市政排水管网改造工程结构计算书

-PAGE1-市政排水管网改造工程计算书第一册共一册计算内容：工作井、接收井、检查井结构计算书PAGE20-目录一、工程概况 2二、设计依据、设计规范及技术标准 22.1. 设计依据 22.2. 设计遵循的主要规范 22.3. 技术标准 32.4. 主要技术参数取值 3三、工作井结构计算书 4四、接收井计算书 10五、底板计算 105.1工作井底板计算（5m） 105.2接收井底板计算（3.5m） 10六、检查井计算 11七、结论 26TOC\o"1-3"\h\u

工程概况本工程改造内容包括雨污分流改造及管网修复，其中顶管段采用DN1000管道，长度460m。设计依据、设计规范及技术标准设计依据1）与建设方签定的工程设计合同；2）《江南新城(含经开区部分)雨污分流专项计划》（重庆市市政设计研究院有限公司，2022.10）；3）《2023年南岸区江南新城片区市政排水管网改造工程（水云路以北区域）工程地质勘察报告（一次性勘察）（市勘测院2023年11月）》；4）其他相关项目资料。设计遵循的主要规范1）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）（2024版）；2）《工程结构通用规范》（GB55001-2021）3）《建筑与市政工程抗震通用规范》（GB55002-2021）4）《建筑与市政地基基础通用规范》（GB55003-2021）5）《混凝土结构通用规范》（GB55008-2021）6）《建筑抗震设计规范》GB50011-2010（2024版）7）《公路路基设计规范》（JTGD30-2015）；8）《砌体结构设计规范》（GB50003-2011）；9）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG3363-2019）；10）《地质灾害防治工程设计规范》（DBJ50/T-029-2019）；11）《公路土工合成材料应用技术规范》（JTG/TD32-2012）；12）其它相关的国家和行业规范或标准等。13）其它相关的国家和行业规范或标准等。技术标准2.3.1、设计安全等级：二级。2.3.2、结构重要性系数：1.0。2.3.3、基坑设计工作年限：≤2年；结构设计工作年限：50年。2.3.4、设计抗震设防烈度6度，设计基本地震加速度0.05g。2.3.5、材料：护壁，C30钢筋混凝土；钢筋，HRB400，HPB300。2.3.6、计算软件：北京理正工具箱7.0计算软件。主要技术参数取值岩土体设计参数建议值表岩土名称参数填土粉质黏土砂质泥岩砂岩层面裂隙面岩土界面天然饱和天然饱和强风化中风化强风化中风化重度(kN/m3)20*21*20*20.2*24.0*25.3*23.8*24.8*天然抗压强度(MPａ)9.434.7饱和抗压强度(MPａ)5.925.4内聚力C(kPa)5*3*19.1*17.0*450*1000*25*50*18*内摩擦角φ(ο)25*22*12.7*11.4*31*40*12*18*10*抗拉强度(kPａ)150*400*地基承载力特征值(kPａ)现场实测100*250*3400300*9220岩土体与锚固体极限粘结强度标准值(kPa)100*500*200*1200*岩体水平抗力系数m（MN/m3）100*420*水平抗力系数的比例系数m（MN/m4）8*14*30*40*桩的极限侧阻力标准值(kPａ)20*基底摩擦系数0.25*0.22*0.35*0.45*0.40*0.55*桩侧负摩阻力系数0.20*注：（1）带*号为规范查表或重庆地区岩土参数经验值；（2）填土承载力特征值须现场压实处理后实测；（3）当水平荷载为长期或经常出现的荷载时，应将土体水平抗力系数的比例系数乘以0.4后使用。（4）上述表中粉质黏土参数为根据相邻工程《重庆市茶园A标准分区道路工程(AZ2路)工程地质勘察报告》进行取值。（5）场地内基岩属河湖相沉积岩系，砂、泥质含量变化大，岩石强度存在一定的变异性，导致相同的岩层在不同的位置，岩石抗压强度不同，相应的地基承载力值也会存在大小差异，提请报告使用者注意。三、工作井结构计算书本次项目工作井最大高度位于接收井W-8处，最大高度9.7m，顶部5.0m为填土加强风化层，下部为中风化砂质泥岩层。工作井顶部活荷载取20kpa车辆荷载+3.5kpa人行荷载。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-HRBF5001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井壁支撑点数4井壁厚度t(mm)350井壁顶部约束固定底板厚度t1(mm)400井壁底部约束固定凹槽深度t2(mm)200底板边缘约束固定刃脚到底板底h0(mm)1刃脚斜面高度a(mm)1刃脚斜面宽度b(mm)1沉井分节节数1第1节高度H1(m)9.700(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)-6.999使用期间外水位标高(m)-20.000刃脚踏面标高(m)-7.000土壤内摩擦角差值(°)5.00地面活载(kN/m2)23.500地基承载力验算考虑摩阻力否土层数2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地基承载力深度宽度号(m)重度重度擦角特征值fak修正修正(kN/m3)(kN/m3)(°)(kPa)ηdηb1填土5.020.0021.0022.00140.000.001.002岩石20.0025.3025.3031.003400.000.000.