第二章 基坑支护结构设计计算书
处。
M=20.99?1.64+0.38?1.052/2+1/2?(42.84-0.38)?1.053/12 =36.68(KN?m/m) 2.4.8配筋计算
按《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)第4.1.11：
M?23?fcm?r?sin???fy?As?rs?233Sin??t?Sin???
??1?0.75b?(1?0.75b)?0.5?0.625b
b?fy?As/fcm?A?t?1.25?2?
取桩径φ900，桩心距1100, Mmax=327.05（kN?M），取砼强度C30，fc=14.3N/mm2，主筋12Φ20钢筋，，均匀布置，fy=300N/mm2，保护层厚度50mm，Φ8@200螺旋筋，Φ20@2000加强筋。
As=12?314.2=3769mm2 b=
fy?Asfc?A=300?3769/(14.3?3.14?4502)=0.084
?=1+0.75?0.084-[(1+0.75?0.084)2-0.5-0.625?0.084]1/2=0.303 ?t=1.25-2?=0.644
[M]=2/3?14.3?(450?sin??)3+210?400?3769?(sin??t+sin??)/? =655kN?m>1.25?1.0?1.1Mmax(=446) 满足要求！
配筋率?=As/A=3620/(450?)=5.69‰>?min=4‰，满足设计要求！
2
2.5支撑结构设计计算：
内支撑结构采用钢筋混凝土支撑， 取支撑力R=163KN/m，支撑对撑间距取为8m，角撑间距取为9m，立柱桩间距取10m。支撑梁截面为500×700，混凝土等级为C30
2.5.1支撑轴力：
N角=1.25??0×163×9/cos45o =2449.6KN
N对=1.25??0×163×8=1630.0KN 取N=2449.6KN 2.5.2支撑弯矩计算：
2.5.2.1支撑梁自重产生的弯矩：
q=1.25??0×0.5×0.7×25=10.94KN/m M1=1/10×10.94×102=109.4KN?m 2.5.2.2支撑梁上施工荷载产生的弯矩：
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南京工业大学学士学位毕业设计
取q=10.0 KN/m
M2=1/10×10×102=100 KN.m 2.5.2.3支撑安装偏心产生的弯矩： M3=N×e=2449.6×10×3‰=73.49 KN?m
则支撑弯矩为：M=109.4+100+73.49=282.89 KN?m 2.5.3初始偏心距ei
e0 =M/N=282.89×103/2449.6=115.5mm
根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002)中7.3.3可知： ea=h/30=23.3>20mm
则ei= e0+ea=115.5+23.3=138.8 mm 2.5.4是否考虑偏心矩增大系数η ∵l0/h=10/0.7=14.3>8.0 ∴要考虑 由η?1?11400?eih0(l0h)?1?2
2ξ1=
0.5fcAN=0.5×14.3×0.5×0.7×103/2449.6=1.02>1.0
l0h100.7取ξ1=1
?2?1.15?0.01?1.15?0.01?=1.007>1.0
取ξ2=1
η?1?11400?142.20.7665(10)?1?1?1.682
2?ei =1.682×138.8=233.5mm
2.5.5配筋计算：
Nb??1?bbh0fc?1.0?0.55?0.5?0.665?14.3?10?2615.1KN3
∵?ei =233.5mm>0.3ho=199.5mm
且N=2449.6KN h2-a=233.5+350-35=548.5mm X=N/(αfc×b)=2449.6×103/(1×14.3×500)=342.60mm=>2a=2×35=70mm 2449.6?10As?As'?3?548.5?14.3?500?342.6?（665?342.6/2）300?（665?35）?710.28mm2 17 第二章 基坑支护结构设计计算书 实配：上下均为4Φ20，As=As’=1256mm2 2.5.6整体稳定性验算： 稳定性系数：l0/b=10/0.5=20 查表：?=0.75 可按构造配筋 2.5.7联系梁： 截面尺寸400×500，砼C30，上下均配4Φ16, Φ8@200四肢箍。 