工作井(沉井)结构计算书
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XXXXX设计建设有限公司
二○一二年X月
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目 录
1.1
工程概况
本工程污水管道起于XXX污水接入位置,沿XX快速路布设,汇入XXX路西侧的XX污水第一处理厂进场干管,长约1Km。主要解决包括XXXXX地块等的污水排放,管道布设位置距道路中线7.9m,为了不影响XX路的交通,W24~W26段采用顶管穿越XXX路。
1.2结构计算依据
1、测量资料、污水管道平面、纵断面设计图;
2 、地勘资料(XXXX工程地质勘察队 2010年10月29日);
3、 《室外排水设计规范》GB50014-2006;
4 、《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002);
5 、《给水排水工程管道结构设计规范》(GB50332-2002);
6 、《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-97);
7 、《市政排水管道工程及附属设施》(国家标准图集06MS201);
8 、《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002;
9 、《顶管施工技术及验收规范》(试行) 中国非开挖技术协会行业标准 2007年2月;
10 、《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》(CECS 137:2002)。
1.3顶管概况
1、顶管工程性质为解决XX安置小区污水排放问题,兴建地点XX快速路接XX路交叉口处,顶管管径1m,管道埋深5.1米。XX路顶管管道放置在密实的卵石层内,覆土平均取4.5m,由于顶管长度较长,分两段顶管,每段长度L≤50m。顶管工作井、中继井尺寸5.3m*3.8m,顶管接收井尺寸2.7m*2.7m。
2、本工程设计合理使用年限为五十年,抗震设防烈度为七度。
3、钢筋及砼强度等级取值:
(1)钢筋
Ф—HPB235级钢筋强度设计值fy=fy′=210N/ mm2
Ф—HRB335级钢筋强度设计值fy=fy′=300N/ mm2
(2)圆管砼:采用C50,沉井采用C25。
(3)所顶土层为砂砾石,r=21KN/ m3
4、本工程地下水埋深为2.0~2.5m。
5、本计算除井壁、底板外未采用专业计算软件。
1.4顶管工作井、接收井尺寸
1、工作井尺寸的设计、核算由检查井的设计要求及顶管操作技术要求决定。
(1)、工作井的宽度计算公式
B =D+2b+2c 式中:
B——工作井宽度;
D——顶进管节的外径尺寸;
b——工作井内安好管节后两侧的工作空间,本工程采用每侧0.8m;
c——护壁厚度,本工程采用0.4m;
本工程的顶管直径为D1000,壁厚200。
因此,工作井的宽度尺寸为 B=1400+2×800+2×400=3800mm;
(2)工作井底的长度计算公式 :
L=L1+L2+L3+2L4+L5式中:
L——工作井底部开挖长度 ;
L1—— 管节长度 取2m ;
L2——顶镐机长度 取1.1m ;
L3——出土工作长度, 取1.1m;;
L4——后背墙的厚度,取0.4m;;
L5——已顶进的管节留在导轨上的最小长度,取0.3m。
因此,确定本工程工作井的底度尺寸为 L=2+1.1+1.1+2×0.4+0.3=5.3m。
(3)工作井的深度工作井的深度由设计高程和基础底板的厚度决定。
(4)接收井尺寸只需满足工具管退出即可,本工程接收井尺寸2.7m*2.7m。
1.51000mm管顶力计算
1.5.1推力计算
管径D1=1.0m 水位至管顶高度:2m
管外周长 S=3.14d=3.14x1.4=4.396m
顶入管总长度L=50m 管壁厚t=0.2m 水容重γw=10KN/m3
顶入管每米重量W={3.14X(1.42-1.02)/4}X25=18.84KN/m
管涵与土之间摩擦系数f=0.40
每米管子与土层之间的综合摩擦阻力 f0=RS+Wf=5x4.396+18.84x0.4=29.52 kN/m
初始推力 F0=(Pe+Pw+△P)(3.14/4)B2c=(150+2.0 x10+20)x3.14/4x1.42=76.1kN
总推力 F= F0+ f0L=76.1+29.52x50=1552.1 kN
1.5.2壁板后土抗力计算:
顶管总推力设计值 Pt=1.3x1552.1=2017.73 kN
顶管力至刃脚底的距离:hf=2.5m 沉井尺寸rc =5.3x3.8m
