立交改造工程排水工程工程編號:工作井結構設計計算書一、設計資料1.1材料性能參數(shù)混凝土C30彈性模量：3.00×104MPa容重：26.0kN/m3線膨脹系數(shù)：1.0×10-5泊松比：0.2強度標準值：fck＝20.1MPa；ftk＝2.01MPa強度設計值：fc＝13.8MPa；ft＝1.39MPa普通鋼筋環(huán)向鋼筋采用HRB400，其強度指標為抗拉標準強度：fyk=400Mpa，抗拉設計強度取值：fy＝360Mpa彈性模量2.0×105Mpa箍筋及構造鋼筋采用HPB300鋼筋，其強度指標為鋼筋抗拉標準強度：fyk＝300Mpa，抗拉設計強度：fy＝270Mpa彈性模量2.1×105Mpa1.2設計依據(jù)（1）．《給水排水工程管道結構設計規(guī)范》（GB50332-2002）（2）.《混凝土結構設計規(guī)范》（GB50010-2010）（3）.《頂進施工法用鋼筋混凝土排水管》（JC／T640-2010）（4）.《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》（GB50268-2008）1.3設計標準和技術指標（1）深井結構設計使用年限：50年（2）地震設防標準：根據(jù)《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖A1》及《中國地震動反應譜特征周期區(qū)劃圖B1》劃分，場區(qū)抗震設防烈度為6度（構造設防）。設計基本地震加速度值為0.05g，地震動反應譜特征周期值為0.35S。（3）抗浮安全系數(shù)K≥1.1（50年一遇洪水位）（4）設計荷載恒載：覆土≤15m?；钶d：≤20KN/m2。二、工作井結構2.1工作井結構尺寸圖2.1工作井截面2.2工作井結構計算工作井結構需承受自重、周邊土壓力、車輛荷載(城-A級)及人群荷載。計算以縱向的1延米橫截面進行結構計算，以控制配筋。內(nèi)力計算采用理正巖土計算軟件計算。根據(jù)內(nèi)力結果，分別進行結構承載能力及裂縫寬度驗算。1、覆土高Hs：6.47m2、土容重rs：20kN/m33、車輛荷載：等效為1m土壓力3、側向土壓力：＝（1/3）*20*（6.47+1）＝47.75KN/m24、內(nèi)力計算結果結構計算采用理正巖土建模計算。[計算簡圖]-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[計算條件]----------------------------------------------------------------------[基本參數(shù)]規(guī)范標準： 砼規(guī)范GB50010-2010承載能力極限狀態(tài)γ0： 1.1襯砌斷面類型： 矩形每段計算的分段數(shù)： 10計算迭代次數(shù)： 10抗力驗證要求： 高[襯砌參數(shù)]底板半寬： 0.900(m)底板厚度： 0.300(m)側墻高度： 1.000(m)側墻厚度： 0.300(m)頂板厚度： 0.300(m)底板圍巖彈抗系數(shù)： 60.000(MN/m3)側墻圍巖彈抗系數(shù)： 60.000(MN/m3)頂板圍巖彈抗系數(shù)： 60.000(MN/m3)襯砌的彈性模量： 30000.000(MPa)[荷載參數(shù)]底部山巖壓力(側)： 47.750(kN/m)底部山巖壓力(中)： 47.750(kN/m)側向山巖壓力(上)： 47.750(kN/m)側向山巖壓力(下)： 47.750(kN/m)頂部山巖壓力(側)： 47.750(kN/m)頂部山巖壓力(中)： 47.750(kN/m)內(nèi)水壓力水頭： 0.850(m)外水壓力水頭： 0.000(m)外水壓力折減系數(shù)(β)： 0.400頂板灌漿壓力： 0.000(kPa)頂板灌漿壓力作用起點距離： 0.000(m)其它段灌漿壓力： 0.000(kPa)襯砌容重： 26.000(kN/m3)[荷載組合參數(shù)] 編號 荷載名稱 是否計算 分項系數(shù) 1 襯砌自重 √ 1.20 2 頂巖壓力 √ 1.40 3 底巖壓力 √ 1.40 4 側巖壓力 √ 1.40 5 內(nèi)水壓力 √ 1.40 6 外水壓力 〤 1.00 7 頂部灌漿壓力 〤 1.00 8 其余灌漿壓力 〤 1.00[配筋參數(shù)]對稱配筋： 是混凝土等級： C30縱筋等級： HRB400(fy=360MPa,fyk=400MPa)拉結筋計算： 計算拉結筋等級： HRB400(fy=360MPa,fyk=400MPa)拉結筋間距： 400(mm)配筋計算as： 65(mm)配筋調整系數(shù)： 1.00裂縫計算： 計算最大裂縫寬度允許值： 0.20(mm)單側擬采用縱筋直徑： 14(mm)砼保護層厚度： 40(mm)----------------------------------------------------------------------[計算結果]----------------------------------------------------------------------注：縱筋面積和配筋率結果中，如果出現(xiàn)紅色數(shù)字，則表示配筋率大于2.5%。----------------------------------------------------------------------[內(nèi)力配筋計算]----------------------------------------------------------------------計算結論:經(jīng)過2次計算,達到各點設定抗力條件和法向位移一致!