平山園區(qū)管網(wǎng)修復(fù)工程施工圖井室結(jié)構(gòu)計(jì)算書

工程概況項(xiàng)目概況：本工程污水管道設(shè)計(jì)范圍如下，⑴平山組團(tuán)卡斯特鋁及內(nèi)陸無水港商務(wù)區(qū)地塊配套污水管道末端至平山二路現(xiàn)狀污水井之間的壓力污水管道；⑵關(guān)壩組團(tuán)智慧水務(wù)、國(guó)光農(nóng)藥、中石化頁巖氣、藍(lán)潔、三峰、神華電廠等地塊配套的污水管道以及改建化工路東、西兩側(cè)現(xiàn)狀污水干管；⑶魚田堡組團(tuán)新屋社至魚清路現(xiàn)狀污水井之間的污水管道。主要建設(shè)內(nèi)容：新建污水管網(wǎng)7991m，其中DN400鋼管1916m，DN400FRPP雙壁加筋波紋管602m，DN500鋼管2298m，DN600鋼管1138m，UPVC管500m，DN200壓力鋼管1537m，新建檢查井57座，架空檢查井128座，新建倒虹井18座；拆除現(xiàn)狀破損管道3583m；新建一座一體化污水提升泵站，事故應(yīng)急池1座(有效容積90m3)。設(shè)計(jì)規(guī)范《工程結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》（GB55001-2021）《混凝土結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》（GB55008-2021）《建筑與市政地基基礎(chǔ)通用規(guī)范》（GB55003-2021）《建筑與市政工程抗震通用規(guī)范》（GB55002-2021）《建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范》(GB50330-2013)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（2015版）》（GB50010-2010）《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ79-2012）《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（2016年版）》（GB50011-2010）《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007-2011）《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50068-2018）《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）設(shè)計(jì)依據(jù)《重慶市萬盛經(jīng)開區(qū)發(fā)展改革局關(guān)于同意萬盛經(jīng)開區(qū)平山園區(qū)管網(wǎng)修復(fù)工程立項(xiàng)的批復(fù)》萬盛發(fā)改投〔2021〕299號(hào)；《重慶市化工園區(qū)認(rèn)定管理辦法（試行）》渝經(jīng)信發(fā)〔2021〕76號(hào)；《市政公用工程設(shè)計(jì)文件編制深度規(guī)定》2013年版；工程相關(guān)實(shí)測(cè)地形圖（1：500）；設(shè)計(jì)委托書；業(yè)主提供的其它資料。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和參數(shù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（1）抗震設(shè)防烈度：6度，基本設(shè)防；（2）地面荷載：15kPa；（3）安全等級(jí)：一級(jí)；（4）結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)γ0：一級(jí)，γ0=1.1；（5）荷載分項(xiàng)系數(shù)：恒荷1.3，活荷1.5。計(jì)算參數(shù)（1）結(jié)構(gòu)計(jì)算參數(shù)：填土容重,γ=21N/m3；結(jié)構(gòu)自重γ=25.0KN/m3；（2）混凝土：井室采用C30混凝土（軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc=14.3MPa，軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ft=1.43MPa，彈性模量Ec=3.0×104MPa）計(jì)算時(shí)護(hù)壁混凝標(biāo)號(hào)折減到C15（軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fc=7.2MPa，軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值ft=0.91MPa，彈性模量Ec=2.2×104MPa）后再計(jì)算。（3）鋼筋：設(shè)計(jì)采用HPB300鋼筋和HRB400兩種鋼筋。