（施濟橋至廣順段）雨污水管網維修改造工程結構計算書（管槽支護、檢查井等 ）

（施濟橋至廣順段）雨污水管網維修改造工程（施濟橋至廣順段）雨污水管網維修改造工程結構計算書工程名稱：（施濟橋至廣順段）雨污水管網維修改造工程設計階段：施工圖設計計算內容：管槽支護、檢查井等目錄一.深型檢查井計算二.跌水井計算三.管槽開挖鋼管樁支護計算四.檢查井蓋板計算一.深型檢查井計算（最大管徑1m）執(zhí)行規(guī)范:《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010-2010),本文簡稱《混凝土規(guī)范》《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB50007-2011),本文簡稱《地基規(guī)范》《建筑結構荷載規(guī)范》(GB50009-2012),本文簡稱《荷載規(guī)范》《給水排水工程構筑物結構設計規(guī)范》(GB50069-2002),本文簡稱《給排水結構規(guī)范》《給水排水工程鋼筋混凝土水池結構設計規(guī)程》(CECS138-2002),本文簡稱《水池結構規(guī)程》鋼筋：d-HPB300;D-HRB335;E-HRB400;F-RRB400;G-HRB500;Q-HRBF400;R-HRBF5001基本資料1.1幾何信息水池類型:有頂蓋全地下長度L=2.400m,寬度B=2.400m,高度H=6.600m,底板底標高=-8.000m池底厚h3=400mm,池壁厚t1=300mm,池頂板厚h1=300mm,底板外挑長度t2=0mm注：地面標高為±0.000。(平面圖)(剖面圖)1.2土水信息土天然重度20.00kN/m3,土飽和重度21.00kN/m3,土內摩擦角30度地基承載力特征值fak=150.0kPa,寬度修正系數(shù)ηb=0.00,埋深修正系數(shù)ηd=1.00地下水位標高0.000m,池內水深4.000m,池內水重度10.00kN/m3,浮托力折減系數(shù)1.00,抗浮安全系數(shù)Kf=1.101.3荷載信息活荷載:池頂板50.00kN/m2,地面10.00kN/m2,組合值系數(shù)0.90恒荷載分項系數(shù):水池自重1.30,其它1.30活荷載分項系數(shù):地下水壓1.50,其它1.50活載調整系數(shù):其它1.00活荷載準永久值系數(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:池內外溫差10.0度,內力折減系數(shù)0.65,砼線膨脹系數(shù)1.00(10-5/°C)不考慮溫度材料強度折減1.4鋼筋砼信息混凝土:等級C30,重度25.00kN/m3,泊松比0.20縱筋保護層厚度(mm):頂板(上35,下35),池壁(內35,外35),底板(上35,下40)鋼筋級別:HRB400,裂縫寬度限值:0.20mm,配筋調整系數(shù):1.00按裂縫控制配筋計算構造配筋采用混凝土規(guī)范GB50010-20102計算內容(1)地基承載力驗算(2)抗浮驗算(3)荷載計算(4)內力(考慮溫度作用)計算(5)配筋計算(6)裂縫驗算(7)混凝土工程量計算3計算過程及結果單位說明:彎矩:kN.m/m鋼筋面積:mm2裂縫寬度:mm計算說明：雙向板計算按查表恒荷載:水池結構自重,土的豎向及側向壓力,內部盛水壓力.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.裂縫寬度計算按長期效應的準永久組合.水池方位定義如下：3.1地基承載力驗算3.1.1基底壓力計算(1)水池自重Gc計算頂板自重G1=43.20kN池壁自重G2=371.70kN底板自重G3=57.60kN水池結構自重Gc=G1+G2+G3=472.50kN(2)池內水重Gw計算池內水重Gw=129.60kN(3)覆土重量計算池頂覆土重量Gt1=88.70kN池頂?shù)叵滤亓縂s1=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基底以上的覆蓋土總重量Gt=Gt1+Gt2=88.70kN基底以上的地下水總重量Gs=Gs1+Gs2=80.64kN(4)活荷載作用Gh頂板活荷載作用力Gh1=288.00kN地面活荷載作用力Gh2=57.60kN活荷載作用力總和Gh=345.60kN(5)基底壓力Pk基底面積:A=(L+2×t2)×(B+2×t2)=2.400×2.400=5.76m2基底壓強:Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A=(472.50+129.60+88.70+80.64+345.60)/5.760=193.93kN/m23.1.2修正地基承載力(1)計算基礎底面以上土的加權平均重度rmrm=[8.000×(21.00-10)+-0.000×20.00]/8.000=11.00kN/m3(2)計算基礎底面以下土的重度r考慮地下水作用，取浮重度，r=21.00-10=11.00kN/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)=150.00+0.00×11.00×(3.000-3)+1.00×11.00×(8.000-0.5)=232.50kPa3.1.3結論:Pk=193.93<fa=232.50kPa,地基承載力滿足要求。3.2抗浮驗算抗浮力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,抗浮滿足要求。