新老城区污水管网连通工程结构计算书

PAGEPAGE2新老城区污水管网连通工程结构计算书目录194821.设计资料 247552.设计依据 219733.一体化泵站护壁计算 2257534.闸门井护壁计算 559535.一体化泵站抗浮计算 7268186.闸门井抗浮计算 7新老城区污水管网连通工程结构计算书设计资料本次设计黔江新老城区污水管网连通工程位于黔江区，黔江老城区污水处理厂现状收集老城区的污水，老城区现状雨污水管网存在雨污合流的现象，导致降雨时截污干管合流水量超过了污水处理厂的处理能力，超出部分现状溢流进入了黔江河内，对黔江河的水体环境造成了一定的影响。

考虑到目前新城污水厂未达到设计负荷，本次设计在老城污水厂进厂前污水干管分流部分水量至新城污水厂，平衡新老城污水厂负荷，使老城污水厂维持设计负荷运行，有利于减小污水厂进水水质水量波动幅度、调试运行难度以及提高处理效率，并且能够减轻现状降雨时对黔江河的污染。根据排水设计，本工程在一体化泵站和闸门井产生基坑，其最大深度约7.9m。本次结构计算内容主要为一体化泵站和闸门井护壁。设计依据1、《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）2、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）3、《混凝土结构设计规范》（GB50010-20102015年版）4、《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》（CECS138:2002）6、《地基基础设计规范》（GB50007—2011）7、《给排水工程结构设计手册》 8、《土木工程特种结构》 一体化泵站护壁计算一体化泵站土层和强风化层考虑施加护壁加以支护，护壁最大深度约4.7m，内空直径5.0m，开挖外轮廓直径5.6m，平均壁厚0.275m。计算结果如下：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1.101.2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:19.50kN/m3土饱和重度:20.50kN/m3土内摩擦角ψ:30.0度地基承载力特征值fak=120.00kPa基础宽度和埋深的地基承载力修正系数ηb=1.00、ηd=1.00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:位置池壁(mm)上侧(内侧)40下侧(外侧)352计算内容（1）荷载标准值计算（2）内力及配筋计算（3）抗裂度、裂缝计算3荷载标准值计算底板:恒荷载:池壁自重:22.13kN/m2活荷载:池壁:恒荷载:池外侧土压力(池底):30.55kN/m2活荷载:温差作用:14.75kN.m/m地面活荷载:3.33kN/m24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=4.7002/5.275×0.28=15.23荷载组合:（1）使用时池内无水：池内无水，池外有土使用时池内无水：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/-0.0015.48/11.06/12.29220.6/157.11/178.940.10H5.82/4.16/4.6216.45/11.75/13.06-10.77/-8.42/-4.090.20H13.69/9.78/10.8617.77/12.69/14.10-78.36/-57.45/-57.670.30H18.08/12.92/14.3518.50/13.21/14.68-79.01/-58.71/-58.100.40H19.41/13.87/15.4018.72/13.37/14.86-69.59/-52.82/-50.530.50H19.18/13.69/15.2318.68/13.34/14.83-69.08/-53.34/-49.930.60H18.32/13.04/14.5718.54/13.23/14.72-75.55/-58.76/-54.980.70H17.27/12.25/13.7818.36/13.10/14.58-78.63/-61.26/-57.710.75H16.84/11.91/13.4418.29/13.05/14.53-74.67/-58.19/-55.000.80H16.53/11.68/13.2118.24/13.01/14.49-65.21/-50.82/-48.160.85H17.10/12.12/13.6318.33/13.08/14.56-49.77/-38.79/-36.840.90H18.51/13.22/14.6818.57/13.26/14.74-29.68/-23.13/-22.010.95H21.51/15.56/16.9119.07/13.65/15.11-9.87/-7.69/-7.331.00H26.35/19.32/20.5119.88/14.28/15.71-0.00/-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550.0E14@1501026.30.06竖向外侧550.0E14@1501026.30.06环向内侧550.0E16@1501340.40.041.18环向外侧614.5E16@1501340.40.041.18池壁的竖向最大裂缝宽度:0.06<=0.20裂缝满足要求池壁的环向最大抗裂度:1.18<=act×ftk=1.75抗裂度满足要求池壁的环向最大裂缝宽度:0.04<=0.20裂缝满足要求护壁强度折减计算经计算，圆形护壁主要为轴心受压构件，单位面积护壁所受轴力最大值为220.6KN；护壁计算时，考虑护壁施工特点，对混凝土强度按20%进行折减，设计混凝土强度为C30。