城南污水厂服务片区污水管网更新改造工程计算书

城南污水厂服务片区污水管网更新改造工程计算书1、结构设计内容：根据排水设计，W-110-1、W-423两个检查井无放坡开挖条件，需要做垂直开挖支护井:支护井参数表位置井内径（m）深度（m）土体厚度（m）强风化厚度（m）基坑类型W-110-13.57.77.70土质基坑W-2433.56.61.51.0岩土混合基坑1.1计算依据《混凝土结构设计规范》（GB/T50010-2020）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》（JC／T640-2010）《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2015)《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）《建筑边坡工程技术规范》（GB50330-2013）《地质灾害防治工程设计规范》(DB50/5029-2004)《工程结构通用规范》GB55001-2021《建筑与市政工程抗震通用规范》GB55002-2021《建筑与市政地基基础通用规范》GB55003-2021《混凝土结构通用规范》GB55008-2021《重庆市建筑边坡支护设计文件编制深度规定和重庆市建筑边坡工程方案可行性评估和施工图审查深度规定》(2005年修订)1.2技术标准1）地震设防标准：根据《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306-2001图A1）和《中国地震动峰值反应谱特征周期区划图》（GB18306-2001图B1）及《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010版），场地抗震设防烈度为6度区，设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为第一组。根据《建筑工程抗震设防分类标准》（GB50223-2008），本工程主要为城市管网建设工程，抗震设防类别为丙类，为标准设防类。2）支护井为临时性结构，设计工作年限：2年；安全等级二级，结构的重要性系数r0=1.0，3）地面使用荷载：10KPa2.井壁结构计算竖井最大深度7.7m2.1.1使用工况计算圆形水池设计(YSC-2)钢筋：d-HPB300;D-HRB335;E-HRB400;F-RRB400;G-HRB500;Q-HRBF400;R-HRBF500-----------------------------------------------------------------------1设计资料1.1基本信息圆形水池形式:敞口池内液体重度10.0kN/m3浮托力折减系数1.00裂缝宽度限值0.20mm抗浮安全系数1.10水池的几何尺寸如下图所示:1.2荷载信息地面活荷载:10.00kN/m2活荷载组合系数:0.90荷载分项系数:自重:1.20其它恒载:1.27地下水压:1.27其它活载:1.40荷载准永久值系数:顶板活荷载:0.40地面堆积荷载:0.50地下水压:1.00温(湿)度作用:1.00活载调整系数:其它活载:1.00壁面温差:10.0℃温差内力折减系数:0.65混凝土线膨胀系数:0.000010不考虑温度材料强度折减1.3混凝土与土信息土天然重度:18.00kN/m3土饱和重度:20.00kN/m3土内摩擦角ψ:28.0度地基承载力特征值fak=150.00kPa基础宽度和埋深的地基承载力修正系数ηb=1.00、ηd=1.00混凝土等级:C30纵筋级别:HRB400混凝土重度:25.00kN/m3配筋调整系数:1.20纵筋保护层厚度:位置顶板(mm)池壁(mm)底板(mm)上侧(内侧)-4035下侧(外侧)-35502计算内容（1）荷载标准值计算（2）抗浮验算（3）地基承载力计算（4）内力及配筋计算（5）抗裂度、裂缝计算（6）混凝土工程量计算3荷载标准值计算底板:恒荷载:池壁自重:50.18kN/m2活荷载:池壁:恒荷载:池外侧土压力(池底):48.09kN/m2活荷载:温差作用:17.55kN.m/m地面活荷载:3.61kN/m24地基承载力验算:计算基础底面的压力：池壁内壁圆面积:Aic=πR2=3.14×1.7502=9.62m2池壁外壁圆面积:At=π(R＋t)2=3.14×(1.750＋0.30)2=13.20m2池壁自重Gs=γc×As×H=25.00×3.58×7.400=662.56kN底板自重Gb=γc×Ab×t2=25.00×13.20×0.30=99.02kN水池自重Gp=Gs＋Gb=662.56＋99.02=761.58kN池内水自重Gw=pw×Aic=0.00×9.62=0.00kN基础底面的压力pk=(Gp＋Gw)/Ab=761.58/13.20=57.68kPa基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m，需修正承载力特征值计算地基承载力特征值修正值：fa=fak＋ηbγ(b-3)＋ηdγm(d-0.5)地下水位位于底板下1m以下，不考虑地下水水池底板底下的土的重度γ=γ土=18.00kN/m3水池底板底以上土的加权平均重度γm=γ土=18.00kN/m3fa=150.00＋1.00×18.00×(4.100－3)＋1.00×18.00×(7.700－0.5)=299.40kPapk=57.68kPa<fa=299.40kPa地基承载力满足5抗浮验算:地下水位位于基底以下,无需验算6内力及配筋计算:(轴力:kN弯矩:kN.m面积:mm2配筋面积:mm2/m)池壁:弯矩外侧受拉为正，轴力受拉为正顶板:下侧受拉为正,底板:上侧受拉为正按《给水排水工程结构设计手册》静力计算查表池壁的约束条件:上端自由,下端固定池壁内力计算查表系数H2/dt=7.4002/3.800×0.30=48.04荷载组合:（1）闭水试验：池内有水，池外无土（2）使用时池内无水：池内无水，池外有土（3）正常使用：池内有水，池外有土闭水试验：基本组合:1.40×温度作用标准组合:1.00×温度作用准永久组合:1.00×温度作用设计值/标准值/准永久值位置竖向弯矩环向弯矩环向轴力0.00H0.00/0.00/0.0020.47/14.62/14.62279.77/199.84/199.840.10H16.07/11.48/11.4823.15/16.54/16.5452.27/37.33/37.330.20H25.11/17.94/17.9424.66/17.61/17.61-29.86/-21.33/-21.330.30H25.31/18.08/18.0824.69/17.64/17.64-0.73/-0.52/-0.520.40H