（施济桥至广顺段）雨污水管网维修改造工程结构计算书（管槽支护、检查井等 ）

（施济桥至广顺段）雨污水管网维修改造工程（施济桥至广顺段）雨污水管网维修改造工程结构计算书工程名称：（施济桥至广顺段）雨污水管网维修改造工程设计阶段：施工图设计计算内容：管槽支护、检查井等目录一.深型检查井计算二.跌水井计算三.管槽开挖钢管桩支护计算四.检查井盖板计算一.深型检查井计算（最大管径1m）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:有顶盖全地下长度L=2.400m,宽度B=2.400m,高度H=6.600m,底板底标高=-8.000m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30度地基承载力特征值fak=150.0kPa,宽度修正系数ηb=0.00,埋深修正系数ηd=1.00地下水位标高0.000m,池内水深4.000m,池内水重度10.00kN/m3,浮托力折减系数1.00,抗浮安全系数Kf=1.101.3荷载信息活荷载:池顶板50.00kN/m2,地面10.00kN/m2,组合值系数0.90恒荷载分项系数:水池自重1.30,其它1.30活荷载分项系数:地下水压1.50,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40)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=43.20kN池壁自重G2=371.70kN底板自重G3=57.60kN水池结构自重Gc=G1+G2+G3=472.50kN(2)池内水重Gw计算池内水重Gw=129.60kN(3)覆土重量计算池顶覆土重量Gt1=88.70kN池顶地下水重量Gs1=80.64kN底板外挑覆土重量Gt2=0.00kN底板外挑地下水重量Gs2=0.00kN基底以上的覆盖土总重量Gt=Gt1+Gt2=88.70kN基底以上的地下水总重量Gs=Gs1+Gs2=80.64kN(4)活荷载作用Gh顶板活荷载作用力Gh1=288.00kN地面活荷载作用力Gh2=57.60kN活荷载作用力总和Gh=345.60kN(5)基底压力Pk基底面积:A=(L+2×t2)×(B+2×t2)=2.400×2.400=5.76m2基底压强:Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A=(472.50+129.60+88.70+80.64+345.60)/5.760=193.93kN/m23.1.2修正地基承载力(1)计算基础底面以上土的加权平均重度rmrm=[8.000×(21.00-10)+-0.000×20.00]/8.000=11.00kN/m3(2)计算基础底面以下土的重度r考虑地下水作用，取浮重度，r=21.00-10=11.00kN/m3(3)根据《地基规范》的要求，修正地基承载力:fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)=150.00+0.00×11.00×(3.000-3)+1.00×11.00×(8.000-0.5)=232.50kPa3.1.3结论:Pk=193.93<fa=232.50kPa,地基承载力满足要求。3.2抗浮验算抗浮力Gk=Gc+Gt+Gs=472.50+88.70+80.64=641.84kN浮力F=(2.400+2×0.000)×(2.400+2×0.000)×8.000×10.0×1.00=460.80kNGk/F=641.84/460.80=1.39>Kf=1.10,抗浮满足要求。3.3荷载计算3.3.1顶板荷载计算:池顶的覆土压力标准值:Pt=-0.000×20.00+1.400×(21.00-10.0)=15.40kN/m2池顶的水压力标准值:Ps=1.400×10.0=14.00kN/m2池顶板自重荷载标准值:P1=25.00×0.300=7.50kN/m2顶板活荷载标准值:Ph1=50.00kN/m2地面活荷载标准值:Ph2=10.00kN/m2池顶均布荷载基本组合:Qt=1.30×P1+1.30×Pt+0.90×1.50×1.00×(Ph1+Ph2)+1.50×Ps=131.77kN/m2池顶均布荷载准永久组合:Qte=P1+Pt+0.40×Ph1+0.40×Ph2+1.00×Ps=60.90kN/m23.3.2池壁荷载计算:(1)池外荷载:主动土压力系数Ka=0.33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)0.000.003.334.501.33地下水位处(0.000)-0.000.003.334.501.33池壁顶端(-1.700)6.2317.003.3338.1024.57底板顶面(-7.600)27.8776.003.33154.73105.20(2)池内底部水压力:标准值=40.00kN/m2,基本组合设计值=52.00kN/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=472.50kN基础底面以上土重标准值Gt=88.70kN基础底面以上水重标准值Gs=80.64kN基础底面以上活载标准值Gh=345.60kN水池底板以上全部竖向压力基本组合:Qb=(472.50×1.30+88.70×1.30+80.64×1.50+345.60×1.50×0.90×1.00)/5.760=228.66kN/m2水池底板以上全部竖向压力准永久组合:Qbe=(472.50+88.70+