扶壁式挡土墙计算书.docx
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扶壁式挡土墙计算书
悬臂式挡土墙验算[执行标准:
公路]
计算项目:
悬臂式挡土墙1
计算时间:
2011-03-0717:
40:
55星期一
------------------------------------------------------------------------
原始条件:
墙身尺寸:
墙身高:
6.000(m)
墙顶宽:
0.400(m)
面坡倾斜坡度:
1:
0.000
背坡倾斜坡度:
1:
0.100
墙趾悬挑长DL:
0.800(m)
墙趾跟部高DH:
0.500(m)
墙趾端部高DH0:
0.400(m)
墙踵悬挑长DL1:
1.300(m)
墙踵跟部高DH1:
0.600(m)
墙踵端部高DH2:
0.500(m)
加腋类型:
背坡加腋
背坡腋宽YB2:
0.300(m)
背坡腋高YH2:
0.300(m)
钢筋合力点到外皮距离:
50(mm)
墙趾埋深:
1.000(m)
物理参数:
混凝土墙体容重:
25.000(kN/m3)
混凝土强度等级:
C30
纵筋级别:
HRB335
抗剪腹筋等级:
HPB235
裂缝计算钢筋直径:
20(mm)
挡土墙类型:
一般挡土墙
墙后填土内摩擦角:
35.000(度)
墙后填土粘聚力:
0.000(kPa)
墙后填土容重:
19.000(kN/m3)
墙背与墙后填土摩擦角:
17.500(度)
地基土容重:
18.000(kN/m3)
修正后地基土容许承载力:
200.000(kPa)
地基土容许承载力提高系数:
墙趾值提高系数:
1.000
墙踵值提高系数:
1.000
平均值提高系数:
1.000
墙底摩擦系数:
0.500
地基土类型:
土质地基
地基土内摩擦角:
30.000(度)
土压力计算方法:
库仑
坡线土柱:
坡面线段数:
2
折线序号水平投影长(m)竖向投影长(m)换算土柱数
15.0000.0001
第1个:
距离0.000(m),宽度5.000(m),高度0.789(m)2004路基规范挡土墙车辆荷载
25.0000.0000
地面横坡角度:
0.000(度)
墙顶标高:
0.000(m)
挡墙分段长度:
10.000(m)
钢筋混凝土配筋计算依据:
《混凝土结构设计规范》(GB50010--2002)
=====================================================================
第1种情况:
组合1
=============================================
组合系数:
1.000
1.挡土墙结构重力分项系数=1.000√
2.填土重力分项系数=1.000√
3.填土侧压力分项系数=1.000√
4.车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.000√
=============================================
[土压力计算]计算高度为6.000(m)处的库仑主动土压力
无荷载时的破裂角=28.010(度)
按假想墙背计算得到:
第1破裂角:
25.720(度)
Ea=194.426(kN)Ex=113.249(kN)Ey=158.039(kN)作用点高度Zy=2.208(m)
因为俯斜墙背,需判断第二破裂面是否存在,计算后发现第二破裂面不存在
墙身截面积=5.459(m2)重量=136.488kN
整个墙踵上的土重=69.838(kN)重心坐标(1.224,-3.605)(相对于墙面坡上角点)
墙踵悬挑板上的土重=32.927(kN)重心坐标(1.583,-4.396)(相对于墙面坡上角点)
墙趾板上的土重=7.920(kN)相对于趾点力臂=0.388(m))
(一)滑动稳定性验算
基底摩擦系数=0.500
滑移力=113.249(kN)抗滑力=186.142(kN)
滑移验算满足:
Kc=1.644>1.300
滑动稳定方程验算:
滑动稳定方程满足:
方程值=83.606(kN)>0.0
(二)倾覆稳定性验算
相对于墙趾点,墙身重力的力臂Zw=1.338(m)
相对于墙趾点,墙踵上土重的力臂Zw1=2.024(m)
相对于墙趾点,墙趾上土重的力臂Zw2=0.388(m)
相对于墙趾点,Ey的力臂Zx=2.533(m)
相对于墙趾点,Ex的力臂Zy=2.208(m)
验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性
倾覆力矩=250.093(kN-m)抗倾覆力矩=727.405(kN-m)
倾覆验算满足:
K0=2.909>1.500
倾覆稳定方程验算:
倾覆稳定方程满足:
方程值=411.906(kN-m)>0.0
(三)地基应力及偏心距验算
基础为天然地基,验算墙底偏心距及压应力
作用于基础底的总竖向力=372.284(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=477.312(kN-m)
基础底面宽度B=3.310(m)偏心距e=0.373(m)
基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=1.282(m)
基底压应力:
趾部=188.495踵部=36.450(kPa)
最大应力与最小应力之比=188.495/36.450=5.171
作用于基底的合力偏心距验算满足:
e=0.373<=0.167*3.310=0.552(m)
墙趾处地基承载力验算满足:
压应力=188.495<=200.000(kPa)
墙踵处地基承载力验算满足:
压应力=36.450<=200.000(kPa)
地基平均承载力验算满足:
压应力=112.473<=200.000(kPa)
(四)墙趾板强度计算
标准值:
作用于基础底的总竖向力=372.284(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=477.312(kN-m)
基础底面宽度B=3.310(m)偏心距e=0.373(m)
基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=1.282(m)
基础底压应力:
趾点=188.495踵点=36.450(kPa)
设计值:
作用于基础底的总竖向力=372.284(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=477.312(kN-m)
基础底面宽度B=3.310(m)偏心距e=0.373(m)
基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=1.282(m)
基础底压应力:
趾点=188.495踵点=36.450(kPa)
[趾板根部]
截面高度:
H'=0.500(m)
截面剪力:
Q=119.177(kN)
截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋
截面弯矩:
M=49.668(kN-m)
抗弯拉筋构造配筋:
配筋率Us=0.07% 抗弯受拉筋: As=1072(mm2) 截面弯矩: M(标准值)=49.668(kN-m) 最大裂缝宽度为: 0.059(mm)。 (五)墙踵板强度计算 标准值: 作用于基础底的总竖向力=372.284(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=477.312(kN-m) 基础底面宽度B=3.310(m)偏心距e=0.373(m) 基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=1.282(m) 基础底压应力: 趾点=188.495踵点=36.450(kPa) 设计值: 作用于基础底的总竖向力=372.284(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=477.312(kN-m) 基础底面宽度B=3.310(m)偏心距e=0.373(m) 基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=1.282(m) 基础底压应力: 趾点=188.495踵点=36.450(kPa) [踵板根部] 截面高度: H'=0.600(m) 截面剪力: Q=112.069(kN) 截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋 截面弯矩: M=89.680(kN-m) 抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.09% 抗弯受拉筋: As=1287(mm2) 转换为斜钢筋: As/cos_=1291(mm2) 截面弯矩: M(标准值)=89.680(kN-m) 最大裂缝宽度为: 0.072(mm)。 [加腋根部] 截面高度: H'=0.623(m) 截面剪力: Q=133.221(kN) 截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋 截面弯矩: M=121.055(kN-m) 抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.11% 抗弯受拉筋: As=1337(mm2) 转换为斜钢筋: As/cos_=1340(mm2) 截面弯矩: M(标准值)=121.055(kN-m) 最大裂缝宽度为: 0.170(mm)。 (六)立墙截面强度验算 [距离墙顶1.345(m)处] 截面宽度B'=0.534(m) 截面剪力Q=9.792(kN) 截面弯矩M=5.574(kN-m) 截面弯矩M(标准值)=5.574(kN-m) 截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋 抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.01% 抗弯受拉筋: As=1146(mm2) 转换为斜钢筋: As/cos_=1152(mm2) 最大裂缝宽度为: 0.006(mm)。 [距离墙顶2.690(m)处] 截面宽度B'=0.669(m) 截面剪力Q=28.591(kN) 截面弯矩M=30.373(kN-m) 截面弯矩M(标准值)=30.373(kN-m) 截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋 抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.02% 抗弯受拉筋: As=1435(mm2) 转换为斜钢筋: As/cos_=1442(mm2) 最大裂缝宽度为: 0.019(mm)。 [距离墙顶4.034(m)处] 截面宽度B'=0.803(m) 截面剪力Q=56.397(kN) 截面弯矩M=86.508(kN-m) 截面弯矩M(标准值)=86.508(kN-m) 截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋 抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.05% 抗弯受拉筋: As=1723(mm2) 转换为斜钢筋: As/cos_=1732(mm2) 最大裂缝宽度为: 0.038(mm)。 [距离墙顶5.379(m)处] 截面宽度B'=0.938(m) 截面剪力Q=93.211(kN) 截面弯矩M=186.093(kN-m) 截面弯矩M(标准值)=186.093(kN-m) 截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋 抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.08% 抗弯受拉筋: As=2012(mm2) 转换为斜钢筋: As/cos_=2022(mm2) 最大裂缝宽度为: 0.059(mm)。 ===================================================================== 第2种情况: 组合2 ============================================= 组合系数: 1.000 1.挡土墙结构重力分项系数=1.000√ 2.填土重力分项系数=1.000√ 3.填土侧压力分项系数=1.000√ 4.车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.000√ ============================================= [土压力计算]计算高度为6.000(m)处的库仑主动土压力 无荷载时的破裂角=28.010(度) 按假想墙背计算得到: 第1破裂角: 25.720(度) Ea=194.426(kN)Ex=113.249(kN)Ey=158.039(kN)作用点高度Zy=2.208(m) 因为俯斜墙背,需判断第二破裂面是否存在,计算后发现第二破裂面不存在 墙身截面积=5.459(m2)重量=136.488kN 整个墙踵上的土重=69.838(kN)重心坐标(1.224,-3.605)(相对于墙面坡上角点) 墙踵悬挑板上的土重=32.927(kN)重心坐标(1.583,-4.396)(相对于墙面坡上角点) 墙趾板上的土重=7.920(kN)相对于趾点力臂=0.388(m)) (一)滑动稳定性验算 基底摩擦系数=0.500 滑移力=113.249(kN)抗滑力=186.142(kN) 滑移验算满足: Kc=1.644>1.300 滑动稳定方程验算: 滑动稳定方程满足: 方程值=83.606(kN)>0.0 (二)倾覆稳定性验算 相对于墙趾点,墙身重力的力臂Zw=1.338(m) 相对于墙趾点,墙踵上土重的力臂Zw1=2.024(m) 相对于墙趾点,墙趾上土重的力臂Zw2=0.388(m) 相对于墙趾点,Ey的力臂Zx=2.533(m) 相对于墙趾点,Ex的力臂Zy=2.208(m) 验算挡土墙绕墙趾的倾覆稳定性 倾覆力矩=250.093(kN-m)抗倾覆力矩=727.405(kN-m) 倾覆验算满足: K0=2.909>1.500 倾覆稳定方程验算: 倾覆稳定方程满足: 方程值=411.906(kN-m)>0.0 (三)地基应力及偏心距验算 基础为天然地基,验算墙底偏心距及压应力 作用于基础底的总竖向力=372.284(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=477.312(kN-m) 基础底面宽度B=3.310(m)偏心距e=0.373(m) 基础底面合力作用点距离基础趾点的距离Zn=1.282(m) 基底压应力: 趾部=188.495踵部=36.450(kPa) 最大应力与最小应力之比=188.495/36.450=5.171 作用于基底的合力偏心距验算满足: e=0.373<=0.167*3.310=0.552(m) 墙趾处地基承载力验算满足: 压应力=188.495<=200.000(kPa) 墙踵处地基承载力验算满足: 压应力=36.450<=200.000(kPa) 地基平均承载力验算满足: 压应力=112.473<=200.000(kPa) (四)墙趾板强度计算 标准值: 作用于基础底的总竖向力=372.284(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=477.312(kN-m) 基础底面宽度B=3.310(m)偏心距e=0.373(m) 基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=1.282(m) 基础底压应力: 趾点=188.495踵点=36.450(kPa) 设计值: 作用于基础底的总竖向力=372.284(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=477.312(kN-m) 基础底面宽度B=3.310(m)偏心距e=0.373(m) 基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=1.282(m) 基础底压应力: 趾点=188.495踵点=36.450(kPa) [趾板根部] 截面高度: H'=0.500(m) 截面剪力: Q=119.177(kN) 截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋 截面弯矩: M=49.668(kN-m) 抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.07% 抗弯受拉筋: As=1072(mm2) 截面弯矩: M(标准值)=49.668(kN-m) 最大裂缝宽度为: 0.059(mm)。 (五)墙踵板强度计算 标准值: 作用于基础底的总竖向力=372.284(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=477.312(kN-m) 基础底面宽度B=3.310(m)偏心距e=0.373(m) 基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=1.282(m) 基础底压应力: 趾点=188.495踵点=36.450(kPa) 设计值: 作用于基础底的总竖向力=372.284(kN)作用于墙趾下点的总弯矩=477.312(kN-m) 基础底面宽度B=3.310(m)偏心距e=0.373(m) 基础底面合力作用点距离趾点的距离Zn=1.282(m) 基础底压应力: 趾点=188.495踵点=36.450(kPa) [踵板根部] 截面高度: H'=0.600(m) 截面剪力: Q=112.069(kN) 截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋 截面弯矩: M=89.680(kN-m) 抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.09% 抗弯受拉筋: As=1287(mm2) 转换为斜钢筋: As/cos_=1291(mm2) 截面弯矩: M(标准值)=89.680(kN-m) 最大裂缝宽度为: 0.072(mm)。 [加腋根部] 截面高度: H'=0.623(m) 截面剪力: Q=133.221(kN) 截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋 截面弯矩: M=121.055(kN-m) 抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.11% 抗弯受拉筋: As=1337(mm2) 转换为斜钢筋: As/cos_=1340(mm2) 截面弯矩: M(标准值)=121.055(kN-m) 最大裂缝宽度为: 0.170(mm)。 (六)立墙截面强度验算 [距离墙顶1.345(m)处] 截面宽度B'=0.534(m) 截面剪力Q=9.792(kN) 截面弯矩M=5.574(kN-m) 截面弯矩M(标准值)=5.574(kN-m) 截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋 抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.01% 抗弯受拉筋: As=1146(mm2) 转换为斜钢筋: As/cos_=1152(mm2) 最大裂缝宽度为: 0.006(mm)。 [距离墙顶2.690(m)处] 截面宽度B'=0.669(m) 截面剪力Q=28.591(kN) 截面弯矩M=30.373(kN-m) 截面弯矩M(标准值)=30.373(kN-m) 截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋 抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.02% 抗弯受拉筋: As=1435(mm2) 转换为斜钢筋: As/cos_=1442(mm2) 最大裂缝宽度为: 0.019(mm)。 [距离墙顶4.034(m)处] 截面宽度B'=0.803(m) 截面剪力Q=56.397(kN) 截面弯矩M=86.508(kN-m) 截面弯矩M(标准值)=86.508(kN-m) 截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋 抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.05% 抗弯受拉筋: As=1723(mm2) 转换为斜钢筋: As/cos_=1732(mm2) 最大裂缝宽度为: 0.038(mm)。 [距离墙顶5.379(m)处] 截面宽度B'=0.938(m) 截面剪力Q=93.211(kN) 截面弯矩M=186.093(kN-m) 截面弯矩M(标准值)=186.093(kN-m) 截面抗剪验算满足,不需要配抗剪腹筋 抗弯拉筋构造配筋: 配筋率Us=0.08% 抗弯受拉筋: As=2012(mm2) 转换为斜钢筋: As/cos_=2022(mm2) 最大裂缝宽度为: 0.059(mm)。 ===================================================================== 第3种情况: 组合3 ============================================= 组合系数: 1.000 1.挡土墙结构重力分项系数=1.000√ 2.填土重力分项系数=1.000√ 3.填土侧压力分项系数=1.000√ 4.车辆荷载引起的土侧压力分项系数=1.000√ ============================================= [土压力计算]计算高度为6.000(m)处的库仑主动土压力 无荷载时的破裂角=28.010(度) 按假想墙背计算得到: 第1破裂角: 25.720(度) Ea=194.426(kN)Ex=113.249(kN)Ey=158.039(kN)作用点高度Zy=2.208(m) 因为俯斜墙背,需判断第二破裂面是否存在,计算后发现第二破裂面不存在 墙身截面积=5.459(m2)重量=136.488kN 整个墙踵上的土重=69.838(kN)重心坐标(1.224,-3.605)(相对于墙面坡上角点) 墙踵悬挑板上的土重=32.927(kN)重心坐标(1.583,-4.396)(相对于墙面坡上角点) 墙趾板上的土重=7.920(kN)相对于趾点力臂=0.388(m)) (一)滑动稳定性验算 基底摩擦系数=0.500 滑移力=113.249(kN)抗滑力=186.142(kN) 滑移验算满足: Kc=1.644>1.300 滑动稳定方程验算: 滑动稳定方程满足: 方程值=83.606(kN)>0.0 (二)倾覆稳定性验算 相对于墙趾点,墙身重力的力臂Zw=1.338(m) 相对于墙趾点,墙踵上土重的力臂Zw1=2.024(m) 相对于墙趾点,墙趾上土重的力臂Zw2=
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