矩形水池结构计算书

1、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: 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

2、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、地下水和池内水信息：地基土天然容重 18.00 kN/m3，天然容重m 20.00 kN/m3地基土内摩擦角 30.00 度， 地下水位标高 0.000 m池内水深HW 0.00 mm， 池内水重度s 10.00 kN/m3地基承载力特征值fak 120.00 kPa宽度修正系数b 0.00， 埋深修正系数d

3、 1.00修正后地基承载力特征值fa 154.00 kPa浮托力折减系数 1.00， 抗浮安全系数Kf 1.054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G1 1.20, 其它G 1.27活荷载分项系数: 地下水压力Q1 1.27, 其它Q 1.27顶板活荷载准永久值系数q1 0.40地面活荷载准永久值系数q 0.40温（湿）度变化作用的准永久值系数t 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s 0.65混凝土线膨胀系数c 1.0010-5 /5材料信息：混凝土强

4、度等级： C25轴心抗压强度标准值fck 16.70 N/mm2；轴心抗拉强度标准值ftk 1.78 N/mm2轴心抗压强度设计值fc 11.90 N/mm2；轴心抗拉强度设计值ft 1.27 N/mm2混凝土弹性模量Ec 2.80104 N/mm2纵向受力钢筋种类： HRB335钢筋强度设计值fy 300 N/mm2；弹性模量Es 2.00105 N/mm2钢筋混凝土重度c 25.0 kN/m3，泊松比c 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max 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

5、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Gc G1 G2 G3 348.30 1090.80 464.40 1903.50 kN池内水重Gw 0.00 kN池顶覆土重量Gt1 0.00 kN池顶地下水重量Gs1 0.00 kN底板外挑覆土重量Gt2 0.00 kN底板外挑地下水重量Gs2 0.00 kN基底以上的覆盖土总重量Gt Gt1 Gt2 0.00 0.00 0.00 kN基底以上的地下水总重量Gs Gs1 Gs2 0.00 0.00 0.00 kN顶板活荷载作用力Gh1 2958.23 kN地面活荷载作用力

6、Gh2 0.00 kN活荷载作用力总和Gh Gh1 Gh2 2958.23 0.00 2958.23 kN基底面积A 23.22 m2基底压强Pk (Gc Gw Gt Gs Gh) / A (1903.500.000.000.002958.23)/23.220 209.38 kN/m22修正地基承载力：依照建筑地基基础设计规范式5.2.4：fa = fakb(b3)dm(d0.5)fa = 120.000.0010.00(3.03)1.0010.00(3.90.5)= 154.00 kN/m23地基承载力验算结论：Pk 209.38 kN/m2 fa 154.00 kN/m2故地基承载力不满足

7、要求。4抗浮验算：抗浮力Gk Gc Gt Gs 1903.50 0.00 0.00 1903.50 kN浮力F 905.58 kNGk / F 1903.50 / 905.58 2.10 Kf 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ptd1 0.00 kN/m2池顶的水压力标准值Ps1 0.00 kN/m2池顶板自重荷载标准值pG1 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：Qt G1pG1Gptd1Q1ps1Qq 1.2015.001.270.001.270.001.27127.40 179.80 kN/m

8、2池顶均布荷载准永久组合：Qtk pG1ptd1sps1qq 15.000.001.000.000.40127.40 65.96 kN/m22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：Hi - 距池底高度，mptk - 作用在池壁的土压力标准值，kN/m2psk - 作用在池壁的地下水压力标准值，kN/m2pqk - 地面活荷载作用在池壁的侧向压力标准值，kN/m2Qw - 作用在池壁的侧向压力基本组合值，kN/m2Qwk - 作用在池壁的侧向压力准永久组合值，kN/m2HiptkpskpqkQwQwk3.10.000.0042.4748.54

9、16.990.010.3331.0042.47101.0358.32池内底部水压力：标准值psk 0.00 kN/m2基本组合设计值ps 0.00 kN/m23底板荷载计算(池内无水，池外填土)：水池结构自重标准值Gc 1903.50 kN基础底面以上土重标准值Gt 0.00 kN基础底面以上水重标准值Gs 0.00 kN基础底面以上活载标准值Gh 2958.23 kN水池底板以上全部竖向压力基本组合：Qb （G1GcGGtQ1GsQGh）/A （1.201903.501.270.001.270.001.272958.23）/23.220 260.17 kN/m2水池底板以上全部竖向压力准永久

