矩形水池结构计算书.docx
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矩形水池结构计算书
-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-CompanyOne1
矩形水池结构计算书
矩形水池结构计算书
项目名称_____________日期_____________
设计者_____________校对者_____________
一、示意图:
二、基本资料:
1.依据规范及参考书目:
《水工混凝土结构设计规范》(SL191-2008),以下简称《砼规》
《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002),以下简称《地基规范》
《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002),以下简称《给排水结规》
《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(CECS138-2002),简称《水池结规》
《建筑结构静力计算手册》(第二版)
2.几何信息:
水池类型:
无顶盖,半地下水池
水池长度L=11940mm,宽度B=5990mm,高度H=4180mm
地面标高=m,池底标高=m
池壁厚度t3=400mm,池壁贴角c1=0mm
底板中间厚度t2=400mm,底板两侧厚度t4=400mm
底板贴角长度c2=0mm,底板外挑长度a=400mm
池壁顶端约束形式:
自由
底板约束形式:
固定
3.地基土、地下水和池内水信息:
地基土天然容重γ=kN/m3,天然容重γm=kN/m3
地基土内摩擦角φ=度,地下水位标高=m
池内水深HW=mm,池内水重度γs=kN/m3
地基承载力特征值fak=kPa
宽度修正系数ηb=,埋深修正系数ηd=
修正后地基承载力特征值fa=kPa
浮托力折减系数=,抗浮安全系数Kf=
4.荷载信息:
地面活荷载q=kN/m2,活荷载组合值系数=
恒荷载分项系数:
池身的自重γG1=,其它γG=
活荷载分项系数:
地下水压力γQ1=,其它γQ=
地面活荷载准永久值系数ψq=
温(湿)度变化作用的准永久值系数ψt=
池内外温差或湿度当量温差△t=度
温差作用弯矩折减系数ηs=
混凝土线膨胀系数αc=×10-5/℃
5.材料信息:
混凝土强度等级:
C25
轴心抗压强度标准值fck=N/mm2;轴心抗拉强度标准值ftk=N/mm2
轴心抗压强度设计值fc=N/mm2;轴心抗拉强度设计值ft=N/mm2
混凝土弹性模量Ec=×104N/mm2
纵向受力钢筋种类:
HRB400
钢筋强度设计值fy=360N/mm2;弹性模量Es=×105N/mm2
钢筋混凝土重度γc=kN/m3,泊松比μc=
内侧钢筋保护层厚度as=35mm,外侧保护层厚度as'=35mm
裂缝宽度限值[ωmax]=mm,配筋调整系数=
三、地基承载力验算及抗浮验算:
1.基底压力计算:
池壁自重G2=kN
底板及底板贴角自重G3=kN
水池自重Gc=G1+G2+G3
=++=kN
池内水重Gw=kN
池顶覆土重量Gt1=kN
池顶地下水重量Gs1=kN
底板外挑覆土重量Gt2=kN
底板外挑地下水重量Gs2=kN
基底以上的覆盖土总重量Gt=Gt1+Gt2
=+=kN
基底以上的地下水总重量Gs=Gs1+Gs2
=+=kN
顶板活荷载作用力Gh1=kN
地面活荷载作用力Gh2=kN
活荷载作用力总和Gh=Gh1+Gh2
=+=kN
基底面积A=m2
基底压强Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A
=++++/=kN/m2
2.修正地基承载力:
依照《建筑地基基础设计规范》式:
fa=fak+ηb×γ×(b-3)+ηd×γm×(d-
fa=+××-3)+××-
=kN/m2
3.地基承载力验算结论:
Pk=kN/m2≤fa=kN/m2
故地基承载力满足要求。
4.抗浮验算:
抗浮力Gk=Gc+Gt+Gs
=++=kN
浮力F=kN
Gk/F=/=≥Kf=
故抗浮验算满足要求。
四、荷载计算:
1.池壁荷载计算:
池外荷载:
主动土压力系数Ka=
侧向压力荷载组合(kN/m2):
表中:
Hi--距池底高度,m
ptk--作用在池壁的土压力标准值,kN/m2