00(3)荷载信息荷载信息使用期间井内水深Hw(m)2.000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)23.500地基承载力验算考虑摩阻力否上部结构G上(kN)0.000封底混凝土厚度ht(mm)1配重G其他(kN)0.000封底混凝土重度γ'c(kN/m3)24.00外水压力折减系数0.00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1.301.301.501.501.501.50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混凝土规范裂缝宽度限值(mm)0.20钢筋取值范围最小值最大值最优值直径范围(mm)205020间距范围(mm)70400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:底板顶内水压力：底板上内水重：(3)外土压力施工期间外土压力：地面0.000m，pep=0.00kPa刃脚踏面-7.000m，pep=51.28kPa使用期间外土压力：地面0.000m，pep=0.00kPa刃脚踏面-7.000m，pep=51.28kPa(4)地面活荷载0.000m至-4.600m，qm=10.69kPa-4.600m至-7.000m，qm=7.52kPa(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。4抗浮验算4.1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。4.2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。5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=1392.923+229.022+0.471+0.000+0.000+392.699+0.000=2015.115kNPk=79.970kPa≤fa=3400kPa地基承载力满足6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:mm6.1沉井下沉前井壁竖向弯曲计算6.1.1井壁内力计算支撑点数:4点支撑井壁单位周长自重设计值:弯矩:6.1.2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-165.443182/——6790/——跨中85.349——/94——/6790注:此处计算As是不考虑构造面积的结果6.2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)=0.5×75/(1000×350)=0.0001≤ρsmin=max{0.0020,0.45ft/fy=0.45×1.43/360=0.0018}=0.0020按构造配筋,As=2×0.0020×1000×350=1400mm2/m6.3井壁水平受力6.3.1施工期间计算方法:按水平闭合框架计算计算位置:1.标高-6.736m(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-5.974m(刃脚影响范围以上单位1m段)荷载组合:基本组合:1.30×外土压力-1.50×内水压力+1.50×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准永久值-6.73623.250.000.0030.2223.25-5.97438.400.000.0049.9238.40B点荷载计算位置(m)外土压力内水压力外水压力设计值准永久值-6.73628.500.000.0037.0528.50-5.97447.080.000.0061.2047.08内力:设计值/准永久值计算位置(m)MANAMBNB-6.736-7.27/-5.59-95.19/-73.226.67/5.13-89.97/-69.21-5.974-12.01/-9.24-157.24/-120.9611.03/8.48-148.63/-114.33配筋计算:计算位置(m)部位A点B点-6.736内侧700700外侧700700-5.974内侧700700外侧7007006.3.2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:1.30×外土压力+1.50×外水压力+1.35×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准永久值井壁底部(-6.599)47.880.007.5272.4047.88地面(0.000)0.000.0010.6914.430.00井壁顶部(2.700)0.000.000.000.000.00井壁内力:设计值/准永久值位置竖向弯矩横向弯矩横向轴力0.00H-1.39/-0.92-0.23/-0.150.00/0.000.10H-0.00/-0.00-0.00/-0.00-15.17/-10.030.20H0.00/0.000.00/0.00-38.02/-25.140.30H0.00/0.000.00/0.00-58.27/-38.540.40H-0.00/-0.00-0.00/-0.00-77.45/-51.220.50H-0.01/-0.01-0.00/-0.00-96.61/-63.890.60H0.03/0.020.00/0.00-117.53/-77