100矩形水池结构计算书

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》(SL 191-2008)，以下简称《砼规》《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)，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 ＝8600 mm，宽度B ＝4600 mm，高度H ＝3800 mm地面标高＝0.000 m，池底标高＝-3.800 m池壁厚度t3＝300 mm，池壁贴角c1＝0 mm底板中间厚度t2＝300 mm，底板两侧厚度t4＝300 mm底板贴角长度c2＝0 mm，底板外挑长度a ＝0 mm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＝20.00 kN/m3，天然容重γm＝19.00 kN/m3地基土内摩擦角φ＝26.00 度，地下水位标高＝-3.000 m池内水深H W＝3400.00 mm，池内水重度γs＝10.00 kN/m3地基承载力特征值f ak＝200.00 kPa宽度修正系数ηb＝0.00，埋深修正系数ηd＝1.00修正后地基承载力特征值f a＝258.36 kPa浮托力折减系数＝1.00，抗浮安全系数K f＝1.054．荷载信息：地面活荷载q ＝10.00 kN/m2，活荷载组合值系数＝0.90恒荷载分项系数: 池身的自重γG1＝1.20, 其它γG＝1.27活荷载分项系数: 地下水压力γQ1＝1.27, 其它γQ＝1.27地面活荷载准永久值系数ψq＝0.40温（湿）度变化作用的准永久值系数ψt＝1.00池内外温差或湿度当量温差△t ＝15.0 度温差作用弯矩折减系数ηs＝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 ck＝16.70 N/mm2；轴心抗拉强度标准值f tk＝1.78 N/mm2轴心抗压强度设计值f c＝11.90 N/mm2；轴心抗拉强度设计值f t＝1.27 N/mm2混凝土弹性模量E c＝2.80×104 N/mm2纵向受力钢筋种类：HRB400钢筋强度设计值f y＝360 N/mm2；弹性模量E s＝2.00×105 N/mm2钢筋混凝土重度γc＝25.0 kN/m3，泊松比μc＝0.167内侧钢筋保护层厚度as ＝35 mm，外侧保护层厚度as' ＝35 mm裂缝宽度限值[ωmax] ＝0.200 mm，配筋调整系数＝1.20三、地基承载力验算及抗浮验算：1．基底压力计算：池壁自重G2＝661.50 kN底板及底板贴角自重G3＝296.70 kN水池自重G c＝G1＋G2＋G3＝0.00 ＋661.50 ＋296.70 ＝958.20 kN池内水重G w＝1088.00 kN池顶覆土重量G t1＝0.00 kN池顶地下水重量G s1＝0.00 kN底板外挑覆土重量G t2＝0.00 kN底板外挑地下水重量G s2＝0.00 kN基底以上的覆盖土总重量G t＝G t1＋G t2＝0.00 ＋0.00 ＝0.00 kN基底以上的地下水总重量G s＝G s1＋G s2＝0.00 ＋0.00 ＝0.00 kN顶板活荷载作用力G h1＝0.00 kN地面活荷载作用力G h2＝0.00 kN活荷载作用力总和G h＝G h1＋G h2＝0.00 ＋0.00 ＝0.00 kN基底面积A ＝39.56 m2基底压强P k＝(G c＋G w＋G t＋G s＋G h) / A＝(958.20＋1088.00＋0.00＋0.00＋0.00)/39.560 ＝51.72 kN/m2 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 = 200.00＋0.00×9.00×(4.6－3)＋1.00×17.68×(3.8－0.5)= 258.36 kN/m23．地基承载力验算结论：P k＝51.72 kN/m2≤f a＝258.36 kN/m2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＝958.20 ＋0.00 ＋0.00 ＝958.20 kN浮力F ＝316.48 kNG k / F ＝958.20 / 316.48 ＝3.03 ≥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：池外荷载：主动土压力系数Ka ＝0.390侧向压力荷载组合(kN/m2)：表中：H i--距池底高度，mp tk--作用在池壁的土压力标准值，kN/m2p sk--作用在池壁的地下水压力标准值，kN/m2p qk--地面活荷载作用在池壁的侧向压力标准值，kN/m2Q w--作用在池壁的侧向压力基本组合值，kN/m2Q wk--作用在池壁的侧向压力准永久组合值，kN/m2池内底部水压力：标准值p sk＝34.00 kN/m2基本组合设计值p s＝43.18 kN/m22．