泵房沉井计算书.docx

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1、XXX泵房沉井工程结构计算书审核：校对：计算：日期：2022年11月结构计算书其中圾=-誓3-：%=-答喑券06”。：McI -PL；242K +3K? -2 1 + 2K=0.0832 PI?i故，在标高(-2.003.00)段。Ma =-0.1216PZ? =-0.1216x91.9x5.7252 = -366.27 kN- mMb = -0.0642PZ? =-0.0642x9 Lx 5.7252 =193.38ZNMc = 0.0832PZ? = 0.0832x91.9 x5.7252 =25161AN c 井壁内外侧对称配水平HRB335筋d22200转角处外侧附加水平HRB335筋

2、dl8200井壁垂直筋按构造配HRB335筋dl8200 裂缝验算/ 4=7禽+伉九弧+七九)(46.27)觞1?45，+八(3 7.95)=68.33%N故在标高(-2. 003. 00高处C点),验算Mc = 0.0832PZ? =0.0832x68.33x5.7252 =18633左 N 加配 HRB335 筋 d22200 ( g L05 满意要求st k，fwk 2499.09(三)出水井荷载计算23. 侧压力荷载标准值地面积累活荷载换算成等效土重h = = = 0.56m ，Ys 18地下水位处的侧向土压力qck=7s(0.5 + 0.56)Ka =18x1.06 x 0.333

3、= 6.35地下水位以下土产生的挡土墙根部侧压力9泌=九(/7 0.5)6, =10x2.75x0.333 =9.16 ZN/m挡土墙根部水压力/成=(h - 0.5)= 10 x 2.75 = 27.5kN/m挡土墙根部侧压力的和纵=% + /% +/该=43.01ZN/机24. 侧压力荷载设计值上述挡土墙的侧压力中，土的侧压力荷载为永久荷载作用，其分项系数 %,为1.27,地下水侧压力荷载为可变作用，其分项系数2为1.27,地面积累荷 载为可变作用，其分项系数2为1.40。则侧压力荷载设计值为：qh =1.4xys x0.56x Ka +1.27xys x0.5x Ka +1.27xqvk

4、 +1.27xqwk= 55.06kN/m25. 侧压力荷载准永久组合值本工程中地下水压力的准永久系数匕为1.0,地面积累荷载的准永久系数 Wqj 为 0.5 ；则侧压力荷载的准永久组合值为：qhd = 0.5xys xO.56xK +1.0x八 x0.5xK +l.0x次 + 1.0%久永= 4134kNlm26. 鉴于施工阶段中，要求板混凝土达到强度后方可进行回填土，故施工阶段的荷载和内力不起掌握作用，应计算竣工使用阶段。纵向墙7 75长度金=7.75高度H=3.35，n。依据（/ =强 =2.312 ,按竖向单向板计算，取1m的宽度计算简图见下图；计算侧向水土产生的弯矩荷载标准值皈=43

5、.0MN/m荷载设计值% =55.06 ZN/加荷载准永久组合值为d =41.34女N/m / = 0.25/0.45 = 0.56,查表得 2 = 0.0889 然Pi=QqjH,MbL 此 事PjHDl/Io4= 0.0889 X43.01x3.25 =12.43P =A qh H= 0.0889 x55.06x3.25 = 1591 kNqhd - H = 0.0889 x41.34x3.25 = 11.94攵N支座弯矩标准值:MbL-如鲁H =O +12.43 x 3.25 =35.32 左N 加支座弯矩设计值:22M- - + P H= _ 55.06 x 3.25一十胎.% x 3

6、.25 =-45.22kN m支座弯矩准永久组合值:n J-T241 34x3 ?52MBld = - + Pd-H = -+11.94x325 =-33,97m66求跨中最大正弯矩：即求剪力零点，令：。,=如 =化,=日瓯=亚市2HV功得x = j2 x 0.0889 x 3.25 = 1.37m,跨中弯矩标准值:XIK 6H a 16x3.25+ 12.43x1.37 =11.36 ZN 机跨中弯矩设计值: %为 n 1 cr 一7.Mx 卜 P -x =F 15.91 xl.37 = l4.54kN-mx/ 6H 16x3.25支座弯矩准永久组合值:Mxld =外日L + P . r =

