化粪池结构设计说明书

设计说明书

工程名称: 化粪池结构说明

化粪池结构设计说明书

化粪池设计由多组园管组成，园管内直径为2000mm，壁厚为155mm，高度为1000mm，以3--4节管叠加为1组。

原设计化粪池埋深为0.5～1. 0米,现大面积推广后, 实际埋深已达3.0米, 为保证推广使用过程的技术要求.现在不改变原设计说明的基础上,按化粪池埋深为3.0米进行核算,原计算数据内括号( )中数据为化粪池埋深为3.0米的数据.

经核算,满足使用要求.

一、化粪池受力状态分析

化粪池设计埋深为0.5～1.0(3.0)米

1、关于竖向土压力的确定，按GBJ1999-4中的第二张第二条第四款确定：

P sv=n s ·r s ·H s

式中P sv —竖向土压力（t/m2）

r s—回填土的容重（t/m2）；可取1.8 t/m2 计算；

n s －竖向土压力系数，根据试验取1.2（1.1）计算。

P sv=n s ·r s ·H s

＝1.2（1.1）×1.8×0.5(3)＝1.08(65.94) t/m2

2、关于水平向压力的确定

水平向压力土底侧压力和地面荷载引起底侧压力。由于地面荷载引起底侧压力相同底计算方法。

覆土底侧压力，按古典上压力理论可分为主动、静止和被动上压力三种情况，后一种情况覆土处于被动极限平衡状态，完全不适合埋管底工程条件；静止土

压力一般也不会形成，主要由于回填土和原状土的力学性能不同，由于回填土的变形将导致回填土处于主动极限平衡状态，因此通常均按主动土压力计算是适宜的。

在工程上，主动土压力的计算一般沿用库氏或朗金氏的公式，根据国外研究资料，证明两者的计算误差均不大，引用朗金氏计算公式，其通式为：

P A=§s ·Y s ·Z

式中P A－水平向侧压力（t/m2）

Z－自地面至计算深度处的距离（m）；

§s －主动侧土压力系数，按GBJ1999-84可采用1/3。

P A=§s ·Y s ·Z

＝1/3×1.8×0.5（3）＝0.3（1.8） t/m2 [埋深为0.5（3）米最顶部管受力] ＝1/3×1.8×3.7(7)＝2.22(4.2)t/m2 [埋深为0.5(3)米最底部管侧向受力

3、地面车辆荷载影响的确定

地面车辆荷载的影响是通过着地面轮压向土内传递压力，通过试验，证明当停驶作静压传递压力。通过试验，证明当停驶作静压传递时，影响最大，并基本上符合按布辛并斯大林克弹性理论的解答，从实用考虑国外都换算成压力分布角形式计算。据此GBJ1999-84经统计换算后，给定地面车辆轮压可按35分部角计算沿土内深度的压力分布。

化粪池设在小区内，地面车辆荷载考虑到15吨重车，

Pcz=nuPc/(a=1.4Z)/(nb+di1 + di2 ＋di3 1.4Z)

式中Pcz-车辆的单个轮压（t/m2 ）

a-地面单个轮压的分部长度（m）取0.2

b-自地面单个轮压的分布宽度（m）取0.2

z-自地面至计算深度的距离（m）取3.0

N-计算的轮压数量；

DI-地面相邻两个轮压间的净距（m）；

U D –车辆刹车时的动力系数，Hs=3.0时，为0.95

Pcz=nuPc/(a+1.4Z)/(nb+di1 + di2 ＋di3 1.4Z)

＝4×1.05(0.95)×15/[0.2+1.4×0.5(3.0)]/[4×0.2+1.2+1.4+4.6+1.4×0.5(3)]

=8.06 (1.062)t/m2

如埋深为3.0米管最底部，车辆的单个轮压0.32t/m2。

二、化粪池管受力分析

1、竖向土压力作用在盖板上，产生弯矩；Psv=1.08(5.94) t/m2 。

2、水平土侧向压力作用土在管壁 P A =0.3-2.22(1.8—4.2) t/m2

3、15吨车辆单轮压力作用在盖板上或作用在管壁上，作用在管壁上P CZ 为=2.69—0.3（0.38—0.11）t/m2

管壁受到的压力PV=2.99—2.52（4.30—2.18）t/m2

按管壁受到的最大压力2.99（4.30）t/ m2

管在水平侧向压力产生最大弯矩 M=KPVDγ0

M-计算截面最大弯矩

K-园管弯矩系数取0.15

γ0–计算管半径即管中心到管壁中心的距离1078mm

PV=2.99（4.32）*1010

D=2310

M=0.15*2.99（4.30）*2310*1078=1.07（1.55）*1010 N/MM

管截面上的轴向力NC（N/MM）

NC=0.5PVD=0.5*2.99（4.30）*2310（2000）=3.38（4.20）*107 N/MM

三、钢筋混凝土截面强度及配筋确定

在给定壁厚为155mm内径2000mm

在给定壁厚度条件下，主要是确定相应设计荷载作用时的截面配筋量，由于配筋量不是很高，并且也不要求内外筋同是达到破坏，因此可单独核算，拒此内环筋按弯曲受拉确定，外环筋按大偏心受压确定。

内环筋确定Agn=RW/Rgb H0（1—1.2 KnM/RWBH）

式中Agn-内环筋截面积（mm2/m）

Rg当绑扎时，计算强度为2800Kg/cm2

b-计算截面长度（cm），取100cm

H0-受拉钢筋中心至截面受压边外缘的距离（cm）

Kn-内环筋强度设计安全系数1.26

Aɡn=388.80（403.20）mm2/M

内环筋钢筋直径为φ6截面为28.26mm2

内环筋应配的环数13.8即14环

外环筋确定Agw =Kw N C（e–t/2+a ）/Rg/（H0-a ）

Agw-内环筋截面积（mm2/m）

Kw外环筋强度设计安全系数，即等于1.4（1.30）

H0-受拉钢筋中心至截面受压边外缘的距离,即等于12.7cm