.730.70H0.34/0.220.06/0.04-141.22/-93.390.75H1.03/0.680.17/0.11-150.77/-99.700.80H2.26/1.500.38/0.25-152.31/-100.700.85H3.30/2.180.55/0.36-136.33/-90.110.90H1.58/1.030.26/0.17-97.91/-64.700.95H-6.05/-4.02-1.01/-0.67-51.33/-33.981.00H-26.72/-17.69-4.45/-2.95-59.12/-39.35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:1.30×外土压力-1.50×内水压力+1.50×外水压力+1.35×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准永久值井壁底部(-6.599)47.8820.000.007.5242.4027.88地面(0.000)0.000.000.0010.6914.430.00井壁顶部(2.700)0.000.000.000.000.000.00井壁内力:设计值/准永久值位置竖向弯矩横向弯矩横向轴力0.00H-0.82/-0.54-0.14/-0.090.00/0.000.10H-0.00/-0.00-0.00/-0.00-8.88/-5.840.20H0.00/0.000.00/0.00-22.26/-14.640.30H0.00/0.000.00/0.00-34.12/-22.440.40H-0.00/-0.00-0.00/-0.00-45.35/-29.820.50H-0.01/-0.01-0.00/-0.00-56.62/-37.230.60H0.03/0.020.00/0.00-69.03/-45.390.70H0.28/0.180.05/0.03-82.56/-54.280.75H0.71/0.470.12/0.08-87.21/-57.320.80H1.37/0.900.23/0.15-86.41/-56.770.85H1.68/1.100.28/0.18-75.16/-49.330.90H0.02/-0.000.00/-0.00-52.88/-34.690.95H-5.42/-3.60-0.90/-0.60-32.97/-21.741.00H-18.16/-11.99-3.03/-2.00-59.12/-39.35井壁配筋:位置竖向配筋(内/外)横向配筋(内/外)0.00H700/700700/7000.10H700/700700/7000.20H700/700700/7000.30H700/700700/7000.40H700/700700/7000.50H700/700700/7000.60H700/700700/7000.70H700/700700/7000.75H700/700700/7000.80H700/700700/7000.85H700/700700/7000.90H700/700700/7000.95H700/700700/7001.00H700/700700/7006.4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700E16@150700E20@200外侧700E16@150700E20@2006.5井壁裂缝计算井壁横向裂缝计算:位置MN配筋实配As裂缝内侧0.000.00E16@15013400.000外侧-0.150.00E16@15013400.000井壁竖向裂缝计算:位置MN配筋实配As裂缝内侧0.0020.72E20@20015710.004外侧-17.690.00E20@20015710.0187底板内力配筋及裂缝内力说明:弯矩:上侧受拉为正单位说明:弯矩:kN.m/m钢筋面积:mm2/m裂缝:mm底板计算不考虑封底混凝土的作用。基本组合:施工期间:N=1.30×自重+1.50×内水使用期间井内无水:N=1.30×自重+1.30×上部结构使用期间井内有水:N=1.30×自重+1.30×上部结构+1.50×内水计算工况作用力N作用力M平均全反力P底板自重内水重平均净反力P(kN)(kN.m)(kN/m2)(kN/m2)(kN/m2)(kN/m2)施工期间2108.530.0082.6313.000.0069.63使用期间井内无水2108.530.0082.6313.000.0069.63使用期间井内有水2697.580.00105.7113.0030.0062.71准永久组合:施工期间:N=1.00×自重+1.00×内水使用期间井内无水:N=1.00×自重+1.00×上部结构使用期间井内有水:N=1.00×自重+1.00×上部结构+1.00×内水计算工况作用力N作用力M平均全反力P底板自重内水重平均净反力P(kN)(kN.m)(kN/m2)(kN/m2)(kN/m2)(kN/m2)施工期间1621.950.0063.5610.000.0053.56使用期间井内无水1621.950.0063.5610.000.0053.56使用期间井内有水2014.640.0078.9510.0020.0048.95内力配筋及裂缝计算:计算半径:R=2.500m约束条件:周边固定位置M(设计值)计算As配筋实配AsM(准永久值)裂缝径向板边上0.00800E16@15013400.000.000径向板边下-58.84800E16@1501340-45.260.040径向板中上34.32800E16@150134026.400.023径向板中下0.00800E16@15013400.000.000环向板边上0.00800E16@15013400.000.000环向板边下-9.81800E16@1501340-7.540.007环向板中上34.32800E16@150134026.400.023环向板中下0.00800E16@15013400.000.000四、接收井计算书本次项目接收井最大高度位于接收井W-9处，最大高度10.2m，顶部3m为填土加强风化层，下部为中风化砂质泥岩层。