10、组合：Qbk （GcGtsGsqGqq1Gq1）/A （1903.500.001.000.000.400.000.402958.23）/23.220 132.94 kN/m2板底均布净反力基本组合：Q 260.171.2025.00.800 236.17 kN/m2板底均布净反力准永久组合：Qk 132.9425.00.800 112.94 kN/m24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：Qb （G1GcGGwQGh）/A （1.201903.501.270.001.272958.23）/23.220 260.17 kN/m2水池底板以上全部竖向压力准永久组合

11、：Qbk （GcGwq1Gq1）/A （1903.500.000.402958.23）/23.220 132.94 kN/m2板底均布净反力基本组合：Q 260.171.2025.00.8001.2710.000.00 236.17 kN/m2板底均布净反力准永久组合：Qk 132.9425.00.80010.000.00 112.94 kN/m2五、内力计算：弯矩正负号规则：顶板：下侧受拉为正,上侧受拉为负池壁：内侧受拉为正,外侧受拉为负底板：上侧受拉为正,下侧受拉为负荷载组合方式：1、池外土压力作用（池内无水，池外填土）2、池内水压力作用（池内有水，池外无土）3、池壁温湿度作用（池内外温差

12、池内温度-池外温度）1顶板内力计算：计算跨度：Lx 8.000 m，Ly 2.100 m，四边固定Lx / Ly 3.81 2.0，按y向的单向板计算。荷载组合作用弯矩表（kNm/m）：部 位基本组合准永久组合顶板L向跨中-下侧0.000.00顶板L向跨中-上侧0.000.00顶板L向边缘-下侧0.000.00顶板L向边缘-上侧0.000.00顶板B向跨中-下侧33.0412.12顶板B向跨中-上侧0.000.00顶板B向边缘-上侧-66.08-24.24顶板B向边缘-下侧0.000.002L侧池壁内力计算：计算跨度：Lx 8.000 m，Ly 3.900 m，四边固定池壁类型：浅池壁，按竖向

13、单向板计算考虑水平角隅处的局部弯矩，最大水平向弯矩系数mc -0.029基本组合作用弯矩表（kNm/m）：表中：M1 - 池外填土，池内无水时，池壁的基本组合作用弯矩值M2 - 池内有水，池外无土时，池壁的基本组合作用弯矩值Mo - 温湿度作用下，池壁的基本组合作用弯矩值部 位M1M2Mo基本组合L侧墙横向跨中-内侧0.00-0.00L侧墙横向跨中-外侧-0.00-0.00L侧墙横向边缘-内侧-0.00-0.00L侧墙横向边缘-外侧-14.70-74.92-89.62L侧墙竖向跨中-内侧0.00-0.00L侧墙竖向跨中-外侧-0.00-62.41-62.41L侧墙竖向下边缘-内侧-0.00-0

14、.00L侧墙竖向下边缘-外侧-0.00-62.41-62.41L侧墙竖向上边缘-内侧-0.00-0.00L侧墙竖向上边缘-外侧-0.00-62.41-62.41准永久组合作用弯矩表（kNm/m）：表中：MK1 - 池外填土，池内无水时，池壁的准永久组合作用弯矩值MK2 - 池内有水，池外无土时，池壁的准永久组合作用弯矩值MKO - 温湿度作用下，池壁的准永久组合作用弯矩值部 位MK1MK2MKO准永久组合L侧墙横向跨中-内侧0.00-0.00L侧墙横向跨中-外侧-0.00-0.00L侧墙横向边缘-内侧-0.00-0.00L侧墙横向边缘-外侧-7.19-65.55-72.73L侧墙竖向跨中-内侧

15、0.00-0.00L侧墙竖向跨中-外侧-0.00-54.60-54.60L侧墙竖向下边缘-内侧-0.00-0.00L侧墙竖向下边缘-外侧-0.00-54.60-54.60L侧墙竖向上边缘-内侧-0.00-0.00L侧墙竖向上边缘-外侧-0.00-54.60-54.603B侧池壁内力计算：计算跨度：Lx 2.100 m，Ly 3.900 m，四边固定池壁类型：普通池壁，按双向板计算基本组合作用弯矩表（kNm/m）：表中：M1 - 池外填土，池内无水时，池壁的基本组合作用弯矩值M2 - 池内有水，池外无土时，池壁的基本组合作用弯矩值Mo - 温湿度作用下，池壁的基本组合作用弯矩值部 位M1M2Mo

