污水处理厂配套管网工程顶管设计结构计算书.docx

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1、污水处理厂配套管网工程顶管设计结构计算书工程名称污水处理厂配套管网工程设计项目-顶管设计工号1 .设计条件1.1 工程概况澄江污水处理厂配套管网工程设计项目位于北倍区温泉小镇，温泉小镇截污干管起于王家沟与Z5路交叉口，沿王家沟南侧道路及边坡敷设，管道管径为dn500,后利用现状温霞路dn400污水管道后，再沿运河北侧敷设，运河北侧管道管径为dn600,至现状滨河道路，新建dn1OOO顶管至一体化污水泵站，后3*dn25O压力管过河至规划污水处理厂。顶管设计内容：（2）根据排水设计,本次顶管设计部分为:W-48W-49为顶管结构（长度:共计57.8m）；、W-U2W124段为顶管结构（长度：共计

2、650m）。顶管具体设计内容包括：工作井、接收井，检查井等。1.2 计算依据给水排水工程构筑物结构设计规范（GB50069-2002）给水排水工程管道结构设计规范（GB50332-2002）给水排水管道工程施工及验收规范(GB50268-2008)给水排水工程埋地预制混凝土圆形管管道结构设计规程(CECSI43：2002)室外排水设计规范(GB50014-2006)(2014年版)建筑结构可靠度设计统一标准(GB500682001)建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)混凝土结构设计规范(GB50010-2010)(2015年版)混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-200

3、2)顶进施工法用钢筋混凝土排水管(JC/T640-2010)公路桥涵设计通用规范(JTGD60-2015)锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB50086-2001)建筑边坡工程技术规范(GB50330-2013)地质灾害防治工程设计规范(DB50/5029-2004)重庆市建筑边坡支护设计文件编制深度规定和重庆市建筑边坡工程方案可行性评估和施工图审查深度规定(2005年修订)1.3 技术标准1)管道结构设计使用年限：50年；结构安全等级为二级。2)地震设防标准：根据中国地震动峰值加速度区划图(GB18306-2001图AI)和中国地震动峰值反应谱特征周期区划图(GB18306-2001图BI)及建

4、筑抗震设计规范(GB500U-2010版)，场地抗震设防烈度为6度区，设计基本地震加速度为0.05g,设计地震分组为第一组。根据建筑工程抗震设防分类标准(GB50223-2008),本工程主要为城市管网建设工程，抗震设防类别为丙类，为标准设防类。3)抗浮安全系数K21.1(100年一遇洪水位)4)顶管设计荷载恒载：顶管覆土；活载：20KNm2o2 .工作井结构计算2.1 工作井D5.0,壁厚350(埋深Vnm)圆形水池设计(工作井埋深小于I1m)项目名称构件编号日设计校对审执行规范：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

5、),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;Q-HRBF400;R-HRBF5001设计资料1.1基本信息圆形水池形式:敞口池内液体重度10.OkWm3浮托力折减系数1OO裂缝宽度限值0.20mm抗浮安全系数1.10水池的几何尺寸如下图所示:0000水池几何筒目1.2荷载信息地面活荷载荷O.OO

6、kNZm2活荷载组合系数:0.90荷载分项系数：自重：1.20其它恒载：1.27地下水压：1.27其它活载：1.40荷载准永久值系数：顶板活荷载：0.40地面堆积荷载:0.50地下水压:1.00温（湿）度作用：1.00活载调整系数：其它活载：1.00壁面温差：10.（TC温差内力折减系数:0.65混凝土线膨胀系数:0.000010不考虑温度材料强度折减1. 3混凝土与土信息土天然重度:20.40kNm3土饱和重度:21.00kNm3土内摩擦角:25.0度修正后的地基承载力特征值fa=140.OOkPa混凝土等级:C30纵筋级别:HRB400混凝土重度:25.QOWms配筋调整系数：1.20纵筋

7、保护层厚度：位置顶板(nun)池壁（mm）底板（mm）上侧（内侧）-4035下侧（外侧）35502计算内容（1）荷载标准值计算（2）抗浮验算（3）地基承载力计算（4）内力及配筋计算（5）抗裂度、裂缝计算（6）混凝土工程量计算3荷载标准值计算底板:恒荷载：池壁自重：63.40kNm2活荷载：池壁:恒荷载：池外侧土压力（池底）:91.07kNm2活荷载：温差作用:23.89kN.mm地面活荷载:4.06kNm24地基承载力验算：计算基础底面的压力：池壁内壁圆面积:AiC=3R2=3.142.5002=19.63m2池壁外壁圆面积:A，=7(R+t)=3.14X(2.500+0.35)=25.52m

