計算鎖口計算鎖口最大彎矩=6.952kN·m護壁計算護壁最大彎矩=40.565kN·m混凝土抗剪計算[鎖口]鎖口厚度：h=0.300(m)剪力最大值：Vmax=18.135(kN)鎖口作用綜合分項系數：ks=1.500剪力設計值：V=27.203(kN)V<=0.7ftbh0=0.7×0.910×1000.000×265.000=168805.000(N)=168.805(kN)混凝土抗剪滿足要求[護壁]護壁厚度：h=0.300(m)剪力最大值：Vmax=105.823(kN)護壁作用綜合分項系數：ks=1.500剪力設計值：V=158.734(kN)V<=0.7ftbh0=0.7×0.910×1000.000×265.000=168805.000(N)=168.805(kN)混凝土抗剪滿足要求配筋計