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矩形水池设计项目名称 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》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》__CS138-2002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:无顶盖半地上长度L=
3.500m宽度B=
3.500m高度H=
3.900m底板底标高=-
3.400m池底厚h3=400mm池壁厚t1=250mm底板外挑长度t2=400mm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=
120.0kPa宽度修正系数ηb=
0.00埋深修正系数ηd=
1.00地下水位标高-
3.100m池内水深
3.000m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
10.00kN/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
1.27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
1.0010-5/°C
1.4钢筋砼信息混凝土:等级C25重度
25.00kN/m3泊松比
0.20保护层厚度mm:池壁内35外35底板上40下40钢筋级别:HRB335裂缝宽度限值:
0.20mm配筋调整系数:
1.00按裂缝控制配筋计算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计算过程及结果单位说明:弯矩:kN.m/m钢筋__: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__效应的准永久组合.
3.1地基承载力验算基底压力计算1水池自重__计算池壁自重G2=[2×L+B-4×t1]×[H-h1-h3]×t1×γc=[2×
3.500+
3.500-4×
0.250]×[
3.900-
0.200-
0.400]×
0.250×
25.00=
268.13kN底板自重G3=L+2×t2×B+2×t2×h3×γc=
3.500+2×
0.400×
3.500+2×
0.400×
0.400×
25.00=
184.90kN水池结构自重__=G2+G3=
453.03kN2池内水重Gw计算池内水重Gw=L-2×t1×B-2×t1×Hw×rw=
3.500-2×
0.250×
3.500-2×
0.250×
3.000×
10.00=
270.00kN3覆土重量计算池顶覆土重量Gt1=0kN池顶地下水重量Gs1=0kN底板外挑覆土重量Gt2=
6.240×
3.400-
0.400=
18.72kN基底以上的覆盖土总重量Gt=Gt1+Gt2=
18.72kN基底以上的地下水总重量Gs=Gs1+Gs2=
0.00kN4活荷载作用Gh顶板活荷载作用力Gh1=
3.500×
3.500×
1.50=
18.38kN地面活荷载作用力Gh2=
6.240×
10.00=
62.40kN活荷载作用力总和Gh=Gh1+Gh2=
18.38+
62.40=
80.78kN5基底压力Pk基底__:A=L+2×t2×B+2×t2=
4.300×
4.300=
18.49m2基底压强:Pk=__+Gw+Gt+Gs+Gh/A=
453.03+
270.00+
18.72+
0.00+
80.78/
18.490=
44.48kN/m2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=[
0.300×
20.00-10+
3.100×
18.00]/
3.400=
17.29kN/m32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/m33根据基础规范的要求,修正地基承载力:fa=fak+ηbγb-3+ηdγmd-
0.5=
120.00+
0.00×
10.00×
4.300-3+
1.00×
17.29×
3.400-
0.5=
170.15kPa结论:Pk=
44.48fa=
170.15kPa地基承载力满足要求
3.2抗浮验算抗浮力Gk=__+Gt+Gs=
453.03+
18.72+
0.00=
471.75kN浮力F=
3.500+2×
0.400×
3.500+2×
0.400×
0.300×
10.0×
1.00=
55.47kNGk/F=
471.75/
55.47=
8.50Kf=
1.05抗浮满足要求
3.3荷载计算池壁荷载计算: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池壁顶端
0.
5000.
000.
000.
000.
000.00地面
0.
0000.
000.
003.
334.
231.33底板顶面-
3.
00018.
000.
003.
3327.
0919.332池内底部水压力:标准值=
30.00kN/m2基本组合设计值=
38.10kN/m2底板荷载计算池内无水,池外填土:水池结构自重标准值__=
453.03kN基础底面以上土重标准值Gt=
18.72kN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=
80.78kN水池底板以上全部竖向压力基本组合:Qb=
453.03×
1.20+
18.72×
1.27+
0.00×
1.27+
80.78×
1.27/
18.490=
36.24kN/m2水池底板以上全部竖向压力准永久组合:Qbe=
453.03+
18.72+
0.00×
1.00+
1.50×
12.250×
0.40+
10.00×
6.240×
0.40/
18.490=
27.26kN/m2板底均布净反力基本组合:Q=
36.24-
0.400×
25.00×
1.20=
24.24kN/m2板底均布净反力准永久组合:Qe=
27.26-
0.400×
25.00=
17.26kN/m
23.4内力配筋及裂缝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3L侧池壁内力:计算跨度:Lx=
3.250mLy=
3.500m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
4.16--
4.16水平边缘-
12.76-
12.76竖直跨中
2.67--
2.67竖直上边缘-
0.00-
0.00竖直下边缘-
14.64-
14.64外侧-水平跨中--
5.74-
11.97-
17.71水平边缘-
9.24--
14.00-
23.24竖直跨中--
3.72-
11.29-
15.01竖直上边缘
0.00-
0.00-
0.00竖直下边缘-
10.50--
13.48-
23.98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
2.91--
2.91水平边缘-
10.04-
10.04竖直跨中
1.__--
1.__竖直上边缘-
0.00-
0.00竖直下边缘-
11.53-
11.53外侧-水平跨中--
4.52-
10.47-
14.99水平边缘-
6.47--
12.25-
18.72竖直跨中--
2.93-
9.88-
12.81竖直上边缘
0.00-
0.00-
0.00竖直下边缘-
7.43--
11.79-
19.224B侧池壁内力:计算跨度:Lx=
3.250mLy=
3.500m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
4.16--
4.16水平边缘-
12.76-
12.76竖直跨中
2.67--
2.67竖直上边缘-
0.00-
0.00竖直下边缘-
14.64-
14.64外侧-水平跨中--
5.74-
11.97-
17.71水平边缘-
9.24--
14.00-
23.24竖直跨中--
3.72-
11.29-
15.01竖直上边缘
0.00-
0.00-
0.00竖直下边缘-
10.50--
13.48-
23.98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
2.91--
2.91水平边缘-
10.04-
10.04竖直跨中
1.__--
1.__竖直上边缘-
0.00-
0.00竖直下边缘-
11.53-
11.53外侧-水平跨中--
4.52-
10.47-
14.99水平边缘-
6.47--
12.25-
18.72竖直跨中--
2.93-
9.88-
12.81竖直上边缘
0.00-
0.00-
0.00竖直下边缘-
7.43--
11.79-
19.225底板内力:计算跨度:Lx=
3.250mLy=
3.250m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上侧-L向跨中
5.
