矩形水池计算书.doc

北京世纪旗云软件技术有限公司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（GB500102002）地基基础设计规范（GB500072002）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 = 138.00 m水池宽度: W1 = 2.50 m壁板高度: H1 = 1.50 m顶板厚: h2 = 250 mm底板厚: h1 = 250 mm壁板厚: h4 = 250 mm垫层厚: h3 = 100 mm底板外伸: C1 = 500 mm基底标高: -2.00 m地下水位标高: -1.80 m池内设计水位: Hi = 1.50 m注： 默认地面标高为0.00。3土层参数: 土的类别: 淤泥和淤泥质土土的容重: 18.8 kN/m3饱和土容重: 20.0 kN/m3地基承载力特征值: 115 kPa土壤内摩擦角: 32.84材料参数: 混凝土等级: C30钢筋混凝土容重: 26.00 kN/m3钢筋等级: HRB400钢筋类别: 带肋钢筋混凝土抗拉强度标准值: 2.01 N/mm2主筋的弹性模量 : 2.00 105 N/mm2钢筋的相对粘结系数: 1.0保护层厚度:顶板上层40顶板下层50底板上层50底板下层40长壁板内侧50长壁板外侧40短壁板内侧50短壁板外侧405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: 35.00 kN/m2水池类型: 清水池水的容重: 10.00 kN/m3混凝土线膨胀系数(10-5): 1.00混凝土的泊松比: 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) 顶板重:Pr = 2242.50 kN2) 底板重:Pb = 3162.25 kN3) 壁板重:Pw = 2730.00 kN4) 水池自重:Pp = 8134.75 kN5) 水重:Ps = 4125.00 kN6) 垫层重:Pd = 914.62 kN7) 覆土重:Pf = = 4655.35 kN8) 基底面积:A = 486.50 m29) 总压力:Fk = Pp + Ps + Pd + Pf = = 17829.72 kN10) 基底压强:Pk = 71.65 kN/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。基础土壤类型为： 淤泥和淤泥质土。查地基基础设计规范表5.2.4得，宽度修正系数b = 0.00，埋深修正系数d = 1.00。底边宽度小于3，所以b取3。基础底面上的加权平均重度m =基础底面下土的重度 = 8.80 kN/m3修正后的地基承载力特征值： fa = fak + b (b - 3) + dm(d - 0.5) = = 141.88 kN/m2 71.65 kN/m2 地基承载力满足要求！三、抗浮验算抗浮全重 Fk = Pp + Pf = 12790.10 kN总浮力 Fw = (Hw - h1) L1 W1 + h1 A 10 = 1148.12 kN 12790.10 kN结构整体抗浮满足要求。四、顶板内力计算1顶板压强计算顶板所受压强 P = 39.70 kN/m22顶板内力计算顶板与壁板一同浇筑。顶板的约束条件： 四边铰接顶板为单向板。按照单向板进行计算：弯矩计算结果横向跨中弯矩(kNm/m)纵向跨中弯矩(kNm/m)横向边缘弯矩(kNm/m)纵向边缘弯矩(kNm/m)0.0031.020.000.00五、壁板内力计算1外荷载计算1) 池内有水，池外无土时：池内水压力： Pw = Hi 10.00 = 15.00 kN/m22) 池内无水，池外有土时(朗肯主动土压力)池顶压力： Ps1 = = = 11.80 kN/m2池底压力： Ps2= = = 19.82 kN/m22内力计算1) 长边壁板与短边壁板的线刚度比为： 0.022) 长边壁板内力计算：该边壁板边界约束条件简化为： 三边固定，一边铰接该边壁板按照浅池计算，按竖向单向计算。长边壁板内力计算结果：单位：kNm/m水压作用下土压作用下水平向跨中弯矩-0.02-0.05竖直向跨中弯矩1.01-6.81水平向边缘弯矩-0.02-0.05竖直向上边缘弯矩0.000.00竖直向下边缘弯矩-2.25-4.52水平向角隅区弯矩(中部边缘)-1.18-2.653) 短边壁板内力计算：该边壁板边界约束条件简化为： 三边固定，一边铰接该边壁板按照一般池计算，按双向计算。短边壁板内力计算结果：单位：kNm/m水压作用下土压作用下水平向跨中弯矩1.593.55竖直向跨中弯矩0.781.81水平向边缘弯矩-0.02-0.05竖直向上边缘弯矩0.000.00竖直向下边缘弯矩-1.93-3.77注：水压作用下正弯矩表示壁板外侧受拉;土压作用下正弯矩表示壁板内侧受拉.