工作井顶部活荷载取20kpa车辆荷载+3.5kpa人行荷载。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-HRBF5001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)4.200井壁支撑点数4井壁厚度t(mm)350井壁顶部约束固定底板厚度t1(mm)400井壁底部约束固定凹槽深度t2(mm)0底板边缘约束固定刃脚到底板底h0(mm)1刃脚斜面高度a(mm)1刃脚斜面宽度b(mm)1沉井分节节数1第1节高度H1(m)10.200(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)-10.199使用期间外水位标高(m)-20.000刃脚踏面标高(m)-10.200土壤内摩擦角差值(°)5.00地面活载(kN/m2)23.500地基承载力验算考虑摩阻力否土层数2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地基承载力深度宽度号(m)重度重度擦角特征值fak修正修正(kN/m3)(kN/m3)(°)(kPa)ηdηb1填土3.0020.0025.00150.001.001.002岩石20.0025.2025.2031.003400.001.001.00(3)荷载信息荷载信息使用期间井内水深Hw(m)2.500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)23.500地基承载力验算考虑摩阻力否上部结构G上(kN)0.000封底混凝土厚度ht(mm)1配重G其他(kN)0.000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1.301.271.271.501.271.40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)0.20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)70300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:底板顶内水压力：底板上内水重：(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-10.200m，pep=77.28kPa使用期间外土压力：井壁顶端0.000m，pep=0.00kPa刃脚踏面-10.200m，pep=77.28kPa(4)地面活荷载0.000m至-3.000m，qm=9.54kPa-3.000m至-10.200m，qm=7.52kPa(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=1079.438+96.211+0.231+0.000+0.000+240.528+0.000=1416.408kN地基承载力修正：基础底面以上土的加权平均重度γm：γm=(20.00×3.000+25.20×7.200)/10.200=23.67kN/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=25.20kN/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沉井下沉前井壁竖向弯曲计算8.1.1井壁内力计算支撑点数:4点支撑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-92.263141/——7140/——跨中47.597——/73——/7140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)=0.5×81/(1000×350)=0.0001≤ρsmin=max{0.0020,0.45ft/fy=0.45×1.43/360=0.0018}=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-9.937m(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-9.174m(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-9.93735.620.000.0045.2435.6235.62-9.17462.240.000.0079.0562.2462.24B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-9.93743.670.000.0055.4743.6743.67-9.17476.310.000.0096.9176.3176.31内力:设计值/标准值/准永久值计算位置(m)MANAMBNB-9.937-5.64/-4.44/-4.44-102.55/-80.75/-80.755.17/4.07/4.07-96