24.64/17.60/17.6024.58/17.56/17.562.21/1.58/1.580.50H24.52/17.52/17.5224.56/17.54/17.540.41/0.29/0.290.60H24.57/17.55/17.5524.57/17.55/17.550.00/0.00/0.000.70H24.57/17.55/17.5524.57/17.55/17.550.00/0.00/0.000.75H24.57/17.55/17.5524.57/17.55/17.550.00/0.00/0.000.80H24.57/17.55/17.5524.57/17.55/17.550.00/0.00/0.000.85H24.57/17.55/17.5524.57/17.55/17.550.00/0.00/0.000.90H24.57/17.55/17.5524.57/17.55/17.550.00/0.00/0.000.95H24.57/17.55/17.5524.57/17.55/17.550.00/0.00/0.001.00H24.57/17.55/17.5524.57/17.55/17.550.00/0.00/0.00使用时池内无水：基本组合:1.27×池外土作用＋0.90×1.40×(温度作用＋地面活荷载)标准组合:1.00×池外土作用＋0.90×1.00×(温度作用＋地面活荷载)准永久组合:1.00×池外土作用＋1.00×温度作用＋0.50×地面活荷载设计值/标准值/准永久值位置竖向弯矩环向弯矩环向轴力0.00H-0.00/-0.00/-0.0018.43/13.16/14.62243.15/173.68/196.410.10H14.47/10.33/11.4820.84/14.88/16.5426.79/18.29/24.770.20H22.60/16.14/17.9422.19/15.85/17.61-58.73/-43.65/-43.030.30H22.78/16.27/18.0822.22/15.87/17.64-44.11/-34.05/-31.360.40H22.18/15.84/17.6022.12/15.80/17.56-53.06/-41.30/-38.400.50H22.07/15.76/17.5222.11/15.79/17.54-66.05/-51.40/-48.630.60H22.11/15.79/17.5522.11/15.79/17.55-78.64/-61.29/-58.540.70H22.11/15.79/17.5522.11/15.79/17.55-93.49/-72.96/-70.140.75H21.76/15.52/17.2822.05/15.75/17.50-101.03/-78.89/-76.030.80H21.04/14.95/16.7321.93/15.65/17.41-104.69/-81.79/-78.980.85H19.96/14.11/15.9121.75/15.51/17.28-97.61/-76.28/-73.780.90H19.96/14.11/15.9121.75/15.51/17.28-72.40/-56.60/-54.800.95H22.86/16.37/18.1122.24/15.89/17.64-29.78/-23.29/-22.571.00H32.22/23.70/25.2223.80/17.11/18.83-0.00/-0.00/-0.00正常使用：基本组合:1.27×池外土作用＋0.90×1.40×(温度作用＋地面活荷载)标准组合:1.00×池外土作用＋0.90×1.00×(温度作用＋地面活荷载)准永久组合:1.00×池外土作用＋1.00×温度作用＋0.50×地面活荷载设计值/标准值/准永久值位置竖向弯矩环向弯矩环向轴力0.00H0.00/0.00/0.0018.43/13.16/14.62243.15/173.68/196.410.10H14.47/10.33/11.4820.84/14.88/16.5426.79/18.29/24.770.20H22.60/16.14/17.9422.19/15.85/17.61-58.73/-43.65/-43.030.30H22.78/16.27/18.0822.22/15.87/17.64-44.11/-34.05/-31.360.40H22.18/15.84/17.6022.12/15.80/17.56-53.06/-41.30/-38.400.50H22.07/15.76/17.5222.11/15.79/17.54-66.05/-51.40/-48.630.60H22.11/15.79/17.5522.11/15.79/17.55-78.64/-61.29/-58.540.70H22.11/15.79/17.5522.11/15.79/17.55-93.49/-72.96/-70.140.75H21.76/15.52/17.2822.05/15.75/17.50-101.03/-78.89/-76.030.80H21.04/14.95/16.7321.93/15.65/17.41-104.69/-81.79/-78.980.85H19.96/14.11/15.9121.75/15.51/17.28-97.61/-76.28/-73.780.90H19.96/14.11/15.9121.75/15.51/17.28-72.40/-56.60/-54.800.95H22.86/16.37/18.1122.24/15.89/17.64-29.78/-23.29/-22.571.00H32.22/23.70/25.2223.80/17.11/18.830.00/0.00/0.00池壁配筋及裂缝、抗裂度验算:位置计算As配筋实际As裂缝宽度抗裂度竖向内侧600.0E14@210733.00.14---竖向外侧600.0E14@210733.00.14---环向内侧600.0E14@210733.00.111.19环向外侧659.4E14@190810.20.111.19池壁的竖向最大裂缝宽度:0.14<=0.20裂缝满足要求池壁的环向最大抗裂度:1.19<=act×ftk=1.75抗裂度满足要求池壁的环向最大裂缝宽度:0.11<=0.20裂缝满足要求底板内力计算方法:按《水池结构规程》6.2.4或6.2.5计算底板的计算半径:R=1.900m底板的约束条件:周边固定荷载组合：使用时池内无水：基本组合:1.20×自重S=1.20×50.18=60.22kN/m2准永久组合:自重S=50.18=50.18kN/m2底板配筋及裂缝验算:位置设计值/准永久值计算As配筋实际As裂缝宽度径向板中上15.85/13.21600.0E14@210733.00.07径向板中下0.00/