qAmax=4 Pt/(3 rc hf) =4x2017.73/(3x5.3x3.8x2.5)=53.43kpa
qA=53.43x(8-1.5)/8=43.42 kpa
MA=-0.307qAr2c=-0.307x43.42x(5.3x3.8)2=-5406. kN.m
1.5.3后背土体的稳定计算:
主动土压力标准值Pa=rZtg2(45°-)= 21x8xtg2(45°-)=45.53kN/m2
被动土压力标准值Pp= rZtg2(45°+)= 21x8xtg2(45°+)=619.95 kN/m2
沉井前方总主动土压力标准值Pa=0.5rH2tg2(45°-)= 0.5x21x82 x tg2(45°-)=182.11 kN/m2
沉井后方总被动土压力标准值Pp=0.5rH2tg2(45°+)= 0.5x21x82 x tg2(45°+)=2479.80kN/m2
hp=H/3=8/3=2.67 m
§=( hf-︳hf- hp︳)/ hf=( 2.5-︳2.5- 2.67︳)/ 2.5= 0.932
总推力F=1552.1≤ §(0.8Pp-Pa )
=0.932x(0.8x2479.8-182.11)=1679.21KN 满足规范要求
所以经过以上计算可知:
采用管径D1=1.0m圆管,顶进距离50m符合要求。
1.6工作井(沉井)下沉及结构计算
5.3x3.8m沉井,本井为工作井,地下水位按地面以下-2.0m计(施工期间)由于地质条件好,在沉井范围内均为卵石土层,沉井考虑先开挖后下沉。
1.6.1 基础资料:
单位摩阻力fk=25Kpa,地基承载力特征值取为350Kpa。采用C25砼,钢筋为HPB235,HRB335。卵石土天然容重取为21kN/m3,水容重γw=10KN/m3 ,内摩擦角Φ=35°,井壁高6.5m,底板厚0.35m,壁厚0.40m。
1.6.2下沉计算:
下沉过程中水的浮托力标准值:
Ffw,k=(5.3x0.4x2+3.8x0.4x2)x5.1x10=371.3kN
井壁总摩阻力标准值:
T=U=(5.3x2+3.8x2)xx(6.5+1.3-2.5)X25
=1205.2kN
沉井自重标准值
G1k=(5.3x0.4x2+3.8x0.4x2)x6.5x25=1183kN
下沉系数:
K1=(G1k-Ffw,k)/ T=(1183-371.3)/1205.2=0.67<1.05
(不满足规范要求) ,所以仅靠自重不能顺利下沉,需在顶部压重
1.6.3下沉稳定计算:
根据地勘资料,沉井下沉土层为卵石土层,因此下沉稳定满要求。
1.6.4抗浮稳定计算(沉井下沉到设计标高浇注底板后):
a.施工阶段
沉井自重标准值
GK=1626.63+5.3×3.8×0.35×25=1655.52kN
基底的水浮力标准值:
Ffbw,k=5.3×3.8×6.5×10=1309.1kN
抗浮系数:
Kfw==1655.52/1309.1=1.27>1.05满足要求。
b.使用阶段
由于使用阶段井顶板有覆土,可满足要求。
1.6.5刃脚计算:
水平框架作用的判别,L1=4.9m,h=1.3m
af =(0.1XL14)/(h4+0.05 L14)=1.81>1
af>1,刃脚在内墙荷载作用下,不作水平分配,只按悬臂计算。
(1)刃脚向外悬臂弯曲计算
a.起沉时
井体重量为1626.63KN,平均每延米重量=105.63 KN/m。刃脚插入土中最大深度为0.45米,α=56.3°
n=0.3m,c=0.3m
=35.21KN/m
取β=30°
水平推力H=V2tg(α-β)=35.21xtg(56.3°-30°)= 17.4KN/m
向外悬臂弯矩M=17.4X2/3X0.45=5.22KN.m/m
b.沉至井深一半,井为全高时,沉井入土深度H=0.5X8=4m,此时摩阻力为:
T=U=(5.3x2+3.8x2)xx(4+1.3-2.5)X15=382.2KN
刃脚斜面垂直反力及水平推力:=127.4KN/m
H=V2tg(α-β)=127.4xtg(56.3°-30°)= 93.59KN/m
向外悬臂弯矩:M=93.59X2/3X0.45=28.08KN.m/m
c.下沉至设计标高时,刃脚内部全部挖空,在外侧水、土作业下,刃脚向里悬臂弯曲的计算:
qa=130KN qb=182.11KN
向里悬臂弯矩:
=139.2 KN.m
(2)刃脚配筋计算
计算时,刃脚自重及井壁摩阻力略去不计。
MC=1/2*1.27*139.2*0.552+1/2*1.27* (13*6.5-13*6.1) *0.552*2/3
=27.4KN.m
选择钢筋截面:M=27.4KN.m,h0=510mm,b=1000mm,
αs=M/α1fcbh02=27400000/(1.0*11.9*1000*510*510)=0.00853