.93/-76.32/-76.32-9.174-9.85/-7.76/-7.76-179.17/-141.08/-141.089.04/7.12/7.12-169.36/-133.35/-133.35配筋计算:计算位置(m)部位A点B点-9.937内侧700700外侧700700-9.174内侧700700外侧7007008.3.2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+1.35×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(-9.799)74.050.007.52104.2080.8274.05井壁顶部(0.000)0.000.009.5412.888.580.00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0.00H-4.97/-3.53/-1.42-0.83/-0.59/-0.240.00/0.00/0.000.10H0.62/0.41/-0.000.10/0.07/-0.00-31.94/-23.08/-11.690.20H0.25/0.16/-0.000.04/0.03/-0.00-60.46/-44.64/-28.220.30H0.00/0.00/0.000.00/0.00/0.00-78.25/-58.74/-42.910.40H-0.00/-0.00/-0.00-0.00/-0.00/-0.00-95.08/-72.13/-57.000.50H-0.01/-0.01/-0.01-0.00/-0.00/-0.00-112.46/-85.88/-71.150.60H0.00/0.00/0.000.00/0.00/0.00-130.73/-100.32/-85.860.70H0.19/0.15/0.130.03/0.02/0.02-152.50/-117.47/-103.070.75H0.46/0.35/0.240.08/0.06/0.04-162.74/-125.55/-111.260.80H2.31/1.79/1.640.38/0.30/0.27-165.94/-128.17/-114.430.85H3.70/2.86/2.540.62/0.48/0.42-150.92/-116.71/-104.970.90H2.48/1.92/1.760.41/0.32/0.29-110.29/-85.31/-76.870.95H-7.43/-5.73/-5.03-1.24/-0.95/-0.84-60.25/-46.66/-42.321.00H-32.86/-25.46/-23.19-5.48/-4.24/-3.87-83.92/-65.11/-59.80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+1.35×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(-9.799)74.0525.000.007.5272.4555.8249.05井壁顶部(0.000)0.000.000.009.5412.888.580.00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0.00H-4.36/-3.05/-0.94-0.73/-0.51/-0.160.00/0.00/0.000.10H0.62/0.41/-0.000.10/0.07/-0.00-26.93/-19.14/-7.740.20H0.25/0.16/-0.000.04/0.03/-0.00-48.36/-35.11/-18.700.30H0.00/0.00/0.000.00/0.00/0.00-59.85/-44.26/-28.420.40H-0.00/-0.00/-0.00-0.00/-0.00/-0.00-70.63/-52.88/-37.750.50H-0.01/-0.01/-0.01-0.00/-0.00/-0.00-81.96/-61.87/-47.130.60H0.00/0.00/0.000.00/0.00/0.00-94.06/-71.44/-56.990.70H0.19/0.15/0.130.03/0.02/0.02-108.43/-82.77/-68.380.75H0.46/0.35/0.240.08/0.06/0.04-114.51/-87.58/-73.290.80H1.70/1.31/1.160.28/0.22/0.19-114.78/-87.89/-74.150.85H2.48/1.90/1.580.41/0.32/0.26-101.54/-77.82/-66.090.90H0.96/0.72/0.560.16/0.12/0.09-72.21/-55.33/-46.890.95H-7.13/-5.49/-4.79-1.19/-0.91/-0.80-43.81/-33.71/-29.371.00H-25.54/-19.70/-17.43-4.26/-3.28/-2.91-83.92/-65.11/-59.80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700E16@150700E20@200外侧700E16@150700E20@2008.5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0.000.00E16@15013400.000--外侧-0.240.00E16@15013400.000--井壁竖向裂缝计算:位置MN配筋实配As裂缝内侧0.0022.31E20@20015710.005外侧-23.190.00E20@20015710.0429底板内力配筋及裂缝内力说明:弯矩:上侧受拉为正单位说明:弯矩:kN.m/m钢筋面积:mm2/m裂缝:mm底板计算不考虑封底混凝土的作用。