3.3荷載計算3.3.1頂板荷載計算:池頂?shù)母餐翂毫藴手?Pt=-0.000×20.00+1.400×(21.00-10.0)=15.40kN/m2池頂?shù)乃畨毫藴手?Ps=1.400×10.0=14.00kN/m2池頂板自重荷載標準值:P1=25.00×0.300=7.50kN/m2頂板活荷載標準值:Ph1=50.00kN/m2地面活荷載標準值:Ph2=10.00kN/m2池頂均布荷載基本組合:Qt=1.30×P1+1.30×Pt+0.90×1.50×1.00×(Ph1+Ph2)+1.50×Ps=131.77kN/m2池頂均布荷載準永久組合:Qte=P1+Pt+0.40×Ph1+0.40×Ph2+1.00×Ps=60.90kN/m23.3.2池壁荷載計算:(1)池外荷載:主動土壓力系數(shù)Ka=0.33側向土壓力荷載組合(kN/m2):部位(標高)土壓力標準值水壓力標準值活載標準值基本組合準永久組合地面(0.000)0.000.003.334.501.33地下水位處(0.000)-0.000.003.334.501.33池壁頂端(-1.700)6.2317.003.3338.1024.57底板頂面(-7.600)27.8776.003.33154.73105.20(2)池內底部水壓力:標準值=40.00kN/m2,基本組合設計值=52.00kN/m23.3.3底板荷載計算(池內無水，池外填土):水池結構自重標準值Gc=472.50kN基礎底面以上土重標準值Gt=88.70kN基礎底面以上水重標準值Gs=80.64kN基礎底面以上活載標準值Gh=345.60kN水池底板以上全部豎向壓力基本組合: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水池底板以上全部豎向壓力準永久組合: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板底均布凈反力基本組合:Q=228.66-0.400×25.00×1.30=215.66kN/m2板底均布凈反力準永久組合:Qe=135.43-0.400×25.00=125.43kN/m23.3.4底板荷載計算(池內有水，池外無土):水池底板以上全部豎向壓力基本組合:Qb=[472.50×1.30+(1.800×1.800×4.000)×10.00×1.30]/5.760=135.89kN/m2板底均布凈反力基本組合:Q=135.89-(0.400×25.00×1.30+4.000×10.00×1.30)=70.89kN/m2水池底板以上全部豎向壓力準永久組合:Qbe=[472.50+(1.800×1.800×4.000)×10.00]/5.760=104.53kN/m2板底均布凈反力準永久組合:Qe=104.53-(0.400×25.00+4.000×10.00)=54.53kN/m23.4內力,配筋及裂縫計算彎矩正負號規(guī)則:頂板:下側受拉為正,上側受拉為負池壁:內側受拉為正,外側受拉為負底板:上側受拉為正,下側受拉為負荷載組合方式:1.池外土壓力作用(池內無水，池外填土)2.池內水壓力作用(池內有水，池外無土)3.池壁溫濕度作用(池內外溫差=池內溫度-池外溫度)(1)頂板內力:彎矩示意圖Mx——平行于lx方向板中心點的彎矩；My——平行于ly方向板中心點的彎矩；M0x——平行于lx方向板邊緣彎矩；M0y——平行于ly方向板邊緣彎矩。計算跨度:lx=2.100m,ly=2.100m,四邊簡支按雙向板計算.荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)內力組合跨中Mx跨中My邊緣M0x邊緣M0y基本組合25.6625.660.000.00準永久組合11.8611.860.000.00(2)XZ(前后)側池壁內力:彎矩示意圖Mx——平行于lx方向板中心點的彎矩；Mz——平行于lz方向板中心點的彎矩；M0x——平行于lx方向板邊緣彎矩；M0z——平行于lz方向板邊緣彎矩。計算跨度:lx=2.100m,lz=5.900m,三邊固定,頂邊簡支池壁類型:深池壁計算方法:0<H<2L部分按照三邊固定,頂邊自由的雙向板計算:Lx=2.100,Ly=4.200H>2L部分按照水平向單向板計算H=2L處池外土壓力作用彎矩(kN.m/m):水平向跨中:基本組合:13.18,準永久組合:8.78水平向邊緣:基本組合:-26.35,準永久組合:-17.57H=2L處池內水壓力作用彎矩(kN.m/m):水平向跨中:基本組合:-0.00,準永久組合:-0.00水平向邊緣:基本組合:0.00,準永久組合:0.00跨中彎矩按H>2L段，和0<H<2L段較大值取.1.池外填土,池內無水時,荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表(kN.m/m)池外土內力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M20.505.26-41.50-34.760.00池外土+溫濕度作用內力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池外土壓力20.505.26-41.50-34.760.00溫濕度作用-23.05-23.65-24.76-23.69-0.00ΣM-2.55-18.38-66.26-58.45-0.00②準永久組合作用彎矩表(kN.m/m)池外土內力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M13.853.56-28.04-23.590.00池外土+溫濕度作用內力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池外土壓力13.853.56-28.04-23.590.00溫濕度作用-17.08-17.51-18.34-17.55-0.00ΣM-3.23-13.95-46.38-41.14-0.002.