DN1350顶管工作坑、接收坑结构计算书

1 设计条件

设计地面标高：0m；井内底标高：-8m；

H=8.0m

工作坑尺寸

长La=7.9m 壁厚a＝0.3m

宽Lb＝4.4m 壁厚b＝0.3m

高H=8.0m 底板厚h＝0.3m

外长L＝8.5m 外宽B＝5.0m

接收坑尺寸

长La=4.4m 壁厚a＝0.3m

宽Lb＝4.4m 壁厚b＝0.3m

高H=8.0m 底板厚h＝0.3m

外长L＝5.0m 外宽B＝5.0m

2 井壁计算

2.1 荷载：

采用井点排水施工，不考虑地下水影响。地面堆载按10 kN/m2考虑。 作用在井壁外的土压力在同一标高的水平截条上沿井壁四周假定为均匀分布。

将井壁简化成平面矩形闭合刚架计算，计算截面取最底部1m水平区段计算。

计算荷载：

q1k＝18×8/3＝48(kN/m2)

q2k＝10 (kN/m2)

q k＝q1k+ q2k

＝48+10＝58(kN/m2)

q1＝48×1.27＝60.96(kN/m2)

q2＝10×1.27＝12.7(kN/m2)

q＝q1+ q2

＝60.96+12.7＝73.66(kN/m2)

本工程为顶管工作坑、接收坑，为临时工程，结构重要性系数取

0.9

q＝（q1+ q2）×0.9

＝73.66×0.9＝66.3(kN/m2)

2.2 井壁内力及配筋计算（水平）：

采用理正结构工具箱 V5.3版计算程序，按5跨连续梁进行计算，两端为固定支座，中间为弹性支座。几何尺寸及荷载简图如下：

a. 几何信息: (单位: 除注明外,均为mm)

梁号 1: 跨长 = 1000 B×H = 1000 × 300

梁号 2: 跨长 = 1000 B×H = 1000 × 300

梁号 3: 跨长 = 1000 B×H = 1000 × 300

梁号 4: 跨长 = 1000 B×H = 1000 × 300

梁号 5: 跨长 = 1000 B×H = 1000 × 300

b 荷载条件:

均布恒载标准值=66.30kN/m ； 活载准永久值系数=0.50

均布活载标准值=0.00kN/m ； 支座弯矩调幅系数=100.0%

梁容重=25.00kN/m3 ； 计算时不考虑梁自重:

恒载分项系数=1.00 ； 活载分项系数=1.00c.配筋信息:

抗震等级:非抗震 ；

钢筋: Φ为HRB335； fyk=335 N/mm2，

φ为HPB235 ； fyk=235 N/mm2

混凝土强度等级:C20 ； fc=9.6 N/mm2 ； ft= 1.10 N/mm2；

配筋调整系数 =1.0 ；

上部保护层厚度=25mm ； as'=25+10 = 35mm

下部保护层厚度=25mm ； as=25+10 = 35mm

最大裂缝限值=0.250mm ； 挠度控制系数C=200

d.计算结果：

选取弯矩最大截面进行计算（端支座）

执行混凝土设计规范(GB50010-2002)

单位说明: 弯矩:kN.m 剪力:kN 纵筋面积:mm2 箍筋面积:mm2/m 裂缝:mm 挠度:mm 尺寸:mm

内力计算采用有限元计算方法 截面配筋方式:单筋

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梁号 1: 跨长 = 1000 B×H = 1000 × 300

左 中 右

弯矩(-) : -36.603 -9.708 0.000

弯矩(+) : 0.000 0.000 0.613

剪 力: 70.366 37.216 4.066

上部纵筋: 600 600 600

下部纵筋: 600 600 600

左端上纵:按构造配筋As=600mm2，配筋率ρ=0.20%

左端下纵:As=ξa1f c bh0/f y=0mm2 ρ=0.00% < ρmin=0.20% 按构造配筋As=600mm2

跨中上纵:按构造配筋As=600mm2，配筋率ρ=0.20%

跨中下纵:As=ξa1f c bh0/f y=0mm2 ρ=0.00% < ρmin=0.20% 按构造配筋As=600mm2

跨中箍筋:Asv/s=-2398.34mm2/m ρsv=-0.24% < ρsvmin=0.13% 按构造配筋Av/s=1257mm2/m右端上纵:按构造配筋As=600mm，配筋率ρ=0.20%

右端下纵:As=ξa1f c bh0/f y=8mm2 ρ=0.00% < ρmin=0.20% 按构造配筋As=600mm2

右端箍筋:Asv/s=-2874.mm2/m ρsv=-0.29% < ρsvmin=0.13% 按构造配筋Av/s=1257mm2/m

上纵均实配: 2Φ22+10φ8(760+503)

下纵均实配: 2Φ22+10φ8(760+503)

上实配筋率: 0.46%

下实配筋率: 0.46%

裂 缝: 0.048 0.013 0.001

挠 度: 0.000 0.085 0.214

最大裂缝: 0.048mm<0.250mm

最大挠度: 0.214mm<5.000mm(1000/200)

e. 所有简图：

竖向按构造进行连接，配置φ8@100；

3 工作坑底板计算：

底板按四边简支双向板计算。

3.1 荷载：

外池壁：G＝25×(8.5×5-7.9×4.4)×8＝1548(kN)

设备重：35kN

q＝（1548+35）×1.2/(8.5×5)＝44.7(kN/m2)

3.2 内力计算及配筋：

La=7.9(m)

Lb=4.7(m)

Lb/La =0.557

h0=300-40＝260mm钢筋: Φ为HRB335； fyk=335 N/mm，

混凝土强度等级:C20 ； fc=9.6 N/mm2 ； ft= 1.10 N/mm2；

M a M b

系数 0.0215 0.0882

荷载 44.7 44.7

弯矩 21.03 70.96

fc(N/mm2)9.6 9.6

fy(N/mm2) 300 300

h0(mm) 260 260

b(mm) 1000 1000

αs 0.03240 0.10935

γs 0.9835 0.9420

As 274 966

Asmin 390 390

As计算 390 966

配筋 Φ14@150 Φ14@150

Ag 1026 1026

ρg 0.39% 0.39%

3.3 地基承载力计算

8m处的粉质粘土的地基承载力特征值为120KPa（未修正）

q＝（1548+35）/(8.5×5)＝37.25 (kN/m2)满足要求

4 接收坑底板计算：

底板按四边简支双向板计算。

4.1 荷载：

外池壁：G＝25×(5×5-4.4×4.4)×8＝1128(kN)

设备重：35kN

q＝（1128+35）×1.2/(5×5)＝55.8(kN/m2)

4.2 内力计算及配筋：

La=4.7(m)

Lb=4.7(m)Lb/La =1

h0=300-40＝260mm

钢筋: Φ为HRB335； fyk=335 N/mm2，

混凝土强度等级:C20 ； fc=9.6 N/mm2 ； ft= 1.10 N/mm2；

M a＝M b

系数 0.0368

荷载 55.8

弯矩 45.36

fc(N/mm2)9.6

fy(N/mm2) 300

h0(mm) 260

b(mm) 1000

αs 0.0699

γs 0.9637

As 603

Asmin 390

As计算 603

配筋 Φ14@150

Ag 1026

ρg 0.39%

4.3 地基承载力计算

8m处的粉质粘土的地基承载力特征值为120KPa（未修正）

q＝（1128+35）/(5×5)＝46.5 (kN/m2)满足要求