最新矩形钢板水箱的设计与计算整理
快装拼凑式矩形不锈钢水箱的结构分析与计算.pdf
拼装式矩形不锈钢水箱的结构计算拼装式矩形不锈钢水箱，此类水箱采用了具有优良抗腐蚀性能的食品级的不锈钢材料，具有强度高，重量轻，容量任意组合，现场组装，外形美观，不锈蚀，清洁卫生等优点。
根据正常的使用情况，拼装式矩形不锈钢水箱的结构设计分析方法与计算。
1外力基准对于设计设置在建筑物内部及屋顶上、容积在500m3以内、水深4m以内的矩形水箱时，其所受外力由以下部分组成:a. 由水箱内盛装水产生的静水压力，作为长期载荷来处理。
静压力由下式计算:ps= 0.01y式中 p s —静水压， MPa；y—水面高度， m。
水箱的最高水位是从水箱底部到溢流孔的高度。
b. 由水箱自重产生的固定载荷G，作为长期载荷来处理。
c. 由水箱顶部载人的重量产生的集中载荷P，作为短期载荷处理。
2结构模型拼装式矩形不锈钢水箱的结构如图1 所示。
箱体是用一定数量的单元体(1m×1m， 1m ×0.5m，0.5m×0.5m) 现场拼装而成，每块单元体的周边带有30mm 的折边，每块单元体上冲有一定深度的球冠(1m×1m的单元体上冲有深度为60mm，半径R=1084mm 的球冠) ，四周还冲有深度10mm、半径为10mm 向内翻的加强筋。
水箱整体固定在用槽钢制成的钢架上，安放在水泥地坪口上，水箱内部在长宽高3方向上用拉筋固定以增强水箱强度和刚度。
图1 矩形水箱结构模型L ——水箱长度； B ——水箱宽度；H ——水箱高度； h ——水位高度3结构分析和计算3.1箱体侧部应力及变形的分析与计算箱体在水箱自重及静水压力作用下，受到压缩应力、弯曲应力以及剪应力，该应力值在箱体与箱底连接处最大。
经理论推导分析可知，由自重产生最大压缩应力σm，max由下式计算:σm，max=-[t r LBγm/2(L+B)t+Hγm]式中γm——材料的密度；tr——箱顶厚度；t ——箱体厚度；L ——水箱长度；B ——水箱宽度；H ——水箱高度。
矩形容器D型水箱计算 - 完整公式 - 10.29
I'3
mm4
α1
查图 8－7 (NB/T 47003.1—2009)
δ1
mm 公式(8-18)： L(3α1ρgh1/[σ]t)1/2
δ1d mm 设计厚度=计算厚度+腐蚀裕量δ1d=δ1+C2
δ1n mm 名义厚度=设计厚度+钢材厚度负偏差δ1n=δ1d+C1
δi
mm 公式(8-21)： L(6αiρg(hi-1+hi)/[σ]t)1/2
2000 800 850 800 0.9412 0.047 0.0438 0.0012 450
∠60×60×8 271202 合格 0.650 0.0146 4.447 5.447 6.047 不合格
0.250 0.0032 4.546 5.546 6.146 不合格 0.100 0.0018 3.775 4.775 5.375
第二道横向加固圈所需的惯性矩 6 自选第二道加固圈的规格
自选第二道加固圈的惯性矩 I'＞I，合格 第三道横向加固圈单位长度上的载荷
第三道横向加固圈所需的惯性矩
矩形容器计算
符号 B L H ρ
单位 mm mm mm kg/mm3
公式
T
℃
[σ]t MPa GB 150.1~150.4-2011 压力容器 P87
ZT,W
公式(8-47)： cm3 ZT,W=(ρM*g* δT,e+Pa)*WT*LT^2/(9.4*[σ]b)-(WT*δT,e^2)/6
实际=(ρM*g* δT,e+Pa)*W*L^2/(9.4*[σ]b)-(W*δT,e^2)/6
公式(8-48)：ZT=max(ZT,L,ZT,W)
矩形不锈钢水箱
常用不锈钢水箱形状有圆形、方形、矩形和球形，特殊情况下，也可根据具体条件设计成其它任意形状。
他们各自有自己的优点。
不锈钢圆形水箱结构合理，节省材料，造价比较低，但有时布置不方便，占地较大。
球形水箱造型美观大方，容易维护，目前已成功地生产1一100M3容量的球形玻璃钢水箱。
方形和矩形水箱布置方便，占地较小，材料耗量较大，造价比较高，安装方便，适应性强。
今天就来给大家介绍一下矩形不锈钢水箱，按产品专业名称来说的话也就是方形不锈钢水箱，下面就来说说它的特点有哪些，保证你在选购的时候对产品也会有一定的了解。
⒈选用进口SUS304#2B不锈钢材料，具有极高的耐腐蚀性，箱体采用凸面模板（1000×1000、1000×500、500×500）拼装焊接，可根据现场的结构，不同的尺寸要求，不同的吨位要求进行灵活组装，耗材较少，结构强度较高，无需大型吊装设备，运输方便。
2. 安全卫生经久耐用整个系统为封闭式，不锈钢材料表面光滑，不易附生藻类，水中沉淀物亦清晰冲刷。
保温层采用5。
0CM聚氨酯发泡，保温效果佳，是目前世界上好的保温材料。
3. 安装方便任意组合采用单元矩形不锈钢成型薄板拼装焊接组成，可依据设备设置场所，任意组合成多边形、阶梯形、L形等形态各异的水箱。
4. 选材优异防蚀抗裂选用性能优异的奥氏体、铁素体、超低碳不锈钢板材拉伸压制，具有独特的耐腐蚀抗裂性能。
5. 制作精良用途广泛以精密的成型模具液压拉伸成型，单元矩形凹凸水箱板成型精度高，可广泛适用于宾馆、公寓、高楼、厂家的冷热水贮水箱，食品、医药、环保、化工行业的贮液容器。
6. 款式新颖美观大方：由单元矩形成型簿板或凹凸板任意拼装焊接而成，可依据不同场所要求任意组合成多边形、阶梯形、L形等形态各异的不锈钢水箱。
水箱线型梯形、L形等形态各异的不锈钢水箱。
水箱线型流畅，立体感好且能美化市容。
流畅，立体感好且能美化市容。
7.选材优异经久耐用：选用性能优异的奥氏体、超低碳、铁素体不锈钢板材制作而成。
水箱工程量计算
⑤水位信号装置
人孔
该装置是反映水位
控制阀失灵报警的装置，
可在溢流管口（或内底）
齐平处设信号管，一般
自水箱侧壁接出，其出
口接至有人值班房间内
的洗涤盆上。
⑥通气管
供生活饮用的水箱，
当贮水量较大时，宜在
箱盖上设通气管，使箱
内空气流通，管口应朝
下并设网罩。
⑦人孔
为便于清洗、检修，
箱盖上应设人孔。
2.水箱工程量计算规则
③溢流管 溢流管径应按能够排泄水
箱最大入流量确定，并宜比进 水管大1～2级。管口应在水箱 报警水位以上50 mm处，管顶设 1：1.5～1：2喇叭口。溢流管 上不允许设阀门，其出口应设 网罩。
④泄水管 管径一般比进水管小一级
，至少不应小于50 mm。水箱泄 水管应自底部接出，用以检修 或清洗时放空水箱，管上应装 设闸阀，其出口可以与溢水管 相连后用同一根管排水，但不 能与下水管道直接连接。
当水箱采用水泵加压进水 时，进水管不得设置自动水位 控制阀，应设置利用水箱水位 自动控制水泵开、停的装置。
②出水管 出水管管径应按设计秒流 量计算，可从侧壁或底部接出 ，出水管内底或管口应高出水 箱内底50 mm以上，以免将箱 底沉淀物带入配水管网，并应 装设阀门以便检修。为避免出 现较大死水区，出水管不宜与 进水管在同一侧面。为防止断 流，进、出水管宜分设在水箱 两侧。 为减小阻力，出水管上应 装设阻力较小的闸阀，不允许 安装阻力大的截止阀。
水箱一般有进水管、出水管(生活出水管、消防出水管)、溢 流管、排水管，以给水系统中使用较广的高位水箱为例，其主要 组成部分如下图所示：
①进水管 进水管的管径可按水泵出
水量或管网设计秒流量确定。 水箱进水管宜设在检修孔的下 方，由水箱侧壁接入，也可从 顶部或底部接入。利用市政管 网直接进水的水箱，进水管出 口应装设液压水位控制阀(优先 采用)或浮球阀，进水管上还应 装设检修用的阀门。
矩形水池设计及池壁计算
矩形水池设计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 50010-2002),本文简称《混凝土规范》《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002),本文简称《地基规范》《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002),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》(CECS138-2002),本文简称《水池结构规程》-----------------------------------------------------------------------1基本资料1.1几何信息水池类型 :无顶盖半地上长度 L=3.500m, 宽度 B=3.500m, 高度 H=3.900m, 底板底标高 =-3.400m 池底厚 h3=400mm, 池壁厚 t1=250mm,底板外挑长度 t2=400mm注：地面标高为±0.000 。
