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1、扶壁式挡土墙计算书项目名称日 期设计者校对者一、示意图：IIIITIrrriinITIIinIll二 底板高程L1 bLb L b L2二、基本资料:1. 依据规范及参考书目：水工挡土墙设计规范(SL3792007),以下简称规范水工混凝土结构设计规范(SL 191-2008),以下简称砼规水工建筑物荷载设计规范(DL 50771997)建筑结构静力计算手册(第二版) 水工挡土墙设计(中国水利水电出版社)2. 断面尺寸参数:墙顶宽度B1 = 0.60m,墙面变厚B5 = 0.00m,前趾宽度B2 = 2.10m,墙面上部高度H = 25.00m 墙背变厚B6 = 0.00m 后踵宽度B3 =
2、13.30m前趾端部高度H2 = 1.00m,前趾根部高度H3 = 1.80m后踵板咼度H1 = 1.80m,墙前填土高度H4 = 1.80m扶臂厚度b = 1.00m,扶臂顶部宽度B4 = 1.00m扶臂数量n = 3个， 扶臂净距L = 6.00m墙面板左挑L1 = 2.46m,墙面板左挑L2 = 2.46m3. 设计参数:挡土墙的建筑物级别为2级，荷载组合为基本组合。抗震类型：非抗震区挡土墙。水上回填土内摩擦角 = 40.00度，水下回填土内摩擦角2 = 40.00度回填土凝聚力C = 0.00kN/m2,墙底与地基间摩擦系数f = 0.60 基础为非岩石地基。填土面与水平面夹角B =
3、10.00度，回填土顶面均布荷载q = 0.00kN/m 地下水位距墙底高h1 = 0.00m,墙前水深(墙底算起)h2 = 0.00m回填土湿容重Y 1 = 21.00kN/m3,回填土浮容重Y 2 = 10.00kN/m3混凝土强度等级： C25受力钢筋强度等级：二级，保护层厚度as = 0.050 m 扶臂箍筋强度等级：二级地基允许承载力。o = 1000.00 kPa三、计算过程：1 计算公式： 郎肯土压力计算公式如下：E = OBXYgKa Ex = EXcos(B)Ey = EXsin(B)K = CosBXcosB-(COS2 卩-COS2) 1/2/cosB + ( COS2
4、卩-COS2 ) 1/2(规范 a式 A.0.1-3)式中：E 为作用于墙背的土压力，作用点为距墙底1/3 高处，方向与水平面成B夹角Ka为土压力系数a程序算得土压力系数K = 0.225a2总水平力、总竖向力及各力对前趾力矩计算：单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kN m。正力矩水平土压力E1x垂直土压力E11y水平土压力E2x垂直土压力E2墙身自重G1墙前水平土压力E1墙后土重F1墙前土重F1工所有垂直荷载之和工G=8754.22kN所有水平荷载之和EFh= 1967.21kNH所有对墙前趾的稳定力矩之和EMV=81392.76kNm 所有对墙前趾的倾覆力矩之和EMH=-1930
5、0.41kNm 所有对墙前趾的力矩之和EM=62092.35kNm3抗滑稳定验算：抗滑稳定安全系数计算公式为：Kc=fXEG/EFHH从规范中表3.2.7查得，抗滑稳定安全系数Kc = 1.30Kc=0.600X 8754.218/1967.213=2.67Kc=2.67 Kc = 1.30，故抗滑稳定安全系数满足要求4抗倾覆稳定验算：从规范中表3.2.12、3.2.13条查得，抗倾覆稳定安全系数Ko = 1.50 抗倾覆稳定安全系数计算公式为：Ko=EMV/EMHVHKo=81392.761/19300.412=4.22Ko=4.222 Ko = 1.50，故抗倾覆稳定安全系数满足要求 5地
6、基承载力验算：地基承载力按规范中第6. 3 . 1 、 6.3.2条进行校核。 基底应力计算公式为：P = EG / B X (1 + 6 X e / B)maxPmin = E G / B X ( 1 - 6 X e / B)min偏心距 e = B / 2 - E M / E G= 16.00 / 2 - 62092.35 / 8754.22 = 0.907 m Pmax=8754.22/16.00X(1+6X0.907/16.00)= 733.26 kPa maxPmin=8754.22/16.00X(1-6X0.907/16.00)= 361.01 kPaminP = 733.26 W
7、 1.2。o = 1.2X1000.00 = 1200.00，满足要求。max(P . +P )/2 = 547.14 W oo = 1000.00，满足要求min maxn=P /P i =733.26/361.01 = 2.03 2.0max min故地基承载力不满足要求！四、墙面板结构计算：1 计算依据：a、作用在墙面板上的荷载为三角形或梯形；b、在距底板高度1.5Lx范围内，按三面固定一面简支双向板计算内力；c、在距底板高度1.5Lx以上，水平方向取单宽截条按连续梁计算内力；d、截面按受弯构件进行配筋计算，公式如下：KXM W f XbXxX(ho-x/2) +fXAs (ho-a)砼