池內有水，池外無土時,荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表(kN.m/m)池內水內力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M-4.69-1.309.5210.50-0.00池內水+溫濕度作用內力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池內水壓力-4.69-1.309.5210.50-0.00溫濕度作用-23.05-23.65-24.76-23.69-0.00ΣM-27.74-24.95-15.24-13.190.00②準永久組合作用彎矩表(kN.m/m)池內水內力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M-3.61-1.007.328.08-0.00池內水+溫濕度作用內力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池內水壓力-3.61-1.007.328.08-0.00溫濕度作用-17.08-17.51-18.34-17.55-0.00ΣM-20.68-18.52-11.02-9.470.00(3)YZ(左右)側池壁內力:彎矩示意圖My——平行于ly方向板中心點的彎矩；Mz——平行于lz方向板中心點的彎矩；M0y——平行于ly方向板邊緣彎矩；M0z——平行于lz方向板邊緣彎矩。計算跨度:ly=2.100m,lz=5.900m,三邊固定,頂邊簡支池壁類型:深池壁計算方法:0<H<2L部分按照三邊固定,頂邊自由的雙向板計算:Lx=2.100,Ly=4.200H>2L部分按照水平向單向板計算H=2L處池外土壓力作用彎矩(kN.m/m):水平向跨中:基本組合:13.18,準永久組合:8.78水平向邊緣:基本組合:-26.35,準永久組合:-17.57H=2L處池內水壓力作用彎矩(kN.m/m):水平向跨中:基本組合:-0.00,準永久組合:-0.00水平向邊緣:基本組合:0.00,準永久組合:0.00跨中彎矩按H>2L段，和0<H<2L段較大值取.1.池外填土,池內無水時,荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表(kN.m/m)池外土內力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M20.505.26-41.50-34.760.00池外土+溫濕度作用內力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池外土壓力20.505.26-41.50-34.760.00溫濕度作用-23.05-23.65-24.76-23.69-0.00ΣM-2.55-18.38-66.26-58.45-0.00②準永久組合作用彎矩表(kN.m/m)池外土內力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M13.853.56-28.04-23.590.00池外土+溫濕度作用內力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池外土壓力13.853.56-28.04-23.590.00溫濕度作用-17.08-17.51-18.34-17.55-0.00ΣM-3.23-13.95-46.38-41.14-0.002.池內有水，池外無土時,荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表(kN.m/m)池內水內力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M-4.69-1.309.5210.50-0.00池內水+溫濕度作用內力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池內水壓力-4.69-1.309.5210.50-0.00溫濕度作用-23.05-23.65-24.76-23.69-0.00ΣM-27.74-24.95-15.24-13.190.00②準永久組合作用彎矩表(kN.m/m)池內水內力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M-3.61-1.007.328.08-0.00池內水+溫濕度作用內力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池內水壓力-3.61-1.007.328.08-0.00溫濕度作用-17.08-17.51-18.34-17.55-0.00ΣM-20.68-18.52-11.02-9.470.00(4)底板內力:計算跨度:lx=2.100m,ly=2.100m,四邊簡支+池壁傳遞彎矩按雙向板計算.1.池外填土,池內無水時,荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表內力組合跨中Mx跨中My邊緣M0x邊緣M0y簡支基底反力42.0042.000.000.00池壁傳遞彎矩-28.00-28.00-58.45-58.45ΣM14.0014.00-58.45-58.45②準永久組合作用彎矩表內力組合跨中Mx跨中My邊緣M0x邊緣M0y簡支基底反力24.4324.430.000.00池壁傳遞彎矩-19.71-19.71-41.14-41.14ΣM4.724.72-41.14-41.142.池內有水,池外無土時,荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表內力組合跨中Mx跨中My邊緣M0x邊緣M0y簡支基底反力13.8113.810.000.00池壁傳遞彎矩5.035.0310.5010.50ΣM18.8418.8410.5010.50②準永久組合作用彎矩表內力組合跨中Mx跨中My邊緣M0x邊緣M0y簡支基底反力10.6210.620.000.00池壁傳遞彎矩3.873.878.088.08ΣM14.4914.498.088.08(5)配筋及裂縫:配筋計算方法:按單筋受彎構件計算板受拉鋼筋.