污水处理厂一期二阶段工程结构计算书（污泥池）

-PAGE1-污水处理厂一期二阶段工程结构计算书(污泥池)一、设计依据 《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》CECS138:2002 《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002 《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》GB50032-2003 《给水排水工程结构设计手册》(第二版).沈世杰主编.中国建筑工业出版社，2007 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010(2015年版) 《建筑抗震设计规范》GB50011-2010(2016年版) 《土木工程特种结构》马芹永主编.高等教育出版社，2005.07二、设计资料 1.总体信息 池外设计地面标高:0.00 地下水位标高(m):-10.00 水池类型:有盖水池 水池混凝土等级:C40 水池钢筋等级:HRB400 抗震设防烈度:7度(0.10g) 结构重要性系数:1.10 顶板裂缝宽度限值:0.20mm 底板裂缝宽度限值:0.20mm 梁裂缝宽度限值:0.20mm 柱裂缝宽度限值:0.20mm 扶壁裂缝宽度限值:0.20mm 内壁板裂缝宽度限值:0.20mm 外壁板裂缝宽度限值:0.20mm 底板外挑尺寸:0mm 混凝土重度:25.0kN/m3 2.荷载信息 顶板覆土厚度:默认 顶板活荷载:5.0kN/m2 雪荷载分区:I区 基本雪压:0.00kN/m2 上人水池顶盖:否 池内水重度:10.8kN/m3 地面堆积荷载:10.0kN/m2 回填土重度:18.0kN/m3 回填土有效重度:10.0kN/m3 回填土内摩擦角:30.00° 3.水池主体信息 板位置中的编号为形成该板块的节点编号，节点编号图如下所示:板位置板厚(mm)池内侧保护层厚度(mm)池外侧保护层厚度(mm)板顶部标高顶板1-3-4-2-120035352.700底板1-3-4-2-130035350.000壁板位置顶部板厚(mm)底部板厚(mm)池内侧保护层厚度(mm)池外侧保护层厚度(mm)壁板顶标高(m)壁板底标高(m)2-125025035352.7000.0001-325025035352.7000.0004-225025035352.7000.0003-425025035352.7000.000 4.土层信息 4.1岩土性能参数表层号岩土名称重度(kN/m3)压缩模量Es(MPa)承载力fak(kPa)修正系数b修正系数d调整系数a1a土层名称25151001.01.01.0 4.2勘探孔参数表 孔点参数 天然地面标高(m):0.00孔号坐标(x,y)(m)ZK010.000.00112.000.00224.000.00336.000.00445.0040.00512.0040.00624.0040.00736.0040.00845.000.0090.0040.00 ZK01层号岩土名称层厚(m)层底埋深(m)层底标高(m)1a土层名称50.0050.00-50.00 1层号岩土名称层厚(m)层底埋深(m)层底标高(m)1a土层名称50.0050.00-50.00 2层号岩土名称层厚(m)层底埋深(m)层底标高(m)1a土层名称50.0050.00-50.00 3层号岩土名称层厚(m)层底埋深(m)层底标高(m)1a土层名称50.0050.00-50.00 4层号岩土名称层厚(m)层底埋深(m)层底标高(m)1a土层名称50.0050.00-50.00 5层号岩土名称层厚(m)层底埋深(m)层底标高(m)1a土层名称50.0050.00-50.00 6层号岩土名称层厚(m)层底埋深(m)层底标高(m)1a土层名称50.0050.00-50.00 7层号岩土名称层厚(m)层底埋深(m)层底标高(m)1a土层名称50.0050.00-50.00 8层号岩土名称层厚(m)层底埋深(m)层底标高(m)1a土层名称50.0050.00-50.00 9层号岩土名称层厚(m)层底埋深(m)层底标高(m)1a土层名称50.0050.00-50.00 5.板配筋选项 壁板按对称配筋：否 底板顶板按对称配筋：否 按最大配筋点配筋：否 配筋考虑调幅：是 考虑池内水压最不利分布：是 壁板按轴线归并：是 按钢筋网配筋：否 验算抗裂度：否 验算裂缝：是 6.工程量统计混凝土量(m3)底板顶板层板层间板壁板梁柱层间梁扶壁总计22.1314.750.0022.380.000.000.000.0059.25水池容积(m3)174.96土方量(m3)22.13三、荷载计算 1.结构自重及覆土重 结构自重:1481.25kN 顶板覆土重:0.00kN 2.池内水压底板编号最大水深(m)水压(kN/m2)1-3-4-2-12.5027.00 3.顶板覆土竖向土压力顶板编号顶板顶标高(m)覆土厚度(m)覆土竖向土压力(kN/m2)1-3-4-2-12.700.000.00 4.池外土侧压力 池外土侧压力:0 5.顶板活载顶板编号顶板活载(kN/m2)注1-3-4-2-15.00采用活荷载 6.池外水压力 顶板:0.00kN/m2 壁板上端:0.00kN/m2 壁板下端:0.00kN/m2 底板:0.00kN/m2 7.堆积荷载引起侧压力 R=(45-0.5×30.00)×/180.0=0.52 Ka=tg(R)×tg(R)=tg(0.52)×tg(0.52)=0.33 pd=Ka×qd=0.33×10.00=3.33kN/m2 8.