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特种工程计算工具箱

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Selected 沉井, 挡土墙, 浅仓.
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悬臂式挡墙计算程序
几何参数 1
墙顶宽度a(m) 1 墙趾宽度b1(m) 0.5
挡墙净高H(m) 2.21 墙根宽度h(m) 1
底板高d(m) 0.6 墙踵宽度b2(m) 0.5
斜面高c(m) 0 基底埋深D(m) 1
挡墙总高H'(m) 2.81 抗滑键高度hj(m) 0.6
底板宽度b(m) 2 抗滑键宽度t2(m) 0.3
地基参数
地下水位h1(m) 20 地基承载力特征值fak(Kpa) 90
地下水位至墙根距离h2(m) -17.79 基础宽度修正系数ηb 0
墙后填土平均重度γ(KN/m3) 18 基础深度修正系数ηd 1
墙后填土内摩擦角φ(角度) 30 基础以上土的加权平均重度γm 18
墙后填土内摩擦角φ(弧度) 0.52  基础底面以下土的重度γ 11
墙底面摩擦系数μ 0.4 修正后的地基承载力fa(Kpa) 99
荷载及其他
地面堆载q(KN/m2) 0 结构重要性系数γ0 1
墙后填土倾角β(角度) 30
墙后填土倾角β(弧度) 0.523598776
确定侧压力
填土侧压力系数Ka 0.75 
地面堆载侧压力Fa1(KN/m) 0.00 
无地下水时墙后土侧压Fa2(KN/m) 32.97 
地下水侧压力Fw(KN/m) 0.00 
地下水位以上土侧压Fa3(KN/m) 0.00 
地下水位以下土侧压Fa4(KN/m) 0.00 
地下水位以下土侧压Fa5(KN/m) 0.00 
地基承载力验算
墙身自重G1(KN/m) 55.25 
墙身形心至墙趾点距离X1(m) 1.00 
基础板自重G2(KN/m) 30.00 
基础板形心至墙趾点距离X2(m) 0.97 
墙踵板在宽度b2内的土重G3(KN/m) 22.49 
G3形心至墙趾点的距离X3(m) 1.75 
墙面活荷载G4(KN/m) 0.00 
G4中心至墙趾点的距离X4(m) 1.25 
合力对基底形心的偏心距e(m) 0.08 
判断是否 e<=b/6 满足要求
基底作用力Pmax(KN/m2) 66.56 
基底作用力Pmin(KN/m2) 41.18 
判断是否 Pmax≤1.2fa 满足要求
判断是否 (Pmax+Pmin)/2≤fa 满足要求
基础底板受反力PDmax(KN/m2) 66.56 
基础底板受反力PDmin(KN/m2) 41.18 
墙体内力计算
墙后填土的荷载分项系数γG 1.20 
墙面均布活荷载分项系数γQ 1.40 
每沿米墙下端弯矩M (KN*m/m,设计值) 29.14 
墙趾根部地基反力P1(KN/m2,设计值) 75.27 
墙踵根部地基反力P2(KN/m2,设计值) 59.40 
墙踵自重及G3、G4产生的均布荷载q1(KN/m2,设计值) 71.97 
墙趾根部弯矩M1(KN*m/m,设计值) 10.07 
墙踵根部弯矩M2(KN*m/m,设计值) 2.23 
抗倾覆稳定验算
判断抗倾覆安全系数Kt 5.30 
Kt>=1.5 满足要求
抗滑移稳定验算
判断抗滑移安全系数Ks 1.31 
Ks>=1.3 满足要求,可不设置抗剪键
抗剪键设计
抗滑键位置aj=hj/tan(45°-φ/2) (m) 1.04 
Pb=Pmin+(Pmax-Pmin)x(b-aj)/b (KN/m2) 53.37 
Fp=(Pmax+Pb)/2xtan2(45°+φ/2)xhj (KN/m) 107.94 
F=(Pb+Pmin)/2x(b-aj)xμ (KN/m) 18.17 
加抗剪键抗滑移安全系数 2.19 
Ks=(0.5Fp+F)/Ek>1.3 满足要求
注:抗剪键厚度t2可按照悬臂板由抗剪、抗弯条件确定 (可按键中部作用集中力为F)

1
1
一、基本数据
墙顶宽度a(m)= 1 底板宽度b(m)= 2
挡墙净高H(m)= 2.21 墙趾宽度b1(m)= 0.5
底板高d(m)= 0.6 墙根宽度h(m)= 1
斜面高c(m)= 0 墙踵宽度b2(m)= 0.5
挡墙总高H'(m)= 2.81 基底埋深D(m)= 1
抗滑键高度hj(m)= 0.6 抗滑键宽度t2(m)= 0.3
挡土墙底板范围内无地下水
地下水位h1(m)= 20
地下水位至墙根距离h2(m)= -17.79
墙后填土平均重度γ(KN/m3)= 18
墙后填土内摩擦角φ(角度)= 30
墙底面摩擦系数μ= 0.4
修正后的地基承载力fa(Kpa)= 99
地面堆载q(KN/m2)= 0
墙后填土倾角β(角度)= 30
结构重要性系数γ0= 1
二、侧压力计算
填土侧压力系数Ka = cosβ{cosβ+sinφsin(φ-β)
  -2[cosβsin(φ-β)sinφ]^0.5}/cos²(β-φ)
= cos30{cos30 + sin(30)sin(30 - 30)
  -2[cos30sin(30 - 30)sin30]^0.5}/cos²(30 - 30)
= 0.75
地面堆载侧压力Fa1(KN/m) = q H Ka
= 0 x 2.21 x 0.75 = 0.00
无地下水:
墙后土侧压Fa2(KN/m) = 0.5γH2tan2(45˚-φ/2)
= 0.5 x 18 x 2.212 x tan²(45˚ - 30/2) = 32.967675
有地下水:
地下水侧压力Fw(KN/m) = 0.5γw H2 Ks 
= 0.5 x 10 x -17.79² x 1 = 0.00
地下水位以上土侧压Fa3(KN/m) = 0.5γh12 Ka
= 0.5 x 18 x 20² x 0.75 = 0.00
地下水位以下土侧压Fa4(KN/m) = γh2 h1 Ka
= 18 x -17.79 x 20 x 0.75 = 0.00
地下水位以下土侧压Fa5(KN/m) = γ'h2 Ka
= (18-10) x -17.79 x 0.75 = 0.00
三、地基承载力验算
1 1
墙身自重G1(KN/m) = 0.5 x (a + h) x H x 25
= 0.5 x (1 + 1) x 2.21 = 55.25
墙身形心至墙趾点距离X1(m)
={a H (b1+h-0.5a)+0.5H(h-a)[b1+2/3(h-a)]}/[0.5(a + h) H]
={1 x 2.21 x (0.5 + 1 - 0.5 x 1) + 0.5 x 2.21 x (1 – 1 )
  x [0.5 + 2/3 x (1 – 1)]}/(0.5 x [1 + 1) x 2.21]
= 1.00
基础板自重G2(KN/m) = 25 x [0.5 x (2 x d + c) x (b1 + b2) + h x (b2 + D)]
= 25 x [0.5 x (2 x 0.6 + 0) x (0.5 + 0.5) + 1 x (0.5 + 1)]
= 30.00
基础板形心至墙趾点距离X2(m)
=[0.5b²(d+c)-b1²/6-0.5b2c(b-b2/3)]/[0.5(2d+c)(b1+b2)+h(d+c)]
=[0.5 x 2²x (0.6 + 0) - 0.5² - 0.5 x 0.5 x 0 x (2 -1/3 x 0.5)]
  /[0.5 x (2 x 0.6 + 0) x (0.5 + 0.5) + 1 x (0.6 + 0)]
= 0.97
墙踵板在宽度b2内的土重G3(KN/m) =γb2(H+0.5c + tanβb2)
=18 x 0.5 x(2.21 + 0.5 x 0 + tan30 x 0.5) = 22.49
G3形心至墙趾点的距离X3(m) =b-0.5b2
=2 - 0.5 x 0.5 = 1.75
墙面活荷载G4(KN/m) =qb2
=0 x 0.5 = 0.00
G4中心至墙趾点的距离X4(m) =b-0.5(a+b2)
=2 - 0.5 x (1 + 0.5) = 1.25
合力对基底形心的偏心距e(m)
=0.5b-[G1X1+G2X2+G3X3+G4X4-Fa1H/2-Fa2H/3]/(G1+G2+G3+G4)
=0.5 x 2 - [55.25 x 1.00 + 30 x 0.97 + 22.4880762113533 x 1.75 + 0 x 1.25
  - 0 x 2.21/2 - 32.967675 x 2.21/3]/(55.25 + 30 + 22.4880762113533 + 0) = 0.08
=0.5b-[G1X1+G2X2+G3X3+G4X4-Fa1H/2-Fa3(H-2h1/3)
  -Fa4h2/2-Fa5h2/3-Fwh2/3]/(G1+G2+G3+G4)
=0.5 x 2 - [55.25 x 1.00 + 30 x 0.97 + 22.4880762113533 x 1.75 + 0 x 1.25
  - 0 x 2.21/2 - 0 x (2.21 - 2 x 20/3)- 0 x -17.79/2 - 0 x -17.79/3
  - 0 x -17.79/3]/(55.25 + 30 + 22.4880762113533 + 0) = 0.08
基底作用力Pmax(KN/m2)
=(G1+G2+G3+G4)(1+6e/b)/b
=(55.25 + 30 + 22.4880762113533 + 0)(1 + 6 x 0.08/2)/2 = 66.56
=(G1+G2+G3+G4)(1+6e/b)/b-10(H'-h1)
=(55.25 + 30 + 22.4880762113533 + 0)(1 + 6 x 0.08/2)/2 - 10 x(2.81 - 20) = 66.56
基底作用力Pmin(KN/m2)
=(G1+G2+G3+G4)(1-6e/b)/b
=(55.25 + 30 + 22.4880762113533 + 0)(1 - 6 x 0.08/2)/2 = 41.18
=(G1+G2+G3+G4)(1+6e/b)/b-10(H'-h1)
=(55.25 + 30 + 22.4880762113533 + 0)(1 - 6 x 0.08/2)/2 - 10 x(2.81 - 20) = 41.18
Pmax = 66.6≤1.2 x 99.0 = 1.2fa  满足要求
(Pmax+Pmin)/2 = (66.6+41.2)≤99.0 = fa  满足要求
基础底板受反力PDmax(KN/m2)
=(G1+G2+G3+G4)(1+6e/b)/b
=(55.25 + 30 + 22.4880762113533 + 0)(1 + 6 x 0.08/2)/2 = 66.56
基础底板受反力PDmin(KN/m2)
=(G1+G2+G3+G4)(1-6e/b)/b
=(55.25 + 30 + 22.4880762113533 + 0)(1 - 6 x 0.08/2)/2 = 41.18
三、墙体内力计算
墙后填土的荷载分项系数γG=1.2 墙面均布活荷载分项系数γQ=1.4
每沿米墙下端弯矩M (KN*m/m,设计值)
=0.4Fa2 H+0.7Fa1 H
=0.4 x 32.967675 x 2.21 + 0.7 x 0 x 2.21
=29.14
=0.7Fa1 H+1.2 Fa3( h2+1/3 h1)+0.6 Fa4 h2+0.4 Fa5 h2+0.4 Fw h2
= 0.7 x 0 x 2.21 + 1.2 x 0 x(-17.79 + 1/3 x 20)
  + 0.6 x 0 x -17.79 + 0.4 x 0 x -17.79 + 0.4 x 0 x -17.79
=29.14
墙趾根部地基反力P1(KN/m2,设计值)
=1.25[PDmin+(PDmax-PDmin)(b-b1)/b]
=1.25 x [41.18 + (66.56 - 41.18) x (2 - 0.5)/2] = 75.27
墙踵根部地基反力P2(KN/m2,设计值)
=1.25[PDmin+(PDmax-PDmin)b2/b]
=1.25 x [41.18 + (66.56 - 41.18) x 0.5/2]= 59.40
墙踵自重及G3、G4产生的均布荷载q1(KN/m2,设计值)
=(1.2G3+15(2d+c)b2+1.4G4)/b2
=(1.2 x 22.49 + 15 x (2 x 0.6 + 0)x 0.5 + 1.4 x 0.00)/0.5 = 71.97
墙趾根部弯矩M1(KN*m/m,设计值)
=(2 x 1.25 x PDmax+P1)*b²/6
=(2 x 1.25 x 66.56 + 75.27) x 2²/6 = 10.07
墙踵根部弯矩M2(KN*m/m,设计值)
=1/6*(2*(q1-1.25*PDmin)+(q1-p2))*b2²
=1/6 x (2 x (71.97 - 1.25 x 41.18) + (71.97 - 59.40))x 0.5²= 2.23
四、抗倾覆稳定验算
安全系数 Kt =(G1X1+G2X2+G3X3)/(M/1.25)
=(55.25 x 31 x 0.97 + 22.49 x 1.75)/(29.14/1.25) = 5.30
Kt≥1.5 抗倾覆验算满足要求
五、抗滑移稳定验算
抗滑移安全系数 Ks =(G1+G2+G3)μ/(fa1+fa2+fa3+fa4+fa5)
=(55.25 + 30.00 + 22.49) x 0.40/(0.00+32.97+0.00+0.00+0.00+0.00)= 1.31 1
Ks≥1.3 ,抗滑移满足要求。
抗滑键位置 aj (m) =hj/tan(45°-φ/2) 1
=0.6 / tan(45°- 30/2) = 1.04
抗剪键处地基反力 Pb (KN/m2)
=Pmin+(Pmax-Pmin)(b-aj)/b
=41.18 + (66.56 - 41.18)(2 - 1.04)/2 = 53.37
被动土压力 Fp (KN/m)
=0.5(Pmax+Pb)tan²(45°+φ/2)hj
=0.5 x(66.56 + 53.37)tan²(45°+ 30/2)x 0.6 = 107.94
键后土与底板见摩擦力 F (KN/m)
=0.5(Pb+Pmin)(b-aj)μ
=0.5 x (53.37 + 41.18)(2 - 1.04)x 0.4 = 18.17
加抗剪键抗后,滑移安全系数 Ks =(0.5Fp+F)/Ek = 2.19  满足要求

采用排水法施工,干封底,依靠自重下沉的小直径圆形沉井 1
1.自重计算 侧壁自重 底板自重 合计自重Gk(kN)
外直径D(m) 内直径d(m) 沉井高H(m) 增厚处外直径D1(m) 增厚处高度H1(m) 刃脚踏步宽a(m) 刃脚踏步宽b(m) 刃脚角度φ(°) 刃脚高度hL(m) 侧壁自重Gk1(kN) 底板厚度t1(m) 底板自重Gk2(kN)
7.3 6 10.5 7.3 0 0.2 0.45 60 0.78  3478  0.7 495  3973 
是否计入倒台自重 No 倒台内半径r1(m) 7.25 倒台斜面与水平面夹角φ'(°) 55 倒台自重Gk3(kN) 7159 
2.抗浮验算 地下水顶面距井顶距离h1(m) 刃脚顶距底板底距离h2(m) 水浮托力Fbfw,k 抗浮系数kfw=G/Fbfw,k 大于1,满足
1 0.2 3664  1.084 
3.下沉计算 土层参数 加权平均摩阻力标准值fka 井壁总摩阻力Ffk= 1935 
摩阻力fk 层厚d(m) 重度γ(kN/m3) 10.55  排水下沉Ffw,k= 0
10.5 0.5 0 土层总厚度 土层计算总厚度d 土层半厚度d' 沉井下沉系数(G1k-Ffw,k)/Ffk= 1.797 
8 0.5 18 10.5 10.5 5.25 施工阶段所加荷载W=kstFfk+Ffw,k-Gk= 0.00 
12 2.5 18.8 最后一层土 中间层土 >1.5,进行稳定验算
11 1.5 17.5 重度γ= 16.8 16.8 刃脚、隔墙和横梁下地基土
10 5.5 16.8 粘聚力C= 10 13 极限承载力 180 承载力之和Rb 2444 
内摩擦角φ= 10.7 21.78 沉井下沉稳定系数kst,s=(Gk-F'fw,k)/(Ffk+Rb)= 0.79 
极限承载力R= 180 240 <0.8,不满足
 
