沉井-全套手算结构计算书

1、X X X 污 水 泵 站 工 程结 构 计 算 书审核：校对：计算：日期：2011年7月X X X市城乡规划设计院结构计算书一设计总信息：1本工程上部结构采用现浇钢筋混凝土框架，框架抗震等级：四级。地下结构采用钢筋混凝土沉井。2结构设计使用年限50年；建筑结构安全等级 II级，结构重要性系数1.0。3基本风压0.4KN/m2,基本雪压0.65KN/m2。4抗震设防烈度6度；设计基本地震加速度值为0.05g；设计地震分组为第组；场地类别 类；建筑抗震设防分类为丙类。5地基基础设计等级丙级。二主要材料及要求：1混凝土: (1) 水下混凝土封底采用C20；(2)垫层和填充混凝土为C15;(3)沉井

2、壁板和底梁为C30，其余为C25;(4)地下结构混凝土抗渗标号均为S6。2钢筋：HPB235级钢，fy=210N/mm2；HRB335级钢，fy=300N/mm2板材：Q235焊条：HPB235级钢及Q235用E43型；HRB335级钢用E50型。3砌体材料：Mu10非承重粘土多孔砖砌体墙，块体自重11KN/m3，混合砂浆强度等级为M7.5（地下部分为水泥砂浆）。三设计采用主要规范：1泵站设计规范（GB/T50265-97）；2建筑结构荷载规范（GB50009-2001）；3建筑抗震设计规范（GB50011-2001）；4建筑地基基础设计规范（GB50007-2002）；5混凝土结构设计规范（

3、GB50010-2002）；6钢结构设计规范（GB50017-2003）；7给水排水工程构筑物结构设计规范（GB50069-2002）；8给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程（CECS 137:2002）;9地下工程防水技术规范（GB50108-2001）四结构计算方法及应用软件：1上部结构按钢筋混凝土框架结构应用PKPM结构系列软件（2005版）及TSSD（2.7版）。2下部沉井特种结构主要采用手算。五主要结构计算：（一）沉井：具体设计及说明见设计图.1 沉井下沉计算：沉井起沉标高暂按6.00，沉井地上制作部分按-4.606.50；地质断面参地勘报告Z6孔。f3k=266.044.284.

4、53f4k=11-2.96f5k=25-3.96f6k=50沉井自重：G1k=(17.4*2+10*2)*0.8+10*0.6*(6.5+2.1+2.5)*25+10*2+(8+7.2)*2*0.5 *2.0*25=15090.6kN 地下水浮托力:Ffw,k=(17.4*2+10*2)*0.8+10*0.6*(4.28+2.1+2.5)+(10*2+15.2*2)*0.5*(4.28+2.1+2)=653.76kN井壁摩擦力:fk= (26*1.46+11*7.5+25*1+50*0.64)/(1.46+7.5+1+0.64)=16.74kN/m2Ffk=(0.7*fk*5/2+0.7fk*

5、3.6+fk*2.5)*(17.4*2+11.6*2)=6573.13kN下沉系数：Kst=(G1k-Ffwk)/Ffk=(15090.6-653.76)/6573.13=2.2>1.05满足要求。2下沉稳定计算：地基反力：Rb=(17.4*2+10*2)*0.8+10*0.6+(10*2+15.2*2)*0.5*200=1500kN地下水浮托力：Ffk=(17.4*2+11.6*2)*26*1.46=2201.68kN下沉稳定系数：Ksts=G1k/(Ffk+Rb)=15090.6/(15008+2201.68)=0.880.8<Ksts<0.9满足要求。3抗浮验算：(1)