裂縫計算根據(jù)《給排水結構規(guī)范》附錄A公式計算.按基本組合彎矩計算配筋,按準永久組合彎矩計算裂縫,結果如下:①頂板配筋及裂縫表(彎矩:kN.m/m,面積:mm2/m,裂縫:mm)配筋示意圖Ax——平行于lx方向的板跨中鋼筋；Ay——平行于ly方向的板跨中鋼筋；A0x——平行于lx方向的板邊緣鋼筋；A0y——平行于ly方向的板邊緣鋼筋。配筋部位彎矩計算面積實配鋼筋實配面積裂縫寬度跨中Ax下側25.66600E12@1507540.06跨中Ay下側25.66600E12@1507540.06邊緣A0x上側0.00600E12@1507540.00邊緣A0y上側0.00600E12@1507540.00②XZ(前后)側池壁配筋及裂縫表(彎矩:kN.m/m,面積:mm2/m,裂縫:mm)配筋示意圖Ax——平行于lx方向的板跨中鋼筋；Az——平行于lz方向的板跨中鋼筋；A0x——平行于lx方向的板邊緣鋼筋；A0z——平行于lz方向的板邊緣鋼筋。配筋部位彎矩計算面積實配鋼筋實配面積裂縫寬度跨中Ax內側20.50600E14@15010260.04外側-27.74600E14@15010260.06跨中Az內側5.26600E14@15010260.01外側-24.95600E14@15010260.06邊緣A0x內側9.52600E14@15010260.02外側-66.26734E14@15010260.14邊緣A0z(底)內側10.50600E14@15010260.02外側-58.45645E14@15010260.12邊緣A0z(頂)內側0.00600E14@15010260.00外側-0.00600E14@15010260.00③YZ(左右)側池壁配筋及裂縫表(彎矩:kN.m/m,面積:mm2/m,裂縫:mm)配筋示意圖Ay——平行于ly方向的板跨中鋼筋；Az——平行于lz方向的板跨中鋼筋；A0y——平行于ly方向的板邊緣鋼筋；A0z——平行于lz方向的板邊緣鋼筋。配筋部位彎矩計算面積實配鋼筋實配面積裂縫寬度跨中Ay內側20.50600E14@15010260.04外側-27.74600E14@15010260.06跨中Az內側5.26600E14@15010260.01外側-24.95600E14@15010260.06邊緣A0y內側9.52600E14@15010260.02外側-66.26734E14@15010260.14邊緣A0z(底)內側10.50600E14@15010260.02外側-58.45645E14@15010260.12邊緣A0z(頂)內側0.00600E14@15010260.00外側-0.00600E14@15010260.00④底板配筋及裂縫表(彎矩:kN.m/m,面積:mm2/m,裂縫:mm)配筋部位彎矩計算面積實配鋼筋實配面積裂縫寬度跨中Ax上側18.84800E14@15010260.04下側0.00800E14@15010260.00跨中Ay上側18.84800E14@15010260.04下側0.00800E14@15010260.00邊緣A0x上側10.50800E14@15010260.02下側-58.45800E14@15010260.12邊緣A0y上側10.50800E14@15010260.02下側-58.45800E14@15010260.12裂縫驗算均滿足.3.5混凝土工程量計算:(1)頂板: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)池外表面積:(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)池內表面積:(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)水池混凝土總方量=1.73+14.87+2.30=18.90m3【理正結構設計工具箱軟件7.0PB4】計算日期:2024-03-0615:57:59二.跌水井計算（最大管徑1m）執(zhí)行規(guī)范:《混凝土結構設計規(guī)范》(GB50010-2010),本文簡稱《混凝土規(guī)范》《建筑地基基礎設計規(guī)范》(GB50007-2011),本文簡稱《地基規(guī)范》《建筑結構荷載規(guī)范》(GB50009-2012),本文簡稱《荷載規(guī)范》《給水排水工程構筑物結構設計規(guī)范》(GB50069-2002),本文簡稱《給排水結構規(guī)范》《給水排水工程鋼筋混凝土水池結構設計規(guī)程》(CECS138-2002),本文簡稱《水池結構規(guī)程》鋼筋：d-HPB300;D-HRB335;E-HRB400;F-RRB400;G-HRB500;Q-HRBF400;R-HRBF5001基本資料1.1幾何信息水池類型:有頂蓋全地下長度L=2.400m,寬度B=2.400m,高度H=8.600m,底板底標高=-10.000m池底厚h3=400mm,池壁厚t1=300mm,池頂板厚h1=300mm,底板外挑長度t2=0mm注：地面標高為±0.000。