基本组合:施工期间:N=1.30×自重+1.27×内水使用期间井内无水:N=1.30×自重+1.30×上部结构使用期间井内有水:N=1.30×自重+1.30×上部结构+1.27×内水计算工况作用力N作用力M平均全反力P底板自重内水重平均净反力P(kN)(kN.m)(kN/m2)(kN/m2)(kN/m2)(kN/m2)施工期间1528.340.00110.3113.000.0097.31使用期间井内无水1528.340.00110.3113.000.0097.31使用期间井内有水1833.810.00132.3613.0031.7587.61准永久组合:施工期间:N=1.00×自重+1.00×内水使用期间井内无水:N=1.00×自重+1.00×上部结构使用期间井内有水:N=1.00×自重+1.00×上部结构+1.00×内水计算工况作用力N作用力M平均全反力P底板自重内水重平均净反力P(kN)(kN.m)(kN/m2)(kN/m2)(kN/m2)(kN/m2)施工期间1175.650.0084.8610.000.0074.86使用期间井内无水1175.650.0084.8610.000.0074.86使用期间井内有水1416.180.00102.2210.0025.0067.22内力配筋及裂缝计算:计算半径:R=1.750m约束条件:周边固定位置M(设计值)计算As配筋实配AsM(准永久值)裂缝径向板边上0.00800E16@15013400.000.000径向板边下-37.25800E16@1501340-28.660.055径向板中上21.73800E16@150134016.720.032径向板中下0.00800E16@15013400.000.000环向板边上0.00800E16@15013400.000.000环向板边下-6.21800E16@1501340-4.780.009环向板中上21.73800E16@150134016.720.032环向板中下0.00800E16@15013400.000.000【理正结构设计工具箱软件7.0PB4SP2】计算日期:2024-09-1918:15:31五、检查井计算本次项目检查井最大高度位于接收井W-9处，最大高度9.8m，顶部1.8m为填土，中部为1.3m厚强风化砂质泥岩层，下部为中风化砂质泥岩层。检查井填土饱和容重21kN/m³，摩擦角22°，检查井顶部活荷载取20kpa车辆荷载+3.5kpa人行荷载。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-HRBF5001基本资料1.1几何信息水池类型:有顶盖半地上长度L=2.100m,宽度B=1.800m,高度H=9.800m,底板底标高=-9.800m池底厚h3=400mm,池壁厚t1=300mm,池顶板厚h1=300mm,底板外挑长度t2=0mm注：地面标高为±0.000。(平面图)(剖面图)1.2土水信息土天然重度20.00kN/m3,土饱和重度21.00kN/m3,土内摩擦角22度修正后的地基承载力特征值fa=3400.00kPa地下水位标高-20.000m,池内水深2.000m,池内水重度10.00kN/m3,浮托力折减系数1.00,抗浮安全系数Kf=1.051.3荷载信息活荷载:地面23.50kN/m2,组合值系数0.90恒荷载分项系数:水池自重1.30,其它1.27活荷载分项系数:地下水压1.27,其它1.50活载调整系数:其它1.00活荷载准永久值系数:顶板0.40,地面0.40,地下水1.00,温湿度1.00考虑温湿度作用:池内外温差10.0度,内力折减系数0.65,砼线膨胀系数1.00(10-5/°C)不考虑温度材料强度折减1.4钢筋砼信息混凝土:等级C30,重度25.00kN/m3,泊松比0.20纵筋保护层厚度(mm):顶板(上35,下35),池壁(内35,外35),底板(上35,下35)钢筋级别:HRB400,裂缝宽度限值:0.20mm,配筋调整系数:1.00按裂缝控制配筋计算构造配筋采用混凝土规范GB50010-20102计算内容(1)地基承载力验算(2)抗浮验算(3)荷载计算(4)内力(考虑温度作用)计算(5)配筋计算(6)裂缝验算(7)混凝土工程量计算3计算过程及结果单位说明:弯矩:kN.m/m钢筋面积:mm2裂缝宽度:mm计算说明：双向板计算按查表恒荷载:水池结构自重,土的竖向及侧向压力,内部盛水压力.活荷载:顶板活荷载,地面活荷载,地下水压力,温湿度变化作用.裂缝宽度计算按长期效应的准永久组合.水池方位定义如下：3.1地基承载力验算3.1.1基底压力计算(1)水池自重Gc计算顶板自重G1=28.35kN池壁自重G2=450.45kN底板自重G3=37.80kN水池结构自重Gc=G1+G2+G3=516.60kN(2)池内水重Gw计算池内水重Gw=36.00kN(3)覆土重量计算池顶覆土重量Gt1=0kN池顶地下水重量Gs1=0kN底板外挑覆土重量Gt2=0.00kN基底以上的覆盖土总重量Gt=Gt1+Gt2=0.00kN基底以上的地下水总重量Gs=Gs1+Gs2=0.00kN(4)活荷载作用Gh顶板活荷载作用力Gh1=0.00kN地面活荷载作用力Gh2=0.00kN活荷载作用力总和Gh=Gh1+Gh2=0.00kN(5)基底压力Pk基底面积:A=(L+2×t2)×(B+2×t2)=2.100×1.800=3.78m2基底压强:Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A=(516.60+36.00+0.00+0.00+0.00)/3.780=146.19kN/m23.1.2结论:Pk=146.19<fa=3400.00kPa,地基承载力满足要求。