侧壁混凝土: 等级 C30 fc= 14.3 保护层厚度 35 ft= 1.43 ftk= 2.01
α1 1 b 1 h 10.5 h0 10.05 fy= 300
4.下沉前井壁竖向弯曲计算(采用4个支点)
单位周长井壁自重标准值g(kN/m) 171  沉井井壁中心半径rc(m) 跨中最大弯矩M0(kN/m) 263  最大扭矩Tmax(kN/m) 83 
单位周长井壁自重设计值gs(kN/m) 217  3.33  支座弯矩Ms(kN/m) -512  最大剪力Vmax(kN) 566 
深梁计算跨度l0(m) 5.22  αs 0.00  ξ 0.00  深梁内力臂z(m) 沉井壁上端配筋As(mm2) 207 
l0/h 0.50  深梁 x 0.00  αd 0.82  8.24  刃脚底部配筋As(mm2) 107 
5.刃脚计算 刃脚根部竖向向外弯曲 ФD 堆载qs h0 H Rj hs β0 pl dl Ml1
15.04  10 615 10.5 217  0.8  20 96  0.1  70 
刃脚根部竖向向内弯曲 P'epl Pepl Ml2 刃脚环向拉力 Nθ
166  180  53  320 
αs1 0.013  ho 605 ξ1 0.013  ρmin(%) 0.215  αs2 0.010  ξ2 0.010 
垂直配筋计算面积As1(mm2) 389  垂直配筋构造面积A's1(mm2) 1298  外侧垂直配筋面积(mm2) 1298 
垂直配筋计算面积As2(mm2) 295  垂直配筋构造面积A's2(mm2) 1298  内侧垂直配筋面积(mm2) 1298 
计算受拉配筋面积As3(mm2) 1067  构造受拉配筋面积A's3(mm2) 711  环向受拉配筋面积(mm2) 1067 
6.井壁环向计算(封底前)
(1)刃脚根部以上1.5倍井壁厚度一段进行环向计算
工况 P'AL P'BL PAL PBL PtranA PtranB PA PB ω' MA MB NA NB
承载能力 157  177  170  192  127  144  273  308  0.129  -58  53  998  964 
正常使用 119  132  129  144  97  108  206  230  0.116  -39  36  747  725 
配筋 d b h h0 ξb eo ea ei ζ1 ζ2 Lo Lo/h η
25 975 650 603  0.55 58  22  79  1.00  1.00  5223  8.0  1.35 
rc i Lo/i ηei β1 ζ x e e' 偏心 As=As'
3.325 188  27.8  107  0.8 0.55  72  385  170  大偏压 1020 
一侧最小配筋率(%) 全部最小配筋率(%) 一侧纵筋面积(mm^2) 全部纵筋面积(mm^2) 单侧钢筋面积As=A's 全部钢筋面积As=A's
0.215  0.6 1359  3802.5 1359  2040 
裂缝 αcr αcr σsk Ate ρte deq Es ψ ωmax(沉井) ωmax(混凝土) [Wmax] 是否满足
1.8 2.1 73  293718.75 0.01 25 200000 0.2 0.04  0.04  0.2 满足
(2)刃脚影响区以上单位高度井壁进行计算 工况 hcal h PA PB ω' MA MB NA NB
承载能力 0.98  7.75  132  149  0.132  -29  26  484  468 
正常使用 0.98  7.75  99  113  0.141  -23  21  366  353 
配筋 d b h h0 ξb eo ea ei ζ1 ζ2 Lo Lo/h η
25 1000 650 603  0.55 59  22  81  0.00  1.00  5223  8.0  1.00 
rc i Lo/i ηei β1 ζ x e e' 偏心 As=As'
3.325 188  27.8  81  0.8 0.55  34  358  197  大偏压 572 
一侧最小配筋率(%) 全部最小配筋率(%) 一侧纵筋面积(mm^2) 全部纵筋面积(mm^2) 单侧钢筋面积As=A's 全部钢筋面积As=A's
0.2145 0.6 1394  3900 1394  1394 
裂缝 αcr αcr σsk Ate ρte deq Es ψ ωmax(沉井) ωmax(混凝土) [Wmax] 是否满足
1.8 2.1 77  301250 0.01 25 200000 0.2 0.05  0.04  0.2 满足
(3)取底面标高为H/2处井壁进行计算(H为沉井埋深) 工况 h' PA PB ω' MA MB NA NB
承载能力 5.25  79  90  0.138  -18  16  291  281 
正常使用 5.25  57  64  0.112  -11  10  207  201 
配筋 d b h h0 ξb eo ea ei ζ1 ζ2 Lo Lo/h η
25 1000 650 603  0.55 62  22  83  1 1 5223  8.0  1.33 
rc i Lo/i ηei β1 ζ x e e' 偏心 As=As'
3.325 188  27.8  111  0.8 0.55  20  389  166  大偏压 291 
一侧最小配筋率(%) 全部最小配筋率(%) 一侧纵筋面积(mm^2) 全部纵筋面积(mm^2) 单侧钢筋面积As=A's 全部钢筋面积As=A's
0.2145 0.6 1394  3900 1394  1394 
裂缝 αcr αcr σsk Ate ρte deq Es ψ ωmax(沉井) ωmax(混凝土) [Wmax] 是否满足
1.8 2.1 69  301250 0.01 25 200000 0.2 0.04  0.04  0.2 满足
7.封底计算
因采用干封底,无需计算
8.施工阶段井壁的竖向抗拉计算
根据《规程》6.1.9条,本工程地基为土质均匀的软土地基,沉井下沉系数较大,不必进行竖向拉断计算,按照使用阶段构造配筋。
9.井壁计算(底板浇筑后) 工况 Hbtm(m) Pbtm(kPa) Mxmax(kN.m) Mxmin(kN.m)
承载能力 9.17  162  34  1 
正常使用 9.17  121  26  1 
配筋 d b h h0 αs ξ 一侧最小配筋率(%) As As'
25 1000 650 603  0.007  0.007  0.215  189  1394 
裂缝 αcr σsk Ate ρte deq Es ψ ωmax(沉井) ωmax(混凝土) [Wmax] 是否满足
2.1 35  301250 0.01 25 200000 0.2  0.14  0.20  0.2 满足
10.底板计算(井壁浇筑后) 计算项目 参数1 参数2 参数3 修正前 修正后 底板反力 底板弯矩标准值 底板弯矩设计值
上部结构厚度 0 0 0 0.0  0
上部结构活载 0 0 0 0.0  0 标准值 设计值 径向 环向 径向 环向
rC= 3.325 地下水顶面距底板底距离/m 0 0.0  0 123  156  269  342 
配筋 d b h h0 αs ξ 一侧最小配筋率(%) As As'
25 1000 650 603  0.066  0.068  0.215  1958  1394 
裂缝 αcr σsk Ate ρte deq Es ψ ωmax(沉井) ωmax(混凝土) [Wmax] 是否满足
2.1 262  301250 0.01 25 200000 0.6  0.39  0.33  0.2 不满足

