新老城區(qū)污水管網(wǎng)連通工程結(jié)構(gòu)計(jì)算書

PAGEPAGE2新老城區(qū)污水管網(wǎng)連通工程結(jié)構(gòu)計(jì)算書目錄194821.設(shè)計(jì)資料 247552.設(shè)計(jì)依據(jù) 219733.一體化泵站護(hù)壁計(jì)算 2257534.閘門井護(hù)壁計(jì)算 559535.一體化泵站抗浮計(jì)算 7268186.閘門井抗浮計(jì)算 7新老城區(qū)污水管網(wǎng)連通工程結(jié)構(gòu)計(jì)算書設(shè)計(jì)資料本次設(shè)計(jì)黔江新老城區(qū)污水管網(wǎng)連通工程位于黔江區(qū)，黔江老城區(qū)污水處理廠現(xiàn)狀收集老城區(qū)的污水，老城區(qū)現(xiàn)狀雨污水管網(wǎng)存在雨污合流的現(xiàn)象，導(dǎo)致降雨時截污干管合流水量超過了污水處理廠的處理能力，超出部分現(xiàn)狀溢流進(jìn)入了黔江河內(nèi)，對黔江河的水體環(huán)境造成了一定的影響。

考慮到目前新城污水廠未達(dá)到設(shè)計(jì)負(fù)荷，本次設(shè)計(jì)在老城污水廠進(jìn)廠前污水干管分流部分水量至新城污水廠，平衡新老城污水廠負(fù)荷，使老城污水廠維持設(shè)計(jì)負(fù)荷運(yùn)行，有利于減小污水廠進(jìn)水水質(zhì)水量波動幅度、調(diào)試運(yùn)行難度以及提高處理效率，并且能夠減輕現(xiàn)狀降雨時對黔江河的污染。根據(jù)排水設(shè)計(jì)，本工程在一體化泵站和閘門井產(chǎn)生基坑，其最大深度約7.9m。本次結(jié)構(gòu)計(jì)算內(nèi)容主要為一體化泵站和閘門井護(hù)壁。設(shè)計(jì)依據(jù)1、《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTGD60-2015）2、《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG3362-2018）3、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-20102015年版）4、《給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》（CECS138:2002）6、《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007—2011）7、《給排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊》 8、《土木工程特種結(jié)構(gòu)》 一體化泵站護(hù)壁計(jì)算一體化泵站土層和強(qiáng)風(fēng)化層考慮施加護(hù)壁加以支護(hù)，護(hù)壁最大深度約4.7m，內(nèi)空直徑5.0m，開挖外輪廓直徑5.6m，平均壁厚0.275m。計(jì)算結(jié)果如下：1設(shè)計(jì)資料1.1基本信息圓形水池形式:敞口池內(nèi)液體重度10.0kN/m3浮托力折減系數(shù)1.00裂縫寬度限值0.20mm抗浮安全系數(shù)1.101.2荷載信息地面活荷載:10.00kN/m2活荷載組合系數(shù):0.90荷載分項(xiàng)系數(shù):自重:1.20其它恒載:1.27地下水壓:1.27其它活載:1.40荷載準(zhǔn)永久值系數(shù):頂板活荷載:0.40地面堆積荷載:0.50地下水壓:1.00溫(濕)度作用:1.00活載調(diào)整系數(shù):其它活載:1.00壁面溫差:10.0℃溫差內(nèi)力折減系數(shù):0.65混凝土線膨脹系數(shù):0.000010不考慮溫度材料強(qiáng)度折減1.3混凝土與土信息土天然重度:19.50kN/m3土飽和重度:20.50kN/m3土內(nèi)摩擦角ψ:30.0度地基承載力特征值fak=120.00kPa基礎(chǔ)寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù)ηb=1.00、ηd=1.00混凝土等級:C30縱筋級別:HRB400混凝土重度:25.00kN/m3配筋調(diào)整系數(shù):1.20縱筋保護(hù)層厚度:位置池壁(mm)上側(cè)(內(nèi)側(cè))40下側(cè)(外側(cè))352計(jì)算內(nèi)容（1）荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算（2）內(nèi)力及配筋計(jì)算（3）抗裂度、裂縫計(jì)算3荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算底板:恒荷載:池壁自重:22.13kN/m2活荷載:池壁:恒荷載:池外側(cè)土壓力(池底):30.55kN/m2活荷載:溫差作用:14.75kN.m/m地面活荷載:3.33kN/m24內(nèi)力及配筋計(jì)算:(軸力:kN彎矩:kN.m面積:mm2配筋面積:mm2/m)池壁:彎矩外側(cè)受拉為正，軸力受拉為正頂板:下側(cè)受拉為正,底板:上側(cè)受拉為正按《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊》靜力計(jì)算查表池壁的約束條件:上端自由,下端固定池壁內(nèi)力計(jì)算查表系數(shù)H2/dt=4.7002/5.275×0.28=15.23荷載組合:（1）使用時池內(nèi)無水：池內(nèi)無水，池外有土使用時池內(nèi)無水：基本組合:1.27×池外土作用＋0.90×1.40×(溫度作用＋地面活荷載)標(biāo)準(zhǔn)組合:1.00×池外土作用＋0.90×1.00×(溫度作用＋地面活荷載)準(zhǔn)永久組合:1.00×池外土作用＋1.00×溫度作用＋0.50×地面活荷載設(shè)計(jì)值/標(biāo)準(zhǔn)值/準(zhǔn)永久值位置豎向彎矩環(huán)向彎矩環(huán)向軸力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池壁配筋及裂縫、抗裂度驗(yàn)算:位置計(jì)算As配筋實(shí)際