根据混凝土结构设计规范，C30混凝土轴心抗压强度设计值为14.3N/mm2；混凝土单位面积所能承受的轴力F2为0.2*14.3*0.275*1000KN=786.5KN；设计轴心压力=220.6kN＜786.5KN，故护壁计算满足规范要求。故护壁计算满足规范要求。闸门井护壁计算闸门井全段考虑施加护壁加以支护，护壁最大深度约5.9m，内空直径4.0m，开挖外轮廓直径4.6m，平均壁厚0.275m。计算结果如下：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1.101.2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:19.50kN/m3土饱和重度:20.50kN/m3土内摩擦角ψ:30.0度地基承载力特征值fak=150.00kPa基础宽度和埋深的地基承载力修正系数ηb=1.00、ηd=1.00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:位置池壁(mm)上侧(内侧)40下侧(外侧)352计算内容（1）荷载标准值计算（2）内力及配筋计算（3）抗裂度、裂缝计算3荷载标准值计算底板:恒荷载:池壁自重:31.80kN/m2活荷载:池壁:恒荷载:池外侧土压力(池底):36.40kN/m2活荷载:温差作用:14.75kN.m/m地面活荷载:3.33kN/m24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=5.6002/4.275×0.28=26.68荷载组合:（2）使用时池内无水：池内无水，池外有土使用时池内无水：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/-0.0015.48/11.06/12.29221.83/158.45/179.620.10H8.60/6.14/6.8216.92/12.08/13.432.10/0.78/5.290.20H16.87/12.05/13.3918.30/13.07/14.52-72.23/-53.04/-53.640.30H19.32/13.80/15.3418.70/13.36/14.85-54.88/-41.36/-39.820.40H19.15/13.68/15.2018.68/13.34/14.82-49.28/-38.08/-35.310.50H18.79/13.42/14.9118.62/13.30/14.77-57.14/-44.48/-41.450.60H18.52/13.22/14.7018.57/13.26/14.74-70.41/-54.84/-51.820.70H17.96/12.79/14.2818.48/13.19/14.67-82.18/-64.04/-61.100.75H17.50/12.43/13.9318.40/13.13/14.61-84.07/-65.54/-62.680.80H16.97/12.02/13.5418.31/13.06/14.55-79.57/-62.06/-59.470.85H16.79/11.87/13.3918.28/13.04/14.52-66.20/-51.65/-49.560.90H17.65/12.54/14.0418.43/13.15/14.63-43.26/-33.76/-32.440.95H20.42/14.70/16.1218.89/13.51/14.98-15.65/-12.22/-11.751.00H26.46/19.42/20.6719.89/14.30/15.73-0.00/-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550.0E12@150754.00.10竖向外侧550.0E12@150754.00.10环向内侧550.0E14@1501026.30.051.19环向外侧614.5E14@1501026.30.051.19池壁的竖向最大裂缝宽度:0.10<=0.20裂缝满足要求池壁的环向最大抗裂度:1.19<=act×ftk=1.75抗裂度满足要求池壁的环向最大裂缝宽度:0.05<=0.20裂缝满足要求护壁强度折减计算经计算，圆形护壁主要为轴心受压构件，单位面积护壁所受轴力最大值为221.83KN；护壁计算时，考虑护壁施工特点，对混凝土强度按20%进行折减，设计混凝土强度为C30。根据混凝土结构设计规范，C30混凝土轴心抗压强度设计值为14.3