中间提升泵房参照分析.docx
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中间提升泵房参照分析.docx
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中间提升泵房参照分析
3二次提升泵池计算
一、下部池体计算
执行规范:
《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010),本文简称《混凝土规范》
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011),本文简称《地基规范》
《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012),本文简称《荷载规范》
《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002),本文简称《给排水结构规范》
《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(CECS138-2002),本文简称《水池结构规程》
钢筋:
d-HPB300;D-HRB335;E-HRB400;F-RRB400;G-HRB500;P-HRBF335;Q-HRBF400;R-HRBF500
-----------------------------------------------------------------------
1基本资料
1.1几何信息
水池类型:
无顶盖半地上
长度L=9.000m,宽度B=8.000m,高度H=7.350m,底板底标高=-7.050m
池底厚h3=600mm,池壁厚t1=500mm,底板外挑长度t2=500mm
注:
地面标高为±0.000。
(平面图)(剖面图)
1.2土水信息
土天然重度18.00kN/m3,土饱和重度20.00kN/m3,土内摩擦角30度
地基承载力特征值fak=120.0kPa,宽度修正系数ηb=0.00,埋深修正系数ηd=1.00
地下水位标高-5.000m,池内水深6.750m,池内水重度10.00kN/m3,
浮托力折减系数1.00,抗浮安全系数Kf=1.05
1.3荷载信息
活荷载:
地面10.00kN/m2,组合值系数0.90
恒荷载分项系数:
水池自重1.20,其它1.27
活荷载分项系数:
地下水压1.27,其它1.27
活载调整系数:
其它1.00
活荷载准永久值系数:
顶板0.40,地面0.40,地下水1.00,温湿度1.00
考虑温湿度作用:
池内外温差10.0度,弯矩折减系数0.65,砼线膨胀系数1.00(10-5/°C)
1.4钢筋砼信息
混凝土:
等级C30,重度25.00kN/m3,泊松比0.20
纵筋保护层厚度(mm):
池壁(内30,外30),底板(上40,下40)
钢筋级别:
HRB400,裂缝宽度限值:
0.20mm,配筋调整系数:
1.00
按裂缝控制配筋计算
构造配筋采用混凝土规范GB50010-2010
2计算内容
(1)地基承载力验算
(2)抗浮验算
(3)荷载计算
(4)内力(考虑温度作用)计算
(5)配筋计算
(6)裂缝验算
(7)混凝土工程量计算
3计算过程及结果
单位说明:
弯矩:
kN.m/m钢筋面积:
mm2裂缝宽度:
mm
计算说明:
双向板计算按查表
恒荷载:
水池结构自重,土的竖向及侧向压力,内部盛水压力.
活荷载:
顶板活荷载,地面活荷载,地下水压力,温湿度变化作用.
裂缝宽度计算按长期效应的准永久组合.
3.1地基承载力验算
3.1.1基底压力计算
(1)水池自重Gc计算
池壁自重G2=2700.00kN
底板自重G3=1350.00kN
水池结构自重Gc=G2+G3=4050.00kN
(2)池内水重Gw计算
池内水重Gw=3780.00kN
(3)覆土重量计算
池顶覆土重量Gt1=0kN
池顶地下水重量Gs1=0kN
底板外挑覆土重量Gt2=1881.00kN
底板外挑地下水重量Gs2=261.00kN
基底以上的覆盖土总重量Gt=Gt1+Gt2=1881.00kN
基底以上的地下水总重量Gs=Gs1+Gs2=261.00kN
(4)活荷载作用Gh
地面活荷载作用力Gh2=180.00kN
活荷载作用力总和Gh=Gh2=180.00kN
(5)基底压力Pk
基底面积:
A=(L+2×t2)×(B+2×t2)=10.000×9.000=90.00m2
基底压强:
Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A
=(4050.00+3780.00+1881.00+261.00+180.00)/90.000=112.80kN/m2
3.1.2修正地基承载力
(1)计算基础底面以上土的加权平均重度rm
rm=[2.050×(20.00-10)+5.000×18.00]/7.050
=15.67kN/m3
(2)计算基础底面以下土的重度r
考虑地下水作用,取浮重度,r=20.00-10=10.00kN/m3
(3)根据《地基规范》的要求,修正地基承载力:
fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)
