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1、旋流反应器及气浮池基础旋流反应器及气浮池基础(JSC-2) 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
2、 - HRB400; F - 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: 无顶盖 全地上 长度L=8.300m, 宽度B=2.100m, 高度H=1.300m, 底板底标高=0.000m 池底厚h3=300mm, 池壁厚t1=300mm,底板外挑长度t2=300mm 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 地基承载力特征值fak=100
3、.0kPa, 宽度修正系数b=0.00, 埋深修正系数d=1.00 地下水位标高-10.000m,池内水深1.000m, 池内水重度35.00kN/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: 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
4、-5/C) 1.4 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): 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:mm 计
5、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 池壁自重G2=147.00kN 底板自重G3=180.23kN 水池结构自重Gc=G2+G3=327.23 kN (2)池内水重Gw计算 池内水重Gw=404.25 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 kN 基底以上的覆盖土总重量Gt = Gt1 +
6、 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 地面活荷载作用力Gh2= 66.00 kN 活荷载作用力总和Gh=Gh2=66.00 kN (5)基底压力Pk 基底面积: A=(L+2t2)(B+2t2)=8.9002.700 = 24.03 m2 基底压强: Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A =(327.23+404.25+0.00+0.00+66.00)/24.030= 33.19 kN/m2 3.1.2 修正地基承载力 (1)计算基础底面以上土的加权平均重度rm rm=18.00kN/m3 (2)计算基
7、础底面以下土的重度r 地下水位于底板下1m以下，不考虑地下水作用，r=18.00kN/m3 (3)根据地基规范的要求，修正地基承载力: fa = fak + b (b - 3) + dm(d - 0.5) = 100.00+0.0018.00(3.000-3)+1.0018.00(0.500-0.5) = 100.00 kPa 3.1.3 结论: Pk=33.19 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 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(
8、kN/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(1.300)0.000.000.000.000.00 底板顶面(0.300)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= 35.00 kN/m2, 基本组合设计值= 44.45 kN/m2 3.3.2 底板荷载计算(池内无水，池外填土): 水池结构自重标准值Gc= 327.23kN 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
9、.00kN 水池底板以上全部竖向压力基本组合: Qb = (327.231.20+0.001.27+0.001.27+66.001.271.00)/24.030 = 19.83kN/m2 水池底板以上全部竖向压力准永久组合: Qbe = (327.23+0.00+0.001.00+1.5017.4300.40+10.006.6000.40)/24.030 = 15.15kN/m2 板底均布净反力基本组合: Q = 19.83-0.30025.001.20 = 10.83 kN/m2 板底均布净反力准永久组合: Qe = 15.15-0.30025.00 = 7.65 kN/m2 3.3.3 底
10、板荷载计算(池内有水，池外无土): 水池底板以上全部竖向压力基本组合: Qb = 327.231.20+(7.7001.5001.000)35.001.27/24.030 = 37.71kN/m2 板底均布净反力基本组合: Q = 37.71-(0.30025.001.20+1.00035.001.27) = -15.74kN/m2 水池底板以上全部竖向压力准永久组合: Qbe = 327.23+(7.7001.5001.000)35.00/24.030 = 30.44kN/m2 板底均布净反力准永久组合: Qe = 30.44-(0.30025.00+1.00035.00) = -12.06
11、kN/m2 3.4 内力,配筋及裂缝计算 弯矩正负号规则: 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)L侧池壁内力: 计算跨度: Lx= 8.000 m, Ly= 1.000 m , 三边固定,顶边自由 池壁类型: 浅池壁,其它荷载作用下,按竖向单向板计算 温湿度应力按双向板计算 池外土压力作用角隅处弯矩(kN.m/m): 基本组合:-0.00, 准永久组合:-0.00 池内水压力作用角隅处弯矩(kN.m/m)
12、: 基本组合:4.62, 准永久组合:3.64 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 -4.62 -4.62 竖直跨中0.00 - -0.00 竖直上边缘 -0.00 -0.00 竖直下边缘 -7.41 -7.41 外侧-水平跨中 -0.00-19.36-19.36 水平边缘-0.00 -17.69-17.69 竖直跨中 -0.00-7.24-7.24 竖直上边缘0.00 -0.00-0.00 竖直下边缘0.00 -11.05-11.05 准永久组合作用弯矩表(kN.m/m) 部位池外土压力 池内
13、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 -3.64 -3.64 竖直跨中0.00 - -0.00 竖直上边缘 -0.00 -0.00 竖直下边缘 -5.83 -5.83 外侧-水平跨中 -0.00-16.94-16.94 水平边缘-0.00 -15.48-15.48 竖直跨中 -0.00-6.34-6.34 竖直上边缘0.00 -0.00-0.00 竖直下边缘0.00 -9.67-9.67 (2)B侧池壁内力: 计算跨度: Lx= 1.800 m, Ly= 1.000 m , 三边固定,顶边自由 池壁类型: 普通池壁,按双向板计算 基本组合作用弯矩表(
14、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 -2.11 -2.11 竖直跨中0.00 - -0.00 竖直上边缘 -0.00 -0.00 竖直下边缘 -3.37 -3.37 外侧-水平跨中 -0.75-19.50-20.26 水平边缘0.00 -19.94-19.94 竖直跨中 -0.71-12.45-13.16 竖直上边缘0.00 -0.00-0.00 竖直下边缘0.00 -20.10-20.10 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 -1.66 -1.66 竖直跨中0.00 - -0.00 竖直上边缘 -0.00 -0.00 竖直下边缘 -2.65 -2.65 外侧-水平跨中 -0.59-17.06-17.66 水平边缘0.00 -17.44-17.44 竖直跨中 -0.56-10.89-11.45 竖直上边缘0.00 -0.00-0.00 竖直下边缘0.00 -17.58-17.58 (3)底板内力: 计算跨度:Lx= 8.000m, Ly= 1.800m , 四边简支+池壁传递弯矩 按单向板计算. 1.池外填土,池内无水时,荷载组合作用弯矩表(kN.m/m) 基本组合作用弯矩表 部位简支基底反力池
