污水处理厂二期扩建工程细格栅沉砂池结构计算书

-PAGE1-污水处理厂二期扩建工程细格栅沉砂池结构计算书圆形水池设计(细格栅沉砂池)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(2015年版)),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-HRBF5001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:1.30其它恒载:1.30地下水压:1.50其它活载:1.50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:地下水压:1.00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考虑温度材料强度折减：受热温度10.0℃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:30.0度修正后的地基承载力特征值fa=120.00kPa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:考虑p-δ效应:是位置顶板(mm)池壁(mm)底板(mm)上侧(内侧)-3535下侧(外侧)-30402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）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:22.85kN/m2覆土自重:11.02kN/m2活荷载:地面活荷载:3.71kN/m2池壁:恒荷载:池内水压力:34.00kN/m2池外侧土压力(池底):9.90kN/m2活荷载:温差作用:12.19kN.m/m地面活荷载:3.33kN/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=3.14×0.9002=2.54m2池壁外壁圆面积:At=π(R＋t)2=3.14×(0.900＋0.25)2=4.15m2池壁自重Gs=γc×As×H=25.00×1.61×3.750=150.94kN底板自重Gb=γc×Ab×t2=25.00×6.61×0.30=49.54kN水池自重Gp=Gs＋Gb=150.94＋49.54=200.48kN挑出部分覆土重Gexs=γ土×(Ab－At)×(Hb－t2)=18.00×(6.61－4.15)×(1.950－0.30)=72.78kN池内水自重Gw=pw×Aic=34.00×2.54=86.52kN外挑部分活荷载Gqm=qm×(Ab-At)=10.00×(6.61-4.15)=24.50kN基础底面的压力pk=(Gp＋Gw＋Gexs＋Gqm)/Ab=384.28/6.61=58.18kPa修正后的地基承载力特征值为：120.00kPapk=58.18kPa<fa=120.00kPa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，轴力受拉为正按压弯构件配筋计算时，根据《混凝土规范》6.2.4计算考虑轴向压力在挠曲杆件中产生的二阶效应后截面弯矩设计值，以下计算结果中配筋计算部分是根据下式调整后弯矩计算所得。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=3.7502/2.050×0.25=27.44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:1.30×池内水作用＋1.50×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0.00H0.00/0.00/0.0015.23/10.16/10.16249.79/166.53/166.530.10H8.62/5.75/5.7516.67/11.11/11.1128.81/19.67/19.670.20H16.75/11.17/11.1718.03/12.02/12.02-37.41/-24.01/-24.010.30H19.02/12.68/12.6818.40/12.27/12.27-3.04/-0.64/-0.640.40H18.81/12.54/12.5418.37/12.25/12.2517.58/13.57/13.570.50H18.40/12.27/12.2718.30/12.20/12.2025.10/19.08/19.080.60H18.27/12.18/12.1818.28/12.19/12.1929.49/22.58/22.580.70H18.45/12.32/12.3218.31/12.21/12.2133.70/25.91/25.910.75H18.65/12.47/12.4718.34/12.24/12.2434.57/26.59/26.590.80H18.85/12.63/12.6318.38/12.26/12.2633.06/25.43/25.430.85H18.97/12.72/12.7218.40/12.28/12.2827.85/21.41/21.410.90H18.65/12.47/12.4718.34/12.24/12.2418.30/14.08/14.080.95H17.62/11.68/11.6818.17/12.10/12.106.69/5.14/5.141.00H15.30/9.90/9.9017.78/11.81/11.810.00/0.00/0.00使用时池内无水：基本组合:1.30×池外土作用＋0.90×1.50×(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/-0.0013.71/9.14/10.16220.20/146.80/164.820.10H7.76/5.17/5.7515.00/10.00/11.1115.92/10.48/13.460.20H15.07/10.05/11