80.64×1.00+50.00×5.760×0.40+10.00×5.760×0.40)/5.760=135.43kN/m2板底均布净反力基本组合:Q=228.66-0.400×25.00×1.30=215.66kN/m2板底均布净反力准永久组合:Qe=135.43-0.400×25.00=125.43kN/m23.3.4底板荷载计算(池内有水，池外无土):水池底板以上全部竖向压力基本组合:Qb=[472.50×1.30+(1.800×1.800×4.000)×10.00×1.30]/5.760=135.89kN/m2板底均布净反力基本组合:Q=135.89-(0.400×25.00×1.30+4.000×10.00×1.30)=70.89kN/m2水池底板以上全部竖向压力准永久组合:Qbe=[472.50+(1.800×1.800×4.000)×10.00]/5.760=104.53kN/m2板底均布净反力准永久组合:Qe=104.53-(0.400×25.00+4.000×10.00)=54.53kN/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=2.100m,ly=2.100m,四边简支按双向板计算.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25.6625.660.000.00准永久组合11.8611.860.000.00(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=2.100m,lz=5.900m,三边固定,顶边简支池壁类型: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=2.100,Ly=4.200H>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:13.18,准永久组合:8.78水平向边缘:基本组合:-26.35,准永久组合:-17.57H=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)M20.505.26-41.50-34.760.00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20.505.26-41.50-34.760.00温湿度作用-23.05-23.65-24.76-23.69-0.00ΣM-2.55-18.38-66.26-58.45-0.00②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)M13.853.56-28.04-23.590.00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13.853.56-28.04-23.590.00温湿度作用-17.08-17.51-18.34-17.55-0.00ΣM-3.23-13.95-46.38-41.14-0.002.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-4.69-1.309.5210.50-0.00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-4.69-1.309.5210.50-0.00温湿度作用-23.05-23.65-24.76-23.69-0.00ΣM-27.74-24.95-15.24-13.190.00②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-3.61-1.007.328.08-0.00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-3.61-1.007.328.08-0.00温湿度作用-17.08-17.51-18.34-17.55-0.00ΣM-20.68-18.52-11.02-9.470.00(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=2.100m,lz=5.900m,三边固定,顶边简支池壁类型: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=2.100,Ly=4.200H>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:13.18,准永久组合:8.78水平向边缘:基本组合:-26.35,准永久组合:-17.57H=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)M20.505.26-41.50-34.760.00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20.505.26-41.50-34.760.00温湿度作用-23.05-23.65-24.76-23.69-0.00ΣM-2.55-18.38-66.26-58.45-0.00②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)M13.853.56-28.04-23.590.00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13.853.56-28.04-23.590.00温湿度作用-17.08-17.51-18.34-17.55-0.00ΣM-3.23-13.95-46.38-41.14-0.002.