HPB300鋼筋其抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fy=fy'=270MPa，彈性模量Es=2.1×105MPa，其質(zhì)量應(yīng)符合《鋼筋混凝土用鋼第1部分:熱軋光圓鋼筋》GB1499.1-2017的規(guī)定；HRB400鋼筋其抗拉、抗壓設(shè)計(jì)強(qiáng)度fy=fy'=360MPa，彈性模量Es=2.0×105MPa，其質(zhì)量符合《鋼筋混凝土用鋼第2部分:熱軋帶肋鋼筋》(GB1499.2－2018)要求。結(jié)構(gòu)計(jì)算檢查井計(jì)算5.1.1基本資料（1）基本信息圓形水池形式:有蓋池內(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)1.10水池的幾何尺寸如下圖所示:（2）荷載信息頂板活荷載:5.00kN/m2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:1.50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℃溫差彎矩折減系數(shù):0.65混凝土線膨脹系數(shù):0.000010（3）混凝土與土信息土天然重度:18.00kN/m3土飽和重度:20.00kN/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(jí):C30縱筋級(jí)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:位置頂板(mm)池壁(mm)底板(mm)上側(cè)(內(nèi)側(cè))404035下側(cè)(外側(cè))3535505.1.2計(jì)算內(nèi)容（1）荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算（2）抗浮驗(yàn)算（3）地基承載力計(jì)算（4）內(nèi)力及配筋計(jì)算（5）抗裂度、裂縫計(jì)算（6）混凝土工程量計(jì)算5.1.3荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算頂板:恒荷載:頂板自重:3.00kN/m2活荷載:頂板活荷載:5.00kN/m2底板:恒荷載:頂板自重+池壁自重:26.44kN/m2覆土自重:7.56kN/m2活荷載:頂板活荷載:3.95kN/m2地面活荷載:2.10kN/m2池壁:恒荷載:池內(nèi)水壓力:19.00kN/m2池外側(cè)土壓力(池底):12.00kN/m2活荷載:溫差作用:-17.55kN.m/m地面活荷載:3.33kN/m25.1.4地基承載力驗(yàn)算:計(jì)算基礎(chǔ)底面的壓力：池壁內(nèi)壁圓面積:Aic=πR2=3.14×0.5002=0.79m2池壁外壁圓面積:At=π(R＋t)2=3.14×(0.500＋0.30)2=2.01m2頂板自重Gt=γc×At×t1=25.00×2.01×0.12=6.03kN池壁自重Gs=γc×As×H=25.00×1.23×2.000=61.26kN底板自重Gb=γc×Ab×t2=25.00×2.54×0.30=19.09kN水池自重Gp=Gt＋Gs＋Gb=6.03＋61.26＋19.09=86.38kN挑出部分覆土重Gexs=γ土×(Ab－At)×(Hb－t2)=18.00×(2.54－2.01)×(2.300－0.30)=19.23kN池內(nèi)水自重Gw=pw×Aic=19.00×0.79=14.92kN頂板活荷載Gq=qk×At=5.00×2.01=10.05kN外挑部分活荷載Gqm=qm×(Ab-At)=10.00×(2.54-2.01)=5.34kN基礎(chǔ)底面的壓力pk=(Gp＋Gw＋Gexs＋Gq＋Gqm)/Ab=135.92/2.54=53.41kPa基礎(chǔ)寬度大于3m或埋置深度大于0.5m，需修正承載力特征值計(jì)算地基承載力特征值修正值：fa=fak＋ηbγ(b-3)＋ηdγm(d-0.5)地下水位位于底板下1m以下，不考慮地下水水池底板底下的土的重度γ=γ土=18.00kN/m3水池底板底以上土的加權(quán)平均重度γm=γ土=18.00kN/m3fa=120.00＋1.00×18.00×(2.300－0.5)=152.40kPapk=53.41kPa<fa=152.40kPa地基承載力滿足5.1.5抗浮驗(yàn)算:地下水位位于基底以下,無需驗(yàn)算5.1.6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(cè)》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=2.0002/1.300×0.30=10.26荷載組合:（1）閉水試驗(yàn)：池內(nèi)有水，池外無土（2）使用時(shí)池內(nèi)無水：池內(nèi)無水，池外有土閉水試驗(yàn)：基本組合:1.27×池內(nèi)水作用＋1.50×溫度作用標(biāo)準(zhǔn)組合:1.00×池內(nèi)水作用＋1.00×溫度作用準(zhǔn)永久組合:1.00×池內(nèi)水作用＋1.00×溫度作用設(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0.00H0.00/0.00/0.0021.94/14.62/14.62-0.15/-0.12/-0.120.10H6.12/4.08/4.0822.96/15.30/15.3046.83/31.41/31.410.20H-0