污水处理厂配套管网工程-顶管设计结构计算书

污水处理厂配套管网工程-顶管设计结构计算书工程名称污水处理厂配套管网工程设计项目-顶管设计工号1.设计条件1.1工程概况澄江污水处理厂配套管网工程设计项目位于北碚区温泉小镇，温泉小镇截污干管起于王家沟与Z5路交叉口，沿王家沟南侧道路及边坡敷设，管道管径为dn500，后利用现状温霞路dn400污水管道后，再沿运河北侧敷设，运河北侧管道管径为dn600，至现状滨河道路，新建dn1000顶管至一体化污水泵站，后3*dn250压力管过河至规划污水处理厂。顶管设计内容：根据排水设计，本次顶管设计部分为:W-48~W-49为顶管结构（长度：共计57.8m）；、W-112~W124、段为顶管结构（长度：共计650m）。顶管具体设计内容包括：工作井、接收井，检查井等。1.2计算依据《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）《给水排水工程埋地预制混凝土圆形管管道结构设计规程》（CECS143：2002）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）(2014年版）《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068—2001)《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）（2015年版）《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)《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）管道结构设计使用年限：50年；结构安全等级为二级。2）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。3）抗浮安全系数K≥1.1（100年一遇洪水位）4）顶管设计荷载恒载：顶管覆土；活载：≤20KN/m。2.工作井结构计算2.1工作井D5.0,壁厚350（埋深<11m)圆形水池设计(工作井埋深小于11m)项目名称构件编号日期设计校对审核执行规范:《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010),本文简称《混凝土规范》《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011),本文简称《地基规范》《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012),本文简称《荷载规范》《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002),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》(CECS138-2002),本文简称《水池结构规程》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:20.40kN/m3土饱和重度:21.00kN/m3土内摩擦角ψ:25.0度修正后的地基承载力特征值fa=140.00kPa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:63.40kN/m2活荷载:池壁:恒荷载:池外侧土压力(池底):91.07kN/m2活荷载:温差作用:23.89kN.m/m地面活荷载:4.06kN/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=3.14×2.5002=19.63m2池壁外壁圆面积:At=π(R＋t)2=3.14×(2.500＋0.35)2=25.52m2池壁自重Gs=γc×As×H=25.00×5.88×11.000=1617.72kN底板自重Gb=γc×Ab×t2=25.00×25.52×0.50=318.97kN水池自重Gp=Gs＋Gb=1617.72＋318.97=1936.69kN池内水自重Gw=pw×Aic=0.00×19.63=0.00kN基础底面的压力pk=(Gp＋Gw)/Ab=1936.69/25.52=75.90kPa修正后的地基承载力特征值为：140.00kPapk=75.90kPa<fa=140.00kPa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=11.0002/5.350×0.35=64.62≥56,按56查表。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0.00H0.00/0.00/0.0027.87/19.91/19.91326.40/233.14/233.140.10H23.64/16.89/16.8931.81/22.72/22.7265.17/46.55/46.550.20H34.61/24.72/24.7233.64/24.03/24.03-26.66/-19.04/-19.040.30H34.18/24.41/24.4133.57/23.98/23.981.62/1.16/1.160.40H33.44/23.89/23.8933.44/23.89/23.891.82/1.30/1.300.50H33.44/23.89/23.8933.44/23.89/23.890.00/0.00/0.000.60H33.44/23.89/23.8933.44/23.89/23.890.00/0.00/0.000.70