水池计算书和抗浮承载力

一 计算
依据及资 料
根据
《岩土工 程勘察报 告》，场 地抗震设 防烈度为 7度，设 计基本地 震加速度 为 0.010， 场址建筑 场地类别 为Ⅱ类， 地下水距 地面 1.40m， 且地下水 对混凝土 不具腐蚀 性。
地基
基础设计 等级：乙 级，根据 地勘报告 场内地基 液化等级 判定为严 重，本氧 化沟基础 处理采用 振冲碎石 桩进行地 基加固至 稍密卵石 层，处理 后复合地 基承载力 特征值 为：fak ≥150kpa 。 基底与持 力层的摩 擦系数为 0.35。
297.90
水平力对转
E
50.00 动点力臂(m)
83.33
765.77
0.35 0.35 2.68 2.50
1.67
2.09
满足
≥1.3～
1.5
K0=
9.19
满足
基底摩擦系 数 f=
0.35
（抹面重 +壁板 重）*1 （KN/m） 底板上土 重标准值 （KN/m ） 底板总自 重GK （KN/m）
1.05qfw,k
＞0
壁板
数量 4 2 3
板重标准值 合计
5800.68125 1670.9875
1134
8605.66875
qfw,k:构 筑物基础 底面的浮 托力标准 值（KN） =γwhwA ηfw=
γw：水 的重度 （KN/m3 ），取 10.0KN/m
3
（污水的 重度 （KN/m3 ），取 10.5KN/ m3）
水池
编号
Ⅰ
壁板
编号 QB1 QB2 QB3
壁板长
LB1（m） 30.55 16.90 9.60
壁板高 HB1
（m） 5.43 5.65 4.50
地下水至 地面高度 （抗浮设 计水位）m
3.95
地下水至 基底高度 （抗浮设 计水位）m
板顶端厚 板底端厚
h1（m） 0.35 0.35 0.35
h2（m） 0.35 0.35 0.35
k
底板总自 重Gk （KN/m）
MBk （KNm） =(3q1 +q2)* l2/6 《静 力计 算手 册》 底端弯矩 P161 Pk=N+ G/LB ± ［MBN1e1N2*e2 ］ *6/LB
2
（KN/m ）
详见附图 （b）： N1=(抹面 重+壁板 重）*间 距（KN） 底板上土 重N2 （KN）
改良式 氧化沟 计算 书
（H≤7m）
《给水排 水工程钢 筋混凝土 水池结构 设计规程 》CECS 138：
2002 《给水排 水工程构 筑物结构 设计规程 》
GB50069
—2002 《水工混 凝土结构 设计手册 》 《钢筋混 凝土建筑 结构与特 种结构手 册》 二 计算 简图
荷载计算 池
底外伸挑 土高度 （m）
编号 B1
编号 B1
采用 公 式： As=fc /fy*b *h0(1 -(12*M/f c*b*h 02)0.5 ) ▲裂 缝宽 度校 核
（详 见最 大裂 缝宽 度计 算附 表
Sheet 4）
方向
及内 外侧
竖
向内 侧 ▲试 配钢 筋
方向
及内 外侧
竖
向外 侧
采用 公 式： As=fc /fy*b *h0(1 -(12*M/f c*b*h 02)0.5 )
5.00
地基承 载力特 征值 为：fak ＝
外 挑长 b1(m)
0.35
200 kpa
板壁厚 b2(m)
0.00
间 距(m)
内挑长b3 （m)
9.15
偏心距e1 （m)
1.00 4.65 2.15
232.50 偏心距e2(m)
0.18
241.65
56.25
《静力计 算手册》
P137
e=
0.70 ＞B/6= 0.83
总 N=N1+N2 底板总自 重G （KN）
（以下 为设计
值）
9.15
偏心距e1 （m)
2.15
24.89 偏心距e2(m)
2.33
34.04
56.25
60.21
Pmaxk= 13.90 Pmink= 22.21
＜1.2R= 满足
＜1.2R= 满足
240.00 240.00
壁板净距(m)
3.25
10.98
hw 、： 地下 水位 至池 底深 度 （m ）
γs、：地 下水位以 下回填土 的有效重 度取10 （KN /m3）
（近似取 地面至构 筑物底间 距离的 1/3）
13.15
0.15 0.00
0
（2）地 下水侧压 力
（3）地 面堆积荷 载
