大口井设计

大口井 ? 砼沉井平面布置 根据计算井距及实际地形形状，确定井间距为420m，排距250m。棚菜区确定井距175m-425m。(详见规划设计图) ?砼沉井结构设计 根据水文地质，第四系地层厚度及地层层状情况，确定砼沉井井深为20.0m,沉井内径6.0m。 砼沉井井壁采用0.25m厚钢筋砼井壁，高度6.5m。其中地面以下14m，地面以上部分0.5m。含水层以下和刃脚以上的井壁，采用无砂混凝土管做透水井壁，高度13.0m，厚度0.35m。其孔隙率应达到15-25%，透水井壁每高1.0m，设混凝土圈梁一道，梁高0.1m。 刃脚位于透水井壁下部，采用钢筋混凝土结构，高度1.0m，厚度0.47m。具体结构尺寸详见图纸。 井底反滤层，下部一层粗砂，粒径3-5mm，厚度150mm。中间层极粗砂，粒径5-7mm，厚度150mm。上部一层沙砾石，粒径7-10mm，厚度200mm。 沉井内侧设爬梯一道，高度20.50m，采用扁钢型号，50?5及钢筋型号??16的焊接而成。爬梯与砼井壁、圈梁及刃脚通过埋入砼的横向钢筋连接。梯凳与井壁的距离为0.15m，梯凳间距0.30m。 沉井井口高出地0.5m，其外侧四周设置1.0m宽的砼散水坡。散水坡断面，内缘厚0.12m，外缘厚0.08m，坡底垫0.5m厚的粘土层，以防止 污水从井口外壁侵入含水层而污染地下水。 ?井盖结构设计 ?井盖预制板 井盖采用砼预制盖板。盖板尺寸，长?宽?高为:(1)号板: 3.25?1.30?0.12m的2块，(2)号板:3.2?1.3?0.12m的4块，(3)号板: 2.7?1.30?0.12m的4块，共计10块。井盖铺砌后，应采用砼切割机，将其 分割成圆弧状，以使建筑物美观。 A、井盖配筋设计 a 井盖自重荷载 取1.0m的板宽计算: 取最大一块井盖配筋:井盖长?宽?高为:3.25?1.30?0.12m q1?b?h???1.0?0.12?2.5?300kg/m2 b 井盖人群荷载 人群荷载按350kg/m2 q2?35kg0/m2 c 井盖荷载 q?q1?q2?300?350?650kg/m2 B、 井盖跨中弯矩: 取盖板净跨度3.0m的1.05倍:l0?3.0?1.05?3.15m M中?121ql??650?3.152?806.2kg?m?80620kg?cm 88 C、配筋计算:(由查表法计算) 砼弯曲抗压强度: Rw?14kg0/cm2 钢筋抗拉强度: Rg?2400kg/cm2 截面有效高度h0:采取保护层厚 a?1.5cm，则h0?12?1.5?10.5cm，安全系数k?1.4。 A0?kM中 Rw?b?h02?1.4?80620?0.073 140?100?10.52 查附表12得?0?0.962 Ag?k?m1.4?80620??4.66cm2 Rg??0?h02400?0.962?10.5此时截面含钢率: ??Agb?h0?4.66?0.444%??min?0.1% 100?10.5 Rw140?0.55??0.032 Rg2400??0.00444?0.55 受力筋选用7?10@25cm。 ?井口横梁设计 考虑到盖板按6.0跨长度布置，盖板重量较大，不易铺设，故将井口布置一 道横梁。横梁采用尺寸长?宽?高为3.5?0.25?0.5m。 A、横梁正截面配筋设计 (一)横梁荷载计算: a 横梁承受盖板荷载 横梁将承受预制板传递的荷载，预制板总重: 3.14?6.52 G1??h????0.1?2.5?9.95t 44?D2 横梁承担预制板总重的一半，井壁承担重量的一半。 G1'?11G??9.95?4.97t。 22 横梁承受盖板的重量，由跨中到边缘由于盖板的长度不同，横梁由跨中到边缘承受的重量也不相同。横梁承受的为三角形均布荷载，跨中荷载最大，边缘荷载为零。 横梁两端支座(井壁)承担的盖板重量: RA1?RB1?1'1G1??4.97?2.485t 22 由盖板传递横梁的跨中均布荷载: RA1?q1?t1q1t?? 224 4?2.485?1.529t/m 6.5q1?4RA1/l? b 横梁承受人群荷载 井盖人群荷载0.35/m2，总计井盖面积33.17m2。 G2?0.35?33.17?11.61t，人群荷载的一半由横梁承担，另一半由井壁承担，'G2?11G2??11.61?5.8t。 22 横梁支座受人群荷载与承受盖板荷载的理论一致，同样承受三角形均布荷载，跨中荷载最大边缘为零。 