軸向力剪力彎矩切向位移法向位移轉角圍巖抗力單側縱筋(配筋率)拉結筋面積截面驗算NQMUVWAs（ρ）Av(kN)(kN)(kN.m)(mm)(mm)(度)(kPa)(mm2)(mm2)底板(從中心向左等分10段):0-35.4620.00019.5090.0000.7210.0000.0600.0(0.26%)444.4滿足1-35.4628.40719.1300.0000.7220.0010.0600.0(0.26%)444.4滿足2-35.46216.82617.9950.0000.7250.0030.0600.0(0.26%)444.4滿足3-35.46225.27016.101-0.0010.7310.0040.0600.0(0.26%)444.4滿足4-35.46233.74913.445-0.0010.7380.0050.0600.0(0.26%)444.4滿足5-35.46242.27410.025-0.0020.7480.0060.0600.0(0.26%)444.4滿足6-35.46250.8515.834-0.0020.7580.0070.0600.0(0.26%)444.4滿足7-35.46259.4870.870-0.0020.7690.0070.0600.0(0.26%)444.4滿足8-35.46268.182-4.875-0.0030.7800.0070.0600.0(0.26%)444.4滿足9-35.46276.936-11.405-0.0030.7910.0060.0600.0(0.26%)444.4滿足10-35.46285.744-18.725-0.0040.8000.0050.0600.0(0.26%)444.4滿足側墻(從下向上等分10段):0-85.744-35.462-18.725-0.800-0.0040.0050.0600.0(0.26%)444.4滿足1-84.714-29.334-15.484-0.8010.0040.0040.0600.0(0.26%)444.4滿足2-83.685-23.015-12.865-0.8020.0100.0030.0600.0(0.26%)444.4滿足3-82.655-16.516-10.887-0.8020.0130.0020.0600.0(0.26%)444.4滿足4-81.625-9.846-9.567-0.8030.0150.0010.0600.0(0.26%)444.4滿足5-80.596-3.015-8.923-0.8040.016-0.0000.0600.0(0.26%)444.4滿足6-79.5663.969-8.969-0.8050.015-0.0010.0600.0(0.26%)444.4滿足7-78.53711.099-9.722-0.8060.013-0.0020.0600.0(0.26%)444.4滿足8-77.50718.365-11.194-0.8070.009-0.0030.0600.0(0.26%)444.4滿足9-76.47725.746-13.399-0.8080.004-0.0040.0600.0(0.26%)444.4滿足10-75.44833.106-16.342-0.809-0.003-0.0050.0600.0(0.26%)444.4滿足頂板(從左向中心等分10段):0-33.106-75.448-16.3420.003-0.809-0.0050.0600.0(0.26%)444.4滿足1-33.106-67.903-9.8910.003-0.817-0.0060.0600.0(0.26%)444.4滿足2-33.106-60.358-4.1190.003-0.827-0.0060.0600.0(0.26%)444.4滿足3-33.106-52.8140.9730.002-0.837-0.0060.0600.0(0.26%)444.4滿足4-33.106-45.2695.3870.002-0.847-0.0060.0600.0(0.26%)444.4滿足5-33.106-37.7249.1220.002-0.856-0.0060.0600.0(0.26%)444.4滿足6-33.106-30.17912.1770.001-0.864-0.0050.0600.0(0.26%)444.4滿足7-33.106-22.63414.5540.000-0.871-0.0040.0600.0(0.26%)444.4滿足8-33.106-15.09016.2520.000-0.876-0.0030.0600.0(0.26%)444.4滿足9-33.106-7.54517.2700.000-0.879-0.0010.0600.0(0.26%)444.4滿足10-33.1060.00017.6100.000-0.8800.0000.0600.0(0.26%)444.4滿足----------------------------------------------------------------------[根據(jù)裂縫限制調整后的縱筋面積]----------------------------------------------------------------------計算結論:經(jīng)過2次計算,達到各點設定抗力條件和法向位移一致!軸向力彎矩縱筋面積(配筋率)縱筋直徑裂縫寬度拉筋應力NkMk(單側)(單側)Wmaxstress(kN)(kN.m)(mm2)(mm)(mm)(MPa)底板(從中心向左等分10段):0-23.31013.176600.0(0.26%)140.0487.01-23.31012.921600.0(0.26%)140.0484.92-23.31012.155600.0(0.26%)140.0478.83-23.31010.879600.0(0.26%)140.0368.74-23.3109.089600.0(0.26%)140.0254.55-23.3106.783600.0(0.26%)140.0236.76-23.3103.959600.0(0.26%)140.0116.07-23.3100.613600.0(0.26%)140.000.08-23.310-3.259600.0(0.26%)140.0111.59-23.310-7.661600.0(0.26%)140.0243.410-23.310-12.595600.0(0.26%)140.0482.3側墻(從下向上等分10段):0-57.795-12.595600.0(0.26%)140.0359.31-57.015-10.462600.0(0.26%)140.0244.52-56.235-8.733600.0(0.26%)140.0133.23-55.455-7.421600.0(0.26%)140.0125.24-54.675-6.536600.0(0.26%)140.000.05-53.895-6.091600.0(0.26%)140.000.06-53.115-6.094600.0(0.26%)140.000.07-52.335-6.556600.0(0.26%)140.000.08-51.555-7.485600.0(0.26%)140.0127.19-50.775-8.891600.0(0.26%)140.0236.710-49.995-10.776600.0(0.26%)140.0250.4頂板(從左向中心等分10段):0-21.237-10.776600.0(0.26%)140.0369.4