(平面圖)(剖面圖)1.2土水信息土天然重度20.00kN/m3,土飽和重度21.00kN/m3,土內摩擦角30度地基承載力特征值fak=150.0kPa,寬度修正系數(shù)ηb=0.00,埋深修正系數(shù)ηd=1.00地下水位標高0.000m,池內水深3.000m,池內水重度10.00kN/m3,浮托力折減系數(shù)1.00,抗浮安全系數(shù)Kf=1.101.3荷載信息活荷載:池頂板50.00kN/m2,地面10.00kN/m2,組合值系數(shù)1.00恒荷載分項系數(shù):水池自重1.30,其它1.30活荷載分項系數(shù):地下水壓1.50,其它1.50活載調整系數(shù):其它1.00活荷載準永久值系數(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:池內外溫差10.0度,內力折減系數(shù)0.65,砼線膨脹系數(shù)1.00(10-5/°C)不考慮溫度材料強度折減1.4鋼筋砼信息混凝土:等級C30,重度25.00kN/m3,泊松比0.20縱筋保護層厚度(mm):頂板(上35,下35),池壁(內35,外40),底板(上35,下40)鋼筋級別:HRB400,裂縫寬度限值:0.20mm,配筋調整系數(shù):1.00按裂縫控制配筋計算構造配筋采用混凝土規(guī)范GB50010-20102計算內容(1)地基承載力驗算(2)抗浮驗算(3)荷載計算(4)內力(考慮溫度作用)計算(5)配筋計算(6)裂縫驗算(7)混凝土工程量計算3計算過程及結果單位說明:彎矩:kN.m/m鋼筋面積:mm2裂縫寬度:mm計算說明：雙向板計算按查表恒荷載:水池結構自重,土的豎向及側向壓力,內部盛水壓力.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.裂縫寬度計算按長期效應的準永久組合.水池方位定義如下：3.1地基承載力驗算3.1.1基底壓力計算(1)水池自重Gc計算頂板自重G1=43.20kN池壁自重G2=497.70kN底板自重G3=57.60kN水池結構自重Gc=G1+G2+G3=598.50kN(2)池內水重Gw計算池內水重Gw=97.20kN(3)覆土重量計算池頂覆土重量Gt1=88.70kN池頂?shù)叵滤亓縂s1=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基底以上的覆蓋土總重量Gt=Gt1+Gt2=88.70kN基底以上的地下水總重量Gs=Gs1+Gs2=80.64kN(4)活荷載作用Gh頂板活荷載作用力Gh1=288.00kN地面活荷載作用力Gh2=57.60kN活荷載作用力總和Gh=345.60kN(5)基底壓力Pk基底面積:A=(L+2×t2)×(B+2×t2)=2.400×2.400=5.76m2基底壓強:Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A=(598.50+97.20+88.70+80.64+345.60)/5.760=210.18kN/m23.1.2修正地基承載力(1)計算基礎底面以上土的加權平均重度rmrm=[10.000×(21.00-10)+-0.000×20.00]/10.000=11.00kN/m3(2)計算基礎底面以下土的重度r考慮地下水作用，取浮重度，r=21.00-10=11.00kN/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)=150.00+0.00×11.00×(3.000-3)+1.00×11.00×(10.000-0.5)=254.50kPa3.1.3結論:Pk=210.18<fa=254.50kPa,地基承載力滿足要求。3.2抗浮驗算抗浮力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,抗浮滿足要求。3.3荷載計算3.3.1頂板荷載計算:池頂?shù)母餐翂毫藴手?Pt=-0.000×20.00+1.400×(21.00-10.0)=15.40kN/m2池頂?shù)乃畨毫藴手?Ps=1.400×10.0=14.00kN/m2池頂板自重荷載標準值:P1=25.00×0.300=7.50kN/m2頂板活荷載標準值:Ph1=50.00kN/m2地面活荷載標準值:Ph2=10.00kN/m2池頂均布荷載基本組合:Qt=1.30×P1+1.30×Pt+1.00×1.50×1.00×(Ph1+Ph2)+1.50×Ps=140.77kN/m2池頂均布荷載準永久組合:Qte=P1+Pt+0.40×Ph1+0.40×Ph2+1.00×Ps=60.90kN/m23.3.2池壁荷載計算:(1)池外荷載:主動土壓力系數(shù)Ka=0.33側向土壓力荷載組合(kN/m2):部位(標高)土壓力標準值水壓力標準值活載標準值基本組合準永久組合地面(0.000)0.000.003.335.001.33地下水位處(0.000)-0.000.003.335.001.33池壁頂端(-1.700)6.2317.003.3338.6024.57底板頂面(-9.600)35.2096.003.33194.76132.53(2)池內底部水壓力:標準值=30.00kN/m2,基本組合設計值=39.00kN/m23.3.3底板荷載計算(池內無水，池外填土):水池結構自重標準值Gc=598.50kN基礎底面以上土重標準值Gt=88.70kN基礎底面以上水重標準值Gs=80.64kN基礎底面以上活載標準值Gh=345.60kN水池底板以上全部豎向壓力基本組合: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水池底板以上全部豎向壓力準永久組合: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板底均布凈反力基本組合:Q=266.10-0.400×25.00×1.30=253.10kN/m2板底均布凈反力準永久組合:Qe=157.31-0.400×25.00=147.31kN/m23.3.4底板荷載計算(池內有水，池外無土):水池底板以上全部豎向壓力基本組合:Qb=[598.50×1.30+(1.800×1.800×3.000)×10.00×1.30]/5.760=157.02kN/m2板底均布凈反力基本組合:Q=157.02-(0.400×25.00×1.30+3.000×10.00×1.30)=105.02kN/m2水池底板以上全部豎向壓力準永久組合:Qbe=[598.50+(1.800×1.800×3.000)×10.00]/5.760=120.78kN/m2板底均布凈反力準永久組合:Qe=120.78-(0.400×25.00+3.000×10.00)=80.78kN/m23.4內力,配筋及裂縫計算彎矩正負號規(guī)則:頂板:下側受拉為正,上側受拉為負池壁:內側受拉為正,外側受拉為負底板:上側受拉為正,下側受拉為負荷載組合方式:1.