H33.44/23.89/23.8933.44/23.89/23.890.00/0.00/0.000.75H33.44/23.89/23.8933.44/23.89/23.890.00/0.00/0.000.80H33.44/23.89/23.8933.44/23.89/23.890.00/0.00/0.000.85H33.44/23.89/23.8933.44/23.89/23.890.00/0.00/0.000.90H33.44/23.89/23.8933.44/23.89/23.890.00/0.00/0.000.95H33.44/23.89/23.8933.44/23.89/23.890.00/0.00/0.001.00H33.44/23.89/23.8933.44/23.89/23.890.00/0.00/0.00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/-0.0025.08/17.92/19.91280.08/200.06/227.710.10H21.28/15.20/16.8928.63/20.45/22.7214.03/7.76/16.760.20H31.15/22.25/24.7230.27/21.62/24.03-99.55/-75.63/-73.200.30H30.76/21.97/24.4130.21/21.58/23.98-105.04/-81.81/-77.360.40H30.10/21.50/23.8930.10/21.50/23.89-135.81/-106.05/-101.580.50H30.10/21.50/23.8930.10/21.50/23.89-168.07/-131.34/-127.000.60H30.10/21.50/23.8930.10/21.50/23.89-199.32/-155.95/-151.600.70H30.10/21.50/23.8930.10/21.50/23.89-237.20/-185.74/-181.260.75H30.04/21.45/23.8630.09/21.49/23.88-258.35/-202.38/-197.870.80H27.18/19.21/21.6329.61/21.12/23.51-273.13/-214.03/-209.530.85H24.25/16.91/19.3829.12/20.73/23.14-263.32/-206.38/-202.250.90H22.79/15.77/18.2528.88/20.54/22.95-203.05/-159.17/-156.100.95H31.62/22.69/25.0430.35/21.70/24.08-86.96/-68.17/-66.891.00H65.30/49.10/50.9735.96/26.10/28.40-0.00/-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0.00H0.00/0.00/0.0025.08/17.92/19.91280.08/200.06/227.710.10H21.28/15.20/16.8928.63/20.45/22.7214.03/7.76/16.760.20H31.15/22.25/24.7230.27/21.62/24.03-99.55/-75.63/-73.200.30H30.76/21.97/24.4130.21/21.58/23.98-105.04/-81.81/-77.360.40H30.10/21.50/23.8930.10/21.50/23.89-135.81/-106.05/-101.580.50H30.10/21.50/23.8930.10/21.50/23.89-168.07/-131.34/-127.000.60H30.10/21.50/23.8930.10/21.50/23.89-199.32/-155.95/-151.600.70H30.10/21.50/23.8930.10/21.50/23.89-237.20/-185.74/-181.260.75H30.04/21.45/23.8630.09/21.49/23.88-258.35/-202.38/-197.870.80H27.18/19.21/21.6329.61/21.12/23.51-273.13/-214.03/-209.530.85H24.25/16.91/19.3829.12/20.73/23.14-263.32/-206.38/-202.250.90H22.79/15.77/18.2528.88/20.54/22.95-203.05/-159.17/-156.100.95H31.62/22.69/25.0430.35/21.70/24.08-86.96/-68.17/-66.891.00H65.30/49.10/50.9735.96/26.10/28.400.00/0.00/0.00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700.0E14@1501026.30.15---竖向外侧700.0E14@1501026.30.15---环向内侧700.0E14@1501026.30.091.20环向外侧751.1E14@1501026.30.091.20池壁的竖向最大裂缝宽度:0.15<=0.20裂缝满足要求池壁的环向最大抗裂度:1.20<=act×ftk=1.75抗裂度满足要求池壁的环向最大裂缝宽度:0.09<=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=2.675m