1
1.自重计算
外直径D(m): 7.3 内直径d(m): 6
增厚处高度H1(m): 0 增厚处直径D1(m): 7.3
刃脚踏步宽度a(m): 0.2 刃脚踏步宽度b(m): 0.45
刃脚角度φ(°): 60 刃脚高度hL(m): 0.78
沉井高H(m): 10.5 底板厚度t1(m): 0.7
倒台内半径r1(m): 7.25 倒台斜面与水平面夹角φ'(°): 55
侧壁自重Gk1(kN):
=25(0.25π(D2-d2)H1+0.25π(D12-d2)(H-H1)-1/3π(1.5d+b)b2tanφ)
=25(0.25π(7.3 x 7.3 - 6 x 6)x 0 +0.25π(7.3 x 7.3 - 6 x 6)(10.5 - 0)-1/3π(1.5x 6 + 0.45)0.45 x 0.45tan60°)
 -1/3π(1.5x 6 + 0.45)0.45 x 0.45tan60°)
=3478
底板自重Gk2(kN):
=25(0.25πd2t1)
=25(0.25 x 6 x 6 x 0.7π)
=495
倒台自重Gk3(kN):
=20π(r1+2/3(d/2-r1))(d/2-r1)2tanφ'
=20π(7.25 + 2/3(0.5 x 6 - 7.25))(0.5 x 6 - 7.25)(0.5 x 6 - 7.25)tan55°
=7159
合计自重Gk(kN):
=Gk1+Gk2+Gk3
=3478 + 495 + 7159
=3973
2.抗浮验算
地下水顶面距井顶距离h1(m): 1
刃脚顶距底板底距离h2(m): 0.2
水浮托力标准值Fbfw,k(kN):
=10(0.25πD^H1+0.25πD1^(H-H1-h1)-1/3π(1.5d+b)b^tanφ-0.25πd^(hL+h2))
=10(0.25 x 7.3 x 7.3 x 0π + 0.25 x 7.3 x 7.3(10.5 - 0 - 1)π-1/3π(1.5 x 6 + 0.45) x 0.45 x 0.45tan60°-0.25 x 6 x 6(0.8 + 0.2)π))
=3664
沉井抗浮系数kfw:
=Gk/Fbfw,k
=3973/3664
=1.084
3.下沉验算
土层参数
单位摩阻力(kPa): 土层厚度(m): 重度γ1(kN/m3):
fk1: 10.5 d1: 0.5 γ1 0
fk2: 8 d2: 0.5 γ2 18
fk3: 12 d3: 2.5 γ3 18.8
fk4: 11 d4: 1.5 γ4 17.5
fk5: 10 d5: 5.5 γ5 16.8
fk6: 0 d6: 0 γ6 0
fk7: 0 d7: 0 γ7 0
最终层极限承载力R(kPa): 180
最终层内摩角φ(°): 10.7
  多层土的加权平均单位摩阻力标准值fka(kPa):
=10.5
井壁总摩阻力标准值Ffk(kN):
=πD((0.5 x 0.7fka x 5)+fka(H-5))
=7.3(0.5 x 0.7 x 5 x 10.547619047619 + 10.547619047619(10.5-5)π
=1935
浮力标准值Ffw,k(kN):
=0 (排水下沉)
沉井下沉系数kst:
=(Gk1-Ffw,k)/Ffk
=(3478 - 0)/1935
=1.80
kst>1.5,需要进行稳定验算
井壁底摩阻力标准值Rb(kN):
=0.25π(D12-d2)R
=0.25π(7.3 x 7.3 - 6 x 6)x 180
下沉稳定验算kst,s:
=(Gk1-Ffw,k)/(Ffk+Rb)
=(3478 - 0)/(1935 + 2444)
=0.79
kst,s 0.8~0.9 满足
4.下沉前井壁竖向弯曲计算(采用4个支点)
(1)单位周长井壁自重标准值g(kN/m):
=25(H-H1)(D1-d)/2
=0.5 x 25 x (10.5 - 0)(7.3 - 6)
=171
(2)单位周长井壁自重设计值gs(kN/m):
=1.27g
=1.27 x 171
=217
(3)根据《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》式(6.2.1)进行内力计算:
沉井井壁中心半径rc(m):
=0.5(d+(D1-d)/2)
=0.5(6 + 0.5 x(7.3 - 6)
=3.33
跨中最大弯矩M0(kN/m):
=0.035πgsrc2
=0.035 x 216.69375 x 3.33 x 3.33π
=263
支座弯矩Ms(kN/m):
=-0.068πgsrc2
=-0.068 x 3.33 x 3.33 x 3.325π
=-512
最大扭矩Tmax(kN/m):
=0.011πgsrc2
=0.011 x 3.33 x 3.33 x 3.325π
=83
最大剪力Vmax(kN):
=0.25πgsrc
=0.25 x 216.69375 x 3.33π
=566
(4)按深梁进行配筋(参照《混凝土结构设计规范》GB50010-2010):
深梁计算跨度l0(m):
=0.5πrc
=0.5 x 3.33π
=5.22
∵l0/(H-H1) 
=5.22/(10.5 - 0)
=0.50 <5.0,
按深受弯构件计算:
求相对受压区高度x(mm):(保护层厚度为35mm)
∵Ms=α1fcbx(h0-x/2)=α1fcbh02αs
∴αs=Ms/α1fcbh02
=512/(1 x 14.3 x 1 x 10.05 x 10.05 x 1000)
=0.000
配筋计算参数ξ:
=1-√(1-2αs)
=1-1.000
=0.000
x =ξh0
=0.00 x 10.05
=0.00 <0.2h0 =0.2 x 10.05
αd =0.80+0.04l0/(H-H1)
=0.80 + 0.04 x 0.50
=0.82
深梁内力臂z(m):
=αd(h0-0.5x)
=0.82(10.05 - 0.5 x 0.00)
=8.24
沉井壁上端配筋As(mm2):
=Ms/fyz
=512/(300 x 8.24)
=207
刃脚底部配筋As(mm2):
=M0/fyz
=263/(300 x 8.24)
=107
由于剪力和扭矩均较小,垂直钢筋按其它情况配置。
5.刃脚计算
(1)刃脚根部竖向的向外弯曲:
刃脚角度φ(°): 60
刃脚高度hL(m): 0.78
假定刃脚斜面与土的外摩角β0(°): 20
取开始下沉时入土深度hs(m):
=hL=0.779422863405994
沉井每延米重量Rj(kN/m):
=gs=217
刃脚内侧水平推力之和Pl(kN/m):
=Rjhstan(φ-β0)/(hs+2atanφ)
=217 x 0.8tan(60°- 20°)/(0.779422863405994 + 2 x 0.2tan60°)
=96
刃脚底面地基反力的合力偏心距dl(m):
=hL/2tanφ-hs(3a+2b)/(6hs+12atanφ)
=0.5 x 0.78tan60°- 1(3 x 0.2 + 2 x 0.45)/(6 x 0.779422863405994 + 12 x 0.2tan60°)
=0.1
刃脚根部向外的弯矩Ml1(kN.m):
=pl(hL-hs/3)+Rjdl
=96(0.78 - 1/3)+ 217 x 0.1
=70
(2)刃脚根部竖向的向内弯曲:
等效内摩角ΦD(°): 15.04
刃脚上部水平向侧压力设计值P'epl(kPa):
=1.27(qs+γ1 h1 + γ2 h2 + (γ3-10) h'3 + (γ4-10) h4 + (γ5-10) h5 - (γ5 - 10)hL)tan^2(45°-0.5φ)+1.27x10(H-h1-hL)
=1.27(10 + 0 x 0.50 + 18 x 0.50 + (18.8-10) x 2.50 + (17.5-10) x 1.50 + (16.8-10) x 5.50 -(16.8-10) x 0.78)x tan^2(45°- 0.5 x 15.04°)+ 1.27 x 10(10.5 - 1 - 0.78)
=166
刃脚底端水平向侧压力Pepl(kPa):
=1.27(qs+γ1 h1 + γ2 h2 + (γ3-10) h'3 + (γ4-10) h4 + (γ5-10) h5 - (γ5 - 10) x 0)tan^2(45°-0.5φ)+1.27x10(H-h1)
=1.27(10+0 x 0.50 + 18 x 0.50 + (18.8-10) x 2.50 + (17.5-10) x 1.50 + (16.8-10) x 5.50 -(16.8-10) x 0)tan^2(45°-0.5 x 15.04°)+1.27 x 10(10.5-1)
=180
刃脚根部向内的竖向弯矩Ml2(kN.m):
=1/6(2Pepl+P'epl)hL2
=1/6(2 x 180 + 166)0.78 x 0.78
=53
(3)刃脚的环向拉力Nθ(kN):
=plrc
=96 x 3.325
=320
(4)配筋计算(按承载能力配筋):
外侧垂直配筋计算:
配筋计算参数αs:
=Ml1/α1fcbh02
=70 x 1000000/(1 x 14.3 x 1 x 1000 x 605 x 605)
=0.013
配筋计算参数ξ:
=1-√(1-2αs)
=1-0.987
=0.013
计算配筋面积As(mm2):
=α1fcξbh0/fy
=1 x 14.3 x 0.013 x 1 x 1000 x 605/300
=389
构造配筋面积As’(mm2):
=MAX(0.2,45ft/fy)bh
=0.215/100 x 1 x 1000 x 605
=1298
选筋: =1298
内侧垂直配筋计算:
配筋计算参数αs:
=Ml2/α1fcbh02
=53/(1 x 14.3 x 1 x 1000 x 605 x 605)
=0.010
配筋计算参数ξ:
=1-√(1-2αs)
=1-0.990
=0.010
计算配筋面积As(mm2):
=α1fcξbh0/fy
=1 x 14.3 x 0.010 x 1 x 1000 x 605/300
=295
构造配筋面积As’(mm2):
=MAX(0.2,45ft/fy)bh0
=0.215/100 x 1000 x 605
=1298
选筋: =1298
刃脚环向配筋计算:
计算受拉配筋面积As(mm2):
=N/fy
=320 x 1000/300
=1067
构造受拉配筋面积As'(mm2):
=0.5 x MAX(0.2,45ft/fy)(a+(D1-d)/2)hL
=0.5 x 0.215/100 x 0.2(0.2+0.5(7.3-6)) x 1000000
=711
选筋: =1067
6.井壁环向计算(封底前):
(1)取刃脚根部以上1.5倍井壁厚度一段进行环向计算:
计算高度hcal(m):
=1.5(D1-d)/2
=1.5x0.5(7.3-6)
=0.98
根据《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》6.1.16条计算刃脚传过来的荷载标准值,
1)按承载能力极限状态进行计算:
刃脚顶部井壁A点外侧水平向水土压力P'Al(kPa):
=1.27(qs+γ1 h1 + γ2 h2 + (γ3-10) h'3 + (γ4-10) h4 + (γ5-10) h5 - (γ5 - 10)hL)tan^2(45°-0.5(φ+5°))+1.27x10(H-h1-hL)
=1.27(10+0 x 0.50 + 18 x 0.50 + (18.8-10) x 2.50 + (17.5-10) x 1.50 + (16.8-10) x 5.50 -(16.8-10) x 0.78)tan(45°-0.5(15.04°+5°))tan(45°-0.5(15.04°+5°))+1.27 x 10(10.5-1-0.78)
=157
刃脚顶部井壁B点外侧水平向水土压力P'Bl(kPa):
=1.27(qs+(γ1 h1 + γ2 h2 + (γ3-10) h'3 + (γ4-10) h4 + (γ5-10) h5 - (γ5 - 10)hL)tan^2(45°-0.5(φ-5°))+1.27x10(H-h1-hL)
=1.27(10+0 x 0.50 + 18 x 0.50 + (18.8-10) x 2.50 + (17.5-10) x 1.50 + (16.8-10) x 5.50 -(16.8-10) x 0.78)tan(45°-0.5(15.04°-5°))tan(45°-0.5(15.04°-5°))+1.27 x 10(10.5-1-0.78)
=177
刃脚底部井壁A点外侧水平向水土压力PAl(kPa):
=1.27(qs+γ1 h1 + γ2 h2 + (γ3-10) h'3 + (γ4-10) h4 + (γ5-10) h5 - (γ5 - 10) x 0)tan2(45°-0.5(φ+5°))+1.27x10(H-h1)
=1.27(10+0 x 0.50 + 18 x 0.50 + (18.8-10) x 2.50 + (17.5-10) x 1.50 + (16.8-10) x 5.50 -(16.8-10) x 0)tan(45°-0.5(15.04°+5°))tan(45°-0.5(15.04°+5°))+1.27x10(10.5-1)
=170
刃脚底部井壁B点外侧水平向水土压力PBl(kPa):
=1.27(qs+γ1 h1 + γ2 h2 + (γ3-10) h'3 + (γ4-10) h4 + (γ5-10) h5 - (γ5 - 10))tan^2(45°-0.5(φ-5°))+1.27x10(H-h1)
=1.27(10+0 x 0.50 + 18 x 0.50 + (18.8-10) x 2.50 + (17.5-10) x 1.50 + (16.8-10) x 5.50 -(16.8-10))tan(45°-0.5(15.04°-5°))tan(45°-0.5(15.04°-5°))+1.27x10(10.5-1)
=192
PtranA(kN/m):
=0.5hL(PAL+P'AL)
=0.5 x 0.78(170+157)
=127
PtranB(kN/m):
=0.5hL(PBL+P'BL)
=0.5 x 0.78(192+177)
=144
设互成90°的两点土壤内摩角相差±5°,井壁A、B点外侧的水平向水压力:
井壁A点外侧水平向水土压力PA(kN/m):
=1.27(qs+γ1 h1 + γ2 h2 + (γ3-10) h'3 + (γ4-10) h4 + (γ5-10) h5 - (γ5 - 10)(hL+0.5hcal))tan^2(45°-0.5(φ+5°))hcal+1.27x10(H-h1-hL-0.5hcal)hcal+PtranA
=1.27x0.975(10+0 x 0.50 + 18 x 0.50 + (18.8-10) x 2.50 + (17.5-10) x 1.50 + (16.8-10) x 5.50 -(16.8-10)x(0.78+0.5 x 0.975))tan(45°-0.5(15.04°+5°))tan(45°-0.5(15.04°+5°))+1.27 x 10 x 0.975(10.5-1-0.78-0.5 x 0.975)+127
=273
井壁B点外侧水平向水土压力PB(kN/m):
=1.27(qs+γ1 h1 + γ2 h2 + (γ3-10) h'3 + (γ4-10) h4 + (γ5-10) h5 - (γ5 - 10)(hL+0.5hcal))tan^2(45°-0.5(φ-5°))hcal+1.27x10(H-h1-hL-0.5hcal)hcal+PtranB
=1.27x0.975(10+0 x 0.50 + 18 x 0.50 + (18.8-10) x 2.50 + (17.5-10) x 1.50 + (16.8-10) x 5.50 -(16.8-10)(0.78+0.5 x 0.975))tan(45°-0.5(15.04°-5°))tan(45°-0.5(15.04°-5°))+1.27 x 10 x 0.975(10.5-1-0.78-0.5 x 0.975)+144
=308
计算系数ω':
=PB/PA-1
=308/273-1
=0.129
截面上弯矩(井壁外侧受拉为负):
A截面上弯矩MA(kN.m):
=-0.1488PArc2ω'
=-0.1488 x 273 x 3.33 x 3.33 x 0.129
=-58
B截面上弯矩MB(kN.m):
=0.1366PArc2ω'
=0.1366 x 273 x 3.33 x 3.33 x 0.129
=53
截面上压力:
A截面上压力NA(kN):
=PArc(1+0.7854ω')
=273 x 3.33(1+0.7854 x 0.129)
=998
B截面上压力NB(kN):
=PArc(1+0.5ω')
=273 x 3.33(1+0.5 x 0.129)
=964
2)按正常使用极限状态进行计算:
刃脚顶部井壁A点外侧水平向水土压力P'Al(kPa):
=(γ1 h1 + γ2 h2 + (γ3-10) h'3 + (γ4-10) h4 + (γ5-10) h5 - (γ5 - 10)hL)tan^2(45°-0.5(φ7+5°))+10(H-h1-hL)
=(0 x 0.50 + 18 x 0.50 + (18.8-10) x 2.50 + (17.5-10) x 1.50 + (16.8-10) x 5.50 -(16.8-10) x 0.78)tan(45°-0.5(15.04°+5°))tan(45°-0.5(15.04°+5°))+10(10.5-1-0.78)
=119
刃脚顶部井壁B点外侧水平向水土压力P'Bl(kPa):
=(γ1 h1 + γ2 h2 + (γ3-10) h'3 + (γ4-10) h4 + (γ5-10) h5 - (γ5 - 10)hL)tan^(45°-0.5(φ-5°))+10(H-h1-hL)
=(0 x 0.50 + 18 x 0.50 + (18.8-10) x 2.50 + (17.5-10) x 1.50 + (16.8-10) x 5.50 -(16.8-10)x0.78)tan(45°-0.5(15.04°-5°))tan(45°-0.5(15.04°-5°))+10(10.5-1-0.78)
=132
刃脚底部井壁A点外侧水平向水土压力PAl(kPa):
=(γ1 h1 + γ2 h2 + (γ3-10) h'3 + (γ4-10) h4 + (γ5-10) h5 - (γ5 - 10) x 0)tan^(45°-0.5(φ+5°))+10(H-h1)
=(0 x 0.50 + 18 x 0.50 + (18.8-10) x 2.50 + (17.5-10) x 1.50 + (16.8-10) x 5.50 -(16.8-10) x 0)tan(45°-0.5(15.04°+5°))tan(45°-0.5(15.04°+5°))+10(10.5-1)
=129
刃脚底部井壁B点外侧水平向水土压力PBl(kPa):
=(γ1 h1 + γ2 h2 + (γ3-10) h'3 + (γ4-10) h4 + (γ5-10) h5 - (γ5 - 10) x 0)tan^(45°-0.5(φ-5°))+10(H-h1)
=(0 x 0.50 + 18 x 0.50 + (18.8-10) x 2.50 + (17.5-10) x 1.50 + (16.8-10) x 5.50 -(16.8-10) x 0)tan(45°-0.5(15.04°-5°))tan(45°-0.5(15.04°-5°))+10(10.5-1)
=144
PtranA(kN/m):
=0.5hL(PAL+P'AL)
=0.5 x 0.78(129+119)
=97
PtranB(kN/m):
=0.5hL(PBL+P'BL)
=0.5 x 0.78(144+132)
=108
设互成90°的两点土壤内摩角相差±5°,井壁A、B点外侧的水平向水压力:
井壁A点外侧水平向水土压力PA(kN/m):
=(γ1 h1 + γ2 h2 + (γ3-10) h'3 + (γ4-10) h4 + (γ5-10) h5 - (γ5 - 10)(hL+0.5hcal))tan^(45°-0.5(φ+5°))hcal+10(H-h1-hL-0.5hcal)hcal+PtranA
=0.975(0 x 0.50 + 18 x 0.50 + (18.8-10) x 2.50 + (17.5-10) x 1.50 + (16.8-10) x 5.50 -(16.8-10)(0.78+0.5 x 0.975))tan(45°-0.5(15.04°+5°))tan(45°-0.5(15.04°+5°))+10 x 0.975(10.5-1-0.78-0.5 x 0.975)+97
=206
井壁B点外侧水平向水土压力PB(kN/m):
=(γ1 h1 + γ2 h2 + (γ3-10) h'3 + (γ4-10) h4 + (γ5-10) h5 - (γ5 - 10)(hL+0.5hcal))tan^(45°-0.5(φ-5°))hcal+10(H-h1-hL-0.5hcal)hcal+PtranB
=0.975(0 x 0.50 + 18 x 0.50 + (18.8-10) x 2.50 + (17.5-10) x 1.50 + (16.8-10) x 5.50 -(16.8-10)(0.78+0.5 x 0.975))tan(45°-0.5(15.04°-5°))tan(45°-0.5(15.04°-5°))+10 x 0.975(10.5-1-0.78-0.5 x 0.975)+108
=230
计算系数ω':
=PB/PA-1
=230/206-1
=0
截面上弯矩(井壁外侧受拉为负):
A截面上弯矩MA(kN.m):
=-0.1488PArc2ω'
=-0.1488 x 206 x 3.33 x 3.33 x 0.116
=-39
B截面上弯矩MB(kN.m):
=0.1366PArc2ω'
=0.1366 x 206 x 3.33 x 3.33 x 0.116
=36
截面上压力:
A截面上压力NA(kN):
=PArc(1+0.7854ω')
=206 x 3.33(1+0.7854 x 0.116)
=747
B截面上压力NB(kN):
=PArc(1+0.5ω')
=206 x 3.33(1+0.5 x 0.116)
=725
按压弯构件进行强度配筋计算,控制裂缝宽度0.25mm。
e0 =MA/NA
=58/998
=58
ea =MAX(h/30,20)
=21.6666666666667
ei =e0+ea
=79
l0
=πrc/2
=5223
ζ1 =0.5fcA/NA
=1.00
∵ζ1>1.0 ∴ζ1=1.0
ζ2 =1.15-0.01l0/h
=1.15-0.01x8.0
=1.00
∵l0/h 
=8.04 <15 ∴ζ2=1.0
η =1+h0ζ1ζ2(l0/h)2/1400ei
=1+603 x 1.0 x 1.0 x 8.0 x 8.0/(1400 x 79)
=1.35
∵l0/i
=27.8  >17.5 ∴η= 1.35
ηei =107 <0.3h0 属于小偏心受压。
ηei =107 >0.3h0 可能属于大偏心受压,需进一步判断。
x =NA/α1fcb
=72 <ξbh0= 属于大偏心受压。
小偏心受压:
e =ηei+h/2-as
=385
e’ =ηei-h/2+as
=170
ζ =(N-α1fcbξbh0)/((Ne-0.43α1fcbh02)/(β1-ξb)(h0-αs)+α1fcbh0)+ξb
=0.55
As =(NAe-α1fcbξh02(1-0.5ξ))/fy'(h0-as')
=1020
As' =max(45ft/fy,0.2)bh
=1359
大偏心受压:
e =ηei+h/2-as
=385
e’ =ηei-h/2+as
=170
As =(NAe-α1fcbx(h0-0.5x))/fy'(h0-as')
=1020
As' =max(45ft/fy,0.2)bh
=1359
内侧配筋:
外侧配筋:
裂缝控制验算(沉井):
Ate =0.5bh0
=293719
σsk =Mb/0.87h0As
=73
ρte =As/Ate
=0.01
ψ =1.1-0.65ftk/ρteσsk
=0.20
deq =d/ν
=25
ωmax =αcrψσsk(1.5c+0.11deq/ρte)/Es
=0.04 <0.2
符合要求。
裂缝控制验算(混凝土):
Ate =0.5bh0
=293719
σsk =Mb/0.87h0As
=73
ρte =As/Ate
=0.01
ψ =1.1-0.65ftk/ρteσsk
=0.20
deq =d/ν
=25
ωmax =αcrψσsk(1.9c+0.08deq/ρte)/Es
=0.04 <0.2
符合要求。
(2)取刃脚影响区以上单位高度井壁进行计算:
计算区域底标高h(m): =H-h1-hL-hcal
=7.75
1)按承载能力极限状态进行计算:
设互成90°的两点土壤内摩角相差±5°,井壁A、B点外侧的水平向水土压力:
井壁A点外侧水平向水土压力PA(kN/m):
=1.27(qs+γ1 h1 + γ2 h2 + (γ3-10) h'3 + (γ4-10) h4 + (γ5-10) h5 - (γ5 - 10)(hL+hcal+0.5))tan^(45°-0.5(φ+5°))+1.27x10(h'-h1)
=1.27(10+0 x 0.50 + 18 x 0.50 + (18.8-10) x 2.50 + (17.5-10) x 1.50 + (16.8-10) x 5.50 -(16.8-10)x(0.78+0.975+0.5))tan(45°-0.5(15.04°+5°))tan(45°-0.5(15.04°+5°))+1.27x10(7.75-0.5)
=132
井壁B点外侧水平向水土压力PB(kN/m):
=1.27(qs+γ1 h1 + γ2 h2 + (γ3-10) h'3 + (γ4-10) h4 + (γ5-10) h5 - (γ5 - 10)(hL+hcal+0.5))tan^(45°-0.5(φ-5°))+1.27x10(h'-h1)
=1.27(10+0 x 0.50 + 18 x 0.50 + (18.8-10) x 2.50 + (17.5-10) x 1.50 + (16.8-10) x 5.50 -(16.8-10)x(0.78+0.975+0.5))tan(45°-0.5(15.04°-5°))tan(45°-0.5(15.04°-5°))+1.27x10(7.75-0.5)
=149
计算系数ω':
=PB/PA-1
=149/132-1
=0.132
截面上弯矩(井壁外侧受拉为负):
A截面上弯矩MA(kN.m):
=-0.1488PArc2ω'
=-0.1488 x 132 x 3.33 x 3.33 x 0.132
=-29
B截面上弯矩MB(kN.m):
=0.1366PArc2ω'
=0.1366 x 132 x 3.33 x 3.33 x 0.132
=26
截面上压力:
A截面上压力NA(kN):
=PArc(1+0.7854ω')
=132 x 3.33(1+0.7854 x 0.132)
=484
B截面上压力NB(kN):
=PArc(1+0.5ω')
=132 x 3.33(1+0.5 x 0.132)
=468
2)按正常使用极限状态进行计算:
设互成90°的两点土壤内摩角相差±5°,井壁A、B点外侧的水平向水土压力:
井壁A点外侧水平向水土压力PA(kN/m):
=(γ1 h1 + γ2 h2 + (γ3-10) h'3 + (γ4-10) h4 + (γ5-10) h5 - (γ5 - 10)(hL+hcal+0.5))tan^(45°-0.5(φ+5°))+10(h-0.5)
=(0 x 0.50 + 18 x 0.50 + (18.8-10) x 2.50 + (17.5-10) x 1.50 + (16.8-10) x 5.50 -(16.8-10)(0.78+0.975+0.5))tan(45°-0.5(15.04°+5°))tan(45°-0.5(15.04°+5°))+10(7.75-0.5)
=99
井壁B点外侧水平向水土压力PB(kN/m):
=(γ1 h1 + γ2 h2 + (γ3-10) h'3 + (γ4-10) h4 + (γ5-10) h5 - (γ5 - 10)(hL+hcal+0.5))tan^(45°-0.5(φ-5°))+10(h-0.5)
=(0 x 0.50 + 18 x 0.50 + (18.8-10) x 2.50 + (17.5-10) x 1.50 + (16.8-10) x 5.50 -(16.8-10)(0.78+0.975+0.5))tan(45°-0.5(15.04°-5°))tan(45°-0.5(15.04°-5°))+10(7.75-0.5)
=113
计算系数ω':
=PB/PA-1
=113/99-1
=0.141
截面上弯矩(井壁外侧受拉为负):
A截面上弯矩MA(kN.m):
=-0.1488PArc2ω'
=-0.1488 x 99 x 3.33 x 3.33 x 0.141
=-23
B截面上弯矩MB(kN.m):
=0.1366PArc2ω'
=-0.1366 x 99 x 3.33 x 3.33 x 0.141
=21
截面上压力:
A截面上压力NA(kN):
=PArc(1+0.7854ω')
=99 x 3.33(1+0.7854 x 0.141)
=366
B截面上压力NB(kN):
=PArc(1+0.5ω')
=99 x 3.33(1+0.5 x 0.141)
=353
按压弯构件进行强度配筋计算,控制裂缝宽度0.25mm。
e0 =MA/NA
=29/484
=59
ea =MAX(h/30,20)
=21.6666666666667
ei =e0+ea
=81
l0
=πrc/2
=5223
ζ1 =0.5fcA/NA
=0.00
∵ζ1>1.0 ∴ζ1=1.0
ζ2 =1.15-0.01l0/h
=1.15-0.01 x 8.0
=1.00
∵l0/h =8.04 <15 ∴ζ2=1.0
η =1+h0ζ1ζ2(l0/h)2/1400ei
=1+603 x 0.0 x 1.0 x 8.0 x 8.0/(1400 x 81)
=1.00
∵l0/i =27.8  >17.5 ∴η= 1.00
ηei =81 <0.3h0 属于小偏心受压。
ηei =81 >0.3h0 可能属于大偏心受压,需进一步判断。
x =NA/α1fcb
=34 <ξbh0 属于大偏心受压。
小偏心受压:
e =ηei+h/2-as
=358
e’ =ηei-h/2+as
=197
ζ =(N-α1fcbξbh0)/((Ne-0.43α1fcbh02)/(β1-ξb)(h0-αs)+α1fcbh0)+ξb
=0.55
As =(NAe-α1fcbξh02(1-0.5ξ))/fy'(h0-as')
=572
As' =max(45ft/fy,0.2)bh
=1394
大偏心受压:
e =ηei+h/2-as
=358
e’ =ηei-h/2+as
=197
As =(NAe-α1fcbx(h0-0.5x))/fy'(h0-as')
=572
As' =max(45ft/fy,0.2)bh
=1394
内侧配筋:
外侧配筋:
裂缝控制验算(沉井):
Ate =0.5bh0
=301250
σsk =Mb/0.87h0As
=77
ρte =As/Ate
=0.01
ψ =1.1-0.65ftk/ρteσsk
=0.20
deq =d/ν
=25
ωmax =αcrψσsk(1.5c+0.11deq/ρte)/Es
=0.05 <0.2
符合要求。
裂缝控制验算(混凝土):
Ate =0.5bh0
=301250
σsk =Mb/0.87h0As
=77
ρte =As/Ate
=0.01
ψ =1.1-0.65ftk/ρteσsk
=0.20
deq =d/ν
=25
ωmax =αcrψσsk(1.9c+0.08deq/ρte)/Es
=0.04 <0.2
符合要求。
(3)取底面标高为H/2处井壁进行计算(H为沉井埋深):
1)按承载能力极限状态进行计算:
计算区域底标高h'(m): =0.5(H-(H-d))
=5.25
设互成90°的两点土壤内摩角相差±5°,井壁A、B点外侧的水平向水土压力:
井壁A点外侧水平向水土压力PA(kN/m):
=1.27(qs+γ1 h1 + γ2 h2 + (γ3-10) h'3 + (γ4-10) h4 + (γ5-10) h5 - (γ5 - 10)(d'-h'))tan^(45°-0.5(φ+5°))+1.27x10(h'-h1)
=1.27(10+0 x 0.50 + 18 x 0.50 + (18.8-10) x 2.50 + (17.5-10) x 1.50 + (16.8-10) x 5.50 -(16.8-10)(5.25-5.25))tan(45°-0.5(15.04°+5°))tan(45°-0.5(15.04°+5°))+1.27x10(5.25-1.00)
=79
井壁B点外侧水平向水土压力PB(kN/m):
=1.27(qs+γ1 h1 + γ2 h2 + (γ3-10) h'3 + (γ4-10) h4 + (γ5-10) h5 - (γ5 - 10)(d'-h'))tan^(45°-0.5(φ-5°))+1.27x10(h'-h1)
=1.27(10+0 x 0.50 + 18 x 0.50 + (18.8-10) x 2.50 + (17.5-10) x 1.50 + (16.8-10) x 5.50 -(16.8-10)(5.25-5.25))tan(45°-0.5(15.04°-5°))tan(45°-0.5(15.04°-5°))+1.27x10(5.25-1.00)
=90
计算系数ω':
=PB/PA-1
=90/79-1
=0.138
截面上弯矩(井壁外侧受拉为负):
A截面上弯矩MA(kN.m):
=-0.1488PArc2ω'
=-0.1488 x 79 x 3.33 x 3.33 x 0.138
=-18
B截面上弯矩MB(kN.m):
=0.1366PArc2ω'
=0.1366 x 79 x 3.33 x 3.33 x 0.138
=16
截面上压力:
A截面上压力NA(kN):
=PArc(1+0.7854ω')
=79 x 3.33(1+0.7854 x 0.138)
=291
B截面上压力NB(kN):
=PArc(1+0.5ω')
=79 x 3.33(1+0.5 x 0.138)
=281
2)按正常使用极限状态进行计算:
设互成90°的两点土壤内摩角相差±5°,井壁A、B点外侧的水平向水土压力:
井壁A点外侧水平向水土压力PA(kN/m):
=(γ1 h1 + γ2 h2 + (γ3-10) h'3 + (γ4-10) h4 + (γ5-10) h5 - (γ5 - 10)(d'-h'))tan^(45°-0.5(φ+5°))+10(h'-h1)
=(0 x 0.50 + 18 x 0.50 + (18.8-10) x 2.50 + (17.5-10) x 1.50 + (16.8-10) x 5.50 -(16.8-10)(5.25-5.25))tan(45°-0.5(15.04°+5°))tan(45°-0.5(15.04°+5°))+10(5.25-1.00)
=57
井壁B点外侧水平向水土压力PB(kN/m):
=(γ1 h1 + γ2 h2 + (γ3-10) h'3 + (γ4-10) h4 + (γ5-10) h5 - (γ5 - 10)-(γ4-10)(d'-h'))tan^(45°-0.5(φ-5°))+10(h'-h1)
=(0 x 0.50 + 18 x 0.50 + (18.8-10) x 2.50 + (17.5-10) x 1.50 + (16.8-10) x 5.50 -(16.8-10)(5.25-5.25))tan(45°-0.5(15.04°-5°))tan(45°-0.5(15.04°-5°))+10(5.25-1.00)
=64
计算系数ω':
=PB/PA-1
=64/57-1
=0.112
截面上弯矩(井壁外侧受拉为负):
A截面上弯矩MA(kN.m):
=-0.1488PArc2ω'
=-0.1488 x 57 x 3.33 x 3.33 x 0.112
=-11
B截面上弯矩MB(kN.m):
=0.1366PArc2ω'
=0.1366 x 57 x 3.33 x 3.33 x 0.112
=10
截面上压力:
A截面上压力NA(kN):
=PArc(1+0.7854ω')
=57 x 3.33(1+0.7854 x 0.112)
=207
B截面上压力NB(kN):
=PArc(1+0.5ω')
=57 x 3.33(1+0.5 x 0.112)
=201
按压弯构件进行强度配筋计算,控制裂缝宽度0.25mm。
e0 =MA/NA
=18/291
=62
ea =MAX(h/30,20)
=21.6666666666667
ei =e0+ea
=83
l0
=πrc/2
=5223
ζ1 =0.5fcA/NA
=1.00
∵ζ1>1.0 ∴ζ1=1.0
ζ2 =1.15-0.01l0/h
=1.15-0.01*8.0
=1.00
∵l0/h= 
=8.04 <15 ∴ζ2=1.0
η =1+h0ζ1ζ2(l0/h)2/1400ei
=1+603*1.0*1.0*8.0*8.0/(1400*83)
=1.33
∵l0/i=
=27.8  >17.5 ∴η= 1.33
ηei =111 <0.3h0 属于小偏心受压。
ηei =111 >0.3h0 可能属于大偏心受压,需进一步判断。
x =NA/α1fcb
=20 <ξbh0= 属于大偏心受压。
小偏心受压:
e =ηei+h/2-as
=389
e’ =ηei-h/2+as
=166
ζ =(N-α1fcbξbh0)/((Ne-0.43α1fcbh02)/(β1-ξb)(h0-αs)+α1fcbh0)+ξb
=0.55
As =(NAe-α1fcbξh02(1-0.5ξ))/fy'(h0-as')
=291
As' =max(45ft/fy,0.2)bh
=1394
大偏心受压:
e =ηei+h/2-as
=389
e’ =ηei-h/2+as
=166
As =(NAe-α1fcbx(h0-0.5x))/fy'(h0-as')
=291
As' =MAX(0.2,45ft/fy)bh
=1394
内侧配筋:
外侧配筋:
裂缝控制验算(沉井):
Ate =0.5bh0
=301250
σsk =Mb/0.87h0As
=69
ρte =As/Ate
=0.01
ψ =1.1-0.65ftk/ρteσsk
=0.20
deq =d/ν
=25
ωmax =αcrψσsk(1.5c+0.11deq/ρte)/Es
=0.04 <0.2
符合要求。
裂缝控制验算(混凝土):
Ate =0.5bh0
=301250
σsk =Mb/0.87h0As
=69
ρte =As/Ate
=0.01
ψ =1.1-0.65ftk/ρteσsk
=0.20
deq =d/ν
=25
ωmax =αcrψσsk(1.9c+0.08deq/ρte)/Es
=0.04 <0.2
符合要求。
7.封底计算:
因采用干封底,无需计算。
8.施工阶段井壁的竖向抗拉计算:
根据《规程》6.1.9条,本工程地基为土质均匀的软土地基,沉井下沉系数较大,不必进行竖向拉断计算,按照使用阶段构造配筋。
9.井壁计算(底板浇筑后):
按底板处为简支,井上口处为自由的筒壳计算:
计算底面标高Hbtm(m): =H-h2-hL-0.5t1
=9.17
1)按承载能力极限状态进行计算:
计算标高处水土压力标准值Pbtm(kPa):
=1.27(qs+γ1 h1 + γ2 h2 + (γ3-10) h'3 + (γ4-10) h4 + (γ5-10) h5 - (γ5 - 10)(H-h1-Hbtm))tan^(45°-0.5φ)+1.27x10(Hbtm-h1)
=1.27(10+0 x 0.50 + 18 x 0.50 + (18.8-10) x 2.50 + (17.5-10) x 1.50 + (16.8-10) x 5.50 -(16.8-10)(10.5-1-9.17))tan(45°-0.5 x 15.04°)tan(45°-0.5 x 15.04°)+1.27 x 10(9.17-1)
=162
假设筒体受以Pbtm为底沿高度Hbtm分布的三角形荷载作用,则:
竖向内侧受拉最大弯矩(0.7H处)Mxmax(kN.m):
=0.0023PbtmHbtm2
=0.0025 x 162 x 9.17 x 9.17
=34
外侧受拉最大弯矩Mxmin(kN.m):
=0.0001PbtmHbtm2
=0.0001 x 162 x 9.17 x 9.17
=1
2)按正常使用极限状态进行计算:
计算标高处水土压力标准值Pbtm(kPa):
=(γ1 h1 + γ2 h2 + (γ3-10) h'3 + (γ4-10) h4 + (γ5-10) h5 - (γ5 - 10)(H-h1-Hbtm))tan^(45°-0.5φ)+10(Hbtm-h1)
=(0 x 0.50 + 18 x 0.50 + (18.8-10) x 2.50 + (17.5-10) x 1.50 + (16.8-10) x 5.50 -(16.8-10)(10.5-1-9.17))tan(45°-0.5*15.04°)tan(45°-0.5 x 15.04°)+10 x (9.17-1)
=121
假设筒体受以Pbtm为底沿高度Hbtm分布的三角形荷载作用,则:
竖向内侧受拉最大弯矩(0.7H处)Mxmax(kN.m):
=0.0023PbtmHbtm2
=0.0025 x 121 x 9.17 x 9.17
=26
外侧受拉最大弯矩Mxmin(kN.m):
=0.0001PbtmHbtm2
=0.0001 x 121 x 9.17 x 9.17
=1
3)配筋计算(按纯弯计算,裂缝宽度控制为0.25mm):
配筋计算参数αs:
=Ml1/α1fcbh02
=34 x 1000000/(1 x 14.3 x 1000 x 603 x 603)
=0.007
配筋计算参数ξ:
=1-√(1-2αs)
=1-0.993
=0.007
计算配筋面积As(mm2):
=α1fcξbh0/fy
=1 x 14.3 x 0.007 x 1000 x 603/300
=189
构造配筋面积As’(mm2):
=MAX(0.2,45ft/fy)bh
=0.215/100 x 1000 x 650
=1394
选筋: =1394
裂缝控制验算(沉井):
Ate =0.5bh0
=301250
σsk =Mb/0.87h0As
=35
ρte =As/Ate
=0.01
ψ =1.1-0.65ftk/ρteσsk
=0.20
deq =d/ν
=25
ωmax =αcrψσsk(1.5c+0.11deq/ρte)/Es
=0.00 <0.2
符合要求。
裂缝控制验算(混凝土):
Ate =0.5bh0
=301250
σsk =Mb/0.87h0As
=35
ρte =As/Ate
=0.01
ψ =1.1-0.65ftk/ρteσsk
=0.20
deq =d/ν
=25
ωmax =αcrψσsk(1.9c+0.08deq/ρte)/Es
=0.20 <0.2
符合要求。
10.底板计算:
底板与井壁之间无预留钢筋,按《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》6.1.11条,底板与壁板按简支考虑;
自重产生的底板反力标准值Pg(kPa):
=(Gk1+G1'-G2'-G3')/0.25πd2
=(3478+0-0-0)/(0.25 x 6 x 6)π
=123
自重产生的底板反力设计值Pg(kPa):
=(1.27(Gk1+G1')-1.4H92-1.35H93)/0.25πd2
=(1.27(3478+0)-1.4 x 0-1.35 x 0)/(0.25 x 6 x 6)π
=156
(1)反力设计值产生的内力:
径向弯矩Mr1(kN.m):
=-0.1979 x 1.27Pgrc2
=-0.1979 x 1.27 x 156 x 3.33 x 3.33
=-342
切向弯矩Mt1(kN.m):
=-0.1979 x 1.27Pgrc2
=-0.1979 x 1.27 x 156 x 3.33 x 3.33
=-342
(2)反力标准值产生的内力:
跨中径向弯矩(板上侧受拉为负)Mr2(kN.m):
=-0.1979Pgrc2
=-0.1979 x 123 x 3.33 x 3.33
=-269
跨中切向弯矩(板上侧受拉为负)Mt2(kN.m):
=-0.1979Pgrc2
=-0.1979 x 123 x 3.33 x 3.33
=-269
(3) 配筋计算(按纯弯计算,裂缝宽度控制0.25mm):
配筋计算参数αs:
=Ml1/α1fcbh02
=342 x 1000000/(1 x 14.3 x 1000 x 603 x 603)
=0.066
配筋计算参数ξ:
=1-√(1-2αs)
=1-0.932
=0.068
计算配筋面积As(mm2):
=α1fcξbh0/fy
=1 x 14.3 x 0.068 x 1000 x 603/300
=1958
构造配筋面积As’(mm2):
=MAX(0.2,45ft/fy)bh
=0.2145/100 x 1000 x 650
=1394
选筋: =1394
裂缝控制验算(沉井):
Ate =0.5bh0
=301250
σsk =Mb/0.87h0As
=262
ρte =As/Ate
=0.01
ψ =1.1-0.65ftk/ρteσsk
=0.60
deq =d/ν
=25
ωmax =αcrψσsk(1.5c+0.11deq/ρte)/Es
=0.39 <0.2
符合要求。
裂缝控制验算(混凝土):
Ate =0.5bh0
=301250
σsk =Mb/0.87h0As
=262
ρte =As/Ate
=0.01
ψ =1.1-0.65ftk/ρteσsk
=0.60
deq =d/ν
=25
ωmax =αcrψσsk(1.9c+0.08deq/ρte)/Es
=0.33 <0.2
符合要求。

