矩形水池结构计算方案

矩形水池结构计算方案 The latest revision on November 22, 2020

矩形水池结构计算书

项目名称_____________日期_____________

设计者_____________校对者_____________

一、示意图：

二、基本资料：

1．依据规范及参考书目：

《水工混凝土结构设计规范》(SL191-2008)，以下简称《砼规》

《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)，以下简称《地基规范》

《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002)，以下简称《给排水结规》

《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(CECS138-2002)，简称《水池结规》

《建筑结构静力计算手册》（第二版）

2．几何信息：

水池类型:无顶盖，半地下水池

水池长度L＝11940mm，宽度B＝5990mm，高度H＝4180mm

地面标高＝0.000m，池底标高＝-4.180m

池壁厚度t

3＝400mm，池壁贴角c

1

＝0mm

底板中间厚度t

2＝400mm，底板两侧厚度t

4

＝400mm

底板贴角长度c

2

＝0mm，底板外挑长度a＝400mm

池壁顶端约束形式:自由

底板约束形式:固定

3．地基土、地下水和池内水信息：

地基土天然容重γ＝18.00kN/m3，天然容重γ

m

＝20.00kN/m3地基土内摩擦角φ＝30.00度，地下水位标高＝-2.000m

池内水深H

W ＝0.00mm，池内水重度γ

s

＝10.00kN/m3

地基承载力特征值f

ak

＝120.00kPa

宽度修正系数η

b ＝0.00，埋深修正系数η

d

＝1.00

修正后地基承载力特征值f

a

＝170.89kPa

浮托力折减系数＝1.00，抗浮安全系数K

f

＝1.05 4．荷载信息：

地面活荷载q＝10.00kN/m2，活荷载组合值系数＝0.90

恒荷载分项系数:池身的自重γ

G1＝1.20,其它γ

G

＝1.27

活荷载分项系数:地下水压力γ

Q1＝1.27,其它γ

Q

＝1.27

地面活荷载准永久值系数ψ

q

＝0.40

温（湿）度变化作用的准永久值系数ψ

t

＝1.00

池内外温差或湿度当量温差△t＝10.0度

温差作用弯矩折减系数η

s

＝0.65

混凝土线膨胀系数αc＝1.00×10-5/℃

5．材料信息：

混凝土强度等级：C25

轴心抗压强度标准值f＝16.70N/mm2；轴心抗拉强度标准值f＝1.78N/mm2

混凝土弹性模量E c ＝2.80×104N/mm 2 纵向受力钢筋种类：HRB400

钢筋强度设计值f y ＝360N/mm 2；弹性模量E s ＝2.00×105N/mm 2 钢筋混凝土重度γc ＝25.0kN/m 3，泊松比μc ＝0.167

内侧钢筋保护层厚度as ＝35mm ，外侧保护层厚度as'＝35mm 裂缝宽度限值[ωmax ]＝0.200mm ，配筋调整系数＝1.00

三、地基承载力验算及抗浮验算：

1．基底压力计算： 池壁自重G 2＝1295.03kN 底板及底板贴角自重G 3＝865.05kN 水池自重G c ＝G 1＋G 2＋G 3 ＝0.00＋1295.03＋865.05＝2160.07kN 池内水重G w ＝0.00kN 池顶覆土重量G t1＝0.00kN 池顶地下水重量G s1＝0.00kN 底板外挑覆土重量G t2＝806.14kN 底板外挑地下水重量G s2＝266.72kN 基底以上的覆盖土总重量G t ＝G t1＋G t2 ＝0.00＋806.14＝806.14kN 基底以上的地下水总重量G s ＝G s1＋G s2 ＝0.00＋266.72＝266.72kN 顶板活荷载作用力G h1＝0.00kN 地面活荷载作用力G h2＝149.84kN 活荷载作用力总和G h ＝G h1＋G h2 ＝0.00＋149.84＝149.84kN 基底面积A ＝86.50m 2 基底压强P k ＝(G c ＋G w ＋G t ＋G s ＋G h )/A ＝(2160.07＋0.00＋806.14＋266.72＋149.84)/86.505＝39.11kN/m 2 2．修正地基承载力： 依照《建筑地基基础设计规范》式5.2.4： f a =f ak ＋ηb ×γ×(b －3)＋ηd ×γm ×(d －0.5) f a =120.00＋0.00×10.00×(6.0－3)＋1.00×13.83×(4.2－0.5) =170.89kN/m 2 3．地基承载力验算结论： P k ＝39.11kN/m 2≤f a ＝170.89kN/m 2 故地基承载力满足要求。 4．抗浮验算： 抗浮力G k ＝G c ＋G t ＋G s ＝2160.07＋806.14＋266.72＝3232.93kN 浮力F ＝1885.80kN G k /F ＝3232.93/1885.80＝1.71≥K f ＝1.05

故抗浮验算满足要求。

四、荷载计算：

1．池壁荷载计算：

侧向压力荷载组合(kN/m2)：

表中：H

i

--距池底高度，m

p

tk

--作用在池壁的土压力标准值，kN/m2

p

sk

--作用在池壁的地下水压力标准值，kN/m2

p

qk

--地面活荷载作用在池壁的侧向压力标准值，kN/m2

Q

w

--作用在池壁的侧向压力基本组合值，kN/m2

kN/m2

标准值p

sk

＝0.00kN/m2

基本组合设计值p

s

＝0.00kN/m2

2．底板荷载计算(池内无水，池外填土)：

水池结构自重标准值G

c

＝2160.07kN

基础底面以上土重标准值G

t

＝806.14kN

基础底面以上水重标准值G

s

＝266.72kN

基础底面以上活载标准值G

h

＝149.84kN

水池底板以上全部竖向压力基本组合：

Q b ＝（γ

G1

×G

c

＋γ

G

×G

t

＋γ

Q1

×G

s

＋ψc×γ

Q

×G

h

）/A

＝（1.20×2160.07＋1.27×806.14＋1.27×266.72＋0.90×1.27×149.84）/86.505＝47.70kN/m2

水池底板以上全部竖向压力准永久组合：

Q bk ＝（G

c

＋G

t

＋ψs×G

s

＋ψ

q

×G

q

＋ψ

q1

×G

q1

）/A

＝（2160.07＋806.14＋1.00×266.72＋0.40×149.84＋0.40×0.00）/86.505

＝38.07kN/m2

板底均布净反力基本组合：

Q＝47.70－1.20×25.0×0.400＝35.70kN/m2

板底均布净反力准永久组合：

Q

k

＝38.07－25.0×0.400＝28.07kN/m2

3．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：

Q b ＝（γ

G1

×G

c

＋γ

G

×G

w

＋γ

Q

×G

h

）/A

＝（1.20×2160.07＋1.27×0.00＋1.27×0.00）/86.505＝29.96kN/m2水池底板以上全部竖向压力准永久组合：

Q bk ＝（G

c

＋G

w

＋ψ

q1

×G

q1

）/A

＝（2160.07＋0.00＋0.40×0.00）/86.505＝24.97kN/m2

板底均布净反力基本组合：

Q＝29.96－1.20×25.0×0.400－1.27×10.00×0.00＝17.96kN/m2

板底均布净反力准永久组合：

Q

k

＝24.97－25.0×0.400－10.00×0.00＝14.97kN/m2

五、内力计算：