发布时间 : 星期一 文章循环水池计算更新完毕开始阅读74bd3209551810a6f4248693
矩形水池设计(JSC-1)
项目名称 构件编号 日 期 设 计 校 对 审 核 执行规范:
《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010), 本文简称《混凝土规范》 《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011), 本文简称《地基规范》 《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012), 本文简称《荷载规范》
《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB 50069-2002), 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》(CECS 138-2002), 本文简称《水池结构规程》
钢筋：d - HPB300; D - HRB335; E - HRB400; F - RRB400; G - HRB500; P - HRBF335; Q - HRBF400; R - HRBF500
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1 基本资料 1.1 几何信息
水池类型: 有顶盖 全地上
长度L=13.000m, 宽度B=3.500m, 高度H=4.700m, 底板底标高=0.000m
池底厚h3=500mm, 池壁厚t1=300mm, 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
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土天然重度18.00 kN/m , 土饱和重度20.00kN/m, 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
3
地下水位标高-2.000m,池内水深4.000m, 池内水重度10.00kN/m, 浮托力折减系数1.00, 抗浮安全系数Kf=1.05 1.3 荷载信息
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活荷载: 池顶板1.50kN/m, 地面10.00kN/m, 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1.90 活载调整系数: 其它1.00
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
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考虑温湿度作用: 池内外温差10.0度, 内力折减系数0.65, 砼线膨胀系数1.00(10/°C) 1.4 钢筋砼信息
3
混凝土: 等级C25, 重度25.00kN/m, 泊松比0.20
纵筋保护层厚度(mm): 顶板(上35,下35), 池壁(内35,外35), 底板(上35,下35)
钢筋级别: HRB400, 裂缝宽度限值: 0.20mm, 配筋调整系数: 1.00 构造配筋采用 混凝土规范GB50010-2010
2 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
2
单位说明: 弯矩:kN.m/m 钢筋面积:mm 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=227.50 kN 池壁自重G2=954.00kN 底板自重G3=653.25kN
水池结构自重Gc=G1+G2+G3=1834.75 kN (2)池内水重Gw计算
池内水重Gw=1438.40 kN (3)覆土重量计算
池顶覆土重量Gt1= 0 kN 池顶地下水重量Gs1= 0 kN
底板外挑覆土重量Gt2= 0.00 kN
基底以上的覆盖土总重量Gt = Gt1 + Gt2 = 0.00 kN 基底以上的地下水总重量Gs = Gs1 + Gs2 = 0.00 kN (4)活荷载作用Gh
顶板活荷载作用力Gh1= 68.25 kN 地面活荷载作用力Gh2= 67.60 kN
活荷载作用力总和Gh=Gh1+Gh2=135.85 kN (5)基底压力Pk
2
基底面积: A=(L+2×t2)×(B+2×t2)=13.400×3.900 = 52.26 m 基底压强: Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A
2
=(1834.75+1438.40+0.00+0.00+135.85)/52.260= 65.23 kN/m 3.1.2 修正地基承载力
(1)计算基础底面以上土的加权平均重度rm
3
rm=18.00kN/m
(2)计算基础底面以下土的重度r
3
地下水位于底板下1m以下，不考虑地下水作用，r=18.00kN/m (3)根据《地基规范》的要求，修正地基承载力: fa = fak + ηb γ(b - 3) + ηdγm(d - 0.5)
= 100.00+0.00×18.00×(3.900-3)+1.00×18.00×(0.500-0.5) = 100.00 kPa
3.1.3 结论: Pk=65.23 < fa=100.00 kPa, 地基承载力满足要求。 3.2 抗浮验算
由于地下水位低于池底标高,不需要进行本项验算 3.3 荷载计算
3.3.1 顶板荷载计算:
2
池顶板自重荷载标准值: P1=25.00×0.200= 5.00 kN/m
2
池顶活荷载标准值: Ph= 1.50 kN/m 池顶均布荷载基本组合:
2
Qt = 1.20×P1 + 1.90×1.00×Ph= 8.85 kN/m 池顶均布荷载准永久组合:
2
Qte = P1 + 0.40×Ph= 5.60 kN/m3.3.2 池壁荷载计算: (1)池外荷载:
主动土压力系数Ka= 0.33
2
侧向土压力荷载组合(kN/m): 部位(标高) 池壁顶端(4.500) 底板顶面(0.500) 地面(0.000) 土压力标准值 0.00 0.00 0.00 水压力标准值 0.00 0.00 0.00 2活载标准值 基本组合 准永久组合 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 2 (2)池内底部水压力: 标准值= 40.00 kN/m, 基本组合设计值= 50.80 kN/m 3.3.3 底板荷载计算(池内无水，池外填土): 水池结构自重标准值Gc= 1834.75kN 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= 135.85kN 水池底板以上全部竖向压力基本组合:
Qb = (1834.75×1.20+0.00×1.27+0.00×1.27+135.85×1.90×1.00)/52.260
2
= 47.07kN/m
水池底板以上全部竖向压力准永久组合:
Qbe = (1834.75+0.00+0.00×1.00+10.00×6.760×0.40)/52.260
2
= 35.63kN/m
板底均布净反力基本组合:
Q = 47.07-0.500×25.00×1.20
2
= 32.07 kN/m
板底均布净反力准永久组合: Qe = 35.63-0.500×25.00
= 23.13 kN/m
3.3.4 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 = [13.000×3.500×1.50×1.90×1.00+1834.75×1.20
2
+(12.400×2.900×4.000)×10.00×1.27]/52.260 = 79.57kN/m 板底均布净反力基本组合:
2
Q = 79.57-(0.500×25.00×1.20+4.000×10.00×1.27) = 13.77kN/m 水池底板以上全部竖向压力准永久组合:
Qbe = [13.000×3.500×1.50×0.40+1834.75
2
+(12.400×2.900×4.000)×10.00]/52.260 = 63.15kN/m 板底均布净反力准永久组合:
2
Qe = 63.15-(0.500×25.00+4.000×10.00) = 10.65kN/m 3.4 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= 12.600 m, Ly= 3.100 m , 四边简支 按单向板计算.
荷载组合作用弯矩表(kN.m/m)
部位 下侧-L向跨中 B向跨中 上侧-L向边缘 B向边缘 基本组合 0.00 10.63 0.00 0.00 准永久组合 0.00 6.73 0.00 0.00 2
(2)L侧池壁内力:
计算跨度: Lx= 12.700 m, Ly= 4.000 m , 三边固定,顶边简支 池壁类型: 浅池壁,其它荷载作用下,按竖向单向板计算 温湿度应力按双向板计算
池外土压力作用角隅处弯矩(kN.m/m): 基本组合:-0.00, 准永久组合:-0.00 池内水压力作用角隅处弯矩(kN.m/m): 基本组合:28.45, 准永久组合:22.40 基本组合作用弯矩表(kN.m/m) 部位 内侧-水平跨中 水平边缘 竖直跨中 池外土压力 池内水压力 温湿度作用 基本组合 0.00 - 0.00 - 28.45 - - - - 0.00 28.45 0.00