磨西氧化池计算书.docx

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磨西氧化池计算书

一、已知资料：

混凝土容重25KN/m3，地基持力层基础型式:

筏板基础，大部分基础持力层为天然圆砾土层，承载力特征值fa=900KPa。

回填土标准重rt=18KN/m3。

建筑场地类别为Ⅱ类，地区抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20g。

梁、池壁及池底钢筋砼等级均采用C25，抗渗等级为S6，钢筋用HRB235（Ⅰ）级、HPB335（Ⅱ）级；且池内池壁用1：

2水泥砂浆作防渗抹面处理。

二、设计依据：

1、甲方提供的勘探报告

2、结构专业设计规范

3、各专业提供的有关资料

4、主要参考书

（1）《钢筋砼建筑结构与特种结构手册》

（2）《水工砼结构设计手册》

（3）《建筑结构规范大全》

（4）《给水排水结构设计手册》

（5）《结构力学简明手册》

5、设计情况（根据工艺要求）：

情况一：

池内满水（池外填土较浅，可不考虑池外有土无水情况）

三、内力的计算原则和方法：

1永久作用分项系数取值：

（1）对于结构自重和设备重取值为1.2；

（2）当作用效应对结构不利时取1.27；

（3）当对结构有利时取1.0；

2可变作用分项系数取值：

（4）地表水或地下水作用取值为1.27；

（5）除地表水或地下水外，各项其他可变作用取值为1.40；

3墙板单、双向板判定（Lx－墙板长，Ly－墙板高）

Ly/Lx>3按单向受力板计算（三边支承、一边自由）

0.5

Ly/Lx>2按单向受力板计算（四边支承）

0.5

4底板单、双向板判定（Lx－X方向，Ly－Y方向）

Ly/Lx>2按单向受力板计算（四边支承）

0.5

5裂缝宽度按ωmax≤0.20mm考虑

6池底内力的计算原则和方法：

按弹性地基板进行计算

四、计算数据

1、保护层厚度：

底板下层40mm,底板上层及池壁为35mm。

2、钢筋HRB235级，其fy=210N/mm2,钢筋HPB335级，其fy=300N/mm2。

五、接触氧化池内力计算：

1沉淀池壁板计算简图如下所示：

2接触氧化池抗浮验算：

1、接触氧化池筏板基础地下埋深仅为1.0米，故可不计算抗浮。

3池壁内力计算：

池顶上有走道板，可以作为池壁支承点，支承点处B点弯矩值，

简图如下：

a悬挑板净长度1.2m,板厚150mm,活荷载3.5KN/m2，栏杆线荷载1KN/m2

池顶弯矩标准值:

M=0.5×3.5×1.52+0.5×0.15×25×1.52+1×1.5

=9.657KN-m

池顶弯矩设计值：

M=11.34×1.4=13.5KN-m

＝380mm2

受力钢筋配φ10@150（As=523mm2）

3.1QB1计算

荷载计算：

情况A:

