污泥池设计(JSC-1)计算书

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1、污泥池设计污泥池设计(JSC-1) 项目名称项目名称构件编号构件编号日期日期 设计设计校对校对审核审核 执行规范执行规范: 混凝土结构设计规范(GB 50010-2010), 本文简称混凝土规范 建筑地基基础设计规范(GB 50007-2011), 本文简称地基规范 建筑结构荷载规范(GB 50009-2012), 本文简称荷载规范 给水排水工程构筑物结构设计规范(GB 50069-2002), 本文简称给排水结构规范 给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程(CECS 138-2002), 本文简称水池结构规 程 钢筋：d - HPB300; D - HRB335; E - HRB400; F

2、 - RRB400; G - HRB500; P - HRBF335; Q - HRBF 400; R - HRBF500 - 1 1 基本资料基本资料 1.1 几何信息 水池类型: 有顶盖 全地上 长度L=4.500m, 宽度B=3.500m, 高度H=3.450m, 底板底标高=0.000m 池底厚h3=250mm, 池壁厚t1=250mm, 池顶板厚h1=200mm,底板外挑长度t2=250mm 注：地面标高为0.000。 ( 平面图 ) ( 剖面图 ) 1.2 土水信息 土天然重度18.00 kN/m3 , 土饱和重度20.00kN/m3, 土内摩擦角30度 修正后的地基承载力特征值f

3、a=100.00kPa 地下水位标高-10.000m,池内水深3.000m, 池内水重度15.00kN/m3, 浮托力折减系数1.00, 抗浮安全系数Kf=1.05 1.3 荷载信息 活荷载: 池顶板1.50kN/m2, 地面10.00kN/m2, 组合值系数0.90 恒荷载分项系数: 水池自重1.20, 其它1.27 活荷载分项系数: 地下水压1.27, 其它1.27 活载调整系数: 其它1.00 活荷载准永久值系数: 顶板0.40, 地面0.40, 地下水1.00, 温湿度1.00 考虑温湿度作用: 池内外温差10.0度, 弯矩折减系数0.65, 砼线膨胀系数1.00(10-5/C) 1.

4、4 钢筋砼信息 混凝土: 等级C30, 重度25.00kN/m3, 泊松比0.20 纵筋保护层厚度(mm): 顶板(上35,下35), 池壁(内35,外35), 底板(上35,下35) 钢筋级别: HRB400, 裂缝宽度限值: 0.20mm, 配筋调整系数: 1.00 构造配筋采用 混凝土规范GB50010-2010 2 2 计算内容计算内容 (1) 地基承载力验算 (2) 抗浮验算 (3) 荷载计算 (4) 内力(考虑温度作用)计算 (5) 配筋计算 (6) 裂缝验算 (7) 混凝土工程量计算 3 3 计算过程及结果计算过程及结果 单位说明: 弯矩:kN.m/m 钢筋面积:mm2 裂缝宽度

5、:mm 计算说明：双向板计算按查表 恒荷载:水池结构自重,土的竖向及侧向压力,内部盛水压力. 活荷载:顶板活荷载,地面活荷载,地下水压力,温湿度变化作用. 裂缝宽度计算按长期效应的准永久组合. 3.1 地基承载力验算 3.1.1 基底压力计算 (1)水池自重Gc计算 顶板自重G1=78.75 kN 池壁自重G2=281.25kN 底板自重G3=125.00kN 水池结构自重Gc=G1+G2+G3=485.00 kN (2)池内水重Gw计算 池内水重Gw=540.00 kN (3)覆土重量计算 池顶覆土重量Gt1= 0 kN 池顶地下水重量Gs1= 0 kN 底板外挑覆土重量Gt2= 0.00

6、kN 基底以上的覆盖土总重量Gt = Gt1 + Gt2 = 0.00 kN 基底以上的地下水总重量Gs = Gs1 + Gs2 = 0.00 kN (4)活荷载作用Gh 顶板活荷载作用力Gh1= 23.63 kN 地面活荷载作用力Gh2= 42.50 kN 活荷载作用力总和Gh=Gh1+Gh2=66.13 kN (5)基底压力Pk 基底面积: A=(L+2t2)(B+2t2)=5.0004.000 = 20.00 m2 基底压强: Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A =(485.00+540.00+0.00+0.00+66.13)/20.000= 54.56 kN/m2 3.1.2

7、结论: Pk=54.56 fa=100.00 kPa, 地基承载力满足要求。 3.2 抗浮验算 由于地下水位低于池底标高,不需要进行本项验算 3.3 荷载计算 3.3.1 顶板荷载计算: 池顶板自重荷载标准值: P1=25.000.200= 5.00 kN/m2 池顶活荷载标准值: Ph= 1.50 kN/m2 池顶均布荷载基本组合: Qt = 1.20P1 + 1.271.00Ph= 7.91 kN/m2 池顶均布荷载准永久组合: Qte = P1 + 0.40Ph= 5.60 kN/m2 3.3.2 池壁荷载计算: (1)池外荷载: 主动土压力系数Ka= 0.33 侧向土压力荷载组合(kN

