倒虹井计算书

倒虹井计算书(JSC-3)项目名称日期执行规范:《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002),本文简称《混凝土规范》《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002),本文简称《地基规范》《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002),本文简称《给排水结构规范》《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(CECS138-2002),本文简称《水池结构规程》-----------------------------------------------------------------------1基本资料1.1几何信息水池类型:有顶盖全地下长度L=3.825m,宽度B=3.130m,高度H=4.700m,底板底标高=-5.400m池底厚h3=300mm,池壁厚t1=230mm,池顶板厚h1=200mm,底板外挑长度t2=200mm注：地面标高为±0.000。(平面图)(剖面图)1.2土水信息土天然重度18.00kN/m3,土饱和重度20.00kN/m3,土内摩擦角30度地基承载力特征值fak=100.0kPa,宽度修正系数ηb=0.00,埋深修正系数ηd=1.00地下水位标高-2.000m,池内水深0.000m,池内水重度10.00kN/m3,浮托力折减系数1.00,抗浮安全系数Kf=1.051.3荷载信息活荷载:地面25.00kN/m2,组合值系数0.90恒荷载分项系数:水池自重1.20,其它1.27活荷载分项系数:地下水压1.27,其它1.40活荷载准永久值系数:顶板0.40,地面0.40,地下水1.00,温湿度1.00考虑温湿度作用:池内外温差10.0度,弯矩折减系数0.65,砼线膨胀系数1.00(10-5/°C)1.4钢筋砼信息混凝土:等级C30,重度25.00kN/m3,泊松比0.20保护层厚度(mm):顶板(上35,下35),池壁(内35,外35),底板(上35,下35)钢筋级别:HRB335,裂缝宽度限值:0.20mm,配筋调整系数:1.002计算内容(1)地基承载力验算(2)抗浮验算(3)荷载计算(4)内力(考虑温度作用)计算(5)配筋计算(6)裂缝验算(7)混凝土工程量计算3计算过程及结果单位说明:弯矩:kN.m/m钢筋面积:mm2裂缝宽度:mm计算说明：双向板计算按查表恒荷载:水池结构自重,土的竖向及侧向压力,内部盛水压力.活荷载:顶板活荷载,地面活荷载,地下水压力,温湿度变化作用.裂缝宽度计算按长期效应的准永久组合.3.1地基承载力验算3.1.1基底压力计算(1)水池自重Gc计算顶板自重G1=59.86kN池壁自重G2=313.71kN底板自重G3=111.86kN水池结构自重Gc=G1+G2+G3=485.43kN(2)池内水重Gw计算池内水重Gw=0.00kN(3)覆土重量计算池顶覆土重量Gt1=150.85kN池顶地下水重量Gs1=0kN底板外挑覆土重量Gt2=197.11kN底板外挑地下水重量Gs2=91.20kN基底以上的覆盖土总重量Gt=Gt1+Gt2=347.96kN基底以上的地下水总重量Gs=Gs1+Gs2=91.20kN(4)活荷载作用Gh池顶活荷载Gh=372.86kN(5)基底压力Pk基底面积:A=(L+2×t2)×(B+2×t2)=4.225×3.530=14.91m2基底压强:Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A=(485.43+0.00+347.96+91.20+372.86)/14.914=86.99kN/m23.1.2修正地基承载力(1)计算基础底面以上土的加权平均重度rmrm=[3.400×(20.00-10)+2.000×18.00]/5.400=12.96kN/m3(2)计算基础底面以下土的重度r考虑地下水作用，取浮重度，r=20.00-10=10.00kN/m3(3)根据基础规范的要求，修正地基承载力:fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)=100.00+0.00×10.00×(3.530-3)+1.00×12.96×(5.400-0.5)=163.52kPa3.1.3结论:Pk=86.99fa=163.52kPa,地基承载力满足要求。3.2抗浮验算抗浮力Gk=Gc+Gt+Gs=485.43+347.96+91.20=924.59kN浮力F=(3.825+2×0.200)×(3.130+2×0.200)×3.400×10.0×1.00=507.08kNGk/F=924.59/507.08=1.82Kf=1.05,抗浮满足要求。3.3荷载计算3.3.1顶板荷载计算:池顶的覆土压力标准值:Pt=0.700×18.00=12.60kN/m2池顶板自重荷载标准值:P1=25.00×0.200=5.00kN/m2池顶活荷载标准值:Ph=25.00kN/m2池顶均布荷载基本组合:Qt=1.20×P1+1.27×Pt+1.40×Ph=57.00kN/m2池顶均布荷载准永久组合:Qte=P1+Pt+0.40×Ph=27.60kN/m23.3.2池壁荷载计算:(1)池外荷载:主动土压力系数Ka=0.33侧向土压力荷载组合(kN/m2):部位(标高)土压力标准值水压力标准值活载标准值基本组合准永久组合地面(0.000)0.000.008.3310.503.33池壁顶端(-0.900)5.400.008.3317.368.73地下水位处(-2.000)12.000.008.3325.7415.33底板顶面(-5.100)22.3331.008.3378.2356.67(2)池内底部水压力:标准值=0.00kN/m2,基本组合设计值=0.00kN/m