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-4.69-1.309.5210.50-0.00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-4.69-1.309.5210.50-0.00温湿度作用-23.05-23.65-24.76-23.69-0.00ΣM-27.74-24.95-15.24-13.190.00②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-3.61-1.007.328.08-0.00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-3.61-1.007.328.08-0.00温湿度作用-17.08-17.51-18.34-17.55-0.00ΣM-20.68-18.52-11.02-9.470.00(4)底板内力:计算跨度:lx=2.100m,ly=2.100m,四边简支+池壁传递弯矩按双向板计算.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内力组合跨中Mx跨中My边缘M0x边缘M0y简支基底反力42.0042.000.000.00池壁传递弯矩-28.00-28.00-58.45-58.45ΣM14.0014.00-58.45-58.45②准永久组合作用弯矩表内力组合跨中Mx跨中My边缘M0x边缘M0y简支基底反力24.4324.430.000.00池壁传递弯矩-19.71-19.71-41.14-41.14ΣM4.724.72-41.14-41.142.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内力组合跨中Mx跨中My边缘M0x边缘M0y简支基底反力13.8113.810.000.00池壁传递弯矩5.035.0310.5010.50ΣM18.8418.8410.5010.50②准永久组合作用弯矩表内力组合跨中Mx跨中My边缘M0x边缘M0y简支基底反力10.6210.620.000.00池壁传递弯矩3.873.878.088.08ΣM14.4914.498.088.08(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25.66600E12@1507540.06跨中Ay下侧25.66600E12@1507540.06边缘A0x上侧0.00600E12@1507540.00边缘A0y上侧0.00600E12@1507540.00②XZ(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20.50600E14@15010260.04外侧-27.74600E14@15010260.06跨中Az内侧5.26600E14@15010260.01外侧-24.95600E14@15010260.06边缘A0x内侧9.52600E14@15010260.02外侧-66.26734E14@15010260.14边缘A0z(底)内侧10.50600E14@15010260.02外侧-58.45645E14@15010260.12边缘A0z(顶)内侧0.00600E14@15010260.00外侧-0.00600E14@15010260.00③YZ(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；Az——平行于lz方向的板跨中钢筋；A0y——平行于ly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Ay内侧20.50600E14@15010260.04外侧-27.74600E14@15010260.06跨中Az内侧5.26600E14@15010260.01外侧-24.95600E14@15010260.06边缘A0y内侧9.52600E14@15010260.02外侧-66.26734E14@15010260.14边缘A0z(底)内侧10.50600E14@15010260.02外侧-58.45645E14@15010260.12边缘A0z(顶)内侧0.00600E14@15010260.00外侧-0.00600E14@15010260.00④底板配筋及裂缝表(弯矩:kN.m/m,面积:mm2/m,裂缝:mm)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上侧18.84800E14@15010260.04下侧0.00800E14@15010260.00跨中Ay上侧18.84800E14@15010260.04下侧0.00800E14@15010260.00边缘A0x上侧10.50800E14@15010260.02下侧-58.45800E14@15010260.12边缘A0y上侧10.50800E14@15010260.02下侧-58.45800E14@15010260.12裂缝验算均满足.3.5混凝土工程量计算:(1)顶板:L×B×h1=2.400×2.400×0.300=1.73m3(2)池壁:[(L-t1)+(B-t1)]×2×t1×h2=[(2.400-0.300)+(2.400-0.300)]×2×0.300×5.900=14.87m3(3)底板:(L+2×t2)