05生物池计算书

工程设计综合资质甲级A142001257工程咨询甲级12120070023中国市政工程中南设计研究总院有限公司1中国市政工程中南设计研究总院有限公司计算书工程编号：排15-201840工程名称：璧山区高新区污水处理厂一期工程计算内容：生物池共页附图张计算：年月日校核：年月日审核：年月日工程名称：璧山区高新区污水处理厂一期工程设计号：排15-201840中国市政工程中南设计研究总院有限公司2目录目录.................................................................................................................................2一、设计依据：................................................................................................................3二、水池抗浮验算............................................................................................................4三、地基处理计算：........................................................................................................4四、荷载计算：................................................................................................................41.水池荷载计算：............................................................................................................4五、水池配筋计算............................................................................................................51.池壁1计算：................................................................................................................52.池壁2计算：................................................................................................................53.池壁1、池壁2交汇处水平向钢筋计算.....................................................................64.池壁3计算：................................................................................................................65.底板钢筋计算：............................................................................................................7六、特殊构件计算............................................................................................................81.楼梯计算：....................................................................................................................8工程名称：璧山区高新区污水处理厂一期工程设计号：排15-201840中国市政工程中南设计研究总院有限公司3一、设计依据：1.按中国市政工程中南设计研究总院有限公司二○一八年十二月编制的《重庆市璧山区高新区污水处理厂一期工程工程地质勘察报告（直接详勘）》进行设计。2.本设计所采用的主要规范：《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002)《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(CECS138:2002)《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》(GB50032-2003)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)（2015年版）《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)（2016年版）《砌体结构设计规范》(GB50003-2011)《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011)《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)《建筑地基基础设计规范》(DBJ50-047-2016)3.本工程安全等级为二级；抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅲ类，设计特征周期值为0.45s。4.水容重：污水：10.5KN/m3；5.水泥砂浆容重：20KN/m3；6.