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=1.20×63.40=76.08kN/m2准永久组合:自重S=63.40=63.40kN/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39.69/33.081000.0E16@1501340.40.06径向板中下0.00/0.001000.0E16@1501340.40.00径向板边上0.00/0.001000.0E16@1501340.40.00径向板边下-68.05/-56.711000.0E16@1501340.40.11环向板中上39.69/33.081000.0E16@1501340.40.06环向板中下0.00/0.001000.0E16@1501340.40.00环向板边上0.00/0.001000.0E16@1501340.40.00环向板边下-11.34/-9.451000.0E16@1501340.40.027混凝土工程量计算池壁面积:As=π((R＋t)2－R2)=3.14×((2.500＋0.35)2－2.5002)=5.88m2底板面积:Ab=π(R＋t＋Le)2=3.14×(2.500＋0.35＋0.00)2=25.52m2池外表面积:A外=2×π×(R+t)×H+2×Ab-πR2+2×π×(R＋t＋Le)×t2=2×3.14×(2.500+0.350)×11.000+2×25.518-19.635+2×3.14×(2.500＋0.350＋0.000)×0.500=237.332m2池内表面积:A内=π×R2+2×π×R×H=19.635+2×3.14×2.500×11.000=192.423m2水池混凝土总方量=As×H＋Ab×t2=5.88×11.000＋25.52×0.50=77.47m3-----------------------------------------------------------------------【理正结构设计工具箱软件7.0PB5SP1】计算日期:2022-07-2817:43:09-----------------------------------------------------------------------3.接收井结构计算3.1接收井D4.0,壁厚350（埋深<10m)圆形水池设计(接收井埋深小于11m)项目名称构件编号日期设计校对审核执行规范:《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010),本文简称《混凝土规范》《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011),本文简称《地基规范》《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012),本文简称《荷载规范》《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002),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》(CECS138-2002),本文简称《水池结构规程》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:20.40kN/m3土饱和重度:21.00kN/m3土内摩擦角ψ:25.0度修正后的地基承载力特征值fa=140.00kPa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:68.92kN/m2活荷载:池壁:恒荷载:池外侧土压力(池底):82.80kN/m2活荷载:温差作用:23.89kN.m/m地面活荷载:4.06kN/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=3.14×2.0002=12.57m2池壁外壁圆面积:At=π(R＋t)2=3.14×(2.000＋0.35)2=17.35m2池壁自重Gs=γc×As×H=25.00×4.78×10.000=1195.77kN底板自重Gb=γc×Ab×t2=25.00×17.35×0.40=173.49kN水池自重Gp=Gs＋Gb=1195.77＋173.49=1369.26kN池内水自重Gw=pw×Aic=0.00×12.57=0.00kN基础底面的压力pk=(Gp＋Gw)/Ab=1369.26/17.35=78.92kPa修正后的地基承载力特征值为：140.00kPapk=78.92kPa<fa=140.00kPa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=10.0002/4.350×0.35=65.68≥56,按56查表。