8、2池壁自重GS=YCXA，XH=25.00X5.88X11.000=1617.72kN底板自重Gb=YeXAbXt2=25.00X25.52X0.50=318.97kN水池自重GP=GS+Gb=1617.72+318.97=1936.69kN池内水自重Gw=PWXAiC=0.00X19.63=0.OOkN基础底面的压力pk=(Gp+Gw)Ab=1936.69/25.52=75.90kPa修正后的地基承载力特征值为：140.OOkPapk=75.90kPafi,=140.OOkPa地基承载力满足5抗浮验算：地下水位位于基底以下,无需验算6内力及配筋计算：(轴力:kN弯矩:kN.m面积:的2配筋面

9、积:ran2n)池壁:弯矩外侧受拉为正，轴力受拉为正顶板:下侧受拉为正,底板:上侧受拉为正按给水排水工程结构设计手册静力计算查表池壁的约束条件：上端自由，下端固定池壁内力计算查表系数H2Zdt=I1.00025.350X0.35=64.62256,按56查表。荷载组合：(1)闭水试验：池内有水，池外无土(2)使用时池内无水：池内无水，池外有土(3)正常使用：池内有水，池外有土闭水试验：基本组合：14OX温度作用标准组合：1OOX温度作用准永久组合:1.00X温度作用设计值/标准值/准永久值位置竖向弯矩环向弯矩环向轴力0.OOH0.00/0.00/0.0027.87/19.91/19.91326

10、.40/233.14/233.140.IOH23.64/16.89/16.8931.81/22.72/22.7265.17/46.55/46.550.20H34.61/24.72/24.7233.64/24.03/24.03-26.66/-19.04/-19.040.30H34.18/24.41/24.4133.57/23.98/23.981.62/1.16/1.160.40H33.44/23.89/23.8933.44/23.89/23.891.82/1.30/1.300.50H33.44/23.89/23.8933.44/23.89/23.890.00/0.00/0.000.60H33.4

11、4/23.89/23.8933.44/23.89/23.890.00/0.00/0.000.70H33.44/23.89/33.44/23.89/0.00/0.00/23.8923.890.000.75H33.44/23.89/33.44/23.89/0.00/0.00/23.8923.890.000.80H33.44/23.89/33.44/23.89/0.00/0.00/23.8923.890.000.85H33.44/23.89/33.44/23.89/0.00/0.00/23.8923.890.000.90H33.44/23.89/33.44/23.89/0.00/0.00/23.89

12、23.890.000.95H33.44/23.89/33.44/23.89/0.00/0.00/23.8923.890.001.00H33.44/23.89/33.44/23.89/0.00/0.00/23.8923.890.00使用时池内无水：基本组合：1.27X池外土作用+0.90X1.40X（温度作用+地面活荷载）标准组合：100X池外土作用+0.901.OOX（温度作用+地面活荷载）准永久组合：1OOX池外土作用+1.00X温度作用+0.50X地面活荷载设计值/标准值/准永久值位置竖向弯矩环向弯矩环向轴力0.OOH-0.00/-0.00/-0.0025.08/17.92/19.9128

13、0.08/200.06/227.710.IOH21.28/15.20/16.8928.63/20.45/22.7214.03/7.76/16.760.20H31.15/22.25/24.7230.27/21.62/24.03-99.55/-75.63/-73.200.30H30.76/21.97/24.4130.21/21.58/23.98-105.04/-81.81/-77.360.40H30.10/21.50/23.8930.10/21.50/23.89-135.81/-106.05/-101.580.50H30.10/21.50/23.8930.10/21.50/23.89-168.07

14、/-131.34/-127.000.60H30.10/21.50/23.8930.10/21.50/23.89-199.32/-155.95/-151.600.70H30.10/21.50/23.8930.10/21.50/23.89-237.20/-185.74/-181.260.75H30.04/21.45/23.8630.09/21.49/23.88-258.35/-202.38/-197.870.80H27.18/19.21/21.6329.61/21.12/23.51-273.13/-214.03/-209.530.85H24.25/16.91/19.3829.12/20.73/23.14-263.32/-206.38/-202.250.90H22.79/15.77/28