钢筋混凝土容重：25KN/m3，抗浮计算时为24KN/m3；7.土壤天然容重及内磨擦角：回填土20KN/m3（抗浮验算按18KN/m3考虑），浮容重10KN/m3，φ=30o；8.计算采用MorGain结构快速设计(2007)、理正结构工具箱7.0PB2工程名称：璧山区高新区污水处理厂一期工程设计号：排15-201840中国市政工程中南设计研究总院有限公司4二、水池抗浮验算抗浮设计水位为：平设计地面(相对高程3.3米)取底板中间每平米板计算：自重底板浮重：G1=14x0.6=8.4KN锚杆间距2.7x2.7米则每根锚杆须抵抗的浮力为(33x1.05-8.4)x2.7x2.7=192KN锚杆采用3E25锚杆Nak=As*fy/Kb=3*490.9*360/2.0=265KN192KN满足要求锚固体长度锚固体与岩土La=K*Nak/3.14/D/frbk=2.4*192/3.14/0.16/400=2.3m砂浆与钢筋La=K*Nak/n/3.14/d/fb=2.4*192/3.14/3/0.025/2400/0.7=1.16m采用全粘性锚杆经计算锚杆锚入中风化岩层3.0米，能满足抗浮要求。三、地基处理计算：本构筑物采用天然地基，以强(中)风化基岩为持力层，要求地基承载力特征值不小于250Kpa；局部未到持力层的部位，采用C20毛石砼换填，换填范围超出底板边500mm。四、荷载计算：1.水池荷载计算：池壁设计水位8.0米(不考虑超高)正常使用状态：Q水=rh=10.5*8.0=84KN/m2空池工况：Q水=rh=10*3.5=35KN/m2Q土=rh=8*3.5/3=9.4KN/m2外堆载均布荷载Q堆=10/3=3.4KN/m2工程名称：璧山区高新区污水处理厂一期工程设计号：排15-201840中国市政工程中南设计研究总院有限公司5五、水池配筋计算池壁设计厚度1100~600mm1.池壁1计算：正常使用工况按顶端自由单向板计算底部竖向弯矩M=1/6*84x8x8=896KN.m/m池壁角隅水平向弯矩：0.054x84x8x8=291KN.m/m内侧竖向钢筋E28@200(长)+E28@200(短)计算裂缝宽度0.188mm。2.池壁2计算：计算跨度:Lx=12.000mLy=9.100m支撑条件=四边上:自由下:固定左:固定右:固定角柱左下:无右下:无右上:无左上:无工程名称：璧山区高新区污水处理厂一期工程设计号：排15-201840中国市政工程中南设计研究总院有限公司6内侧竖向钢筋E28@200(长)内侧水平钢筋E25@200(长)+E22@200(短)经计算配筋满足要求。3.池壁1、池壁2交汇处水平向钢筋计算水平弯矩平衡，弯矩M=(291+269)/2=280KN.m池壁2沿池壁高度水平拉力最大值F=0.21x84x12=212KN内侧水平钢筋E25@200(长)+E22@200(短)计算裂缝宽度0.182mm4.池壁3计算：计算跨度:Lx=9.000mLy=9.100m支撑条件=四边上:自由下:固定左:固定右:固定角柱左下:无右下:无右上:无左上:无工程名称：璧山区高新区污水处理厂一期工程设计号：排15-201840中国市政工程中南设计研究总院有限公司7内侧竖向钢筋E28@200(长)内侧水平钢筋E25@200(长)+E22@200(短)经计算配筋满足要求。2、空池工况水池为地面上水池，外土外水荷载较小水池配筋按构造配筋外侧竖向：E28@200(长)外侧水平向：E25@200(长)5.底板钢筋计算：底板端部设计厚度1200mm底板端部配筋与池壁弯矩平衡。上层配筋采用E28@200(长)+E28@200(短)下层配筋采用E28@200中部板为构造底板板厚600，采用构造配筋，上层配筋采用E28@200，下层采用E28@200，满足要求。工程名称：璧山区高新区污水处理厂一期工程设计号：排15-201840中国市政工程中南设计研究总院有限公司8六、特殊构件计算1.楼梯计算：1已知条件：几何信息:左标高=0.000m；右标高=3.000m平台长度(左)=0mm；平台长度(右)=0mm平台厚度(左)=100mm；平台厚度(右)=100mm内延长(左)=0mm；内延长(右)=0mm平台梁尺寸:B2=300mm；H2=700mmB3=300mm；H3=700mm梯段长度=4760mm；踏步数=18梯板厚度=180mm；梯跨长度L0=1200mm,梯井宽:200mm平面类型:单跑荷载信息:附加恒荷载=1.000kN/m2活荷载:3.500kN/m2恒载分项系数:1.4；活载分项系数:1.4；活载调整系数:γL=1.00活载准永久值系数：0.5混凝土等级:C30,fc=14.30N/mm2混凝土容重:25.00kN/mm3配筋调整系数:1.00；纵筋保护层厚度:c=20mm板纵筋等级:HRB400；fy=360N/mm2梁纵筋等级:HRB400；fy=360N/mm2梁箍筋等级:HPB300；fy=270N/mm2验算信息:挠度限值:L0/200；裂缝限值:0.30mm计算要求:1)楼梯板计算；2)平台梁计算；3)板裂缝验算(按裂缝控制配筋计算)；4)板挠度验算2荷载与内力计算：(1)荷载计算标准值(qk):斜梯段:11.820kN/m设计值(q):斜梯段:16.132kN/m准永久值(qe):斜梯段:10.070kN/m(2)内力计算:a.楼梯板:矩阵位移法求解。3计算结果：计算说明:(a)简化方法:取板沿着宽度方向单位长度的板带(b)计算方法:矩阵位移法单位说明:工程名称：璧山区高新区污水处理厂一期工程设计号：排15-201840中国市政工程中南设计研究总院有限公司9弯矩:kN.m/m剪力:kN/m挠度:mm纵筋面积:mm2/m截面尺寸:mm×mm裂缝:mm板段配筋计算结果:----------------------------------------------------------------------------------计算板段-1(斜梯段):截面B×H=1000×180截面:左中右弯矩(M):0.00041.219-51.631剪力(V):26.331-8.777-43.885截面验算:Vmax=43.88k