×(B+2×t2)×h3=(2.400+2×0.000)×(2.400+2×0.000)×0.400=2.30m3(4)池外表面积:(L+2×t2)×(B+2×t2)×2+(2×B+2×L)×(H-h3)+(2×B+2×L+8×t2)×h3=(2.400+2×0.000)×(2.400+2×0.000)×2+(2×2.400+2×2.400)×(6.600-0.400)+(2×2.400+2×2.400+8×0.000)×0.400=74.88m2(4)池内表面积:(L-2×t1)×(B-2×t1)×2+(L+B-4×t1)×2×(H-h3-h1)=(2.400-2×0.300)×(2.400-2×0.300)×2+(2.400+2.400-4×0.300)×2×(6.600-0.400-0.300)=48.96m2(5)水池混凝土总方量=1.73+14.87+2.30=18.90m3【理正结构设计工具箱软件7.0PB4】计算日期:2024-03-0615:57:59二.跌水井计算（最大管径1m）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:有顶盖全地下长度L=2.400m,宽度B=2.400m,高度H=8.600m,底板底标高=-10.000m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30度地基承载力特征值fak=150.0kPa,宽度修正系数ηb=0.00,埋深修正系数ηd=1.00地下水位标高0.000m,池内水深3.000m,池内水重度10.00kN/m3,浮托力折减系数1.00,抗浮安全系数Kf=1.101.3荷载信息活荷载:池顶板50.00kN/m2,地面10.00kN/m2,组合值系数1.00恒荷载分项系数:水池自重1.30,其它1.30活荷载分项系数:地下水压1.50,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40),底板(上35,下40)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=43.20kN池壁自重G2=497.70kN底板自重G3=57.60kN水池结构自重Gc=G1+G2+G3=598.50kN(2)池内水重Gw计算池内水重Gw=97.20kN(3)覆土重量计算池顶覆土重量Gt1=88.70kN池顶地下水重量Gs1=80.64kN底板外挑覆土重量Gt2=0.00kN底板外挑地下水重量Gs2=0.00kN基底以上的覆盖土总重量Gt=Gt1+Gt2=88.70kN基底以上的地下水总重量Gs=Gs1+Gs2=80.64kN(4)活荷载作用Gh顶板活荷载作用力Gh1=288.00kN地面活荷载作用力Gh2=57.60kN活荷载作用力总和Gh=345.60kN(5)基底压力Pk基底面积:A=(L+2×t2)×(B+2×t2)=2.400×2.400=5.76m2基底压强:Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A=(598.50+97.20+88.70+80.64+345.60)/5.760=210.18kN/m23.1.2修正地基承载力(1)计算基础底面以上土的加权平均重度rmrm=[10.000×(21.00-10)+-0.000×20.00]/10.000=11.00kN/m3(2)计算基础底面以下土的重度r考虑地下水作用，取浮重度，r=21.00-10=11.00kN/m3(3)根据《地基规范》的要求，修正地基承载力:fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)=150.00+0.00×11.00×(3.000-3)+1.00×11.00×(10.000-0.5)=254.50kPa3.1.3结论:Pk=210.18<fa=254.50kPa,地基承载力满足要求。3.2抗浮验算抗浮力Gk=Gc+Gt+Gs=598.50+88.70+80.64=767.84kN浮力F=(2.400+2×0.000)×(2.400+2×0.000)×10.000×10.0×1.00=576.00kNGk/F=767.84/576.00=1.33>Kf=1.10,抗浮满足要求。3.3荷载计算3.3.1顶板荷载计算:池顶的覆土压力标准值:Pt=-0.000×20.00+1.400×(21.00-10.0)=15.40kN/m2池顶的水压力标准值:Ps=1.400×10.0=14.00kN/m2池顶板自重荷载标准值:P1=25.00×0.300=7.50kN/m2顶板活荷载标准值:Ph1=50.00kN/m2地面活荷载标准值:Ph2=10.00kN/m2池顶均布荷载基本组合:Qt=1.30×P1+1.30×Pt+1.00×1.50×1.00×(Ph1+Ph2)+1.50×Ps=140.77kN/m2池顶均布荷载准永久组合:Qte=P1+Pt+0.40×Ph1+0.40×Ph2+1.00×Ps=60.90kN/m23.3.2池壁荷载计算:(1)池外荷载:主动土压力系数Ka=0.33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)0.000.003.335.001.33地下水位处(0.000)-0.000.003.335.001.33池壁顶端(-1.700)6.2317.003.3338.6024.57底板顶面(-9.600)35.2096.003.33194.76132.53(2)池内底部水压力:标准值=30.