.1716.22/10.82/12.02-49.07/-32.98/-34.710.30H17.12/11.41/12.6816.56/11.04/12.27-23.47/-16.05/-15.790.40H16.93/11.29/12.5416.53/11.02/12.25-10.28/-7.39/-6.060.50H16.57/11.05/12.2716.47/10.98/12.20-9.35/-6.92/-5.400.60H16.44/10.96/12.1716.45/10.97/12.19-12.10/-8.92/-7.440.70H16.34/10.89/12.1116.43/10.96/12.17-14.44/-10.63/-9.210.75H16.28/10.84/12.0716.42/10.95/12.17-14.76/-10.88/-9.500.80H16.20/10.78/12.0216.41/10.94/12.16-13.85/-10.22/-8.970.85H16.18/10.77/12.0116.41/10.94/12.16-11.44/-8.46/-7.440.90H16.31/10.86/12.0916.43/10.95/12.17-7.50/-5.55/-4.900.95H16.73/11.17/12.3716.50/11.00/12.22-2.71/-2.01/-1.781.00H17.66/11.86/12.9816.65/11.12/12.32-0.00/-0.00/-0.00正常使用：基本组合:1.30×池内水作用＋1.30×池外土作用＋0.90×1.50×(温度作用＋地面活荷载)标准组合:1.00×池内水作用＋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×池内水作用＋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0.00H0.00/0.00/0.0013.71/9.14/10.16220.20/146.80/164.820.10H7.76/5.17/5.7515.00/10.00/11.1120.45/13.96/16.950.20H15.07/10.05/11.1716.22/10.82/12.02-40.01/-26.02/-27.750.30H17.12/11.41/12.6816.56/11.04/12.27-9.93/-5.64/-5.380.40H16.93/11.29/12.5416.53/11.02/12.257.77/6.49/7.820.50H16.56/11.04/12.2716.47/10.98/12.2013.56/10.71/12.230.60H16.44/10.96/12.1816.45/10.97/12.1916.35/12.97/14.450.70H16.54/11.04/12.2716.47/10.98/12.2019.14/15.20/16.620.75H16.67/11.14/12.3716.49/11.00/12.2219.85/15.75/17.120.80H16.79/11.23/12.4716.51/11.01/12.2319.21/15.21/16.460.85H16.87/11.30/12.5416.52/11.02/12.2516.34/12.91/13.930.90H16.69/11.15/12.3816.49/11.00/12.2210.80/8.53/9.170.95H16.07/10.67/11.8616.39/10.92/12.133.97/3.13/3.361.00H14.68/9.57/10.6916.16/10.74/11.940.00/0.00/0.00池壁配筋及裂缝验算:位置计算As配筋实际As裂缝宽度竖向内侧500.0E12@180628.30.03竖向外侧500.0E12@180628.30.03环向内侧500.0E12@180628.30.14环向外侧595.9E14@200769.70.14池壁的竖向最大裂缝宽度:0.03<=0.20裂缝满足要求池壁的环向最大裂缝宽度:0.14<=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=1.025m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:1.30×自重＋1.30×覆土自重＋0.90×1.50×地面活荷载S=1.30×22.85＋1.30×11.02＋0.90×1.50×3.71=49.04kN/m2准永久组合:自重＋覆土自重＋0.50×地面活荷载S=22.85＋11.02＋0.50×3.71=35.73kN/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3.76/2.74600.0E14@200769.70.01径向板中下0.00/0.00600.0E14@200769.70.00径向板边上0.00/0.00600.0E14@200769.70.00径向板边下-6.44/-4.69600.0E14@200769.70.01环向板中上3.76/2.74600.0E14@200769.70.01环向板中下0.00/0.00600.0E14@200769.70.00环向板边上0.00/0.00600.0E14@200769.70.00环向板边下-1.07/-0.78600.0E14@200769.70.007混凝土工程量计算池壁面积:As=π((R＋t)2－R2)=3.14×((0.900＋0.25)2－0.9002)=1.61m2底板面积:Ab=π(R＋t＋Le)2=3.14×(0.900＋0.25＋0.30)2=6.61m2池外表面积:A外=2×π×(R+t)×H+2×Ab-πR2+2×π×(R＋t＋Le)×t2=2×3.14×(0.900+0.250)×3.750+2×6.605-2.545+2×3.14×(0.900＋0.250＋0.300)×0.300=40.495m2池内表面积:A内=π×R2+2×π×R×H=2.545+2×3.14×0.900×3.750=23.750m2水池混凝土总方量=As×H＋Ab×t2=1.61×3.750＋6.61×0.30=8.02m3【理正结构设计工具箱软件8.0SP2】计算日期:2022-02-2712:31:25板式楼梯计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、构件编号:TB-1二、示意图：三、基本资料： 1.