ζ=0.0085
AS=192mm2 1)、抽垫木时井壁竖向计算 沉井在开始下沉特别是在抽垫木时,井壁会产生皆大的弯曲应力。沉井采用四个支承点,定位支撑点布置如图。 (1)假定定位承垫木间距为0.7L,不考虑刃脚下回填砂的承载力,如图a所示。 井壁单宽自重标准值:gk=6.5*0.4*25=65KN/m 井壁单宽自重标准值:gs=1.27*65=82.55KN/m 支座弯矩: M支=-1/2*82.55*(5.3*0.15)2-1/2*3.4*82.55*(5.3*0.15-0.25) =-102.6KN.m 跨中弯矩:M中=1/8*82.55*(5.3*0.7)2-102.6=39.43KN.m (2)、假定抽垫木时,先抽并回填部位已经压实变成支点。此时,沉井井壁支承在三个点上,如图b所示。 支座弯矩: M支=-1/8*82.55*2.652=-72.5KN.m 跨中弯矩:M中=0.07*82.55*2.652=40.6KN.m (3)配筋计算 L10/H≤2,按深梁进行设计,根据《混凝土结构设计规范》,计算如下: 因为L10 As= M中/fyz1=40600/(300*3.18)=42.6mm2 井墙顶部:M支=102.6KN.m, As= M支/fyz1=102600/(300*3.18)=107.6mm2 求得的钢筋值较小,故按构造配筋已能满足要求。 2)、井壁的抗拉计算 根据《规程》,由于本工程地基为卵石土层地基,不必进行竖向拉断计算。 1.6.7井壁内力计算:(理正结构工具箱计算) (1)、 池壁荷载计算: 池外荷载: 主动土压力系数Ka= 0.27 侧向土压力荷载组合(kN/m2): 底板荷载计算(池内无水,池外填土): 水池结构自重标准值Gc= 1431.72kN 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= 30.21kN 水池底板以上全部竖向压力基本组合: Qb = (1431.72×1.20+0.00×1.27+0.00×1.27+30.21×1.27×0.90)/20.140 = 87.02kN/m2 水池底板以上全部竖向压力准永久组合: Qbe = (1431.72+0.00+0.00×1.00+1.50×20.140×0.40)/20.140 = 71.69kN/m2 板底均布净反力基本组合: Q = 87.02-0.350×25.00×1.20 = 76.52 kN/m2 板底均布净反力准永久组合: Qe = 71.69-0.350×25.00 = 62.94 kN/m2 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 = [5.300×3.800×1.50×1.27+1431.72×1.20 +(4.500×3.000×0.700)×10.00×1.27]/20.140 = 93.17kN/m2 板底均布净反力基本组合: Q = 93.17-(0.350×25.00×1.20+0.700×10.00×1.27) = 73.78kN/m2 水池底板以上全部竖向压力准永久组合: Qbe = [5.300×3.800×1.50×0.40+1431.72 +(4.500×3.000×0.700)×10.00]/20.140 = 76.38kN/m2 板底均布净反力准永久组合: Qe = 76.38-(0.350×25.00+0.700×10.00) = 60.63kN/m2 (2) 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) (3)L侧池壁内力: 计算跨度: Lx= 4.900 m, Ly= 6.550 m , 四边固定 池壁类型: 普通池壁,按双向板计算 基本组合作用弯矩表(kN.m/m) 计算跨度: Lx= 3.400 m, Ly= 6.550 m , 四边固定 池壁类型: 普通池壁,按双向板计算 基本组合作用弯矩表(kN.m/m) 计算跨度:Lx= 4.900m, Ly= 3.400m , 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) 基本组合作用弯矩表 基本组合作用弯矩表 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《水池结构规程》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: L侧池壁配筋及裂缝表(弯矩:kN.m/m, 面积:mm2/m, 裂缝:mm) 工作井井壁钢筋实配18@200。 