00kN/m2,基本组合设计值=39.00kN/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=598.50kN基础底面以上土重标准值Gt=88.70kN基础底面以上水重标准值Gs=80.64kN基础底面以上活载标准值Gh=345.60kN水池底板以上全部竖向压力基本组合:Qb=(598.50×1.30+88.70×1.30+80.64×1.50+345.60×1.50×1.00×1.00)/5.760=266.10kN/m2水池底板以上全部竖向压力准永久组合:Qbe=(598.50+88.70+80.64×1.00+50.00×5.760×0.40+10.00×5.760×0.40)/5.760=157.31kN/m2板底均布净反力基本组合:Q=266.10-0.400×25.00×1.30=253.10kN/m2板底均布净反力准永久组合:Qe=157.31-0.400×25.00=147.31kN/m23.3.4底板荷载计算(池内有水，池外无土):水池底板以上全部竖向压力基本组合:Qb=[598.50×1.30+(1.800×1.800×3.000)×10.00×1.30]/5.760=157.02kN/m2板底均布净反力基本组合:Q=157.02-(0.400×25.00×1.30+3.000×10.00×1.30)=105.02kN/m2水池底板以上全部竖向压力准永久组合:Qbe=[598.50+(1.800×1.800×3.000)×10.00]/5.760=120.78kN/m2板底均布净反力准永久组合:Qe=120.78-(0.400×25.00+3.000×10.00)=80.78kN/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=2.100m,ly=2.100m,四边简支按双向板计算.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27.4127.410.000.00准永久组合11.8611.860.000.00(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=2.100m,lz=7.900m,三边固定,顶边简支池壁类型: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=2.100,Ly=4.200H>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:20.53,准永久组合:13.81水平向边缘:基本组合:-41.06,准永久组合:-27.61H=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)M27.767.04-56.19-44.810.00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27.767.04-56.19-44.810.00温湿度作用-25.61-26.27-27.51-26.33-0.00ΣM2.15-19.23-83.70-71.13-0.00②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)M18.814.77-38.07-30.450.00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18.814.77-38.07-30.450.00温湿度作用-17.08-17.51-18.34-17.55-0.00ΣM1.74-12.74-56.41-48.00-0.002.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-3.52-0.987.147.88-0.00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-3.52-0.987.147.88-0.00温湿度作用-25.61-26.27-27.51-26.33-0.00ΣM-29.13-27.25-20.37-18.450.00②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-2.71-0.755.496.06-0.00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-2.71-0.755.496.06-0.00温湿度作用-17.08-17.51-18.34-17.55-0.00ΣM-19.78-18.27-12.85-11.490.00(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=2.100m,lz=7.900m,三边固定,顶边简支池壁类型: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=2.100,Ly=4.200H>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:20.53,准永久组合:13.81水平向边缘:基本组合:-41.06,准永久组合:-27.61H=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)M27.767.04-56.19-44.810.00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27.767.04-56.19-44.810.00温湿度作用-25.61-26.27-27.51-26.33-0.00ΣM2.15-19.23-83.70-71.13-0.00②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)M18.814.77-38.07-30.450.00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18.814.77-38.07-30.450.00温湿度作用-17.08-17.51-18.34-17.55-0.00ΣM1.74-12.74-56.41-48.00-0.002.