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0.00H0.00/0.00/0.0027.87/19.91/19.91326.40/233.14/233.140.10H23.64/16.89/16.8931.81/22.72/22.7265.17/46.55/46.550.20H34.61/24.72/24.7233.64/24.03/24.03-26.66/-19.04/-19.040.30H34.18/24.41/24.4133.57/23.98/23.981.62/1.16/1.160.40H33.44/23.89/23.8933.44/23.89/23.891.82/1.30/1.300.50H33.44/23.89/23.8933.44/23.89/23.890.00/0.00/0.000.60H33.44/23.89/23.8933.44/23.89/23.890.00/0.00/0.000.70H33.44/23.89/23.8933.44/23.89/23.890.00/0.00/0.000.75H33.44/23.89/23.8933.44/23.89/23.890.00/0.00/0.000.80H33.44/23.89/23.8933.44/23.89/23.890.00/0.00/0.000.85H33.44/23.89/23.8933.44/23.89/23.890.00/0.00/0.000.90H33.44/23.89/23.8933.44/23.89/23.890.00/0.00/0.000.95H33.44/23.89/23.8933.44/23.89/23.890.00/0.00/0.001.00H33.44/23.89/23.8933.44/23.89/23.890.00/0.00/0.00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/-0.0025.08/17.92/19.91282.64/201.88/228.730.10H21.28/15.20/16.8928.63/20.45/22.7224.66/15.94/24.120.20H31.15/22.25/24.7230.27/21.62/24.03-80.86/-61.10/-59.470.30H30.76/21.97/24.4130.21/21.58/23.98-78.27/-60.92/-57.280.40H30.10/21.50/23.8930.10/21.50/23.89-100.97/-78.81/-75.150.50H30.10/21.50/23.8930.10/21.50/23.89-125.24/-97.80/-94.270.60H30.10/21.50/23.8930.10/21.50/23.89-148.34/-115.99/-112.460.70H30.10/21.50/23.8930.10/21.50/23.89-176.37/-138.04/-134.390.75H30.05/21.46/23.8730.09/21.49/23.88-192.01/-150.35/-146.670.80H27.89/19.77/22.1929.73/21.21/23.60-202.93/-158.95/-155.290.85H25.69/18.04/20.4929.36/20.92/23.32-195.60/-153.24/-149.880.90H24.59/17.18/19.6529.18/20.78/23.18-150.80/-118.17/-115.670.95H31.25/22.40/24.7630.29/21.65/24.03-64.57/-50.60/-49.561.00H56.66/42.32/44.2934.53/24.97/27.29-0.00/-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0.00H0.00/0.00/0.0025.08/17.92/19.91282.64/201.88/228.730.10H21.28/15.20/16.8928.63/20.45/22.7224.66/15.94/24.120.20H31.15/22.25/24.7230.27/21.62/24.03-80.86/-61.10/-59.470.30H30.76/21.97/24.4130.21/21.58/23.98-78.27/-60.92/-57.280.40H30.10/21.50/23.8930.10/21.50/23.89-100.97/-78.81/-75.150.50H30.10/21.50/23.8930.10/21.50/23.89-125.24/-97.80/-94.270.60H30.10/21.50/23.8930.10/21.50/23.89-148.34/-115.99/-112.460.70H30.10/21.50/23.8930.10/21.50/23.89-176.37/-138.04/-134.390.75H30.05/21.46/23.8730.09/21.49/23.88-192.01/-150.35/-146.670.80H27.89/19.77/22.1929.73/21.21/23.60-202.93/-158.95/-155.290.85H25.69/18.04/20.4929.36/20.92/23.32-195.60/-153.24/-149.880.90H24.59/17.18/19.6529.18/20.78/23.18-150.80/-118.17/-115.670.95H31.25/22.40/24.7630.29/21.65/24.03-64.57/-50.60/-49.561.00H56.66/42.32/44.2934.53/24.97/27.290.00/0.00/0.00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700.0E14@1501026.30.13---竖向外侧700.0E14@1501026.30.13---环向内侧700.0E14@1501026.30.091.20环向外侧751.1E14@1501026.30.091.20池壁的竖向最大裂缝宽度:0.13<=0.20裂缝满足要求池壁的环向最大抗裂度:1