依据规范： 《建筑结构荷载规范》（GB50009－2012） 《混凝土结构设计规范》（GB50010－2010） 2.几何参数： 楼梯净跨:L1=3250mm 楼梯高度:H=2100mm 梯板厚:t=130mm 踏步数:n=14(阶) 上平台楼梯梁宽度:b1=250mm 下平台楼梯梁宽度:b2=250mm 3.荷载标准值： 可变荷载：q=3.50kN/m2 面层荷载：qm=1.20kN/m2 栏杆荷载：qf=1.20kN/m 永久荷载分项系数:γG=1.30 可变荷载分项系数:γQ=1.50 准永久值系数:ψq=0.50 4.材料信息： 混凝土强度等级:C30 fc=14.30N/mm2 ft=1.43N/mm2 Rc=25.0kN/m3 ftk=2.01N/mm2 Ec=3.00*104N/mm2 钢筋强度等级:HRB400 fy=360N/mm2 Es=2.00*105N/mm2 保护层厚度：c=20.0mm Rs=20kN/m3 受拉区纵向钢筋类别：带肋钢筋 梯段板纵筋合力点至近边距离：as=26.00mm 支座负筋系数：α=0.50 考虑踏步系数β=0.7四、计算过程： 1.楼梯几何参数： 踏步高度：h=0.1500m 踏步宽度：b=0.2500m 计算跨度：L0=L1＋(b1＋b2)/2=3.25＋(0.25＋0.25)/2=3.50m 梯段板与水平方向夹角余弦值：cosα=0.857 2.荷载计算(取B=1m宽板带)： (1)梯段板： 面层：gkm=(B＋B*h/b)*qm=(1＋1*0.15/0.25)*1.20=1.92kN/m 自重：gkt=Rc*B*(t/cosα＋h/2)=25*1*(0.13/0.857＋0.15/2)=5.67kN/m 抹灰：gks=RS*B*c/cosα=20*1*0.02/0.857=0.47kN/m 恒荷标准值：Pk=gkm＋gkt＋gks＋qf=1.92＋5.67＋0.47＋1.20=9.25kN/m 恒荷控制： Pn(G)=1.35*Pk＋γQ*0.7*B*q=1.35*9.25＋1.50*0.7*1*3.50=16.16kN/m 活荷控制：Pn(L)=γG*Pk＋γQ*B*q=1.30*9.25＋1.50*1*3.50=17.28kN/m 荷载设计值：Pn=max{Pn(G),Pn(L)}=17.28kN/m 3.正截面受弯承载力计算： 左端支座反力:Rl=30.23kN 右端支座反力:Rr=30.23kN 最大弯矩截面距左支座的距离:Lmax=1.75m 最大弯矩截面距左边弯折处的距离:x=1.75m Mmax=Rl*Lmax－Pn*x2/2 =30.23*1.75－17.28*1.752/2 =26.46kN·m 相对受压区高度：ζ=0.188885 配筋率：ρ=0.007503 纵筋(1号)计算面积：As=780.31mm2 支座负筋(2、3号)计算面积：As'=α*As=0.50*780.31=390.15mm2五、计算结果：(为每米宽板带的配筋) 1.1号钢筋计算结果(跨中) 计算面积As：780.31mm2 采用方案：12@100 实配面积：1131mm2 2.2号钢筋计算结果(支座) 计算面积As'：390.15mm2 采用方案：12@200 实配面积：565mm2 3.3号钢筋计算结果 采用方案：6@200 实配面积：141mm2六、跨中挠度计算: Mq按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值 1.计算永久组合弯距值Mq: Mq=Mgk+Mqk =(qgk+ψq*qqk)*L02/8 =(9.25+0.50*3.500)*3.502/8 =16.846kN*m 2.计算受弯构件的短期刚度Bsk 1)计算按荷载荷载效应的两种组合作用下，构件纵向受拉钢筋应力 σsq=Mq/(0.87*h0*As)混规(7.1.4-3) =16.846*106/(0.87*104*1131) =164.625N/mm 2)计算按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率 矩形截面积:Ate=0.5*b*h=0.5*1000*130=65000mm2 ρte=As/Ate混规(7.1.2－5) =1131/65000 =1.740% 3)计算裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ ψq=1.1-0.65*ftk/(ρte*σsq)混规(7.1.2－2) =1.1-0.65*2.01/(1.740%*164.625) =0.644 4)计算钢筋弹性模量与混凝土模量的比值αE αE=ES/EC =2.00*105/(3.00*104) =6.667 5)计算受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf 矩形截面，γf=0 6)计算纵向受拉钢筋配筋率ρ ρ=As/(b*h0) =1131/(1000*104) =1.087% 7)计算受弯构件的短期刚度BS Bsq=Es*As*h02/[1.15*ψq+0.2+6*αE*ρ/(1+3.5*γf)]混规(7.2.3-1) =2.00*105*1131*1042/[1.15*0.644+0.2+6*6.667*1.087%/(1+3.5*0.0)] =17.787*102kN*m2 3.计算受弯构件的长期刚度B 1)确定考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数θ 当ρ`=0时，θ=2.0混规(7