池外土壓力作用(池內無水，池外填土)2.池內水壓力作用(池內有水，池外無土)3.池壁溫濕度作用(池內外溫差=池內溫度-池外溫度)(1)頂板內力:彎矩示意圖Mx——平行于lx方向板中心點的彎矩；My——平行于ly方向板中心點的彎矩；M0x——平行于lx方向板邊緣彎矩；M0y——平行于ly方向板邊緣彎矩。計算跨度:lx=2.100m,ly=2.100m,四邊簡支按雙向板計算.荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)內力組合跨中Mx跨中My邊緣M0x邊緣M0y基本組合27.4127.410.000.00準永久組合11.8611.860.000.00(2)XZ(前后)側池壁內力:彎矩示意圖Mx——平行于lx方向板中心點的彎矩；Mz——平行于lz方向板中心點的彎矩；M0x——平行于lx方向板邊緣彎矩；M0z——平行于lz方向板邊緣彎矩。計算跨度:lx=2.100m,lz=7.900m,三邊固定,頂邊簡支池壁類型:深池壁計算方法:0<H<2L部分按照三邊固定,頂邊自由的雙向板計算:Lx=2.100,Ly=4.200H>2L部分按照水平向單向板計算H=2L處池外土壓力作用彎矩(kN.m/m):水平向跨中:基本組合:20.53,準永久組合:13.81水平向邊緣:基本組合:-41.06,準永久組合:-27.61H=2L處池內水壓力作用彎矩(kN.m/m):水平向跨中:基本組合:-0.00,準永久組合:-0.00水平向邊緣:基本組合:0.00,準永久組合:0.00跨中彎矩按H>2L段，和0<H<2L段較大值取.1.池外填土,池內無水時,荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表(kN.m/m)池外土內力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M27.767.04-56.19-44.810.00池外土+溫濕度作用內力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池外土壓力27.767.04-56.19-44.810.00溫濕度作用-25.61-26.27-27.51-26.33-0.00ΣM2.15-19.23-83.70-71.13-0.00②準永久組合作用彎矩表(kN.m/m)池外土內力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M18.814.77-38.07-30.450.00池外土+溫濕度作用內力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池外土壓力18.814.77-38.07-30.450.00溫濕度作用-17.08-17.51-18.34-17.55-0.00ΣM1.74-12.74-56.41-48.00-0.002.池內有水，池外無土時,荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表(kN.m/m)池內水內力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M-3.52-0.987.147.88-0.00池內水+溫濕度作用內力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池內水壓力-3.52-0.987.147.88-0.00溫濕度作用-25.61-26.27-27.51-26.33-0.00ΣM-29.13-27.25-20.37-18.450.00②準永久組合作用彎矩表(kN.m/m)池內水內力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M-2.71-0.755.496.06-0.00池內水+溫濕度作用內力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池內水壓力-2.71-0.755.496.06-0.00溫濕度作用-17.08-17.51-18.34-17.55-0.00ΣM-19.78-18.27-12.85-11.490.00(3)YZ(左右)側池壁內力:彎矩示意圖My——平行于ly方向板中心點的彎矩；Mz——平行于lz方向板中心點的彎矩；M0y——平行于ly方向板邊緣彎矩；M0z——平行于lz方向板邊緣彎矩。計算跨度:ly=2.100m,lz=7.900m,三邊固定,頂邊簡支池壁類型:深池壁計算方法:0<H<2L部分按照三邊固定,頂邊自由的雙向板計算:Lx=2.100,Ly=4.200H>2L部分按照水平向單向板計算H=2L處池外土壓力作用彎矩(kN.m/m):水平向跨中:基本組合:20.53,準永久組合:13.81水平向邊緣:基本組合:-41.06,準永久組合:-27.61H=2L處池內水壓力作用彎矩(kN.m/m):水平向跨中:基本組合:-0.00,準永久組合:-0.00水平向邊緣:基本組合:0.00,準永久組合:0.00跨中彎矩按H>2L段，和0<H<2L段較大值取.1.