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-3.52-0.987.147.88-0.00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-3.52-0.987.147.88-0.00温湿度作用-25.61-26.27-27.51-26.33-0.00ΣM-29.13-27.25-20.37-18.450.00②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-2.71-0.755.496.06-0.00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-2.71-0.755.496.06-0.00温湿度作用-17.08-17.51-18.34-17.55-0.00ΣM-19.78-18.27-12.85-11.490.00(4)底板内力:计算跨度:lx=2.100m,ly=2.100m,四边简支+池壁传递弯矩按双向板计算.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内力组合跨中Mx跨中My边缘M0x边缘M0y简支基底反力49.2949.290.000.00池壁传递弯矩-34.07-34.07-71.13-71.13ΣM15.2215.22-71.13-71.13②准永久组合作用弯矩表内力组合跨中Mx跨中My边缘M0x边缘M0y简支基底反力28.6928.690.000.00池壁传递弯矩-22.99-22.99-48.00-48.00ΣM5.705.70-48.00-48.002.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内力组合跨中Mx跨中My边缘M0x边缘M0y简支基底反力20.4520.450.000.00池壁传递弯矩3.773.777.887.88ΣM24.2224.227.887.88②准永久组合作用弯矩表内力组合跨中Mx跨中My边缘M0x边缘M0y简支基底反力15.7315.730.000.00池壁传递弯矩2.902.906.066.06ΣM18.6318.636.066.06(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27.41600E12@1507540.06跨中Ay下侧27.41600E12@1507540.06边缘A0x上侧0.00600E12@1507540.00边缘A0y上侧0.00600E12@1507540.00②XZ(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27.76600E14@15010260.06外侧-29.13600E14@15010260.06跨中Az内侧7.04600E14@15010260.01外侧-27.25600E14@15010260.06边缘A0x内侧7.14600E14@15010260.02外侧-83.70957E14@15010260.18边缘A0z(底)内侧7.88600E14@15010260.02外侧-71.13807E14@15010260.15边缘A0z(顶)内侧0.00600E14@15010260.00外侧-0.00600E14@15010260.00③YZ(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；Az——平行于lz方向的板跨中钢筋；A0y——平行于ly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Ay内侧27.76600E14@15010260.06外侧-29.13600E14@15010260.06跨中Az内侧7.04600E14@15010260.01外侧-27.25600E14@15010260.06边缘A0y内侧7.14600E14@15010260.02外侧-83.70957E14@15010260.18边缘A0z(底)内侧7.88600E14@15010260.02外侧-71.13807E14@15010260.15边缘A0z(顶)内侧0.00600E14@15010260.00外侧-0.00600E14@15010260.00④底板配筋及裂缝表(弯矩:kN.m/m,面积:mm2/m,裂缝:mm)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上侧24.22800E14@15010260.05下侧0.00800E14@15010260.00跨中Ay上侧24.22800E14@15010260.05下侧0.00800E14@15010