圓形水池設(shè)計(檢查井10米)

圓形水池設(shè)計(檢查井10米)項目名稱構(gòu)件編號日期設(shè)計校對審核執(zhí)行規(guī)范:《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50010-2010),本文簡稱《混凝土規(guī)范》《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB50007-2011),本文簡稱《地基規(guī)范》《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012),本文簡稱《荷載規(guī)范》《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50069-2002),本文簡稱《給排水結(jié)構(gòu)規(guī)范》《給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程》(CECS138-2002),本文簡稱《水池結(jié)構(gòu)規(guī)程》鋼筋：d-HPB300;D-HRB335;E-HRB400;F-RRB400;G-HRB500;Q-HRBF400;R-HRBF500-----------------------------------------------------------------------1設(shè)計資料1.1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:1.2荷載信息頂板活荷載:30.00kN/m2地面活荷載:20.00kN/m2活荷載組合系數(shù):0.90荷載分項系數(shù):自重:1.30其它恒載:1.30地下水壓:1.50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: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: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:位置頂板(mm)池壁(mm)底板(mm)上側(cè)(內(nèi)側(cè))353535下側(cè)(外側(cè))3535402計算內(nèi)容（1）荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算（2）抗浮驗(yàn)算（3）地基承載力計算（4）內(nèi)力及配筋計算（5）抗裂度、裂縫計算（6）混凝土工程量計算3荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算頂板:恒荷載:頂板自重:6.25kN/m2覆土自重:31.50kN/m2活荷載:頂板活荷載:30.00kN/m2地面活荷載:20.00kN/m2底板:恒荷載:頂板自重+池壁自重:58.37kN/m2覆土自重:86.83kN/m2活荷載:頂板活荷載:20.60kN/m2地面活荷載:20.00kN/m2地下水作用:3.13kN/m2池壁:恒荷載:池內(nèi)水壓力:50.00kN/m2池外側(cè)土壓力(池頂):12.00kN/m2池外側(cè)土壓力(地下水位處):66.00kN/m2池外側(cè)土壓力(池底):69.33kN/m2活荷載:池外水壓力(池底):10.00kN/m2溫差作用:12.19kN.m/m地面活荷載:6.67kN/m24地基承載力驗(yàn)算:計算基礎(chǔ)底面的壓力：池壁內(nèi)壁圓面積:Aic=πR2=3.14×1.2002=4.52m2池壁外壁圓面積:At=π(R＋t)2=3.14×(1.200＋0.25)2=6.61m2頂板自重Gt=γc×At×t1=25.00×6.61×0.25=41.28kN池壁自重Gs=γc×As×H=25.00×2.08×10.000=520.33kN底板自重Gb=γc×Ab×t2=25.00×9.62×0.40=96.21kN水池自重Gp=Gt＋Gs＋Gb=41.28＋520.33＋96.21=657.82kN覆土重Gc=psv×At=31.50×6.61=208.06kN挑出部分覆土重Gexs=γ土×(Ab－At)×Hw＋(γ飽和－γ水)×(Ab－At)×(Hb－Hw－t2)=18.00×(9.62－6.61)×11.000＋(20.00－10.00)×(9.62－6.61)×(12.400-11.000-0.40)=627.31kN池內(nèi)水自重Gw=pw×Aic=50.00×4.52=226.19kN頂板活荷載Gq=qk×At=30.00×6.61=198.16kN地面活荷載Gq=qm×At=20.00×6.61=132.10kN外挑部分活荷載Gqm=qm×(Ab-At)=20.00×(9.62-6.61)=60.32kN地下水荷載Giw=30.16kN基礎(chǔ)底面的壓力pk=(Gp＋Gw＋Gc＋Gexs＋Gq＋Gqm＋Giw)/Ab=2140.13/9.62=222.44kPa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算地基承載力特征值修正值：fa=fak＋ηbγ(b-3)＋ηdγm(d-0.5)水池底板底下的土的重度γ=γ飽和－γ水=20.00-10.00=10.00kN/m3水池底板底以上土的加權(quán)平均重度γm=[γ土×Hw＋(γ飽和－γ水)×(Hb－Hw)]／Hb=[18.00×11.000＋(20.00－10.00)×(12.400－11.000)]／12.400=17.10kN/m3fa=120.00＋1.00×10.00×(3.500－3)＋1.00×17.10×(12.400－0.5)=328.45kPapk=222.44kPa<fa=328.45kPa地基承載力滿足5抗浮驗(yàn)算:水池自重Gp=657.82kN覆土重Gc=208.06kN挑出部分的覆土重Gexs=627.31kN地下水作用荷載Giw=30.16kN總自重W=Gp＋Gc＋Gexs＋Giw=1523.36kN池體浸入水中高度h=1.40m水池底面積Ab=9.62m2浮托力折減系數(shù)ηfw=1.00總浮力F=ηfwγ水hAb=1.00×10.00×1.40×9.62=134.70kNW/F=11.31>Kf=1.10,抗浮驗(yàn)算滿足。