小型环保企业设计人员知识扩展篇(一)

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在小企业从事环保设计工作的朋友可能深有体会，从事工程设计时既要当爹，又要当妈。公司配备的资源相当有限，部分公司甚至只设有工艺这一专业，其他专业的要么兼任，要么外包设计。例如笔者的公司，基本上都是环境工程专业毕业，不配备任何建筑、结构、电气、自控等专业的。当工程设计需要时,会将结构、电气外包设计，如果低于1000m3/d的项目，甚至会将结构也自行兼任设计，以节省经营成本.
    但问题在于，在前期的工作过程中，建设单位不时地会问下关于其他专业的问题，例如地基承载力大概要多少，现有的地基能否满足荷载的要求？水池怎样控制抗浮？进控制柜的电缆线要多粗，具体规格是多少？当然，我们大多数情况下，可以说我不是这个专业的，要回去问相关专业的工程师再行答复。但我觉得作为小型公司的设计人，有必要掌握足够的知识，在人单力薄的情况下应付下简单的问题，这样对于自己在企业的地位或许也是一个不小的帮助，另外建设单位对于你的能力认可的情况下，才更能相信你的设计能力。如果一问三不知，我相信，任何业主都是会对你的能力进行怀疑，进而会质疑你或你的公司究竟能不能把我的工程做好，这种情形，显然对于业务或施工图设计都相当地不利。

    本贴先行讨论地基的荷载，首先声明，我不是结构专业的，以下的内容并非百分之百精确，但可以说，大体上符合工程的要求。希望相关专业的设计者多加指正修改。


水池地基的荷载主要来自于：钢筋混凝土的自重、土的压力（地埋式）、水的重力。（抗浮的将另行开贴讨论）

下以一小型水池作为例子，水池内空长度H=3000mm，水池内空宽度B=3000mm，池面板活荷载取P=1.5（KN/㎡），池内空高度h0=2000mm，钢筋混凝土密度25KN/m3,素混凝土23KN/m3,覆土密度18KN/m3

备注：
（1）活荷载的取值来源于《建筑结构荷载规范》，池面不放置重型设备。另外如果专业点计算，应该进行组合计算，此处简化。




                                    矩 形 水 池 计 算（借助软件，其实很好理解的）
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     设 计 资 料：
     池顶活荷P1=1.5(KN/m^2)   覆土厚度ht=500(mm)  池内水位Hw=1500(mm)  容许承载力R=50(KN/m^2)
     水池长度H=3000(mm)       水池宽度B=3000(mm)  池壁高度h0=2000(mm)  底板外伸C1=300(mm)
     底板厚度h1=300(mm)       顶板厚度h2=120(mm)  垫层厚度h3= 100 (mm)  池壁厚度h4=250(mm)
     地基承载力设计值R=50(KPa)
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     一.地基承载力验算
    ( 1 )底板面积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 )顶板面积AR2 = (H + 2 * h4) * (B + 2 * h4)
                     = ( 3  + 2 *  .25 ) * (  3  + 2 *  .25 )
                     =12.25(m^2)
    ( 3 )池顶荷载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 )顶板重量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 )单位面积水重Pwg = (H * B * Hw * 10) / AR1
                         = ( 3  *  3  *  1.5  * 10) / 16.81
                         =8.03(KN/m^2)(此外若上从更安全的角度考虑,最好取内空2.0作为计算值)   

( 9 )单位面积垫层重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)   地基承载力满足要求!