消防水池底板计算

消防水池底板计算；6.3x5.3m跨底板（底板标高-3米）：；1.底板内力计算：；水位标高取-1.2m底板标高-3m；底板厚度0.35m，附加抹灰恒载取1.5kN/㎡；取活荷：qk=20kN/㎡；地下水头：3-1.2+0.35=2.15m；地下水浮力：qk=2.15x10=21.5kN/；当按正常荷载控制计算时，面荷载为:；qk=10.25+20=30.25

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消防水池底板计算

6.3x5.3 m跨 底板（底板标高-3米）：

1.底板内力计算：

水位标高取 -1.2m 底板标高 -3m

底板厚度0.35m，附加抹灰恒载取1.5kN/㎡ 恒载：gk=0.35x25+1.5 =10.25kN/㎡

取 活荷：qk= 20kN/㎡

地下水头：3-1.2+0.35=2.15 m

地下水浮力：qk=2.15x10=21.5 kN/㎡

当按正常荷载控制计算时，面荷载为:

qk=10.25+20=30.25kN/㎡

q1=1.35x10.25+0.7x1.4x20=33.4375kN/㎡

q2=1.2x10.25+1.4x20=40.3kN/㎡

所以q=max（q1,q2）= 40.30 kN/㎡

当按水浮力控制计算时，面荷载为：

qk=21.5-10.25=11.25 kN/㎡

q=1.4x21.5-10.25=19.85 kN/㎡

按无梁楼盖计算，计算跨度为: 6.3x5.3m 承台等效成正方形柱帽c=

（一）水浮力控制配筋计算

按无梁楼盖，采用经验系数法计算得：取大跨度x方向计算 设计值 M0x=1/8x{19.85x5.3x[6.3-(2/3)x1]^2}=417.327778472222kN.m