7、 + 94X1 .37 = 10.9MNmXId 6H 16x3.25横向墙3 SS长度 Lr = 3.55zn ,图度 HB = 3.35m。依据 LB / HB =1.06 2 ,应按三边固定，一边简支双向板计算，计算简图如图所示简图见下图；9 原琮=43.01x3.552 = 542.039 原琮=43.01x3.552 = 542.039琮=55.06x3.552 = 693.89qhdl3B = 41.34 x 3.55? = 520.99内插计算求得；%=0.01118, 9V =0.01067,婢=0.02671, 域=0.03331,代入数据的；弯矩的标准值M.=0.01118

8、x542.03 + -x0.01067x542.03 = 7.02N-m Xt,MvK=-x 0.01118x 542.03 + 0.01067 x 542.03 = 6.7%N myK 6-0.02671 x542.03 = 14.48ZN.m,=-0.0333lx542.03 = -18.06Wm代入数据的；弯矩的设计值M =0.01118x693.89 + x0.01067x693.89 = 8.99-m ,1M =ix0.01118x 693.89 + 0.01067 x 693.89 = 8.6*N m)6-0.02671 x693.89 = 18.53左N.m,= -0.0333l

9、x693.89 = -23.1 IkN- m人y代入数据的；弯矩的准永久组合值M .=0.01118x520.99 + -x0.01067x520.99 = 6J5kN-m 八c4,M = _ x 0.01118x 520.99 + 0.01067 x 520.99 = 6.53kNm yd 6Ml = -0.02671 x520.99 =-13.92-777,=-0.0333lx520.99 = 17.35ZN-根选最不利组合配筋，故配筋HRB335筋dl4200,转角处加附加筋HRB335筋 dl2200（四）出水井底板计算27.鉴于施工阶段中，要求板混凝土达到强度后方可进行回填土，故施工

10、阶段的荷载和内力不起掌握作用，应计算竣工使用阶段。基地以上全部荷载标准值Nk=Gk=G +以=2884.90KN基底面积；A = Lx B = 9.lx 8.45 = 76.895m2标准组合下的基底反力；以=% = 2884%,895 =37.52攵，地基承载力验算；pa 6+ 0.5念“ 1.0 x 2874.90 + 0.5x10r.76.895=37.45 kpa29.底板按四边简支的双向板计算(% = 7%.75 = 0.922),计算简图如图所示一.设计总信息:1 .本工程上部结构采纳现浇钢筋混凝土框架，框架抗震等级：四级。地下结构采纳钢筋混凝土沉井。2 .结构设计使用年限50年；

11、建筑结构平安等级II级，结构重要性系数1.0。3 .基本风压0.4KN/m2,基本雪压0.65KN/m2。4.抗震设防烈度6度；设计基本地震加速度值为0.05g；设计地震分组为第 I组；场地类别IH类；建筑抗震设防分类为丙类。5 .地基基础设计等级丙级。二.主要材料及要求:1.混凝土:水下混凝土封底采纳C20；垫层和填充混凝土为C15;沉井壁板和底梁为C30,其余为C25;(4)地下结构混凝土抗渗标号均为S6o2.钢筋：HPB235 级钢，fy=210N/mm2； HRB335 级钢，fy=300N/mm3.砌体材料：MulO非承重粘土多孔砖砌体墙，块体自重WUKN/n?,混合砂浆强度等级为M

12、7.5 (地下部分为水泥砂浆)。三 .设计采纳主要法律规范：1 .泵站设计法律规范(GB/T50265-97)；.建筑结构荷载法律规范(GB50009-2001)；2 .建筑抗震设计法律规范(GB50011-2001)；.建筑地基基础设计法律规范(GB50007-2002)；3 .混凝土结构设计法律规范(GB50010-2002)；.钢结构设计法律规范(GB50017-2003)；4 .给水排水工程构筑物结构设计法律规范(GB50069-2002)；.给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程(CECS 137:2002);5 .地下工程防水技术法律规范(GB50108-2001).结构计算方法及