池外有土及有地下水,池内无水地下水位距池底h水=2m：

情况B：

池外无土，无地下水,池内水达到溢流水位：

（1）池外水平荷载：

由堆积荷载产生的：

由q1k=1/3X10=3.33KN/m2

q1=1.4X3.33=4.66KN/m2；

由填土产生q2k=1/3[18X1+10X（3-1）]=12.67KN/m2

q2=12.67X1.20=15.20KN/m2

（2）池内水压：

水压标准值：

q4K=5.8×10.8=62.64KN/m2

设计值：

q4=62.64×1.27=79.6KN/m2

墙板单、双向板判定：

Hb/Lb=6500/5000=1.3<2

则QB1为双向板。

计算简图如图所示：

按三边固定，顶端铰支的双向板计算弯距，M=miqL2,L区取短边长度=5m

Lx/Ly=5000/6500=0.77,计算如下表：

M（KN-m）

Mx

My

Mx0

My0

mi

矩形荷载

0.0342

0.0171

-0.0739

-0.0571

三角形荷载

0.0122

0.0170

-0.0337

-0.0465

情

况

A

矩形荷载

设计值

3.982

1.995

-8.607

-6.650

三角形荷载

标准值

9.981

13.820

-27.525

-37.979

设计值

13.198

18.274

-36.396

-50.22

合计

标准值

13.963

15.815

-36.132

-44.629

设计值

17.18

20.269

-45.003

-56.870

情况B

标准值

19.137

26.467

-52.774

-72.819

设计值

24.318

33.671

-67.063

-92.535

由上表可知，弯矩标准值是控制裂缝，弯矩设计值是控制池壁强度：

壁厚大于250mm都按裂缝控制

以下计算温度应力引起的弯矩荷载：

＝0.100×10-5×10×2.8×107×0.352×0.65

=22.295KN-m

标准值：

My10总＝72.819+22.295＝95.114KN-m

W≤0.2mmb1=400mm，C30砼配φ18@200+φ20@200As=2843

＝0.0972×10-5×10×2.8×107×0.352×0.65

=21.67KN-m

池顶悬挑板对双向板池壁水平固端弯矩

M=mk×21.67=0.08×21.67=1.7336KN-m

标准值：

Mx10总＝52.774+21.67+1.7336＝76.178KN-m

W≤0.2mmb1=400mm，C30砼配φ18@200As=1272

＝0.1003×10-5×10×2.8×107×0.352×0.65

=22.362KN-m

标准值：

My1总＝26.467+22.362＝48.829KN-mAs=1272

W≤0.2mmb1=350mm，C30砼配φ18@200

＝0.0926×10-5×10×2.8×107×0.42×0.65

=20.645KN-m

（池顶悬挑板对双向板池壁水平跨中弯矩影响系数较小，可以不考虑）

标准值：

Mx1总＝19.137+20.645＝39.782KN-m

W≤0.2mmb1=350mm，C30砼配φ18@200As=1272

3.2QB2计算

荷载计算：

情况B：

池外无土，无地下水,池内水达到溢流水位：

水压标准值：

q4K=5.8×10.8=62.64KN/m2

设计值：

q4=60.5×1.27=79.553KN/m2

墙板单、双向板判定：

Hb/Lb=5500/5000=1.1<2则QB2为双向板。

计算简图如图所示：

按三边固定，顶端自由的双向板计算弯距，M=miqL2,L=Hb=5m

Lx/Ly=5000/5500=0.9,计算如下表：

M（KN-m）

Mx

My

Mx0

My0

mi

三角形荷载

0.0124

0.0129

-0.0311

-0.0397

情况B

三角形荷载

标准值

19.418

20.201

-48.703

-62.170

设计值

24.655

25.656

-61.852

-78.956

由上表可知，弯矩标准值是控制裂缝，弯矩设计值是控制池壁强度：

壁厚大于250mm都按裂缝控制

＝0.100×10-5×10×2.8×107×0.352×0.65

=22.295KN-m

标准值：

My10总＝62.170+22.295＝84.47KN-m

W≤0.2mmb1=350mm，C30砼配φ16@150As=1340

＝0.1003×10-5×10×2.8×107×0.352×0.65

=22.362KN-m

Mx1总＝48.703+22.362＝71.065KN-m

W≤0.2mmb1=350mm，C30砼配φ16@150As=1340

72QB3计算

QB3同QB2受力情况均相同，其计算简图如下

QB3板的Hb=5500mm,QB2板的Hb=6500mm,池内、池外受力情

况与QB2相同，故按QB2计算结果进行配筋计算。

3.4QB4计算

QB4同QB1受力情况均相同，其计算简图如下：

QB4板的Hb=5500mm,QB1板的Hb=6500mm,池内、池外受力情

况与QB1相同，故按QB1计算结果进行配筋计算。

3.5QB5计算

QB5同QB1受力情况均相同，其计算简图如下：

池内、池外受力情况与QB1相同，故按QB1计算结果进行配筋计算。

3.7QB6计算

QB6同QB1受力情况均相同，其计算简图如下：

QB6板的Hb=5500mm,QB1板的Hb=6500mm,池内、池外受力情

况与QB1相同，故按QB1计算结果进行配筋计算。

3.8QB7计算

QB7同QB1受力情况均相同，其计算简图如下：

QB7板的Hb=5500mm,QB1板的Hb=6500mm,池内、池外受力情

况与QB1相同，故按QB1计算结果进行配筋计算。

3.9底板计算：

计算软件：

北京理正软件设计研究院有限公司的理正岩土计算5.3版，弹性地基梁计算程序。

池底计算（取1米宽为计算单元）：

（简图如下）

由水池的底板长宽比接近于2，所以底板按单向板计算，即短方向控制配筋。

现由弹性地基梁软件计算短方向受力情况如下：

4.0短方向—池内满水。

单向板短方向为控制方向，现计算单向板短方向如下：

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弹性地基梁计算书

计算方法：

郭氏表法

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[计算简图]