标准值 M0xk=1/8x{11.25x5.3x[6.3-(2/3)x1]^2}=236.52078125kN.m

（1）中跨弯矩分配如下

柱上板带支座负弯矩

设计值Mx1‘=0.5x417.327778472222= 208.66 kN.m 标准值Mx1k‘=0.5x236.52078125= 118.26 kN.m

（2）边跨弯矩分配如下

柱上板带跨中正弯矩

设计值Mx2‘=0.22x417.327778472222= 91.81 kN.m 标准值Mx2k‘=0.22x236.52078125= 52.03 kN.m

2、配筋计算及裂缝验算

（1）柱上板带支座

强度计算： 柱上板带支座弯矩设计值Mx1= 208.66 kN.m 1 受弯构件：L-1


1．1 基本资料

1．1．1 工程名称：工程一

1．1．2 混凝土强度等级：C30 fc ＝ 14.33N/mm ft ＝ 1.43N/mm

1．1．3 钢筋强度设计值 fy ＝ 360N/mm Es ＝ 200000N/mm

1．1．4 由弯矩设计值 M 求配筋面积 As，弯矩 M ＝ 208.66kN·m

1．1．5 截面尺寸 b×h ＝ 2650*350mm ho ＝ h - as ＝ 350-60 ＝ 290mm 1m

1．2 计算结果：

1．2．1 相对界限受压区高度 ξb

ξb ＝ β1 / [1 + fy / (Es * εcu)] ＝ 0.8/[1+360/(200000*0.0033)] ＝ 0.518

1．2．2 受压区高度 x ＝ ho - [ho ^ 2 - 2 * M / (α1 * fc * b)] ^ 0.5

＝ 290-[290^2-2*208660000/(1*14.33*2650)]^0.5 ＝ 20mm

1．2．3 相对受压区高度 ξ ＝ x / ho ＝ 20/290 ＝ 0.068 ≤ ξb ＝ 0.518

1．2．4 纵向受拉钢筋 As ＝ α1 * fc * b * x / fy ＝ 1*14.33*2650*20/360 ＝ 2069mm

1．2．5 配筋率 ρ ＝ As / (b * ho) ＝ 2069/(2650*290) ＝ 0.27%

最小配筋率 ρmin ＝ Max{0.15%, 0.45ft/fy} ＝ Max{0.15%, 0.18%} ＝ 0.18%


配筋 d14@150 As= 2718 mm


裂缝验算： 柱上板带支座弯矩标准值Mx1k=

1 裂

缝宽度验算：L-1


1．1 基本资料

1．1．1 工程名称：工程一 118.26 kN.m

1．1．2 矩形截面受弯构件 构件受力特征系数 αcr ＝ 2.1

截面尺寸 b×h ＝ 2650×350mm

1．1．3 纵筋根数、直径：第 1 种：17Φ14

受拉区纵向钢筋的等效直径 deq ＝ ∑(ni * di^2) / ∑(ni * υ * di) ＝ 14mm 带肋钢筋的相对粘结特性系数 υ ＝ 1

1．1．4 受拉纵筋面积 As ＝ 2617mm 钢筋弹性模量 Es ＝ 200000N/mm

1．1．5 最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离 c ＝ 50mm

纵向受拉钢筋合力点至截面近边的距离 as ＝57mm ho ＝ 293mm

1．1．6 混凝土抗拉强度标准值 ftk ＝ 2.01N/mm

1．1．7 按荷载效应的标准组合计算的弯距值 Mk ＝ 118.26kN·m

1．1．8 设计时执行的规范：

《混凝土结构设计规范》（GB 50010－2002），以下简称 混凝土规范


1．2 最大裂缝宽度验算

1．2．1 按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率 ρte，按下式计算： ρte ＝ As / Ate （混凝土规范 8.1.2－4）

对矩形截面的受弯构件：Ate ＝ 0.5 * b * h ＝ 0.5*2650*350 ＝ 463750mm ρte ＝ As / Ate ＝ 2617/463750 ＝ 0.00564

在最大裂缝宽度计算中，当 ρte ＜ 0.01 时，取 ρte ＝ 0.01

1．2．2 按荷载效应的标准组合计算的纵向受拉钢筋的等效应力 σsk，按下列公式计算： 受弯：σsk ＝ Mk / (0.87 * ho * As) （混凝土规范 8.1.3－3）

σsk ＝ 118260002/(0.87*293*2617) ＝ 177N/mm

1．2．3 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ，按混凝土规范式 8.1.2－2 计算： ψ ＝ 1.1 - 0.65 * ftk / (ρte * σsk) ＝ 1.1-0.65*2.01/(0.01*177) ＝ 0.364

1．2．4 最大裂缝宽度 ωmax，按混凝土规范式 8.1.2－1 计算：

ωmax ＝ αcr * ψ * σsk * (1.9 * c + 0.08 * deq / ρte ) / Es

＝ 2.1*0.364*177*(1.9*50+0.08*14/0.01)/200000 ＝ 0.140mm

（2）x向其余位置的计算

强度计算： 板带弯矩设计值Mx2= 91.81 kN.m 裂缝验算： 板带弯矩标准值Mx2k= 52.03 kN.m x向其余位置的配筋按柱上板带配筋即可满足强度计算及裂缝验算


(二)竖向荷载控制配筋计算

按无梁楼盖，采用经验系数法计算得：取大跨度x方向计算 设计值 M0x=1/8x{40.3x5.3x[6.3-(2/3)x1]^2}=847.269998611111kN.m 标准值 M0xk=1/8x{30.25x5.3x[6.3-(2/3)x1]^2}=635.978100694444kN.m

（1）中跨弯矩分配如下

柱上板带支座负弯矩

设计值Mx1‘=0.5x847.269998611111= 423.63 kN.m 标准值Mx1k‘=0.5x635.978100694444= 317.99 kN.m

（2）边跨弯矩分配如下

柱上板带跨中正弯矩

设计值Mx2‘=0.22x847.269998611111= 186.3993997 kN.m 标准值Mx2k‘=0.22x635.978100694444= 139.9151822 kN.m