=120.00+0.00×10.00×(6.000-3)+1.00×15.67×(7.050-0.5)
=222.66kPa
3.1.3结论:
Pk=112.80 3.2抗浮验算 抗浮力Gk=Gc+Gt+Gs=4050.00+1881.00+261.00=6192.00kN 浮力F=(9.000+2×0.500)×(8.000+2×0.500)×2.050×10.0×1.00 =1845.00kN Gk/F=6192.00/1845.00=3.36>Kf=1.05,抗浮满足要求。 3.3荷载计算 3.3.1池壁荷载计算: (1)池外荷载: 主动土压力系数Ka=0.33 侧向土压力荷载组合(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 池壁顶端(0.300) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 地面(0.000) 0.00 0.00 3.33 3.81 1.33 地下水位处(-5.000) 30.00 0.00 3.33 41.91 31.33 底板顶面(-6.450) 34.83 14.50 3.33 66.46 50.67 (2)池内底部水压力: 标准值=67.50kN/m2,基本组合设计值=85.72kN/m2 3.3.2底板荷载计算(池内无水,池外填土): 水池结构自重标准值Gc=4050.00kN 基础底面以上土重标准值Gt=1881.00kN 基础底面以上水重标准值Gs=261.00kN 基础底面以上活载标准值Gh=180.00kN 水池底板以上全部竖向压力基本组合: Qb=(4050.00×1.20+1881.00×1.27+261.00×1.27+180.00×1.27×0.90×1.00)/90.000 =86.51kN/m2 水池底板以上全部竖向压力准永久组合: Qbe=(4050.00+1881.00+261.00×1.00+1.50×72.000×0.40+10.00×18.000×0.40)/90.000 =70.08kN/m2 板底均布净反力基本组合: Q=86.51-0.600×25.00×1.20 =68.51kN/m2 板底均布净反力准永久组合: Qe=70.08-0.600×25.00 =55.08kN/m2 3.3.3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=[4050.00×1.20+(8.000×7.000×6.750)×10.00×1.27]/90.000=107.34kN/m2 板底均布净反力基本组合: Q=107.34-(0.600×25.00×1.20+6.750×10.00×1.27)=3.62kN/m2 水池底板以上全部竖向压力准永久组合: Qbe=[4050.00+(8.000×7.000×6.750)×10.00]/90.000=87.00kN/m2 板底均布净反力准永久组合: Qe=87.00-(0.600×25.00+6.750×10.00)=4.50kN/m2 3.4内力,配筋及裂缝计算 弯矩正负号规则: 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) (1)L侧池壁内力: 计算跨度: Lx=8.500m,Ly=6.750m,三边固定,顶边自由 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) 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 47.64 - - 47.64 水平边缘 - 145.55 - 145.55 竖直跨中 40.11 - - 40.11 竖直上边缘 - 0.00 - 0.00 竖直下边缘 - 187.96 - 187.96 外侧-水平跨中 - -60.20 -51.92 -112.11 水平边缘 -114.91 - -59.60 -174.51 竖直跨中 - -51.39 -42.65 -94.03 竖直上边缘 0.00 - 0.00 -0.00 竖直下边缘 -147.38 - -60.47 -207.85 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 准永久组合 内侧-水平跨中 35.58 - - 35.58 水平边缘 - 114.61 - 114.61 竖直跨中 30.37 - - 30.37 竖直上边缘 - 0.00 - 0.00 竖直下边缘 - 148.00 - 148.00 外侧-水平跨中 - -47.40 -45.42 -92.82 水平边缘 -86.03 - -52.14 -138.17 竖直跨中 - -40.46 -37.31 -77.77 竖直上边缘 0.00 - 0.00 -0.00 竖直下边缘 -111.09 - -52.90 -164.00 (2)B侧池壁内力: 计算跨度: Lx=7.500m,Ly=6.750m,三边固定,顶边自由 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) 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 