.20<=act×ftk=1.75抗裂度满足要求池壁的环向最大裂缝宽度:0.09<=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=2.175m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=1.20×68.92=82.71kN/m2准永久组合:自重S=68.92=68.92kN/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28.53/23.77800.0E14@1501026.30.07径向板中下0.00/0.00800.0E14@1501026.30.00径向板边上0.00/0.00800.0E14@1501026.30.00径向板边下-48.91/-40.76800.0E14@1501026.30.13环向板中上28.53/23.77800.0E14@1501026.30.07环向板中下0.00/0.00800.0E14@1501026.30.00环向板边上0.00/0.00800.0E14@1501026.30.00环向板边下-8.15/-6.79800.0E14@1501026.30.027混凝土工程量计算池壁面积:As=π((R＋t)2－R2)=3.14×((2.000＋0.35)2－2.0002)=4.78m2底板面积:Ab=π(R＋t＋Le)2=3.14×(2.000＋0.35＋0.00)2=17.35m2池外表面积:A外=2×π×(R+t)×H+2×Ab-πR2+2×π×(R＋t＋Le)×t2=2×3.14×(2.000+0.350)×10.000+2×17.349-12.566+2×3.14×(2.000＋0.350＋0.000)×0.400=175.694m2池内表面积:A内=π×R2+2×π×R×H=12.566+2×3.14×2.000×10.000=138.230m2水池混凝土总方量=As×H＋Ab×t2=4.78×10.000＋17.35×0.40=54.77m3-----------------------------------------------------------------------【理正结构设计工具箱软件7.0PB5SP1】计算日期:2022-07-2817:48:26-----------------------------------------------------------------------4、工作井接收井逆作法施工最不利工况圆形单孔沉井基础(YCJ-2)项目名称构件编号日期设计校对审核执行规范:《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010),本文简称《混凝土规范》《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011),本文简称《地基规范》《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002),本文简称《给排水结构规范》《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》(CECS137-2015),本文简称《沉井结构规程》钢筋：d-HPB300;D-HRB335;E-HRB400;F-RRB400;G-HRB500;Q-HRBF400;R-HRBF500-----------------------------------------------------------------------1基本资料(1)几何信息结构重要性系数γ01.0下沉施工方式不排水下沉沉井外径D(m)5.700井壁支承点数4井壁厚度t(mm)350井壁顶部约束自由底板厚度t1(mm)400井壁底部约束简支凹槽深度t2(mm)200底板边缘约束简支刃脚到底板底h0(mm)1刃脚斜面高度a(mm)1刃脚斜面宽度b(mm)350沉井分节节数13第1节高度H1(m)1.000第2节高度H2(m)1.000第3节高度H3(m)1.000第4节高度H4(m)1.000第5节高度H5(m)1.000第6节高度H6(m)1.000第7节高度H7(m)1.000第8节高度H8(m)1.000第9节高度H9(m)1.000第10节高度H10(m)1.000第11节高度H11(m)1.000第12节高度H12(m)1.000第13节高度H13(m)1.000(2)土层信息地面标高(m)0.000施工期间外水位标高(m)-20.000底板底面标高(m)-12.999使用期间外水位标高(m)-20.000刃脚踏面标高(m)-13.000土壤内摩擦角差值(°)25.00土层数1土压力计算方法主动土压力层土类名称层厚天然饱和内摩单位单位反极限地基承载力深度宽度号(m)重度重度擦角摩阻力摩阻力承载力特征值fak修正修正(kN/m3)(kN/m3)(°)(kPa)(kPa)(kPa)(kPa)ηdηb1填土20.0020.50---25.0020.0020.00150.00150.001.001.00(3)荷载信息荷载信息使用期间井内水深Hw(m)0.000计算井壁竖向抗拉是井内水重度γw(kN/m3)10.00井壁最大拉断力百分比p(%)25外水重度γdw(kN/m3)10.00计算地基承载力是地面活载(kN/m2)10.000地基承载力验算考虑摩阻力否上部结构G上(kN)750.000封底混凝土厚度ht(mm)1配重G其他(kN)121.000封底混凝土重度γ'c(kN/m3)24.00外水压力折减系数0.70抗浮验算考虑封底混凝土否内水压力