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 半地上
长度L=8.300m, 宽度B=8.300m, 高度H=5.000m, 底板底标高=-1.000m
池底厚h3=400mm, 池壁厚t1=300mm, 池顶板厚h1=150mm,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
33 土天然重度17.40 kN/m , 土饱和重度20.00kN/m, 土内摩擦角20度
修正后的地基承载力特征值fa=150.00kPa
3 地下水位标高-10.000m, 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
22 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1.27
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
-5 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/°C)
1.4 钢筋砼信息
3 混凝土: 等级C30, 重度26.00kN/m, 泊松比0.20
纵筋保护层厚度(mm): 顶板(上25, 下25), 池壁(内25, 外25), 底板(上40, 下40) 钢筋级别: HRB400, 裂缝宽度限值: 0.20mm, 配筋调整系数: 1.10
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=268.67 kN
池壁自重G2=1110.72kN
底板自重G3=861.22kN
水池结构自重Gc=G1+G2+G3=2240.62 kN
(2)池内水重Gw 计算
池内水重Gw=2371.60 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= 145.32 kN
基底以上的覆盖土总重量Gt = Gt1 + Gt2 = 145.32 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= 103.34 kN
地面活荷载作用力Gh2= 139.20 kN
活荷载作用力总和Gh=Gh1+Gh2=242.54 kN
(5)基底压力Pk
2 基底面积: A=(L+2×t2) ×(B+2×t2)=9.100×9.100 = 82.81 m
基底压强: Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A
2 =(2240.62+2371.60+145.32+0.00+242.54)/82.810= 60.38 kN/m
3.1.2 结论: Pk=60.38
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=26.00×0.150= 3.90 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 + 1.27×1.00×Ph= 6.59 kN/m
池顶均布荷载准永久组合:
2 Qte = P1 + 0.40×Ph= 4.50 kN/m
3.3.2 池壁荷载计算:
(1)池外荷载:
主动土压力系数Ka= 0.49
23.3.3 底板荷载计算(池内无水，池外填土):
水池结构自重标准值Gc= 2240.62kN
基础底面以上土重标准值Gt= 145.32kN
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= 242.54kN
水池底板以上全部竖向压力基本组合:
Qb = (2240.62×1.20+145.32×1.27+0.00×1.27+242.54×1.27×1.00)/82.810
2 = 38.42kN/m
水池底板以上全部竖向压力准永久组合:
Qbe = (2240.62+145.32+0.00×1.00+1.50×68.890×0.40+10.00×13.920×0.40)/82.810
2 = 29.98kN/m
板底均布净反力基本组合:
Q = 38.42-0.400×26.00×1.20
2 = 25.94 kN/m
板底均布净反力准永久组合:
Qe = 29.98-0.400×26.00
2 = 19.58 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 = [8.300×8.300×1.50×1.27×1.00+2240.62×1.20
2 +(7.700×7.700×4.000) ×10.00×1.27]/82.810 = 70.43kN/m
板底均布净反力基本组合:
2 Q = 70.43-(0.400×26.00×1.20+4.000×10.00×1.27) = 7.15kN/m
水池底板以上全部竖向压力准永久组合:
Qbe = [8.300×8.300×1.50×0.40+2240.62
2 +(7.700×7.700×4.000) ×10.00]/82.810 = 56.20kN/m
板底均布净反力准永久组合:
2 Qe = 56.20-(0.400×26.00+4.000×10.00) = 5.80kN/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= 7.850 m, Ly= 7.850 m , 四边简支
按双向板计算.
计算跨度: Lx= 8.000 m, Ly= 4.450 m , 三边固定, 顶边自由 池壁类型: 普通池壁, 按双向板计算
(3)B侧池壁内力:
计算跨度: Lx= 8.000 m, Ly= 4.450 m , 三边固定, 顶边自由 池壁类型: 普通池壁, 按双向板计算
计算跨度:Lx= 8.000m, Ly= 8.000m , 四边简支+池壁传递弯矩 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)
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:
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3.5 混凝土工程量计算:
3 (1)顶板: L×B ×h1 = 8.300×8.300×0.150 = 10.33 m
(2)池壁: [(L-t1)+(B-t1)]×2×t1×h2
3 = [(8.300-0.300)+(8.300-0.300)]×2×0.300×4.450 = 42.72 m
(3)底板: (L+2×t2) ×(B+2×t2) ×h3
3 = (8.300+2×0.400) ×(8.300+2×0.400) ×0.400 = 33.12 m
3 (4)水池混凝土总方量 = 10.33+42.72+33.12 = 86.18 m
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【理正结构设计工具箱软件 6.5PB3】 计算日期: 2016-01-12 14:22:41
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