6內(nèi)力及配筋計算:(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)計手冊》靜力計算查表池壁的約束條件:上端自由,下端固定池壁內(nèi)力計算查表系數(shù)H2/dt=10.0002/2.650×0.25=150.94≥56,按56查表。荷載組合:（1）閉水試驗(yàn)：池內(nèi)有水，池外無土（2）使用時池內(nèi)無水：池內(nèi)無水，池外有土（3）正常使用：池內(nèi)有水，池外有土閉水試驗(yàn)：基本組合:1.30×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0.00H0.00/0.00/0.0015.23/10.16/10.16249.79/166.53/166.530.10H12.92/8.62/8.6217.39/11.59/11.5958.48/39.87/39.870.20H18.92/12.61/12.6118.39/12.26/12.26-3.18/-0.35/-0.350.30H18.68/12.46/12.4618.35/12.23/12.2327.08/20.70/20.700.40H18.28/12.19/12.1918.28/12.19/12.1935.84/27.43/27.430.50H18.28/12.19/12.1918.28/12.19/12.1942.98/33.06/33.060.60H18.28/12.19/12.1918.28/12.19/12.1951.68/39.75/39.750.70H18.28/12.19/12.1918.28/12.19/12.1962.10/47.77/47.770.75H18.28/12.19/12.1918.28/12.19/12.1967.95/52.27/52.270.80H19.58/13.19/13.1918.50/12.35/12.3572.09/55.45/55.450.85H20.88/14.19/14.1918.71/12.52/12.5269.68/53.60/53.600.90H21.53/14.69/14.6918.82/12.60/12.6053.83/41.41/41.410.95H17.63/11.69/11.6918.17/12.10/12.1023.08/17.76/17.761.00H2.68/0.19/0.1915.68/10.19/10.190.00/0.00/0.00使用時池內(nèi)無水：基本組合:1.30×池外土作用＋1.50×地下水作用＋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＋1.00×地下水作用＋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×地下水作用＋1.00×溫度作用＋0.50×地面活荷載設(shè)計值/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/-0.0013.71/9.14/10.16192.22/126.03/146.210.10H11.63/7.75/8.6215.65/10.43/11.590.43/-2.85/4.010.20H17.03/11.35/12.6116.55/11.03/12.26-74.68/-53.93/-51.760.30H16.82/11.21/12.4616.51/11.01/12.23-67.07/-49.87/-46.250.40H16.45/10.97/12.1916.45/10.97/12.19-78.80/-58.70/-55.080.50H16.45/10.97/12.1916.45/10.97/12.19-91.79/-68.37/-64.840.60H16.45/10.97/12.1916.45/10.97/12.19-103.77/-77.38/-73.850.70H16.45/10.97/12.1916.45/10.97/12.19-119.17/-88.94/-85.290.75H16.21/10.79/12.0316.41/10.94/12.16-127.50/-95.20/-91.520.80H14.17/9.26/10.5316.07/10.68/11.91-133.03/-99.36/-95.700.85H11.89/7.56/8.8815.69/10.40/11.64-126.97/-94.86/-91.500.90H10.75/6.70/8.0515.50/10.26/11.50-97.19/-72.62/-70.120.95H17.84/12.00/13.1716.68/11.14/12.35-41.41/-30.