圆形工作井沉井结构计算

圆形工作井（沉井）结构计算本次计算结构简图如下:1970 , 1400印Q 14W , 1970r 1T r T1590V75.B4 aZIG2miT7-5JE11iE317-4一戢15DD9200兄山产 1.05 st T3889经计算，沉井下沉系数大于1.05，下沉系数满足规X要求。抗浮验算沉井井壁自重：G =5302.25KN1沉井底板自重：G =3.142 X 4.02 X 0.6 X 25=754.08KN2封底砼自重：G =76.51X24=1836.24KN3沉井总重 ：G=G +G +G123=5302.25+754.08+1836.24=7892.57KN浮力 F=3.142 X 4.92 X 9.07X10=6842.36KNG / F = 7892.57/6842.36=1.1531.05经计算，抗浮系数大于1.05，满足规X要求。井壁水平内力与配筋计算圆形井筒在稳定下沉的条件下，井壁的承受的水平荷载为均布荷载，受力情 况为轴心受压。但是由于井外土质与扰动程度并非均匀，而且在下沉过程中总要 发生偏斜，从而便井壁在同一水平环上的土压力呈不均匀分布，导致井壁的弯矩 相差大。目前圆形沉井内力计算常用的方法是将井体积作受对称不均匀压力作用的 封闭圆环，取其中四分之一圆环计算。假定 90的井圈上两点处的土壤内摩擦 角差值510。本工程土壤内摩擦角差值取7.5。计算。根据地质资料，按加权平均值取土容重r = 17.7kN/m3,内摩擦角甲=13。 甲=13+7.5=20.51甲=13 -7.5=5.52p=1.27Xl7.7Xl2Xtg2(45 -竹/ 2) = 129.82kNP =1.27X17.7X12Xtg2(45 -甲 / 2)=222.56kNB2s=dl土压力不均衡度s= PB/ PAs=222.56/129.82-l=0.7144Y 沉井井壁的中心半径(m)cN =P y (1+0.7854E)A A cN =P y(1+0.5s)B A cM =0.1366P Y2oAA cM =-0.1488P y 2qBA c式中：N较小侧土压力的A截面上的轴力(kN/m)AN 较大侧土压力的B截面上的轴力(kN/m)BM 较小侧土压力的A截面上的弯矩(kNm)AM 较大侧土压力的B截面上的弯矩(kNm)BM =0.1366X129.82X4.452X0.7144=250.87kNmAM =-0.1488X129.82X4.452X0.7144=-273.28kNmBa =(1.2X273.28X106)/(19.1X1000 X 6942)=0.0356SBz =1- (1-2a )A0.5=0.0362BSBA=fz h /f=(19.1X0.0362X1000X694)/360=1333mm2s c B 。 y选配钢筋 22150A =2534mm2,s裂缝计算执行规X：混凝土结构设计规X(GB 50010-2010),本文简称混凝土规X给水排水工程构筑物结构设计规X(GB 50069-2002),本文简称给排水结构规X1 设计资料1.1 截面尺寸参数截面类型矩形尺寸b1000尺寸h750计算长度4450裂缝限值0.201.2 材料参数混凝土等级C40纵筋等级HRB400受拉钢筋面积(mm2)2534受拉钢筋直径d(mm)22.00纵筋混凝土保护层(mm)45配筋计算as(mm)56.00配筋计算as(mm)56.001.3 荷载与其它参数准永久组合弯矩(kN.m)273.28准永久组合拉力(kN)0.0按水池规程计算裂缝是2 计算过程与计算结果(1)受拉钢筋应力计算o =M /(0.87h A)=273280000/(0.87x694X2534)=178.62N/mm2 sq q 0 s(2)按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率p =A/A =A /(0.5bh)=2534/(0.5xl000x750)=0.0068te s te s(3)裂缝间受拉钢筋应变不均匀系数0.65 f ,tk0= 1.1 一 = 1.1 = 0.18710.0068 x 178.6169 x 1.0000te sq0.65 x 2.39 0.4,取屮=0.4(4)最大裂缝宽度计算d cd = 1.8 乩 1.5 c + 0.11max eEs/ te178.62 (22=1.8 x 0.4000 x1.5 x 45 + 0.11 x2000000.0068(1 + 0.0000 )x 0.7 = 0.1916 mm(5)验算最大裂缝宽度：0.192(mm) q=0.200(mm)max经计算，选配甲22150满足规X要求。根据钢筋混凝土沉井结构设计与施工手册，对井径不大于8.0m，沉井深度或第一节下沉高度大于5.0m的钢筋混凝土圆形沉井，可不作竖向内力计算。