水平地震作用 顶板的自重惯性力:0.66kN/m2 壁板壁板编号自重惯性力(kN/m2)池内动水压力(kN/m2)池外动土压力(kN/m2)左侧右侧2-10.830.94-0.001-30.830.89-0.004-20.830.89-0.003-40.830.94-0.00 9.基本组合系数组合号永久作用可变作用地震作用附加荷载结构自重池内水压力覆土竖向土压力土侧压力顶板活载地面堆载池外水压力温(湿)度作用x方向y方向z方向附加恒载附加活载11.301.270.000.000.000.000.001.500.000.000.001.300.0021.001.270.000.000.000.000.001.500.000.000.001.000.0031.301.000.000.000.000.000.001.500.000.000.001.300.0041.001.000.000.000.000.000.001.500.000.000.001.000.0051.301.270.000.000.000.000.000.000.000.000.001.301.5061.001.270.000.000.000.000.000.000.000.000.001.001.5071.301.000.000.000.000.000.000.000.000.000.001.301.5081.001.000.000.000.000.000.000.000.000.000.001.001.5091.301.301.301.300.651.301.300.981.300.000.001.300.65101.301.301.301.300.651.301.300.98-1.300.000.001.300.65111.301.301.301.300.651.301.300.980.001.300.001.300.65121.301.301.301.300.651.301.300.980.00-1.300.001.300.65131.301.301.301.300.651.301.300.980.000.001.301.300.65141.301.301.301.300.651.301.300.980.000.00-1.301.300.65151.301.301.301.300.651.301.300.981.300.000.501.300.65161.301.301.301.300.651.301.300.98-1.300.000.501.300.65171.301.301.301.300.651.301.300.981.300.00-0.501.300.65181.301.301.301.300.651.301.300.98-1.300.00-0.501.300.65191.301.301.301.300.651.301.300.980.001.300.501.300.65201.301.301.301.300.651.301.300.980.00-1.300.501.300.65211.301.301.301.300.651.301.300.980.001.30-0.501.300.65221.301.301.301.300.651.301.300.980.00-1.30-0.501.300.65231.001.001.001.000.501.001.000.981.300.000.001.000.50241.001.001.001.000.501.001.000.98-1.300.000.001.000.50251.001.001.001.000.501.001.000.980.001.300.001.000.50261.001.001.001.000.501.001.000.980.00-1.300.001.000.50271.001.001.001.000.501.001.000.980.000.001.301.000.50281.001.001.001.000.501.001.000.980.000.00-1.301.000.50291.001.001.001.000.501.001.000.981.300.000.501.000.50301.001.001.001.000.501.001.000.98-1.300.000.501.000.50311.001.001.001.000.501.001.000.981.300.00-0.501.000.50321.001.001.001.000.501.001.000.98-1.300.00-0.501.000.50331.001.001.001.000.501.001.000.980.001.300.501.000.50341.001.001.001.000.501.001.000.980.00-1.300.501.000.50351.001.001.001.000.501.001.000.980.001.30-0.501.000.50361.001.001.001.000.501.001.000.980.00-1.30-0.501.000.50371.301.301.301.300.651.301.300.001.300.000.001.300.65381.301.301.301.300.651.301.300.00-1.300.000.001.300.65391.301.301.301.300.651.301.300.000.001.300.001.300.65401.301.301.301.