As裂縫寬度抗裂度豎向內(nèi)側(cè)550.0E14@1501026.30.06豎向外側(cè)550.0E14@1501026.30.06環(huán)向內(nèi)側(cè)550.0E16@1501340.40.041.18環(huán)向外側(cè)614.5E16@1501340.40.041.18池壁的豎向最大裂縫寬度:0.06<=0.20裂縫滿足要求池壁的環(huán)向最大抗裂度:1.18<=act×ftk=1.75抗裂度滿足要求池壁的環(huán)向最大裂縫寬度:0.04<=0.20裂縫滿足要求護(hù)壁強(qiáng)度折減計(jì)算經(jīng)計(jì)算，圓形護(hù)壁主要為軸心受壓構(gòu)件，單位面積護(hù)壁所受軸力最大值為220.6KN；護(hù)壁計(jì)算時，考慮護(hù)壁施工特點(diǎn)，對混凝土強(qiáng)度按20%進(jìn)行折減，設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度為C30。根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，C30混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為14.3N/mm2；混凝土單位面積所能承受的軸力F2為0.2*14.3*0.275*1000KN=786.5KN；設(shè)計(jì)軸心壓力=220.6kN＜786.5KN，故護(hù)壁計(jì)算滿足規(guī)范要求。故護(hù)壁計(jì)算滿足規(guī)范要求。閘門井護(hù)壁計(jì)算閘門井全段考慮施加護(hù)壁加以支護(hù)，護(hù)壁最大深度約5.9m，內(nèi)空直徑4.0m，開挖外輪廓直徑4.6m，平均壁厚0.275m。計(jì)算結(jié)果如下：1設(shè)計(jì)資料1.1基本信息圓形水池形式:敞口池內(nèi)液體重度10.0kN/m3浮托力折減系數(shù)1.00裂縫寬度限值0.20mm抗浮安全系數(shù)1.101.2荷載信息地面活荷載:10.00kN/m2活荷載組合系數(shù):0.90荷載分項(xiàng)系數(shù):自重:1.20其它恒載:1.27地下水壓:1.27其它活載:1.40荷載準(zhǔn)永久值系數(shù):頂板活荷載:0.40地面堆積荷載:0.50地下水壓:1.00溫(濕)度作用:1.00活載調(diào)整系數(shù):其它活載:1.00壁面溫差:10.0℃溫差內(nèi)力折減系數(shù):0.65混凝土線膨脹系數(shù):0.000010不考慮溫度材料強(qiáng)度折減1.3混凝土與土信息土天然重度:19.50kN/m3土飽和重度:20.50kN/m3土內(nèi)摩擦角ψ:30.0度地基承載力特征值fak=150.00kPa基礎(chǔ)寬度和埋深的地基承載力修正系數(shù)ηb=1.00、ηd=1.00混凝土等級:C30縱筋級別:HRB400混凝土重度:25.00kN/m3配筋調(diào)整系數(shù):1.20縱筋保護(hù)層厚度:位置池壁(mm)上側(cè)(內(nèi)側(cè))40下側(cè)(外側(cè))352計(jì)算內(nèi)容（1）荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算（2）內(nèi)力及配筋計(jì)算（3）抗裂度、裂縫計(jì)算3荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算底板:恒荷載:池壁自重:31.80kN/m2活荷載:池壁:恒荷載:池外側(cè)土壓力(池底):36.40kN/m2活荷載:溫差作用:14.75kN.m/m地面活荷載:3.33kN/m24內(nèi)力及配筋計(jì)算:(軸力:kN彎矩:kN.m面積:mm2配筋面積:mm2/m)池壁:彎矩外側(cè)受拉為正，軸力受拉為正頂板:下側(cè)受拉為正,底板:上側(cè)受拉為正按《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊》靜力計(jì)算查表池壁的約束條件:上端自由,下端固定池壁內(nèi)力計(jì)算查表系數(shù)H2/dt=5.6002/4.275×0.28=26.68荷載組合:（2）使用時池內(nèi)無水：池內(nèi)無水，池外有土使用時池內(nèi)無水：基本組合:1.27×池外土作用＋0.90×1.40×(溫度作用＋地面活荷載)標(biāo)準(zhǔn)組合:1.00×池外土作用＋0.90×1.00×(溫度作用＋地面活荷載)準(zhǔn)永久組合:1.00×池外土作用＋1.00×溫度作用＋0.50×地面活荷載設(shè)計(jì)值/標(biāo)準(zhǔn)值/準(zhǔn)永久值位置豎向彎矩環(huán)向彎矩環(huán)向軸力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池壁配筋及裂縫、抗裂度驗(yàn)算:位置計(jì)算As配筋實(shí)際As裂縫寬度抗裂度豎向內(nèi)側(cè)550.0E12@150754.00.10豎向外側(cè)550.0E12@150754.00.10環(huán)向內(nèi)側(cè)550.0E14@1501026.30.051.19環(huán)向外側(cè)614.5E14@1501026.30.051.19池壁的豎向最大裂縫寬度:0.10<=0.20裂縫滿足要求池壁的環(huán)向最大抗裂度:1.19<=act×ftk=1.75抗裂度滿足要求池壁的環(huán)向最大裂縫寬度:0.05<=0.20裂縫滿足要求護(hù)壁強(qiáng)度折減計(jì)算經(jīng)計(jì)算，圓形護(hù)壁主要為軸心受壓構(gòu)件，單位面積護(hù)壁所受軸力最大值為221.83KN；護(hù)壁計(jì)算時，考慮護(hù)壁施工特點(diǎn)，對混凝土強(qiáng)度按20%進(jìn)行折減，設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度為C30。根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，C30混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為14.3