8、规式 6.2.1-1cysf XbXx W f xAs-fXAs砼规式 6.2.1-2cy y2内力计算：墙面板Lx = 6.00 m，Ly = 9.00 m,从静力计算手册查得： 均布荷载作用下，墙面板弯矩系数为：Kx = 0.0384， Ky = 0.0113， Kxo = -0.0794 xyxKyo = -0.0569，Kox = 0.0433，Kxzo = -0.0616yoxxz三角形荷载作用下，墙面板弯矩系数为：Kx = 0.0184，Ky = 0.0071，Kxo = -0.0387xyxKyo = -0.0421，Kox = 0.0065，Kxzo = -0.0015yoxx
9、z面板梯形荷载大值为q = 117.97kN，小值q = 75.50kN将均布荷载q1 = 75.50kN/m与三角形荷载q2= 0.00kN/m产生的弯矩叠加得:Mx = Kxxq1xLx2 + Kxxq2xLx2=0.0384x75.50x6.002 + 0.0184x42.47x6.002 = 132.50 kNmMy = Kyxq1xLx2 + Kyxq2xLx2=0.0113x75.50x6.002 + 0.0071x42.47x6.002 = 41.57 kNmMxo = Kxoxq1xLx2 + Kxoxq2xLx2=-0.0794x75.50x6.002 + (-0.0387
10、)X 42.47X6.002 = -274.98 kNmMyo = KyoxqlxLx2 + Kyoxq2xLx2=-0.0569x75.50x6.002 + (-0.0421) X42.47 X 6.002 = -219.02 kNmMox = Koxxq1xLx2 + Koxxq2xLx2=0.0433x75.50x6.002 + (0.0065 )X 42.47X6.002 = 127.63 kNm Mxzo = Kxzoxq1xLx2 + Kxzoxq2xLx2=-0.0616x75.50x6.002 +(-0.0015)X 42.47 X 6.002 = -169.72 kNm3纵向
11、支座(负弯矩)强度及配筋计算：截面高度 h = 600 mm,弯矩 M = -274.98 kN m钢筋计算面积 As = 2101mm2,实配 As = 2244mm2(D20140) 抗裂验算不满足要求，裂缝宽度S max = 0.314 mm4纵向跨中(正弯矩)强度及配筋计算：截面高度 h = 600 mm,弯矩 M = 132.50 kN m钢筋计算面积 As = 986mm2,实配 As = 1058mm2(D16190)抗裂验算满足要求，裂缝宽度S max = 0.300 mm5竖向支座(负弯矩)强度及配筋计算：截面高度 h = 600 mm,弯矩 M = -219.02 kN m
12、钢筋计算面积 As = 1656mm2,实配 As = 1745mm2(D20180)抗裂验算不满足要求，裂缝宽度S max = 0.321 mm6竖向跨中(正弯矩)强度及配筋计算：截面高度 h = 600 mm,弯矩 M = 41.57 kN m钢筋计算面积 As = 825mm2,实配 As = 874mm2(D16230) 抗裂验算满足要求，裂缝宽度S max = 0.114 mm五、前趾根部截面承载力验算及配筋计算：1计算依据：截面按受弯构件进行承载力和配筋计算：KXM W fcXbXxX(ho-x/2) +fyXAs (ho-as)砼规式 6.2.1-1fcXbXx W fyxAs
13、- fyXAs砼规式 6.2.1-22总水平力、总竖向力及各力对截面弯矩计算：单位：水平力、竖向力为kN；力臂为m；弯矩为kN m。地基反力W13截面配筋及裂缝宽度计算结果：截面高度 h = 1800 mm,弯矩 M = -1486.42 kN m钢筋计算面积 As = 3485mm2,实配 As = 3491mm2(D2090) 抗裂验算不满足要求，裂缝宽度S max = 0.323 mm六、踵板结构计算：1计算依据和假定：a、将作用在踵板上的荷载转化为三角形或梯形；b、在距墙面板1.5Lx范围内，按三面固定一面简支双向板计算内力；c、在距墙面板1.5Lx以外，纵向取单宽截条按连续梁计算内力
14、；d、截面按受弯构件进行配筋计算，公式如下：KXM W fcXbXxX(ho-x/2) +fyXAs (ho-as)砼规式 6.2.1-1fcXbXx W fyxAs - fyX As砼规式 6.2.1-22作用在踵板上的荷载计算：内侧土重 W1 = 525.00 kN； 外侧土重 W1 = 574.25 kN踵板自重 W2 = 525.00x574 = 0.00 kN作用在踵板上侧土压力产生的竖向荷载W3 = EBXsin (B) /B3= 289.64Xsin(10.0) /13.30 = 3.78 kN作用在踵板端部土压力产生的竖向荷载W4 = 2EhXsin (B) /B3= 2.0X239.91Xsin(10.0) /13.30 = 6.26 kN前趾弯矩产生的竖向荷载W5 = 2.4xM/B32= 2.4x-1486.42/13.302 = 20.17 kN内侧基底反力。1 = 670.45