池外填土,池內無水時,荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表(kN.m/m)池外土內力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M27.767.04-56.19-44.810.00池外土+溫濕度作用內力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池外土壓力27.767.04-56.19-44.810.00溫濕度作用-25.61-26.27-27.51-26.33-0.00ΣM2.15-19.23-83.70-71.13-0.00②準永久組合作用彎矩表(kN.m/m)池外土內力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M18.814.77-38.07-30.450.00池外土+溫濕度作用內力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池外土壓力18.814.77-38.07-30.450.00溫濕度作用-17.08-17.51-18.34-17.55-0.00ΣM1.74-12.74-56.41-48.00-0.002.池內有水，池外無土時,荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表(kN.m/m)池內水內力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M-3.52-0.987.147.88-0.00池內水+溫濕度作用內力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池內水壓力-3.52-0.987.147.88-0.00溫濕度作用-25.61-26.27-27.51-26.33-0.00ΣM-29.13-27.25-20.37-18.450.00②準永久組合作用彎矩表(kN.m/m)池內水內力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M-2.71-0.755.496.06-0.00池內水+溫濕度作用內力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池內水壓力-2.71-0.755.496.06-0.00溫濕度作用-17.08-17.51-18.34-17.55-0.00ΣM-19.78-18.27-12.85-11.490.00(4)底板內力:計算跨度:lx=2.100m,ly=2.100m,四邊簡支+池壁傳遞彎矩按雙向板計算.1.池外填土,池內無水時,荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表內力組合跨中Mx跨中My邊緣M0x邊緣M0y簡支基底反力49.2949.290.000.00池壁傳遞彎矩-34.07-34.07-71.13-71.13ΣM15.2215.22-71.13-71.13②準永久組合作用彎矩表內力組合跨中Mx跨中My邊緣M0x邊緣M0y簡支基底反力28.6928.690.000.00池壁傳遞彎矩-22.99-22.99-48.00-48.00ΣM5.705.70-48.00-48.002.池內有水,池外無土時,荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表內力組合跨中Mx跨中My邊緣M0x邊緣M0y簡支基底反力20.4520.450.000.00池壁傳遞彎矩3.773.777.887.88ΣM24.2224.227.887.88②準永久組合作用彎矩表內力組合跨中Mx跨中My邊緣M0x邊緣M0y簡支基底反力15.7315.730.000.00池壁傳遞彎矩2.902.906.066.06ΣM18.6318.636.066.06(5)配筋及裂縫:配筋計算方法:按單筋受彎構件計算板受拉鋼筋.裂縫計算根據(jù)《給排水結構規(guī)范》附錄A公式計算.按基本組合彎矩計算配筋,按準永久組合彎矩計算裂縫,結果如下:①頂板配筋及裂縫表(彎矩:kN.m/m,面積:mm2/m,裂縫:mm)配筋示意圖Ax——平行于lx方向的板跨中鋼筋；Ay——平行于ly方向的板跨中鋼筋；A0x——平行于lx方向的板邊緣鋼筋；A0y——平行于ly方向的板邊緣鋼筋。配筋部位彎矩計算面積實配鋼筋實配面積裂縫寬度跨中Ax下側27.41600E12@1507540.06跨中Ay下側27.41600E12@1507540.06邊緣A0x上側0.00600E12@1507540.00邊緣A0y上側0.00600E12@1507540.00②XZ(前后)側池壁配筋及裂縫表(彎矩:kN.m/m,面積:mm2/m,裂縫:mm)配筋示意圖Ax——平行于lx方向的板跨中鋼筋；Az——平行于lz方向的板跨中鋼筋；A0x——平行于lx方向的板邊緣鋼筋；A0z——平行于lz方向的板邊緣鋼筋。配筋部位彎矩計算面積實配鋼筋實配面積裂縫寬度跨中Ax內側27.76600E14@15010260.06外側-29.13600E14@15010260.06跨中Az內側7.04600E14@15010260.01外側-27.25600E14@15010260.06邊緣A0x內側7.14600E14@15010260.02外側-83.70957E14@15010260.18邊緣A0z(底)內側7.88600E14@15010260.02外側-71.13807E14@15010260.15邊緣A0z(頂)內側0.00600E14@15010260.00外側-0.00600E14@15010260.00③YZ(左右)側池壁配筋及裂縫表(彎矩:kN.m/m,面積:mm2/m,裂縫:mm)配筋示意圖Ay——平行于ly方向的板跨中鋼筋；Az——平行于lz方向的板跨中鋼筋；A0y——平行于ly方向的板邊緣鋼筋；A0z——平行于lz方向的板邊緣鋼筋。