260.00边缘A0x上侧7.88800E14@15010260.02下侧-71.13800E14@15010260.14边缘A0y上侧7.88800E14@15010260.02下侧-71.13800E14@15010260.14裂缝验算均满足.3.5混凝土工程量计算:(1)顶板:L×B×h1=2.400×2.400×0.300=1.73m3(2)池壁:[(L-t1)+(B-t1)]×2×t1×h2=[(2.400-0.300)+(2.400-0.300)]×2×0.300×7.900=19.91m3(3)底板:(L+2×t2)×(B+2×t2)×h3=(2.400+2×0.000)×(2.400+2×0.000)×0.400=2.30m3(4)池外表面积:(L+2×t2)×(B+2×t2)×2+(2×B+2×L)×(H-h3)+(2×B+2×L+8×t2)×h3=(2.400+2×0.000)×(2.400+2×0.000)×2+(2×2.400+2×2.400)×(8.600-0.400)+(2×2.400+2×2.400+8×0.000)×0.400=94.08m2(4)池内表面积:(L-2×t1)×(B-2×t1)×2+(L+B-4×t1)×2×(H-h3-h1)=(2.400-2×0.300)×(2.400-2×0.300)×2+(2.400+2.400-4×0.300)×2×(8.600-0.400-0.300)=63.36m2(5)水池混凝土总方量=1.73+19.91+2.30=23.94m3【理正结构设计工具箱软件7.0PB4】计算日期:2024-03-0616:02:09三.管槽开挖钢管桩支护计算排桩支护[基本信息]规范与规程《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012内力计算方法增量法支护结构安全等级二级支护结构重要性系数γ01.00基坑深度h(m)5.000嵌固深度(m)5.000桩顶标高(m)0.000桩材料类型型钢├钢材牌号Q235└截面参数无缝钢管φ194×8.0└抗拉、抗压和抗弯f(MPa)215└抗剪fv(MPa)215└截面塑性发展系数1.05桩间距(m)0.500有无冠梁无防水帷幕无放坡级数0超载个数1支护结构上的水平集中力0[超载信息]超载类型超载值作用深度作用宽度距坑边距形式长度序号(kPa,kN/m)(m)(m)(m)(m)130.000[土层信息]土层数1坑内加固土否内侧降水最终深度(m)25.000外侧水位深度(m)25.000内侧水位是否随开挖过程变化否内侧水位距开挖面距离(m)弹性计算方法按土层指定ㄨ弹性法计算方法m法内力计算时坑外土压力计算方法主动[土层参数]层号土类名称层厚重度浮重度黏聚力内摩擦角黏聚力内摩擦角(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)水下(kPa)水下(度)1素填土20.0020.00.0028.00层号与锚固体摩水土计算方法m,c,K值极限承载力擦阻力(kPa)标准值(kPa)1120.0m法12.88120.00层号有效内摩静止土压力静止土压擦角φ'(度)系数估算公式力系数Ko1[支锚信息]支锚道数1扩孔锚杆ㄨ支锚支锚类型水平间距竖向间距入射角总长锚固段道号(m)(m)(°)(m)长度(m)1内撑2.5001.000支锚预加力支锚刚度锚固体工况锚固力材料抗力材料抗力道号(kN)(MN/m)直径(mm)号调整系数(kN)调整系数10.00500.002～1200.001.00[土压力模型及系数调整] 弹性法土压力模型: 经典法土压力模型: 层号土类水土水压力外侧土压力外侧土压力内侧土压力内侧土压力名称调整系数调整系数1调整系数2调整系数最大值(kPa)1素填土分算1.0001.0001.0001.00010000.000[工况信息]工况工况深度支锚号类型(m)道号1开挖1.0002加撑1.内撑3开挖5.000[设计参数]整体稳定计算方法简化Bishop法稳定计算采用应力状态有效应力法稳定计算是否考虑内支撑√稳定计算合算地层考虑孔隙水压力ㄨ条分法中的土条宽度(m)1.00刚度折减系数K0.850[设计结果][结构计算]各工况：内力位移包络图：地表沉降图：[截面计算][截面参数]弯矩折减系数1.00剪力折减系数1.00荷载分项系数1.25[内力取值]段内力类型弹性法经典法内力内力号计算值计算值设计值实用值基坑内侧最大弯矩(kN.m)36.4752.1845.5945.591基坑外侧最大弯矩(kN.m)23.4347.2729.2929.29最大剪力(kN)36.3539.2745.4345.43[截面验算]基坑内侧抗弯验算(不考虑轴力)σnei=Mn/(γ*Wx)=45.592/(1.050*208.790*10-6)=207.963(MPa)<f=215.000(MPa)满足基坑外侧抗弯验算(不考虑轴力)σwai=Mw/(γ*Wx)=29.288/(1.050*208.790*10-6)=133.595(MPa)<f=215.000(MPa)满足式中: σwai基坑外侧最大弯矩处的正应力(MPa); σnei基坑内侧最大弯矩处的正应力(MPa); Mw基坑外侧最大弯矩设计值(kN.m); Mn基坑内侧最大弯矩设计值(kN.m); Wx钢材对x轴的净截面模量(m3); f钢材的抗弯强度设计值(MPa); γ型钢截面塑性发展系数;[整体稳定验算]计算方法：Bishop法应力状态：有效应力法条分法中的土条宽度:1.00m滑裂面数据圆弧半径(m)R=13.276圆心坐标X(m)X=-1.705圆心坐标Y(m)Y=8.139整体稳定安全系数K