13、应用软件：1 .上部结构按钢筋混凝土框架结构应用PKPM结构系列软件(2005版)及0次=35.87x7.F =1808.217?2 2 =1804.170次=35.87x7.F =1808.217?2 2 =1804.17pB22 =2171.16内插计算求得；以=0.。5095,% = 0.04478-代入数据的；弯矩的标准值MvK = 0.05095x1808.21+ -x 0.04478x 1808.21 = 105.63ZM m 6MvK=-x 0.05095x1 808.21 + 0.04478x 1808.21 = 96.32ZN m yK 6代入数据的；弯矩的设计值=0.050

14、95x2171.16 + -x0.04478x 2171.16 = 126.82-mXI,6MvK=-x 0.05095x 2520.56 + 0.04478x 2520.56 = 115.66kN-m yK 6代入数据的；弯矩的准永久组合值MxK = 0.05095x1804.17 + -X 0.04478x 1804.172 = 105.39ZM mxK6MvK=-x 0.05095 x 1804.17 + 0.04478x 1804.17 = 96.1 W-m)k 6选最不利组合配筋，故配HRB335筋dl8150（通长） 顶板按构造配HRB335筋dl4150沉砂池结构计算书（一）设计

15、条件：沉砂池长L=7.75m、净长工=6.95%2,出水井宽B=6.15m、净宽8 =5.35机。出水井井结构高度H=5m沉砂池材料；混凝土强度等级C30,钢筋采纳热轧钢筋HRB335,抗拉强度标准值 fy=300mpa（二）沉砂池抗浮验算30. 因采纳大开挖排水法施工，故验算使用阶段抗浮31. 假设池壁厚4=400mm,内隔墙芍=350mm,地板厚度取为q = 500 mm。32. 设计的井壁中心池壁中心周长： U = （L + B-2tJx2 = 26.2m33. 沉砂池外池壁自重标准值Gkl =（Ux5x0.40） x25 = 1310ZN34. 沉砂池内池墙自重标准值其内池墙长度为15

16、.45m,宽度为0.35m。=（15.45 x 5.0 x 0.35）x25 = 675.9435. 沉砂池底板自重标准值Gy = 25 x Lo x B（） x t3其中L（）= 8.75m,耳）=7.15mG0 = 782.03KN沉砂池顶板自重标准值（预制的，按4人/病计算）Gk4 = 4 X （/ xbjx2o其中单块的长度，=1.5加力=1.07Gk4 =128.4KN36. 底板悬挑部分的土的自重标准值Gg = 7, 卜 +（/,-几）值一 ）+（% - 几）也 + （匕一九）小（L0-B0-LB）Gk5 = 689.78 k N37. 沉砂池内设施自重标准值约 Qk =1Q kN

17、38. 使用期间沉井总重Gk =Gu +GA2+Ge +Gk4 +G + 以=3596.15KN39. 水浮托力标准值琮”AxHX/w琛8.75x7.15x5Oxl0 = 3128.13KN沉砂池抗浮系数满意要求满意要求(=0)/# =3596.15 = 1so 05“ k fwk 3128.13(三)沉砂池荷载计算40. 室外有土时，池内无水：取 回填土重度九=18kN/，回填土有效重度九=10%N/机)内摩擦角0 = 30,黏聚力。=0,室外地面积累荷载标准值金人,=103”。由于池壁垂直光滑，则：Ka = tan2(45 -%卜 tan2(45 -15) = 0.333侧压力荷载标准值地

18、面积累活荷载换算成等效土重方=&L = W = 0.56根,八18地下水位处的侧向土压力短=八(0.5 + 0.56)K = 18 x 1.06 x 0.333 = 6.35 ZN/利地下水位以下土产生的挡土墙根部侧压力qvk = ys(h - 0.5)K” = 10 x 4.5 x 0.333 = 15 .OkN/m挡土墙根部水压力：qwk = yw(h - 0.5)= 10 x 4.5 = 45 .QkN/m挡土墙根部侧压力的和：qyk = qck + qvk + qwk = 66.35 kN/m荷载计算简图如下图:41. 池内有水，池外无土时取污水的容重几=10.8,取最高液位 =3.4

