XXXXXXXXXX工程
XXX池结构设计计算书
一、工程概况及设计参数:
1. XX滤池平面总尺寸为155.4x23.9M2。池外设计地坪高程北面为1953.50米,南面
平均为1950.50米,滤池底板顶面高程为1949.72米,池壁顶面高程为1954.02米,其中溢流孔底高程为1953.60米(即滤池深4.3M,计算水深为3.8M,北面埋深3.78M)出水沟底高程为1948.12米。供设变形缝4条共分为5块(控制室为单独1块),每
2
块分为4格,每格池内净空平面尺寸为8 x 15 M,工艺要求每格可单独清洗、检修。 2. 通长管廊分两层(柱开间为8.25、8.3M,进深方向柱轴线尺寸为5.1M),底板顶面
高程为1946.32米,埋深为4.48M,壁板顶面与二层楼面平高程为1955.00米(第一层层高为8.68M),屋面高程为1958.30米(第二层层高为3.3M)。
3. 操作间柱网开间尺寸为7.05、6.6、7.05进深尺寸为5.1、7.9、7.45,操作间控制室
壁板内边净空尺寸为20.4 x 20.15 M2,分为两层,底板顶面高程为1945.32米,埋深为5.48M,二层楼面平高程为1956.10米(第一层层高为10.78M),屋面高程为1960.60米(第二层层高为4.5M)。
4. 天然场地地面高程为1955.4~1965.6米,由于勘察单位不能提供可能出现的最高地
下水位高程,最高地下水位高程为假定为1948.00米,采用底板下满堂作碎石反滤层且加盲沟来解决排水问题。
5. 本工程抗震设防烈度为八度,远震。框架抗震等级为三级。场地土类别为2。 二、结构选型及材料选用:
1. 混凝土:
管廊及控制室上部结构采用框架结构,池体采用C25级配防水混凝土,防水混凝土抗渗标号为S6,上部结构采混凝土强度等级均为C25。 填充混凝土:C10。 2. 填充墙采用:
标砖Mu10,砂浆M5混合砂浆。
三、设计使用规范、手册、标准图集:
1.
四、计算部分:
oo
1. 池壁计算:(土内摩擦角埋深<5M时φ=26,埋深>5M时φ=20)
滤池部分:
(1) 外壁板(靠斜坡处):
q1 = 1×tg2[45-(φ/2)] = 0.39 t/m2 q2 = q1+1.78×2×tg2[45-(φ/2)] = 0.39+1.39= 1.78 t/m2
q3 = q2+ 2.0×1×tg2[45-(φ/2)]+2×1 = 1.78+0.78+2.0 = 4.56 t/m2 内力计算:
M = (1/2)×q1×L2+(1/2)×(q2-q1)×c×b+(1/2)×(q2-q1)×l2
+ (1/6)×(q3-q2)×l2
= (1/2)×0.39×3.782+(1/2)×(1.78-0.39)×1.78×2.6 +(1/2)×(1.78-0.39)×2.02+(1/6)×(4.56-1.78)×2.02 = 2.79+3.22+2.78+1.854
= 10.644 tm (不包括走道板传来弯距)
壁板厚取:350mm,保护层厚:30mm,混凝土强度等级为:C25, 配筋为:Φ18@100 [11.49 tm] 内力计算: β= 4.08/4.55 = 0.9 , Ra1 = (4-β)×(q1×b3)/(8×L2) = 0.5 Ra2 = 1.403 Mmax = Ra1×[a+(Ra1/2/q1)]+2.21 = 0.56+2.21
= 2.77 tm (不包括走道板传来弯距)
壁板厚取:350mm,保护层厚:30mm,混凝土强度等级为:C25, 配筋为:Φ14@200 [3.69 tm] M = (2-β)2×q1×b2/8+5.17 = 0.982+5.17
= 6.15 tm (不包括走道板传来弯距)
壁板厚取:350mm,保护层厚:30mm,混凝土强度等级为:C25, 配筋为:Φ14@100 [7.52 tm]
(2) 外壁板(管廊处): q1 = 1×tg2[45-(φ/2)] = 0.39 t/m2
q2 = q1+1.32×2×tg2[45-(φ/2)] = 0.39+1.03 = 1.42 t/m2
q3 = q2+ 2.5×1×tg2[45-(φ/2)]+2.5×1 = 1.42+0.975+2.5 = 4.9 t/m2 内力计算:
M = (1/2)×q1×L2+(1/2)×(q2-q1)×c×b+(1/2)×(q2-q1)×l2
+ (1/6)×(q3-q2)×l2
= (1/2)×0.39×4.482+(1/2)×(1.42-0.39)×1.98×3.16 +(1/2)×(1.42-0.39)×2.52+(1/6)×(4.9-1.42)×2.52 = 3.914+3.23+3.22+3.625 = 13.989 tm 壁板厚取:400mm,保护层厚:30mm,混凝土强度等级为:C25, 配筋为:Φ20@100 [15.97 tm] 内力计算: q1 =0.39 t/m2 q2 = 1.42 t/m2 q3 = 4.9 t/m2
β= 4.78/8.93 = 0.54 , Ra1 = (4-β)×(q1×b3)/(8×L2) = 0.231 Ra2 = 0.69 Mmax = Ra1×[a+(Ra1/2/q1)]+3.42
= 1.0271+3.42 = 4.45 tm 壁板厚取:400mm,保护层厚:30mm,混凝土强度等级为:C25, 配筋为:Φ14@200 [4.97 tm] M = (2-β)2×q1×b2/8+10.97 = 2.3743+10.97
= 13.35 tm (不包括走道板传来弯距)
壁板厚取:400mm,保护层厚:30mm,混凝土强度等级为:C25, 配筋为:Φ20@100 [15.97 tm]
角隅弯矩:0.108×4.9×4.482 = 10.622 tm 壁板厚取:400mm,保护层厚:30mm,混凝土强度等级为:C25, 配筋为:Φ14@100 简化按受2/3非齐顶三角形荷载的双向板计算: q1 =0.39 t/m2 q2 = 4.9 t/m2 Lx/Ly = 1
Mx max = 0.0117×4.9×8.352 = 4 tm
壁板厚取:400mm,保护层厚:30mm,混凝土强度等级为:C25, 配筋为:Φ14@200 [6.43 tm]
MOx = 0.0305×4.9×8.352 = 10.42 tm
壁板厚取:400mm,保护层厚:30mm,混凝土强度等级为:C25, 配筋为:Φ14@100 [10.51 tm]
(3) 管廊内壁板:板厚取350 保护层厚30
Ly/Lx = 0.66 q = 4.2
Mx max = (0.0089+0.0178/6)×4.2×5.512 = 1.52 tm
壁板厚取:350mm,保护层厚:25mm,混凝土强度等级为:C25, 配筋为:Φ14@200
My max = (0.0198+0.0081/6)×4.2×5.512 = 2.70 tm
壁板厚取:350mm,保护层厚:25mm,混凝土强度等级为:C25, 配筋为:Φ14@200
MOx = 0.0375×4.2×5.512 = 4.6 tm
壁板厚取:350mm,保护层厚:25 mm,混凝土强度等级为:C25, 配筋为:Φ14@100
MOy = 0.0543×4.2×5.512 = 6.924 tm
壁板厚取:350mm,保护层厚:25 mm,混凝土强度等级为:C25, 配筋为:Φ14@100
a) 静止土压力(池内空池,池外有水土时):
q1j=1×tg2(45°-φ/2)=0.39
埋深4.28M时:
q2j = q1+1.78×2×tg2(45°-φ/2)+2.5×1×tg2(45°-φ/2)+2.5×1
= 0.39+1.39+0.98+2.5 = 0.39+1.39+3 .48 = 5.26
b) 静止水压力(池内满水,池外无水土时):
q1jw =0
q2jw =1×3.8=3.8
c) 池壁沿高度自重惯性力(地震时):
C=0.5,Kh=0.2,β1=βmax=2.25,W1=0.4×1×2.5=1,Z=4.3~0,л=3.1416
pz=C Kh β1 γ1 W1 sin(лZ/2H)=0.5×0.2×2.25×1.1×(1~0) =0.25~0 (上端 0.25) d) 动水压力(地震时):
X方向:pωj=C Kh γω Hωfωj=0.5×0.2×1×3.8×0.65=0.247 Y方向:pωj=C Kh γω Hωfωj=0.5×0.2×1×3.8×0.69=0.2622 H=4.3,