六、底板内力计算1底板压强计算1) 自重以及覆土重：19.11 kN/m22) 池顶活荷载：P2 = 35.00 kN/m23) 总压力：Pd = P1 + P2 = 54.11 kN/m22底板内力计算底板约束条件简化： 四边固定底板为单向板。按照单向板进行计算。壁板传递给底板的弯矩：横向(kNm/m)纵向(kNm/m)3.7921.67叠加后底板弯矩值横向跨中弯矩(kNm/m)纵向跨中弯矩(kNm/m)横向边缘弯矩(kNm/m)纵向边缘弯矩(kNm/m)0.0010.340.00-20.68七、温度内力计算1顶板温度内力计算顶板的约束条件： 四边铰接顶板为单向板。横向跨中弯矩(kNm/m)纵向跨中弯矩(kNm/m)横向边缘弯矩(kNm/m)纵向边缘弯矩(kNm/m)0.000.000.000.002底板温度内力计算底板约束条件简化： 四边铰接横向跨中弯矩(kNm/m)纵向跨中弯矩(kNm/m)横向边缘弯矩(kNm/m)纵向边缘弯矩(kNm/m)10.160.0010.160.003壁板温度内力计算1) 长边壁板温度内力计算：该边壁板边界约束条件简化为： 三边固定，一边铰接水平向跨中弯矩(kNm/m)竖直向跨中弯矩(kNm/m)水平向边缘弯矩(kNm/m)竖直向上边缘弯矩(kNm/m)竖直向下边缘弯矩(kNm/m)0.003.810.000.0015.232) 短边壁板温度内力计算：该边壁板边界约束条件简化为： 三边固定，一边铰接水平向跨中弯矩(kNm/m)竖直向跨中弯矩(kNm/m)水平向边缘弯矩(kNm/m)竖直向上边缘弯矩(kNm/m)竖直向下边缘弯矩(kNm/m)10.5910.2816.2616.140.00八、荷载组合计算最不利状态内力,当温度内力同向时相加,否则不加.考虑混凝土徐变和允许有限裂缝等因素的影响,实际所承受的温度应力应乘以折减系数0.7计算结果如下：1) 顶板内力：横向跨中弯矩(kNm/m)纵向跨中弯矩(kNm/m)横向边缘弯矩(kNm/m)纵向边缘弯矩(kNm/m)0.0031.020.000.002) 底板内力：横向跨中弯矩(kNm/m)纵向跨中弯矩(kNm/m)横向边缘弯矩(kNm/m)纵向边缘弯矩(kNm/m)7.1110.347.11-20.683) 长边壁板内力：水平向跨中弯矩(kNm/m)竖直向跨中弯矩(kNm/m)水平向边缘弯矩(kNm/m)竖直向上边缘弯矩(kNm/m)竖直向下边缘弯矩(kNm/m)水压作用下-0.023.67-0.020.008.41土压作用下-0.05-9.47-0.050.00-15.194) 短边壁板内力：水平向跨中弯矩(kNm/m)竖直向跨中弯矩(kNm/m)水平向边缘弯矩(kNm/m)竖直向上边缘弯矩(kNm/m)竖直向下边缘弯矩(kNm/m)水压作用下9.007.9811.3611.30-1.93土压作用下-3.86-5.39-11.43-11.30-3.77九、裂缝计算按照给水排水工程构筑物结构设计规范（GB50069-2002），计算各位置裂缝宽度。wmax最大裂缝宽度，mm裂缝间受拉钢筋应变不均匀系数，当1.0时，取1.0ssq按作用效应准永久组合计算的截面纵向受拉钢筋应力，N/mm2Es钢筋的弹性模量，N/mm2c最外层纵向受拉钢筋的混凝土保护层厚度，mmd纵向受拉钢筋直径，mmte以有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率位置标准组合内力kNm/m计算面积mm2/m直径mm间距mm实际面积mm2/m裂缝宽度mm顶板跨中平行于长边0.00500.0012200565.490.00平行于短边31.02621.3814180855.210.22边缘平行于长边0.00500.0012200565.490.00平行于短边0.00500.0012200565.490.00底板跨中平行于长边7.11500.0012200565.490.05平行于短边10.34500.0012200565.490.07边缘平行于长边7.11500.0012200565.490.04平行于短边20.68500.0012200565.490.16长壁板内侧水平跨中0.02500.0012200565.490.00水平边缘0.02500.0012200565.490.00竖直跨中3.67500.0012200565.490.03竖直上边缘0.00500.0012200565.490.00竖直下边缘15.19500.0012200565.490.10外侧水平跨中0.02500.0012200565.490.00水平边缘0.05500.0012200565.490.00竖直跨中3.67500.0012200565.490.02竖直上边缘0.00500.0012200565.490.00竖直下边缘15.19500.0012200565.490.09短壁板内侧水平跨中9.00500.0012200565.490.06水平边缘11.43500.0012200565.490.08竖直跨中7.98500.0012200565.490.0