300.651.301.300.000.00-1.300.001.300.65411.301.301.301.300.651.301.300.000.000.001.301.300.65421.301.301.301.300.651.301.300.000.000.00-1.301.300.65431.301.301.301.300.651.301.300.001.300.000.501.300.65441.301.301.301.300.651.301.300.00-1.300.000.501.300.65451.301.301.301.300.651.301.300.001.300.00-0.501.300.65461.301.301.301.300.651.301.300.00-1.300.00-0.501.300.65471.301.301.301.300.651.301.300.000.001.300.501.300.65481.301.301.301.300.651.301.300.000.00-1.300.501.300.65491.301.301.301.300.651.301.300.000.001.30-0.501.300.65501.301.301.301.300.651.301.300.000.00-1.30-0.501.300.65511.001.001.001.000.501.001.000.001.300.000.001.000.50521.001.001.001.000.501.001.000.00-1.300.000.001.000.50531.001.001.001.000.501.001.000.000.001.300.001.000.50541.001.001.001.000.501.001.000.000.00-1.300.001.000.50551.001.001.001.000.501.001.000.000.000.001.301.000.50561.001.001.001.000.501.001.000.000.000.00-1.301.000.50571.001.001.001.000.501.001.000.001.300.000.501.000.50581.001.001.001.000.501.001.000.00-1.300.000.501.000.50591.001.001.001.000.501.001.000.001.300.00-0.501.000.50601.001.001.001.000.501.001.000.00-1.300.00-0.501.000.50611.001.001.001.000.501.001.000.000.001.300.501.000.50621.001.001.001.000.501.001.000.000.00-1.300.501.000.50631.001.001.001.000.501.001.000.000.001.30-0.501.000.50641.001.001.001.000.501.001.000.000.00-1.30-0.501.000.50651.300.001.301.300.651.301.300.981.300.000.001.300.65661.300.001.301.300.651.301.300.98-1.300.000.001.300.65671.300.001.301.300.651.301.300.980.001.300.001.300.65681.300.001.301.300.651.301.300.980.00-1.300.001.300.65691.300.001.301.300.651.301.300.980.000.001.301.300.65701.300.001.301.300.651.301.300.980.000.00-1.301.300.65711.300.001.301.300.651.301.300.981.300.000.501.300.65721.300.001.301.300.651.301.300.98-1.300.000.501.300.65731.300.001.301.300.651.301.300.981.300.00-0.501.300.65741.300.001.301.300.651.301.300.98-1.300.00-0.501.300.65751.300.001.301.300.651.301.300.980.001.300.501.300.65761.300.001.301.300.651.301.300.980.00-1.300.501.300.65771.300.001.301.300.651.301.300.980.001.30-0.501.300.65781.300.001.301.300.651.301.300.980.00-1.30-0.501.300.65791.000.001.001.000.501.001.000.981.300.000.001.000.50801.000.001.001.000.501.001.000.98-1.300.000.001.000.50811.000.001.001.000.501.001.000.980.001.300.001.000.50821.000.001.001.000.501.001.000.980.00-1.300.001.000.50831.000.001.001.000.501.001.000.980.000.001.301