.01/-0.01/-0.01-0.00/-0.00/-0.003.25/2.56/2.560.30H-0.01/-0.01/-0.01-0.00/-0.00/-0.005.03/3.96/3.960.40H26.37/17.58/17.5826.33/17.56/17.566.85/5.39/5.390.50H27.50/18.34/18.3426.52/17.68/17.688.52/6.71/6.710.60H27.51/18.36/18.3626.52/17.69/17.699.61/7.56/7.560.70H27.19/18.16/18.1626.47/17.65/17.6510.26/7.97/7.970.75H27.03/18.06/18.0626.44/17.63/17.6310.22/7.84/7.840.80H26.82/17.91/17.9126.41/17.61/17.618.80/6.72/6.720.85H26.56/17.73/17.7326.36/17.58/17.586.49/4.95/4.950.90H-0.10/-0.08/-0.08-0.02/-0.01/-0.013.65/2.78/2.780.95H-0.52/-0.41/-0.41-0.09/-0.07/-0.071.17/0.89/0.891.00H-1.15/-0.90/-0.90-0.19/-0.15/-0.150.00/0.00/0.00使用時(shí)池內(nèi)無水：基本組合:1.27×池外土作用＋0.90×1.50×(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/-0.0019.74/13.16/14.62-2.80/-1.86/-1.000.10H5.51/3.67/4.0820.66/13.77/15.30-3.89/-2.71/-1.850.20H14.22/9.48/10.5322.11/14.74/16.38-50.09/-33.64/-36.110.30H20.56/13.71/15.2323.17/15.45/17.16-60.10/-40.45/-43.560.40H-0.02/-0.01/-0.01-0.00/-0.00/-0.00-43.14/-29.29/-31.040.50H-0.06/-0.05/-0.04-0.01/-0.01/-0.01-24.82/-17.20/-17.510.60H-0.14/-0.11/-0.10-0.02/-0.02/-0.02-13.13/-9.48/-8.920.70H-0.22/-0.17/-0.15-0.04/-0.03/-0.03-8.44/-6.34/-5.590.75H-0.24/-0.18/-0.16-0.04/-0.03/-0.03-7.55/-5.68/-5.020.80H-0.21/-0.16/-0.14-0.03/-0.03/-0.02-6.19/-4.66/-4.140.85H-0.11/-0.08/-0.08-0.02/-0.01/-0.01-4.45/-3.36/-2.990.90H23.76/15.85/17.5923.70/15.80/17.56-2.50/-1.89/-1.690.95H24.01/16.04/17.7523.74/15.84/17.58-0.79/-0.60/-0.531.00H24.45/16.38/18.0523.82/15.89/17.63-0.00/-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)600.0E12@150754.00.09豎向外側(cè)600.0E12@150754.00.09環(huán)向內(nèi)側(cè)600.0E12@150754.00.100.01環(huán)向外側(cè)600.0E12@150754.00.100.01池壁的豎向最大裂縫寬度:0.09<=0.20裂縫滿足要求池壁的環(huán)向最大抗裂度:0.01<=act×ftk=1.75抗裂度滿足要求池壁的環(huán)向最大裂縫寬度:0.10<=0.20裂縫滿足要求頂板:按《水池結(jié)構(gòu)規(guī)程》6.2.4或6.2.5計(jì)算頂板的計(jì)算半徑:R=0.650m頂板的約束條件:周邊固定荷載組合:基本組合:1.20×自重＋1.50×頂板活荷載S=1.20×3.00＋1.50×5.00=11.10kN/m2準(zhǔn)永久組合:自重＋0.40×頂板活荷載S=3.00＋0.40×5.00=5.00kN/m2頂板配筋及裂縫驗(yàn)算:位置設(shè)計(jì)值/準(zhǔn)永久值計(jì)算As配筋實(shí)際As裂縫寬度徑向板中0.34/0.15240.0E8@170295.70.00徑向板邊-0.59/-0.26240.0E8@170295.70.01環(huán)向板中0.34/0.15240.0E8@170295.70.00環(huán)向板邊-0.10/-0.04240.0E8@170295.70.00底板:按《水池結(jié)構(gòu)規(guī)程》6.2.4或6.2.5計(jì)算底板的計(jì)算半徑:R=0.650m底板的約束條件:周邊固定荷載組合：使用時(shí)池內(nèi)無水：基本組合:1.20×自重＋1.27×覆土自重＋0.90×(1.50×頂板活荷載＋1.50×地面活荷載)S=1.20×26.44＋1.27×7.56＋0.90×(1.50×3.95＋1.50×2.10