特种工程计算工具箱说明书
一、启动后进入主界面
1
第 1 步:选择左侧标题栏中结构类型名称
第 2 步:选择右侧标题栏中分项名称
二、成功选择后,进入计算程序表格,并在左上角弹出“操作”浮动窗口
1
表格中蓝色单元格为用户输入参数
1
1
红色单元格为最终计算结果
1
白底红字单元格显示判断结果
1
三、计算完成后,通过“操作”浮动窗口进行其他操作
1
1. 点击计算书按钮,将显示计算书界面
1
2. 点击打印,将显示打印预览,如无问题可进行打印
3. 点击保存按钮,将显示另存为对话框,命名后,计算书将以excel表格形式存储
4. 点击返回按钮,将返回上一级菜单

程序列表
A 挡土墙计算
A1 悬臂式挡土墙计算
B 旋流池计算
B1 沉井计算
C 筒仓计算
C1 矩形浅仓计算
D 地下管廊计算
D1 闭合框架(天然地基)
控件名称 例:ACBPrint
打印按钮 CB
列表框 LSB
复选框 CH
图片 IMG
窗体 FM
标签 LB

混凝土等级 C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45
fc 7.2 9.6 11.9 14.3 16.7 19.1 21.1
ft 0.91 1.1 1.27 1.43 1.57 1.71 1.8
Ec 22000 25500 28000 30000 31500 32500 33500
钢筋等级 HPB235 HPB300 HRB335 HRB400
fy 210 300 300 360
Es 210000 210000 200000 200000

闭合刚架计算程序
几何参数
刚架净高h(m) 2.5 1
刚架净宽L(m) 2.5
顶、底板厚度t2(m) 0.6
侧壁厚度t1(m) 0.5
顶板埋深h1(m) 1.3
底板埋深d(m) 5
地下水位h2(m) 1
板、壁线刚度比K 1.79 
刚度系数μ 13.33 
刚架高度范围内土层加权平均重度γm(KN/m3) 18
土内摩擦角φ(角度) 30
土内摩擦角φ(弧度) 0.52 
主动土压力系数Ka 0.33 
地面堆载Pd(KN/m2) 10
闭合刚架抗浮验算
起有利作用的永久荷载标准值总和∑Gik(KN/m2) 68.26  按最高地下水位计算的浮力标准值Gf(KN/m2) 37
判断1.0*∑Gik-1.05Gf>=0 抗浮满足要求
闭合刚架支座、跨中弯矩标准值求解
1、上覆土重及刚架自重竖向力作用下(注:弯矩正值表示刚架内侧受拉;负值表示外侧受拉)
顶、底板自重G(KN/m2) 15.00  1
上覆土自重均布荷载Ps(KN/m2) 23.40 
基底反力Psf(KN/m2) 81.26 
地面堆载弯矩MAkd(KN*m/m) -2.69 
地面堆载弯矩MBkd(KN*m/m) -2.69 
地面堆载弯矩MCkd(KN*m/m) -2.69 
地面堆载弯矩MDkd(KN*m/m) -2.69 
地面堆载弯矩M1kd(KN*m/m) 8.56 
地面堆载弯矩M2kd(KN*m/m) -2.69 
地面堆载弯矩M3kd(KN*m/m) 8.56 
地面堆载弯矩M4kd(KN*m/m) -2.69 
覆土及自重弯矩MAks(KN*m/m) -8.54 
覆土及自重弯矩MBks(KN*m/m) -8.54 
覆土及自重弯矩MCks(KN*m/m) -16.94 
覆土及自重弯矩MDks(KN*m/m) -16.94 
覆土及自重弯矩M1ks(KN*m/m) 34.66 
覆土及自重弯矩M2ks(KN*m/m) -12.74 
覆土及自重弯矩M3ks(KN*m/m) 46.35 
覆土及自重弯矩M4ks(KN*m/m) -12.74 
2、水压、土侧压、地面堆载侧压横向力作用下
1
堆载侧压弯矩MAkdh(KN*m/m) -1.71  堆载侧压弯矩M1kdh(KN*m/m) -1.71 
堆载侧压弯矩MBkdh(KN*m/m) -1.71  堆载侧压弯矩M2kdh(KN*m/m) 3.99 
堆载侧压弯矩MCkdh(KN*m/m) -1.71  堆载侧压弯矩M3kdh(KN*m/m) -1.71 
堆载侧压弯矩MDkdh(KN*m/m) -1.71  堆载侧压弯矩M4kdh(KN*m/m) 3.99 
土层侧压弯矩MAksh(KN*m/m) -8.37  土层侧压弯矩M1ksh(KN*m/m) -8.37 
土层侧压弯矩MBksh(KN*m/m) -8.37  土层侧压弯矩M2ksh(KN*m/m) 12.28 
土层侧压弯矩MCksh(KN*m/m) -7.23  土层侧压弯矩M3ksh(KN*m/m) -7.23 
土层侧压弯矩MDksh(KN*m/m) -7.23  土层侧压弯矩M4ksh(KN*m/m) 12.28 
地下水侧压弯矩MAkwh(KN*m/m) -14.15  地下水侧压弯矩M1kwh(KN*m/m) -14.15 
地下水侧压弯矩MBkwh(KN*m/m) -14.15  地下水侧压弯矩M2kw(hKN*m/m) 21.07 
地下水侧压弯矩MCkwh(KN*m/m) -17.30  地下水侧压弯矩M3kwh(KN*m/m) -17.30 
地下水侧压弯矩MDkwh(KN*m/m) -17.30  地下水侧压弯矩M4kwh(KN*m/m) 21.07 
闭合刚架支座、跨中弯矩内力组合
1、基本组合(用于强度验算)
MA(KN*m/m) -45.61  M1(KN*m/m) 25.00 
MB(KN*m/m) -45.61  M2(KN*m/m) 27.99 
MC(KN*m/m) -58.83  M3(KN*m/m) 37.30 
MD(KN*m/m) -58.83  M4(KN*m/m) 27.99 
2、准永久组合(用于裂缝验算)
MkA(KN*m/m) -33.26  Mk1(KN*m/m) 15.56 
MkB(KN*m/m) -33.26  Mk2(KN*m/m) 21.26 
MkC(KN*m/m) -43.67  Mk3(KN*m/m) 25.25 
MkD(KN*m/m) -43.67  Mk4(KN*m/m) 21.26 