3.2抗浮验算由于地下水位低于池底标高,不需要进行本项验算3.3荷载计算3.3.1顶板荷载计算:池顶板自重荷载标准值:P1=25.00×0.300=7.50kN/m2池顶均布荷载基本组合:Qt=1.30×P1=9.75kN/m2池顶均布荷载准永久组合:Qte=P1=7.50kN/m23.3.2池壁荷载计算:(1)池外荷载:主动土压力系数Ka=0.45侧向土压力荷载组合(kN/m2):部位(标高)土压力标准值水压力标准值活载标准值基本组合准永久组合地面(0.000)0.000.0010.6914.434.28池壁顶端(-0.150)1.360.0010.6916.175.64底板顶面(-9.400)85.530.0010.69123.0689.81(2)池内底部水压力:标准值=20.00kN/m2,基本组合设计值=25.40kN/m23.3.3底板荷载计算(池内无水，池外填土):水池结构自重标准值Gc=516.60kN基础底面以上土重标准值Gt=0.00kN基础底面以上水重标准值Gs=0.00kN基础底面以上活载标准值Gh=0.00kN水池底板以上全部竖向压力基本组合:Qb=(516.60×1.30+0.00×1.27+0.00×1.27+0.00×1.50×0.90×1.00)/3.780=177.67kN/m2水池底板以上全部竖向压力准永久组合:Qbe=(516.60+0.00+0.00×1.00+0.00×3.780×0.40)/3.780=136.67kN/m2板底均布净反力基本组合:Q=177.67-0.400×25.00×1.30=164.67kN/m2板底均布净反力准永久组合:Qe=136.67-0.400×25.00=126.67kN/m23.4内力,配筋及裂缝计算弯矩正负号规则:顶板:下侧受拉为正,上侧受拉为负池壁:内侧受拉为正,外侧受拉为负底板:上侧受拉为正,下侧受拉为负荷载组合方式:1.池外土压力作用(池内无水，池外填土)2.池内水压力作用(池内有水，池外无土)3.池壁温湿度作用(池内外温差=池内温度-池外温度)(1)顶板内力:弯矩示意图Mx——平行于lx方向板中心点的弯矩；My——平行于ly方向板中心点的弯矩；M0x——平行于lx方向板边缘弯矩；M0y——平行于ly方向板边缘弯矩。计算跨度:lx=1.800m,ly=1.500m,四边固定按双向板计算.荷载组合作用弯矩表(kN.m/m)内力组合跨中Mx跨中My边缘M0x边缘M0y基本组合0.440.62-1.21-1.39准永久组合0.340.48-0.93-1.07(2)XZ(前后)侧池壁内力:弯矩示意图Mx——平行于lx方向板中心点的弯矩；Mz——平行于lz方向板中心点的弯矩；M0x——平行于lx方向板边缘弯矩；M0z——平行于lz方向板边缘弯矩。计算跨度:lx=1.800m,lz=9.250m,四边固定池壁类型:深池壁计算方法:0<H<2L部分按照三边固定,顶边自由的双向板计算:Lx=1.800,Ly=3.600H>2L部分按照水平向单向板计算H=2L处池外土压力作用弯矩(kN.m/m):水平向跨中:基本组合:11.00,准永久组合:7.70水平向边缘:基本组合:-21.99,准永久组合:-15.40H=2L处池内水压力作用弯矩(kN.m/m):水平向跨中:基本组合:-0.00,准永久组合:-0.00水平向边缘:基本组合:0.00,准永久组合:0.00跨中弯矩按H>2L段，和0<H<2L段较大值取.1.池外填土,池内无水时,荷载组合作用弯矩表(kN.m/m)①基本组合作用弯矩表(kN.m/m)池外土内力组合跨中Mx跨中Mz边缘M0x边缘M0z(底)边缘M0z(顶)M13.623.42-27.55-21.190.00池外土+温湿度作用内力组合跨中Mx跨中Mz边缘M0x边缘M0z(底)边缘M0z(顶)池外土压力13.623.42-27.55-21.190.00温湿度作用-24.68-24.68-24.68-24.68-24.68ΣM-11.06-21.26-52.23-45.87-24.68②准永久组合作用弯矩表(kN.m/m)池外土内力组合跨中Mx跨中Mz边缘M0x边缘M0z(底)边缘M0z(顶)M9.782.46-19.78-15.380.00池外土+温湿度作用内力组合跨中Mx跨中Mz边缘M0x边缘M0z(底)边缘M0z(顶)池外土压力9.782.46-19.78-15.380.00温湿度作用-18.28-18.28-18.28-18.28-18.28ΣM-8.50-15.82-38.07-33.66-18.282.池内有水，池外无土时,荷载组合作用弯矩表(kN.m/m)①基本组合作用弯矩表(kN.m/m)池内水内力组合跨中Mx跨中Mz边缘M0x边缘M0z(底)边缘M0z(顶)M-1.68-0.473.423.77-0.00池内水+温湿度作用内力组合跨中Mx跨中Mz边缘M0x边缘M0z(底)边缘M0z(顶)池内水压力-1.68-0.473.423.77-0.00温湿度作用-24.68-24.68-24.68-24.68-24.68ΣM-26.36-25.15-21.26-20.91-24.68②准永久组合作用弯矩表(kN.m/m)池内水内力组合跨中Mx跨中Mz边缘M0x边缘M0z(底)边缘M0z(顶)M-1.33-0.372.692.97-0.00池内水+温湿度作用内力组合跨中Mx跨中Mz边缘M0x边缘M0z(底)边缘M0z(顶)池内水压力-1.33-0.372.692.97-0.00温湿度作用-18.28-18.28-18.28-18.28-18.28ΣM-19.61-18.65-15.59-15.31-18.28(3)YZ(左右)侧池壁内力:弯矩示意图My——平行于ly方向板中心点的弯矩；Mz——平行于lz方向板中心点的弯矩；M0y——平行于ly方向板边缘弯矩；M0z——平行于lz方向板边缘弯矩。