8、/m2): 部位(标高)土压力标准 值 水压力标准 值 活载标准值 基本组合 准永久组合 池壁顶端(3.350)0.000.000.000.000.00 底板顶面(0.250)0.000.000.000.000.00 地面(0.000)0.000.000.000.000.00 (2)池内底部水压力: 标准值= 45.00 kN/m2, 基本组合设计值= 57.15 kN/m2 3.3.3 底板荷载计算(池内无水，池外填土): 水池结构自重标准值Gc= 485.00kN 基础底面以上土重标准值Gt= 0.00kN 基础底面以上水重标准值Gs= 0.00kN 基础底面以上活载标准值Gh= 66.1

9、3kN 水池底板以上全部竖向压力基本组合: Qb = (485.001.20+0.001.27+0.001.27+66.131.271.00)/20.000 = 33.30kN/m2 水池底板以上全部竖向压力准永久组合: Qbe = (485.00+0.00+0.001.00+1.5015.7500.40+10.004.2500.40)/20.000 = 25.57kN/m2 板底均布净反力基本组合: Q = 33.30-0.25025.001.20 = 25.80 kN/m2 板底均布净反力准永久组合: Qe = 25.57-0.25025.00 = 19.32 kN/m2 3.4 内力,配

10、筋及裂缝计算 弯矩正负号规则: 顶板:下侧受拉为正,上侧受拉为负 池壁:内侧受拉为正,外侧受拉为负 底板:上侧受拉为正,下侧受拉为负 荷载组合方式: 1.池外土压力作用(池内无水，池外填土) 2.池内水压力作用(池内有水，池外无土) 3.池壁温湿度作用(池内外温差=池内温度-池外温度) (1)顶板内力: 计算跨度: Lx= 4.250 m, Ly= 3.250 m , 四边固定 按双向板计算. 荷载组合作用弯矩表(kN.m/m) 部位基本组合准永久组合 下侧-L向跨中1.601.13 B向跨中2.641.87 上侧-L向边缘-4.69-3.33 B向边缘-5.73-4.06 (2)L侧池壁内力

11、: 计算跨度: Lx= 4.250 m, Ly= 3.100 m , 四边固定 池壁类型: 普通池壁,按双向板计算 基本组合作用弯矩表(kN.m/m) 部位池外土压力 池内水压力 温湿度作用 基本组合 内侧-水平跨中0.00 - -0.00 水平边缘 -15.57 -15.57 竖直跨中0.00 - -0.00 竖直上边缘 -15.10 -15.10 竖直下边缘 -24.19 -24.19 外侧-水平跨中 -5.21-14.51-19.72 水平边缘0.00 -14.51-14.51 竖直跨中 -9.53-14.51-24.04 竖直上边缘0.00 -14.51-14.51 竖直下边缘0.00

12、 -14.51-14.51 准永久组合作用弯矩表(kN.m/m) 部位池外土压力 池内水压力 温湿度作用 准永久组合 内侧-水平跨中0.00 - -0.00 水平边缘 -12.26 -12.26 竖直跨中0.00 - -0.00 竖直上边缘 -11.89 -11.89 竖直下边缘 -19.05 -19.05 外侧-水平跨中 -4.10-12.70-16.80 水平边缘0.00 -12.70-12.70 竖直跨中 -7.50-12.70-20.20 竖直上边缘0.00 -12.70-12.70 竖直下边缘0.00 -12.70-12.70 (3)B侧池壁内力: 计算跨度: Lx= 3.250 m

13、, Ly= 3.100 m , 四边固定 池壁类型: 普通池壁,按双向板计算 基本组合作用弯矩表(kN.m/m) 部位池外土压力 池内水压力 温湿度作用 基本组合 内侧-水平跨中0.00 - -0.00 水平边缘 -14.47 -14.47 竖直跨中0.00 - -0.00 竖直上边缘 -10.69 -10.69 竖直下边缘 -19.36 -19.36 外侧-水平跨中 -5.94-14.51-20.45 水平边缘0.00 -14.51-14.51 竖直跨中 -7.00-14.51-21.51 竖直上边缘0.00 -14.51-14.51 竖直下边缘0.00 -14.51-14.51 准永久组合

14、作用弯矩表(kN.m/m) 部位池外土压力 池内水压力 温湿度作用 准永久组合 内侧-水平跨中0.00 - -0.00 水平边缘 -11.39 -11.39 竖直跨中0.00 - -0.00 竖直上边缘 -8.42 -8.42 竖直下边缘 -15.24 -15.24 外侧-水平跨中 -4.68-12.70-17.37 水平边缘0.00 -12.70-12.70 竖直跨中 -5.51-12.70-18.20 竖直上边缘0.00 -12.70-12.70 竖直下边缘0.00 -12.70-12.70 (4)底板内力: 计算跨度:Lx= 4.250m, Ly= 3.250m , 四边固定 按双向板计算. 1.池外填土,池内无水时,荷载组合作用弯矩表(kN.m/m) 部位基本组合准永久组合 上侧-L向跨中5.213.90 B向跨中8.606.44 下侧-L向边缘-15.32-11.47 B向边缘-18.71-14.01 (5)配筋及裂缝: 配筋计算方法:按单筋受弯构件计算板受拉钢筋. 裂缝计算根据水池结构规程附录A公式计算. 按基本组合弯矩计算配筋,按准永久组合弯矩计算裂缝,结果如下: 顶板配筋及裂缝表(弯矩:kN.m/m, 面积:mm2/m, 裂缝:mm) 部位弯矩计算面积实配钢筋实配面积裂缝宽度 下侧-L向跨中1.60400E122504520.02 B向跨中2.64400E1