1.6.8底板内力计算:(理正结构工具箱计算) 单块矩形板计算(弹性板): (1) 计算条件 计算板长= 4.500(m) ;计算板宽= 3.000(m) ;板厚= 350(mm) 板容重= 25.00(kN/m3) ;板自重荷载设计值= 10.50(kN/m2) 恒载分项系数= 1.20 ; 活载分项系数= 1.40 荷载设计值(不包括自重荷载): 均布荷载= 7.40(kN/m2) 砼强度等级: C25, fc=11.90 N/mm2 支座纵筋级别: HRB335, fy=300.00 N/mm2 板底纵筋级别: HRB335, fy=300.00 N/mm2 混凝土保护层= 40(mm), 配筋计算as= 45(mm), 泊松比= 0.20 支撑条件: 四边 上:简支 下:简支 左:简支 右:简支 角柱 左下:无 右下:无 右上:无 左上:无 (2)计算结果 弯矩单位:kN.m/m, 配筋面积:mm2/m, 构造配筋率:0.20% 计算方法: 查表 ①跨中: [水平] [竖向] 弯矩 6.9 12.6 面积 700(0.20%) 700(0.20%) 实配 D14@200(770) D14@200(770) ②四边: [上] [下] [左] [右] 弯矩 0.0 0.0 0.0 0.0 面积 700(0.20%) 700(0.20%) 700(0.20%) 700(0.20%) 实配 D14@200(770) D14@200(770) D14@200(770) D14@200(770) 工作井底板钢筋实配实配18@200。 1.7接收井(沉井)下沉及结构计算 本井为2.7x2.7m接收井(沉井),地下水位根据地堪按地面以下-2.0m计(施工期间为汛期)由于地质条件好,在沉井范围内均为卵石土层,沉井考虑先开挖后下沉。 1.7.1 基础资料: 单位摩阻力fk=25Kpa,地基承载力特征值取为350Kpa。采用C25砼,钢筋为HPB235,HRB335。卵石土天然容重取为21kN/m3,水容重γw=10KN/m3 ,内摩擦角Φ=35°,井壁高6m,底、顶板厚0.35m,壁厚0.35m。 1.7.2 下沉计算: 下沉过程中水的浮托力标准值: Ffw,k=2.7x0.35x4x6.0x10=226.8kN 井壁总摩阻力标准值: T=U=2.7x4xx(6.0+1.3-2.5)X25 =8kN 沉井自重标准值 G1k=2.7x0.35x4x6.0x25=567kN 下沉系数: K1=(G1k-Ffw,k)/ T=(567-226.8)/8=0.525<1.05 (不满足规范要求) ,所以仅靠自重不能顺利下沉,需在顶部加载。 1.7.3下沉稳定计算: 根据地勘资料,沉井下沉土层为卵石土层,因此下沉稳定满要求。 1.7.4抗浮稳定计算(沉井下沉到设计标高浇注底板后): a.施工阶段 沉井自重标准值 GK=567+2.7×2.7×0.35×25=630.8kN 基底的水浮力标准值: Ffbw,k=2.7×2.7×6.0×10=437.4kN 抗浮系数: Kfw==630.8/437.4=1.44>1.05满足要求。 c.使用阶段 由于使用阶段井顶板有覆土,可满足要求。 1.7.5 刃脚计算: 水平框架作用的判别,L1=2.35m,h=1.3m 水平分力分配系数:=0.696>1 又工作井计算可知,下沉至设计标高时,刃脚内部全部挖空,在外侧水、土作业下,刃脚向里悬臂弯曲的计算值最大,则: qa=2.7x4.0x10=108KN/m qb=0.5rH2tg2(45°-)= 0.5x21x72 x tg2(45°-)=139.0 kN/m 向里悬臂弯矩: =108.7 KN.m 刃脚配筋计算:计算时,刃脚自重及井壁摩阻力略去不计。 MC=1/2*1.27*108.7*0.52+1/2*1.27* (13*6.0-13*5.65) *0.52*2/3 =17.8KN.m 选择钢筋截面:M=17.8KN.m,h0=460mm,b=1000mm, αs=M/α1fcbh02=17800000/(1.0*11.9*1000*460*460)=0.00707 ζ=0.00707 AS=163mm2 1)、抽垫木时井壁竖向计算 沉井在开始下沉特别是在抽垫木时,井壁会产生皆大的弯曲应力。沉井采用四个支承点。 (1)假定定位承垫木间距为0.7L,不考虑刃脚下回填砂的承载力,如图a所示。 井壁单宽自重标准值:gk=6.0*0.35*25=52.5KN/m 井壁单宽自重标准值:gs=1.27*52.5=66.7kN/m 支座弯矩: M支=-1/2*66.7*(2.7*0.15)2-1/2*2.35*66.7*(2.7*0.15-0.2) =-21.5KN.m 跨中弯矩:M中=1/8*66.7*(2.7*0.7)2-21.5=8.3KN.m (2)、假定抽垫木时,先抽并回填部位已经压实变成支点。