混凝土设计计算书

设计要

半式矩形钢筋混凝土清水池，容量为1500m3。设计应满足抗冻要求，覆土厚度不少于30cm。根据现场地形条件，该清水池长度与宽度不宜超过25m与20m。考虑到厂区绿化环境，该池所在地完成绿化后，包括覆土厚度在内，露出地面高度不宜超过2.5m。设计参土壤内摩擦角30土壤天然容重r18KNm3水容重w10kNm2P1.5KNm2抗浮验算时，覆土容重r16KNm32002件的重要性系数取r01.0。道，热沥青一道（按0.1KN/m2计。水泥砂浆容重20KN/m3，钢筋混凝土容重25KN/m3混凝土：池体采用C30；垫层采用C20钢筋：当d＜10mm时，采用HPB235钢筋（；d≥10mm时，采用HRB335钢筋（。h=200mm（主梁、次梁布置同池盖腋托抗浮验算和地基承载力验 柱体 1*（0.1035-2 16*[24.4*18.4*（1-0.12）-10.8–6.72–9.41-28.71]=5431.12 柱 25*3.42主（超出板的部分）25*（10.8+9）=次（超出板的部分）25*（6.72+4.8）=圈（超出板的部分）25*（9.41+6.72）= 20*28.71=574.20 顶 外 浮力10*[24.4*18.4*（1.8+0.2）94.8+6.72 18*[24.4*18.4*（1-0.12）-10.8–6.72–9.41-28.71] 10*（24*18*3.8-3.42）==12849.25-5431.12+6110.01+673.44+16381.8=总重量30583.38/(24.4*18.4)顶板设计(按弹性理论g+q=24.79kN/㎡ 跨中最大弯矩为当内支座固定时在g+q/2作用下的跨中弯矩值与内支座铰支时在q/2作用下的跨中弯矩值之和。泊松比取0.2。整个顶盖四周简化为固定支座形式。11mm2

m1m2m表中系数*置ABCD数))支 ABCD34((((-0.0701*24.79*32=---0.0565*24.79*32=--护层最小厚度为c=20mm，则l01方向跨中截面的h01=96mm，l02方向跨中截面的h02=88mm，支座截面的h0=96mm。C301=1.0fc=14.3N/mm2fy=210N/mm2。b0.55M/(fbh2 1 11

ft=1.43N/mm2HPB235sAs=M/(fysh0

12s

m(kl01Al02l01Bl02l01Cl02l01Dl02支座------D-D（l01边=-D-D（l02边=-

0.45f

y<次梁设 p'g=2g*l01/2= p'q=2q*l02/2=1=0.5l01/ pe=（1-212+13）p' 次梁自重：混凝土重 g1=1.2*0.2*（0.4- 11-3剪力计算系数进行计算。MA=-(g+q)l2/24=-59.511*42/24=-M1=(g+q)l2/14=59.511*42/14=MB=-(g+q)l2/11=-59.511*42/11=-M2=(g+q)l2/16=59.511*42/16=MC=-M1=-68.01kN·mVCl=1333mm,又 =3000>1333mm,所以取bf'=1333mm环境类别为二类a梁的最小保护层厚度c=30mm纵向钢筋h0=400-40=360mmC30混凝土，1=1.0，c=1，fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2；纵向钢筋采用钢，fy=300N/mm2，箍筋HPB235钢，fyv=210N/mm2A1B2C---=M/(fbh2) 1 =M/(f 111As=bh01fc/f或As=b'hf/f01 2214+244216+1最小Asminbh=0.45ftfy*bh=0.45*1.43/300*200*400=171.6mm2，选配的钢筋截面面积均hw=h0hf'=360120=240mmhw/b=240/200=1.2<4，属于厚腹板，截面尺寸按下式验算：0.25cfcbh0=0.25*1*14.3*200*360=257.4kN>Vmax=130.92kN，故截面尺采用6双肢箍筋，计算支座B、C两侧截面。由V0.7fbh1.25f nAsv1h 1.25f 1.25*210*2* 0.7fbh=130.92*1030.7*1.43*200*360 调整箍筋间距，s=0.8*90.89=73mms=75mm。为方便施工，沿梁长不变。/主梁设 g1=1.2*0.25*（0.6- G Q M2,max=0.100*333.68*6+0.175*28.89*6=230.54kN·m(恒载满布，活载本跨和隔跨布置VAmax=0.350*333.68+0.425*28.89=129.07kN（恒载满布，活载隔跨布置）VBl,max=-0.650*333.680.675*28.89=-236.39kN（恒载满布，活载临跨布置）VBr,max=0.500*333.68+0.625*28.89=184.90kN（恒载满布，活载临跨布置）MB=-0.150**333.68*6-0.075*28.89*6=-313.31kN·mMB=-0.150**333.68*6-0.175*28.89*6=-330.65kN·mMB=-0.150**333.68*6-0.075*28.89*6=-313.31kN·m1、32VBl=-0.650*333.68-0.575*28.89=-233.50kNVBr=0.50*333.68=166.84kNV1、23VBl=-0.650*333.68-0.675*28.89=-236.39kNVBr=0.50*333.68+0.625*28.89=184.90kNVA=0.350*333.68-VBl=-0.650*333.68-0.075*28.89=-219.06kNVBr=0.50*333.68+0.500*28.89=181.29kN=2000mm,又 =3950>2000mm,所以取bf'=2000mm环境类别为二类a，梁的最小保护层厚度c=30mm1和支座Bh0=600-60=540mm2采用一排纵向钢筋h0=600-40=560mmC30混凝土，1=1.0，c=1，fc=14.3N/mm2，ft=1.43N/mm2；纵向钢筋采用1B2-s=M/(1fcbh0)2s=M/(1fcbf'h0211As=bh01fc/fAsb'hf/f01 422+2+2422+24下式验算：0.25cfcbh0=0.25*1*14.3*250*540=482.6kN>Vmax=236.39kN，故截面尺寸满