19、相池内水压标准值：心二九，=10.8x3.4 = 36.72Zp荷载计算简图如下图：经比较可知，池内有水，池外无土为荷载最不利状况，故只可对池外 有土，池内无水时的状况进行计算。此时42. 侧压力荷载设计值上述挡土墙的侧压力中，土的侧压力荷载为永久荷载作用，其分项系数 %为127,地下水侧压力荷载为可变作用，其分项系数为为1.27,地面积累荷载为可变作用，其分项系数2.为1.4()。 则侧压力荷载设计值为：qh =1.4xys x0.56x Ka + 1.27x7s. x0.5xKa+1.27x/出 +1.27xqwk= 1.4x18x0.56x0.333 + 1.27x18x0.5x0.33

20、3 + 1.27x15 + 1.27x45=84.7 IN/n43. 侧压力荷载准永久组合值本工程中地下水压力的准永久系数匕为1.0,地面积累荷载的准永久系数甲为0.5 ；则侧压力荷载的准永久组合值为：qhd = 0.5xx0.56x Ka + 1.0x八 x0.5x+1.0xqvk + 1.0xqwk=0.5x18x0.56x0.333 + 1.0x18x0.5x0.333 + 1,0x15 + 1.0x45= 64.68kN/m44.1-1池壁计算长度金=6.55根，高度/=5.0m，= 5% 55 = 07633 300 x 365 = 793-22mzw2 , 因此选用裂缝宽度验算 (

21、取1m宽度)板的混凝土等级：C30 ,受拉区主筋为二级钢，直径mm,间距mm。M =S4.S6kN/m ,混凝土爱护层厚度：C=35mm；板厚：400mm计算有关参数ftk =2.01N/mm2, E5 =2xl05 Ec =3xl04% = 365 mm 4c = Q.5bh = 0.5 x 1000 x 400 = 200000 dep =Eq A, 2X105 ccFp -t-E Ec b% 3xio4 1000x365Mk叫AMk叫A84,86xl06 _0.87x365x- 1.1-0.65-Pteskc = 35mmdttn = mm%ax 二%优 Es跨中弯矩标准值:横向墙1.9

22、c + 0.08-Pte长度金=3.55 机，高度”8=3.35 m。LB/HB =-= 1.Q62 9应按三边固定，一边简支双向板计算，计算简图如图所示简图见下图；温=55.06x3.552 =693.89如说=43O x3.55? = 542.03qhdlB = 41.34 x 3.552 = 520.99内插计算求得；%=0.01118,0V = 0.01067 , 啖=-0.02671, 暇=-0.03331,Mx =夕x 4一耳 +:% 4耳,Mx =夕x 4一耳 +:% 4耳,代入数据的；弯矩的标准值M=0.01118x542.03 + -x0.01067 x 542.03 = 1

23、.02kN m6A/ .=1x0.01118x542.03 + 0.01067x542.03 = 679攵NmyK 60.02671 x542.03 = -14.48ZN.m, 吗=-0.0333lx542.03 = -18.06eV.租 代入数据的；弯矩的设计值M =0.01118x 693.89 + -x0.01067x693.89 = 8.99女N- mx6Mv = - x 0.01118x 693.89 + 0.01067 x 693.89 = 8.69- m）60.02671 x693.89 = 18.53左Nm, Mj; =-0.0333lx693.89 =-23.1 kN-m 代

24、入数据的；弯矩的准永久组合值M xd = 0.01 n 8X 520.99 + -x0.01067 x 520.99 = 6.75ZN mxd6M . =-x0.01118x520.99 + 0.01067x520.99 = 653kNmyd 6=-0.02671 x52099=1392ZN.m,=-0.0333lx520.99 = -17.35a “y ci选最不利组合配筋，故配筋HRB335筋dl4200,转角处加附加筋HRB335筋dl2200（五）出水井底板计算45. 鉴于施工阶段中，要求板混凝土达到强度后方可进行回填土，故施工阶段的荷载和内力不起掌握作用，应计算竣工使用阶段。基地以上

