小型環(huán)保企業(yè)設計人員知識擴展篇(一)

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在小企業(yè)從事環(huán)保設計工作的朋友可能深有體會，從事工程設計時既要當爹，又要當媽。公司配備的資源相當有限，部分公司甚至只設有工藝這一專業(yè)，其他專業(yè)的要么兼任，要么外包設計。例如筆者的公司，基本上都是環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè)，不配備任何建筑、結構、電氣、自控等專業(yè)的。當工程設計需要時,會將結構、電氣外包設計，如果低于1000m3/d的項目，甚至會將結構也自行兼任設計，以節(jié)省經營成本.
    但問題在于，在前期的工作過程中，建設單位不時地會問下關于其他專業(yè)的問題，例如地基承載力大概要多少，現(xiàn)有的地基能否滿足荷載的要求？水池怎樣控制抗浮？進控制柜的電纜線要多粗，具體規(guī)格是多少？當然，我們大多數情況下，可以說我不是這個專業(yè)的，要回去問相關專業(yè)的工程師再行答復。但我覺得作為小型公司的設計人，有必要掌握足夠的知識，在人單力薄的情況下應付下簡單的問題，這樣對于自己在企業(yè)的地位或許也是一個不小的幫助，另外建設單位對于你的能力認可的情況下，才更能相信你的設計能力。如果一問三不知，我相信，任何業(yè)主都是會對你的能力進行懷疑，進而會質疑你或你的公司究竟能不能把我的工程做好，這種情形，顯然對于業(yè)務或施工圖設計都相當地不利。

    本貼先行討論地基的荷載，首先聲明，我不是結構專業(yè)的，以下的內容并非百分之百精確，但可以說，大體上符合工程的要求。希望相關專業(yè)的設計者多加指正修改。


水池地基的荷載主要來自于：鋼筋混凝土的自重、土的壓力（地埋式）、水的重力。（抗浮的將另行開貼討論）

下以一小型水池作為例子，水池內空長度H=3000mm，水池內空寬度B=3000mm，池面板活荷載取P=1.5（KN/㎡），池內空高度h0=2000mm，鋼筋混凝土密度25KN/m3,素混凝土23KN/m3,覆土密度18KN/m3

備注：
（1）活荷載的取值來源于《建筑結構荷載規(guī)范》，池面不放置重型設備。另外如果專業(yè)點計算，應該進行組合計算，此處簡化。




                                    矩 形 水 池 計 算（借助軟件，其實很好理解的）
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     設 計 資 料：
     池頂活荷P1=1.5(KN/m^2)   覆土厚度ht=500(mm)  池內水位Hw=1500(mm)  容許承載力R=50(KN/m^2)
     水池長度H=3000(mm)       水池寬度B=3000(mm)  池壁高度h0=2000(mm)  底板外伸C1=300(mm)
     底板厚度h1=300(mm)       頂板厚度h2=120(mm)  墊層厚度h3= 100 (mm)  池壁厚度h4=250(mm)
     地基承載力設計值R=50(KPa)
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     一.地基承載力驗算
    ( 1 )底板面積AR1 = (H + 2 * h4 + 2 * C1) * (B + 2 * h4 + 2 * C1)
                     = ( 3  + 2 *  .25  + 2 *  .3 ) * (  3  + 2 *  .25  + 2 *  .3 )
                     =16.81(m^2)
    ( 2 )頂板面積AR2 = (H + 2 * h4) * (B + 2 * h4)
                     = ( 3  + 2 *  .25 ) * (  3  + 2 *  .25 )
                     =12.25(m^2)
    ( 3 )池頂荷載Pg = P1 + ht * 18
                    = 1.5 +   .5  * 18
                    =10.5 (KN/m^2)
    ( 4 )池壁重量CB = 25 * (H + 2 * h4 + B) * 2 * H0 * h4
                    = 25 * ( 3  + 2 *  .25  +  3 )* 2 *  2  *  .25
                    =162.5(KN)
    ( 5 )底板重量DB1 = 25 * AR1 * h1
                     = 25 * 16.81 *  .3
                     =126.0(KN)
    ( 6 )頂板重量DB2 = 25 * AR2 * h2
                     = 25 *12.25 *  .12
                     =36.75(KN)
    ( 7 )水池全重G = CB + DB1 + DB2 + Fk1
                   =162.5+126.0+36.75 +0   
                   =325.25(KN)
    ( 8 )單位面積水重Pwg = (H * B * Hw * 10) / AR1
                         = ( 3  *  3  *  1.5  * 10) / 16.81
                         =8.03(KN/m^2)(此外若上從更安全的角度考慮,最好取內空2.0作為計算值)   

( 9 )單位面積墊層重Pd = 23 * h3
                           = 23 *  .1
                           =2.3(KN/m^2)
    ( 10 )地基反力R0 = Pg + G / AR1 + Pwg + Pd
                     =10.5  + 325.25 / 16.81 + 8.03 + 2.3
                     = 40.17 (KN/m^2)
            R0 =  40.17 (KN/m^2) < R = 50(KN /m^2)   地基承載力滿足要求!