折减系数0.50验算水下封底混凝土厚度否活载组合值系数0.90验算浮运过程横向稳定否下沉时接高距离(m)1.000组合系数荷载组合系数自重土压内水压地面活外水压流水压力分项系数1.201.271.271.401.271.40准永久系数——————0.000.500.50(4)钢筋砼信息混凝土等级C30纵筋级别HRB400混凝土容重γc(kN/m3)25.00是否验算裂缝宽度是计算裂缝规范给排水规范裂缝宽度限值(mm)0.25最小配筋率ρmin(%)0.20钢筋取值范围最小值最大值最优值直径范围(mm)125014间距范围(mm)70100纵筋保护层厚度(mm)：井壁(内35,外35)、底板(上35,下35)、刃脚(内35,外35)纵筋as(mm)：井壁顶部45、刃脚底部452计算内容(1)下沉验算(2)抗浮验算(3)地基承载力验算(4)刃脚、井壁、底板内力配筋计算(5)井壁、底板裂缝抗裂度计算3荷载标准值计算(1)沉井自重井壁自重：底板自重：(2)内水压力施工期间(不排水施工):水位低于刃脚踏面,内水压力为0。使用期间:井内水深为0,内水压力为0。(3)外土压力施工期间外土压力：井壁顶端0.000m，pep=0.00kPa刃脚踏面-13.000m，pep=108.16kPa使用期间外土压力：井壁顶端0.000m，pep=0.00kPa刃脚踏面-13.000m，pep=108.16kPa(4)地面活荷载0.000m至-13.000m，qm=4.06kPa(5)外水压力施工期间外水压力：水位低于刃脚踏面,外水压力为0。使用期间外水压力：水位低于刃脚踏面,外水压力为0。5抗浮验算5.1封底阶段抗浮验算施工阶段外水位位于沉井踏面标高以下，无需验算。5.2使用阶段抗浮验算使用阶段外水位位于沉井踏面标高以下，无需验算。6地基承载力验算基底压力：Nk=G1+G2+G封底+G回填+G上+Gw+G其他=1878.167+229.022+0.471+0.000+750.000+0.000+121.000=3685.047kN地基承载力修正：基础底面以上土的加权平均重度γm：γm=(20.50×13.000)/13.000=20.50kN/m3基础底面以下土的重度γ：地下水位于刃脚踏面标高以下，不考虑地下水作用，γ=20.50kN/m3修正后的地基承载力：地基承载力满足8井壁内力配筋及裂缝内力说明:弯矩:下侧或内侧受拉为正轴力:受拉为正单位说明:弯矩:kN.m/m轴力:kN/m钢筋面积:mm2/m裂缝:mm8.1沉井下沉前底节沉井井壁竖向弯曲计算8.1.1井壁内力计算支承点数:4点支承井壁单位周长自重设计值:弯矩:8.1.2井壁配筋计算位置弯矩设计值计算As(顶/底)构造As(顶/底)(kN.m)(mm2)(mm2)支座-12.43036/0700/700跨中6.4130/19700/700注:此处计算As是不考虑构造面积的结果8.2井壁抗拉计算单位周长井壁拉力标准值:单位周长井壁拉力设计值:单位周长配筋面积:ρ=0.5As/(bh)=0.5×93/(1000×350)=0.0001≤ρsmin=0.0020按构造配筋,As=2×0.0020×1000×350=1400mm2/m8.3井壁水平受力8.3.1施工期间计算方法:按水平闭合框架计算计算位置:1.标高-12.737m(刃脚根部以上1.5井壁厚度段,计算高度1.5t=1.5×0.350=0.525m)2.标高-11.974m(刃脚影响范围以上单位1m段)荷载组合:基本组合:1.27×外土压力-1.27×内水压力+1.27×外水压力标准组合:1.00×外土压力-1.00×内水压力+1.00×外水压力准永久组合:1.00×外土压力-1.00×内水压力+0.50×外水压力井壁荷载:(kN/m)A点荷载计算位置(m)外土压力内水压力外水压力设计值标准值准永久值-12.73733.400.000.0042.4233.4033.40-11.97459.700.000.0075.8159.7059.70B点荷载计算位置(m)外土压力内水压力外水压力设计值标准值准永久值-12.73788.470.000.00112.3688.4788.47-11.974158.120.000.00200.81158.12158.12内力:设计值/标准值/准永久值计算位置(m)MANAMBNB-12.737-74.46/-58.63/-58.63-260.40/-205.04/-205.0468.36/53.83/53.83-207.01/-163.00/-163.00-11.974-133.09/-104.79/-104.79-465.41/-366.46/-366.46122.18/96.20/96.20-369.98/-291.32/-291.32配筋计算:计算位置(m)部位A点B点-12.737内侧700928外侧932700-11.974内侧700870外侧8757008.3.2使用期间计算方法:按圆柱壳计算使用期间井内无水:基本组合:1.27×外土压力+1.27×外水压力+1.26×地面活标准组合:1.00×外土压力+1.00×外水压力+0.90×地面活准永久组合:1.00×外土压力+0.50×外水压力+0.00×地面活井壁荷载:(kN/m)计算位置标高(m)外土压力外水压力地面活设计值标准值准永久值井壁底部(-12.599)104.820.004.06138.24108.48104.82井壁顶部(0.000)0.000.004.065.113.650.00井壁内力:设计值/标准值/准永久值位置竖向弯矩横向弯矩横向轴力0.00H0.00/0.00/-0.000.00/0.00/-0.00-13.68/-9.77/0.000.10H0.00/0.00/-0.000.00/0