【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 支 點(diǎn)剪力： / 2 4 7 9 .5 2wQ l kN??? 跨中正彎矩： 22 1 1 9 1 .8 020 wM l kN m??? 邊跨自由端彎矩： 3 0M? 3. 橫向彎矩 墻踵板沿墻長(zhǎng)方向（橫向）的彎矩由兩部分組成： （ 1）在圖 7e 所示的三角形分布荷載作用下產(chǎn)生的橫向彎矩最大值出現(xiàn)在墻踵板的根部。由于墻踵板的寬度通常只有墻高的 1/3 左右，其值一般較小，對(duì)墻踵板橫向配筋不起控制作用，故不必計(jì)算此橫向彎矩。 （ 2）由于在荷載作用下墻面板與墻踵板有相反方向的 移動(dòng)趨勢(shì)，即在墻踵板根部產(chǎn)生與墻面板的豎直彎矩縱向分布的相同。如圖 26b)所示。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 24 頁(yè) 共 55 頁(yè) 2． 3． 6 扶肋設(shè)計(jì)計(jì)算 a) b) c) 圖 28 扶肋計(jì)算圖式 扶肋可視為錨固在墻踵板上的 T 形變截面懸臂梁，墻面板則作為該T 形梁的翼緣板，如圖 28a)所示，翼緣板的有效計(jì)算寬度由墻頂向下逐漸加寬，如圖 28a),b)所示，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，只考慮墻背主動(dòng)土壓力的水平分力，而扶肋和墻面板的自重以 及土壓力的豎向分力忽略不計(jì)。 懸臂梁承受兩相鄰的跨中至跨中長(zhǎng)度 lw 與墻面板高 H1 范圍內(nèi)的土壓力。在土壓力 1HE 中，作用在 AB 面上的土壓力的水平分力作用下，產(chǎn)生的剪力和彎矩為： 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 25 頁(yè) 共 55 頁(yè) 0( ) c oshi w aQ hi L h K???? 2 01 ( 3 ) c o s6h i i w i aM h L h h K?? 當(dāng) 1hi H? 時(shí)的 11HHQM和 ： 1 1 10. 5 c os 25H w aQ H L H K?? ? ? c os 25? ? ? ? ? ? ? ? 21 1 11 c o s 2 56H w aM H L H K?? ? ? 21 1 4 .2 9 .6 4 .6 9 .6 0 .4 8 7 c o s 2 56? ? ? ? ? ? ? kN m? 如圖所示，計(jì)算長(zhǎng)度 Lw,按下式計(jì)算，且 212wL b B?? 。 4 0 .6 4 .6wL l b? ? ? ? ? （中跨） 4 l b? ? ? ? ? ? （懸臂跨） 3. 翼緣寬度 扶肋的受壓區(qū)有效翼緣寬度 bi, 墻頂部 bi=b,底部 b1=Lw, 中間為直線變化，如圖 9 所示，即： 1ii hb b lH?? 。 2． 3． 7 容許應(yīng)力驗(yàn)算 扶壁式擋土墻的驗(yàn)算內(nèi)容包括抗滑移穩(wěn)定性，抗傾覆穩(wěn)定性，基底應(yīng)力及合力偏心距的驗(yàn)算。其驗(yàn)算方法與重力式擋土墻相同。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 26 頁(yè) 共 55 頁(yè) （ 1） 抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算 擋土墻的抗滑移穩(wěn)定性是指在土壓力和其他的荷載作用下，基底摩阻力抵抗擋土墻滑移的能力，用抗滑移穩(wěn) 定系數(shù)表示，即作用于擋土墻的抗滑力與實(shí)際下滑力之比。 ()aycaxGEK E? ?? 