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:有顶盖，半地下水池水池长度L＝8600mm，宽度B＝2700mm，高度H＝5000mm地面标高＝0.000m，池底标高＝-3.900m顶板厚度t1＝600mm，顶板贴角c＝0mm池壁厚度t3＝600mm，池壁贴角c1＝0mm底板中间厚度t2＝800mm，底板两侧厚度t4＝0mm底板贴角长度c2＝0mm，底板外挑长度a＝0mm顶板约束形式:固定池壁顶端约束形式:固定底板约束形式:固定3．地基土、地下水和池内水信息：地基土天然容重γ＝18.00kN/m3，天然容重γm＝20.00kN/m3地基土内摩擦角φ＝30.00度，地下水位标高＝0.000m池内水深HW＝0.00mm，池内水重度γs＝10.00kN/m3地基承载力特征值fak＝120.00kPa宽度修正系数ηb＝0.00，埋深修正系数ηd＝1.00修正后地基承载力特征值fa＝154.00kPa浮托力折减系数＝1.00，抗浮安全系数Kf＝1.054．荷载信息：顶板活荷载q1＝127.40kN/m2，地面活荷载q＝127.40kN/m2活荷载组合值系数＝0.90恒荷载分项系数:池身的自重γG1＝1.20,其它γG＝1.27活荷载分项系数:地下水压力γQ1＝1.27,其它γQ＝1.27顶板活荷载准永久值系数ψq1＝0.40地面活荷载准永久值系数ψq＝0.40温（湿）度变化作用的准永久值系数ψt＝1.00池内外温差或湿度当量温差△t＝10.0度温差作用弯矩折减系数ηs＝0.65混凝土线膨胀系数αc＝1.00×10-5/℃5．材料信息：混凝土强度等级：C25轴心抗压强度标准值fck＝16.70N/mm2；轴心抗拉强度标准值ftk＝1.78N/mm2轴心抗压强度设计值fc＝11.90N/mm2；轴心抗拉强度设计值ft＝1.27N/mm2混凝土弹性模量Ec＝2.80×104N/mm2纵向受力钢筋种类：HRB335钢筋强度设计值fy＝300N/mm2；弹性模量Es＝2.00×105N/mm2钢筋混凝土重度γc＝25.0kN/m3，泊松比μc＝0.167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]＝0.200mm，配筋调整系数＝1.00三、地基承载力验算及抗浮验算：1．基底压力计算：顶板及顶板贴角自重G1＝348.30kN池壁自重G2＝1090.80kN底板及底板贴角自重G3＝464.40kN水池自重Gc＝G1＋G2＋G3＝348.30＋1090.80＋464.40＝1903.50kN池内水重Gw＝0.00kN池顶覆土重量Gt1＝0.00kN池顶地下水重量Gs1＝0.00kN底板外挑覆土重量Gt2＝0.00kN底板外挑地下水重量Gs2＝0.00kN基底以上的覆盖土总重量Gt＝Gt1＋Gt2＝0.00＋0.00＝0.00kN基底以上的地下水总重量Gs＝Gs1＋Gs2＝0.00＋0.00＝0.00kN顶板活荷载作用力Gh1＝2958.23kN地面活荷载作用力Gh2＝0.00kN活荷载作用力总和Gh＝Gh1＋Gh2＝2958.23＋0.00＝2958.23kN基底面积A＝23.22m2基底压强Pk＝(Gc＋Gw＋Gt＋Gs＋Gh)/A＝(1903.50＋0.00＋0.00＋0.00＋2958.23)/23.220＝209.38kN/m22．修正地基承载力：依照《建筑地基基础设计规范》式5.2.4：fa=fak＋ηb×γ×(b－3)＋ηd×γm×(d－0.5)fa=120.00＋0.00×10.00×(3.0－3)＋1.00×10.00×(3.9－0.5)=154.00kN/m23．地基承载力验算结论：Pk＝209.38kN/m2fa＝154.00kN/m2故地基承载力不满足要求。4．抗浮验算：抗浮力Gk＝Gc＋Gt＋Gs＝1903.50＋0.00＋0.00＝1903.50kN浮力F＝905.58kNGk/F＝1903.50/905.58＝2.10≥Kf＝1.05故抗浮验算满足要求。四、荷载计算：1．顶板荷载计算：池顶的覆土压力标准值ptd1＝0.00kN/m2池顶的水压力标准值Ps1＝0.00kN/m2池顶板自重荷载标准值pG1＝15.00kN/m2池顶活荷载标准值q＝127.40kN/m2池顶均布荷载基本组合：Qt＝γG1×pG1＋γG×ptd1＋γQ1×ps1＋γQ×q＝1.20×15.00＋1.27×0.00＋1.27×0.00＋1.27×127.40＝179.80kN/m2池顶均布荷载准永久组合：Qtk＝pG1＋ptd1＋ψs×ps1＋ψq×q＝15.00＋0.00＋1.00×0.00＋0.40×127.40＝65.96kN/m22．池壁荷载计算：池外荷载：主动土压力系数Ka＝0.333侧向压力荷载组合(kN/m2)：表中：Hi--距池底高度，mptk--作用在池壁的土压力标准值，kN/m2psk--作用在池壁的地下水压力标准值，kN/m2pqk--地面活荷载作用在池壁的侧向压力标准值，kN/m2Qw--作用在池壁的侧向压力基本组合值，kN/m2Qwk--作用在池壁的侧向压力准永久组合值，kN/m2HiptkpskpqkQwQwk3.10.000.0042.4748.5416.990.010.3331.0042.47101.0358.32池内底部水压力：标准值psk＝0.00kN/m2基本组合设计值ps＝0.00kN/m23．