闭合框架计算书
1
一、基本数据
刚架净高h(m)= 2.5 地下水位h2(m)= 1
刚架净宽L(m)= 2.5 刚架高度范围内土层加权
顶、底板厚度t2(m)= 0.6 平均重度γm(KN/m3)= 18
侧壁厚度t1(m)= 0.5 土内摩擦角φ(角度)= 30
顶板埋深h1(m)= 1.3 土内摩擦角φ(弧度)= 0.52 
底板埋深d(m)= 5 地面堆载Pd(KN/m2)= 10
板、壁线刚度比K =(t2/t1)³(h+t2)/(L+t1)
= (0.60/0.50)³ x (2.50 + 0.60)/(2.50 + 0.50)
= 1.79
刚度系数μ = K² + 4K + 3
= 1.79² + 41.79 + 3
= 13.33
二、抗浮验算
高度范围内无地下水,无需进行抗浮验算。
起有利作用的永久荷载标准值总和∑Gik(KN/m2)
=γh1 + γ'(h1-h2) + [(L+2t1)(H+2t2)-LH] x 25/(L+2t1)
= 18 x 1.00+ 8 x (1.30 - 1.00) + [(2.50 + 2 x 0.50) x (2.50 + 2 x 0.60) - 2.50 x 2.50) x 25/(2.50 + 2 x 0.50)
= 68.26
=γh1 + [(L+2t1)(H+2t2)-LH] x 25/(L+2t1)
= 18 x 1.30 + [(2.50 + 2 x 0.50) x (2.50 + 2 x 0.60) - 2.50 x 2.50) x 25/(2.50 + 2 x 0.50)
= 68.26
按最高地下水位计算的浮力标准值Gf(KN/m2)
=γw(d-h1) = 10 x (5.00 - 1.30)= 37.00
1.0*∑Gik-1.05Gf= 1.0 x 68.26 - 1.05 x 37.00 = 29.41
抗浮满足要求
三、闭合刚架支座、跨中弯矩标准值求解
1、上覆土重及刚架自重竖向力作用下(注:弯矩正值表示刚架内侧受拉;负值表示外侧受拉)
1 1
顶、底板自重G(KN/m2)
= t2 x 25 = 0.6 x 25 = 15
上覆土自重均布荷载Ps(KN/m2)
= h1 x 18 = 1.3 x 18 = 23.4
基底反力Psf(KN/m2)
= Pd + Ps + [(L+2t1)(H+2t2)-LH] x 25/(L+2t1)
= 10.00+ 23.40 + [(2.50 + 2 x 0.50) x (2.50 + 2 x 0.60) - 2.50 x 2.50) x 25/(2.50 + 2 x 0.50)
= 81.26
根据《结构静力计算手册》(见上图),各点计算结果如下:
地面堆载弯矩(KN*m/m)
Makd -2.69  M1kd 8.56 
MBkd -2.69  M2kd -2.69 
MCkd -2.69  M3kd 8.56 
MDkd -2.69  M4kd -2.69 
覆土及自重弯矩(KN*m/m)
Maks -8.54  M1ks 34.66 
MBks -8.54  M2ks -12.74 
MCks -16.94  M3ks 46.35 
MDks -16.94  M4ks -12.74 
2、水压、土侧压、地面堆载侧压横向力作用下
1
1
1
1 1
根据《结构静力计算手册》(见上图),各点计算结果如下:
堆载侧压弯矩(KN*m/m)
MAkdh -1.71  M1kdh -1.71 
MBkdh -1.71  M2kdh 3.99 
MCkdh -1.71  M3kdh -1.71 
MDkdh -1.71  M4kdh 3.99 
有地下水:h1<h2
土层侧压弯矩(KN*m/m)
MAks -8.37  M1ksh -8.37 
MBks -8.37  M2ksh 12.28 
MCks -7.23  M3ksh -7.23 
MDks -7.23  M4ksh 12.28 
地下水侧压弯矩(KN*m/m)
MAkwh -14.15  M1kwh -14.15 
MBkwh -14.15  M2kwh 21.07 
MCkwh -17.30  M3kwh -17.30 
MDkwh -17.30  M4kwh 21.07 
四、闭合刚架支座、跨中弯矩内力组合
1、基本组合(用于强度验算)
M = 1.27(Mks+Mksh+Mkwh)+1.4(Mkd+Mkdh)
MA -45.61  M1 25.00 
MB -45.61  M2 27.99 
MC -58.83  M3 37.30 
MD -58.83  M4 27.99 
2、准永久组合(用于裂缝验算)
Mk = (Mks+Mksh+Mkwh)+0.5(Mkd+Mkdh)
MkA -33.26  Mk1 15.56 
MkB -33.26  Mk2 21.26 
MkC -43.67  Mk3 25.25 
MkD -43.67  Mk4 21.26 

矩形浅仓计算程序
(一)几何参数
浅仓竖壁长度a0(m) 7
浅仓竖壁宽度b0(m) 6 1
漏斗口边长度a01(m) 0.8
漏斗口边宽度b01(m) 0.7
浅仓竖壁高度H(m) 9
浅仓漏斗壁高HL(m) 4.415
漏斗偏心距x0(m) 0
漏斗偏心距y0(m) 0
竖壁厚度t1(m) 0.6
漏斗壁厚度t2(m) 0.5
平台顶部作用到竖壁的线荷载qpt(KN/m) 1
浅仓体积V(m3) 447.77
浅仓体积重心Xc(m) 0
浅仓体积重心Yc(m) 0
浅仓储料容重γ(KN/m3) 11
漏斗1倾角α1(角度) 31.3 1
此处为换算弧度值 0.55
漏斗1斜高H1(m) 8.50
漏斗2倾角α2(角度) 41.3
此处为换算弧度值 0.72
漏斗2斜高H2(m) 6.69
漏斗3倾角α3(角度) 51.3
此处为换算弧度值 0.90
漏斗3斜高H3(m) 5.66
漏斗4倾角α4(角度) 61.3
此处为换算弧度值 1.07
漏斗4斜高H4(m) 5.03
浅仓储料内摩擦角φ(角度) 30
此处为换算弧度值 0.52
侧压力系数K 0.33
(二)仓壁荷载计算
Nsb 74.30
Nsc 74.30
漏斗储料总重+漏斗自重(KN) 1931.73
单位面积漏斗壁自重g(KN/m2) 12.50 1
储料总重W(KN) 4925.49
W1储料总重+漏斗自重(KN) 6089.73
中部水平截面以下漏斗壁所承受的竖向荷载Wm(KN) 1797.60
中部水平截面以下漏斗壁自重Gm(KN) 321.20
Wm+Gm(KN) 2118.80
竖壁底部水平侧压力Ph(KN/m2) 33.00
漏斗1壁顶侧压力Pft1(KN/m2) 81.19
漏斗1壁底侧压力Pfb1(KN/m2) 121.01
漏斗2壁顶侧压力Pft2(KN/m2) 70.25
漏斗2壁底侧压力Pfb2(KN/m2) 104.71
漏斗3壁顶侧压力Pft3(KN/m2) 58.80
漏斗3壁底侧压力Pfb3(KN/m2) 87.65
漏斗4壁顶侧压力Pft4(KN/m2) 48.22
漏斗4壁底侧压力Pfb4(KN/m2) 71.88
(三)浅仓内力计算
请先在此处选择竖壁顶部支撑条件 顶有平台 1 1
竖壁底部水平拉力Nfd(KN/m) 118.80 
竖壁1、3底部水平拉力Nh13(KN) 415.80 
竖壁2、4底部水平拉力Nh24(KN) 356.40 
Nxa1(KN/m)漏斗中部 166.59 
Nxa2(KN/m)漏斗中部 166.59 
Nxa3(KN/m)漏斗中部 221.40 
Nxa4(KN/m)漏斗中部 221.40 
Nxb1(KN/m)漏斗中部 281.27 
Nxb2(KN/m)漏斗中部 187.23 
Nxb3(KN/m)漏斗中部 187.23 
Nxb4(KN/m)漏斗中部 281.27 
漏斗1、3顶部水平拉力Nht13'(KN/m) 130.51  1
漏斗2、4顶部水平拉力Nht24'(KN/m) 213.16 
漏斗1、3中部水平拉力Nhm13'(KN/m) 169.00 
漏斗2、4中部水平拉力Nhm24'(KN/m) 275.12 
Nsa=W1*tx*ty/(2*(a0+b0))KN/m 234.22 
Nsb=W1*(2-tx)*ty/(2*(a0+b0))KN/m 234.22 
Nsc=W1*(2-tx)*(2-ty)/(2*(a0+b0))KN/m 234.22 
Nsd=W1*tx*(2-ty)/(2*(a0+b0))KN/m 234.22 
漏斗1、3顶部斜向拉力Nx13(KN/m) 152.24 
漏斗2、4顶部斜向拉力Nx24(KN/m) 180.02 
(四)平面外弯曲计算
竖壁底部弯矩Md(KN*m/m) -178.20 
1、漏斗壁1 2、漏斗壁2 3、漏斗壁3 4、漏斗壁4
Lx1(m) 6.00 Lx2(m) 7.00 Lx3(m) 6.00 Lx4(m) 7.00
Ly1(m) 9.62 Ly2(m) 7.55 Ly3(m) 6.40 Ly4(m) 5.68
Lx1/Ly1 0.62 Lx2/Ly2 0.93 Lx3/Ly3 0.94 Lx4/Ly4 1.23
三角形尖端侧压力Pfbb1(KN/m2) 126.27 三角形尖端侧压力Pfbb2(KN/m2) 109.16 三角形尖端侧压力Pfbb3(KN/m2) 91.46 三角形尖端侧压力Pfbb4(KN/m2) 74.93
倒三角顶端荷载Pfbb1-Pft1(KN/m2) 45.09 倒三角顶端荷载Pfbb2-Pft2(KN/m2) 38.91 倒三角顶端荷载Pfbb3-Pft3(KN/m2) 32.66 倒三角顶端荷载Pfbb4-Pft4(KN/m2) 26.71
跨中弯矩Mx1(KN*m/m) 55.06  跨中弯矩Mx2(KN*m/m) 43.62  跨中弯矩Mx3(KN*m/m) 26.55  跨中弯矩Mx4(KN*m/m) 22.53 
跨中弯矩My1(KN*m/m) 43.89 跨中弯矩My2(KN*m/m) 34.77 跨中弯矩My3(KN*m/m) 21.16 跨中弯矩My4(KN*m/m) 17.96
顶端弯矩Md1(KN*m/m) -105.38 顶端弯矩Md2(KN*m/m) -83.48 顶端弯矩Md3(KN*m/m) -50.81 顶端弯矩Md4(KN*m/m) -43.12
边缘弯矩MB1(KN*m/m) -91.46  边缘弯矩MB2(KN*m/m) -72.45  边缘弯矩MB3(KN*m/m) -44.10  边缘弯矩MB4(KN*m/m) -37.42 
漏斗壁1弯矩调整 漏斗壁2弯矩调整 漏斗壁3弯矩调整 漏斗壁4弯矩调整
Md1’(KN*m/m) -141.79  Md2'(KN*m/m) -130.84  Md3'(KN*m/m) -114.50  Md4'(KN*m/m) -110.66 
My1'(KN*m/m) 25.68  My2'(KN*m/m) 11.09  My3'(KN*m/m) -10.69  My4'(KN*m/m) -15.81 
(五)平面内弯曲计算 仅适用于H/b0<0.5的低壁浅仓
1、原始数据
梁截面宽度b(mm) 600 计算跨度L0(m) 9
梁截面高度h(mm) 9000 截面有效高度h0(mm) 8100
受力钢筋强度设计值fy (N/mm2) 300 受力特征系数αcr  2.1
水平筋强度设计值fyh (N/mm2) 300 混凝土强度等级 C30
竖向筋强度设计值fyv (N/mm2) 210 混凝土抗拉标准值ftk (N/mm2) 2.01 
钢筋弹性模量ES (N/mm2) 200000 混凝土轴心抗压设计值fc (N/mm2) 14.30 
纵向受拉钢筋表面特征系数ν 1 混凝土轴心抗拉设计值ft(N/mm2) 1.43 
2、配筋计算
跨中弯矩M(KN*m) 中间壁 4763.21  参数αd=0.80+0.04L0/h 0.84 
支座剪力V(KN) 中间壁 2116.98  内力臂z=αd(h0-0.5x) (mm) 6124 
截面受压区高度x(mm) 1620  纵筋As=M/fy/z (mm^2) 2593 
纵筋钢筋: 选筋 22 根数n 7
实际配筋面积:(mm^2) 10800  配筋率ρ 0.20%
水平分布钢筋Ash: 间距sh= 150 肢数n: 4
直径 14
面积Ash (mm^2) 616  配筋率ρsh 0.68%
竖向分布钢筋Asv: 间距sv= 200 肢数n: 4
直径 12
面积Asv (mm^2) 452  配筋率ρsv 0.38%
3、受剪截面条件验算
hw/b<=4,V<=1/60*(10+L0/h)fcβcbh0 12741.3
hw/b>=6,V<=1/60*(7+L0/h)fcβcbh0 9266.4
4<hw/b<6,线性插值 9266.4
均布荷载作用下,其斜截面受剪承载力V(KN) 18079.30 
如果V小于上述三种情况,则重新调整截面计算 受剪满足条件
4、裂缝验算
弯矩标准值Mk=M/1.25 (KN*m) 3811 
σsk=Mk/0.87h0As (N/mm2) 208.55 
ρte=AS/0.5bh  0.001 
ρte实际取值(ρte≥0.01) 0.010 
ψ=1.1-0.65ftk/ρteσsk 0.474 
受拉纵筋等效直径deq=d/ν (mm) 22
钢筋保护层厚度c (mm) 30
最大裂缝宽度ωmax(mm) 0.24 
最大裂缝宽度限值ωlim (mm) 0.2
验算ωmax ≤ ωlim 不满足!!!(调整纵筋直径)
(六)漏斗壁配筋计算(对称配筋(三级钢),内力均为标准值,表格中配筋数量已乘1.25,应验算大小偏心受拉裂缝宽度)
漏斗壁1竖向筋计算 漏斗壁2竖向筋计算
(1)顶部 (1)顶部
初始偏心距e0(mm) 931  初始偏心距e0(mm) 727 
受力形式 大偏心受拉 受力形式 大偏心受拉
轴力N至受压钢筋合力点距离e'(mm) 1161  轴力N至受压钢筋合力点距离e'(mm) 957 
计算钢筋面积As(mm2) 1335  计算钢筋面积As(mm2) 1300 
(最小配筋率配筋) 1500  (最小配筋率配筋) 1500 
(2)中部 (2)中部
初始偏心距e0(mm) 91  初始偏心距e0(mm) 50 
受力形式 大偏心受拉 受力形式 大偏心受拉
轴力N至受压钢筋合力点距离e'(mm) 321  轴力N至受压钢筋合力点距离e'(mm) 280 
计算钢筋面积As(mm2) 682  计算钢筋面积As(mm2) 468 
(最小配筋率配筋) 1500  (最小配筋率配筋) 1500 
漏斗壁1水平筋计算 漏斗壁2水平筋计算
(1)顶部 (1)顶部
初始偏心距e0(mm) 701  初始偏心距e0(mm) 340 
受力形式 大偏心受拉 受力形式 大偏心受拉
轴力N至受压钢筋合力点距离e'(mm) 931  轴力N至受压钢筋合力点距离e'(mm) 570 
计算钢筋面积As(mm2) 917  计算钢筋面积As(mm2) 917 
(最小配筋率配筋) 1500  (最小配筋率配筋) 1500 
(2)中部 (2)中部
初始偏心距e0(mm) 541  初始偏心距e0(mm) 263 
受力形式 大偏心受拉 受力形式 大偏心受拉
轴力N至受压钢筋合力点距离e'(mm) 771  轴力N至受压钢筋合力点距离e'(mm) 493 
计算钢筋面积As(mm2) 984  计算钢筋面积As(mm2) 1025 
(最小配筋率配筋) 1500  (最小配筋率配筋) 1500 
漏斗壁3竖向筋计算 漏斗壁4竖向筋计算
(1)顶部 (1)顶部
初始偏心距e0(mm) 752  初始偏心距e0(mm) 615 
受力形式 大偏心受拉 受力形式 大偏心受拉
轴力N至受压钢筋合力点距离e'(mm) 982  轴力N至受压钢筋合力点距离e'(mm) 845 
计算钢筋面积As(mm2) 1129  计算钢筋面积As(mm2) 1148 
(最小配筋率配筋) 1500  (最小配筋率配筋) 1500 
(2)中部 (2)中部
初始偏心距e0(mm) 57  初始偏心距e0(mm) 95 
受力形式 大偏心受拉 受力形式 大偏心受拉
轴力N至受压钢筋合力点距离e'(mm) 287  轴力N至受压钢筋合力点距离e'(mm) 325 
计算钢筋面积As(mm2) 406  计算钢筋面积As(mm2) 409 
(最小配筋率配筋) 1500  (最小配筋率配筋) 1500 
漏斗壁3水平筋计算 漏斗壁4水平筋计算
(1)顶部 (1)顶部
初始偏心距e0(mm) 338  初始偏心距e0(mm) 176 
受力形式 大偏心受拉 受力形式 大偏心受拉
轴力N至受压钢筋合力点距离e'(mm) 568  轴力N至受压钢筋合力点距离e'(mm) 406 
计算钢筋面积As(mm2) 559  计算钢筋面积As(mm2) 653 
(最小配筋率配筋) 1500  (最小配筋率配筋) 1500 
(2)中部 (2)中部
初始偏心距e0(mm) 261  初始偏心距e0(mm) 136 
受力形式 大偏心受拉 受力形式 大偏心受拉
轴力N至受压钢筋合力点距离e'(mm) 491  轴力N至受压钢筋合力点距离e'(mm) 366 
计算钢筋面积As(mm2) 626  计算钢筋面积As(mm2) 760 
(最小配筋率配筋) 1500 (最小配筋率配筋) 1500
漏斗壁配筋汇总表
配筋方向 竖向筋(mm2) 水平筋(mm2)
配筋部位 顶部 中部 顶部 中部
漏斗壁 1 1500  1500  1500  1500 
2 1500  1500  1500  1500 
3 1500  1500  1500  1500 
4 1500  1500  1500  1500 