95/-29.901.00H44.34/31.81/32.3321.10/14.44/15.55-0.00/-0.00/-0.00正常使用：基本組合:1.30×池內(nèi)水作用＋1.30×池外土作用＋1.50×地下水作用＋0.90×1.50×(溫度作用＋地面活荷載)標(biāo)準(zhǔn)組合:1.00×池內(nèi)水作用＋1.00×池外土作用＋1.00×地下水作用＋0.90×1.00×(溫度作用＋地面活荷載)準(zhǔn)永久組合:1.00×池內(nèi)水作用＋1.00×池外土作用＋1.00×地下水作用＋1.00×溫度作用＋0.50×地面活荷載設(shè)計值/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0.00H0.00/0.00/0.0013.71/9.14/10.16192.22/126.03/146.210.10H11.63/7.75/8.6215.65/10.43/11.599.04/3.78/10.630.20H17.03/11.35/12.6116.55/11.03/12.26-57.46/-40.68/-38.510.30H16.82/11.21/12.4616.51/11.01/12.23-41.23/-29.99/-26.380.40H16.45/10.97/12.1916.45/10.97/12.19-44.35/-32.20/-28.580.50H16.45/10.97/12.1916.45/10.97/12.19-48.82/-35.31/-31.780.60H16.45/10.97/12.1916.45/10.97/12.19-52.10/-37.63/-34.100.70H16.45/10.97/12.1916.45/10.97/12.19-57.08/-41.17/-37.530.75H16.21/10.79/12.0316.41/10.94/12.16-59.55/-42.92/-39.250.80H15.47/10.26/11.5316.29/10.85/12.08-60.94/-43.91/-40.250.85H14.49/9.56/10.8816.13/10.73/11.97-57.30/-41.26/-37.900.90H14.00/9.20/10.5516.04/10.67/11.92-43.36/-31.22/-28.720.95H17.19/11.50/12.6716.58/11.06/12.27-18.33/-13.19/-12.151.00H28.74/19.81/20.3318.50/12.44/13.550.00/0.00/0.00池壁配筋及裂縫、抗裂度驗(yàn)算:位置計算As配筋實(shí)際As裂縫寬度抗裂度豎向內(nèi)側(cè)500.0E12@180628.30.18---豎向外側(cè)608.7E14@200769.70.18---環(huán)向內(nèi)側(cè)500.0E12@180628.30.111.19環(huán)向外側(cè)611.4E14@200769.70.111.19池壁的豎向最大裂縫寬度:0.18<=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:0.11<=0.20裂縫滿足要求頂板內(nèi)力計算方法:按《水池結(jié)構(gòu)規(guī)程》6.2.4或6.2.5計算頂板的計算半徑:R=1.325m頂板的約束條件:周邊固定荷載組合:基本組合:1.30×自重＋1.30×覆土自重＋0.90×(1.50×頂板活荷載＋1.50×地面活荷載)S=1.30×6.25＋1.30×31.50＋0.90×(1.50×30.00＋1.50×20.00)=116.57kN/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=6.25＋31.50＋0.40×30.00＋0.50×20.00=59.75kN/m2頂板配筋及裂縫驗(yàn)算:位置設(shè)計值/準(zhǔn)永久值計算As配筋實(shí)際As裂縫寬度徑向板中14.92/7.65500.0E12@180628.30.05徑向板邊-25.58/-13.11500.0E12@180628.30.09環(huán)向板中14.92/7.65500.0E12@180628.30.05環(huán)向板邊-4.26/-2.19500.0E12@180628.30.02底板內(nèi)力計算方法:按《水池結(jié)構(gòu)規(guī)程》6.2.4或6.2.5計算底板的計算半徑:R=1.325m底板的約束條件:周邊固定荷載組合：使用時池內(nèi)無水：基本組合:1.30×自重＋1.30×覆土自重＋1.50×地下水壓力＋0.90×(1.50×頂板活荷載＋1.50×地面活荷載)S=1.30×58.37＋1.30×86.83＋1.50×3.13＋0.90×(1.50×20.60＋1.50×20.00)=248.27kN/m2準(zhǔn)永久組合:自重＋覆土自重＋1.00×地下水壓力＋0.40×頂板活荷載＋0.50×地面活荷載S=58.37＋86.83＋1.00×3.13＋0.40×20.60＋0.50×20.00=166.57kN/m2底板配筋及裂縫驗(yàn)算:位置設(shè)計值/準(zhǔn)永久值計算As配筋實(shí)際As裂縫寬度徑向板中上31.78/21.32800.0E14@160962.10.07徑向板中下0.00/0.00800.0E14@160962.10.00徑向板邊上0.00/0.00800.0E14@160