44.19 - - 44.19 水平边缘 - 130.07 - 130.07 竖直跨中 33.88 - - 33.88 竖直上边缘 - 0.00 - 0.00 竖直下边缘 - 158.52 - 158.52 外侧-水平跨中 - -55.94 -51.51 -107.44 水平边缘 -102.59 - -60.14 -162.72 竖直跨中 - -43.40 -45.36 -88.76 竖直上边缘 0.00 - 0.00 -0.00 竖直下边缘 -124.08 - -59.37 -183.46 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 准永久组合 内侧-水平跨中 33.06 - - 33.06 水平边缘 - 102.42 - 102.42 竖直跨中 25.65 - - 25.65 竖直上边缘 - 0.00 - 0.00 竖直下边缘 - 124.82 - 124.82 外侧-水平跨中 - -44.04 -45.06 -89.10 水平边缘 -76.88 - -52.61 -129.49 竖直跨中 - -34.17 -39.69 -73.86 竖直上边缘 0.00 - 0.00 -0.00 竖直下边缘 -93.69 - -51.95 -145.64 (3)底板内力: 计算跨度: Lx=8.500m,Ly=7.500m,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 部位 简支基底反力 池壁传递弯矩 弯矩叠加 上侧-L向跨中 173.37 - 86.47 B向跨中 209.67 - 106.82 下侧-L向边缘 0.00 -183.46 -183.46 B向边缘 0.00 -207.85 -207.85 L向跨中 - -86.90 - B向跨中 - -102.85 - 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 139.38 - 70.72 B向跨中 168.56 - 87.16 下侧-L向边缘 0.00 -145.64 -145.64 B向边缘 0.00 -164.00 -164.00 L向跨中 - -68.66 - B向跨中 - -81.40 - 2.池内有水,池外无土时,荷载组合作用弯矩表(kN.m/m) 基本组合作用弯矩表 部位 简支基底反力 池壁传递弯矩 弯矩叠加 上侧-L向跨中 9.15 77.79 86.94 B向跨中 11.06 90.90 101.96 L向边缘 0.00 158.52 158.52 B向边缘 0.00 187.96 187.96 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 11.39 61.25 72.64 B向跨中 13.77 71.58 85.35 L向边缘 0.00 124.82 124.82 B向边缘 0.00 148.00 148.00 (4)配筋及裂缝: 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: ①L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 47.64 1000 E14@150 1026 0.09 水平边缘 145.55 1000 E14@120 1283 0.19 竖直跨中 40.11 1000 E14@150 1026 0.08 竖直上边缘 0.00 1000 E14@150 1026 0.00 竖直下边缘 187.96 1159 E16@130 1547 0.20 外侧-水平跨中 -112.11 1000 E14@130 1184 0.18 水平边缘 -174.51 1074 E16@130 1547 0.18 竖直跨中 -94.03 1000 E14@150 1026 0.20 竖直上边缘 -0.00 1000 E14@150 1026 0.00 竖直下边缘 -207.85 1286 E16@120 1676 0.19 ②B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 44.19 1000 E14@150 1026 0.08 水平边缘 130.07 1000 E14@130 1184 0.20 竖直跨中 33.88 1000 E14@150 1026 0.07 竖直上边缘 0.00 1000 E14@150 1026 0.00 竖直下边缘 158.52 1000 E14@110 1399 0.18 外侧-水平跨中 -107.44 1000 E12@110 1028 0.20 水平边缘 -162.72 1000 E14@110 1399 0.18 竖直跨中 -88.76 1000 E14@150 1026 0.19 竖直上边缘 -0.00 1000 E14@150 1026 0.00 竖直下边缘 -183.46 1131 E16@130 1547 0.19 ③底板配筋及裂缝表(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 上侧-L向跨中 86.94 1200 E16@160 1257 0.14 B向跨中 106.82 1200 E16@160 1257 0.17 L向边缘 158.52 1200 E12@90 1257 0.19 B向边缘 187.96 1200 E16@120 1676 0.17 下侧-L向跨中 0.00 750 E14@200 770 0.00 B向跨中 0.00 750 E14@200 770 0.00 L向边缘 -183.46 1200 E16@130 1547 0.20 B向边缘 -207.85 1200 E16@120 1676 0.19 裂缝验算均满足. 