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．依据规及参考书目：

《水工混凝土结构设计规》(SL 191-2008)，以下简称《砼规》

《建筑地基基础设计规》(GB 50007-2002)，以下简称《地基规》

《给水排水工程构筑物结构设计规》(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: 有顶盖，半地下水池

水池长度L ＝ 8600 mm，宽度B ＝ 2700 mm，高度H ＝ 5000 mm

地面标高＝ 0.000 m，池底标高＝ -3.900 m

顶板厚度t1＝ 600 mm，顶板贴角c ＝ 0 mm

池壁厚度t3＝ 600 mm，池壁贴角c1＝ 0 mm

底板中间厚度t2＝ 800 mm，底板两侧厚度t4＝ 0 mm

底板贴角长度c2＝ 0 mm，底板外挑长度a ＝ 0 mm

顶板约束形式: 固定

池壁顶端约束形式: 固定

底板约束形式: 固定

3．地基土、地下水和池水信息：

地基土天然容重γ＝ 18.00 kN/m3，天然容重γm＝ 20.00 kN/m3

地基土摩擦角φ＝ 30.00 度，地下水位标高＝ 0.000 m

池水深H W＝ 0.00 mm，池水重度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＝ 154.00 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：

顶板活荷载q1＝ 127.40 kN/m2，地面活荷载q ＝ 127.40 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

顶板活荷载准永久值系数ψq1＝ 0.40

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： HRB335

钢筋强度设计值f y＝ 300 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

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：

顶板及顶板贴角自重G1＝ 348.30 kN

池壁自重G2＝ 1090.80 kN

底板及底板贴角自重G3＝ 464.40 kN

水池自重G c＝ G1＋ G2＋ G3

＝ 348.30 ＋ 1090.80 ＋ 464.40 ＝ 1903.50 kN

池水重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＝ 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＝ 2958.23 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

＝ 2958.23 ＋ 0.00 ＝ 2958.23 kN

基底面积A ＝ 23.22 m2

基底压强P k＝ (G c＋ G w＋ G t＋ G s＋ G h) / A

＝ (1903.50＋0.00＋0.00＋0.00＋2958.23)/23.220 ＝ 209.38 kN/m2 2．修正地基承载力：

依照《建筑地基基础设计规》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×(3.0－3)＋1.00×10.00×(3.9－0.5)

= 154.00 kN/m2

3．地基承载力验算结论：

P k＝ 209.38 kN/m2 > f a＝ 154.00 kN/m2

故地基承载力不满足要求。

4．抗浮验算：

抗浮力G k＝ G c＋ G t＋ G s

＝ 1903.50 ＋ 0.00 ＋ 0.00 ＝ 1903.50 kN

浮力F ＝ 905.58 kN

G k / F ＝ 1903.50 / 905.58 ＝ 2.10 ≥ K f＝ 1.05

故抗浮验算满足要求。

四、荷载计算：

1．顶板荷载计算：

池顶的覆土压力标准值p td1＝ 0.00 kN/m2

池顶的水压力标准值P s1＝ 0.00 kN/m2

池顶板自重荷载标准值p G1＝ 15.00 kN/m2

池顶活荷载标准值q ＝ 127.40 kN/m2

池顶均布荷载基本组合：

Q t＝γG1×p G1＋γG×p td1＋γQ1×p s1＋γQ×q

＝ 1.20×15.00＋1.27×0.00＋1.27×0.00＋1.27×127.40

＝ 179.80 kN/m2

池顶均布荷载准永久组合：

Q tk＝ p G1＋p td1＋ψs×p s1＋ψq×q

＝ 15.00＋0.00＋1.00×0.00＋0.40×127.40

＝ 65.96 kN/m2

2．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