南京工业大学学士学位毕业设计
Ha(3)=1.5/3×(37.24×2+52.47)/(37.24+52.47)=0.71 (m) Ep(4)=(32.53+74.05)×1.5/2=79.94(KN/m)
Hp(4)=1.5/3×(32.53×2+74.05)/(32.53+74.05)=0.65(m) Ep(5)=(169.96+560.63)×10.30/2=3762.54(KN/m)
Hp(5)=10.30/3×(169.96×2+560.63)/(169.96+560.63)=4.23(m) Ea=8.26+7.24+67.28=82.78(KN/m)
Ma=8.26×6.53+7.24×1.9+67.28×0.71=115.46(KN?m/m) 2.3.4支撑轴力计算:
经计算:∑MaD=115.46(KN?m/m) ∑Ea=82.78(KN/m) 由∑MD=0 得:
R=115.46/(8.5-2.0)=17.76(kN/m) 反弯点反力P0计算:
P0=82.78-17.76=65.02(kN/m) 2.3.5桩长计算:
设桩端进入③-3层顶面以下x米处,由∑M=0 得:
1.2 [115.46+82.78×(1.5+x)]=17.76(10+x-2)+79.94(0.65+x)
+169.96x2/2+1/2[(560.63-169.96)×x/10.3]×x×(x/3)
整理得:
6.49x+84.98x-1.64x-95.52=0 解之得: x=1.06m
桩长H=10+1.06-1.1=9.96m,经电算不满足整体稳定性要求,实取14m, 经验算后,满足要求。 2.3.6最大弯矩计算:
2.3.6.1 R-P0间最大弯矩,Mmax1计算: 设剪力Q=0点位于第③-2层顶面以下x米处:
17.76=8.26+7.24+37.24x+1/2(52.47-37.24)/1.5×x2 整理得: 5.08x2+37.24x-2.26=0 解得: x=0.06m
Mmax1=17.76×(2.4+4.6+0.06-2)-8.26×(0.43+4.6+0.06)
-7.24×(0.40+0.06)-37.24×0.062/2-0.5×(52.47-37.24)
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第二章 基坑支护结构设计计算书
×0.06/1.5×0.062/3=44.32(KN?m/m) 2.3.6.2 P0以下最大弯矩,Mmax2计算: 设剪力Q=0点位于基坑面以下x米处:
65.02=1/2×[(89.28-32.53)x/1.5+32.53×2]x 整理得: 18.92x2+32.53x-65.02=0 解得: x=1.18m
Mmax2=65.02×1.18-17.94×1.18×1.18/2-1/2×1.18×32.53
×1.18/1.5×1.18/3 =59.30(KN?m/m)
2.3.7拆撑计算
本工程拟建两层地下室,混凝土垫层200mm,地下室负2层底板厚800mm,负1层底板中心线位于地面下3.75m处,厚400mm,负1层顶板中心线位于建筑±0.00处,厚500mm。负1层底板换撑时,支护桩悬臂位于位于地面下3.55m处。
M=8.26×1.58=13.05KN?m/m 2.3.8配筋计算
因Mmax仅为59.3 KN?m/m,故取桩径Φ900,桩心距1100,取砼强度C30,fc=14.3N/mm,主筋8Φ20钢筋,均匀布置,fy=210N/mm,保护层厚度50mm,Φ8@200螺旋筋,Φ20@2000加强筋。
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2.4 FGHA段支护结构设计计算
该段为基坑西~南侧,建筑±0.00相当于绝对标高17.25m,整平后地面标高为17.00m,支撑设在-1.75m处,桩顶标高为-1.35m。实际挖深8.50m,结构外侧地面附加荷载q取20kpa,计算时以J29孔为例。 2.4.1土层分布(如表6所示)
表6 FGHA段土层分布
层号 ① ②-1 ②-2 ③-2 ③-3 岩土名称 杂填土 粉质粘土 淤泥质粘土~淤泥 粉质粘土 粉质粘土 厚度(m) 2.50 4.00 2.40 2.00 7.30 2.4.2土层侧向土压力计算 2.4.2.1主动土压力计算
Ea(1 1)=(20+17.5×1.1)×0.589-2×10×0.767=7.78(kPa) Ea(1 2)=(20+17.5×2.5)×0.589-2×10×0.767=22.21(kPa)
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Ea(2 1)=(20+17.5×2.5)×0.550-2×23.4×0.741=0.38(kPa)
Ea(2 2)=(20+17.5×2.5+19.3×4)×0.550-2×23.4×0.741=42.84(kPa) Ea(3 1)=(20+17.5×2.5+19.3×4)×0.737-2×11×0.859=84.98(kPa)
Ea(3 2)=(20+17.5×2.5+19.3×4+15.1×2)×0.737-2×11×0.859=107.24(kPa) Ea(4 1)= Ea(3 2)=107.24(kPa) Ea(4 2)=Ea(4 1)=107.24(kPa)
Ea(5 1)=(20+17.5×2.5+19.3×4+15.1×2.0)×0.518-2×50.9×0.720=15.36(kPa) Ea(5 2)=Ea(5 1)=15.36(kPa)