二、下部阀门井计算 执行规范: 《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010),本文简称《混凝土规范》 《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011),本文简称《地基规范》 《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012),本文简称《荷载规范》 《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002),本文简称《给排水结构规范》 《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(CECS138-2002),本文简称《水池结构规程》 钢筋: d-HPB300;D-HRB335;E-HRB400;F-RRB400;G-HRB500;P-HRBF335;Q-HRBF400;R-HRBF500 ----------------------------------------------------------------------- 1基本资料 1.1几何信息 水池类型: 无顶盖半地上 长度L=8.000m,宽度B=2.800m,高度H=3.000m,底板底标高=-2.700m 池底厚h3=400mm,池壁厚t1=300mm,底板外挑长度t2=300mm 注: 地面标高为±0.000。 (平面图)(剖面图) 1.2土水信息 土天然重度18.00kN/m3,土饱和重度20.00kN/m3,土内摩擦角30度 地基承载力特征值fak=90.0kPa,宽度修正系数ηb=0.00,埋深修正系数ηd=1.00 地下水位标高-5.000m,池内水深1.000m,池内水重度10.00kN/m3, 浮托力折减系数1.00,抗浮安全系数Kf=1.05 1.3荷载信息 活荷载: 地面10.00kN/m2,组合值系数0.90 恒荷载分项系数: 水池自重1.20,其它1.27 活荷载分项系数: 地下水压1.27,其它1.27 活载调整系数: 其它1.00 活荷载准永久值系数: 顶板0.40,地面0.40,地下水1.00,温湿度1.00 考虑温湿度作用: 池内外温差10.0度,弯矩折减系数0.65,砼线膨胀系数1.00(10-5/°C) 1.4钢筋砼信息 混凝土: 等级C30,重度25.00kN/m3,泊松比0.20 纵筋保护层厚度(mm): 池壁(内35,外35),底板(上40,下40) 钢筋级别: HRB400,裂缝宽度限值: 0.20mm,配筋调整系数: 1.00 按裂缝控制配筋计算 构造配筋采用混凝土规范GB50010-2010 2计算内容 (1)地基承载力验算 (2)抗浮验算 (3)荷载计算 (4)内力(考虑温度作用)计算 (5)配筋计算 (6)裂缝验算 (7)混凝土工程量计算 3计算过程及结果 单位说明: 弯矩: kN.m/m钢筋面积: mm2裂缝宽度: mm 计算说明: 双向板计算按查表 恒荷载: 水池结构自重,土的竖向及侧向压力,内部盛水压力. 活荷载: 顶板活荷载,地面活荷载,地下水压力,温湿度变化作用. 裂缝宽度计算按长期效应的准永久组合. 3.1地基承载力验算 3.1.1基底压力计算 (1)水池自重Gc计算 池壁自重G2=397.80kN 底板自重G3=292.40kN 水池结构自重Gc=G2+G3=690.20kN (2)池内水重Gw计算 池内水重Gw=162.80kN (3)覆土重量计算 池顶覆土重量Gt1=0kN 池顶地下水重量Gs1=0kN 底板外挑覆土重量Gt2=283.18kN 基底以上的覆盖土总重量Gt=Gt1+Gt2=283.18kN 基底以上的地下水总重量Gs=Gs1+Gs2=0.00kN (4)活荷载作用Gh 地面活荷载作用力Gh2=68.40kN 活荷载作用力总和Gh=Gh2=68.40kN (5)基底压力Pk 基底面积: A=(L+2×t2)×(B+2×t2)=8.600×3.400=29.24m2 基底压强: Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A =(690.20+162.80+283.18+0.00+68.40)/29.240=41.20kN/m2 3.1.2修正地基承载力 (1)计算基础底面以上土的加权平均重度rm rm=18.00kN/m3 (2)计算基础底面以下土的重度r 地下水位于底板下1m以下,不考虑地下水作用,r=18.00kN/m3 (3)根据《地基规范》的要
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