1、 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 GBJ1
2、999-4 中的第二张第二条第四款确定： Psv=ns rs H s 式中 Psv 竖向土压力（ t/m2） rs 回填土的容重（ t/m2）；可取 1.8 t/m2 计算； ns 竖向土压力系数，根据试验取 1.2（ 1.1） 计算。 Psv=ns rs 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
3、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： PA= s Ys Z 式中 PA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。 PA= s Ys 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.
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
5、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）； UD 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+1.40.5(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
6、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 PA =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 PCZ 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=KPVD 0 M-计算截面最大弯矩 K-园管弯矩系数取 0.15 0 计算管半径即管中心到管壁中心的距离 1078mm PV=2.9
7、9（ 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/R
8、gb 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 An=388.80（ 403.20） mm2/M 内环筋钢筋直径为 6 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 NC（ 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
9、筋中心至截面受压边外缘的距离 ,即等于 12.7cm a -受压钢筋中心至截面受压边外缘的距离（ cm） ,即等于 2.8cm 当绑扎时，计算强度为 2000Kg/cm2 t= 管壁厚度（ cm），即等于 15.5cm。 e计算截面上的偏心矩（ cm）即 e M/Nc 32.25cm Agw 1.4（ 1.30） *3.38（ 1.2*4.20） （ 32.25-7.75+2.8） /2800/（ 12.7-2.8）=466（ 464） 外环筋钢筋直径为 6 截面为 28.26mm2 外环筋应配的环数 16.5即 17环 四、盖板强度验算（简支板） 盖板砼为 C30fcm 16.5N/mm2
10、钢筋 fy 310N/mm2 板厚 h 150mm， h0 125mm 板重量 0.45t/m2 覆土重量 1.08（ 5.94） t/m2 ,均匀分布在盖板上； 外力活荷载汽车（在小区内以 15t 计），静止时压力最大，当外力活荷载压预留口时板的受压最大，该板为圆形双向板 盖板最大弯矩 板和覆土重 g 1.53（ 6.39） t/m2 外力荷载以 35角分布，埋深 0.5（ 3） m q=9.44（ 0.76） t/m2 g1=g+q/2 5.56（ 1.2） t/m2 径向弯矩： Mr 0.0017 D12 8.6（ 9.2） 0.08 （ 0.086） t/ 切向弯矩： Mt 0.0392 D12 8.6（ 9.2） 1.80（ 1.93） t m 径向按构造配筋 8a 120。 切向配筋 at =Mt /fcmb h02 =0.070（ 0.075） 1=0.964（ 0.958） Ast =Mt / 1/ h0/fy=486( 520)mm2 按计算沿园周长每米配 486(520)mm2实际配筋 12a 120总面积为 628mm2 池底板实际配筋 42 12。 达到设计要求。