此时,沉井井壁支承在三个点上,如图b所示。 支座弯矩: M支=-1/8*66.7*1.352=-15.2KN.m 跨中弯矩:M中=0.07*66.7*1.352=8.5KN.m (3)配筋计算 L10/H≤2,按深梁进行设计,根据《混凝土结构设计规范》,计算如下: 因为L10 As= M中/fyz1=8500/(300*1.62)=17.5mm2 井墙顶部:M支=21.5KN.m, As= M支/fyz1=21500/(300*1.62)=44.3mm2 求得的钢筋值较小,故按构造配筋已能满足要求。 2)、井壁的抗拉计算 根据《规程》,由于本工程地基为卵石土层地基,不必进行竖向拉断计算。 1.7.7井壁内力计算:(理正结构工具箱计算) (1)池壁荷载计算: 池外荷载: 主动土压力系数Ka= 0.27 侧向土压力荷载组合(kN/m2): 底板荷载计算(池内无水,池外填土): 水池结构自重标准值Gc= 728.00kN 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= 10.94kN 水池底板以上全部竖向压力基本组合: Qb = (728.00×1.20+0.00×1.27+0.00×1.27+10.94×1.27×0.90)/7.290 = 121.55kN/m2 水池底板以上全部竖向压力准永久组合: Qbe = (728.00+0.00+0.00×1.00+1.50×7.290×0.40)/7.290 = 100.46kN/m2 板底均布净反力基本组合: Q = 121.55-0.350×25.00×1.20 = 111.05 kN/m2 板底均布净反力准永久组合: Qe = 100.46-0.350×25.00 = 91.71 kN/m2 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 = [2.700×2.700×1.50×1.27+728.00×1.20 +(2.000×2.000×0.100)×10.00×1.27]/7.290 = 122.44kN/m2 板底均布净反力基本组合: Q = 122.44-(0.350×25.00×1.20+0.100×10.00×1.27) = 110.67kN/m2 水池底板以上全部竖向压力准永久组合: Qbe = [2.700×2.700×1.50×0.40+728.00 +(2.000×2.000×0.100)×10.00]/7.290 = 101.01kN/m2 板底均布净反力准永久组合: Qe = 101.01-(0.350×25.00+0.100×10.00) = 91.26kN/m2 (2) 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) (3)L侧池壁内力: 计算跨度: Lx= 2.350 m, Ly= 7.475 m , 四边固定 池壁类型: 深池壁 计算方法: 0 H=2L处池外土压力作用弯矩(kN.m/m): 水平向跨中: 基本组合:7.72, 准永久组合:5.77 水平向边缘: 基本组合:-15.44, 准永久组合:-11.53 H=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 H=2L处水平向内力,与0 计算跨度: Lx= 2.350 m, Ly= 7.475 m , 四边固定 池壁类型: 深池壁 计算方法: 0 H=2L处池外土压力作用弯矩(kN.m/m): 水平向跨中: 基本组合:7.72, 准永久组合:5.77 水平向边缘: 基本组合:-15.44, 准永久组合:-11.53 H=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 H=2L处水平向内力,与0 计算跨度:Lx= 2.350m, Ly= 2.350m , 四边简支+池壁传递弯矩 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) 基本组合作用弯矩表 基本组合作用弯矩表 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《水池结构规程》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: L侧池壁配筋及裂缝表(弯矩:kN.m/m, 面积:mm2/m, 裂缝:mm) 接收井井壁钢筋实配16@200。 