(平面图 )(剖面图 )1.2土水信息土天然重度 18.00 kN/m3 , 土饱和重度 20.00kN/m 3, 土内摩擦角30度地基承载力特征值fak=120.0kPa,宽度修正系数η b=0.00,埋深修正系数η d=1.00地下水位标高 -3.100m, 池内水深 3.000m, 池内水重度 10.00kN/m 3,浮托力折减系数 1.00,抗浮安全系数 Kf=1.051.3荷载信息活荷载 :地面 10.00kN/m 2, 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 -5 / ° C) 1.4钢筋砼信息混凝土 :等级 C25,重度 25.00kN/m 3,泊松比 0.20保护层厚度 (mm):池壁 ( 内 35, 外 35),底板 ( 上40, 下40)钢筋级别 : HRB335,裂缝宽度限值 : 0.20mm,配筋调整系数 : 1.00按裂缝控制配筋计算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计算过程及结果单位说明 :弯矩:kN.m/m钢筋面积:mm2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计算池壁自重 G2=[2× (L+B)-4 × t1] × [H-h1-h3] × t1 × γ c=[2× (3.500+3.500)-4× 0.250]× [3.900-0.200-0.400]× 0.250×25.00=268.13kN底板自重 G3=(L+2× t2) × (B+2 × t2) × h3× γ c=(3.500+2× 0.400) × (3.500+2 × 0.400) × 0.400 × 25.00= 184.90kN 水池结构自重 Gc=G2+G3=453.03 kN(2)池内水重 Gw计算池内水重 Gw=(L-2× t1) × (B-2 × t1) × Hw× rw=(3.500-2× 0.250)× (3.500-2× 0.250)× 3.000× 10.00= 270.00 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= 6.240 × (3.400-0.400) = 18.72 kN基底以上的覆盖土总重量Gt = Gt1 + Gt2 = 18.72 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= 3.500 × 3.500 ×1.50= 18.38 kN地面活荷载作用力 Gh2= 6.240 × 10.00= 62.40 kN活荷载作用力总和 Gh=Gh1+Gh2=18.38+62.40= 80.78 kN(5)基底压力 Pk2基底面积 : A=(L+2 ×t2) × (B+2× t2)=4.300× 4.300 = 18.49 m基底压强 : Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A2 =(453.03+270.00+18.72+0.00+80.78)/18.490= 44.48 kN/m3.1.2 修正地基承载力(1)计算基础底面以上土的加权平均重度rmrm=[0.300×(20.00-10)+3.100 × 18.00]/3.400= 17.29 kN/m3(2)计算基础底面以下土的重度 r考虑地下水作用，取浮重度，r=20.00-10=10.00kN/m3(3) 根据基础规范的要求，修正地基承载力 :fa = fak + η b γ (b - 3) + η γ (d - 0.5)dm= 120.00+0.00 ×10.00 × (4.300-3)+1.00 × 17.29 × (3.400-0.5)= 170.15 kPa3.1.3结论 : Pk=44.48 < fa=170.15 kPa,地基承载力满足要求。
矩形水池设计及池壁计算
矩形水池设计及池壁计算矩形水池是一种常见且简单的设计，适用于多种场景，例如后院的游泳池、农场的灌溉池等。
本文将介绍矩形水池的设计步骤以及池壁计算。
1.设计步骤：(1)确定水池的尺寸：首先要确定水池的长度、宽度和深度。
这取决于使用水池的目的和场地的可用空间。
一般来说，游泳池的长度应大于25米，宽度应大于10米，深度应为1.2米至1.5米。
(2)布置水池的位置：找到合适的场地来安放水池。
确保场地平坦、无障碍物，并有足够的空间容纳水池和周围的设施。
(3)地基准备：在水池位置的地面上清除杂草、石头和其他障碍物。
确保地面平整，并打入木桩用于标记水池的边界。
(4)确定池壁材料：选择适合的池壁材料，常见的有混凝土、砖块、钢筋网等。
具体选择取决于所需的强度、耐久性和美观度。
2.池壁计算：(1)砖块池壁计算：首先根据池壁的高度和厚度确定需要多少砖块。
计算公式为：砖块数=池壁长度x池壁高度x每平方米砖块的数量。
然后根据砖块的尺寸计算所需的水泥、砂子和其他建筑材料的数量。
(2)混凝土池壁计算：混凝土池壁的计算相对复杂一些。
首先计算水池的体积：水池体积=水池底部面积x水池深度。
然后确定混凝土的用量：混凝土用量=水池体积/混凝土的容积。
最后根据混凝土的配比计算需要的水泥、砂子和石子的数量。
(3)钢筋网池壁计算：钢筋网是一种常用的池壁材料，可以提供更好的强度和耐久性。
首先确定钢筋网的尺寸和直径。
然后根据池壁的高度、长度和钢筋网的规格计算所需的钢筋网数量。
计算公式为：钢筋网数量=(2x池壁高度x池壁长度)/钢筋网的间距。
以上是矩形水池设计及池壁计算的基本步骤和公式。
在设计和计算过程中，还需要考虑到水池周围的设施，如潜水泵、过滤器和水处理系统等。
同时，确保水池的建设符合当地的建筑法规和安全标准。
最后，建议寻求专业工程师的帮助，以确保水池的设计和建设质量。
金属水箱强度计算
金属水箱强度计算金属水箱强度计算是设计和使用金属水箱的重要环节。
它不仅能确保水箱的安全性能，还能有效提高水箱的使用寿命。
本文将详细介绍金属水箱强度计算的方法、实用案例以及提高金属水箱强度的措施。
一、金属水箱强度计算的重要性金属水箱强度计算对于金属水箱的设计和生产具有至关重要的作用。
它能帮助我们了解水箱在各种工况下的承载能力，确保水箱在运行过程中不会出现安全事故。
同时，强度计算还能指导我们选择合适的材料、工艺和结构，以提高水箱的使用寿命和性价比。
二、金属水箱强度计算的方法金属水箱强度计算主要包括以下几个方面：1.材料强度：根据水箱所选材料的力学性能，如抗拉强度、屈服强度等，判断材料的强度是否满足使用要求。
2.结构强度：分析水箱的结构形式，如焊接、螺栓连接等，计算各部件在受力情况下的应力分布，以确保结构稳定。
3.载荷分析：分析水箱在运行过程中可能承受的载荷，如自重、液体重量、风载荷等，计算各种载荷对水箱强度的影响。
4.强度校核：根据计算得到的各项强度数据，与相关标准规范进行对比，判断水箱强度是否满足设计要求。
三、金属水箱强度计算的实用案例以下以一个实际金属水箱强度计算为例，简要说明计算过程：1.确定水箱尺寸和材料：假设水箱尺寸为1000mm×1000mm×1000mm，选用Q235碳钢作为材料。
2.材料强度分析：Q235碳钢的抗拉强度σb=400MPa，屈服强度σs=200MPa。
3.结构强度分析：水箱采用焊接结构，焊接工艺为埋弧焊。
根据焊接工艺参数，计算焊缝强度降低系数η=0.85。
4.载荷分析：水箱满载时，液体重量为1000kg，加上水箱自重，总载荷为1500kg。
5.强度校核：根据水箱尺寸和载荷数据，计算水箱底部承受的应力σ。
σ=1500kg/（1000mm×1000mm）=1.5MPa。
由于σ<σb×η，即1.5MPa<400MPa×0.85，所以金属水箱强度满足设计要求。
12x6x5.5m钢制水箱壁厚计算书
12x6x5.5米钢制水箱结构计算书本计算依据JB/T4735-1997《钢制焊接常压容器》。
说明：罐体总长12米，总宽6米，总高度5.5米 ,横向每隔1500mm(L)设一个加固柱，按公式计算要设6道横向加固圈，1-2道加固圈间距（H1）为1595mm 、2-3道加固圈间距（F2）为1045mm 、3-4道加固圈间距（F3）为880mm 、4-5道加固圈间距（F4）为770mm 、5加固圈到底板间距（F5）为660mm, 5-6道加固圈间距（F6）为550mm ，顶部每3000mm 设一个对拉加固筋，所以顶部加固圈的强度计算按跨度（L ）3000mm 进行, 其他加固圈（L ）均按1500mm 计算,(L)小于1500mm 的区段受力小，所以不再计算。
一． 垂直和横向组合加固图1 （Fig 1）1. 壁板厚度计算（Wall thickness calculation ）δ1 = L 1tgh ][311σρα + C 2 < JB/T4735-97, 13-15 > L 1 = 1500mm, H 1 = 1595mmα1 = 0.02(α1由图2对应H 1/L 查出，α1 value refered to Fig 2)ρ= 1.1 × 10-6kg/mm 3g = 9.807m/sh 1 = 1595mm[σ]t = 126MpaC 2 = 1mm ，腐蚀余量（Corrosion Allowance ）图2 Fig 2δ1 = 1500 × 1261595807.9101.102.036×××××−+ 1 =4.29 +1=5.29mm 〈〉δ2 = L 2th h g ][)(6214σρα+ + C 2 < JB/T4735-97, 13-18 > L 2 = 1500mm, H 2 = 1045mmH 2/L 2 =1045/1500= 0.7 此α2 = 0.011ρ= 1.1 × 10-6kg/mm 3g = 9.807m/sh 1 = 1595mmh 2 = 2640mm[σ]t = 126MpaC 2 = 1mmδ2 = 1500 × ()12626401595807.9101.1011.066+×××××−+ 1 = 7.34+1mm = 8.34mmδ3 = L 3th h g ][)(6324σρα+ + C 2 < JB/T4735-97, 13-18 > L 2 = 1500mm, H 3 = 880mmH 3/L 3 =880/1500= 0.59 此α3 = 0.009ρ= 1.1 × 10-6kg/mm 3g = 9.807m/sh 2 = 2640mmh 3 = 3520mm[σ]t = 126MpaC 2 = 1mmδ3 = 1500 × ()12635202640807.9101.1009.066+×××××−+ 1 = 8+1mm = 9.0mmδ4 = L 4t h h g ][)(6434σρα+ + C 2 < JB/T4735-97, 13-18 > L 4 = 1500mm, H4 = 770mmH 4/L 4 =770/1500= 0.51 此α4 = 0.0065ρ= 1.1 × 10-6kg/mm 3g = 9.807m/sh 3 = 3520mmh 4 = 4290mm[σ]t = 126MpaC 4 = 1mmδ4 = 1500 × ()12642903520807.9101.10065.066+×××××−+ 1 = 7.66+1mm = 8.66mmδ5 = L 5t h h g ][)(6545σρα+ + C 2 < JB/T4735-97, 13-18 > L 5 = 1500mm, H 5 = 660mmH 5/L 5 =660/1500=0.44 此α5 = 0.0045ρ= 1.1 × 10-6kg/mm 3g = 9.807m/sh 5 = 4950mm[σ]t = 126MpaC 2 = 1mmδ5 = 1500 × ()12649504290807.91.10045.06106+×××××−+ 1 = 6.93+1mm = 7.93mmδ6 =L 6t h h g ][)(6545σρα+ + C 2 L 6 = 1500mm, H4 = 550mmH 6/L 6 =550/1500= 0.37 此α4 = 0.0035ρ= 1.1 × 10-6kg/mm 3g = 9.807m/sh 3 = 4950mmh 4 = 5500mm[σ]t = 126MpaC 4 = 1mmδ6 = 1500 × ()12655004950807.9101.10035.066+×××××−+ 1 = 6.5+1mm = 7.5mm2. 横向加固圈载荷(F i )及所需的惯性矩(I 0)计算如下：顶边加固圈惯性矩计算如下：ρ = 1.1 × 10-6kg/mm 3g = 9.807m/sH = 5500L 0 = 1500（3000）E t = 189 × 103I 0 = 0.217 t 302E L gH ρ ( 顶边加固 ) ，〈 JB/T 4735-97,13-5 >= 0.217 × 33261018930005500807.9101.1×××××− = 1011cm 4第i 道横向加固圈所需的惯性矩按照公式（II ）计算。
矩形水池设计及池壁计算
矩形水池设计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 50010-2002),本文简称《混凝土规范》《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002),本文简称《地基规范》《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002),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》(CECS138-2002),本文简称《水池结构规程》-----------------------------------------------------------------------1基本资料1.1几何信息水池类型 :无顶盖半地上长度 L=3.500m, 宽度 B=3.500m, 高度 H=3.900m, 底板底标高 =-3.400m 池底厚 h3=400mm, 池壁厚 t1=250mm,底板外挑长度 t2=400mm注：地面标高为±0.000 。
(平面图 )(剖面图 )1.2土水信息土天然重度 18.00 kN/m3 , 土饱和重度 20.00kN/m 3, 土内摩擦角30度地基承载力特征值fak=120.0kPa,宽度修正系数η b=0.00,埋深修正系数η d=1.00地下水位标高 -3.100m, 池内水深 3.000m, 池内水重度 10.00kN/m 3,浮托力折减系数 1.00,抗浮安全系数 Kf=1.051.3荷载信息活荷载 :地面 10.00kN/m 2, 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 -5 / ° C) 1.4钢筋砼信息混凝土 :等级 C25,重度 25.00kN/m 3,泊松比 0.20保护层厚度 (mm):池壁 ( 内 35, 外 35),底板 ( 上40, 下40)钢筋级别 : HRB335,裂缝宽度限值 : 0.20mm,配筋调整系数 : 1.00按裂缝控制配筋计算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计算过程及结果单位说明 :弯矩:kN.m/m钢筋面积:mm2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计算池壁自重 G2=[2× (L+B)-4 × t1] × [H-h1-h3] × t1 × γ c=[2× (3.500+3.500)-4× 0.250]× [3.900-0.200-0.400]× 0.250×25.00=268.13kN底板自重 G3=(L+2× t2) × (B+2 × t2) × h3× γ c=(3.500+2× 0.400) × (3.500+2 × 0.400) × 0.400 × 25.00= 184.90kN 水池结构自重 Gc=G2+G3=453.03 kN(2)池内水重 Gw计算池内水重 Gw=(L-2× t1) × (B-2 × t1) × Hw× rw=(3.500-2× 0.250)× (3.500-2× 0.250)× 3.000× 10.00= 270.00 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= 6.240 × (3.400-0.400) = 18.72 kN基底以上的覆盖土总重量Gt = Gt1 + Gt2 = 18.72 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= 3.500 × 3.500 ×1.50= 18.38 kN地面活荷载作用力 Gh2= 6.240 × 10.00= 62.40 kN活荷载作用力总和 Gh=Gh1+Gh2=18.38+62.40= 80.78 kN(5)基底压力 Pk2基底面积 : A=(L+2 ×t2) × (B+2× t2)=4.300× 4.300 = 18.49 m基底压强 : Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A2 =(453.03+270.00+18.72+0.00+80.78)/18.490= 44.48 kN/m3.1.2 修正地基承载力(1)计算基础底面以上土的加权平均重度rmrm=[0.300×(20.00-10)+3.100 × 18.00]/3.400= 17.29 kN/m3(2)计算基础底面以下土的重度 r考虑地下水作用，取浮重度，r=20.00-10=10.00kN/m3(3) 根据基础规范的要求，修正地基承载力 :fa = fak + η b γ (b - 3) + η γ (d - 0.5)dm= 120.00+0.00 ×10.00 × (4.300-3)+1.00 × 17.29 × (3.400-0.5)= 170.15 kPa3.1.3结论 : Pk=44.48 < fa=170.15 kPa,地基承载力满足要求。
FRP整体式单板结构矩形水箱的结构分析与计算_清晰版
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ａｌｌａｌｙ刊ｉｎ ｇｉｖ曲ｈ嘲ＩｌｌｐＩｅ
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ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ
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ｌ引
言
Ｄ＝３８５０Ａ（Ｎ）
式中Ａ为受风压面的投影面积（ｍ２）。 用玻璃钢制作水箱，具有强度高、重量轻、安装 容易、外形美观、不锈蚀、清洁卫生等优点，日本在 ７０年代就已经大量推广使用，我国近年来也在逐步 推广使用。根据目前的实用情况，本文着重讨论了 整体式单板结构矩形玻璃钢水箱的结构设计分析方 法与计算实例。
ｓ＝６０ｋｇ／ｍｚ。
图１矩形东箱结构模型
卜水箱长度；届一永箱宽度；卜水箱高度；＾一水位商窿；
Ｉ一箱体厚度；ｌ。一箱底厚度；ｔ ｒ一箱顶厚度；ｒｌ一人孔半径。
４结构分析与计算
４．１箱体部位应力及变形的分析与计算 箱体在水箱自重及静水压力作用下，受到压缩 应力、弯曲应力及剪应力，该应力值在箱体与箱底连
ｅ）风载荷Ｄ，对于矩形水箱，标准设计用风载荷
＝一０．０４３ＮＰａ
肘一＝０．０５Ｐｓｂ２＝２２．５ｋｇｃｍ／ｅｍ
钆。一＝６Ｍ珊。／ｔ。＝１３．５ＭＰａ