表一 tx,ty系数表
tx ty
Xc/a0      a0/b0
1 1.25 1.5 1.75 2
Yc/a0      a0/b0
1 1.25 1.5 1.75 2
0.2 1.6 1.635 1.666 1.695 1.72 0.2 1.6 1.568 1.545 1.528 1.514
0.19 1.57 1.604 1.633 1.66 1.684 0.19 1.57 1.54 1.508 1.501 1.489
0.18 1.54 1.572 1.599 1.625 1.648 0.18 1.54 1.511 1.481 1.475 1.463
0.17 1.51 1.54 1.566 1.59 1.612 0.17 1.51 1.483 1.454 1.449 1.437 tx=1+6*Xc*(a0+b0)/(a0*(a0+3b0))
0.16 1.48 1.508 1.533 1.566 1.576 0.16 1.48 1.454 1.426 1.422 1.411
0.15 1.45 1.476 1.5 1.521 1.54 0.15 1.45 1.426 1.4 1.396 1.386 ty=1+6*Yc*(a0+b0)/(a0*(a0+3b0))
0.14 1.42 1.445 1.466 1.486 1.504 0.14 1.42 1.398 1.372 1.37 1.36
0.13 1.39 1.413 1.433 1.452 1.468 0.13 1.39 1.369 1.344 1.343 1.334 Xc,Yc---重心平面坐标
0.12 1.36 1.381 1.4 1.417 1.432 0.12 1.36 1.341 1.327 1.317 1.309
0.11 1.33 1.349 1.366 1.382 1.396 0.11 1.33 1.312 1.3 1.29 1.283
0.1 1.3 1.318 1.333 1.347 1.36 0.1 1.3 1.284 1.273 1.264 1.257
0.09 1.27 1.286 1.3 1.313 1.324 0.09 1.27 1.256 1.245 1.238 1.231
0.08 1.24 1.254 1.266 1.278 1.288 0.08 1.24 1.227 1.218 1.211 1.206
0.07 1.21 1.222 1.233 1.243 1.252 0.07 1.21 1.199 1.191 1.185 1.18
0.06 1.18 1.191 1.2 1.208 1.216 0.06 1.18 1.17 1.164 1.158 1.154
0.05 1.15 1.159 1.167 1.174 1.18 0.05 1.15 1.142 1.136 1.132 1.128
0.04 1.12 1.127 1.133 1.149 1.144 0.04 1.12 1.114 1.109 1.116 1.103
0.03 1.09 1.095 1.1 1.114 1.108 0.03 1.09 1.085 1.082 1.089 1.077
0.02 1.06 1.063 1.067 1.079 1.072 0.02 1.06 1.057 1.054 1.053 1.051
0.01 1.03 1.032 1.033 1.034 1.036 0.01 1.03 1.028 1.027 1.026 1.026
0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1
a0/b0 1.1666667 Xc/a0 0 Yc/a0 0
索引tx上限 1 索引tx下限 1 索引ty上限 1 索引ty下限 1
1 1 1 1
线性插值tx 1 1 1
1 1
线性插值ty 1

三边固定等腰三角形板计算表
1
Lx/Ly αx αy βB βd Lx/Ly αx αy βB βd
0.5 0.0187 0.0089 0.0356 0.021 0.5 0.0212 0.0123 0.0413 0.0262
0.55 0.0203 0.011 0.0365 0.0245 0.55 0.0211 0.013 0.041 0.0308
0.6 0.0209 0.0123 0.037 0.0267 0.6 0.0209 0.0137 0.0405 0.0332
0.65 0.0211 0.0133 0.0372 0.029 0.65 0.0207 0.0143 0.0401 0.0352
0.7 0.0211 0.0142 0.0372 0.031 0.7 0.0204 0.015 0.0395 0.0372
0.75 0.021 0.0148 0.0371 0.0328 0.75 0.0201 0.0157 0.039 0.0392
0.8 0.0207 0.0153 0.0367 0.0344 0.8 0.0198 0.0164 0.0387 0.0409
0.85 0.0205 0.0157 0.0361 0.0361 0.85 0.0195 0.017 0.0376 0.0423
0.9 0.0202 0.0159 0.0354 0.0372 0.9 0.0191 0.0176 0.037 0.0434
0.95 0.0199 0.0162 0.0346 0.0384 0.95 0.0187 0.0182 0.0361 0.0443
1 0.0196 0.0164 0.0338 0.0392 1 0.0183 0.0187 0.035 0.045
1.1 0.019 0.0168 0.0321 0.0407 1.1 0.0175 0.0192 0.0326 0.0459
1.2 0.0184 0.0171 0.0303 0.0416 1.2 0.0167 0.0194 0.03 0.0465
1.3 0.0178 0.0174 0.0284 0.0423 1.3 0.0158 0.0193 0.0268 0.0468
1.4 0.0171 0.0177 0.0265 0.0429 1.4 0.0149 0.0191 0.0238 0.0469
1.5 0.0164 0.0178 0.0246 0.0432 1.5 0.0139 0.0188 0.0221 0.0467
1.6 0.0157 0.018 0.0225 0.0434 1.6 0.013 0.0185 0.019 0.0464
1.7 0.0149 0.0181 0.0206 0.0434 1.7 0.0121 0.0182 0.0173 0.046
1.8 0.014 0.0181 0.0186 0.043 1.8 0.0113 0.0179 0.0157 0.0453
1.9 0.013 0.0181 0.0167 0.0424 1.9 0.0105 0.0176 0.0143 0.0444
2 0.0117 0.0181 0.0148 0.0413 2 0.0098 0.0172 0.0129 0.043
Lx1/Ly1 0.6236583 0.62 (矩形荷载) Lx1/Ly1 0.6236583 0.62 (倒三角形荷载)
索引αx1上限 0.0211 索引αx1下限 0.0209 线性插值αx1 0.020995 索引αx1上限 0.0207 索引αx1下限 0.0209 线性插值αx1 0.020805
0.65 0.6 0.65 0.6
索引αy1上限 0.0133 索引αy1下限 0.0123 线性插值αy1 0.012773 索引αy1上限 0.0143 索引αy1下限 0.0137 线性插值αy1 0.013984
0.65 0.6 0.65 0.6
索引βB1上限 0.0372 索引βB1下限 0.037 线性插值βB1 0.037095 索引βB1上限 0.0401 索引βB1下限 0.0405 线性插值βB1 0.040311
0.65 0.6 0.65 0.6
索引βd1上限 0.029 索引βd1下限 0.0267 线性插值βd1 0.027788 索引βd1上限 0.0352 索引βd1下限 0.0332 线性插值βd1 0.034146
0.65 0.6 0.65 0.6
Lx2/Ly2 0.9268427 0.92 (矩形荷载) Lx2/Ly2 0.9268427 0.92 (倒三角形荷载)
索引αx2上限 0.0199 索引αx2下限 0.0202 线性插值αx2 0.020039 索引αx2上限 0.0187 索引αx2下限 0.0191 线性插值αx2 0.018885
0.95 0.9 0.95 0.9
索引αy2上限 0.0162 索引αy2下限 0.0159 线性插值αy2 0.016061 索引αy2上限 0.0182 索引αy2下限 0.0176 线性插值αy2 0.017922
0.95 0.9 0.95 0.9
索引βB2上限 0.0346 索引βB2下限 0.0354 线性插值βB2 0.034971 索引βB2上限 0.0361 索引βB2下限 0.037 线性插值βB2 0.036517
0.95 0.9 0.95 0.9
索引βd2上限 0.0384 索引βd2下限 0.0372 线性插值βd2 0.037844 索引βd2上限 0.0443 索引βd2下限 0.0434 线性插值βd2 0.043883
0.95 0.9 0.95 0.9
Lx3/Ly3 0.93687 0.93 (矩形荷载) Lx3/Ly3 0.93687 0.93 (倒三角形荷载)
索引αx3上限 0.0199 索引αx3下限 0.0202 线性插值αx3 0.019979 索引αx3上限 0.0187 索引αx3下限 0.0191 线性插值αx3 0.018805
0.95 0.9 0.95 0.9
索引αy3上限 0.0162 索引αy3下限 0.0159 线性插值αy3 0.016121 索引αy3上限 0.0182 索引αy3下限 0.0176 线性插值αy3 0.018042
0.95 0.9 0.95 0.9
索引βB3上限 0.0346 索引βB3下限 0.0354 线性插值βB3 0.03481 索引βB3上限 0.0361 索引βB3下限 0.037 线性插值βB3 0.036336
0.95 0.9 0.95 0.9
索引βd3上限 0.0384 索引βd3下限 0.0372 线性插值βd3 0.038085 索引βd3上限 0.0443 索引βd3下限 0.0434 线性插值βd3 0.044064
0.95 0.9 0.95 0.9
Lx4/Ly4 1.2317794 1.23 (矩形荷载) Lx4/Ly4 1.2317794 1.23 (倒三角形荷载)
索引αx4上限 0.0178 索引αx4下限 0.0184 线性插值αx4 0.018209 索引αx4上限 0.0158 索引αx4下限 0.0167 线性插值αx4 0.016414
1.3 1.2 1.3 1.2
索引αy4上限 0.0174 索引αy4下限 0.0171 线性插值αy4 0.017195 索引αy4上限 0.0193 索引αy4下限 0.0194 线性插值αy4 0.019368
1.3 1.2 1.3 1.2
索引βB4上限 0.0284 索引βB4下限 0.0303 线性插值βB4 0.029696 索引βB4上限 0.0268 索引βB4下限 0.03 线性插值βB4 0.028983
1.3 1.2 1.3 1.2
索引βd4上限 0.0423 索引βd4下限 0.0416 线性插值βd4 0.041822 索引βd4上限 0.0468 索引βd4下限 0.0465 线性插值βd4 0.046595
1.3 1.2 1.3 1.2

均布荷载两边固定深梁应力系数计算表
1 1
表中数值乘以q(KN/m) 表中数值乘以q(KN/m)
点号 b/a=2.0 点号 b/a=1.0 点号 b/a=0.5 点号 b/a=2.0 点号 b/a=1.0 点号 b/a=0.5
σx σy τxy σx σy τxy σx σy τxy σx σy τxy σx σy τxy σx σy τxy
1 -0.306  -1.000  0.000  1 -0.602  -1.000  0.000  1 -1.376  -1.000  0.000  1 -0.140  0.000  0.000  1 -0.436  0.000  0.000  1 -1.210  0.000  0.000 
2 -0.188  -0.928  0.000  2 -0.323  -0.943  0.000  2 -0.885  -0.963  0.000  2 -0.021  0.072  0.000  2 -0.157  0.057  0.000  2 -0.718  0.037  0.000 
3 -0.158  -0.801  0.000  3 -0.197  -0.813  0.000  3 -0.532  -0.852  0.000  3 0.008  0.199  0.000  3 -0.031  0.186  0.000  3 -0.366  0.148  0.000 
4 -0.125  -0.656  0.000  4 -0.132  -0.659  0.000  4 -0.282  -0.693  0.000  4 0.041  0.343  0.000  4 0.034  0.341  0.000  4 -0.115  0.307  0.000 
5 -0.083  -0.500  0.000  5 -0.083  -0.500  0.000  5 -0.083  -0.500  0.000  5 0.083  0.500  0.000  5 0.083  0.500  0.000  5 0.083  0.500  0.000 
6 -0.041  -0.343  0.000  6 -0.034  -0.341  0.000  6 0.115  -0.307  0.000  6 0.125  0.656  0.000  6 0.132  0.659  0.000  6 0.282  0.693  0.000 
7 -0.008  -0.199  0.000  7 0.031  -0.186  0.000  7 0.366  -0.148  0.000  7 0.158  0.801  0.000  7 0.197  0.813  0.000  7 0.532  0.852  0.000 
8 0.021  -0.072  0.000  8 0.157  -0.057  0.000  8 0.718  -0.037  0.000  8 0.188  0.928  0.000  8 0.323  0.943  0.000  8 0.885  0.963  0.000 
9 0.140  0.000  0.000  9 0.436  0.000  0.000  9 1.210  0.000  0.000  9 0.306  1.000  0.000  9 0.602  1.000  0.000  9 1.376  1.000  0.000 
37 0.104  -1.000  0.000  37 0.878  -1.000  0.000  37 3.051  -1.000  0.000  37 0.027  0.000  0.000  37 1.045  0.000  0.000  37 3.218  0.000  0.000 
38 -0.092  -1.091  -0.164  38 0.132  -1.213  -0.328  38 1.669  -0.960  -0.656  38 0.074  -0.091  0.164  38 0.298  -0.213  0.328  38 1.832  0.037  0.656 
39 -0.092  -0.944  -0.281  39 -0.013  -1.093  -0.562  39 1.012  -0.904  -1.125  39 0.074  0.056  0.281  39 0.180  -0.093  0.562  39 1.179  0.096  1.125 
40 -0.087  -0.759  -0.351  40 -0.023  -0.829  -0.703  40 0.476  -0.704  -1.406  40 0.079  0.241  0.351  40 0.144  0.170  0.703  40 0.643  0.296  1.406 
41 -0.083  -0.500  -0.375  41 -0.083  -0.500  -0.750  41 -0.083  -0.500  -1.500  41 0.083  0.500  0.375  41 0.083  0.500  0.750  41 0.083  0.500  1.500 
42 -0.079  -0.241  -0.351  42 -0.144  -0.170  -0.703  42 -0.643  -0.296  -1.406  42 0.087  0.759  0.351  42 0.023  0.829  0.703  42 -0.476  0.704  1.406 
43 -0.074  -0.056  -0.281  43 -0.180  0.093  -0.562  43 -1.179  -0.096  -1.125  43 0.092  0.944  0.281  43 0.013  1.093  0.562  43 -1.012  0.904  1.125 
44 -0.074  0.091  -0.164  44 -0.298  0.213  -0.328  44 -1.832  -0.037  -0.656  44 0.092  1.091  0.164  44 -0.132  1.213  0.328  44 -1.669  0.960  0.656 
45 -0.027  0.000  0.000  45 -1.045  0.000  0.000  45 -3.218  0.000  0.000  45 -0.104  1.000  0.000  45 -0.878  1.000  0.000  45 -3.051  1.000  0.000 
注:1、“-”表示压应力,“+”表示拉应力
    2、多跨深梁的边跨,其跨中应力 σx应较表中数值增加50%;
    3、单跨简支深梁的跨中应力 σx应较表中数值增加100%;
H/b0 1.5 H/a0 1.285714286
1、均布荷载作用于上边
竖壁1、3、5应力系数表 竖壁2、4应力系数表 1
点号 H/b0= 1.5 点号 H/b0= 1.285714286
σx σy τxy σx σy τxy
1 -0.454  -1.000  0.000  1 -0.517  -1.000  0.000 
2 -0.256  -0.936  0.000  2 -0.284  -0.939  0.000 
3 -0.178  -0.807  0.000  3 -0.186  -0.810  0.000 
4 -0.713  -0.658  0.000  4 -0.130  -0.658  0.000 
5 -0.083  -0.500  0.000  5 -0.083  -0.500  0.000 
6 -0.038  -0.342  0.000  6 -0.036  -0.342  0.000 
7 0.012  -0.193  0.000  7 0.020  -0.190  0.000 
8 0.089  -0.065  0.000  8 0.118  -0.061  0.000 
9 0.288  0.000  0.000  9 0.351  0.000  0.000 
37 0.491  -1.000  0.000  37 0.657  -1.000  0.000 
38 0.020  -1.152  -0.246  38 0.068  -1.178  -0.281 
39 -0.053  -1.019  -0.422  39 -0.036  -1.050  -0.482 
40 -0.055  -0.794  -0.527  40 -0.041  -0.809  -0.602 
41 -0.083  -0.500  -0.563  41 -0.083  -0.500  -0.643 
42 -0.112  -0.206  -0.527  42 -0.125  -0.190  -0.602 
43 -0.127  0.019  -0.422  43 -0.150  0.050  -0.482 
44 -0.186  0.152  -0.246  44 -0.234  0.178  -0.281 
45 -0.536  0.000  0.000  45 -0.754  0.000  0.000  竖壁1荷载计算
上部荷载=1/2竖壁1自重+平台荷载= 68.5 KN/m
2、均布荷载作用于下边
下部荷载=1/2竖壁1自重+竖壁1底部垂直拉力= 301.7204 KN/m
竖壁1、3、5应力系数表 竖壁2、4应力系数表
点号 H/b0= 1.5 点号 H/b0= 1.285714286 竖壁2荷载计算
σx σy τxy σx σy τxy
1 -0.288  0.000  0.000  1 -0.351  0.000  0.000  上部荷载=1/2竖壁2自重+平台荷载= 68.5 KN/m
2 -0.089  0.065  0.000  2 -0.118  0.061  0.000 
3 -0.012  0.193  0.000  3 -0.020  0.190  0.000  下部荷载=1/2竖壁2自重+竖壁2底部垂直拉力= 301.7204 KN/m
4 0.038  0.342  0.000  4 0.036  0.342  0.000 
5 0.083  0.500  0.000  5 0.083  0.500  0.000  竖壁3荷载计算
6 0.129  0.658  0.000  6 0.130  0.658  0.000 
7 0.178  0.807  0.000  7 0.186  0.810  0.000  上部荷载=1/2竖壁3自重+平台荷载= 68.5 KN/m
8 0.256  0.936  0.000  8 0.284  0.939  0.000 
9 0.454  1.000  0.000  9 0.517  1.000  0.000  下部荷载=1/2竖壁3自重+竖壁3底部垂直拉力= 301.7204 KN/m
37 0.536  0.000  0.000  37 0.754  0.000  0.000 
38 0.186  -0.152  0.246  38 0.234  -0.178  0.281  竖壁4荷载计算
39 0.127  -0.019  0.422  39 0.150  -0.050  0.482 
40 0.112  0.206  0.527  40 0.125  0.190  0.602  上部荷载=1/2竖壁4自重+平台荷载= 68.5 KN/m
41 0.083  0.500  0.563  41 0.083  0.500  0.643 
42 0.055  0.794  0.527  42 0.041  0.809  0.602  下部荷载=1/2竖壁4自重+竖壁4底部垂直拉力= 301.7204 KN/m
43 0.053  1.019  0.422  43 0.036  1.050  0.482 
44 -0.020  1.152  0.246  44 -0.068  1.178  0.281  竖壁5荷载计算(分两种情况:1、两边满载;2、一边装满,另一边仅漏斗有料)
45 -0.491  1.000  0.000  45 -0.657  1.000  0.000 
1、两边满载
竖壁荷载汇总表 (KN/m) 上部荷载=1/2竖壁5自重+平台荷载= 68.5 KN/m
竖壁号 上部荷载 下部荷载 下部荷载=1/2竖壁5自重+竖壁5底部垂直拉力= 535.9407 KN/m
1 68.5 301.7203541
2 68.5 301.7203541 2、一边装满,另一边仅漏斗有料
3 68.5 301.7203541 上部荷载=1/2竖壁5自重+平台荷载= 68.5 KN/m
4 68.5 301.7203541 下部荷载=1/2竖壁5自重+竖壁5底部垂直拉力= 376.0176 KN/m
5--1 68.5 535.9407083
5--2 68.5 376.0176314
竖壁1应力计算表 竖壁2应力计算表 竖壁3应力计算表 竖壁4应力计算表 竖壁5--1应力计算表 竖壁5--2应力计算表
点号 Nx(KN/m) Ny(KN/m) 点号 Nx(KN/m) Ny(KN/m) 点号 Nx(KN/m) Ny(KN/m) 点号 Nx(KN/m) Ny(KN/m) 点号 Nx(KN/m) Ny(KN/m) 点号 Nx(KN/m) Ny(KN/m)
1 -117.994462 -68.5 1 -212.215515 -68.5 1 -117.994462 -68.5 1 -212.215515 -68.5 1 -185.449924 -68.5 1 -139.3920778 -68.5
2 -44.35486152 -44.6207872 2 -82.6941928 -45.8107812 2 -44.3548615 -44.62078716 2 -82.6941928 -45.81078115 2 -65.20047304 -29.51357432 2 -50.96731919 -39.82861278
3 -15.62853407 2.801668171 3 -28.0837777 1.785018613 3 -15.6285341 2.801668171 3 -28.0837777 1.785018613 3 -18.32206815 47.88908634 3 -16.48295276 17.10389403
4 -37.50201172 58.14961111 4 2.935399123 57.97626668 4 -37.5020117 58.14961111 4 2.935399123 57.97626668 4 -28.71874844 138.2529722 4 -34.71586382 83.55927992
5 19.35728939 116.6101771 5 29.03593409 116.6101771 5 19.35728939 116.6101771 5 29.03593409 116.6101771 5 38.79757879 233.7203541 5 25.5239634 153.7588157
6 36.20231551 174.9541328 6 55.13646906 175.1774531 6 36.20231551 174.9541328 6 55.13646906 175.1774531 6 66.29963101 328.9540157 6 45.74951563 223.8045926
7 54.34311286 230.3020758 7 86.15564587 231.2687496 7 54.34311286 230.3020758 7 86.15564587 231.2687496 7 95.91722572 419.3179016 7 67.53087956 290.2599785
8 83.18605048 277.8411413 8 140.8660125 279.0311353 8 83.18605048 277.8411413 8 140.8660125 279.0311353 8 143.029351 496.9542826 8 102.1690048 347.3462441
9 156.7090408 301.7203541 9 270.2873834 301.7203541 9 156.7090408 301.7203541 9 270.2873834 301.7203541 9 263.0450816 535.9407083 9 190.4400046 376.0176314
37 195.3556098 -68.5 37 408.8024463 -68.5 37 195.3556098 -68.5 37 408.8024463 -68.5 37 320.8977196 -68.5 37 235.1789504 -68.5
38 57.48998587 -124.773494 38 112.8908443 -134.452112 38 57.48998587 -124.7734938 38 112.8908443 -134.4521117 38 101.0549717 -160.3749877 38 71.30927943 -136.06668
39 34.72223498 -75.3490766 39 64.10280667 -87.1696836 39 34.72223498 -75.34907655 39 64.10280667 -87.16968357 39 64.46821995 -79.6821531 39 44.15798918 -76.72357618
40 29.87431949 7.614532775 40 52.52442234 1.996573101 40 29.87431949 7.614532775 40 52.52442234 1.996573101 40 55.98988897 55.74681555 40 38.1584659 22.88262324
41 19.35728939 116.6101771 41 29.03593409 116.6101771 41 19.35728939 116.6101771 41 29.03593409 116.6101771 41 38.79757879 233.7203541 41 25.5239634 153.7588157
42 8.956869478 225.4892112 42 5.797324788 231.0571951 42 8.956869478 225.4892112 42 5.797324788 231.0571951 42 21.83898896 411.4601724 42 13.04321972 284.4812493
43 7.140818592 308.5694307 43 0.715793181 320.3900377 43 7.140818592 308.5694307 43 0.715793181 320.3900377 43 19.43738718 547.1228614 43 11.04142565 384.2412075
44 -18.77540708 357.993848 44 -54.8189761 367.6724658 44 -18.7754071 357.993848 44 -54.8189761 367.6724658 44 -23.45981417 627.8156959 44 -20.26135263 443.5843113
45 -184.8606939 301.7203541 45 -374.768933 301.7203541 45 -184.860694 301.7203541 45 -374.768933 301.7203541 45 -299.8628878 535.9407083 45 -221.340657 376.0176314
竖壁1~4水平拉力计算表 竖壁5--1水平拉力计算表 竖壁5--2水平拉力计算表
点号 P1x(KN/m) 点号 P1x(KN/m) 点号 P1x(KN/m)
1 0 1 0 1 0
2 14.85 2 29.7 2 14.85
3 29.7 3 59.4 3 29.7
4 44.55 4 89.1 4 44.55
5 59.4 5 118.8 5 59.4
6 74.25 6 148.5 6 74.25
7 89.1 7 178.2 7 89.1
8 103.95 8 207.9 8 103.95
9 118.800  9 237.600  9 118.800 
37 0 37 0 37 0
38 14.85 38 29.7 38 14.85
39 29.7 39 59.4 39 29.7
40 44.55 40 89.1 40 44.55
41 59.4 41 118.8 41 59.4
42 74.25 42 148.5 42 74.25
43 89.1 43 178.2 43 89.1
44 103.95 44 207.9 44 103.95
45 118.800  45 237.600  45 118.800 