2.6圈梁设计计算： 本设计共分为三个段面，混凝土支撑直接作用于圈梁上，由于三个段面的作用力相差较大，分别为163KN，18KN，100KN，故圈梁设计分三段进行，设计圈梁均为800×1100，C30砼： 2.6.1 ABC段圈梁设计计算： 2.6.1.1 正截面强度计算 Mmax= 110?163×92×1.25?0=1650 KN?m αs =2000?106/(14.3?800?10652)=0.15 γs=0.5(1+1?2?s)=0.92 As=1650?10/(0.92?210?1065)=8006mm2 实取2×9Φ25有 As=8839mm2 As=8839mm2 >ρ min 6 ?A=0.003?800?1100=2640 mm2 满足最小配筋率要求。 2.6.1.2 斜截面强度计算 V=1/2?163?9?1.25=917KN 0.7ftbh0=0.7?1.43?800?1065=852.9KN 2.6.2 CDEF段圈梁设计计算： 2.6.2.1 正截面强度计算 Mmax= Asvsh0=1134.1KN>V=917N 110?18×92×1.25?0=183 KN?m 18 南京工业大学学士学位毕业设计 αs =2000?106/(14.3?800?10652)=0.15 γs=0.5(1+1?2?s)=0.92 As=183?10/(0.92?210?1065)=889mm2<ρ故只需取2?5Φ20 有 As=3142mm2。 2.6.2.2 斜截面强度计算 V=1/2?18?9?1.25=101.25KN 0.7ftbh0=0.7?1.43?800?1065=852.9KN>V 故只需取Φ8@200，四肢箍即可满足要求。 2.6.3 FGHA段圈梁设计计算： 2.6.3.1 正截面强度计算 M1106 min ?A=0.003?800?1100=2640 mm 2 =max?100×92×1.25?0=1012 KN?m αs =2000?106/(14.3?800?10652)=0.15 γs=0.5(1+1?2?s)=0.92 As=1012?106/(0.92?210?1065)=4918mm2 实取2?9Φ20 有 As=5652mm2 As=5652mm2 >ρ min ?A=0.003?800?1100=2640 mm2 满足最小配筋率要求。 2.6.3.2 斜截面强度计算 V=1/2?100?9?1.25=563KN 0.7ftbh0=0.7?1.43?800?1065=852.9KN>V 故只需取Φ8@200，四肢箍即可满足要求。 2.7立柱强度计算： 2.7.1上段钢立柱采用Φ325?10钢管 a、立柱上所承受的竖向压力P 支撑、联系梁、活载、自重 P1=1.25?10?(4+11.3+10)+0.5?0.7?10?25/2+0.4? 0.5?8?25/2+0.4?0.5?11.3?25 =436KN b、使支撑纵向稳定所需的水平压力产生的竖向荷载 P2=0.1?163?1.25?8=163KN c、Φ325?10钢管特征系数及强度验算： A=6010mm2 W=1.48?106 mm3 19 第二章 基坑支护结构设计计算书 i=112.8 L0=8m, λ=L0/i=70.9 查表得 Φ=0.745 ?=N/(ΦA)=(436+163)?103/(0.745?6010) =134<[f] 2.7.2下段钢筋砼立柱强度验算： 取立柱桩径900，基坑面下桩长L米,取qs=26KPa P=436+163+3.14?0.452?L?25×1.2=599+19.1L KN F=?DfL=3.14?0.9?26?L=73.48L 由F=1.2P 得L=14.22 实取L=14.5M 配筋：主筋为14Φ20，螺旋筋Φ8@200,上部加密，加强筋Φ20@2000。 2.8 基坑止降水设计 2.8.1止水桩长确定 坑外水位取地面下1.0m，坑内水位取地面下8.50m。 由 D?(Ksrw r')hw 得：2r' ?D?(2?10?5.1)?(8.5?1)2?5.1 D=10.96m 止水桩长为：h=8.5+10.96-1.1=18.4m 2.8.2基坑止水帷幕设计 基坑开挖范围内西侧和北侧有坳沟和暗塘分布,结合本基坑的开挖深度等情况，考虑目前普通深搅桩机的施工能力，确定深搅桩有效桩长为18.4m。 基坑止水帷幕采用一排Φ700@900的双轴深搅桩，桩体搭接300mm。 2.8.3降水设计 本基坑基坑在坳沟、暗塘分布区采用单排深搅桩做止水帷幕，基坑内设集水坑排水。 20