Ｑ一＝０．４Ｐｓ
６＝３．６ｋｇ／ｅｍ
８一＝口只ｂ４／Ｄ＾＝１２ａ（１一口２）只６４／Ｅｂｔ６３（９） 式中只一箱底的静水压力；ａ、口是参数ａ／ｂ的
ｔ．。。＝Ｑ。。／￡＝０．３６ＭＰａ
函数，其值由表２选取；玩为截面系数，Ｚｂ＝ｔｊ／６；
ｘ ｘ
１０～ｋｓ／ｃｍ３，水的
巩．。。＝６肼。“￡２
式中ｂ为加强筋之间的距离。
由静水压产生的最大剪力及对应的剪应力由下 式计算： Ｑ一＝０ ４只ｂ Ｚ－ｔ，一＝Ｑ。“； 由静水压产生的最大挠度由下式计算： ８一＝０．０１５Ｐ，ｂ４／Ｅ６ｔ３ 式中邑为ＦＲＰ材料的弯曲弹性模量。
矩形水池 详细计算书
矩形水池设计（硫泡沫槽）执行规范:《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002), 本文简称《混凝土规范》《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002), 本文简称《地基规范》《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002), 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》(CECS138-2002), 本文简称《水池结构规程》1 基本资料1.1 几何信息水池类型: 无顶盖半地上长度L=3.580m, 宽度B=3.580m, 高度H=2.800m, 底板底标高=-2.600m池底厚h3=250mm, 池壁厚t1=200mm,底板外挑长度t2=300mm注：地面标高为±0.000。
(平面图) (剖面图)1.2 土水信息土天然重度18.00 kN/m3 , 土饱和重度20.00kN/m3, 土内摩擦角30度修正后的地基承载力特征值fa=180.00kPa地下水位标高0.000m,池内水深0.000m, 池内水重度10.00kN/m3,浮托力折减系数1.00, 抗浮安全系数Kf=1.051.3 荷载信息活荷载: 地面10.00kN/m2,（考虑到上部设备荷载输入一个相当的数值）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不考虑温湿度作用.1.4 钢筋砼信息混凝土: 等级C30, 重度25.00kN/m3, 泊松比0.20保护层厚度(mm): 池壁(内40,外40), 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: 1.102 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(不考虑温度作用)计算(5) 配筋计算(6) 裂缝验算3 计算过程及结果单位说明: 弯矩:kN.m/m 钢筋面积:mm2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计算池壁自重G2=[2×(L+B)-4×t1]×[H-h1-h3]×t1×γc=[2×(3.580+3.580)-4×0.200]×[2.800-0.050-0.250]×0.200×25.00=169.00kN底板自重G3=(L+2×t2)×(B+2×t2)×h3×γc=(3.580+2×0.300)×(3.580+2×0.300)×0.250×25.00= 109.20kN 水池结构自重Gc=G2+G3=278.20 kN(2)池内水重Gw计算池内水重Gw=(L-2×t1)×(B-2×t1)×Hw×rw=(3.580-2×0.200)×(3.580-2×0.200)×0.000×10.00= 0.00 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= 4.656×0.000×18.00+4.656×2.350(20.00-10.0)= 109.42 kN底板外挑地下水重量Gs2= 4.656×2.350×10.0= 109.42 kN基底以上的覆盖土总重量Gt = Gt1 + Gt2 = 109.42 kN基底以上的地下水总重量Gs = Gs1 + Gs2 = 109.42 kN(4)活荷载作用Gh顶板活荷载作用力Gh1= 3.580×3.580×0.00= 0.00 kN地面活荷载作用力Gh2= 4.656×10.00= 46.56 kN活荷载作用力总和Gh=Gh1+Gh2=0.00+46.56= 46.56 kN(5)基底压力Pk基底面积: A=(L+2×t2)×(B+2×t2)=4.180×4.180 = 17.47 m2基底压强: Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A=(278.20+0.00+109.42+109.42+46.56)/17.472= 31.11 kN/m23.1.2 结论: Pk=31.11 < fa=180.00 kPa, 地基承载力满足要求。
不锈钢水箱的计算方法（推荐五篇）
不锈钢水箱的计算方法（推荐五篇）第一篇：不锈钢水箱的计算方法华都供水一般情况下，人们在计算水箱的价格时，习惯性地采用单位体积的价格乘以水箱的容积的计算方法。
其实这种计算方法并不是很科学，或者说不是很合理。
两个同样是1立方米的水箱，其中一个的尺寸是B x L x H=1.0 m x 1.0 m x 1.0 m，而另一个的尺寸是B x L x H=0.5 m x 2.0m x 1.0 m。
暂且假设两个水箱采用的都是质，且售价都是2288元的话，这样看起来价格好象是一样的。
其实不然，因为第一个水箱的表面积是6m2，则其单位面积的售价是381.33元，而第二个水箱的表面积是7 m2，则其单位面积的售价是326.86元。
决定水箱成本高低的最主要因素是耗材。
如果把326.86元/m2当成是不锈钢水箱的市场底价，而消费者买的是第一个水箱，其材料的成本就只是1960.08元，无形中，厂家就多赚了327.92元。
这还只是一个1吨的水箱。
如果是10吨的，100吨的水箱呢？毫无疑问，水箱的容积越大，其表面积的差值就越大，也就是说其价格差值也越大。
所以，比较科学的计算方法应该是根据表面积来计算水箱价格。
现就长沙华都供水设备公司为例：例1：一个尺寸为4.0m×3.0m×2.0m的SMC水箱的价格计算：表面积 =（长×宽 + 长×高 + 宽×高）×2=（4.0×3.0 + 4.0×2.0 + 3.0×2.0）×2= 52.0m2造价 = 表面积×350元/ m2= 52.0 m2×350元/ m2=18200元例2：一个尺寸为4.5m×3.5m×2.5m的SMC水箱的价格计算：对于出现0.5m的尺寸的水箱，建议采用延长米的计算法。
因为1.0m×1.0m的水箱板的单价并非1.0m×0.5m水箱板单价的2倍，那么建议把0.5米全部改为0.75米进行计算。
水箱壁厚设计计算
水箱壁厚设计计算水箱壁厚的设计计算通常需要考虑水箱的容量、工作压力、材料强度以及安全系数等因素。
以下是一个简化的水箱壁厚设计计算过程：确定设计参数：水箱容量（V）：单位通常是立方米（m³）或升（L）。
工作压力（P）：单位通常是兆帕（MPa）或巴（bar）。
材料：例如不锈钢、碳钢、塑料等。
安全系数（SF）：通常根据工程实践和规范选择，比如ASME、EN或GB 标准。
选择材料并确定其许用应力（σ_allow）：许用应力是材料在特定条件下的最大允许应力，可以从材料手册或规范中查找。
计算内压引起的环向应力（σ_theta）：对于圆柱形容器，环向应力可以用以下公式计算：σ_theta = P * D / (2 * t)其中，D 是水箱内径，t 是壁厚。
但这个公式在设计阶段是未知的，因为我们正在寻找合适的t。
在实际设计中，我们通常使用迭代方法或试错法来找到满足设计要求的壁厚。
一种常用的方法是使用简化公式进行初步估算，然后进行校核。
初步估算壁厚：使用简化公式 t = P * D / (2 * σ_allow * SF) 来初步估算壁厚，其中SF是安全系数。
校核设计：使用初步估算的壁厚，代入环向应力公式进行校核，确保σ_theta不超过材料的许用应力。
如果超过了，需要增加壁厚并重新校核。
考虑其他因素：腐蚀裕量：根据水箱所处的环境和介质的腐蚀性，可能需要增加一定的腐蚀裕量。
制造公差：考虑到制造过程中的公差，可能需要调整设计壁厚。
支撑结构：水箱的支撑结构也会对壁厚设计产生影响。
最终确定壁厚：经过校核和调整，最终确定满足设计要求的水箱壁厚。
请注意，上述过程是一个简化的示例，实际的水箱壁厚设计可能涉及更复杂的计算和分析，包括考虑温度、地震载荷、风载荷、雪载荷等多种因素。
在进行实际设计时，建议咨询专业的工程师或参考相关的设计规范。
矩形水池设计及池壁计算
矩形水池设计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 50010-2002), 本文简称《混凝土规范》《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002), 本文简称《地基规范》《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002), 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》(CECS138-2002), 本文简称《水池结构规程》-----------------------------------------------------------------------1 基本资料1.1 几何信息水池类型: 无顶盖半地上长度L=3.500m, 宽度B=3.500m, 高度H=3.900m, 底板底标高=-3.400m池底厚h3=400mm, 池壁厚t1=250mm,底板外挑长度t2=400mm注：地面标高为±0.000。
