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=112.803.2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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