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＝958.20 kN基础底面以上土重标准值G t＝0.00 kN基础底面以上水重标准值G s＝0.00 kN基础底面以上活载标准值G h＝0.00 kN水池底板以上全部竖向压力基本组合：Q b＝（γG1×G c＋γG×G t＋γQ1×G s＋γQ×G h）/A＝（1.20×958.20＋1.27×0.00＋1.27×0.00＋1.27×0.00）/39.560 ＝29.07 kN/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＋ψq×G q＋ψq1×G q1）/A＝（958.20＋0.00＋1.00×0.00＋0.40×0.00＋0.40×0.00）/39.560＝24.22 kN/m2板底均布净反力基本组合：Q ＝29.07－1.20×25.0×0.300 ＝20.07 kN/m2板底均布净反力准永久组合：Q k＝24.22－25.0×0.300 ＝16.72 kN/m23．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＝（γG1×G c＋γG×G w＋γQ×G h）/A＝（1.20×958.20＋1.27×1345.04＋1.27×0.00）/39.560 ＝63.99 kN/m2水池底板以上全部竖向压力准永久组合：Q bk＝（G c＋G w＋ψq1×G q1）/A＝（958.20＋1345.04＋0.40×0.00）/39.560＝51.72 kN/m2板底均布净反力基本组合：Q ＝63.99－1.20×25.0×0.300－1.27×10.00×3.40 ＝11.81 kN/m2板底均布净反力准永久组合：Q k＝51.72－25.0×0.300－10.00×3.40 ＝10.22 kN/m2五、内力计算：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）1．L侧池壁内力计算：计算跨度：Lx ＝8.300 m，Ly ＝3.500 m，三边固定，顶边自由池壁类型：普通池壁，按双向板计算H＝2L处池外土压力作用下的水平向跨中弯矩：基本组合M ＝18.54 kN·m，准永久组合M k＝12.17 kN·m H＝2L处池内水压力作用下的水平向跨中弯矩：基本组合M ＝-14.64 kN·m，准永久组合M k＝-11.53 kN·m H＝2L处池内水压力作用下的水平向边缘弯矩：基本组合M ＝0.00 kN·m，准永久组合M k＝0.00 kN·mH＝2L处池外土压力作用下的水平向边缘弯矩：基本组合M ＝0.00 kN·m，准永久组合M k＝0.00 kN·m 基本组合作用弯矩表（kN·m/m）：表中：M1--池外填土，池内无水时，池壁的基本组合作用弯矩值M2--池内有水，池外无土时，池壁的基本组合作用弯矩值Mo --温湿度作用下，池壁的基本组合作用弯矩值准永久组合作用弯矩表（kN·m/m）：表中：M K1--池外填土，池内无水时，池壁的准永久组合作用弯矩值M K2--池内有水，池外无土时，池壁的准永久组合作用弯矩值M KO--温湿度作用下，池壁的准永久组合作用弯矩值2．B侧池壁内力计算：计算跨度：Lx ＝4.300 m，Ly ＝3.500 m，三边固定，顶边自由池壁类型：普通池壁，按双向板计算H＝2L处池外土压力作用下的水平向跨中弯矩：基本组合M ＝10.33 kN·m，准永久组合M k＝6.69 kN·m H＝2L处池内水压力作用下的水平向跨中弯矩：基本组合M ＝-7.90 kN·m，准永久组合M k＝-6.22 kN·m H＝2L处池内水压力作用下的水平向边缘弯矩：基本组合M ＝0.00 kN·m，准永久组合M k＝0.00 kN·m H＝2L处池外土压力作用下的水平向边缘弯矩：基本组合M ＝0.00 kN·m，准永久组合M k＝0.00 kN·m基本组合作用弯矩表（kN·m/m）：表中：M1--池外填土，池内无水时，池壁的基本组合作用弯矩值M2--池内有水，池外无土时，池壁的基本组合作用弯矩值Mo --温湿度作用下，池壁的基本组合作用弯矩值准永久组合作用弯矩表（kN·m/m）：表中：M K1--池外填土，池内无水时，池壁的准永久组合作用弯矩值M K2--池内有水，池外无土时，池壁的准永久组合作用弯矩值M KO--温湿度作用下，池壁的准永久组合作用弯矩值3．底板内力计算：计算跨度：Lx ＝8.300 m，Ly ＝4.300 m，四边固定Lx / Ly ＝1.93，按双向板计算。