psk--作用在池壁的地下水压力标准值,kN/m2
pqk--地面活荷载作用在池壁的侧向压力标准值,kN/m2
Qw--作用在池壁的侧向压力基本组合值,kN/m2
Qwk--作用在池壁的侧向压力准永久组合值,kN/m2
Hi
ptk
psk
pqk
Qw
Qwk
池内底部水压力:
标准值psk=kN/m2
基本组合设计值ps=kN/m2
2.底板荷载计算(池内无水,池外填土):
水池结构自重标准值Gc=kN
基础底面以上土重标准值Gt=kN
基础底面以上水重标准值Gs=kN
基础底面以上活载标准值Gh=kN
水池底板以上全部竖向压力基本组合:
Qb=(γG1×Gc+γG×Gt+γQ1×Gs+ψc×γQ×Gh)/A
=(×+×+×+××)
/=kN/m2
水池底板以上全部竖向压力准永久组合:
Qbk=(Gc+Gt+ψs×Gs+ψq×Gq+ψq1×Gq1)/A
=(++×+×+×)/
=kN/m2
板底均布净反力基本组合:
Q=-××=kN/m2
板底均布净反力准永久组合:
Qk=-×=kN/m2
3.底板荷载计算(池内有水,池外无土):
水池底板以上全部竖向压力基本组合:
Qb=(γG1×Gc+γG×Gw+γQ×Gh)/A
=(×+×+×)/=kN/m2
水池底板以上全部竖向压力准永久组合:
Qbk=(Gc+Gw+ψq1×Gq1)/A
=(++×)/
=kN/m2
板底均布净反力基本组合:
Q=-××-××=kN/m2
板底均布净反力准永久组合:
Qk=-×-×=kN/m2
五、内力计算:
弯矩正负号规则:
池壁:
内侧受拉为正,外侧受拉为负
底板:
上侧受拉为正,下侧受拉为负
荷载组合方式:
1、池外土压力作用(池内无水,池外填土)
2、池内水压力作用(池内有水,池外无土)
3、池壁温湿度作用(池内外温差=池内温度-池外温度)
1.L侧池壁内力计算:
计算跨度:
Lx=m,Ly=m,三边固定,顶边自由
池壁类型:
普通池壁,按双向板计算
H=2L处池外土压力作用下的水平向跨中弯矩:
基本组合M=kN·m,准永久组合Mk=kN·m
H=2L处池内水压力作用下的水平向边缘弯矩:
基本组合M=kN·m,准永久组合Mk=kN·m
基本组合作用弯矩表(kN·m/m):
表中:
M1--池外填土,池内无水时,池壁的基本组合作用弯矩值
M2--池内有水,池外无土时,池壁的基本组合作用弯矩值
Mo--温湿度作用下,池壁的基本组合作用弯矩值
部位
M1
M2
Mo
基本组合
L侧墙横向跨中-内侧
-
-
L侧墙横向跨中-外侧
-
-
L侧墙横向边缘-内侧
-
-
L侧墙横向边缘-外侧
-
L侧墙竖向跨中-内侧
-
-
L侧墙竖向跨中-外侧
-
-
L侧墙竖向下边缘-内侧
-
-
L侧墙竖向下边缘-外侧
-
-
L侧墙竖向上边缘-内侧
-
-
L侧墙竖向上边缘-外侧
-
-
准永久组合作用弯矩表(kN·m/m):
表中:
MK1--池外填土,池内无水时,池壁的准永久组合作用弯矩值
MK2--池内有水,池外无土时,池壁的准永久组合作用弯矩值
MKO--温湿度作用下,池壁的准永久组合作用弯矩值
部位
MK1
MK2
MKO
准永久组合
L侧墙横向跨中-内侧
-
-
L侧墙横向跨中-外侧
-
-
L侧墙横向边缘-内侧
-
-
L侧墙横向边缘-外侧
-
L侧墙竖向跨中-内侧
-
-
L侧墙竖向跨中-外侧
-
-
L侧墙竖向下边缘-内侧
-
-
L侧墙竖向下边缘-外侧
-
-
L侧墙竖向上边缘-内侧
-
-
L侧墙竖向上边缘-外侧
-
-
2.B侧池壁内力计算:
计算跨度:
Lx=m,Ly=m,三边固定,顶边自由
池壁类型:
普通池壁,按双向板计算
H=2L处池外土压力作用下的水平向跨中弯矩:
基本组合M=kN·m,准永久组合Mk=kN·m
H=2L处池内水压力作用下的水平向边缘弯矩:
基本组合M=kN·m,准永久组合Mk=kN·m
基本组合作用弯矩表(kN·m/m):
表中:
M1--池外填土,池内无水时,池壁的基本组合作用弯矩值
M2--池内有水,池外无土时,池壁的基本组合作用弯矩值
Mo--温湿度作用下,池壁的基本组合作用弯矩值
部位
M1
M2
Mo
基本组合
B侧墙横向跨中-内侧
-
-
B侧墙横向跨中-外侧
-
-
B侧墙横向边缘-内侧
-
-
B侧墙横向边缘-外侧
-
B侧墙竖向跨中-内侧
-
-
B侧墙竖向跨中-外侧
-
-
B侧墙竖向下边缘-内侧
-
-
B侧墙竖向下边缘-外侧
-
-
B侧墙竖向上边缘-内侧
-
-
B侧墙竖向上边缘-外侧
-
-
准永久组合作用弯矩表(kN·m/m):