Ea(6 1)=(20+17.5×2.5+19.3×4+15.1×2.0)×0.530-2×50.9×0.728=16.60(kPa) Ea(6 2)=Ea(5 1)=16.60(kPa) 2.4.2.2被动土压力计算
Ep(4 1)=0+2×11×1.165=25.63(kPa)
Ep(4 2)=(0+15.1×0.4)×1.356+2×11×1.165=33.82(kPa) Ep(5 1)=(0+15.1×0.4)×1.930+2×30.6×1.389=96.66(kPa)
Ep(5 2)=(0+15.1×0.4+19.6×2)×1.930+2×30.6×1.389=172.32(kPa) Ep(6 1)=(0+15.1×0.4+19.6×2)×1.887+2×50.9×1.374=225.24(kPa)
Ep(6 2)=(0+15.1×0.4+19.6×2+20.1×7.3)×1.887+2×50.9×1.374=502.12(kPa) 2.4.2.3净土压力计算(坑地面以下) Ep(4 1)=25.63-107.24=-81.61(kPa) Ep(4 2)=33.82-107.24=-73.42(kPa) Ep(5 1)=96.66-15.36=81.30(kPa) Ep(5 2)=172.32-15.36=156.96(kPa) Ep(6 1)=225.24-16.60=208.64(kPa) Ep(6 2)=502.12-16.60=485.52(kPa)
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第二章 基坑支护结构设计计算书
图4 FGHA段土压力分布图
2.4.3土压力合力及作用点的计算: Ea(1)=1.4×(7.78+22.21)/2=20.99(KN/m)
Ha(1)=1.4/3×(7.78×2+22.21)/(7.78+22.21)=0.59(m) Ea(2)=(0.38+42.84)×4/2=86.44(KN/m)
Ha(2)=4/3×(0.38×2+42.84)/(0.38+42.84)=1.35(m) Ea(3)=(84.98+107.24)×2/2=192.22(KN/m)
Ha(3)=2/3×(84.98×2+107.24)/(84.98+107.24)=0.96(m) Ea(4)=(73.42+81.61)×0.4/2=31.01(KN/m)
Ha(4)=0.4-0.4/3×(73.42×2+81.61)/(73.42+81.61)=0.20(m) Ep(5)=(81.30+156.96)×2/2=238.26(KN/m)
Hp(5)=2/3×(81.30×2+156.96)/(81.30+156.96)=0.89(m) Ep(6)=(208.64+485.52)×7.3/2=2533.68(KN/m)
Hp(6)=7.3/3×(208.64×2+485.52)/(208.64+485.52)=3.16(m) Ea=20.99+86.44+192.22+31.01=330.66(KN/m)
Ma=20.99×6.99+86.44×3.75+192.22×1.36+31.01×0.2=738.49(KN?m/m) 2.4.4支撑轴力计算: 经计算:∑MaD=738.49(KN?m/m) ∑Ea=330.66(KN/m) 由∑MD=0 得:
R=738.49/(8.9-1.5)=99.80(kN/m)
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反弯点反力P0计算:
P0=330.66-99.80=230.86(kN/m)
2.4.5桩长计算:
设桩端进入第③-3层顶面以下x米处,由∑M=0 得:
1.2 [738.49+330.66×(2+x)]=99.80(10.9+x-1.5)+238.26(0.89+x)
+208.64x2/2+1/2[(485.52-208.64)×x/7.30]×x×(x/3)
整理得:
6.32x3+104.32x2-58.73x-529.6=0 解之得: x=2.37m
桩长H=10.9+2.37-1.1=12.17m,实取12.2m,经电算验算,满足要求。 2.4.6最大弯矩计算:
2.4.6.1 R-P0间最大弯矩,Mmax1计算: 设剪力Q=0点位于第②-1层顶面以下x米处: 99.80=20.99+0.38x+1/2(42.84-0.38)/4×x整理得: 5.31x2+0.38x-78.81=0 解得:x=3.82米
Mmax1=99.8×(1.4+3.82)-20.99×(0.59+3.82)-0.38×3.822/2
-0.5×(42.84-0.38)×3.82/4×3.822/3
=327.05(KN?m/m)
2.4.6.2 P0以下最大弯矩,Mmax2计算: 设剪力Q=0点位于第③-2层顶面以下x米处:
230.86=1/2×[(156.96-81.30)x/2+81.30×2]x 整理得: 18.915x2+81.30x-230.86=0 解得:x=1.953m
Mmax2=230.86×1.953-81.3×1.9532/2-1/2×1.953×
(156.96-81.30)×1.953/2×1.953/3=324.51(KN?m/m)
2.4.7拆撑计算
本工程拟建两层地下室,混凝土垫层200mm,地下室负2层底板厚800mm,负1层底板中心线位于地面下3.75m处,厚400mm,负1层顶板中心线位于建筑±0.00处,厚500mm。负1层底板换撑时,支护桩悬臂位于位于地面下3.55m
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