[计算条件]

[基本信息]

梁半跨长l（m）

6.025

选用混凝土规范

国标GB50010-2002

梁高h（m）

0.500

结构重要性系数

1.0

梁宽（m）

1.000

设计状况系数

---

梁弹性模量E（10^4MPa）

2.0

结构系数

---

地基压缩模量E0（MPa）

20.0

计算分段数（全梁）

20

梁容重（kN/m^3）

25.00

局载计算单元长（m）

0.500

考虑自重

√

简图间距放大系数

1.0

配筋

√

交互柔度参数t

是

梁的柔度参数t

17.497

[配筋信息]

配筋方式

双筋

混凝土等级

C25

纵筋级别

HRB335

箍筋计算

√

├箍筋级别

HPB235

└箍筋间距（mm）

100

as（mm）

70

配筋调整系数

1.00

[荷载信息]

满布恒载标准值（kN/m）

0.00

恒载分项系数

1.20

满布活载标准值（kN/m）

0.00

活载分项系数

1.40

编号

类型

荷载形式

P1

P2

X1（m）

X2（m）

1

恒载

集中力

59.15

---

5.350

---

2

恒载

集中力

59.15

---

-5.350

---

3

活载

梁上分布荷载

60.00

60.00

0.000

5.350

4

活载

梁上分布荷载

60.00

60.00

-5.350

5.350

5

恒载

集中力

59.15

---

0.000

---

6

恒载

集中力偶

-183.00

---

-5.350

---

7

恒载

集中力偶

183.00

---

5.350

---

注：

P1、P2----对集中力单位为kN

对集中力偶单位为kN-m

对分布荷载单位为kN/m

----------------------------------------------------------------------

[梁柔度参数计算结果]

----------------------------------------------------------------------

计算公式：

计算值：

t=17.497

实际采用值：

t=17.497

----------------------------------------------------------------------

[梁内力计算结果]

----------------------------------------------------------------------

[设计值荷载组合内力]

截面iXipQLQRMLMRAs（上侧）As（下侧）Av截面验算

（m）（kN）（kN）（kN）（kN-m）（kN-m）（mm2）（mm2）（mm2）

1-6.025243.98-0.00-0.000.000.001000.01000.0145.1满足

2-5.423171.55121.74121.7434.6334.631000.01000.0145.1满足

3-5.350165.54131.0860.1041.35-178.251553.61000.0145.1满足

4-4.820121.6586.3386.33-129.15-129.151164.71000.0145.1满足

5-4.218100.04101.85101.85-76.07-76.071000.01000.0145.1满足

6-3.61590.04107.43107.43-23.72-23.721000.01000.0145.1满足

7-3.01385.6267.8667.8627.8227.821000.01000.0145.1满足

8-2.41083.7768.0168.0173.3073.301000.01000.0145.1满足

9-1.80883.3066.8066.80118.34118.341000.01080.3145.1满足

10-1.20583.5366.3566.35153.21153.211000.01354.2145.1满足

11-0.60383.8865.7265.72183.52183.521000.01595.9145.1满足

120.00084.1435.47-35.51194.94194.941000.01687.8145.1满足

130.60383.88-36.38-36.38181.61181.611000.01580.5145.1满足

141.20583.54-36.84-36.84154.14154.141000.01361.5145.1满足

151.80883.32-79.40-79.40119.97119.971000.01093.0145.1满足

162.41083.78-80.53-80.5373.5773.571000.01000.0145.1满足

173.01385.61-80.53-80.5327.1927.191000.01000.0145.1满足

183.61589.98-78.04-78.04-25.20-25.201000.01000.0145.1满足

194.21899.93-72.38-72.38-74.84-74.841000.01000.0145.1满足

204.820121.59-98.96-98.96-127.18-127.181149.31000.0145.1满足

215.350165.58-60.20-131.18-178.1241.481552.51000.0145.1满足

225.423171.61-121.85-121.8534.5134.511000.01000.0145.1满足

236.025244.010.000.000.000.001000.01000.0145.1满足

注：

1.设计值荷载组合内力不包括“结构重要性系数γ0”。

2.计算配筋时，已经将此系数考虑进去。

设计值组合内力:

最大弯矩设计值Mmax=194.94（kN-m）

最大剪力设计值Qmax=-131.18（kN）

梁截面上侧纵筋最大面积As1=1553.6mm2；

梁截面下侧纵筋最大面积As=1687.8mm2。

箍筋最大面积Av=145.1mm2。

截面尺寸抗剪验算：

满足。

[标准值荷载组合内力]

截面iXipQLQRMLMR

1-6.025188.68-0.00-0.000.000.00

2-5.423131.5293.3093.3026.7726.77

3-5.350126.80100.3541.2031.60-151.40

4-4.82092.2662.6662.66-116.07-116.07

5-4.21875.1075.3975.39-76.59-76.59

6-3.61567.0980.1280.12-37.44-37.44

7-3.01363.4552.4152.411.591.59

8-2.41061.8552.7152.7136.2036.20

9-1.80861.3851.8151.8171.0271.02

10-1.20561.4751.6151.6198.5198.51

11-0.60361.7151.2051.20122.63122.63

120.00061.9129.56-29.59133.56133.56

130.60361.71-30.24-30.24121.26121.26

141.20561.48-30.53-30.5399.1799.17

151.80861.39-60.81-60.8172.1872.18

162.41061.86-61.65-61.6536.3936.39

173.01363.44-61.46-61.461.141.14

183.61567.05-59.13-59.13-38.50-38.50

194.21875.03-54.34-54.34-75.72-75.72

204.82092.22-71.69-71.69-114.67-114.67

215.350126.83-41.27-100.42-151.3131.69

225.423131.56-93.38-93.3826.6826.68

236.025188.690.000.000.000.00

标准值组合内力:

最大弯矩标准值Mmax=-151.40（kN-m）

最大剪力标准值Qmax=-100.42（kN）

由板厚大于250时为裂缝控制所以

配φ22@150As=2534mm2

注：

1.Xi----截面i的x坐标（m）

2.p-----截面i的地基反力（kN）

3.QL----截面i左端剪力（kN）

4.QR----截面i右端剪力（kN）

5.ML----截面i左端弯矩（kN-m）

6.MR----截面i右端弯矩（kN-m）

7.x坐标以梁中心点为原点，水平向右为正方向。

8.地基反力以地基受压为正，受拉为负；

弯矩以梁的下缘受拉为正，

剪力以使梁截面左侧产生顺时针转动为正。

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4.5短方向—池内无水，池外有土。

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弹性地基梁计算书

计算方法：

郭氏表法

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[计算简图]

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[计算条件]

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[基本信息]

梁半跨长l（m）

6.025

选用混凝土规范

国标GB50010-2002

梁高h（m）

0.500

结构重要性系数

1.0

梁宽（m）

1.000

设计状况系数

---

梁弹性模量E（10^4MPa）

2.0

结构系数

---

地基压缩模量E0（MPa）

20.0

计算分段数（全梁）

20

梁容重（kN/m^3）

25.00

局载计算单元长（m）

0.500

考虑自重

√

简图间距放大系数

1.0

配筋

√

交互柔度参数t

是

梁的柔度参数t

17.497

[配筋信息]

配筋方式

双筋

混凝土等级

C25

纵筋级别

HRB335

箍筋计算

√

├箍筋级别

HPB235

└箍筋间距（mm）

100

as（mm）

70

配筋调整系数

1.00

[荷载信息]

满布恒载标准值（kN/m）

0.00

恒载分项系数

1.20

满布活载标准值（kN/m）

0.00

活载分项系数

1.40

编号

类型

荷载形式

P1

P2

X1（m）

X2（m）

1

恒载

集中力

59.15

---

5.350

---

2

恒载

集中力

59.15

---

-5.350

---

3

恒载

集中力

59.15

---

0.000

-