表中:
MK1--池外填土,池内无水时,池壁的准永久组合作用弯矩值
MK2--池内有水,池外无土时,池壁的准永久组合作用弯矩值
MKO--温湿度作用下,池壁的准永久组合作用弯矩值
部位
MK1
MK2
MKO
准永久组合
B侧墙横向跨中-内侧
-
-
B侧墙横向跨中-外侧
-
-
B侧墙横向边缘-内侧
-
-
B侧墙横向边缘-外侧
-
B侧墙竖向跨中-内侧
-
-
B侧墙竖向跨中-外侧
-
-
B侧墙竖向下边缘-内侧
-
-
B侧墙竖向下边缘-外侧
-
-
B侧墙竖向上边缘-内侧
-
-
B侧墙竖向上边缘-外侧
-
-
3.底板内力计算:
计算跨度:
Lx=m,Ly=m,四边固定
Lx/Ly=>,按y向的单向板计算。
基本组合作用弯矩表(kN·m/m):
表中:
M1--池外填土,池内无水时,基底反力对底板作用的弯矩
M2--池内有水,池外无土时,基底反力对底板作用的弯矩
部位
M1
M2
基本组合
底板L向跨中-上侧
底板L向跨中-下侧
底板L向边缘-上侧
底板L向边缘-下侧
底板B向跨中-上侧
底板B向跨中-下侧
底板B向边缘-上侧
底板B向边缘-下侧
准永久组合作用弯矩表(kN·m/m):
表中:
MK1--池外填土,池内无水时,基底反力对底板作用的弯矩
MK2--池内有水,池外无土时,基底反力对底板作用的弯矩
部位
MK1
MK2
准永久组合
底板L向跨中-上侧
底板L向跨中-下侧
底板L向边缘-上侧
底板L向边缘-下侧
底板B向跨中-上侧
底板B向跨中-下侧
底板B向边缘-上侧
底板B向边缘-下侧
六、配筋及裂缝计算:
配筋计算方法:
依据《砼规》第条规定按单筋受弯构件计算。
抗裂验算根据:
依据《砼规》第条进行抗裂验算。
裂缝宽度计算:
依据《砼规》第条进行裂缝宽度计算。
按基本组合弯矩计算配筋,按准永久组合弯矩计算裂缝。
1.表中符号意义:
M--截面的基本组合作用弯矩值,kN·m/m
MK--截面的准永久组合作用弯矩值,kN·m/m
As--截面的钢筋计算面积,mm2/m
As'--截面的钢筋实配面积,mm2/m
ωmax--截面的裂缝宽度,mm
2.L侧池壁配筋及裂缝表:
部位
M
MK
As
实配钢筋
As'
ωmax
L侧墙横向跨中-内侧
548
φ12@150
754
L侧墙横向边缘-内侧
548
φ12@150
754
L侧墙横向跨中-外侧
548
φ12@100
1131
L侧墙横向边缘-外侧
1113
φ12@100
1131
L侧墙竖向跨中-内侧
548
φ12@150
754
L侧墙竖向下边缘-内侧
548
φ12@150
754
L侧墙竖向上边缘-内侧
548
φ12@150
754
L侧墙竖向跨中-外侧
548
φ12@200
565
L侧墙竖向下边缘-外侧
1097
φ12@100
1131
L侧墙竖向上边缘-外侧
548
φ12@200
565
3.B侧池壁配筋及裂缝表:
部位
M
MK
As
实配钢筋
As'
ωmax
B侧墙横向跨中-内侧
548
φ12@150
754
B侧墙横向边缘-内侧
548
φ12@150
754
B侧墙横向跨中-外侧
548
φ12@150
754
B侧墙横向边缘-外侧
705
φ12@150
754
B侧墙竖向跨中-内侧
548
φ12@150
754
B侧墙竖向下边缘-内侧
548
φ12@150
754
B侧墙竖向上边缘-内侧
548
φ12@150
754
B侧墙竖向跨中-外侧
548
φ12@100
1131
B侧墙竖向下边缘-外侧
868
φ12@100
1131
B侧墙竖向上边缘-外侧
548
φ12@100
1131
4.底板配筋及裂缝表:
部位
M
MK
As
实配钢筋
As'
ωmax
底板L向跨中-上侧
548
φ12@150
754
底板L向边缘-上侧
548
φ12@150
754
底板L向跨中-下侧
548
φ12@150
754
底板L向边缘-下侧
548
φ12@150
754
底板B向跨中-上侧
1529
φ12@70
1616
底板B向边缘-上侧
548
φ12@70
1616
底板B向跨中-下侧
548
φ12@150
754
底板B向边缘-下侧
548
φ12@150
754
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- 矩形 水池 结构 计算
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