)=49.50kN/m2準(zhǔn)永久組合:自重＋覆土自重＋0.40×頂板活荷載＋0.50×地面活荷載S=26.44＋7.56＋0.40×3.95＋0.50×2.10=36.63kN/m2底板配筋及裂縫驗(yàn)算:位置設(shè)計(jì)值/準(zhǔn)永久值計(jì)算As配筋實(shí)際As裂縫寬度徑向板中上1.52/1.13600.0E12@150754.00.01徑向板中下0.00/0.00600.0E12@150754.00.00徑向板邊上0.00/0.00600.0E12@150754.00.00徑向板邊下-2.61/-1.93600.0E12@150754.00.01環(huán)向板中上1.52/1.13600.0E12@150754.00.01環(huán)向板中下0.00/0.00600.0E12@150754.00.00環(huán)向板邊上0.00/0.00600.0E12@150754.00.00環(huán)向板邊下-0.44/-0.32600.0E12@150754.00.005.1.7混凝土工程量計(jì)算頂板面積:At=π(R＋t)2=3.14×(0.500＋0.30)2=2.01m2池壁面積:As=π((R＋t)2－R2)=3.14×((0.500＋0.30)2－0.5002)=1.23m2底板面積:Ab=π(R＋t＋Le)2=3.14×(0.500＋0.30＋0.10)2=2.54m2水池混凝土總方量=At×t1＋As×H＋Ab×t2=2.01×0.12＋1.23×2.000＋2.54×0.30=3.46m3檢查井（架空）計(jì)算5.2.1基本資料（1）基本信息圓形水池形式:有蓋池內(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)1.10水池的幾何尺寸如下圖所示:（2）荷載信息頂板活荷載:5.00kN/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:1.50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℃溫差彎矩折減系數(shù):0.65混凝土線膨脹系數(shù):0.000010（3）混凝土與土信息土天然重度:18.00kN/m3土飽和重度:20.00kN/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(jí):C30縱筋級(jí)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:位置頂板(mm)池壁(mm)底板(mm)上側(cè)(內(nèi)側(cè))404035下側(cè)(外側(cè))3535505.2.2計(jì)算內(nèi)容（1）荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算（2）抗浮驗(yàn)算（3）地基承載力計(jì)算（4）內(nèi)力及配筋計(jì)算（5）抗裂度、裂縫計(jì)算（6）混凝土工程量計(jì)算5.2.3荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算頂板:恒荷載:頂板自重:3.00kN/m2活荷載:頂板活荷載:5.00kN/m2底板:恒荷載:頂板自重+池壁自重:21.05kN/m2活荷載:頂板活荷載:3.83kN/m2池壁:恒荷載:池內(nèi)水壓力:20.00kN/m2活荷載:溫差作用:-7.80kN.m/m5.2.4地基承載力驗(yàn)算:計(jì)算基礎(chǔ)底面的壓力：池壁內(nèi)壁圓面積:Aic=πR2=3.14×0.5002=0.79m2池壁外壁圓面積:At=π(R＋t)2=3.14×(0.500＋0.20)2=1.54m2頂板自重Gt=γc×At×t1=25.00×1.54×0.12=4.62kN池壁自重Gs=γc×As×H=25.00×0.75×2.000=37.70kN底板自重Gb=γc×Ab×t2=25.00×2.01×0.30=15.08kN水池自重Gp=Gt＋Gs＋Gb=4.62＋37.70＋15.08=57.40kN池內(nèi)水自重Gw=pw×Aic=20.00×0.79=15.71kN頂板活荷載Gq=qk×At=5.00×1.54=7.70kN基礎(chǔ)底面的壓力pk=(Gp＋Gw＋Gq)/Ab=85.51/2.01=42.53kPa基礎(chǔ)寬度不大于3m、埋置深度不大于0.5m，因此無需修正承載力特征值fa=fak=120.00kPapk=42.53kPa<fa=120.00kPa地基承載力滿足5.2.5抗浮驗(yàn)算:地下水位位于基底以下,無需驗(yàn)算5.2.6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(cè)》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=2.0002/1.200×0.20=16.67荷載組合:閉水試驗(yàn)：池內(nèi)有水，池外無土閉水試驗(yàn)：基本組合:1.27×池內(nèi)水作用＋1.50×溫度作用標(biāo)準(zhǔn)組合:1.00×池內(nèi)水作用＋1.00×溫度作用準(zhǔn)永久組合:1.00×池內(nèi)水作用＋1.00×溫度作用設(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