(平面图) (剖面图)1.2 土水信息土天然重度18.00 kN/m3 , 土饱和重度20.00kN/m3, 土内摩擦角30度地基承载力特征值fak=120.0kPa, 宽度修正系数ηb=0.00, 埋深修正系数ηd=1.00地下水位标高-3.100m,池内水深3.000m, 池内水重度10.00kN/m3,浮托力折减系数1.00, 抗浮安全系数Kf=1.051.3 荷载信息活荷载: 地面10.00kN/m2, 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(10-5/°C) 1.4 钢筋砼信息混凝土: 等级C25, 重度25.00kN/m3, 泊松比0.20保护层厚度(mm): 池壁(内35,外35), 底板(上40,下40)钢筋级别: HRB335, 裂缝宽度限值: 0.20mm, 配筋调整系数: 1.00按裂缝控制配筋计算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 计算过程及结果单位说明: 弯矩:kN.m/m 钢筋面积:mm2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计算池壁自重G2=[2×(L+B)-4×t1]×[H-h1-h3]×t1×γc=[2×(3.500+3.500)-4×0.250]×[3.900-0.200-0.400]×0.250×25.00=268.13kN底板自重G3=(L+2×t2)×(B+2×t2)×h3×γc=(3.500+2×0.400)×(3.500+2×0.400)×0.400×25.00= 184.90kN 水池结构自重Gc=G2+G3=453.03 kN(2)池内水重Gw计算池内水重Gw=(L-2×t1)×(B-2×t1)×Hw×rw=(3.500-2×0.250)×(3.500-2×0.250)×3.000×10.00= 270.00 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= 6.240×(3.400-0.400) = 18.72 kN基底以上的覆盖土总重量Gt = Gt1 + Gt2 = 18.72 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= 3.500×3.500×1.50= 18.38 kN地面活荷载作用力Gh2= 6.240×10.00= 62.40 kN活荷载作用力总和Gh=Gh1+Gh2=18.38+62.40= 80.78 kN(5)基底压力Pk基底面积: A=(L+2×t2)×(B+2×t2)=4.300×4.300 = 18.49 m2基底压强: Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A=(453.03+270.00+18.72+0.00+80.78)/18.490= 44.48 kN/m23.1.2 修正地基承载力(1)计算基础底面以上土的加权平均重度rmrm=[0.300×(20.00-10)+3.100×18.00]/3.400= 17.29 kN/m3(2)计算基础底面以下土的重度r考虑地下水作用，取浮重度，r=20.00-10=10.00kN/m3(3)根据基础规范的要求，修正地基承载力:fa = fak + ηbγ(b - 3) + ηdγm(d - 0.5)= 120.00+0.00×10.00×(4.300-3)+1.00×17.29×(3.400-0.5)= 170.15 kPa3.1.3 结论: Pk=44.48 < fa=170.15 kPa, 地基承载力满足要求。
矩 形 水 池 计 算
调节池-- 矩形水池计算============================================================================ 设计资料：池顶活荷P1=3.0(KN/m^2) 覆土厚度ht=0(mm) 池内水位Hw=4200(mm) 容许承载力R=180(KN/m^2) 水池长度H=8000(mm) 水池宽度B=7000(mm) 池壁高度h0=4200(mm) 底板外伸C1=250(mm)底板厚度h1=300(mm) 顶板厚度h2=200(mm) 垫层厚度h3= 100 (mm) 池壁厚度h4=350(mm)地基承载力设计值R=180(KPa)支柱数n1=1 支柱截面尺寸a1 = 400(mm)地下水位高于底板Hd=2500(mm) 抗浮安全系数Kf = 1.10________________________________________________________________________________________一.地基承载力验算( 1 )底板面积AR1 = (H + 2 * h4 + 2 * C1) * (B + 2 * h4 + 2 * C1)= ( 8 + 2 * 0.35 + 2 * 0.25 ) * ( 7 + 2 * 0.35 + 2 * 0.25 )=75.44(m^2)( 2 )顶板面积AR2 = (H + 2 * h4) * (B + 2 * h4)= ( 8 + 2 * 0.35 ) * ( 7 + 2 * 0.35 )=66.99(m^2)( 3 )支柱重量Fk1 = 25 * a1 * a1 * H0 * n1= 25 * 0.4 * 0.4 * 4.2 * 1=16.8 (KN)( 4 )池顶荷载Pg = P1 + ht * 18= 3.0 + 0 * 18=3 (KN/m^2)( 5 )池壁重量CB = 25 * (H + 2 * h4 + B) * 2 * H0 * h4= 25 * ( 8 + 2 * 0.35 + 7 )* 2 * 4.2 * 0.35=1153.(KN)( 6 )底板重量DB1 = 25 * AR1 * h1= 25 * 75.44 * 0.3=565.8(KN)( 7 )顶板重量DB2 = 25 * AR2 * h2= 25 *66.99 * 0.2=334.9(KN)( 8 )水池全重G = CB + DB1 + DB2 + Fk1=1153.+565.8+334.9 +16.8=2070.5(KN)( 9 )单位面积水重Pwg = (H * B * Hw * 10) / AR1= ( 8 * 7 * 4.2 * 10) / 75.44=31.17(KN/m^2)( 10 )单位面积垫层重Pd = 23 * h3= 23 * 0.1=2.3 (KN/m^2)( 11 )地基反力R0 = Pg + G / AR1 + Pwg + Pd=3 + 2070.5 / 75.44 + 31.17 + 2.3= 64 (KN/m^2)R0 = 64 (KN/m^2) < R = 180(KN /m^2) 地基承载力满足要求!二.水池整体抗浮验算底板外伸部分回填土重Fkt=[(H + 2 * h4 + 2 * C1) + (B + 2 * h4)] * 2 * C1 * H0 * 16=[( 8 + 2 * 0.35 + 2 * 0.25 ) + ( 7 + 2 * 0.35 )]* 2 * 0.25 * 4.2 * 16=567.8(KN)抗浮全重Fk = G + ht * AR2 * 16+ Fkt (抗浮时覆土容重取16KN/m^3)= 2070.5+ 0 *66.99 * 16 +567.8= 2638 (KN)总浮力Fw = AR1 * (Hd + h1) * 10= 75.44 * ( 2.5 + 0.3 ) * 10= 1876 (KN)Fk= 2638 (KN) > Kf * Fw= 2063.6 (KN) 整体抗浮验算满足要求!三.水池局部抗浮验算单位面积抗浮力G1=[(16 * ht + 25 * h1 + 25 * h2) * AR2 + Fk1] / AR2=[(16 * 0 +25 * 0.3 +25 * 0.2 ) * 66.99 + 16.8 ] /66.99= 13 (KN/m^2)局部浮力Fw1 = 10 * ( Hd + h1 )= 10 * ( 2.5 + 0.3 )= 28 (KN/m^2)G1= 13 (KN/m^2) < Fw1= 28 (KN/m^2) ****局部抗浮能力不足****!四.荷载计算（1）池内水压Pw= rw * H0 = 10 * 4.2 = 42 (KN/m^2)（2）池外土压Pt：池壁顶端Pt2 = [Pg + rt * (ht + h2)] * [Tan(45-/2) ^ 2]= [3 + 18 * ( 0 + 0.2 )] * [Tan(45-30/2) ^ 2]= 2.19(KN/m^2)池壁底端Pt1 = [Pg + rt * (ht + h2 + H0 - Hd) + rt * Hd] * [Tan(45-/2) ^ 2] + 10 * Hd= [3 + 18 *( 0 + 0.2 + 4.2 - 2.5 )+10 * 2.5 ] * [Tan(45-30/2)^2] + 10 * 2.5= 45.73(KN/m^2)池底荷载qD = Pg + (Fk1 + CB + DB2 ) / AR1= 3 +(16.8 +1153.