水池側(cè)壁計(jì)算書(shū)

矩形水池設(shè)計(jì)(JSC0001)項(xiàng)目名稱(chēng)構(gòu)件編號(hào)日期設(shè)計(jì)校對(duì)審核執(zhí)行規(guī)范:《混凝土結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》(GB55008-2021),本文簡(jiǎn)稱(chēng)《混凝土通用規(guī)范》《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010(2015年版)),本文簡(jiǎn)稱(chēng)《混凝土規(guī)范》《建筑與市政地基基礎(chǔ)通用規(guī)范》(GB55003-2021),本文簡(jiǎn)稱(chēng)《地基通用規(guī)范》《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2011),本文簡(jiǎn)稱(chēng)《地基規(guī)范》《工程結(jié)構(gòu)通用規(guī)范》(GB55001-2021)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012),本文簡(jiǎn)稱(chēng)《荷載規(guī)范》《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50069-2002),本文簡(jiǎn)稱(chēng)《給排水結(jié)構(gòu)規(guī)范》《給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》(CECS138-2002),本文簡(jiǎn)稱(chēng)《水池結(jié)構(gòu)規(guī)程》鋼筋：d-HPB300;D-HRB335;E-HRB400;F-RRB400;G-HRB500;Q-HRBF400;R-HRBF500-----------------------------------------------------------------------1基本資料1.1幾何信息水池類(lèi)型:有頂蓋半地上長(zhǎng)度L=10.000m,寬度B=3.000m,高度H=6.050m,底板底標(biāo)高=-0.700m池底厚h3=350mm,池壁厚t1=350mm,池頂板厚h1=120mm,底板外挑長(zhǎng)度t2=0mm注：地面標(biāo)高為±0.000。(平面圖)(剖面圖)1.2土水信息土天然重度18.00kN/m3,土飽和重度20.00kN/m3,土內(nèi)摩擦角30度地基承載力特征值fak=200.0kPa,寬度修正系數(shù)ηb=0.00,埋深修正系數(shù)ηd=1.00地下水位標(biāo)高-10.000m,池內(nèi)水深3.660m,池內(nèi)水重度10.00kN/m3,浮托力折減系數(shù)1.00,抗浮安全系數(shù)Kf=1.051.3荷載信息活荷載:池頂板4.00kN/m2,地面10.00kN/m2,組合值系數(shù)0.90恒荷載分項(xiàng)系數(shù):水池自重1.30,其它1.30活荷載分項(xiàng)系數(shù):地下水壓1.50,其它1.50活載調(diào)整系數(shù):其它1.00活荷載準(zhǔn)永久值系數(shù):頂板0.40,地面0.50,地下水1.00,溫濕度1.00考慮溫濕度作用:池內(nèi)外溫差10.0度,內(nèi)力折減系數(shù)0.65,砼線膨脹系數(shù)1.00(10-5/°C)不考慮溫度材料強(qiáng)度折減1.4鋼筋砼信息混凝土:等級(jí)C30,重度25.00kN/m3,泊松比0.20縱筋保護(hù)層厚度(mm):頂板(上25,下25),池壁(內(nèi)25,外25),底板(上25,下25)鋼筋級(jí)別:HRB400,裂縫寬度限值:0.20mm,配筋調(diào)整系數(shù):1.00按裂縫控制配筋計(jì)算構(gòu)造配筋采用混凝土規(guī)范GB50010-20102計(jì)算內(nèi)容(1)地基承載力驗(yàn)算(2)抗浮驗(yàn)算(3)荷載計(jì)算(4)內(nèi)力(考慮溫度作用)計(jì)算(5)配筋計(jì)算(6)裂縫驗(yàn)算(7)混凝土工程量計(jì)算3計(jì)算過(guò)程及結(jié)果單位說(shuō)明:彎矩:kN.m/m鋼筋面積:mm2裂縫寬度:mm計(jì)算說(shuō)明：雙向板計(jì)算按查表恒荷載:水池結(jié)構(gòu)自重,土的豎向及側(cè)向壓力,內(nèi)部盛水壓力.活荷載:頂板活荷載,地面活荷載,地下水壓力,溫濕度變化作用.裂縫寬度計(jì)算按長(zhǎng)期效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合.