1.7.8底板内力计算:(理正结构工具箱计算) 单块矩形板计算(弹性板): (1) 计算条件 计算板长= 2.255(m) ;计算板宽= 2.255(m) ;板厚= 350(mm) 板容重= 25.00(kN/m3) ;板自重荷载设计值= 10.50(kN/m2) 恒载分项系数= 1.20 ; 活载分项系数= 1.40 荷载设计值(不包括自重荷载): 均布荷载= 115.00(kN/m2) 砼强度等级: C20, fc=9.60 N/mm2 支座纵筋级别: HRB335, fy=300.00 N/mm2 板底纵筋级别: HRB335, fy=300.00 N/mm2 混凝土保护层= 15(mm), 配筋计算as= 20(mm), 泊松比= 0.20 支撑条件= 四边 上:简支 下:简支 左:简支 右:简支 角柱 左下:无 右下:无 右上:无 左上:无 (2 )计算结果 弯矩单位:kN.m/m, 配筋面积:mm2/m, 构造配筋率:0.20% 计算方法: 查表 ①跨中: [水平] [竖向] 弯矩 28.2 28.2 面积 700(0.20%) 700(0.20%) 实配 D14@210(733) D14@210(733) ②四边: [上] [下] [左] [右] 弯矩 0.0 0.0 0.0 0.0 面积 700(0.20%) 700(0.20%) 700(0.20%) 700(0.20%) 实配 D14@210(733) D14@210(733) D14@210(733) D14@210(733) 接收井底板钢筋实配16@200
池内底部水压力: 标准值= 7.00 kN/m2, 基本组合设计值= 8. 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) 0.00 0.00 2.71 3.10 1.08 池壁顶端(-0.200) 1.14 0.00 2.71 4.54 2.22 地下水位处(-2.000) 11.38 0.00 2.71 17.55 12.47 底板顶面(-6.750) 26.83 47.50 2.71 97.49 75.41
准永久组合作用弯矩表(kN.m/m) 部位 池外土压力 池内水压力 温湿度作用 基本组合 内侧-水平跨中 41.44 - - 41.44 水平边缘 - 8.28 - 8.28 竖直跨中 30.38 - - 30.38 竖直上边缘 - 3.54 - 3.54 竖直下边缘 - 8.53 - 8.53 外侧-水平跨中 - -3.63 -34.67 -38.30 水平边缘 -94.21 - -34.67 -128.88 竖直跨中 - -2.71 -34.67 -37.38 竖直上边缘 -43.14 - -34.67 -77.81 竖直下边缘 -95.29 - -34.67 -129.96
(4)B侧池壁内力: 部位 池外土压力 池内水压力 温湿度作用 准永久组合 内侧-水平跨中 31.58 - - 31.58 水平边缘 - 6.52 - 6.52 竖直跨中 23.31 - - 23.31 竖直上边缘 - 2.79 - 2.79 竖直下边缘 - 6.71 - 6.71 外侧-水平跨中 - -2.86 -30.33 -33.19 水平边缘 -71.91 - -30.33 -102.24 竖直跨中 - -2.13 -30.33 -32.47 竖直上边缘 -32.13 - -30.33 -62.46 竖直下边缘 -73.20 - -30.33 -103.53
准永久组合作用弯矩表(kN.m/m) 部位 池外土压力 池内水压力 温湿度作用 基本组合 内侧-水平跨中 27.49 - - 27.49 水平边缘 - 5.06 - 5.06 竖直跨中 15.21 - - 15.21 竖直上边缘 - 1.19 - 1.19 竖直下边缘 - 4.55 - 4.55 外侧-水平跨中 - -2.43 -34.67 -37.10 水平边缘 -57.24 - -34.67 -91.91 竖直跨中 - -1.39 -34.67 -36.06 竖直上边缘 -15.39 - -34.67 -50.06 竖直下边缘 -50.54 - -34.67 -85.21
(5)底板内力: 部位 池外土压力 池内水压力 温湿度作用 准永久组合 内侧-水平跨中 21.02 - - 21.02 水平边缘 - 3.99 - 3.99 竖直跨中 11.79 - - 11.79 竖直上边缘 - 0.94 - 0.94 竖直下边缘 - 3.58 - 3.58 外侧-水平跨中 - -1.91 -30.33 -32.24 水平边缘 -43.79 - -30.33 -74.12 竖直跨中 - -1.10 -30.33 -31.43 竖直上边缘 -11.24 - -30.33 -41.57 竖直下边缘 -38.91 - -30.33 -69.25