6、封底混凝土厚度计算：封底假定1.7m，封底混凝土分格按底梁区格q=1.27*(4.28+2.1+2.5)*10-0.65*1.7*23=87.36kNa/b=3.5/4.7=0.75,u=0.2Maz=0.0619*ql2=0.062*87.36*3.52=66.35kN*mMbz0.0318*ql2=0.0318*87.36*3.52=34.03 kN*mM(u)az=66.35+0.2*34.03=73.16kN*mht=+hu=+300=916.79mm1.7m>916.79mm满足要求.(2)封底阶段抗浮验算:Gk=G1k+1.7*(8*10+7.2*10-15.2*0.5-10

7、*0.5*2)*23=20345.64kNFbfw,k=17.4*11.6*(4.28+2.1+2.5)*10=17923.4kN抗浮系数:Kfw=Gk/ Fbfw,k=20345.64/17923.4=1.14>1.0满足要求.(3)使用阶段抗浮:设计考虑封底混凝土与底板整体抗浮,加上上部配重后验算使用阶段抗浮. 根据上面的验算使用阶段抗浮应能满足要求.4.沉井井壁计算:(1)井壁水平荷载计算:地下水位上土压力FEP,k=ka·s·Z, ka=tg2(45。-)地下水位下土压力FEP,k=ka·s·Z，水压力Fw,k=w·Z，地面堆载取

8、10kN/m2沉井井壁水平荷载如下：准永久组合设计值7.25基本组合设计值7.257.257.254.2817.82kN/m226.05kN/m24.28113.7687.23-1.20-1.20-4.68-4.68131.31168.48 (2)井壁配筋按水平框架计算:AL1=8.7mL3=7.9mL2=10.8mBCK=L2/L1=10.8/8.7=1.24MA= -·=-0.1153PL12MB= -·=-0.0674PL12MC= ·=0.0769PL12-1.20.8标高段计算:P=113.16-(113.16-26.05)/5.48=97.26kN/m

9、2MA=-0.1153PL12= -0.1153*97.26*8.72= -848.79kN*mMB=-0.0674PL12= -0.0674*97.26*8.72= -496.17kN*mMC=0.0769PL12= 0.0769*97.26*8.72= 566.11kN*m井壁内外侧对称配水平HRB335筋d22125,转角处外侧附加水平HRB335筋d20250.井壁垂直筋按构造配HRB335筋d20200.-4.6 -1.2标高段计算:刃脚水平力分配系数:悬臂作用=19.71>1取1框架作用=0.034刃脚取沉井下沉到位且底部取土时验算向内挠曲根部弯矩近似值为168.48*0.5

10、=84.24 kN*m,按构造配筋.P=(168.48+113.16)/2=140.82kN/m2MA=-0.1153PL12= -0.1153*140.82*8.72= -1228.94kN*mMB=-0.0674PL12= -0.0674*140.82*8.72= -718.39kN*mMC=0.0769PL12= 0.0769*140.82*8.72= 819.65kN*m井壁内外侧对称配水平HRB335筋d25125,转角处外侧附加水平HRB335筋d20250.井壁垂直筋按构造配HRB335筋d20200.3)裂缝验算验算-1.200.80标高处C点Pd=87.23-(87.23-1

11、7.82)/5.48=74.56kN/m2MCd=0.0769*74.56*8.72=433.98 kN*mAS=3041m2sq=218.71N/mm2te=0.0076=1.1-=1.1-=0.31<0.4取0.4max=1.8(1.5c+0.11)(1+1) =1.8*0.4(1.5*35+0.11)(1+0)0.7 =0.2满足要求.5底板底梁配筋计算： 上部结构传来:g2k=30kN/m2 qk=4kN/m2 沉井自重: g1k=G1k/(16.6*10.8)=15090.6/179.28=84.17kN/m2 故沉井底板反力标准值可取gk=115 kN/m2;qk=4.0 kN/m2（1）底板计算：a/b=3.5/4.7=0.75,u=1/6Maz=0.0619*ql2=0.062*（1.2*115+1.4*4）*3.52=108.89kN*mMbz0.0318*ql2=0.0318*（1.2*115+1.4*4）*3.52=55