（4） 池 内水平荷 载 池内水压 力标准 值：Fwk= γwhw 设计值： Fw=1.27 γwhw 2 垂直荷 载 （1）抹 面重
Pmax=2* (N+G)/3l
k
k：合力 作用点至 壁基底面 Pmax边 缘的距离
PmaxK=2 *(N+G)/
3lk （kpa）
208.33
说明Pmin 出现负
值，应按 下式校 核：
1.80
110.29
＜1.2R= 满足
0.70 240.00
N1=(抹面 重+壁板 重）*间 距 （KN/m） 底板上水 重设计值 N2 （KN/m ） 总 N=N1+N 2+N3 底板总自 重G （KN/m ） 底端弯矩 MB（KNm）=1/6qH2 总偏心距 e=M/N+ G（m）
▲试 配钢 筋
方向 及内 编 号 外侧
竖 向内 B1 侧
标准值 设计值
208.33 264.58
标准值 设计值
60.21 67.71
C30 HRB335
fc= 14.3
fy= 300
选定As= 3142
壁厚h
h0
b
MB
As
选配
ρ（%）
0
-40
1000 264.58
#NUM! φ20＠100
-7.86
总N+G 侧向土压 对垂直壁 板的水平 推力 （KN/m2 ） 地下水对 垂直壁板 的水平推 力 （KN/m2 ） 地面堆载 对垂直壁 板的水平 推力 （KN/m2 ） My：水平 推力对转 动点的倾 覆力矩 （KN-m） M0：各项 垂直力对 转动点的 抗倾覆力 矩之和 （KN-m）
a）抗滑 安全系数 Kc=(N+∑ G）*f/E ≥1.2～ 1.3 Kc= b）抗倾 安全系数 K0=M0/My
10.50 11.25 13.50 50.00 63.50 71.10 90.30
（以下为 标准值）
底板总宽 B(m) N1K=（抹 面重+壁 板重）*1 （KN/m） 底板上水 重标准值 N2k （KN/m ） 总 NK=N1+N2+ N3 底板总自 重GK （KN/m）
底端弯矩 MBK （KNm）=1/6qH2 总偏心距 e=M/N+ G（m）
垂直力对转
N1K
9.15 动点力臂(m)
垂直力对转
N2K
24.89 动点力臂(m)
垂直力对转
GK
56.25 动点力臂(m)
90.29
水平力对转
E1
13.15 动点力臂(m)
水平力对转
E2
0.00 动点力臂(m)
水平力对转
E3
3.33 动点力臂(m)
26.63
303.24
4.65 4.83 2.50
1.47 0.00 2.20
2 当池内 无水池外 有土时
详见附图 （b）：
（以下 为设计
值）
（KN/m ）
《静力计 算手册》
P163
e=
0.71 ＞B/6= 0.83
Pmax=2* (N+G)/3l
k
k：合力 作用点至 壁基底面 Pmax边 缘的距离
Pmax=2* (N+G)/3
lk （kpa）
（以下 为标准
值）
10.98
偏心距e1 （m)
壁厚h
h0
受力特点
MkB
0
-46
受弯 208.33
Байду номын сангаас
0.35 550
重量 （KN）
板重 （KN）
池内面 积
225.0 配重厚h
重量 0.20 （KN）
水深(m)
5.00 面积(m2)
480.00
GK1 重量 （KN）
GK2
8605.67 5530.00 6187.50
0.00 1080.00
21403.2 25200.00
46603.2
采用公
式：
GK-
板厚均值
h均（m） 0.35 0.35 0.35
板重标准值
GBK（KN） 1450.17 835.49 378.00
底板 以上重标 准值 （KN）
外挑 土
底 板
其 它重 量（KN） 池内加素 砼配重
合 计 （KN）
池中 水
总 计 （KN） 四 抗浮 计算
外壁面 积
厚度(m)
480.0 宽度(m) 0.45 面积(m2)
≥1.3～ 1.5
2.40
满足
K0=
11.39
满足
（六）内 力及配筋 计算
1） 壁 板内力计 算结果详 前表得：
当池 内有 水池 外无 土 时， 池壁 内侧 底部 弯矩 值： （KN何 m） 种
当池 内无 水池 外有 土 时， 池壁 外侧 底部 弯矩 值： （KN工 m）
况
2） 壁 板截面计 算及裂缝 校核：
偏心距e1 （m)
2.15
31.60 42.58
