(完整)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 ＝ 11940 mm，宽度B ＝ 5990 mm，高度H ＝ 4180 mm

地面标高＝ 0。000 m，池底标高＝—4。180 m

池壁厚度t3＝ 400 mm,池壁贴角c1＝ 0 mm

底板中间厚度t2＝ 400 mm，底板两侧厚度t4＝ 400 mm

底板贴角长度c2＝ 0 mm，底板外挑长度a ＝ 400 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＝ 18。00 kN/m3,天然容重γm＝ 20.00 kN/m3

地基土内摩擦角φ＝ 30.00 度，地下水位标高＝—2.000 m

池内水深H W＝ 0。00 mm，池内水重度γs＝ 10。00 kN/m3

地基承载力特征值f ak＝ 120.00 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＝ 170。89 kPa

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 ＝ 10.00 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 ＝ 10。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＝ 1.00

三、地基承载力验算及抗浮验算：

1．基底压力计算：

池壁自重G2＝ 1295.03 kN

底板及底板贴角自重G3＝ 865.05 kN

水池自重G c＝ G1＋ G2＋ G3

＝ 0。00 ＋ 1295.03 ＋ 865.05 ＝ 2160。07 kN

池内水重G w＝ 0。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＝ 806。14 kN

底板外挑地下水重量G s2＝ 266.72 kN

基底以上的覆盖土总重量G t＝ G t1＋ G t2

＝ 0。00 ＋ 806.14 ＝ 806。14 kN

基底以上的地下水总重量G s＝ G s1＋ G s2

＝ 0.00 ＋ 266。72 ＝ 266.72 kN

顶板活荷载作用力G h1＝ 0。00 kN

地面活荷载作用力G h2＝ 149.84 kN

活荷载作用力总和G h＝ G h1＋ G h2

＝ 0。00 ＋ 149.84 ＝ 149.84 kN

基底面积A ＝ 86.50 m2

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 ＝ 39.11 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 = 120。00＋0.00×10.00×(6.0－3)＋1。00×13。83×(4.2－0.5）

= 170。89 kN/m2

3．地基承载力验算结论：

P k＝ 39。11 kN/m2≤ f a＝ 170。89 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

＝ 2160.07 ＋ 806。14 ＋ 266。72 ＝ 3232.93 kN

浮力F ＝ 1885.80 kN

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：

池外荷载：

主动土压力系数Ka ＝ 0。333

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

Q 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＝ 0.00 kN/m2

基本组合设计值p s＝ 0.00 kN/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。07 kN

基础底面以上土重标准值G t＝ 806.14 kN

基础底面以上水重标准值G s＝ 266.72 kN

基础底面以上活载标准值G h＝ 149.84 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＋ψc×γQ×G h）/A

＝（1.20×2160。07＋1。27×806.14＋1.27×266。72＋0.90×1。27×149。84）

/86.505 ＝ 47。70 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

＝（2160.07＋806。14＋1.00×266.72＋0。40×149。84＋0。40×0.00）/86。505

＝ 38。07 kN/m2

板底均布净反力基本组合：

Q ＝ 47。70－1.20×25.0×0.400 ＝ 35。70 kN/m2

板底均布净反力准永久组合:

Q k＝ 38.07－25.0×0.400 ＝ 28.07 kN/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＝ (γG1×G c＋γG×G w＋γQ×G h）/A

＝（1.20×2160.07＋1.27×0。00＋1.27×0.00）/86。505 ＝ 29。96 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