0.00H0.00/0.00/0.009.75/6.50/6.50-0.01/-0.01/-0.010.10H3.91/2.61/2.6110.40/6.93/6.937.51/5.19/5.190.20H8.94/5.96/5.9611.24/7.49/7.493.02/2.38/2.380.30H-0.01/-0.01/-0.01-0.00/-0.00/-0.004.59/3.62/3.620.40H-0.01/-0.01/-0.01-0.00/-0.00/-0.006.27/4.94/4.940.50H12.07/8.05/8.0511.76/7.84/7.848.08/6.36/6.360.60H11.90/7.94/7.9411.73/7.82/7.8211.25/8.68/8.680.70H11.85/7.92/7.9211.73/7.82/7.8212.01/9.29/9.290.75H11.86/7.93/7.9311.73/7.82/7.8211.22/8.71/8.710.80H11.77/7.87/7.8711.71/7.81/7.819.66/7.54/7.540.85H11.83/7.90/7.9011.72/7.82/7.827.30/5.71/5.710.90H11.70/7.80/7.8011.70/7.80/7.804.33/3.40/3.400.95H-0.27/-0.21/-0.21-0.05/-0.04/-0.041.42/1.12/1.121.00H-0.77/-0.61/-0.61-0.13/-0.10/-0.100.00/0.00/0.00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)400.0E10@160490.90.08豎向外側(cè)400.0E10@160490.90.08環(huán)向內(nèi)側(cè)400.0E10@160490.90.100.02環(huán)向外側(cè)400.0E10@160490.90.100.02池壁的豎向最大裂縫寬度:0.08<=0.20裂縫滿足要求池壁的環(huán)向最大抗裂度:0.02<=act×ftk=1.75抗裂度滿足要求池壁的環(huán)向最大裂縫寬度:0.10<=0.20裂縫滿足要求頂板:按《水池結(jié)構(gòu)規(guī)程》6.2.4或6.2.5計(jì)算頂板的計(jì)算半徑:R=0.600m頂板的約束條件:周邊固定荷載組合:基本組合:1.20×自重＋1.50×頂板活荷載S=1.20×3.00＋1.50×5.00=11.10kN/m2準(zhǔn)永久組合:自重＋0.40×頂板活荷載S=3.00＋0.40×5.00=5.00kN/m2頂板配筋及裂縫驗(yàn)算:位置設(shè)計(jì)值/準(zhǔn)永久值計(jì)算As配筋實(shí)際As裂縫寬度徑向板中0.29/0.13240.0E8@170295.70.00徑向板邊-0.50/-0.23240.0E8@170295.70.01環(huán)向板中0.29/0.13240.0E8@170295.70.00環(huán)向板邊-0.08/-0.04240.0E8@170295.70.00底板:按《水池結(jié)構(gòu)規(guī)程》6.2.4或6.2.5計(jì)算底板的計(jì)算半徑:R=0.600m底板的約束條件:周邊固定荷載組合：使用時(shí)池內(nèi)無水：基本組合:1.20×自重＋1.50×頂板活荷載S=1.20×21.05＋1.50×3.83=31.00kN/m2準(zhǔn)永久組合:自重＋0.40×頂板活荷載S=21.05＋0.40×3.83=22.58kN/m2底板配筋及裂縫驗(yàn)算:位置設(shè)計(jì)值/準(zhǔn)永久值計(jì)算As配筋實(shí)際As裂縫寬度徑向板中上0.81/0.59600.0E12@150754.00.00徑向板中下0.00/0.00600.0E12@150754.00.00徑向板邊上0.00/0.00600.0E12@150754.00.00徑向板邊下-1.39/-1.02600.0E12@150754.00.01環(huán)向板中上0.81/0.59600.0E12@150754.00.00環(huán)向板中下0.00/0.00600.0E12@150754.00.00環(huán)向板邊上0.00/0.00600.0E12@150754.00.00環(huán)向板邊下-0.23/-0.17600.0E12@150754.00.005.2.7混凝土工程量計(jì)算頂板面積:At=π(R＋t)2=3.14×(0.500＋0.20)2=1.54m2池壁面積:As=π((R＋t)2－R2)=3.14×((0.500＋0.20)2－0.5002)=0.75m2底板面積:Ab=π(R＋t＋Le)2=3.14×(0.500＋0.20＋0.10)2=2.01m2水池混凝土總方量=At×t1＋As×H＋Ab×t2=1.54×0.12＋0.75×2.000＋2.01×0.30=2.30m3倒虹井計(jì)算5.3.1基本資料（1）水池類型:無頂蓋半地上長(zhǎng)度L=2.300m,寬度B=1.300m,高度H=6.200m,底板底標(biāo)高=-6.000m池底厚h3=300mm,池壁厚t1=300mm,底板外挑長(zhǎng)度t2=0mm注：地面標(biāo)高為±0.000。