配筋部位彎矩計算面積實配鋼筋實配面積裂縫寬度跨中Ay內側27.76600E14@15010260.06外側-29.13600E14@15010260.06跨中Az內側7.04600E14@15010260.01外側-27.25600E14@15010260.06邊緣A0y內側7.14600E14@15010260.02外側-83.70957E14@15010260.18邊緣A0z(底)內側7.88600E14@15010260.02外側-71.13807E14@15010260.15邊緣A0z(頂)內側0.00600E14@15010260.00外側-0.00600E14@15010260.00④底板配筋及裂縫表(彎矩:kN.m/m,面積:mm2/m,裂縫:mm)配筋部位彎矩計算面積實配鋼筋實配面積裂縫寬度跨中Ax上側24.22800E14@15010260.05下側0.00800E14@15010260.00跨中Ay上側24.22800E14@15010260.05下側0.00800E14@15010260.00邊緣A0x上側7.88800E14@15010260.02下側-71.13800E14@15010260.14邊緣A0y上側7.88800E14@15010260.02下側-71.13800E14@15010260.14裂縫驗算均滿足.3.5混凝土工程量計算:(1)頂板: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)池外表面積:(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)池內表面積:(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)水池混凝土總方量=1.73+19.91+2.30=23.94m3【理正結構設計工具箱軟件7.0PB4】計算日期:2024-03-0616:02:09三.管槽開挖鋼管樁支護計算排樁支護[基本信息]規(guī)范與規(guī)程《建筑基坑支護技術規(guī)程》JGJ120-2012內力計算方法增量法支護結構安全等級二級支護結構重要性系數(shù)γ01.00基坑深度h(m)5.000嵌固深度(m)5.000樁頂標高(m)0.000樁材料類型型鋼├鋼材牌號Q235└截面參數(shù)無縫鋼管φ194×8.0└抗拉、抗壓和抗彎f(MPa)215└抗剪fv(MPa)215└截面塑性發(fā)展系數(shù)1.05樁間距(m)0.500有無冠梁無防水帷幕無放坡級數(shù)0超載個數(shù)1支護結構上的水平集中力0[超載信息]超載類型超載值作用深度作用寬度距坑邊距形式長度序號(kPa,kN/m)(m)(m)(m)(m)130.000[土層信息]土層數(shù)1坑內加固土否內側降水最終深度(m)25.000外側水位深度(m)25.000內側水位是否隨開挖過程變化否內側水位距開挖面距離(m)彈性計算方法按土層指定ㄨ彈性法計算方法m法內力計算時坑外土壓力計算方法主動[土層參數(shù)]層號土類名稱層厚重度浮重度黏聚力內摩擦角黏聚力內摩擦角(m)(kN/m3)(kN/m3)(kPa)(度)水下(kPa)水下(度)1素填土20.0020.00.0028.00層號與錨固體摩水土計算方法m,c,K值極限承載力擦阻力(kPa)標準值(kPa)1120.0m法12.88120.00層號有效內摩靜止土壓力靜止土壓擦角φ'(度)系數(shù)估算公式力系數(shù)Ko1[支錨信息]支錨道數(shù)1擴孔錨桿ㄨ支錨支錨類型水平間距豎向間距入射角總長錨固段道號(m)(m)(°)(m)長度(m)1內撐2.5001.000支錨預加力支錨剛度錨固體工況錨固力材料抗力材料抗力道號(kN)(MN/m)直徑(mm)號調整系數(shù)(kN)調整系數(shù)10.00500.002～1200.001.00[土壓力模型及系數(shù)調整] 彈性法土壓力模型: 經典法土壓力模型: 層號土類水土水壓力外側土壓力外側土壓力內側土壓力內側土壓力名稱調整系數(shù)調整系數(shù)1調整系數(shù)2調整系數(shù)最大值(kPa)1素填土分算1.0001.0001.0001.00010000.000[工況信息]工況工況深度支錨號類型(m)道號1開挖1.0002加撐1.內撐3開挖5.000[設計參數(shù)]整體穩(wěn)定計算方法簡化Bishop法穩(wěn)定計算采用應力狀態(tài)有效應力法穩(wěn)定計算是否考慮內支撐√穩(wěn)定計算合算地層考慮孔隙水壓力ㄨ條分法中的土條寬度(m)1.00剛度折減系數(shù)K0.850[設計結果][結構計算]各工況：內力位移包絡圖：地表沉降圖：[截面計算][截面參數(shù)]彎矩折減系數(shù)1.00剪力折減系數(shù)1.00荷載分項系數(shù)1.25[內力取值]段內力類型彈性法經典法內力內力號計算值計算值設計值實用值基坑內側最大彎矩(kN.m)36.4752.1845.5945.591基坑外側最大彎矩(kN.m)23.4347.2729.2929.29最大剪力(kN)36.3539.2745.4345.43[截面驗算]基坑內側抗彎驗算(不考慮軸力)σnei=Mn/(γ*Wx)=45.592/(1.050*208.790*10-6)=207.963(MPa)<f=215.000(MPa)滿足基坑外側抗彎驗算(不考慮軸力)σwai=Mw/(γ*Wx)=29.288/(1.050*208.790*10-6)=133.595(MPa)<f=215.000(MPa)滿足式中: σwai基坑外側最大彎矩處的正應力(MPa); σnei基坑內側最大彎矩處的正應力(MPa); Mw基坑外側最大彎矩設計值(kN.m); Mn基坑內側最大彎矩設計值(kN.m); Wx鋼材對x軸的凈截面模量(m3); f鋼材的抗彎強度設計值(MPa); γ型鋼截面塑性發(fā)展系數(shù);[整體穩(wěn)定驗算]計算方法：Bishop法應力狀態(tài)：有效應力法條分法中的土條寬度:1.00m滑裂面數(shù)據(jù)圓弧半徑(m)R=13.276圓心坐標X(m)X=-1.705圓心坐標Y(m)Y=8.139整體穩(wěn)定安全系數(shù)K