其中 24 24 3 10 k N? ? ? ? ? ? ? ? ? ?。 2211 1 4 . 2 9 . 6 0 . 4 5 2 9 4 . 4 522aaE H K k N?? ? ? ? ? ?（查得 Ka=） 以墻踵板的板端豎直面作為假想墻背，則： 0si n 31 151. 66a y aE E k N? ? ? 0c o s 3 1 2 5 2 .3 9ax aE E k N? ? ? 所以 0 . 5 ( 5 3 6 . 4 1 5 1 . 6 6 ) 1 . 3 6 1 . 3 02 5 2 . 3 9cK ??? ? ?（查得基底摩擦系數(shù)為 ） 故抗滑移穩(wěn)定性滿足要求 。 （ 2） 抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算 擋土墻的抗傾覆穩(wěn)定性是指它抵抗墻身繞墻趾向外轉(zhuǎn)動(dòng)傾覆的能力，用抗傾覆系數(shù) Ko 表示，即對(duì)墻趾的穩(wěn)定力矩之和與 傾覆力矩之和的比值。（算得土壓力的水平分力的力臂 h=）則， 0 0 0 . 3 9 . 6 2 4 1 . 1 5 4 . 3 0 . 4 2 4 2 . 1 5 3 1 0 1 4 . 2 2 . 8 1 5 1 . 6 6 4 . 32 5 2 . 3 9 3 . 0yMK M ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? ??? 2 0 0 2 .8 1 2 .6 5 1 .5 07 5 7 .1 7? ? ? 所以滿足抗傾覆穩(wěn)定性的要求。 （ 3） 地基承載力及偏心距的驗(yàn)算 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 27 頁(yè) 共 55 頁(yè) 為了保證擋土墻的基底應(yīng)力不超過(guò)地基的容許承載力，應(yīng)進(jìn)行基底應(yīng)力驗(yàn)算。為了使擋土墻墻形結(jié)構(gòu)合理和避免發(fā)生不均勻的沉降，還應(yīng)控制作用于擋土墻基底的合 力偏心距。 a. 底面上的總豎向力 53 15 6 68 6ayN W E k N? ? ? ? ? b. 合力作用點(diǎn)與墻前趾的距離 2 0 0 2 .8 1 7 5 7 .1 7 1 .8 16 8 8 .0 6xm??? c. 偏心距 4 .3 0 .3 4 0 .7 226Bex? ? ? ? ? d. 基底邊緣應(yīng)力 1 2 3 5 . 8 62 8 4 . 1 66 6 8 8 . 0 6 6 0 . 3 4( 1 ) ( 1 )4 . 3 4 . 3Ne k P aBB?? ?? ? ? ? ? e. 要求滿足下列公式 121 ( ) 1 6 0 8 0 02 kk P a f k P a??? ? ? ? 查得在密實(shí)狀態(tài)下，碎石土承載力標(biāo)準(zhǔn)值為 700900kPa,此處取kf =800kPa。 1 2 3 5 .8 6 1 .2 9 6 0kf k P a? ? ? ? 基底平均應(yīng)力和最大壓力均滿足要求。 所以，最初擬定的擋土墻截面尺寸即可作為實(shí)際擋土墻的尺寸。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 28 頁(yè) 共 55 頁(yè) 2． 3． 8 配筋設(shè)計(jì) 扶壁式擋土墻墻面板，墻趾板按矩形截面受彎構(gòu)件配筋，而扶肋按變截面 T 形梁配筋。 1． 墻面板 墻面板的水平受拉鋼筋分為內(nèi)外側(cè)鋼筋兩種。 （ 1）水平受力鋼筋 內(nèi)側(cè)水平受拉鋼筋 N2 布置在墻面板靠填土一側(cè)，承受水平負(fù)彎矩，以扶肋處支點(diǎn)彎矩設(shè)計(jì)計(jì)算，全墻可分為 3— 4 段。 