2、配筋计算及裂缝验算

（1）柱上板带支座

强度计算： 柱上板带支座弯矩设计值Mx1= 423.63 kN.m 1 受弯构件：L-1


1．1 基本

资料

1．1．1 工程名称：工程一

1．1．2 混凝土强度等级：C30 fc ＝ 14.33N/mm ft ＝ 1.43N/mm

1．1．3 钢筋强度设计值 fy ＝ 360N/mm Es ＝ 200000N/mm

1．1．4 由弯矩设计值 M 求配筋面积 As，弯矩 M ＝ 423.63kN·m

1．1．5 截面尺寸 b×h ＝ 2650*350mm ho ＝ h - as ＝ 350-60 ＝ 290mm

1．2 计算结果：

1．2．1 相对界限受压区高度 ξb

ξb ＝ β1 / [1 + fy / (Es * εcu)] ＝ 0.8/[1+360/(200000*0.0033)] ＝ 0.518

1．2．2 受压区高度 x ＝ ho - [ho ^ 2 - 2 * M / (α1 * fc * b)] ^ 0.5

＝ 290-[290^2-2*423630000/(1*14.33*2650)]^0.5 ＝ 41mm

1．2．3 相对受压区高度 ξ ＝ x / ho ＝ 41/290 ＝ 0.143 ≤ ξb ＝ 0.518

1．2．4 纵向受拉钢筋 As ＝ α1 * fc * b * x / fy ＝ 1*14.33*2650*41/360 ＝ 4370mm

1．2．5 配筋率 ρ ＝ As / (b * ho) ＝ 4370/(2650*290) ＝ 0.57%

最小配筋率 ρmin ＝ Max{0.15%, 0.45ft/fy} ＝ Max{0.15%, 0.18%} ＝ 0.18% 配筋 d14@150+d18@150 As= 7211 mm

裂缝验算： 柱上板带支座弯矩标准值Mx1k=

1 裂缝宽度验算：L-1


1．1 基本资料

1．1．1 工程名称：工程一 317.99 kN.m

1．1．2 矩形截面受弯构件 构件受力特征系数 αcr ＝ 2.1

截面尺寸 b×h ＝ 2650×350mm

1．1．3 纵筋根数、直径：第 1 种：17Φ14 第 2 种：17Φ18

受拉区纵向钢筋的等效直径 deq ＝ ∑(ni * di^2) / ∑(ni * υ * di) ＝ 16.3mm 带肋钢筋的相对粘结特性系数 υ ＝ 1

1．1．4 受拉纵筋面积 As ＝ 6943mm 钢筋弹性模量 Es ＝ 200000N/mm

1．1．5 最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离 c ＝ 50mm

纵向受拉钢筋合力点至截面近边的距离 as ＝40mm ho ＝ 310mm

1．1．6 混凝土抗拉强度标准值 ftk ＝ 2.01N/mm

1．1．7 按荷载效应的标准组合计算的弯距值 Mk ＝ 317.99kN·m

1．1．8 设计时执行的规范：

《混凝土结构设计规范》（GB 50010－2002），以下简称 混凝土规范

1．2 最大裂缝宽度验算

1．2．1 按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率 ρte，按下式计算： ρte ＝ As / Ate （混凝土规范 8.1.2－4）

对矩形截面的受弯构件：Ate ＝ 0.5 * b * h ＝ 0.5*2650*350 ＝ 463750mm ρte ＝ As / Ate ＝ 6943/463750 ＝ 0.01497

1．2．2 按荷载效应的标准组合计算的纵向受拉钢筋的等效应力 σsk，按下列公式计算： 受弯：σsk ＝ Mk / (0.87 * ho * As) （混凝土规范 8.1.3－3） σsk ＝ 317989990/(0.87*310*6943) ＝ 170N/mm

1．2．3 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ，按混凝土规范式 8.1.2－2 计算： ψ ＝ 1.1 - 0.65 * ftk / (ρte * σsk) ＝ 1.1-0.65*2.01/(0.01497*170) ＝ 0.587

1．2．4 最大裂缝宽度 ωmax，按混凝土规范式 8.1.2－1 计算：

ωmax ＝ αcr * ψ * σsk * (1.9 * c + 0.08 * deq / ρte ) / Es

＝ 2.1*0.587*170*(1.9*50+0.