+334.9) / 75.44= 18.50(KN/m^2)五.内力计算(H边)池壁内力计算H / H0 =8000 /4200=1.9由于 0.5≤ H / H0 ≤ 2故按三边固定、顶边简支双向板计算池壁内力根据《矩形板均布荷载作用下静力计算表》采用插值法计算弯矩系数1.池外（土、水）压力作用下池壁内力( 1 )水平方向跨中弯矩 Mx = Mx412 + Mx312 = 3.45(KN-m)-----------------------------------------------------Mx412 =0.010 *2.19 * 17.64 =0.38(KN-m)Mx312 =0.004 *(45.73-2.19)* 17.64 =3.07(KN-m)( 2 )竖直方向跨中弯矩 My = Mx414 + Mx314 = 21.4(KN-m)-----------------------------------------------------Mx414 =0.058 *2.19 * 17.64 =2.24(KN-m)Mx314 =0.025 *(45.73-2.19)* 17.64 =19.2(KN-m)( 3 )水平方向支座弯矩 Mx0 = Mx415 + Mx315 = -25.7(KN-m)-----------------------------------------------------Mx415 =-0.07 *2.19 * 17.64 =-2.70(KN-m)Mx315 =-0.03 *(45.73-2.19)* 17.64 =-23.0(KN-m)( 4 )竖直方向支座弯矩 My0 = Mx416 + Mx316 = -50.3(KN-m)-----------------------------------------------------Mx416 =-0.11 *2.19 * 17.64 =-4.24(KN-m)Mx316 =-0.06 *(45.73-2.19)* 17.64 =-46.0(KN-m)2.池内水压力作用下池壁内力( 1 )水平方向跨中弯矩 Mx312w = Sx312 * Pw * LX ^ 2= 0.004 * 42 * 17.64 =2.96(KN-m) ( 2 )竖直方向跨中弯矩 Mx314w = Sx314 * Pw * LX ^ 2= 0.025 * 42 * 17.64 =18.5(KN-m) ( 3 )水平方向支座弯矩 Mx315w = Sx315 * Pw * LX ^ 2= -0.03 * 42 * 17.64 =-22.2(KN-m) ( 4 )竖直方向支座弯矩 Mx316w = Sx316 * Pw * LX ^ 2= -0.06 * 42 * 17.64 =-44.4(KN-m) (B边)池壁内力计算B / H0 =7000 /4200=1.6由于 0.5≤ B / H0 ≤ 2故按三边固定、顶边简支双向板计算池壁内力根据《矩形板均布荷载作用下静力计算表》采用插值法计算弯矩系数1.池外（土、水）压力作用下池壁内力( 1 )水平方向跨中弯矩 Mx = Mx412 + Mx312 = 5.99(KN-m)-----------------------------------------------------Mx412 =0.016 *2.19 * 17.64 =0.61(KN-m)Mx312 =0.007 *(45.73-2.19)* 17.64 =5.37(KN-m)( 2 )竖直方向跨中弯矩 My = Mx414 + Mx314 = 18.0(KN-m)-----------------------------------------------------Mx414 =0.049 *2.19 * 17.64 =1.89(KN-m)Mx314 =0.021 *(45.73-2.19)* 17.64 =16.1(KN-m)( 3 )水平方向支座弯矩 Mx0 = Mx415 + Mx315 = -25.7(KN-m)-----------------------------------------------------Mx415 =-0.07 *2.19 * 17.64 =-2.70(KN-m)Mx315 =-0.03 *(45.73-2.19)* 17.64 =-23.0(KN-m)( 4 )竖直方向支座弯矩 My0 = Mx416 + Mx316 = -42.2(KN-m)-----------------------------------------------------Mx416 =-0.10 *2.19 * 17.64 =-3.86(KN-m)Mx316 =-0.05 *(45.73-2.19)* 17.64 =-38.4(KN-m)2.池内水压力作用下池壁内力( 1 )水平方向跨中弯矩 Mx312w = Sx312 * Pw * LX ^ 2= 0.007 * 42 * 17.64 =5.18(KN-m) ( 2 )竖直方向跨中弯矩 Mx314w = Sx314 * Pw * LX ^ 2= 0.021 * 42 * 17.64 =15.5(KN-m) ( 3 )水平方向支座弯矩 Mx315w = Sx315 * Pw * LX ^ 2= -0.03 * 42 * 17.64 =-22.2(KN-m) ( 4 )竖直方向支座弯矩 Mx316w = Sx316 * Pw * LX ^ 2= -0.05 * 42 * 17.64 =-37.0(KN-m)☆裂缝宽度验算计算结果☆板的混凝土等级：C30受拉区主筋为二级钢筋，直径12mm，间距120mmM K=50.3KN-m，混凝土保护层厚度：C=30mm；板厚：350mmftk=2.01N/mm2；Es=200000N/mm2；h0=325mmA Te=0.5bh；d Eq=12.000mmρTe＝As/A Te=942/175000=0.005 取P Te=0.010σSk＝M K/(0.87×h0×As)=188.849ψ＝1.1－0.65f Tk/ρTe×σSk= 0.408 取ψ=0.408Wmax=2.1×σSk(1.9C+0.08d Eq/ρTe)/Es=0.12384mm裂缝宽度满足要求！☆计算结束时间：15:59:45/2008-09-01☆SBR1 矩形水池计算============================================================================ 设计资料：池顶活荷P1=1.5(KN/m^2) 覆土厚度ht=0(mm) 池内水位Hw=5000(mm) 容许承载力R=90(KN/m^2)水池长度H=7750(mm) 水池宽度B=4000(mm) 池壁高度h0=5000(mm) 底板外伸C1=250(mm)底板厚度h1=300(mm) 顶板厚度h2=0(mm) 垫层厚度h3= 100 (mm) 池壁厚度h4=350(mm)地基承载力设计值R=90(KPa)地下水位高于底板Hd=500(mm) 抗浮安全系数Kf = 1.10________________________________________________________________________________________一.地基承载力验算( 1 )底板面积AR1 = (H + 2 * h4 + 2 * C1) * (B + 2 * h4 + 2 * C1)= ( 7.75 + 2 * 0.35 + 2 * 0.25 ) * ( 4 + 2 * 0.35 + 2 * 0.25 )=46.54(m^2)( 2 )顶板面积AR2 = (H + 2 * h4) * (B + 2 * h4)= ( 7.75 + 2 * 0.35 ) * ( 4 + 2 * 0.35 )=39.71(m^2)( 3 )池顶荷载Pg = P1 + ht * 18= 1.5 + 0 * 18=1.5 (KN/m^2)( 4 )池壁重量CB = 25 * (H + 2 * h4 + B) * 2 * H0 * h4= 25 * ( 7.75 + 2 * 0.35 + 4 )* 2 * 5 * 0.35=1089.(KN)( 5 )底板重量DB1 = 25 * AR1 * h1= 25 * 46.54 * 0.3=349.0(KN)( 6 )顶板重量DB2 = 25 * AR2 * h2= 25 *39.71 * 0=0 (KN)( 7 )水池全重G = CB + DB1 + DB2 + Fk1=1089.+349.0+0 +0=1438 (KN)( 8 )单位面积水重Pwg = (H * B * Hw * 10) / AR1= ( 7.75 * 4 * 5 * 10) / 46.54=33.30(KN/m^2)( 9 )单位面积垫层重Pd = 23 * h3= 23 * 0.1=2.3 (KN/m^2)( 10 )地基反力R0 = Pg + G / AR1 + Pwg + Pd=1.5 + 1438 / 46.54 + 33.30 + 2.3= 68 (KN/m^2)R0 = 68 (KN/m^2) < R = 90(KN /m^2) 地基承载力满足要求!二.