三边固定一边简支矩形板弯矩计算表
1
λx=Lx/6 λy=Ly/6
Mx=ηxPλxλx
My=ηyPλxλx
33
点号 Ly/Lx=1.5 点号 Ly/Lx=1.0 点号 Ly/Lx=1/1.5
ηx ηy ηx ηy ηx ηy
1 0.0000  0.0000  1 0.0000  0.0000  1 0.0000  0.0000 
2 2 2
3 3 3
4 4 4
5 0.3029  0.1274  5 0.4425  0.3944  5 0.1838  0.3465 
6 6 6
7 7 7
8 8 8
9 -0.0776  -0.4655  9 -0.1764  -1.0600  9 -0.1305  -0.7828 
37 0.0000  0.0000  37 0.0000  0.0000  37 0.0000  0.0000 
38 38 38
39 39 39
40 40 40
41 -0.5787  -0.0964  41 -0.9049  -0.1508  41 -0.4291  -0.0715 
42 42 42
43 43 43
44 44 44
45 0.0000  0.0000  45 0.0000  0.0000  45 0.0000  0.0000 
H/b0 1.5 1.5 H/a0 1.285714286 1.285714286 λx1、3、5=b0/6 1 λx2、4=a0/6 1.1666667 λy=H/6 1.5
竖壁1、3、5应力系数表 竖壁2、4应力系数表 竖壁1、3、5弯矩表(KN*m/m) 竖壁2、4弯矩表(KN*m/m)
点号 H/b0= 1.5 点号 H/a0= 1.285714286 点号 Mx My 点号 Mx My
ηx ηy ηx ηy KN*m/m KN*m/m KN*m/m KN*m/m
1 0.0000  0.0000  1 0.0000  0.0000  1 0.0000  0.0000  1 0.0000  0.0000 
2 2 2 0.0000  0.0000  2 0.0000  0.0000 
3 3 3 0.0000  0.0000  3 0.0000  0.0000 
4 4 4 0.0000  0.0000  4 0.0000  0.0000 
5 0.3029  0.1274  5 0.3627  0.2418  5 22.4903  9.4595  5 26.9326  17.9558 
6 6 6 0.0000  0.0000  6 0.0000  0.0000 
7 7 7 0.0000  0.0000  7 0.0000  0.0000 
8 8 8 0.0000  0.0000  8 0.0000  0.0000 
9 -0.0776  -0.4655  9 -0.1199  -0.7203  9 -5.7618  -34.5634  9 -8.9058  -53.4812 
37 0.0000  0.0000  37 0.0000  0.0000  37 0.0000  0.0000  37 0.0000  0.0000 
38 38 38 0.0000  0.0000  38 0.0000  0.0000 
39 39 39 0.0000  0.0000  39 0.0000  0.0000 
40 40 40 0.0000  0.0000  40 0.0000  0.0000 
41 -0.5787  -0.0964  41 -0.7185  -0.1197  41 -42.9685  -7.1577  41 -53.3486  -8.8888 
42 42 42 0.0000  0.0000  42 0.0000  0.0000 
43 43 43 0.0000  0.0000  43 0.0000  0.0000 
44 44 44 0.0000  0.0000  44 0.0000  0.0000 
45 0.0000  0.0000  45 0.0000  0.0000  45 0.0000  0.0000  45 0.0000  0.0000 