(平面圖)(剖面圖)（2）土水信息土天然重度18.00kN/m3,土飽和重度20.00kN/m3,土內(nèi)摩擦角30度地基承載力特征值fak=120.0kPa,寬度修正系數(shù)ηb=0.00,埋深修正系數(shù)ηd=1.00地下水位標(biāo)高-10.000m,池內(nèi)水深5.800m,池內(nèi)水重度10.00kN/m3,浮托力折減系數(shù)1.00,抗浮安全系數(shù)Kf=1.05（3）荷載信息活荷載:地面10.00kN/m2,組合值系數(shù)0.90恒荷載分項(xiàng)系數(shù):水池自重1.20,其它1.27活荷載分項(xiàng)系數(shù):地下水壓1.27,其它1.27活載調(diào)整系數(shù):其它1.00活荷載準(zhǔn)永久值系數(shù):頂板0.40,地面0.40,地下水1.00,溫濕度1.00考慮溫濕度作用:池內(nèi)外溫差10.0度,彎矩折減系數(shù)0.65,砼線膨脹系數(shù)1.00(10-5/°C)（4）鋼筋砼信息混凝土:等級(jí)C30,重度25.00kN/m3,泊松比0.20縱筋保護(hù)層厚度(mm):池壁(內(nèi)35,外35),底板(上35,下35)鋼筋級(jí)別:HRB400,裂縫寬度限值:0.20mm,配筋調(diào)整系數(shù):1.00按裂縫控制配筋計(jì)算構(gòu)造配筋采用混凝土規(guī)范GB50010-20105.3.2計(jì)算內(nèi)容(1)地基承載力驗(yàn)算(2)抗浮驗(yàn)算(3)荷載計(jì)算(4)內(nèi)力(考慮溫度作用)計(jì)算(5)配筋計(jì)算(6)裂縫驗(yàn)算(7)混凝土工程量計(jì)算5.3.3計(jì)算過程及結(jié)果單位說明:彎矩:kN.m/m鋼筋面積:mm2裂縫寬度:mm計(jì)算說明：雙向板計(jì)算按查表恒荷載:水池結(jié)構(gòu)自重,土的豎向及側(cè)向壓力,內(nèi)部盛水壓力.活荷載:頂板活荷載,地面活荷載,地下水壓力,溫濕度變化作用.裂縫寬度計(jì)算按長(zhǎng)期效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合.5.3.4地基承載力驗(yàn)算（一）基底壓力計(jì)算(1)水池自重Gc計(jì)算池壁自重G2=265.50kN底板自重G3=22.42kN水池結(jié)構(gòu)自重Gc=G2+G3=287.92kN(2)池內(nèi)水重Gw計(jì)算池內(nèi)水重Gw=69.02kN(3)覆土重量計(jì)算池頂覆土重量Gt1=0kN池頂?shù)叵滤亓縂s1=0kN底板外挑覆土重量Gt2=0.00kN基底以上的覆蓋土總重量Gt=Gt1+Gt2=0.00kN基底以上的地下水總重量Gs=Gs1+Gs2=0.00kN(4)活荷載作用Gh地面活荷載作用力Gh2=0.00kN活荷載作用力總和Gh=Gh2=0.00kN(5)基底壓力Pk基底面積:A=(L+2×t2)×(B+2×t2)=2.300×1.300=2.99m2基底壓強(qiáng):Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A=(287.92+69.02+0.00+0.00+0.00)/2.990=119.38kN/m2（二）修正地基承載力(1)計(jì)算基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度rmrm=18.00kN/m3(2)計(jì)算基礎(chǔ)底面以下土的重度r地下水位于底板下1m以下，不考慮地下水作用，r=18.00kN/m3(3)根據(jù)《地基規(guī)范》的要求，修正地基承載力:fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)=120.00+0.00×18.00×(3.000-3)+1.00×18.00×(6.000-0.5)=219.00kPa（三）結(jié)論:Pk=119.38<fa=219.00kPa,地基承載力滿足要求。5.3.4抗浮驗(yàn)算由于地下水位低于池底標(biāo)高,不需要進(jìn)行本項(xiàng)驗(yàn)算5.3.5荷載計(jì)算（一）池壁荷載計(jì)算:(1)池外荷載:主動(dòng)土壓力系數(shù)Ka=0.33側(cè)向土壓力荷載組合(kN/m2):部位(標(biāo)高)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值水壓力標(biāo)準(zhǔn)值活載標(biāo)準(zhǔn)值基本組合準(zhǔn)永久組合池壁頂端(0.200)0.000.000.000.000.00地面(0.000)0.000.003.334.231.33底板頂面(-5.700)34.200.003.3347.6735.53(2)池內(nèi)底部水壓力:標(biāo)準(zhǔn)值=58.00kN/m2,基本組合設(shè)計(jì)值=73.66kN/m2（二）底板荷載計(jì)算(池內(nèi)無水，池外填土):水池結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值Gc=287.92kN基礎(chǔ)底面以上土重標(biāo)準(zhǔn)值Gt=0.00kN基礎(chǔ)底面以上水重標(biāo)準(zhǔn)值Gs=0.