计算跨度:ly=1.500m,lz=9.250m,四边固定池壁类型:深池壁计算方法:0<H<2L部分按照三边固定,顶边自由的双向板计算:Lx=1.500,Ly=3.000H>2L部分按照水平向单向板计算H=2L处池外土压力作用弯矩(kN.m/m):水平向跨中:基本组合:8.29,准永久组合:5.86水平向边缘:基本组合:-16.57,准永久组合:-11.72H=2L处池内水压力作用弯矩(kN.m/m):水平向跨中:基本组合:-0.00,准永久组合:-0.00水平向边缘:基本组合:0.00,准永久组合:0.00跨中弯矩按H>2L段，和0<H<2L段较大值取.1.池外填土,池内无水时,荷载组合作用弯矩表(kN.m/m)①基本组合作用弯矩表(kN.m/m)池外土内力组合跨中My跨中Mz边缘M0y边缘M0z(底)边缘M0z(顶)M9.782.45-19.78-14.890.00池外土+温湿度作用内力组合跨中My跨中Mz边缘M0y边缘M0z(底)边缘M0z(顶)池外土压力9.782.45-19.78-14.890.00温湿度作用-24.68-24.68-24.68-24.68-24.68ΣM-14.90-22.23-44.46-39.57-24.68②准永久组合作用弯矩表(kN.m/m)池外土内力组合跨中My跨中Mz边缘M0y边缘M0z(底)边缘M0z(顶)M7.041.77-14.25-10.820.00池外土+温湿度作用内力组合跨中My跨中Mz边缘M0y边缘M0z(底)边缘M0z(顶)池外土压力7.041.77-14.25-10.820.00温湿度作用-18.28-18.28-18.28-18.28-18.28ΣM-11.24-16.52-32.53-29.10-18.282.池内有水，池外无土时,荷载组合作用弯矩表(kN.m/m)①基本组合作用弯矩表(kN.m/m)池内水内力组合跨中My跨中Mz边缘M0y边缘M0z(底)边缘M0z(顶)M-1.17-0.322.372.62-0.00池内水+温湿度作用内力组合跨中My跨中Mz边缘M0y边缘M0z(底)边缘M0z(顶)池内水压力-1.17-0.322.372.62-0.00温湿度作用-24.68-24.68-24.68-24.68-24.68ΣM-25.85-25.00-22.31-22.06-24.68②准永久组合作用弯矩表(kN.m/m)池内水内力组合跨中My跨中Mz边缘M0y边缘M0z(底)边缘M0z(顶)M-0.92-0.261.872.06-0.00池内水+温湿度作用内力组合跨中My跨中Mz边缘M0y边缘M0z(底)边缘M0z(顶)池内水压力-0.92-0.261.872.06-0.00温湿度作用-18.28-18.28-18.28-18.28-18.28ΣM-19.20-18.54-16.41-16.22-18.28(4)底板内力:计算跨度:lx=1.800m,ly=1.500m,四边固定按双向板计算.池外填土,池内无水时,荷载组合作用弯矩表(kN.m/m)内力组合跨中Mx跨中My边缘M0x边缘M0y基本组合7.5110.54-20.47-23.46准永久组合5.788.10-15.75-18.04(5)配筋及裂缝:配筋计算方法:按单筋受弯构件计算板受拉钢筋.裂缝计算根据《给排水结构规范》附录A公式计算.按基本组合弯矩计算配筋,按准永久组合弯矩计算裂缝,结果如下:①顶板配筋及裂缝表(弯矩:kN.m/m,面积:mm2/m,裂缝:mm)配筋示意图Ax——平行于lx方向的板跨中钢筋；Ay——平行于ly方向的板跨中钢筋；A0x——平行于lx方向的板边缘钢筋；A0y——平行于ly方向的板边缘钢筋。配筋部位弯矩计算面积实配钢筋实配面积裂缝宽度跨中Ax下侧0.44600E16@10020110.00跨中Ay下侧0.62600E16@10020110.00边缘A0x上侧-1.21600E16@10020110.00边缘A0y上侧-1.39600E16@10020110.00②XZ(前后)侧池壁配筋及裂缝表(弯矩:kN.m/m,面积:mm2/m,裂缝:mm)配筋示意图Ax——平行于lx方向的板跨中钢筋；Az——平行于lz方向的板跨中钢筋；A0x——平行于lx方向的板边缘钢筋；A0z——平行于lz方向的板边缘钢筋。配筋部位弯矩计算面积实配钢筋实配面积裂缝宽度跨中Ax内侧13.62600E14@10015390.01外侧-26.36600E14@10015390.03跨中Az内侧3.42600E14@10015390.00外侧-25.15600E14@10015390.03边缘A0x内侧3.42600E14@10015390.00外侧-52.23600E14@10015390.06边缘A0z(底)内侧3.77600E14@10015390.00外侧-45.87600E14@10015390.05边缘A0z(顶)内侧0.00600E14@10015390.00外侧-24.68600E14@10015390.03③YZ(左右)侧池壁配筋及裂缝表(弯矩:kN.m/m,面积:mm2/m,裂缝:mm)配筋示意图Ay——平行于ly方向的板跨中钢筋；