23.3.3底板荷载计算(池内无水，池外填土):水池结构自重标准值Gc=485.43kN基础底面以上土重标准值Gt=347.96kN基础底面以上水重标准值Gs=91.20kN基础底面以上活载标准值Gh=372.86kN水池底板以上全部竖向压力基本组合:Qb=(485.43×1.20+347.96×1.27+91.20×1.27+372.86×1.40×0.90)/14.914=107.95kN/m2水池底板以上全部竖向压力准永久组合:Qbe=(485.43+347.96+91.20×1.00+25.00×14.914×0.40)/14.914=71.99kN/m2板底均布净反力基本组合:Q=107.95-0.300×25.00×1.20=98.95kN/m2板底均布净反力准永久组合:Qe=71.99-0.300×25.00=64.49kN/m23.4内力,配筋及裂缝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:计算跨度:Lx=3.565m,Ly=2.870m,四边简支按双向板计算.荷载组合作用弯矩表(kN.m/m)部位基本组合准永久组合下侧-L向跨中20.9610.15B向跨中29.1714.13上侧-L向边缘0.000.00B向边缘0.000.00(4)L侧池壁内力:计算跨度:Lx=3.595m,Ly=4.200m,三边固定,顶边自由池壁类型:普通池壁,按双向板计算基本组合作用弯矩表(kN.m/m)部位池外土压力池内水压力温湿度作用基本组合内侧-水平跨中17.42--17.42水平边缘-0.00-0.00竖直跨中6.92--6.92竖直上边缘-0.00-0.00竖直下边缘-0.00-0.00外侧-水平跨中-0.00-11.99-11.99水平边缘-42.32--13.89-56.21竖直跨中-0.00-11.53-11.53竖直上边缘0.00-0.00-0.00竖直下边缘-41.60--13.30-54.91准永久组合作用弯矩表(kN.m/m)部位池外土压力池内水压力温湿度作用准永久组合内侧-水平跨中11.70--11.70水平边缘-0.00-0.00竖直跨中4.94--4.94竖直上边缘-0.00-0.00竖直下边缘-0.00-0.00外侧-水平跨中-0.00-9.52-9.52水平边缘-28.72--11.03-39.74竖直跨中-0.00-9.15-9.15竖直上边缘0.00-0.00-0.00竖直下边缘-29.20--10.56-39.76(5)B侧池壁内力:计算跨度:Lx=2.900m,Ly=4.200m,三边固定,顶边自由池壁类型:普通池壁,按双向板计算基本组合作用弯矩表(kN.m/m)部位池外土压力池内水压力温湿度作用基本组合内侧-水平跨中13.08--13.08水平边缘-0.00-0.00竖直跨中3.12--3.12竖直上边缘-0.00-0.00竖直下边缘-0.00-0.00外侧-水平跨中-0.00-12.09-12.09水平边缘-30.66--13.62-44.28竖直跨中-0.00-12.06-12.06竖直上边缘0.00-0.00-0.00竖直下边缘-29.17--12.96-42.13准永久组合作用弯矩表(kN.m/m)部位池外土压力池内水压力温湿度作用准永久组合内侧-水平跨中8.82--8.82水平边缘-0.00-0.00竖直跨中2.23--2.23竖直上边缘-0.00-0.00竖直下边缘-0.00-0.00外侧-水平跨中-0.00-9.60-9.60水平边缘-20.85--10.81-31.65竖直跨中-0.00-9.57-9.57竖直上边缘0.00-0.00-0.00竖直下边缘-20.66--10.29-30.95(6)底板内力:计算跨度:Lx=3.595m,Ly=2.900m,四边固定按双向板计算.1.池外填土,池内无水时,荷载组合作用弯矩表(kN.m/m)部位基本组合准永久组合下侧-L向跨中16.5010.76B向跨中24.6716.08上侧-L向边缘-46.34-30.20B向边缘-54.53-35.54(7)配筋及裂缝:配筋计算方法:按单筋受弯构件计算板受拉钢筋.裂缝计算根据《水池结构规程》附录A公式计算.按基本组合弯矩计算配筋,按准永久组合弯矩计算裂缝,结果如下:①顶板配筋及裂缝表(弯矩:kN.m/m,面积:mm2/m,裂缝:mm)部位弯矩计算面积实配钢筋实配面积裂缝宽度下侧-L向跨中20.96450D10@1704620.12B向跨中29.17634D12@1706650.10上侧-L向边缘0.00429D10@1804360.00B向边缘0.00429D10@1804360.00②L侧池壁配筋及裂缝表(弯矩:kN.m/m,面积:mm2/m,裂缝:mm)部位弯矩计算面积实配钢筋实配面积裂缝宽度内侧-水平跨中17.42493D10@1505240.10水平边缘0.00493D10@1505240.00竖直跨中6.92493D10@1206540.03竖直上边缘0.00493D10@1206540.00竖直下边缘0.00493D10@1206540.00外侧-水平跨中-11.99493D10@1505240.08水平边缘-56.211047D16@15013400.11竖直跨中-11.53493D10@1505240.08竖直上边缘-0.00493D10@1206540.00竖直下边缘-54.911021D16@12016760.07③B侧池壁配筋及裂缝表(弯矩:kN.m/m,面积:mm2/m,裂缝:mm)部位弯矩计算面积实配钢筋实配面积裂缝宽度内侧-水平跨中13.08493D10@1505240.08水平边缘0.00493D10@1505240.00竖直跨中3.12493D10@1206540.01竖直上边缘0.00493D10@1206540.00竖直下边缘0.00493D10@1206540.00外侧-水平跨中-12.09493D10@1505240.08水平边缘-44.28813D14@15010260