.00/-0.00-49.29/-37.81/-28.040.20H0.00/0.00/-0.000.00/0.00/-0.00-84.90/-65.85/-56.080.30H0.00/0.00/0.000.00/0.00/0.00-120.51/-93.89/-84.120.40H-0.00/-0.00/-0.00-0.00/-0.00/-0.00-156.09/-121.91/-112.140.50H-0.02/-0.01/-0.01-0.00/-0.00/-0.00-191.40/-149.71/-139.950.60H0.00/0.00/0.000.00/0.00/0.00-226.86/-177.63/-167.870.70H0.25/0.19/0.190.04/0.03/0.03-266.47/-208.81/-198.950.75H0.45/0.35/0.340.08/0.06/0.06-289.62/-227.03/-217.020.80H2.60/2.04/1.970.43/0.34/0.33-311.35/-244.12/-234.010.85H6.02/4.73/4.571.00/0.79/0.76-320.04/-250.99/-241.110.90H9.84/7.72/7.461.64/1.29/1.24-294.70/-231.15/-222.410.95H9.56/7.50/7.241.59/1.25/1.21-216.61/-169.92/-163.731.00H-11.34/-8.90/-8.61-1.89/-1.48/-1.43-110.70/-86.87/-84.01井壁配筋:位置竖向配筋(内/外)横向配筋(内/外)0.00H700/700700/7000.10H700/700700/7000.20H700/700700/7000.30H700/700700/7000.40H700/700700/7000.50H700/700700/7000.60H700/700700/7000.70H700/700700/7000.75H700/700700/7000.80H700/700700/7000.85H700/700700/7000.90H700/700700/7000.95H700/700700/7001.00H700/700700/700使用期间井内有水:基本组合:1.27×外土压力-1.27×内水压力+1.27×外水压力+1.26×地面活标准组合:1.00×外土压力-1.00×内水压力+1.00×外水压力+0.90×地面活准永久组合:1.00×外土压力-1.00×内水压力+0.50×外水压力+0.00×地面活井壁荷载:(kN/m)计算位置标高(m)外土压力内水压力外水压力地面活设计值标准值准永久值井壁底部(-12.599)104.820.000.004.06138.24108.48104.82井壁顶部(0.000)0.000.000.004.065.113.650.00井壁内力:设计值/标准值/准永久值位置竖向弯矩横向弯矩横向轴力0.00H0.00/0.00/-0.000.00/0.00/-0.00-13.68/-9.77/0.000.10H0.00/0.00/-0.000.00/0.00/-0.00-49.29/-37.81/-28.040.20H0.00/0.00/-0.000.00/0.00/-0.00-84.90/-65.85/-56.080.30H0.00/0.00/0.000.00/0.00/0.00-120.51/-93.89/-84.120.40H-0.00/-0.00/-0.00-0.00/-0.00/-0.00-156.09/-121.91/-112.140.50H-0.02/-0.01/-0.01-0.00/-0.00/-0.00-191.40/-149.71/-139.950.60H0.00/0.00/0.000.00/0.00/0.00-226.86/-177.63/-167.870.70H0.25/0.19/0.190.04/0.03/0.03-266.47/-208.81/-198.950.75H0.45/0.35/0.340.08/0.06/0.06-289.62/-227.03/-217.020.80H2.60/2.04/1.970.43/0.34/0.33-311.35/-244.12/-234.010.85H6.02/4.73/4.571.00/0.79/0.76-320.04/-250.99/-241.110.90H9.84/7.72/7.461.64/1.29/1.24-294.70/-231.15/-222.410.95H9.56/7.50/7.241.59/1.25/1.21-216.61/-169.92/-163.731.00H-11.34/-8.90/-8.61-1.89/-1.48/-1.43-110.70/-86.87/-84.01井壁配筋:位置竖向配筋(内/外)横向配筋(内/外)0.00H700/700700/7000.10H700/700700/7000.20H700/700700/7000.30H700/700700/7000.40H700/700700/7000.50H700/700700/7000.60H700/700700/7000.70H700/700700/7000.75H700/700700/7000.80H700/700700/7000.85H700/700700/7000.90H700/700700/7000.95H700/700700/7001.00H700/700700/7008.4井壁选筋方案位置横向计算As横向配筋竖向计算As竖向配筋内侧928E14@150700