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1、明溪县污水处理厂工程---氧化沟结构计算书氧化沟结构计算书一、设计概况1.本工程共一组两槽式氧化沟,每组氧化沟总长56.075m,总宽27.15m,每槽有两廊,每廊净宽6.00m。设计地坪标高假定为±0.000m(相当于黄海高程309.00m),氧化沟顶标高除表曝机平台面为5.2m外,其余均为4.6m,沟内底板面标高为-2.1m。具体尺寸详见施工图。工程地质资料依据明溪县污水处理厂《岩土工程勘察报告》(由福建省闽中地质工程勘察公司于二00九年二月提供,工程编号:2009-16)。工程重要性等级为二级,丙类建筑,地基基础设计等级为丙级;设计使用年限50年;建筑场地类别属Ⅱ类,特征周期值
2、为0.35S;抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第一组;2.荷载:地面堆积荷载标准值取10KN/m2;回填土容重取18KN/m2;作平台、走道板活荷载标准值取2.0KN/m2;污水的重力密度取10.3kn/m3,设备荷载按工艺、设备专业提供的实际值采用。3.混凝土:垫层C15,其余均为C25;抗渗等级S6.钢筋:HPB235(Φ,fy=210N/mm2);HRB335(Φ,fy=300N/mm2)钢筋混凝土保护层厚度:底板的底面为40mm;底板面层、池壁及梁、柱为35mm;其余为25mm。二、设计原则1.结构尺寸外池壁为外侧垂直的变截面池壁,底端40
3、0,上端250;导流墙及内隔墙均为250;条形基础底板厚为500,外挑1.0m,构造底板为250;垫层厚100.2.结构计算计算工况:沟内有水,沟外无土;沟内无水,沟外有土。外壁分别按单向悬臂板、圆弧段圆柱壳计算,同时考虑温(湿)度效应对结构配筋的影响,并按ωmax≦0.2mm控制配筋。导流墙及隔墙按单向悬壁板计算,需考虑两侧存在水位差时的结构配筋。当两侧水位差相等时,采用构造配筋,主要满足扰度的要求。地基持力层为卵石,承载力特征值为fak=240Kpa.3.其它构造17明溪县污水处理厂工程---氧化沟结构计算书混凝土中掺入GYF-高效有机硅防水剂、合理地采用混凝土加强带作为增大伸缩
4、缝间距的措施。氧化沟长宽尺寸均较大,同时考虑工艺、设备布置情况,现沿宽度方向设两条变形缝,之间间距为25m左右,沿长度方向设置一条2m宽的GYF膨胀加强带。。三、抗浮计算据《岩土工程勘察报告》提供,场地抗浮设计的最高地下水位按黄海标高307.00m考虑。氧化沟底板面标高为-2.10m(相当于黄海高程306.90m),即地下水位高出底板面0.10m。底板的抗浮抗力系数Kf=(0.25x25)/(0.35x10)=1.43≥1.05满足抗浮要求。显然,池壁下条形基础满足抗浮要求。四、结构计算(一).外壁配筋计算(壁厚变截面400~250,外侧垂直)⑴.水平面为直线形的外壁按单向悬臂计算工
5、况一:沟内有效水深4.0m,计算时考虑表面曝气水位超高0.4m,即满池H=4.4m;池外无土。池壁底端Pw=1.27x4.4x10.3=57.56KN/m2MH=(1.27x4.4x10.3)x4.42/6=185.71KN·m由MorGain结构快速设计程序,按裂缝宽度0.2mm控制配筋实配钢筋Φ18@90(As=2827mm),ωmax=0.180mm≦0.2mm。池壁离顶端2H/3处,M2H/3=(1.27x2.93x10.3)x2.932/6=54.84KN.m该处池壁截面为350mm,实配钢筋Φ18@180(As=1414mm)由MorGain结构快速设计程序验算裂缝宽
6、度ωmax=0.051mm。水平钢筋为Φ14@180(As=855mm)工况二:沟内无水;沟外有土。(取φ=30°)地面堆积荷载标准值取10KN/m2;最高地下水位为黄海高程307.00m此时,池壁覆土顶部侧压力PtU=10x1.4xtg2(45°-φ/2)=4.67KN/m2Ptb=[10x1.4+(18x2.0+10x0.1)x1.27]xtg2(45°-φ/2)+10x0.1x1.27=21.4KN/m2MH=4.67x1.22/2+(21.4-4.67)x1.22/6=4.6KN·m按构造配筋Φ14@180(As=855mm)(2).水平面为外径为12.525m圆弧段圆柱
7、壳的外壁配筋计算沟内有水;沟外无土时qw=1.27x4.4x10.3=57.56KN/m2d=24.75m,R=12.375m,H=4.4m,h=0.4~0.25m0.2<H2/dh=4.42/24.75x0.4=1.96<65按圆柱形薄壳计算池壁环向和竖向内力(底固定,顶悬臂):(符号规定:弯矩以外壁受拉为正,环向力受拉为正,剪力向外为正)17明溪县污水处理厂工程---氧化沟结构计算书xm02.2(0.5H)3.52(0.8H)4.4(1.0H)Mx=K