08*16.3/0.015)/200000 ＝ 0.190mm

（2）x向其余位置的计算

强度计算： 板带弯矩设计值Mx2=

1 受弯构件：L-1


1．1 基本资料

1．1．1 工程名称：工程一 186.40 kN.m

1．1．2 混凝土强度等级：C30 fc ＝ 14.33N/mm ft ＝ 1.43N/mm

1．1．3 钢筋强度设计值 fy ＝ 360N/mm Es ＝ 200000N/mm

1．1．4 由弯矩设计值 M 求配筋面积 As，弯矩 M ＝ 186.4kN·m

1．1．5 截面尺寸 b×h ＝ 2650*350mm ho ＝ h - as ＝ 350-60 ＝ 290mm

1．2 计算结果：

1．2．1 相对界限受压区高度 ξb

ξb ＝ β1 / [1 + fy / (Es * εcu)] ＝ 0.8/[1+360/(200000*0.0033)] ＝ 0.518

1．2．2 受压区高度 x ＝ ho - [ho ^ 2 - 2 * M / (α1 * fc * b)] ^ 0.5

＝ 290-[290^2-2*186400000/(1*14.33*2650)]^0.5 ＝ 17mm

1．2．3 相对受压区高度 ξ ＝ x / ho ＝ 17/290 ＝ 0.06 ≤ ξb ＝ 0.518

1．2．4 纵向受拉钢筋 As ＝ α1 * fc * b * x / fy ＝ 1*14.33*2650*17/360 ＝ 1841mm

1．2．5 配筋率 ρ ＝ As / (b * ho) ＝ 1841/(2650*290) ＝ 0.24%

最小配筋率 ρmin ＝ Max{0.15%, 0.45ft/fy} ＝ Max{0.15%, 0.18%} ＝ 0.18% 配筋 d14@150 As= 2718 mm

裂缝验算： 板带弯矩标准值Mx2k= 139.92 kN.m

1 裂缝宽度验算：L-1


1．1 基本资料

1．1．1 工程名称：工程一

1．1．2 矩形截面受弯构件 构件受力特征系数 αcr ＝ 2.1

截面尺寸 b×h ＝ 2650×350mm

1．1．3 纵筋根数、直径：第 1 种：17Φ14

受拉区纵向钢筋的等效直径 deq ＝ ∑(ni * di^2) / ∑(ni * υ * di) ＝ 14mm 带肋钢筋的相对粘结特性系数 υ ＝ 1

1．1．4 受拉纵筋面积 As ＝ 2617mm 钢筋弹性模量 Es ＝ 200000N/mm

1．1．5 最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离 c ＝ 50mm

纵向受拉钢筋合力点至截面近边的距离 as ＝40mm ho ＝ 310mm

1．1．6 混凝土抗拉强度标准值 ftk ＝ 2.01N/mm

1．1．7 按荷载效应的标准组合计算的弯距值 Mk ＝ 139.92kN·m

1．1．8 设计时执行的规范：

《混凝土结构设计规范》（GB 50010－2002），以下简称 混凝土规范


1．2 最大裂缝宽度验算

1．2．1 按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率 ρte，按下式计算： ρte ＝ As / Ate （混凝土规范 8.1.2－4）

对矩形截面的受弯构件：Ate ＝ 0.5 * b * h ＝ 0.5*2650*350 ＝ 463750mm ρte ＝ As / Ate ＝ 2617/463750 ＝ 0.00564

在最大裂缝宽度计算中，当 ρte ＜ 0.01 时，取 ρte ＝ 0.01

1．2．2 按荷载效应的标准组合计算的纵向受拉钢筋的等效应力 σsk，按下列公式计算： 受弯：σsk ＝ Mk / (0.87 * ho * As) （混凝土规范 8.1.3－3）

σsk ＝ 139919998/(0.87*310*2617) ＝ 198N/mm

1．2．3 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ，按混凝土规范式 8.1.2－2 计算： ψ ＝ 1.1 - 0.65 * ftk / (ρte * σsk) ＝ 1.1-0.65*2.

01/(0.01*198) ＝ 0.442

1．2．4 最大裂缝宽度 ωmax，按混凝土规范式 8.1.2－1 计算：

ωmax ＝ αcr * ψ * σsk * (1.9 * c + 0.08 * deq / ρte ) / Es

＝ 2.1*0.442*198*(1.9*50+0.08*14/0.01)/200000 ＝ 0.191mm