25、全部荷载标准值做=Gk =G +以=2884.90KN基底面积；A = Lx3 = 9.1x8.45 = 76.895机2标准组合下的基底反力；口 =% = 2884%.895 =37.52%，地基承载力验算；力=1503% 满意46. 基底压力标准值；Pk =37 52kpa基底压力设计值;基底压力设计值;P = %N = 12xGk 八 4Qk八 1.2x2874.90 + 1.4x10r =76.895=45.05ZpqPd基底压力准永久组合值;= N/n=L0xGm + 05Qk1.0x2874 .90 + 0.5xl076.895=37 A5kpa47. 底板按四边简支的双向板计算（

26、% = 7%75 =。.921.05满意要求(三)地质条件重度7(kN/)粘聚力(kpa)内摩擦夕(0)单位摩阻力(kpa)极限承载力(kpa)杂填土% =18.0A, =10粘土/2 =19.0c2 = 40.4(p2 =18.2九二20凡=240淤泥质粉质粘土73=17.3q = 12.7% = 11 .9九=18& =240粉土%=18.6。4 = 10(p3 = 30.5九=12& =2401、排水法施工下沉计算多层土的加权平单位摩阻力标准值f = % x/l fk2 +国fk4 /l| + 九 + /4 + /?4fka2.67x10 + 2.15 x 20 + 8.45x18 +

27、1.18x12 ”=16.332.67 + 2.15+8.45 + 1.18沉井外壁分层的摩阻力沉井壁分布如图所示；乂人乂5 + 力,(一5)x(L + 3)x2Fjk =-x16.33x5 + 16.33x9.45 x(12.2 + 8.l)x2 = 7922.62攵pa 4,由于采纳排水法下沉 故下沉过程中，水对沉井的浮力标准值k/=。J 沉井下沉的自重标准值Gks=d + &2 + Gk3 + Gk4 + Gk5 = 14221 kN沉井下沉系数计算% =6,-瑶/弓=14221/7922.62=1.5221.05 攵 N满意下沉要求，但由于下沉系数较大（1.5），需进行下沉稳定验算（四

28、）排水法施工下沉稳定验算沉井外井壁刃脚下地基的极限承载力Rbi = U? （a + 人卜 240 = 37.6 x（0.45 + 0.45）x240=8121.6沉井的隔墙刃脚下地基的极限承载力Rh2 = 6.6 x 0.45 x240 =712 3kNKstS =（G心-珠 j/以 +% +% =14221/16757.02 = 0.848ZN 所以在满意下沉稳定条件（0.80.9）（五）荷载计算单位长度井壁自重（标准值）gk = yc H -r1+0.15x（0.64-c4-A/）- + /72-r2 =253.06左N设计值 g=7G.gk= .27 x 253.06 = 321 AkN

29、/m刃脚计算水平框架作用的判别，4 = 1.35m,hf = 0.6m_I= i 998 1（取/ = 1）f 06+0.05x。f因，刃脚在内外荷载作用下，按悬臂计算刃脚竖向的向外弯曲受力刃脚斜面与水平面夹角：0 = 53.1假定刃脚线面与土的外摩擦角：4=20取开头下沉时入土深度：4 =h, = 600 nvn沉井每米重度（设计值）：Rj=g = 321.4kN/mR.力刃脚内侧水平推力之和：吟=tan-4）=160.7ZNh + la tan 0刃脚底面地基反力的合心偏心距：%=4（3 +2b） =0 056”2 tan 6 bh +12。tan 0（ h 刃脚根部向外的竖向弯矩：Ml =P4-二+R/ =82.29ZN/例 z ）刃脚竖向的向内弯曲受力（取沉至设计标高）地面的积累荷载标准值取为=QkN/m2，准永久值系数取0.将该荷载标准值折算为等效的图层荷载=a=。.56根 q刃脚底部（标高-9.45）相应等效内摩擦角的主动图层系数（P、2C2J九z（P、2C2J九z= 0.36（ s （=tan2