00kN基礎(chǔ)底面以上活載標(biāo)準(zhǔn)值Gh=0.00kN水池底板以上全部豎向壓力基本組合:Qb=(287.92×1.20+0.00×1.27+0.00×1.27+0.00×1.27×1.00)/2.990=115.56kN/m2水池底板以上全部豎向壓力準(zhǔn)永久組合:Qbe=(287.92+0.00+0.00×1.00+1.50×2.990×0.40)/2.990=96.90kN/m2板底均布凈反力基本組合:Q=115.56-0.300×25.00×1.20=106.56kN/m2板底均布凈反力準(zhǔn)永久組合:Qe=96.90-0.300×25.00=89.40kN/m2（三）底板荷載計(jì)算(池內(nèi)有水，池外無土):水池底板以上全部豎向壓力基本組合:Qb=[287.92×1.20+(1.700×0.700×5.800)×10.00×1.27]/2.990=144.87kN/m2板底均布凈反力基本組合:Q=144.87-(0.300×25.00×1.20+5.800×10.00×1.27)=62.21kN/m2水池底板以上全部豎向壓力準(zhǔn)永久組合:Qbe=[287.92+(1.700×0.700×5.800)×10.00]/2.990=119.38kN/m2板底均布凈反力準(zhǔn)永久組合:Qe=119.38-(0.300×25.00+5.800×10.00)=53.88kN/m25.3.6內(nèi)力,配筋及裂縫計(jì)算彎矩正負(fù)號(hào)規(guī)則:池壁:內(nèi)側(cè)受拉為正,外側(cè)受拉為負(fù)底板:上側(cè)受拉為正,下側(cè)受拉為負(fù)荷載組合方式:1.池外土壓力作用(池內(nèi)無水，池外填土)2.池內(nèi)水壓力作用(池內(nèi)有水，池外無土)3.池壁溫濕度作用(池內(nèi)外溫差=池內(nèi)溫度-池外溫度)(1)L側(cè)池壁內(nèi)力:計(jì)算跨度:Lx=2.000m,Ly=5.900m,三邊固定,頂邊自由池壁類型:深池壁計(jì)算方法:0<H<2L部分按照三邊固定,頂邊自由的雙向板計(jì)算:Lx=2.000,Ly=4.000H>2L部分按照水平向單向板計(jì)算H=2L處池外土壓力作用彎矩(kN.m/m):水平向跨中:基本組合:2.86,準(zhǔn)永久組合:1.92水平向邊緣:基本組合:-5.73,準(zhǔn)永久組合:-3.84H=2L處池內(nèi)水壓力作用彎矩(kN.m/m):水平向跨中:基本組合:-3.81,準(zhǔn)永久組合:-3.00水平向邊緣:基本組合:7.62,準(zhǔn)永久組合:6.00跨中彎矩按H>2L段，和0<H<2L段較大值取.基本組合作用彎矩表(kN.m/m)部位池外土壓力池內(nèi)水壓力溫濕度作用基本組合內(nèi)側(cè)-水平跨中5.32--5.32水平邊緣-16.04-16.04豎直跨中1.38--1.38豎直上邊緣--0.00-0.00豎直下邊緣-14.51-14.51外側(cè)-水平跨中--7.92-19.02-26.93水平邊緣-10.78--20.42-31.20豎直跨中--2.07-19.54-21.61豎直上邊緣0.00--0.00-0.00豎直下邊緣-9.50--19.56-29.05準(zhǔn)永久組合作用彎矩表(kN.m/m)部位池外土壓力池內(nèi)水壓力溫濕度作用準(zhǔn)永久組合內(nèi)側(cè)-水平跨中3.86--3.86水平邊緣-12.63-12.63豎直跨中1.01--1.01豎直上邊緣--0.00-0.00豎直下邊緣-11.42-11.42外側(cè)-水平跨中--6.23-16.64-22.87水平邊緣-7.82--17.87-25.69豎直跨中--1.63-17.09-18.73豎直上邊緣0.00--0.00-0.00豎直下邊緣-7.02--17.11-24.13(2)B側(cè)池壁內(nèi)力:計(jì)算跨度:Lx=1.000m,Ly=5.900m,三邊固定,頂邊自由池壁類型:深池壁計(jì)算方法:0<H<2L部分按照三邊固定,頂邊自由的雙向板計(jì)算:Lx=1.000,Ly=2.000H>2L部分按照水平向單向板計(jì)算H=2L處池外土壓力作用彎矩(kN.m/m):水平向跨中:基本組合:1.35,準(zhǔn)永久組合:0.98水平向邊緣:基本組合:-2.70,準(zhǔn)永久組合:-1.96H=2L處池內(nèi)水壓力作用彎矩(kN.m/m):水平向跨中:基本組合:-2.01,準(zhǔn)永久組合:-1.58水平向邊緣:基本組合:4.02,準(zhǔn)永久組合:3.17跨中彎矩按H>2L段，和0<H<2L段較大值取.基本組合作用彎矩表(kN.m/m)部位池外土壓力池內(nèi)水壓力溫濕度作用基本組合內(nèi)側(cè)-水平跨中1.65--1.65水平邊緣-5.07-5.07豎直跨中0.41--0.41豎直上邊緣--0.00-0.00豎直下邊緣-3.91-3.91外側(cè)-水平跨中--2.51-19.02-21.52水平邊緣-3.33--20.42-23.75豎直跨中--0.63-19.54-20.17豎直上邊緣0.00--0.00-0.00豎直下邊緣-2.54--19.56-22.10準(zhǔn)永久組合作用彎矩表(kN.m/m)部位池外土壓力池內(nèi)水壓力溫濕度作用準(zhǔn)永久組合內(nèi)側(cè)-水平跨中1.21--1.21水平邊緣-3.99-3.99豎直跨中0.31--0.31豎直上邊緣--0.00-0.00豎直下邊緣-3.08-3.08外側(cè)-水平跨中--1.97-16.64-18.61水平邊緣-2.46--17.87-20.32豎直跨中--0.50-17.09-17.59豎直上邊緣0.00--0.00-0.00豎直下邊緣-1.89--17.11-19.00(3)底板內(nèi)力:計(jì)算跨度:Lx=2.000m,Ly=1.000m,四邊簡(jiǎn)支+池壁傳遞彎矩按雙向板計(jì)算.1.