水池方位定義如下：3.1地基承載力驗(yàn)算3.1.1基底壓力計(jì)算(1)水池自重Gc計(jì)算頂板自重G1=90.00kN池壁自重G2=1201.09kN底板自重G3=262.50kN水池結(jié)構(gòu)自重Gc=G1+G2+G3=1553.59kN(2)池內(nèi)水重Gw計(jì)算池內(nèi)水重Gw=782.87kN(3)覆土重量計(jì)算池頂覆土重量Gt1=0kN池頂?shù)叵滤亓縂s1=0kN底板外挑覆土重量Gt2=0.00kN基底以上的覆蓋土總重量Gt=Gt1+Gt2=0.00kN基底以上的地下水總重量Gs=Gs1+Gs2=0.00kN(4)活荷載作用Gh頂板活荷載作用力Gh1=120.00kN地面活荷載作用力Gh2=0.00kN活荷載作用力總和Gh=Gh1+Gh2=120.00kN(5)基底壓力Pk基底面積:A=(L+2×t2)×(B+2×t2)=10.000×3.000=30.00m2基底壓強(qiáng):Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A=(1553.59+782.87+0.00+0.00+120.00)/30.000=81.88kN/m23.1.2修正地基承載力(1)計(jì)算基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度rmrm=18.00kN/m3(2)計(jì)算基礎(chǔ)底面以下土的重度r地下水位于底板下1m以下，不考慮地下水作用，r=18.00kN/m3(3)根據(jù)《地基規(guī)范》的要求，修正地基承載力:fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)=200.00+0.00×18.00×(3.000-3)+1.00×18.00×(0.700-0.5)=203.60kPa3.1.3結(jié)論:Pk=81.88<fa=203.60kPa,地基承載力滿(mǎn)足要求。3.2抗浮驗(yàn)算由于地下水位低于池底標(biāo)高,不需要進(jìn)行本項(xiàng)驗(yàn)算3.3荷載計(jì)算3.3.1頂板荷載計(jì)算:池頂板自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值:P1=25.00×0.120=3.00kN/m2頂板活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Ph1=4.00kN/m2池頂均布荷載基本組合:Qt=1.30×P1+0.90×1.50×1.00×Ph1=9.30kN/m2池頂均布荷載準(zhǔn)永久組合:Qte=P1+0.40×Ph1=4.60kN/m23.3.2池壁荷載計(jì)算:(1)池外荷載:主動(dòng)土壓力系數(shù)Ka=0.33側(cè)向土壓力荷載組合(kN/m2):部位(標(biāo)高)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值水壓力標(biāo)準(zhǔn)值活載標(biāo)準(zhǔn)值基本組合準(zhǔn)永久組合池壁頂端(5.290)0.000.000.000.000.00地面(0.000)0.000.003.334.501.67底板頂面(-0.350)2.100.003.337.233.77(2)池內(nèi)底部水壓力:標(biāo)準(zhǔn)值=36.60kN/m2,基本組合設(shè)計(jì)值=47.58kN/m23.3.3底板荷載計(jì)算(池內(nèi)無(wú)水，池外填土):水池結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值Gc=1553.59kN基礎(chǔ)底面以上土重標(biāo)準(zhǔn)值Gt=0.00kN基礎(chǔ)底面以上水重標(biāo)準(zhǔn)值Gs=0.00kN基礎(chǔ)底面以上活載標(biāo)準(zhǔn)值Gh=120.00kN水池底板以上全部豎向壓力基本組合:Qb=(1553.59×1.30+0.00×1.30+0.00×1.50+120.00×1.50×0.90×1.00)/30.000=72.72kN/m2水池底板以上全部豎向壓力準(zhǔn)永久組合:Qbe=(1553.59+0.00+0.00×1.00+4.00×30.000×0.40)/30.000=53.39kN/m2板底均布凈反力基本組合:Q=72.72-0.350×25.00×1.30=61.35kN/m2板底均布凈反力準(zhǔn)永久組合:Qe=53.39-0.350×25.00=44.64kN/m23.4內(nèi)力,配筋及裂縫計(jì)算彎矩正負(fù)號(hào)規(guī)則:頂板:下側(cè)受拉為正,上側(cè)受拉為負(fù)池壁:內(nèi)側(cè)受拉為正,外側(cè)受拉為負(fù)底板:上側(cè)受拉為正,下側(cè)受拉為負(fù)荷載組合方式:1.池外土壓力作用(池內(nèi)無(wú)水，池外填土)2.池內(nèi)水壓力作用(池內(nèi)有水，池外無(wú)土)3.