413.85B向跨中
5.
413.85下侧-L向边缘-
13.08-
9.32B向边缘-
13.08-
9.326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.式中Mq—在作用效应准永久组合下计算截面处的弯矩N.mmw__x—最大裂缝宽度mmψ—裂缝间受拉钢筋应变不均匀系数当ψ
0.4时取
0.4;当ψ
1.0时取
1.0σsq—按作用效应准永久组合计算的截面纵向受拉钢筋应力N/mm2Es—钢筋的弹性模量N/mm2c—最外层纵向受拉钢筋的混凝土保护层厚度mmd—纵向受拉钢筋直径mmρte—以有效受拉混凝土截面__计算的纵向受拉钢筋配筋率υ—纵向受拉钢筋表面特征系数α1—系数对受弯、大偏心受压构件取α1=0;对大偏心受拉构件取α2—系数,对受弯构件取α2=
1.0,对大偏心受压构件取α2=1-
0.2×h0/e0对大偏心受拉构件取α2=1+
0.35×h0/e0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:
①L侧池壁配筋及裂缝表弯矩:kN.m/m__:mm2/m裂缝:mm部位弯矩计算__实配钢筋实配__裂缝宽度内侧-水平跨中
4.16500D12@
2005650.02水平边缘
12.76500D12@
2005650.08竖直跨中
2.67500D12@
2005650.02竖直上边缘
0.00500D12@
2005650.00竖直下边缘
14.64500D12@
2005650.10外侧-水平跨中-
17.71500D12@
2005650.13水平边缘-
23.24500D12@
2005650.16竖直跨中-
15.01500D12@
2005650.11竖直上边缘-
0.00500D12@
2005650.00竖直下边缘-
23.98500D12@
2005650.16
②B侧池壁配筋及裂缝表弯矩:kN.m/m__:mm2/m裂缝:mm部位弯矩计算__实配钢筋实配__裂缝宽度内侧-水平跨中
4.16500D12@
2005650.02水平边缘
12.76500D12@
2005650.08竖直跨中
2.67500D12@
2005650.02竖直上边缘
0.00500D12@
2005650.00竖直下边缘
14.64500D12@
2005650.10外侧-水平跨中-
17.71500D12@
2005650.13水平边缘-
23.24500D12@
2005650.16竖直跨中-
15.01500D12@
2005650.11竖直上边缘-
0.00500D12@
2005650.00竖直下边缘-
23.98500D12@
2005650.16
③底板配筋及裂缝表弯矩:kN.m/m__:mm2/m裂缝:mm部位弯矩计算__实配钢筋实配__裂缝宽度上侧-L向跨中
5.41800D14@
1908100.02B向跨中
5.41800D14@
1908100.02下侧-L向边缘-
13.08800D14@
1908100.04B向边缘-
13.08800D14@
1908100.04裂缝验算均满足.
3.5混凝土工程量计算:1池壁:[L-t1+B-t1]×2×t1×h2=[
3.500-
0.250+
3.500-
0.250]×2×
0.250×
3.500=
11.38m32底板:L+2×t2×B+2×t2×h3=
3.500+2×
0.400×
3.500+2×
0.400×
0.400=
7.40m33水池混凝土总方量=
11.38+
7.40=
18.77m31-1池壁计算1计算条件_计算板长=
3.500m;计算板宽=
3.500m;板厚=250mm_板容重=
20.00kN/m3;板自重荷载设计值=
6.00kN/m2恒载分项系数=
1.20;活载分项系数=
1.40荷载设计值不包括自重荷载:三角形荷载=
60.00kN/m2_砼强度等级:C25fc=
11.90N/mm2支座纵筋级别:HRB335fy=
300.00N/mm2板底纵筋级别:HRB335fy=
300.00N/mm2_混凝土保护层=35mm配筋计算as=40mm泊松比=
0.20_支撑条件=四边_上:自由_下:固定_左:固定_右:固定角柱_左下:无_右下:无_右上:无_左上:无2计算结果_弯矩单位:kN.m/m配筋__:mm2/m构造配筋率:
0.20%弯矩计算方法:查表---------------------------------------------------------------_1跨中:[水平]_[竖向]_弯矩
11.9__
7.9___
5000.20%_
5000.20%_实配D12@200565_D12@200565_2四边:[上]__[下]__[左]__[右]_弯矩
0.0_-
29.9__-
26.7__-
26.7___
5000.20%_
5000.20%_
5000.20%_
5000.20%_实配D12@200565_D12@200565_D12@200565_D12@200565_3平行板边:[左]__[中]__[右]_上边弯矩_上边配筋:
5000.20%_
5000.20%_
5000.20%_上边实配:D12@200565_D12@200565_D12@200565。