底板荷载计算(池内无水，池外填土)：水池结构自重标准值Gc＝1903.50kN基础底面以上土重标准值Gt＝0.00kN基础底面以上水重标准值Gs＝0.00kN基础底面以上活载标准值Gh＝2958.23kN水池底板以上全部竖向压力基本组合：Qb＝（γG1×Gc＋γG×Gt＋γQ1×Gs＋γQ×Gh）/A＝（1.20×1903.50＋1.27×0.00＋1.27×0.00＋1.27×2958.23）/23.220＝260.17kN/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＝（1903.50＋0.00＋1.00×0.00＋0.40×0.00＋0.40×2958.23）/23.220＝132.94kN/m2板底均布净反力基本组合：Q＝260.17－1.20×25.0×0.800＝236.17kN/m2板底均布净反力准永久组合：Qk＝132.94－25.0×0.800＝112.94kN/m24．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＝（1.20×1903.50＋1.27×0.00＋1.27×2958.23）/23.220＝260.17kN/m2水池底板以上全部竖向压力准永久组合：Qbk＝（Gc＋Gw＋ψq1×Gq1）/A＝（1903.50＋0.00＋0.40×2958.23）/23.220＝132.94kN/m2板底均布净反力基本组合：Q＝260.17－1.20×25.0×0.800－1.27×10.00×0.00＝236.17kN/m2板底均布净反力准永久组合：Qk＝132.94－25.0×0.800－10.00×0.00＝112.94kN/m2五、内力计算：弯矩正负号规则：顶板：下侧受拉为正,上侧受拉为负池壁：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．顶板内力计算：计算跨度：Lx＝8.000m，Ly＝2.100m，四边固定Lx/Ly＝3.812.0，按y向的单向板计算。荷载组合作用弯矩表（kN·m/m）：部位基本组合准永久组合顶板L向跨中-下侧0.000.00顶板L向跨中-上侧0.000.00顶板L向边缘-下侧0.000.00顶板L向边缘-上侧0.000.00顶板B向跨中-下侧33.0412.12顶板B向跨中-上侧0.000.00顶板B向边缘-上侧-66.08-24.24顶板B向边缘-下侧0.000.002．L侧池壁内力计算：计算跨度：Lx＝8.000m，Ly＝3.900m，四边固定池壁类型：浅池壁，按竖向单向板计算考虑水平角隅处的局部弯矩，最大水平向弯矩系数mc＝-0.029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M1M2Mo基本组合L侧墙横向跨中-内侧0.00--0.00L侧墙横向跨中-外侧--0.00-0.00L侧墙横向边缘-内侧--0.00-0.00L侧墙横向边缘-外侧-14.70--74.92-89.62L侧墙竖向跨中-内侧0.00--0.00L侧墙竖向跨中-外侧--0.00-62.41-62.41L侧墙竖向下边缘-内侧-0.00--0.00L侧墙竖向下边缘-外侧--0.00-62.41-62.41L侧墙竖向上边缘-内侧-0.00--0.00L侧墙竖向上边缘-外侧--0.00-62.41-62.41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MK1MK2MKO准永久组合L侧墙横向跨中-内侧0.00--0.00L侧墙横向跨中-外侧--0.00-0.00L侧墙横向边缘-内侧--0.00-0.00L侧墙横向边缘-外侧-7.19--65.55-72.73L侧墙竖向跨中-内侧0.00--0.00L侧墙竖向跨中-外侧--0.00-54.60-54.60L侧墙竖向下边缘-内侧-0.00--0.00L侧墙竖向下边缘-外侧--0.00-54.60-54.60L侧墙竖向上边缘-内侧-0.00--0.00L侧墙竖向上边缘-外侧--0.00-54.60-54.603．B侧池壁内力计算：计算跨度：Lx＝2.100m，Ly＝3.900m，四边固定池壁类型：普通池壁，按双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，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M1M2Mo基本组合B侧墙横向跨中-内侧12.79--12.79B侧墙横向跨中-外侧--0.00--74.92B侧墙横向边缘-内侧--0.00-0.00B侧墙横向边缘-外侧-24.52--74.92-99.43B侧墙竖向跨中-内侧5.49--5.49B侧墙竖向跨中-外侧--0.00-62.41-74.92B侧墙竖向下边缘-内侧-0.00--0.00B侧墙竖向下边缘-外侧--21.90-62.41-96.82B侧墙竖向上边缘-内侧-0.00--0.00B侧墙竖向上边缘-外侧--21.90-62.41-96.82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MK1MK2MKO准永久组合B侧墙横向跨中-内侧6.