池壁溫濕度作用(池內(nèi)外溫差=池內(nèi)溫度-池外溫度)(1)頂板內(nèi)力:彎矩示意圖Mx——平行于lx方向板中心點(diǎn)的彎矩；My——平行于ly方向板中心點(diǎn)的彎矩；M0x——平行于lx方向板邊緣彎矩；M0y——平行于ly方向板邊緣彎矩。計(jì)算跨度:lx=9.420m,ly=2.420m,四邊簡(jiǎn)支按單向板計(jì)算.荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)內(nèi)力組合x(chóng)向跨中Mxy向跨中Myx向邊緣M0xy向邊緣M0y基本組合0.006.810.000.00準(zhǔn)永久組合0.003.370.000.00(2)XZ(前后)側(cè)池壁內(nèi)力:彎矩示意圖Mx——平行于lx方向板中心點(diǎn)的彎矩；Mz——平行于lz方向板中心點(diǎn)的彎矩；M0x——平行于lx方向板邊緣彎矩；M0z——平行于lz方向板邊緣彎矩。計(jì)算跨度:lx=9.650m,lz=5.640m,四邊固定池壁類(lèi)型:普通池壁,按雙向板計(jì)算1.池外填土,池內(nèi)無(wú)水時(shí),荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表(kN.m/m)池外土內(nèi)力組合水平跨中Mx豎向跨中Mz水平邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M2.074.63-6.57-11.11-7.28池外土+溫濕度作用內(nèi)力組合水平跨中Mx豎向跨中Mz水平邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池外土壓力2.074.63-6.57-11.11-7.28溫濕度作用-33.59-33.59-33.59-33.59-33.59ΣM-31.52-28.96-40.16-44.70-40.87②準(zhǔn)永久組合作用彎矩表(kN.m/m)池外土內(nèi)力組合水平跨中Mx豎向跨中Mz水平邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M1.082.41-3.42-5.79-3.79池外土+溫濕度作用內(nèi)力組合水平跨中Mx豎向跨中Mz水平邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池外土壓力1.082.41-3.42-5.79-3.79溫濕度作用-24.88-24.88-24.88-24.88-24.88ΣM-23.81-22.47-28.31-30.67-28.672.池內(nèi)有水，池外無(wú)土?xí)r,荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表(kN.m/m)池內(nèi)水內(nèi)力組合水平跨中Mx豎向跨中Mz水平邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M-13.61-30.4943.2473.1247.89池內(nèi)水+溫濕度作用內(nèi)力組合水平跨中Mx豎向跨中Mz水平邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池內(nèi)水壓力-13.61-30.4943.2473.1247.89溫濕度作用-33.59-33.59-33.59-33.59-33.59ΣM-47.20-64.089.6539.5314.30②準(zhǔn)永久組合作用彎矩表(kN.m/m)池內(nèi)水內(nèi)力組合水平跨中Mx豎向跨中Mz水平邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M-10.47-23.4533.2656.2536.84池內(nèi)水+溫濕度作用內(nèi)力組合水平跨中Mx豎向跨中Mz水平邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池內(nèi)水壓力-10.47-23.4533.2656.2536.84溫濕度作用-24.88-24.88-24.88-24.88-24.88ΣM-35.35-48.348.3831.3611.96(3)YZ(左右)側(cè)池壁內(nèi)力:彎矩示意圖My——平行于ly方向板中心點(diǎn)的彎矩；Mz——平行于lz方向板中心點(diǎn)的彎矩；M0y——平行于ly方向板邊緣彎矩；M0z——平行于lz方向板邊緣彎矩。計(jì)算跨度:ly=2.650m,lz=5.640m,四邊固定池壁類(lèi)型:深池壁計(jì)算方法:0<H<2L部分按照三邊固定,頂邊自由的雙向板計(jì)算:Lx=2.650,Ly=5.300H>2L部分按照水平向單向板計(jì)算H=2L處池外土壓力作用彎矩(kN.m/m):水平向跨中:基本組合:0.00,準(zhǔn)永久組合:0.00水平向邊緣:基本組合:-0.00,準(zhǔn)永久組合:-0.00H=2L處池內(nèi)水壓力作用彎矩(kN.m/m):水平向跨中:基本組合:-0.00,準(zhǔn)永久組合:-0.00水平向邊緣:基本組合:0.00,準(zhǔn)永久組合:0.00跨中彎矩按H>2L段，和0<H<2L段較大值取.1.