偏心距e2(m)
2.33
56.25
MB （KNm） =(2q1 +q2)* l2/6 《静 力计 算手 册》 底端弯矩 P161
P=N+G /LB± ［MBN1e1N2*e2 ］ *6/LB
2
（五）稳 定性验算
1 当池内 有水池外 无土时
详见附图 （a）：
γb：回 填土的饱 和密度 （KN/m3 ），取 20KN/m3
hw：地表 水或地下 水的最高 水位至基 础底面 （不含垫 层）计算 部位的距 离（m）
ηfw：浮 托力折减 系数，取 1.0；
A：底板 面积
Gk：抗浮 标准荷载 （KN）
0.0
γs：回填 土的重力 密度 （KN/m3） ，取 18.0KN/m3
67.71
Pmax= 12.72 Pmin= 26.82
＜1.2R= 满足
＜1.2R= 满足
240.00 240.00
（抹面重 +壁板 重）*1 （KN/m） 底板上水 重标准值 （KN/m ） 底板总自 重GK （KN/m）
总N+G 侧向荷载 对垂直壁 板的水平 推力 （KN/m2 ） My：水平 推力对转 动点的倾 覆力矩 （KN-m） M0：各项 垂直力对 转动点的 抗倾覆力 矩之和 （KN-m）
设计 值：G盖 =1.2*G壁
k
标准 值：G底 k=γ钢混 *设h计 值：G底 =1.2*γ 钢混*h
标准 值：G水 k=γ水*h 设计 值：G水 =1.27* γ水*h
标准 值：G土 k=γ土 设计 值：G土 =1.27*G
土k
KN/m2 KN/m2 KN/m2 KN/m2 KN/m2 KN/m KN/m
21403.2
满足
（三）荷 载计算 1 水平荷 载 （1）有 地下水填 土产生的 地下水位 以下部分 的主动土 压力
标准 值：F、 ep,k=Ka〔 γsZw+γ s、（ZZw）〕 KN/m2
Ka:主 动土 压力 系数 取 1/3； Z：自 地面 至计 算截 面处 深度 （m ）
Zw:自 地面 至地 下水 位的 深度 （m）
KN/m2 KN/m2
KN/m2 KN/m2
KN/m2 KN/m2
KN/m2 KN/m2 KN/m2
16.70
0.00 0.00
3.33 4.67
50.00 63.50
0.40 0.48 8.75
（3）底 板自重
（4）底 板上水重
（8）底 板上土重
（四）地 基承载力 验算 1 当池内 有水池外 无土时 详见下附 图 （a）：
a）抗滑 安全系数 Kc=(N+∑ G）*f/E ≥1.2～ 1.3 Kc= b）抗倾 安全系数 K0=M0/My
2 当池内 无水池外 有土时
详见附图 （b）：
基底摩擦系 数 f=
垂直力对转
N1K
9.15 动点力臂(m)
垂直力对转
N2K
232.50 动点力臂(m)
垂直力对转
GK
56.25 动点力臂(m)
2.15
295.28 偏心距e2(m) 306.26
0.18
67.50
264.58
说明Pmin 出现负
值，应按 下式校 核：
0.71
1.80
138.38
＜1.2R= 满足
240.00
净 距(m)
1.00
N1k=(抹 面重+壁 板重）* 间距 （KN/m） 底板上土 重N2k （KN/m）
总 Nk=N1k+N2
（2）壁 板自重
设计 值：F、 ep,k=1.27 Ka〔γ sZw+γs、 （Z-Zw） 〕KN/m2
标准 值：Fwk= γ 设w计hw、 值： Fw=1.27 γwhw、
标准 值： qmk=1/3* 设计 值： qm=1.4*1
标准 值：G抹 k设=γ计泥*h 值：G抹 =1.2*γ 泥*h 标准 值：G壁 k=γ钢混 *h
计算结 果：GK11.05qfw,k 五 地基 承载力验 算
（一）永 久作用分 项系数取 值： 1 结构和 永久荷载 自重为 1.2；2 土的竖向 压力和侧 向压力为 1.27；3 构筑物的 盛水压力 为1.27；
（二）可 变作用分 项系数取 值： 1 地表水 和地下水 的作用为 1.27； 2 可变作 用分项系 数为1.4 的有：楼 面和屋面 活载、吊 车荷载、 风、雪荷 载、结构 构件的温 、湿变化 作用、地 堆载、池 顶3 活可载变。作 用准永久 值系数： 温度、湿 度变化作 用取 1.0；地 面堆载取 0.5。