矩形浅仓计算书
1
1
一 、基本数据
浅仓竖壁长度a0(m) 7 竖壁厚度t1(m) 0.6
浅仓竖壁宽度b0(m) 6 漏斗壁厚度t2(m) 0.5
漏斗口边长度a01(m) 0.8 平台顶部作用到竖壁的线荷载qpt(KN/m) 1
漏斗口边宽度b01(m) 0.7 侧压力系数k 0.33
浅仓竖壁高度H(m) 9 浅仓储料容重γ(KN/m3) 11
浅仓漏斗壁高HL(m) 4.415 浅仓储料内摩擦角φ(角度) 30
漏斗1倾角α1(角度) 31.3
漏斗2倾角α2(角度) 41.3
漏斗3倾角α3(角度) 51.3
漏斗4倾角α4(角度) 61.3
混凝土强度等级 C30
受力特征系数αcr  2.1
混凝土抗拉标准值ftk (N/mm2) 2.01
混凝土轴心抗压设计值fc (N/mm2) 14.3
混凝土轴心抗拉设计值ft(N/mm2) 1.43
受力钢筋强度设计值fy (N/mm2) 300
竖向筋强度设计值fyv (N/mm2) 210
水平筋强度设计值fyh (N/mm2) 300
钢筋弹性模量ES (N/mm2) 200000
纵向受拉钢筋表面特征系数ν 1
二、荷载计算
1. 自重及料重计算
单位面积漏斗壁自重g(KN/m2) = 25t2=25 x 0.5=12.50
漏斗1斜高H1(m) = HL/sinα1= 4.415/sin31.3°= 8.50
漏斗2斜高H2(m) = HL/sinα2= 4.415/sin41.3°= 6.69
漏斗3斜高H3(m) = HL/sinα3= 4.415/sin51.3°= 5.66
漏斗4斜高H4(m) = HL/sinα4= 4.415/sin51.3°= 5.66
储料总重W(KN) = γV= 11 x 447.77= 4925.49
W1储料总重+漏斗自重(KN)
=W+12.5t2(b0+b01)(H1+H3)+(a0+a01)(H2+H4)
=4925.49+12.5 x 0.5 x ((6+0.7) x (8.50+5.66)+(7+0.8) x (6.69+5.03))
=6089.73
中部水平截面以下漏斗壁所承受的竖向荷载Wm(KN)
=γ(0.25(a0+a01)(b0+b01)(H+0.5HL)+1/12HL(a0b0+a01b01+0.25(a0+b0+a01+b01)))
=11 x (0.25 x (7+0.8) x (6+0.7) x (9+0.5 x 4.415)+1/12 x 4.415 x (7 x 6+0.8 x 0.7+0.25 x (7+6+0.8+0.7)))
=1797.60
中部水平截面以下漏斗壁自重Gm(KN)
=0.125g((2a01+a0)(H2+H4)+(2b01+b0)(H1+H3))
=0.125 x 12.5 x ((2 x 0.8+7) x (6.69+5.03)+(2 x 0.7+6) x (8.50+5.66))
=321.20
Wm+Gm(KN) = 2118.80
2. 竖壁底部水平侧压力Ph(KN/m2)
= kγH= 0.33 x 11 x 9= 33.00
3. 漏斗壁顶侧压力(KN/m2)
漏斗1壁顶侧压力Pft1(KN/m2)
=γH(cos2α1+ksin2α1)
=11 x 9 x (cos² x (31.3°)+0.33 x sin² x (31.3°))
=81.19
漏斗2壁顶侧压力Pft2(KN/m2)
=γH(cos2α2+ksin2α2)
=11 x 9 x (cos² x (41.3°)+0.33 x sin² x (41.3°))
=70.25
漏斗3壁顶侧压力Pft3(KN/m2)
=γH(cos2α3+ksin2α3)
=11 x 9 x (cos² x (51.3°)+0.33 x sin² x (51.3°))
=58.80
漏斗4壁顶侧压力Pft4(KN/m2)
=γH(cos2α4+ksin2α4)
=11 x 9 x (cos² x (61.3°)+0.33 x sin² x (61.3°))
=48.22
4. 漏斗壁底侧压力(KN/m2)
漏斗1壁底侧压力Pfb1(KN/m2)
=γ(H+HL)(cos2α1+ksin2α1)
=11 x (9+4.415) x (cos² x (31.3°)+0.33 x sin² x (31.3°))
=121.01
漏斗2壁底侧压力Pfb2(KN/m2)
=γ(H+HL)(cos2α2+ksin2α2)
=11 x (9+4.415) x (cos² x (41.3°)+0.33 x sin² x (41.3°))
=104.71
漏斗3壁底侧压力Pfb3(KN/m2)
=γ(H+HL)(cos2α3+ksin2α3)
=11 x (9+4.415) x (cos² x (51.3°)+0.33 x sin² x (51.3°))
=87.65
漏斗4壁底侧压力Pfb4(KN/m2)
=γ(H+HL)(cos2α4+ksin2α4)
=11 x (0+31.3) x (cos² x (1.07°)+0.33 x sin² x (1.07°))
=71.88
三、浅仓内力计算
1. 轴向力计算
竖壁底板水平拉力Nfd(KN/m)
顶部有平台
= 0.4 Ph H = 0.4 x 33 x 9 = 118.80
顶部无平台
= 0.5 Ph H = 0.5 x 33 x 9 = 118.80
竖壁1、3底部水平拉力Nh13(KN)
=0.5 Nfd a0
=0.5 x 118.8 x 7 = 415.80
竖壁2、4底部水平拉力Nh24(KN)
=0.5 Nfd b0
=0.5 x 118.8 x 6 = 356.40
漏斗1、3顶部水平拉力Nht13'(KN/m)
=0.125b0(Pft2+Pft4+g(cosα2+cosα4)(sinα1+sinα3))
=0.125 x 6 x (70.25+48.22+12.5 x (cos41.3°+cos61.3°) x (sin31.3°+sin51.3°)
=130.51
漏斗2、4顶部水平拉力Nht24'(KN/m)
=0.125a0(Pft1+Pft3+g(cosα1+cosα3)(sinα2+sinα4))
=0.125 x 7 x (81.19+58.80+12.5 x (cos31.3°+cos51.3°) x (sin41.3°+sin61.3°)
=213.16
竖壁底部单位长度竖向拉力
Nsa =W1txty/(2(a0+b0))KN/m
=6089.73 x 1 x 1/(2 x (7+6))
=234.22
Nsb =W1(2-tx)ty/(2(a0+b0))KN/m
=6089.73 x (2-1) x 1/(2 x (7+6))
=234.22
Nsc =W1(2-tx)(2-ty)/(2(a0+b0))KN/m
=6089.73 x (2-1) x (2-1)/(2 x (7+6))
=234.22
Nsd =W1tx(2-ty)/(2(a0+b0))KN/m
=6089.73 x 1 x (2-1)/(2 x (7+6))
=234.22
漏斗斜壁任意深度单位宽度斜向拉力
Nxa1 =(Wm+Gm)参数txty1参数txty2/(a0+b0+a01+b01)sinα4
=2118.80 x 1 x 1/(7+6+0.8+0.7) x sin(61.3)
=166.59
Nxa2 =(Wm+Gm)(2-tx)ty/(a0+b0+a01+b01)sinα4
=2118.80 x (2-1) x 1/(7+6+0.8+0.7) x sin(61.3)
=166.59
Nxa3 =(Wm+Gm)(2-tx)(2-ty)/(a0+b0+a01+b01)sinα2
=2118.80 x (2-1) x (2-1)/(7+6+0.8+0.7) x sin(41.3)
=221.40
Nxa4 =(Wm+Gm)tx(2-ty)/(a0+b0+a01+b01)sinα2
=2118.80 x 1 x (2-1)/(7+6+0.8+0.7) x sin(41.3)
=221.40
Nxb1 =(Wm+Gm)txty/(a0+b0+a01+b01)sinα1
=2118.80 x 1 x 1/(7+6+0.8+0.7) x sin(31.3)
=281.27
Nxb2 =(Wm+Gm)(2-tx)ty/(a0+b0+a01+b01)sinα3
=2118.80 x (2-1) x 1/(7+6+0.8+0.7) x sin(51.3)
=187.23
Nxb3 =(Wm+Gm)(2-tx)(2-ty)/(a0+b0+a01+b01)sinα3
=2118.80 x (2-1) x (2-1)/(7+6+0.8+0.7) x sin(51.3)
=187.23
Nxb4 =(Wm+Gm)tx(2-ty)/(a0+b0+a01+b01)sinα1
=2118.80 x 1 x (2-1)/(7+6+0.8+0.7) x sin(31.3)
=281.27
漏斗1、3顶部斜向拉力Nx13(KN/m)
=0.25(Nsb+Nsc)sinα1+(Nsa+Nsd)sinα3
=0.25 x ((234.22+234.22) x SIN(31.3°)+(234.22+234.22) x SIN(51.3°))
=152.24
漏斗2、4顶部斜向拉力Nx24(KN/m)
  =0.25(Nsa+Nsb)sinα4+(Nsb+Nsc)sinα2
=0.25 x ((234.22+234.22) x SIN(61.3°)+(234.22+234.22) x SIN(41.3°))
=180.02
2. 平面外弯曲计算
漏斗壁1
Lx1(m) = 6
Ly1(m) =(H1b0)/(b0-b01)
=8.50 x 6/(6-0.7)
=7.55
Lx1/Ly1 =6/9.62
=0.62
三角形尖端侧压力Pfbb1(KN/m2)
=Pft1+(Pfb1-Pft1)Ly1/H1
=81.19+(121.01-81.19) x 9.62/8.50
=126.27
倒三角顶端荷载Pfbb1-Pft1(KN/m2)
=Pfbb1-Pft1
=126.27-81.19
=38.91
跨中弯矩Mx1(KN x m/m)
=参数1Lx1Ly1Pfbb1/2-参数2Lx1Ly1(Pfbb1-Pft1)/3
=0.02 x 6 x 9.62 x 126.27/2-0.02 x 6 x 9.62 x 45.09/3
=55.06
跨中弯矩My1(KN x m/m)
=参数3Lx1Ly1Pfbb1/2-参数4Lx1Ly1(Pfbb1-Pft1)/3
=0.01 x 6 x 9.62 x 126.27/2-0.01 x 6 x 9.62 x 45.09/3
=43.89
顶端弯矩Md1(KN x m/m)
=参数5Lx1Ly1(Pfbb1-Pft1)/3-参数6Lx1Ly1Pfbb1/2
=0.03 x 6 x 9.62 x 45.09/3-0.03 x 6 x 9.62 x 126.27/2
=-105.38
边缘弯矩MB1(KN x m/m)
=参数7Lx1Ly1(Pfbb1-Pft1)/3-参数8Lx1Ly1Pfbb1/2
=0.04 x 6 x 9.62 x 45.09/3-0.04 x 6 x 9.62 x 126.27/2
=-91.46
漏斗壁2
Lx2(m) = 7
Ly2(m) =(H2a0)/(a0-a01)
=6.69 x 7/(7-0.8)
=7.55
Lx2/Ly2 =7/7.55
=0.93
三角形尖端侧压力Pfbb2(KN/m2)
=Pft2+(Pfb2-Pft2)Ly2/H2
=70.25+(104.71-70.25) x 7.55/6.69
=109.16
倒三角顶端荷载Pfbb2-Pft2(KN/m2)
=Pfbb2-Pft2
=109.16-70.25
=38.91
跨中弯矩Mx2(KN x m/m)
=参数9Lx2Ly2Pfbb2/2-参数10Lx2Ly2(Pfbb2-Pft2)/3
=0.02 x 7 x 7.55 x 109.16/2-0.02 x 7 x 7.55 x 38.91/3
=43.62
跨中弯矩My2(KN x m/m)
=参数11Lx2Ly2Pfbb2/2-参数12Lx2Ly2(Pfbb2-Pft2)/3
=0.02 x 7 x 7.55 x 109.16/2-0.02 x 7 x 7.55 x 38.91/3
=34.77
顶端弯矩Md2(KN x m/m)
=参数13Lx2Ly2(Pfbb2-Pft2)/3-参数14Lx2Ly2Pfbb2/2
=0.04 x 7 x 7.55 x 38.91/3-0.04 x 7 x 7.55 x 109.16/2
=-83.48
边缘弯矩MB2(KN x m/m)
=参数15Lx2Ly2(Pfbb2-Pft2)/3-参数16Lx2Ly2Pfbb2/2
=0.04 x 7 x 7.55 x 38.91/3-0.03 x 7 x 7.55 x 109.16/2
=-72.45
漏斗壁3
Lx3(m) = 6
Ly3(m) =(H3b0)/(b0-b01)
=5.66 x 6/(6-0.7)
=6.40
Lx3/Ly3 =6/6.40
=0.94
三角形尖端侧压力Pfbb3(KN/m2)
=Pft3+(Pfb3-Pft3)Ly3/H3
=58.80+(87.65-58.80) x 6.40/5.66
=91.46
倒三角顶端荷载Pfbb3-Pft3(KN/m2)
=Pfbb3-Pft3
=91.46-58.80
=32.66
跨中弯矩Mx3(KN x m/m)
=参数17Lx3Ly3Pfbb2/2-参数18Lx3Ly3(Pfbb3-Pft3)/3
=0.02 x 6 x 6.40 x 91.46/2-0.02 x 6 x 6.40 x 32.66/3
=26.55
跨中弯矩My3(KN x m/m)
=参数19Lx3Ly3Pfbb3/2-参数20Lx3Ly3(Pfbb3-Pft3)/3
=0.02 x 6 x 6.40 x 91.46/2-0.02 x 6 x 6.40 x 32.66/3
=21.16
顶端弯矩Md3(KN x m/m)
=参数21Lx3Ly3(Pfbb3-Pft3)/3-参数22Lx3Ly3Pfbb3/2
=0.04 x 6 x 6.40 x 32.66/3-0.04 x 6 x 6.40 x 91.46/2
=-50.81
边缘弯矩MB3(KN x m/m)
=参数23Lx3Ly3(Pfbb3-Pft3)/3-参数24Lx3Ly3Pfbb3/2
=0.04 x 6 x 6.40 x 32.66/3-0.03 x 6 x 6.40 x 91.46/2
=-44.10
漏斗壁4
Lx4(m) = 7
Ly4(m) =(H4a0)/(a0-a01)
=5.03 x 7/(7-0.8)
=5.68
Lx4/Ly4 =7/5.68
=1.23
三角形尖端侧压力Pfbb4(KN/m2)
=Pft4+(Pfb4-Pft4)Ly4/H4
=48.22+(71.88-48.22) x 5.68/5.03
=74.93
倒三角顶端荷载Pfbb4-Pft4(KN/m2)
=Pfbb4-Pft4
=74.93-48.22
=26.71
跨中弯矩Mx4(KN x m/m)
=参数25Lx4Ly4Pfbb4/2-参数26Lx4Ly4(Pfbb4-Pft4)/3
=0.02 x 7 x 5.68 x 74.93/2-0.02 x 7 x 5.68 x 26.71/3
=22.53
跨中弯矩My4(KN x m/m)
=参数27Lx4Ly4Pfbb4/2-参数28Lx4Ly4(Pfbb4-Pft4)/3
=0.02 x 7 x 5.68 x 74.93/2-0.02 x 7 x 5.68 x 26.71/3
=17.96
顶端弯矩Md4(KN x m/m)
=参数29Lx4Ly4(Pfbb4-Pft4)/3-参数30Lx4Ly4Pfbb4/2
=0.05 x 7 x 5.68 x 26.71/3-0.04 x 7 x 5.68 x 74.93/2
=-43.12
边缘弯矩MB4(KN x m/m)
=参数31Lx4Ly4(Pfbb4-Pft4)/3-参数32Lx4Ly4Pfbb4/2
=0.03 x 7 x 5.68 x 26.71/3-0.037 x 5.68 x 74.93/2
=-37.42
竖壁底部弯矩Md(KN x m/m)
顶有平台
= -PhH²/15= -33 x 9²/15 = -178.20
顶端自由
= -PhH²/6= -33 x 9²/6 = -178.20
漏斗壁弯矩调整
漏斗壁1交肋弯矩Md1’
=0.5(Md1+Md)
=0.5 x (-105.38+-178.2)
=-141.79
漏斗壁1跨中弯矩My1'
=My1+0.5(Md1'-Md1)
=43.89+0.5 x (-141.79--105.38)
=25.68
漏斗壁2交肋弯矩Md2’
=0.5(Md2+Md)
=0.5 x (-83.48+-178.2)
=-130.84
漏斗壁2跨中弯矩My2'
=My2+0.5(Md2'-Md2)
=34.77+0.5 x (-130.84--83.48)
=11.09
漏斗壁3交肋弯矩Md3’
=0.5(Md3+Md)
=0.5 x (-50.81+-178.2)
=-114.50
漏斗壁3跨中弯矩My3'
=My3+0.5(Md3'-Md3)
=21.16+0.5 x (-114.50--50.81)
=-10.69
漏斗壁4交肋弯矩Md4’
=0.5(Md4+Md)
=0.5 x (-43.12+-178.2)
=-110.66
漏斗壁4跨中弯矩My4'
=My4+0.5(Md4'-Md4)
=17.96+0.5 x (-110.66--43.12)
=-15.81
3. 平面内弯曲计算
原始数据
梁截面宽度t1 600
梁截面高度H 9000
计算跨度L0(m) 9
截面有效高度h0(mm) 8100
配筋计算
边壁:
跨中弯矩M(KN x m) =0.125(Ns+qpt)L0²
=0.125 x (234.22+1) x 9²
=4763.21
支座剪力V(KN) =0.5(Ns+qpt)L0
=0.5 x (234.22+1) x 9
=2116.98
中间壁
跨中弯矩M(KN x m) =0.25(Ns+qpt)L0²
=0.25 x (234.22+1) x 9²
=4763.21
支座剪力V(KN) =1(Ns+qpt)L0
=1 x (234.22+1) x 9
=2116.98
截面受压区高度x(mm) 1620
参数αd =0.80+0.04L0/h
=0.8+0.04 x 9 x 1000/9000
=0.84
内力臂z(mm) =αd(h0-0.5x)
=0.84 x (8100-0.5 x 1620)
=6123.60
纵筋As(mm²) =M/fy/z
=4763.21 x 1000000/300/6123.6
=2592.82
五、漏斗壁配筋计算
1. 漏斗壁1竖向筋计算
(1)顶部
初始偏心距e0(mm) =|Md1'|/Nx13 x 1000
=141.79/152.24 x 1000
=931.36
轴力N至受压钢筋合力点距离e'(mm)
=e0+t2 x 1000/2-20
=931.36+0.5 x 1000/2-20
=1161.36
计算钢筋面积As(mm2)
=1.25 x Nx13 x 1000 x e'/360/(t2 x 1000-40)
=1.25 x 152.24 x 1000 x 1161.36/360/(0.5 x 1000-40)
=1334.56
(2)中部
初始偏心距e0(mm) =|My1'|/0.5 x (Nxb1+Nxb4) x 1000
=25.68/(0.5 x (281.27+281.27)) x 1000
=91.30
轴力N至受压钢筋合力点距离e'(mm)
=e0+t2 x 1000/2-20
=91.30+0.5 x 1000/2-20
=321.30
计算钢筋面积As(mm2)
=1.25 x (0.5 x (Nxb1+Nxb4) x 1000 x e'/360/(t2 x 1000-40))
=1.25 x (0.5 x (281.27+281.27) x 1000 x 321.30/360/(0.5 x 1000-40)
=682.15
2. 漏斗壁1水平筋计算
(1)顶部
初始偏心距e0(mm) =|MB1| x 1000/Nht13'
=91.46 x 1000/130.51
=700.76
轴力N至受压钢筋合力点距离e'(mm)
=e0+t2 x 1000/2-20
=700.76+0.5 x 1000/2-20
=930.76
计算钢筋面积As(mm2)
=1.25 x Nht13' x 1000 x e'/360/(t2 x 1000-40)
=1.25 x 130.51 x 1000 x 930.76/360/(0.5 x 1000-40)
=916.94
(2)中部
初始偏心距e0(mm) =|MB1| x 1000/Nhm13'
=91.46 x 1000/169.00
=541.19
轴力N至受压钢筋合力点距离e'(mm)
=e0+t2 x 1000/2-20
=541.19+0.5 x 1000/2-20
=771.19
计算钢筋面积As(mm2)
=1.25 x Nhm13' x 1000 x e'/360/(t2 x 1000-40))
=1.25 x 169.00 x 1000 x 771.19/360/(0.5 x 1000-40)
=983.75
3. 漏斗壁2竖向筋计算
(1)顶部
初始偏心距e0(mm) =|Md2'|/Nx24 x 1000
=130.84/180.02 x 1000
=726.84
轴力N至受压钢筋合力点距离e'(mm)
=e0+t2 x 1000/2-20
=726.84+0.5 x 1000/2-20
=956.84
计算钢筋面积As(mm2)
=1.25 x Nx24 x 1000 x e'/360/(t2 x 1000-40)
=1.25 x 180.02 x 1000 x 1161.36/360/(0.5 x 1000-40)
=1300.16
(2)中部
初始偏心距e0(mm) =|My2'|/(0.5 x (Nxa3+Nxa4)) x 1000
=11.09/(0.5 x (221.40+221.40)) x 1000
=50.09
轴力N至受压钢筋合力点距离e'(mm)
=e0+t2 x 1000/2-20
=50.09+0.5 x 1000/2-20
=280.09
计算钢筋面积As(mm2)
=1.25 x (0.5 x (Nxa3+Nxa4) x 1000 x e'/360/(t2 x 1000-40))
=1.25 x (0.5 x (221.40+221.40) x 1000 x 280.09/360/(0.5 x 1000-40)
=468.08
4. 漏斗壁2水平筋计算
(1)顶部
初始偏心距e0(mm) =|MB2| x 1000/Nht24'
=72.45 x 1000/213.16
=339.89
轴力N至受压钢筋合力点距离e'(mm)
=e0+t2 x 1000/2-20
=339.891086370417+0.5 x 1000/2-20
=569.89
计算钢筋面积As(mm2)
=1.25 x Nht24' x 1000 x e'/360/(t2 x 1000-40)
=1.25 x 213.16 x 1000 x 569.891086370417/360/(0.5 x 1000-40)
=916.96
(2)中部
初始偏心距e0(mm) =|MB2| x 1000/Nhm24'
=72.45 x 1000/275.12
=263.34
轴力N至受压钢筋合力点距离e'(mm)
=e0+t2 x 1000/2-20
=263.343602123921+0.5 x 1000/2-20
=493.34
计算钢筋面积As(mm2)
=1.25 x Nhm24' x 1000 x e'/360/(t2 x 1000-40))
=1.25 x 275.12 x 1000 x 493.34/360/(0.5 x 1000-40)
=1024.53
5. 漏斗壁3竖向筋计算
(1)顶部
初始偏心距e0(mm) =|Md3'| x 1000/Nx13
=114.5 x 1000/152.24
=752.13
轴力N至受压钢筋合力点距离e'(mm)
=e0+t2 x 1000/2-20
=752.13+0.5 x 1000/2-20
=982.13
计算钢筋面积As(mm2)
=1.25 x Nx13 x 1000 x e'/360/(t2 x 1000-40)
=1.25 x 152.24 x 1000 x 982.13/360/(0.5 x 1000-40)
=1128.60
(2)中部
初始偏心距e0(mm) =|My3'| x 1000/0.5 x (Nxb2+Nxb3)
=10.69 x 1000/(0.5 x (187.23+187.23))
=57.09
轴力N至受压钢筋合力点距离e'(mm)
=e0+t2 x 1000/2-20
=57.09+0.5 x 1000/2-20
=287.09
计算钢筋面积As(mm2)
=1.25 x (0.5 x (Nxb2+Nxb3) x 1000 x e'/360/(t2 x 1000-40))
=1.25 x (0.5 x (187.23+187.23) x 1000 x 287.09/360/(0.5 x 1000-40)
=405.75
6. 漏斗壁3水平筋计算
(1)顶部
初始偏心距e0(mm) =|MB3| x 1000/Nht13'
=44.1 x 1000/130.51
=337.86
轴力N至受压钢筋合力点距离e'(mm)
=e0+t2 x 1000/2-20
=337.86+0.5 x 1000/2-20
=567.86
计算钢筋面积As(mm2)
=1.25 x Nht13' x 1000 x e'/360/(t2 x 1000-40)
=1.25 x 130.51 x 1000 x 567.86/360/(0.5 x 1000-40)
=559.43
(2)中部
初始偏心距e0(mm) =|MB3| x 1000/Nhm13'
=44.1 x 1000/169.00
=260.93
轴力N至受压钢筋合力点距离e'(mm)
=e0+t2 x 1000/2-20
=260.93+0.5 x 1000/2-20
=490.93
计算钢筋面积As(mm2)
=1.25 x Nhm13' x 1000 x e'/360/(t2 x 1000-40))
=1.25 x 169.00 x 1000 x 490.93/360/(0.5 x 1000-40)
=626.24
7. 漏斗壁4竖向筋计算
(1)顶部
初始偏心距e0(mm) =|Md4'| x 1000/Nx24
=110.66 x 1000/180.02
=614.72
轴力N至受压钢筋合力点距离e'(mm)
=e0+t2 x 1000/2-20
=614.72+0.5 x 1000/2-20
=844.72
计算钢筋面积As(mm2)
=1.25 x Nx24 x 1000 x e'/360/(t2 x 1000-40)
=1.25 x 180.02 x 1000 x 844.72/360/(0.5 x 1000-40)
=1147.82
(2)中部
初始偏心距e0(mm) =|My4'| x 1000/(0.5 x (Nxa2+Nxa1))
=15.81 x 1000/(0.5 x (166.59+166.59))
=94.92
轴力N至受压钢筋合力点距离e'(mm)
=e0+t2 x 1000/2-20
=94.92+0.5 x 1000/2-20
=324.92
计算钢筋面积As(mm2)
=1.25 x 0.5 x (Nxa2+Nxa1) x 1000 x e'/360/(t2 x 1000-40)
=1.25 x 0.5 x (166.59+166.59) x 1000 x 324.92/360/(0.5 x 1000-40)
=408.58
8. 漏斗壁4水平筋计算
(1)顶部
初始偏心距e0(mm) =|MB4| x 1000/Nht24'
=37.42 x 1000/213.16
=175.55
轴力N至受压钢筋合力点距离e'(mm)
=e0+t2 x 1000/2-20
=175.55+0.5 x 1000/2-20
=405.55
计算钢筋面积As(mm2)
=1.25 x Nht24' x 1000 x e'/360/(t2 x 1000-40)
=1.25 x 213.16 x 1000 x 405.55/360/(0.5 x 1000-40)
=652.53
(2)中部
初始偏心距e0(mm) =|MB4| x 1000/Nhm24'
=37.42 x 1000/275.12
=136.01
轴力N至受压钢筋合力点距离e'(mm)
=e0+t2 x 1000/2-20
=136.01+0.5 x 1000/2-20
=366.01
计算钢筋面积As(mm2)
=1.25 x Nhm24' x 1000 x e'/360/(t2 x 1000-40))
=1.25 x 275.12 x 1000 x 366.01/360/(0.5 x 1000-40)
=760.10
悬臂式挡土墙
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圆形沉井
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闭合刚架
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深梁应力系数计算表
三边固定一边简支矩形板弯矩计算表
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