16、基本组合B侧墙横向跨中-内侧12.79-12.79B侧墙横向跨中-外侧-0.00-74.92B侧墙横向边缘-内侧-0.00-0.00B侧墙横向边缘-外侧-24.52-74.92-99.43B侧墙竖向跨中-内侧5.49-5.49B侧墙竖向跨中-外侧-0.00-62.41-74.92B侧墙竖向下边缘-内侧-0.00-0.00B侧墙竖向下边缘-外侧-21.90-62.41-96.82B侧墙竖向上边缘-内侧-0.00-0.00B侧墙竖向上边缘-外侧-21.90-62.41-96.82准永久组合作用弯矩表（kNm/m）：表中：MK1 - 池外填土，池内无水时，池壁的准永久组合作用弯矩值MK2 - 池内有

17、水，池外无土时，池壁的准永久组合作用弯矩值MKO - 温湿度作用下，池壁的准永久组合作用弯矩值部 位MK1MK2MKO准永久组合B侧墙横向跨中-内侧6.35-6.35B侧墙横向跨中-外侧-0.00-65.55B侧墙横向边缘-内侧-0.00-0.00B侧墙横向边缘-外侧-11.65-65.55-77.19B侧墙竖向跨中-内侧3.23-3.23B侧墙竖向跨中-外侧-0.00-54.60-65.55B侧墙竖向下边缘-内侧-0.00-0.00B侧墙竖向下边缘-外侧-11.90-54.60-77.45B侧墙竖向上边缘-内侧-0.00-0.00B侧墙竖向上边缘-外侧-11.90-54.60-77.454底

18、板内力计算：计算跨度：Lx 8.000 m，Ly 2.100 m，四边固定Lx / Ly 3.81 2.0，按y向的单向板计算。基本组合作用弯矩表（kNm/m）：表中：M1 - 池外填土，池内无水时，基底反力对底板作用的弯矩M2 - 池内有水，池外无土时，基底反力对底板作用的弯矩部 位M1M2基本组合底板L向跨中-上侧0.000.000.00底板L向跨中-下侧0.000.000.00底板L向边缘-上侧0.000.000.00底板L向边缘-下侧0.000.000.00底板B向跨中-上侧130.19130.19130.19底板B向跨中-下侧130.19130.190.00底板B向边缘-上侧0.00

19、0.000.00底板B向边缘-下侧0.000.000.00准永久组合作用弯矩表（kNm/m）：表中：MK1 - 池外填土，池内无水时，基底反力对底板作用的弯矩MK2 - 池内有水，池外无土时，基底反力对底板作用的弯矩部 位MK1MK2准永久组合底板L向跨中-上侧0.000.000.00底板L向跨中-下侧0.000.000.00底板L向边缘-上侧0.000.000.00底板L向边缘-下侧0.000.000.00底板B向跨中-上侧62.2662.2662.26底板B向跨中-下侧62.2662.260.00底板B向边缘-上侧0.000.000.00底板B向边缘-下侧0.000.000.00六、配筋及

20、裂缝计算：配筋计算方法：依据砼规第6.2条规定按单筋受弯构件计算。抗裂验算根据：依据砼规第8.7条进行抗裂验算。裂缝宽度计算：依据砼规第8.8条进行裂缝宽度计算。按基本组合弯矩计算配筋，按准永久组合弯矩计算裂缝。1表中符号意义：M - 截面的基本组合作用弯矩值，kNm/mMK - 截面的准永久组合作用弯矩值，kNm/mAs - 截面的钢筋计算面积，mm2/mAs - 截面的钢筋实配面积，mm2/mmax - 截面的裂缝宽度，mm2顶板配筋及裂缝表：部 位MMKAs实配钢筋Asmax顶板L向跨中-下侧0.000.00848121308700.000顶板L向跨中-上侧0.000.008481213

21、08700.000顶板L向边缘-下侧0.000.00848121308700.000顶板L向边缘-上侧0.000.00848121308700.000顶板B向跨中-下侧33.0412.12848121308700.026顶板B向跨中-上侧0.000.00848121308700.000顶板B向边缘-上侧-66.08-24.24848121308700.052顶板B向边缘-下侧0.000.00848121308700.0003L侧池壁配筋及裂缝表：部 位MMKAs实配钢筋AsmaxL侧墙横向跨中-内侧0.000.00848121308700.000L侧墙横向边缘-内侧0.000.00848121308700.000L侧墙横向跨中-外侧0.000.00848121308700.000L侧墙横向边缘-外侧-89.62-72.73848121308700.155L侧墙竖向跨中-内侧0.000.00848121308700.000L侧墙竖向下边缘-内侧0.000.00848121308700.000L侧墙竖向上边缘-内侧0.000.00848121308700.000L侧墙竖向跨中-外侧-62.41-54.60848121308700.117L侧墙竖向下边缘-外侧-62.41-54.60848121308700.117L侧墙竖向上