横梁两端支座(井壁)承担人群荷载的重量: RA2?RB2?1'1G2??5.8?2.9t 22 由人群荷载传递给横梁的跨中均布荷载: RA2?q2l1q2l?? 224 4?2.9?1.785t/m 6.5q2?4RA2/l? C 横梁自重荷载: q3?b?h???0.25?0.5?2.5?0.312t/m?312kg/m d 横梁跨中弯矩(计算跨度l0?6.3m) 横梁由盖板、人群引起的跨中弯矩 q12?q1?q2?1.529?1.785?3.314t/m?3314kgkg/m M12中 q12l2q12l211???q12l2??3314?6.32?10961kg?m?1096100kg?cm8241212 横梁由自重引起的跨中弯矩: M自 中?121ql??312?6.32?1547.91kg?m?154791kg?cm 88 横梁跨中弯矩: M中?M12中?M自中?1096100?154791?1250891kg?cm e 配筋计算:(用查表法计算) 砼弯曲抗压强度:Rw?140kg/cm2 钢筋抗拉强度(?级螺纹钢)Rg?3400kg/cm2 截面有效高度:h0，取保护层 厚a?2.5cm，则h0?50?1.5?47.5cm 强度设计安全系数:k?1.4 A0?kM中 2Rwbh0?1.4?1250891?0.222 2140?25?47.5 查表?0?0.873 Ag?kM中 Rg?0h0?1.4?1250891?12.42cm2 3400?0.873?47.5 ??Ag bh0?12.42?1.05%??min?0.1% 25?47.5 受力筋选4?20@6.67cm，Ag?12.56cm2 架立钢筋选2?10@20cm (二)横梁斜截面强度计算 横梁截面尺寸:25?50cm，承受均布荷载。盖板荷载为三角形均布荷载q1?1.529t/m，人群荷载为为三角形均布荷载q2?1.785t/m。横梁自重矩形均布荷载q3?0.312t/m，采用C20砼。混凝土抗拉极限110kg/cm2，箍筋采用I级钢筋，钢筋抗拉极限Rg1?2400纵筋采用?级螺纹钢Rg2?3400kg/cm2，kg/cm2 a、剪力计算(取净跨度 l0?6.0m 取最大剪力发生在支座处，最小剪力发生在跨中为零。 由盖板产生的支座处剪力: Q1?q1?l016.01??1.529???2.294t 2222 由人群荷载产生的支座处剪力: Q2?q2?l016.01??1.785???2.678t 2222 由横梁自重产生的支座处剪力: Q3?11q3l0??0.312?6.0?0.936t 22 支座处最大剪力: Q?Q1?Q2?Q3?2.294?2.678?0.936?5.908t?5908kg 截面尺寸核算: 0.3Rabh0?0.3?110?25?47.5?39187.5kg?kQ?1.55?5908?9157.4kg 故截 面尺寸满足，不必加大。 b 、箍筋配筋计算 0.07Rabh0?0.07?110?25?47.5?9143.75kg?kQ?1.55?5980?9157.4kg 故需要按计算配置箍筋 KQ1.55?5908??0.0701?0.2(属ab段) Rabh0110?25?47.5 故取?kh?2.0 根据公式:KQ?0.07Rabh0??khRg??ksh0 1.55?5908?0.07?110?25?47.5?2?2400???k s?47.5 ??k s?9157.4?9143.75?0.0006cm2 2?2400?47.5 选用双支箍筋?6@20cm，则 n?k2?0.283??0.0283?0.0006(满足要求) s20 配筋率:?k?n?k2?0.283??0.113% bs25?20 ?kmin?0.Ra110?0.015??0.069%??k?0.113%(可以) Rg2400 ? 沉井工程量计算: 项目区沉井共计5眼，砼井壁现浇砼161.91m3，钢筋制安2.23t;透 水井壁，无砂砼408.25m3。钢筋砼45.36m3。钢筋制安4.25t;砼刃脚现 浇砼39.62m3，钢筋制安1.65t;井体水上挖方1134.23m3，水下挖方2646.54m3，壁外回填土334.85m3，外运土3445.92m3。散水坡，粘土垫层58.88m3，现浇砼面层11.78m3。预制钢筋砼井盖19.90m3，钢筋制安1.14t，现浇砼横梁4.06m3，钢筋制安0.43t。 详见?沉井工程量表?表5-2-1。 ? 沉井占地面积 项目区沉井共计19眼，沉井外壁直径6.5m，四围散水坡宽1.0m，散水坡外直径8.5m，每座沉井占地面积56.716m2，共计占地面积1077.6m2(0.108公顷)。 表5—2—1 混凝土沉井工程量表