水池整体抗浮验算底板外伸部分回填土重Fkt=[(H + 2 * h4 + 2 * C1) + (B + 2 * h4)] * 2 * C1 * H0 * 16=[( 7.75 + 2 * 0.35 + 2 * 0.25 ) + ( 4 + 2 * 0.35 )]* 2 * 0.25 * 5 * 16=546 (KN)抗浮全重Fk = G + ht * AR2 * 16+ Fkt (抗浮时覆土容重取16KN/m^3)= 1438 + 0 *39.71 * 16 +546= 1984 (KN)总浮力Fw = AR1 * (Hd + h1) * 10= 46.54 * ( 0.5 + 0.3 ) * 10= 318 (KN)Fk= 1984 (KN) > Kf * Fw= 349.8 (KN) 整体抗浮验算满足要求!三.水池局部抗浮验算池内无支柱,不需验算四.荷载计算（1）池内水压Pw= rw * H0 = 10 * 5 = 50 (KN/m^2)（2）池外土压Pt：池壁顶端Pt2 = [Pg + rt * (ht + h2)] * [Tan(45-/2) ^ 2]= [1.5 + 18 * ( 0 + 0 )] * [Tan(45-30/2) ^ 2]= 0.49(KN/m^2)池壁底端Pt1 = [Pg + rt * (ht + h2 + H0 - Hd) + rt * Hd] * [Tan(45-/2) ^ 2] + 10 * Hd= [1.5 + 18 *( 0 + 0 + 5 - 0.5 )+10 * 0.5 ] * [Tan(45-30/2)^2] + 10 * 0.5= 34.16(KN/m^2)池底荷载qD = Pg + (Fk1 + CB + DB2 ) / AR1= 1.5 +(0 +1089.+0 ) / 46.54= 24.89(KN/m^2)五.内力计算(H边)池壁内力计算H / H0 =7750 /5000=1.5由于 0.5≤ H / H0 ≤ 3故按三边固定、顶边自由双向板计算池壁内力根据《矩形板均布荷载作用下静力计算表》采用插值法计算弯矩系数1.池外（土、水）压力作用下池壁内力( 1 )水平方向跨中弯矩 Mx = Mx401 + Mx303 = 10.5(KN-m)----------------------------------------------------Mx401 =0.016 *0.49 * 60.0625 =0.47(KN-m)Mx303 =0.005 *(34.16-0.49)* 60.0625 =10.1(KN-m)( 2 )竖直方向跨中弯矩 My = Mx402 + Mx304 = 10.3(KN-m)----------------------------------------------------Mx402 =0.007 *0.49 * 60.0625 =0.20(KN-m)Mx304 =0.005 *(34.16-0.49)* 60.0625 =10.1(KN-m)( 3 )水平方向支座弯矩 Mzx = Mx403 + Mx305 = -33.5(KN-m)----------------------------------------------------Mx403 =-0.041 *0.49 * 60.0625 =-1.2(KN-m)Mx305 =-0.016 *(34.16-0.49)* 60.0625 =-32.3(KN-m)( 4 )竖直方向支座弯矩 Mzy = Mx404 + Mx306 = -50.1(KN-m)----------------------------------------------------Mx404 =-0.054 *0.49 * 60.0625 =-1.5(KN-m)Mx306 =-0.024 *(34.16-0.49)* 60.0625 =-48.5(KN-m)( 5 )自由边支座弯矩 Mz0 = Mx405 + Mx301 = -26.1(KN-m)----------------------------------------------------Mx405 =-0.065 *0.49 * 60.0625 =-1.91(KN-m)Mx301 =-0.012 *(34.16-0.49)* 60.0625 =-24.(KN-m)( 6 )自由边跨中弯矩 Mx0 = Mx406 + Mx302 = 17.12(KN-m)----------------------------------------------------Mx406 =0.032 *0.49 * 60.0625 =0.941(KN-m)Mx302 =0.008 *(34.16-0.49)* 60.0625 =16.1(KN-m)2.池内水压力作用下池壁内力( 1 )壁顶自由边支座弯矩 Mx301w = Sx301 * Pw * H ^ 2= -0.012 * 50 * 60.0625 =-36.(KN-m) ( 2 )壁顶自由边跨中弯矩 Mx302w = Sx302 * Pw * H ^ 2= 0.008 * 50 * 60.0625 =24.0(KN-m) ( 3 )水平方向跨中弯矩 Mx303w = Sx303 * Pw * H ^ 2= 0.005 * 50 * 60.0625 =15.0(KN-m) ( 4 )竖直方向跨中弯矩 Mx304w = Sx304 * Pw * H ^ 2= 0.005 * 50 * 60.0625 =15.0(KN-m) ( 5 )水平方向支座弯矩 Mx305w = Sx305 * Pw * H ^ 2= -0.016 * 50 * 60.0625 =-48.0(KN-m) ( 6 )竖直方向支座弯矩 Mx306w = Sx306 * Pw * H ^ 2= -0.024 * 50 * 60.0625 =-72.0(KN-m) (B边)池壁内力计算B / H0 =4000 /5000=0.8由于 0.5≤ B / H0 ≤ 3故按三边固定、顶边自由双向板计算池壁内力根据《矩形板均布荷载作用下静力计算表》采用插值法计算弯矩系数1.池外（土、水）压力作用下池壁内力( 1 )水平方向跨中弯矩 Mx = Mx401 + Mx303 = 8.34(KN-m)----------------------------------------------------Mx401 =0.034 *0.49 * 16 =0.26(KN-m)Mx303 =0.015 *(34.16-0.49)* 16 =8.08(KN-m)( 2 )竖直方向跨中弯矩 My = Mx402 + Mx304 = 4.41(KN-m)----------------------------------------------------Mx402 =0.013 *0.49 * 16 =0.10(KN-m)Mx304 =0.008 *(34.16-0.49)* 16 =4.30(KN-m)( 3 )水平方向支座弯矩 Mzx = Mx403 + Mx305 = -18.8(KN-m)----------------------------------------------------Mx403 =-0.073 *0.49 * 16 =-0.5(KN-m)Mx305 =-0.034 *(34.16-0.49)* 16 =-18.3(KN-m)( 4 )竖直方向支座弯矩 Mzy = Mx404 + Mx306 = -20.9(KN-m)----------------------------------------------------Mx404 =-0.056 *0.49 * 16 =-0.4(KN-m)Mx306 =-0.038 *(34.16-0.49)* 16 =-20.4(KN-m)( 5 )自由边支座弯矩 Mz0 = Mx405 + Mx301 = -2.09(KN-m)----------------------------------------------------Mx405 =-0.061 *0.49 * 16 =-0.47(KN-m)Mx301 =-0.003 *(34.16-0.49)* 16 =-1.6(KN-m)( 6 )自由边跨中弯矩 Mx0 = Mx406 + Mx302 = 4.646(KN-m)----------------------------------------------------Mx406 =0.043 *0.49 * 16 =0.337(KN-m)Mx302 =0.008 *(34.16-0.49)* 16 =4.30(KN-m)2.池内水压力作用下池壁内力( 1 )壁顶自由边支座弯矩 Mx301w = Sx301 * Pw * B ^ 2= -0.003 * 50 * 16 =-2.4(KN-m) ( 2 )壁顶自由边跨中弯矩 Mx302w = Sx302 * Pw * B ^ 2= 0.008 * 50 * 16 =6.4 (KN-m) ( 3 )水平方向跨中弯矩 Mx303w = Sx303 * Pw * B ^ 2= 0.015 * 50 * 16 =12 (KN-m) ( 4 )竖直方向跨中弯矩 Mx304w = Sx304 * Pw * B ^ 2= 0.008 * 50 * 16 =6.4 (KN-m) ( 5 )水平方向支座弯矩 Mx305w = Sx305 * Pw * B ^ 2= -0.034 * 50 * 16 =-27.2(KN-m) ( 6 )竖直方向支座弯矩 Mx306w = Sx306 * Pw * B ^ 2= -0.038 * 50 * 16 =-30.4(KN-m) ☆裂缝宽度验算计算结果☆板的混凝土等级：C30受拉区主筋为二级钢筋，直径14mm，间距120mmM K=72KN-m，混凝土保护层厚度：C=30mm；板厚：350mmftk=2.01N/mm2；Es=200000N/mm2；h0=325mmA Te=0.5bh；d Eq=14.000mmρTe＝As/A Te=1282.167/175000=0.007 取P Te=0.010σSk＝M K/(0.87×h0×As)=198.603ψ＝1.1－0.65f Tk/ρTe×σSk= 0.442 取ψ=0.442Wmax=2.1×σSk(1.9C+0.08d Eq/ρTe)/Es=0.15582mm裂缝宽度满足要求！【计算结束时间：2008-9-1 下午 03:52:22 】。