H1/2 的彎矩作為控制進(jìn)行計(jì)算。經(jīng)算得 M=55KNM. 選用 材料：以 HRB335 鋼筋作為受拉鋼筋，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)選用C20，查得 29. 6 /cf N mm? , 230 0 /yf N mm? 。 鋼筋保護(hù)層厚度 C=30mm,估計(jì)選用鋼筋直徑為 20mm。截面尺寸擬定為 h=300mm,b 取 1 米寬進(jìn)行設(shè)計(jì)。則截面有效高度 h0=hcd/2=260mm。 將以上的數(shù)據(jù)代入基本公式： 1 c y sf bx f A? ? 10()2c xM f bx h??? 算得： 23x mm? 2736sA mm? 查《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理》附表 19 得： 選配 4 22@200? 2804sA mm? 驗(yàn)算適用條件： 023 5 260 143bx m m h m m?? ? ? ? ? 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 29 頁(yè) 共 55 頁(yè) m i n0 804 0 . 3 1 % 0 . 2 %1 0 0 0 2 6 0sAbh??? ? ? ? ?? 驗(yàn)算滿足要求。 H1/8 處作為控制面進(jìn)行計(jì)算，此時(shí) M=基本公式得： 1 9 .6 1 0 0 0 3 0 0 sxA? ? ? ? 62 7 . 5 1 0 1 9 . 6 1 0 0 0 ( 2 6 0 )2xx? ? ? ? ? ? 求得： mm? 2360sA mm? 同樣查得，選用 4 14@250? ， 2615sA mm? 。驗(yàn)算滿足適用條件。 由以上的計(jì)算可知，墻面板內(nèi)側(cè)的受拉鋼筋分布為：墻頂 H1/8，墻底 H1/8 范圍內(nèi)選配 ? 14 的鋼筋，間距為 250mm；墻面板中間的范圍選配 ? 22 的鋼筋，間距為 250mm。 外側(cè)受拉鋼筋 N3 布置在中間跨墻面板臨空一側(cè)，承受水平正彎矩，該鋼筋沿墻長(zhǎng)方向通長(zhǎng)布置。為方便施工，可在扶肋中心切斷，沿墻高可分為幾個(gè) 區(qū)段進(jìn)行配筋，但區(qū)段不宜分得太多。 H1/2 處作為控制面進(jìn)行計(jì)算，此時(shí) M=樣代入基本公式得： 1 9 .6 1 0 0 0 3 0 0 sxA? ? ? ? 63 3 1 0 1 9 .6 1 0 0 0 ( 2 6 0 )2xx? ? ? ? ? ? 求得： 15x mm? 2480sA mm? 。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 30 頁(yè) 共 55 頁(yè) 查表得：選配 4 14 @ 250? ， 2615sA mm? 。驗(yàn)算滿足適用條件。 H1/8 處作為控制面進(jìn)行計(jì)算，此時(shí) M=16。 5KNm。代入基本公式計(jì)算得： 7x mm? 2224As mm? 此時(shí)，m i n0 0 . 0 8 % 0 . 2 %sAbh??? ? ? ?，故需按最小配筋率進(jìn)行配筋，即：20 m in 520A s b h m m??? 查得選配 4 14@250? ， 2615As mm? 。驗(yàn)算滿足適用條件。 以上配筋計(jì)算可知，墻面板外側(cè)水平受拉鋼筋 N2 的分布為：全墻采用? 14 的鋼筋，間距為 250mm。 （ 2）豎向受力鋼筋 內(nèi)側(cè)豎向收里鋼筋 N4 布置在靠填土一側(cè)，承受墻面板的豎直 負(fù)彎矩，該筋向下伸入墻踵板不少于一個(gè)鋼筋錨固長(zhǎng)度，向上在距離墻踵板頂高 H1/4 處加上一個(gè)鋼筋錨固長(zhǎng)度處切斷，每跨中部 2L/3 范圍內(nèi)按跨中的最大豎直負(fù)彎矩 MD 配筋，靠近扶肋兩側(cè)各 L/6 部分按 MD/2 配筋。 a. 跨中 2L/3 范圍內(nèi)的彎矩 M=，代入基本公式得： 1 9. 6 10 00 30 0x As? ? ? ? ? 67 1 . 7 2 1 0 1 9 . 6 1 0 0 0 ( 2 6 0 )2xx? ? ? ? ? ? 求得： 30x mm? 2960As mm? 查表得 選配 4 18@250? ， 21017As mm? 。驗(yàn)算滿足適用條件。 b. 靠近扶肋兩側(cè) L/6 部分的彎矩 M=MD/2=。 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 31 頁(yè) 共 55 頁(yè) 同樣代入基本公式求得： mm? ， 2473As mm? 。此時(shí)， m i n0 0 . 1 8 % 0 . 2 %Asbh??? ? ? ?，故需按最小配筋率進(jìn)行配筋，由以上可知，選配的鋼筋為： 4 14@250? ， 2615As mm? 。 所以，由上可知，墻面板內(nèi)側(cè)豎向受力鋼筋的分布為：每跨中部 2L/3范圍采用 ? 18 鋼筋，間距為 250mm；靠近扶肋兩側(cè) L/6 范圍內(nèi)采用 ? 14鋼筋，間距為 250mm。 外側(cè)豎向受力鋼筋 N5 布置在墻面板的臨空一側(cè)，承受墻面板的豎向正彎矩，該鋼筋通長(zhǎng)布置，兼作墻面板的分布鋼筋用。由于正彎矩較小 M=，由上面的計(jì)算可知，需按最小配筋率進(jìn)行配筋，故墻外側(cè)的 鋼筋布置為：全墻布置 ? 14 鋼筋，間距為 250mm。 （ 3）墻面板與扶肋的 U 形拉筋 連接墻面板與扶肋的 U 形拉筋 N6，其開(kāi)口向扶肋的背側(cè)，該鋼筋每一支承受高度為拉筋間距水平板條的支點(diǎn)剪力 Q，在扶肋水平方向通長(zhǎng)布置。 由上面的計(jì)算可知，選配的 U 形鋼筋為 ? 14，承受拉力作用，每個(gè)扶肋上 U 形鋼筋的個(gè)數(shù)為： 10 00 / 30 0 32N ? ? ?根。 2. 墻踵板 墻踵板頂面橫向水平鋼筋 N7,是為了 墻面板承受豎直負(fù)彎矩的鋼筋N4 得以發(fā)揮作用而設(shè)置的 .該鋼筋位于墻踵板頂面 ,垂直于墻面板方向 ,其布置與鋼筋 N4 相同 ,該鋼筋一端插入墻面板一個(gè)鋼筋錨固長(zhǎng)度 ,另一端伸至墻踵端 ,作為墻踵板縱向鋼筋 N8 的定位鋼筋 ,如鋼筋 N7 的間距很畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 第 32 頁(yè) 共 55 頁(yè) 小 ,可以將其中一半在距墻踵端 3/2B 減一個(gè)鋼筋錨固長(zhǎng)度處切斷。 墻踵板的頂面和底面縱向水平受拉鋼筋 N8,N9,承受墻踵板在扶肋兩端的負(fù)彎矩和跨中正彎矩 .該鋼筋的切斷情況與 N2,N3 相同。 墻踵板的選用材料跟墻面板的相同 ,墻踵板厚度為 ,屬 于基礎(chǔ) , 所以混凝土保護(hù)層的厚度應(yīng)大于 70mm,此處取為 C=筋直徑為 20mm,所以截面有效高度0 204 0 0 8 0 3 1 02h m m? ? ? ?. 由前面的計(jì)算可知 ,墻踵板的支點(diǎn)負(fù)彎矩為 M=本公式得 : 1 10 00 30 0x As? ? ? ? 63 1 9 . 6 8 1 0 1 9 . 6 1 0 0 0 ( 3 1 0 )2xx? ? ? ? ? ? 求得 : 138x mm? , 24416As mm? . 查表得選配 8