E14@150外侧932E14@150700E14@1508.5井壁裂缝及抗裂度计算井壁横向裂缝计算:轴心受拉或小偏心受拉按标准组合进行抗裂度验算,受弯和大偏心受拉按准永久组合进行裂缝验算抗裂度限值:act×ftk=0.87×2.01=1.75N/mm2位置MN配筋实配As裂缝抗裂度内侧96.20-291.32E14@15010260.216--外侧-104.79-366.46E14@15010260.220--井壁竖向裂缝计算:位置MN配筋实配As裂缝内侧7.460.00E14@15010260.022外侧-8.610.00E14@15010260.025-----------------------------------------------------------------------【理正结构设计工具箱软件7.0PB5SP1】计算日期:2022-07-2819:51:23-----------------------------------------------------------------------5、1#泵站护壁结构计算圆形水池设计(1#泵站深5m)项目名称构件编号日期设计校对审核执行规范:《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010),本文简称《混凝土规范》《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011),本文简称《地基规范》《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012),本文简称《荷载规范》《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002),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》(CECS138-2002),本文简称《水池结构规程》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:20.40kN/m3土饱和重度:21.00kN/m3土内摩擦角ψ:25.0度修正后的地基承载力特征值fa=140.00kPa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:34.46kN/m2活荷载:池壁:恒荷载:池内水压力:40.00kN/m2池外侧土压力(池底):41.40kN/m2活荷载:温差作用:23.89kN.m/m地面活荷载:4.06kN/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=3.14×2.0002=12.57m2池壁外壁圆面积:At=π(R＋t)2=3.14×(2.000＋0.35)2=17.35m2池壁自重Gs=γc×As×H=25.00×4.78×5.000=597.88kN底板自重Gb=γc×Ab×t2=25.00×17.35×0.40=173.49kN水池自重Gp=Gs＋Gb=597.88＋173.49=771.38kN池内水自重Gw=pw×Aic=40.00×12.57=502.65kN基础底面的压力pk=(Gp＋Gw)/Ab=1274.03/17.35=73.43kPa修正后的地基承载力特征值为：140.00kPapk=73.43kPa<fa=140.00kPa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=5.0002/4.350×0.35=16.42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:1.27×池内水作用＋1.40×温度作用标准组合:1.00×池内水作用＋1.00×温度作用准永久组合:1.00×池内水作用＋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0.00H0.00/0.00/0.0027.87/19.91/19.91326.30/233.06/233.060.10H11.07/7.91/7.9129.71/21.22/21.2220.78/15.63/15.630.20H25.41/18.15/18.1532.10/22.93/22.93-45.40/-30.83/-30.830.30H32.75/23.39/23.3933.33/23.80/23.80-15.25/-8.46/-8.460.40H34.72/24.79/24.7933.66/24.04/24.0426.79/22.47/22.470.50H34.54/24.67/24.6733.62/24.02/24.0256.50/44.65/44.650.60H34.50/24.69/24.6933.62/24.02/24.0273.51/57.70/57.700.70H35.11/25.20/25.2033.72/24.11/24.1179.06/62.08/62.080.75H35.53/25.53/25.5333.79/24.16/24.1675.43/59.27/59.270.80H35.44/25.48/25.4833.77/24.15/24.1566.23/52.07/52.070.85H35.27/25.33/25.3333.75/24.13/24.1350.80/39.96/39.960.90H33.66/24.06/24.0633.48/23.92/23.9230.50/24.00/24.000.95H29.96/21.15/21.1532.86/23.4