(整理)矩形水池计算书
精品文档矩形水池计算书项目名称_____________ 构件编号_____________ 日期_____________设计_____________校对_____________ 审核_____________一、基本资料1．设计依据:《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》 (CECS 138:2002)《混凝土结构设计规范》 (GB50010—2002)《地基基础设计规范》 (GB50007—2002)《给排水工程结构设计手册》中国建筑工业出版社《土木工程特种结构》高等教育出版社马芹永 2005 年 7 月第一版2．几何参数:水池长度: L1 = 25.00 m水池宽度: W1 = 11.00 m壁板高度: H1 = 1.80 m顶板厚: h2 = 0 mm底板厚: h1 = 300 mm壁板厚: h4 = 300 mm垫层厚: h3 = 200 mm底板外伸 : C1 = 300 mm基底标高: E f = -1.80 m地下水位标高 : E w = -2.10 m池内设计水位 : H i = 1.80 m注：默认地面标高为±0.00。
3．土层参数:土的类别 : e 或 IL 大于 0.85 的粘性土土的容重: 18.0 kN/m3饱和土容重: 20.0 kN/m3地基承载力特征值 : 150 kPa 土压力标准值计算形式 : 主动土压力 土壤内摩擦角 : 30.0° 4．材料参数:混凝土等级 : C25钢筋混凝土容重 : 25.00 kN/m 3 钢筋等级 : HRB335混凝土抗拉强度标准值 : 1.78 N/mm 2 主筋的弹性模量 : 2.00 × 105 N/mm 2 钢筋的相对粘结系数 : 1.0 保护层厚度 :5．其他参数:壁面温差或湿度当量温差△ t : 10.0 ℃ 池顶活荷载标准值 : 2.50 kN/m 2 水池类型 : 清水池 水的容重: 10.00 kN/m 3混凝土线膨胀系数α (10-5): 1.00 混凝土的泊松比μ : 0.20 最大裂缝宽度 : 0.25 mm二、地基承载力计算1．求解基底压力: 1) 底板重:P b = (25.00 + 2 × 0.30) × (11.00 + 2 × 0.30) × 0.30 × 25.00 = 2227.20 kN 2) 壁板重:P w = (2 × 25.00 + 2 × 11.00 - 4 × 0.30) × 1.80 × 0.30 × 25.00 = 955.80 k N 3) 水池自重:P = 0.00 + 2227.20 + 955.80 = 3183.00 kN P s = (25.00 - 2 × 0.30) × (11.00 - 2 × 0.30) × 1.80 × 10.00 = 4567.68 kN 5) 垫层重:P d = (25.00 + 2 × 0.30) × (11.00 + 2 × 0.30) × 0.20 × 18.00 = 1069.06 kN 6) 覆土重:P f = (2 × 25.00 + 2 × 11.00 + 4 × 0.30) × 0.30 × (1.80 - 0.30) × 18.00 = 592.92 kN 7) 基底面积:A = (25.00 + 2 × 0.30) × (11.00 + 2 × 0.30) = 296.96 m 28) 总压力 :F k = P p + P s + P d + P f=3183.00 + 4567.68 + 1069.06 + 592.92顶板上层 40 顶板下层 35 底板上层35 底板下层 40 长壁板内侧 35 长壁板外侧 35 短壁板内侧35短壁板外侧35p4) 水重:= 9412.66 kN 9) 基底压强:P k=F k A+G k=9412．.6629696+2.50=34.20kN/m22．求解修正后地基承载力特征值:基础宽度大于 3m 时或埋置深度大于 0.5m 时，从荷载试验或其它原位试验、经验值等方法确定的地基承载力特征值，尚应按照下式修正。
简单矩形水池计算书
简单矩形水池计算书矩形水池设计(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》(GB50010-2020),本文简称《混凝土规范》《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2020),本文简称《地基规范》《建筑结构荷载规范》(GB50009-2020),本文简称《荷载规范》《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002),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-----------------------------------------------------------------------1基本资料1.1几何信息水池类型:无顶盖半地上长度L=11.127m,宽度B=23.727m,高度H=2.289m,底板底标高=-1.450m池底厚h3=250mm,池壁厚t1=200mm,底板外挑长度t2=400mm 注：地面标高为±0.000。
(平面图)(剖面图)1.2土水信息土天然重度18.00kN/m3,土饱和重度20.00kN/m3,土内摩擦角30度地基承载力特征值fak=100.0kPa,宽度修正系数ηb=0.00,埋深修正系数ηd=1.00地下水位标高-0.500m,池内水深1.200m, 池内水重度10.00kN/m3,浮托力折减系数1.00,抗浮安全系数Kf=1.051.3荷载信息活荷载:地面10.00kN/m2,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考虑温湿度作用:池内外温差10.0度,内力折减系数0.65,砼线膨胀系数1.00(10-5/°C)1.4钢筋砼信息混凝土:等级C30,重度25.00kN/m3,泊松比0.20纵筋保护层厚度(mm):池壁(内35,外35),底板(上35,下35)钢筋级别:HRB400,裂缝宽度限值:0.20mm,配筋调整系数:1.00构造配筋采用混凝土规范GB50010-20202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计算过程及结果单位说明:弯矩:kN.m/m钢筋面积:mm2裂缝宽度:mm计算说明：双向板计算按查表恒荷载:池塘布局自重,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,温湿度变革作用.裂缝宽度计算按长期效应的准永世组合.3.1地基承载力验算3.1.1基底压力计算(1)水池自重Gc计算池壁自重G2=702.44kN底板自重G3=1828.27kN水池结构自重Gc=G2+G3=2530.71kN(2)池内水重Gw计算池内水重Gw=3002.62kN(3)覆土重量计算池顶覆土重量Gt1=kN池顶地下水重量Gs1=kN底板外挑覆土重量Gt2= 456.36kN底板外挑地下水重量Gs2= 199.66kN基底以上的覆盖土总重量Gt =Gt1+Gt2=456.36kN基底以上的地下水总重量Gs =Gs1+Gs2=199.66kN(4)活荷载作用Gh地面活荷载作用力Gh2= 285.23活荷载作用力总和Gh=Gh2=285.23kN(5)基底压力Pk基底面积:A=(L+2×t2)×(B+2×t2)=11.927×24.527=292.52m2基底压强:Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A=(2530.71+3002.62+456.36+199.66+285.23)/292.523= 22.13kN/m23.1.2修正地基承载力(1)计算基础底面以上土的加权平均重度rmrm=[0.950×(20.00-10)+0.500×18.00]/1.450=12.76kN/m3(2)计算基础底面以下土的重度r思量地下水作用，取浮重度，r=20.00-10=10.00kN/m3 (3)根据《地基规范》的要求，修正地基承载力:fafak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)=100.00+0.00×10.00×(6.000-3)+1.00×12.76×(1.450-0.5)=112.12kPa3.1.3结论:Pk=22.13<fa=112.12kPa,地基承载力满足要求。