池外填土,池內(nèi)無(wú)水時(shí),荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表(kN.m/m)池外土內(nèi)力組合水平跨中My豎向跨中Mz水平邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M1.040.29-2.11-2.330.00池外土+溫濕度作用內(nèi)力組合水平跨中My豎向跨中Mz水平邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池外土壓力1.040.29-2.11-2.330.00溫濕度作用-33.59-33.59-33.59-33.59-33.59ΣM-32.55-33.30-35.70-35.92-33.59②準(zhǔn)永久組合作用彎矩表(kN.m/m)池外土內(nèi)力組合水平跨中My豎向跨中Mz水平邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M0.540.15-1.10-1.210.00池外土+溫濕度作用內(nèi)力組合水平跨中My豎向跨中Mz水平邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池外土壓力0.540.15-1.10-1.210.00溫濕度作用-24.88-24.88-24.88-24.88-24.88ΣM-24.34-24.73-25.98-26.09-24.882.池內(nèi)有水，池外無(wú)土?xí)r,荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表(kN.m/m)池內(nèi)水內(nèi)力組合水平跨中My豎向跨中Mz水平邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M-6.83-1.9013.8715.30-0.00池內(nèi)水+溫濕度作用內(nèi)力組合水平跨中My豎向跨中Mz水平邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池內(nèi)水壓力-6.83-1.9013.8715.30-0.00溫濕度作用-33.59-33.59-33.59-33.59-33.59ΣM-40.42-35.49-19.73-18.29-33.59②準(zhǔn)永久組合作用彎矩表(kN.m/m)池內(nèi)水內(nèi)力組合水平跨中My豎向跨中Mz水平邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M-5.26-1.4610.6711.77-0.00池內(nèi)水+溫濕度作用內(nèi)力組合水平跨中My豎向跨中Mz水平邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池內(nèi)水壓力-5.26-1.4610.6711.77-0.00溫濕度作用-24.88-24.88-24.88-24.88-24.88ΣM-30.14-26.34-14.22-13.11-24.88(4)底板內(nèi)力:計(jì)算跨度:lx=9.650m,ly=2.650m,四邊固定按單向板計(jì)算.池外填土,池內(nèi)無(wú)水時(shí),荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)內(nèi)力組合x(chóng)向跨中Mxy向跨中Myx向邊緣M0xy向邊緣M0y基本組合0.0017.95-24.51-35.90準(zhǔn)永久組合0.0013.06-17.84-26.12(5)配筋及裂縫:配筋計(jì)算方法:按單筋受彎構(gòu)件計(jì)算板受拉鋼筋.裂縫計(jì)算根據(jù)《混凝土規(guī)范》7.1.2條計(jì)算.按基本組合彎矩計(jì)算配筋,按準(zhǔn)永久組合彎矩計(jì)算裂縫,結(jié)果如下:①XZ(前后)側(cè)池壁配筋及裂縫表(彎矩:kN.m/m,面積:mm2/m,裂縫:mm)配筋示意圖Ax——平行于lx方向的板跨中鋼筋；Az——平行于lz方向的板跨中鋼筋；A0x——平行于lx方向的板邊緣鋼筋；A0z——平行于lz方向的板邊緣鋼筋。配筋部位彎矩計(jì)算面積實(shí)配鋼筋實(shí)配面積裂縫寬度水平跨中Ax內(nèi)側(cè)2.07700E14@2007700.00外側(cè)-47.20700E14@2007700.08豎向跨中Az內(nèi)側(cè)4.63700E14@2007700.00外側(cè)-64.08700E14@2007700.18水平邊緣