池外填土,池內(nèi)無水時(shí),荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)基本組合作用彎矩表部位簡(jiǎn)支基底反力池壁傳遞彎矩彎矩疊加上側(cè)-L向跨中0.00--B向跨中13.32--下側(cè)-L向邊緣0.00-22.10-22.10B向邊緣0.00-29.05-29.05L向跨中--8.43-8.43B向跨中--20.19-6.87準(zhǔn)永久組合作用彎矩表部位簡(jiǎn)支基底反力池壁傳遞彎矩彎矩疊加上側(cè)-L向跨中0.00--B向跨中11.17--下側(cè)-L向邊緣0.00-19.00-19.00B向邊緣0.00-24.13-24.13L向跨中--6.99-6.99B向跨中--16.85-5.682.池內(nèi)有水,池外無土?xí)r,荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)基本組合作用彎矩表部位簡(jiǎn)支基底反力池壁傳遞彎矩彎矩疊加上側(cè)-L向跨中0.004.364.36B向跨中7.789.1816.96L向邊緣0.003.913.91B向邊緣0.0014.5114.51準(zhǔn)永久組合作用彎矩表部位簡(jiǎn)支基底反力池壁傳遞彎矩彎矩疊加上側(cè)-L向跨中0.003.443.44B向跨中6.737.2313.97L向邊緣0.003.083.08B向邊緣0.0011.4211.42(4)配筋及裂縫:配筋計(jì)算方法:按單筋受彎構(gòu)件計(jì)算板受拉鋼筋.裂縫計(jì)算根據(jù)《水池結(jié)構(gòu)規(guī)程》附錄A公式計(jì)算.按基本組合彎矩計(jì)算配筋,按準(zhǔn)永久組合彎矩計(jì)算裂縫,結(jié)果如下:①L側(cè)池壁配筋及裂縫表(彎矩:kN.m/m,面積:mm2/m,裂縫:mm)部位彎矩計(jì)算面積實(shí)配鋼筋實(shí)配面積裂縫寬度內(nèi)側(cè)-水平跨中5.32600E12@1806280.03水平邊緣16.04600E12@1806280.08豎直跨中1.38600E12@1806280.01豎直上邊緣0.00600E12@1806280.00豎直下邊緣14.51600E12@1806280.07外側(cè)-水平跨中-26.93600E12@1806280.15水平邊緣-31.20600E12@1806280.17豎直跨中-21.61600E12@1806280.12豎直上邊緣-0.00600E12@1806280.00豎直下邊緣-29.05600E12@1806280.16②B側(cè)池壁配筋及裂縫表(彎矩:kN.m/m,面積:mm2/m,裂縫:mm)部位彎矩計(jì)算面積實(shí)配鋼筋實(shí)配面積裂縫寬度內(nèi)側(cè)-水平跨中1.65600E12@1806280.01水平邊緣5.07600E12@1806280.03豎直跨中0.41600E12@1806280.00豎直上邊緣0.00600E12@1806280.00豎直下邊緣3.91600E12@1806280.02外側(cè)-水平跨中-21.52600E12@1806280.12水平邊緣-23.75600E12@1806280.13豎直跨中-20.17600E12@1806280.11豎直上邊緣-0.00600E12@1806280.00豎直下邊緣-22.10600E12@1806280.12③底板配筋及裂縫表(彎矩:kN.m/m,面積:mm2/m,裂縫:mm)部位彎矩計(jì)算面積實(shí)配鋼筋實(shí)配面積裂縫寬度上側(cè)-L向跨中4.36600E12@1806280.02B向跨中16.96600E12@1806280.09L向邊緣3.91600E12@1806280.02B向邊緣14.51600E12@1806280.07下側(cè)-L向跨中-8.43600E12@1806280.05B向跨中-6.87600E12@1806280.04L向邊緣-22.10600E12@1806280.12B向邊緣-29.05600E12@1806280.16裂縫驗(yàn)算均滿足.5.3.7混凝土工程量計(jì)算:(1)池壁:[(L-t1)+(B-t1)]×2×t1×h2=[(2.300-0.300)+(1.300-0.300)]×2×0.300×5.900=10.62m3(2)底板:(L+2×t2)×(B+2×t2)×h3=(2.300+2×0.000)×(1.300+2×0.000)×0.300=0.90m3(3)水池混凝土總方量=10.62+0.90=11.52m3應(yīng)急池計(jì)算5.4.1基本資料（一）基本條件類型：階梯形柱數(shù)：?jiǎn)沃A數(shù)：1基礎(chǔ)尺寸(單位mm):b1=1200,b11=600,a1=1200,a11=600,h1=500柱:方柱,A=500