.000.50841.000.001.001.000.501.001.000.980.000.00-1.301.000.50851.000.001.001.000.501.001.000.981.300.000.501.000.50861.000.001.001.000.501.001.000.98-1.300.000.501.000.50871.000.001.001.000.501.001.000.981.300.00-0.501.000.50881.000.001.001.000.501.001.000.98-1.300.00-0.501.000.50891.000.001.001.000.501.001.000.980.001.300.501.000.50901.000.001.001.000.501.001.000.980.00-1.300.501.000.50911.000.001.001.000.501.001.000.980.001.30-0.501.000.50921.000.001.001.000.501.001.000.980.00-1.30-0.501.000.50931.300.001.301.300.651.301.300.001.300.000.001.300.65941.300.001.301.300.651.301.300.00-1.300.000.001.300.65951.300.001.301.300.651.301.300.000.001.300.001.300.65961.300.001.301.300.651.301.300.000.00-1.300.001.300.65971.300.001.301.300.651.301.300.000.000.001.301.300.65981.300.001.301.300.651.301.300.000.000.00-1.301.300.65991.300.001.301.300.651.301.300.001.300.000.501.300.651001.300.001.301.300.651.301.300.00-1.300.000.501.300.651011.300.001.301.300.651.301.300.001.300.00-0.501.300.651021.300.001.301.300.651.301.300.00-1.300.00-0.501.300.651031.300.001.301.300.651.301.300.000.001.300.501.300.651041.300.001.301.300.651.301.300.000.00-1.300.501.300.651051.300.001.301.300.651.301.300.000.001.30-0.501.300.651061.300.001.301.300.651.301.300.000.00-1.30-0.501.300.651071.000.001.001.000.501.001.000.001.300.000.001.000.501081.000.001.001.000.501.001.000.00-1.300.000.001.000.501091.000.001.001.000.501.001.000.000.001.300.001.000.501101.000.001.001.000.501.001.000.000.00-1.300.001.000.501111.000.001.001.000.501.001.000.000.000.001.301.000.501121.000.001.001.000.501.001.000.000.000.00-1.301.000.501131.000.001.001.000.501.001.000.001.300.000.501.000.501141.000.001.001.000.501.001.000.00-1.300.000.501.000.501151.000.001.001.000.501.001.000.001.300.00-0.501.000.501161.000.001.001.000.501.001.000.00-1.300.00-0.501.000.501171.000.001.001.000.501.001.000.000.001.300.501.000.501181.000.001.001.000.501.001.000.000.00-1.300.501.000.501191.000.001.001.000.501.001.000.000.001.30-0.501.000.501201.000.001.001.000.501.001.000.000.00-1.30-0.501.000.50 10.标准组合系数组合号永久作用可变作用地震作用附加荷载结构自重池内水压力覆土竖向土压力土侧压力顶板活载地面堆载池外水压力温(湿)度作用x方向y方向z方向附加恒载附加活载11.001.000.000.000.000.000.000.000.000.000.001.000.0021.001.000.000.000.000.000.001.000.000.000.001.000.00 11.