圆形水池计算书

圆形水池设计

项目名称构件编号日期

设计校对审核

执行规:

《混凝土结构设计规》(GB 50010-2010), 本文简称《混凝土规》

《建筑地基基础设计规》(GB 50007-2011), 本文简称《地基规》

《建筑结构荷载规》(GB 50009-2012), 本文简称《荷载规》

《给水排水工程构筑物结构设计规》(GB 50069-2002), 本文简称《给排水结构规》《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 设计资料

1.1 基本信息

圆形水池形式:有盖

池液体重度10.0kN/m3

浮托力折减系数1.00

裂缝宽度限值0.20mm

抗浮安全系数1.10

水池的几何尺寸如下图所示:

1.2 荷载信息

顶板活荷载:1.50kN/m2

地面活荷载:10.00kN/m2

活荷载组合系数:0.90

荷载分项系数:

自重:1.20

其它恒载:1.27

地下水压:1.27

其它活载:1.40

荷载准永久值系数:

顶板活荷载:0.40

地面堆积荷载:0.50

地下水压:1.00

温(湿)度作用:1.00

活载调整系数:

其它活载:1.00

不考虑温度作用

1.3 混凝土与土信息

土天然重度:18.00kN/m3土饱和重度:20.00kN/m3

土摩擦角ψ:30.0度

地基承载力特征值fak=40.00kPa

基础宽度和埋深的地基承载力修正系数ηb=1.00、ηd=1.00 混凝土等级:C25 纵筋级别:HRB400

混凝土重度:25.00kN/m3

配筋调整系数:1.20

纵筋保护层厚度:

2 计算容

（1）荷载标准值计算

（2）抗浮验算

（3）地基承载力计算

（4）力及配筋计算

（5）抗裂度、裂缝计算

（6）混凝土工程量计算

3 荷载标准值计算

顶板:恒荷载:

顶板自重:5.00kN/m2

活荷载:

顶板活荷载:1.50kN/m2

底板:恒荷载:

顶板自重+池壁自重: 67.41kN/m2

覆土自重:12.50kN/m2

活荷载:

顶板活荷载:1.24kN/m2

地面活荷载:1.74kN/m2

地下水作用:12.50kN/m2

池壁:恒荷载:

池水压力:10.00kN/m2

池外侧土压力(池顶):0.67kN/m2

池外侧土压力(池底):24.00kN/m2

活荷载:

池外水压力(池顶) :2.00kN/m2

池外水压力(池底) :72.00kN/m2

地面活荷载:3.33kN/m2

4 地基承载力验算:

计算基础底面的压力：

池壁壁圆面积:Aic=πR2 = 3.14×0.7502 = 1.77m2

池壁外壁圆面积:A t=π(R＋t)2=3.14×(0.750＋0.25)2=3.14m2

顶板自重Gt=γc×A t×t1=25.00×3.14×0.20=15.71kN

池壁自重Gs=γc×A s×H=25.00×1.37×7.000=240.53kN

底板自重Gb=γc×A b×t2=25.00×3.80×0.30=28.51kN

水池自重Gp=Gt＋Gs＋Gb=15.71＋240.53＋28.51=284.75kN

挑出部分覆土重Gexs=γ土×(Ab－At)×Hw＋(γ饱和－γ水)×(Ab－At)×(Hb－Hw－t2) =18.00×(3.80－3.14)×0.000＋(20.00－10.00)×(3.80－3.14)×(7.500-0.000-0.30)

=47.50kN

池水自重Gw=p w×Aic=10.00×1.77=17.67kN

顶板活荷载Gq=qk×A t=1.50×3.14=4.71kN

外挑部分活荷载Gqm=qm×(A b-A t)=10.00×(3.80-3.14)

=6.60kN

地下水荷载Giw=47.50kN

基础底面的压力p k=(Gp＋Gw＋Gexs＋Gq＋Gqm＋Giw)/A b=408.73/3.80=107.52kPa 基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m，需修正承载力特征值

计算地基承载力特征值修正值：

f a=f ak＋ηbγ(b-3)＋ηdγm(d-0.5)

水池底板底下的土的重度

γ=γ饱和－γ水=20.00-10.00=10.00kN/m3

水池底板底以上土的加权平均重度

γm=[γ土×Hw＋(γ饱和－γ水)×(Hb－Hw)]／Hb

=[18.00×0.000＋(20.00－10.00)×(7.500－0.000)]／7.500

=10.00kN/m3

f a=40.00＋1.00×10.00×(7.500－0.5)=110.00kPa

p k=107.52kPa

5 抗浮验算:

水池自重Gp=284.75kN

挑出部分的覆土重Gexs=47.50kN

地下水作用荷载Giw=47.50kN

总自重W=Gp＋Gexs＋Giw=379.75kN

池体浸入水中高度h=7.50m

水池底面积Ab=3.80m2

浮托力折减系数ηfw=1.00

总浮力F=ηfwγ水h A b =1.00×10.00×7.50×3.80=285.10kN

W/F=1.33>Kf=1.10,抗浮验算满足。

6 力及配筋计算:(轴力:kN 弯矩:kN.m 面积:mm2配筋面积:mm2/m)

池壁:弯矩外侧受拉为正，轴力受拉为正

顶板:下侧受拉为正,底板:上侧受拉为正

按《给水排水工程结构设计手册》静力计算查表

池壁的约束条件: 上端自由,下端固定

池壁力计算查表系数H2/dt=7.0002/1.750×0.25=112.00≥56,按56查表。荷载组合:

（1）闭水试验：池有水，池外无土

（2）使用时池无水：池无水，池外有土

闭水试验：

基本组合:1.27×池水作用

标准组合:1.00×池水作用

准永久组合:1.00×池水作用

设计值/标准值/准永久值