准永久组合作用弯矩表 部位 简支基底反力 池壁传递弯矩 弯矩叠加 上侧-L向跨中 38.33 - - B向跨中 66.32 - - 下侧-L向边缘 0.00 -85.21 -85.21 B向边缘 0.00 -129.96 -129.96 L向跨中 - -45.16 -6.83 B向跨中 - -70.30 -3.98
2.池内有水,池外无土时,荷载组合作用弯矩表(kN.m/m) 部位 简支基底反力 池壁传递弯矩 弯矩叠加 上侧-L向跨中 31.52 - - B向跨中 54.55 - - 下侧-L向边缘 0.00 -69.25 -69.25 B向边缘 0.00 -103.53 -103.53 L向跨中 - -36.01 -4.48 B向跨中 - -56.31 -1.76
准永久组合作用弯矩表 部位 简支基底反力 池壁传递弯矩 弯矩叠加 上侧-L向跨中 36.95 2.94 39. B向跨中 63.94 4.38 68.32 L向边缘 0.00 4.55 4.55 B向边缘 0.00 8.53 8.53
(6)配筋及裂缝: 部位 简支基底反力 池壁传递弯矩 弯矩叠加 上侧-L向跨中 30.37 2.31 32.68 B向跨中 52.55 3.45 55.99 L向边缘 0.00 3.58 3.58 B向边缘 0.00 6.71 6.71
B侧池壁配筋及裂缝表(弯矩:kN.m/m, 面积:mm2/m, 裂缝:mm) 部位 弯矩 计算面积 实配钢筋 实配面积 裂缝宽度 内侧-水平跨中 41.44 800 D18@250 1018 0.11 水平边缘 8.28 800 D18@250 1018 0.02 竖直跨中 30.38 800 D18@250 1018 0.08 竖直上边缘 3.54 800 D18@250 1018 0.01 竖直下边缘 8.53 800 D18@250 1018 0.02 外侧-水平跨中 -38.30 800 D18@250 1018 0.12 水平边缘 -128.88 1248 D18@200 1272 0.24 竖直跨中 -37.38 800 D18@250 1018 0.11 竖直上边缘 -77.81 800 D18@250 1018 0.22 竖直下边缘 -129.96 1259 D18@200 1272 0.24
注意:存在裂缝验算不满足限值0.20mm的情况! 部位 弯矩 计算面积 实配钢筋 实配面积 裂缝宽度 内侧-水平跨中 27.49 800 D18@250 1018 0.07 水平边缘 5.06 800 D18@250 1018 0.01 竖直跨中 15.21 800 D18@250 1018 0.04 竖直上边缘 1.19 800 D18@250 1018 0.00 竖直下边缘 4.55 800 D18@250 1018 0.01 外侧-水平跨中 -37.10 800 D18@250 1018 0.11 水平边缘 -91.91 878 D18@250 1018 0.26 竖直跨中 -36.06 800 D18@250 1018 0.11 竖直上边缘 -50.06 800 D18@250 1018 0.15 竖直下边缘 -85.21 812 D18@250 1018 0.24
池内底部水压力: 标准值= 1.00 kN/m2, 基本组合设计值= 1.27 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) 0.00 0.00 2.71 3.10 1.08 池壁顶端(-0.175) 1.00 0.00 2.71 4.36 2.08 地下水位处(-2.000) 11.38 0.00 2.71 17.55 12.47 底板顶面(-7.650) 29.75 56.50 2.71 112. 87.34
准永久组合作用弯矩表(kN.m/m) 部位 池外土压力 池内水压力 温湿度作用 基本组合 内侧-水平跨中 16.18 - - 16.18 水平边缘 - 0.29 - 0.29 竖直跨中 0.98 - - 0.98 竖直上边缘 - 0.00 - 0.00 竖直下边缘 - 0.34 - 0.34 外侧-水平跨中 - -0.14 -21.24 -21.38 水平边缘 -33.47 - -21.24 -54.71 竖直跨中 - -0.01 0.00 -0.01 竖直上边缘 0.00 - -26.54 -26.54 竖直下边缘 -31.18 - -26.54 -57.72
(4)B侧池壁内力: 部位 池外土压力 池内水压力 温湿度作用 准永久组合 内侧-水平跨中 12.45 - - 12.45 水平边缘 - 0.23 - 0.23 竖直跨中 0.76 - - 0.76 竖直上边缘 - 0.00 - 0.00 竖直下边缘 - 0.26 - 0.26 外侧-水平跨中 - -0.11 -18.58 -18.69 水平边缘 -25.73 - -18.58 -44.31 竖直跨中 - -0.01 0.00 -0.01 竖直上边缘 0.00 - -23.22 -23.22 竖直下边缘 -24.13 - -23.22 -47.36