准永久值组合系数组合号永久作用可变作用地震作用附加荷载结构自重池内水压力覆土竖向土压力土侧压力顶板活载地面堆载池外水压力温(湿)度作用x方向y方向z方向附加恒载附加活载11.001.000.000.000.000.000.000.000.000.000.001.000.0021.001.000.000.000.000.000.001.000.000.000.001.000.00四、地基承载力及沉降计算 fa=120.0kPa faE=120.0kPa 基底控制压力: pk=(结构自重+池内水重+附加竖向恒载+附加竖向活载+顶板活载)/底板面积 =(1481.25kN+1749.60kN+0.00kN+0.00kN+368.75kN)/73.75m2 =49kPa<fa=120kPa 满足要求 pk=(结构自重+池内水重+附加竖向恒载+0.5×附加竖向活载+0.5×顶板活载)/底板面积 =(1481.25kN+1749.60kN+0.00kN+0.5×0.00kN+0.5×368.75kN)/73.75m2 =46kPa<faE=120kPa 满足要求 pkmax=(结构自重+池内水重+附加竖向恒载+0.5×附加竖向活载+0.5×顶板活载)/底板面积+x向水平地震弯矩/x向抗弯截面模量 =(1481.25kN+1749.60kN+0.00kN+0.5×0.00kN+0.5×368.75kN)/73.75m2+327.35kN.m/72.52m3 =51kPa<1.2faE=144kPa 满足要求 pkmin=(结构自重+池内水重+附加竖向恒载+0.5×附加竖向活载+0.5×顶板活载)/底板面积-x向水平地震弯矩/x向抗弯截面模量 =(1481.25kN+1749.60kN+0.00kN+0.5×0.00kN+0.5×368.75kN)/73.75m2-327.35kN.m/72.52m3 =42kPa>0 满足要求 水池沉降值:7.6mm五、抗浮验算 原污泥池区域采用抗浮锚杆，单根锚杆竖向抗拔力特征值N≥250kN，间距为1.70mX1.70m。抗浮水位460.000m，底板底标高为448.950m。顶板覆土2m，箱体顶板厚度400mm，操作层板厚度200mm，筏板厚度1000mm。单位面积箱体自重：G1=（1+0.4+0.2）X25=40KN/m2单位面积顶板覆土重：G2=2X16=32KN/m2单位面积锚杆提供的抗拔力：F=250/（1.7X1.7）=86.5KN/m2单位面积浮力：N=（460-448.95）X10=110.5KN/m2K=(G1+G2+F)/N=(40+32+86.5)/135=1.43满足要求。六、各板内力及配筋计算 注：敞口时没顶板，顶板和底板的跨中X和Y均指整体坐标系下的方向；对于中间壁板不分内侧和外侧，取两侧结果最大值作为最终配筋方案，按两侧对称配置，此时池外侧表格用横杠表示。 单位：M(kN·m)，N(kN),计算面积(mm2/m),实配面积(mm2/m)位置水池内侧水池外侧内力基本组合计算面积选配钢筋实配面积内力基本组合计算面积选配钢筋实配面积MN组合MN组合顶板1-3-4-2-11-3边-16.15.010242810@180436-16.15.010242810@1804363-4边-8.7-5.210542810@180436-9.110.85042810@1804364-2边-16.15.010142810@180436-16.15.010142810@1804362-1边-8.7-5.210642810@180436-9.110.84942810@180436跨中x方向11.28.34642810@180436-2.7-0.410642810@180436跨中y方向4.96.65042810@180436-1.4-1.210542810@180436底板1-3-4-2-11-3边-0.336.2664110@12065416.1-1.210164110@1206543-4边-2.1-26.95064110@12065412.4-8.910564110@1206544-2边-0.336.2664110@12065416.1-1.210264110@1206542-1边-2.1-26.94964110@12065412.4-8.910664110@120654跨中x方向-16.633.44664110@120654-17.4-2.210264110@120654跨中y方向-7.631.64664110@120654-7.722.34664110@120654壁板2-12边-16.150.14953412@200565-16.150.14953412@2005651边-16.050.44653412@200565-16.050.44653412@200565下边12.3-46.510553412@20056512.3-46.510553412@200565上边9.1-23.310653412@2005659.6-24.710253412@200565跨中水平-0.734.24953412@2005656.223.04953412@200565跨中竖直12.5-35.94953412@20056512.5-35.94953412@200565壁板1-31边-15.248.34653412@200565-15.248.34653412@2005653边-15.349.25053412@200565-15.349.25053412@200565下边-0.1-24.6653412@20056515.9-37.410153412@200565上边16.7-24.210253412@20056516.7-24.210253412@200565跨中水平-0.715.410253412@2005655.325.74553412@200565跨中竖直20.5-38.14653412@20056520.5-38.14653412@20