准永久组合作用弯矩表(kN.m/m) 部位 池外土压力 池内水压力 温湿度作用 基本组合 内侧-水平跨中 16.18 - - 16.18 水平边缘 - 0.29 - 0.29 竖直跨中 0.98 - - 0.98 竖直上边缘 - 0.00 - 0.00 竖直下边缘 - 0.34 - 0.34 外侧-水平跨中 - -0.14 -21.24 -21.38 水平边缘 -33.47 - -21.24 -54.71 竖直跨中 - -0.01 0.00 -0.01 竖直上边缘 0.00 - -26.54 -26.54 竖直下边缘 -31.18 - -26.54 -57.72
(5)底板内力: 部位 池外土压力 池内水压力 温湿度作用 准永久组合 内侧-水平跨中 12.45 - - 12.45 水平边缘 - 0.23 - 0.23 竖直跨中 0.76 - - 0.76 竖直上边缘 - 0.00 - 0.00 竖直下边缘 - 0.26 - 0.26 外侧-水平跨中 - -0.11 -18.58 -18.69 水平边缘 -25.73 - -18.58 -44.31 竖直跨中 - -0.01 0.00 -0.01 竖直上边缘 0.00 - -23.22 -23.22 竖直下边缘 -24.13 - -23.22 -47.36
准永久组合作用弯矩表 部位 简支基底反力 池壁传递弯矩 弯矩叠加 上侧-L向跨中 27.08 - - B向跨中 27.08 - - 下侧-L向边缘 0.00 -57.72 -57.72 B向边缘 0.00 -57.72 -57.72 L向跨中 - -27.65 -0.57 B向跨中 - -27.65 -0.57
池内有水,池外无土时,荷载组合作用弯矩表(kN.m/m) 部位 简支基底反力 池壁传递弯矩 弯矩叠加 上侧-L向跨中 22.37 - - B向跨中 22.37 - - 下侧-L向边缘 0.00 -47.36 -47.36 B向边缘 0.00 -47.36 -47.36 L向跨中 - -22.68 -0.32 B向跨中 - -22.68 -0.32
准永久组合作用弯矩表 部位 简支基底反力 池壁传递弯矩 弯矩叠加 上侧-L向跨中 26.99 0.16 27.15 B向跨中 26.99 0.16 27.15 L向边缘 0.00 0.34 0.34 B向边缘 0.00 0.34 0.34
(6)配筋及裂缝: 部位 简支基底反力 池壁传递弯矩 弯矩叠加 上侧-L向跨中 22.26 0.13 22.38 B向跨中 22.26 0.13 22.38 L向边缘 0.00 0.26 0.26 B向边缘 0.00 0.26 0.26
B侧池壁配筋及裂缝表(弯矩:kN.m/m, 面积:mm2/m, 裂缝:mm) 部位 弯矩 计算面积 实配钢筋 实配面积 裂缝宽度 内侧-水平跨中 16.18 700 D14@200 770 0.06 水平边缘 0.29 700 D14@200 770 0.00 竖直跨中 0.98 700 D14@200 770 0.00 竖直上边缘 0.00 700 D14@200 770 0.00 竖直下边缘 0.34 700 D14@200 770 0.00 外侧-水平跨中 -21.38 700 D14@200 770 0.09 水平边缘 -54.71 700 D14@200 770 0.22 竖直跨中 -0.01 700 D14@200 770 0.00 竖直上边缘 -26.54 700 D14@200 770 0.12 竖直下边缘 -57.72 700 D14@200 770 0.24
注意:存在裂缝验算不满足限值0.20mm的情况! 部位 弯矩 计算面积 实配钢筋 实配面积 裂缝宽度 内侧-水平跨中 16.18 700 D14@200 770 0.06 水平边缘 0.29 700 D14@200 770 0.00 竖直跨中 0.98 700 D14@200 770 0.00 竖直上边缘 0.00 700 D14@200 770 0.00 竖直下边缘 0.34 700 D14@200 770 0.00 外侧-水平跨中 -21.38 700 D14@200 770 0.09 水平边缘 -54.71 700 D14@200 770 0.22 竖直跨中 -0.01 700 D14@200 770 0.00 竖直上边缘 -26.54 700 D14@200 770 0.12 竖直下边缘 -57.72 700 D14@200 770 0.24