1、3跨采用8双肢箍筋，计算支座B

30005.553，取由V1.75fbh 1 f

V f *1.43*250 1 32跨根据支座B右侧截面VBr，max=184.90kN配箍筋，采用83

/h1=600-附加箍筋布置范围s=2h1+3b=2*200+3*200=1000mm取附加箍筋8@200sm=1000/200+1=6排，次梁两侧各布置3排。另加吊筋122，HRB335，Asb=380.1mm22fyAsbsinmnfyvAsv1=2*300*380.1*0.707+6*2*210*50.3=287.99kN>Fl=238.04kN，e.因主梁的腹板高度=600120=480mm>450mm，需在梁侧设置纵向构造钢筋，每侧纵向柱的设板传递：板自重 计算长度l0=3.8m0.9fcA=0.9*0.94*14.3*300*300=1088.8kN>Nu=656.49kN414箍筋选用8@150（间距不大20d池壁设本次设计只计算长向池壁。取宽度b=1000mm为计算单元。p=水H0=10kN/m³*3.8m=38kN/M'= 1pH2*1.2= 1*38*3.82*1.2=- M中0.0214pH02*1.20.0214*38*3.82*1.214.09M'= 1pH2*1.2= 1*38*3.82*1.2=-32.93 （次梁自重：1.68kN/m板传给主梁： VA板重g=0.12*(3/2)2*25*1.2主G=(0.6-M''=1Pe=1.33/40.33中M底

1Pe=0.334M顶=M顶'+M顶21.95+1.33M中=M中'+M中M底=M底'+M底32.93+0.33=试水工况下N=边缘3m宽的板重+圈+板对应部分的自N中=13.74+0.2*1*3.8/2*25*1.2=25.12kNN底e=M顶=20.620N顶 环境类别为二类a，池壁的混凝土保护层厚度c=20mm，则as=25mms11

fc=0.048<b0.614As=bh01fc/fy810@125钢筋，实际 =As/(bh0)=628/(1000*175)=0.36%>0.45f/f

0.45f

y--轴力设计值7812—5—Pt2=[PGt（ht+h2）]tg2(45°-/2)PG—t——天然土容t——土壤内摩擦角，=30°P

r(hhH

'

0) _

H_

rtH]tg rw'——土壤浮容重，'= -=18-10= wwM顶=

1(P-P)H2+1PH 12t21*(49.66-7.9)*3.82+1 = M中0.0214(Pt1Pt2H2

1=-0.0214*(49.66-7.9)*3.82=-17.66

M底

(Pt1-Pt2)H2

2 2 1*(49.66-7.9)*3.82

1 q=1.5*1.4*3/2*3/2=4.73kNM''=1Pe=6.36/4=1.59kN·m中M底

1Pe=1.594M顶=M顶'+M顶M中=M中'+M中17.66+1.5916.07kN·mM底=M底'+M底''=39.66+1.59=41.25kN·mN=3m宽的板重（粉刷层、防水层）+板上覆土重+N中=79.31+0.2*1*3.8/2*25*1.2=90.71kNN底（1（3）e=M顶16.070N e0177=0.89<2 环境类别为二类a，池壁的混凝土保护层厚度c=20mm，则as=25mm=0.5fcA0.5*14.3*1000*200=15.76>1，取 l0/h=0.7*3.8/0.2=13.3<15，取21 (l0)21400ei 1ei>0.3h0，先按大偏心受压情况计算。Nefbh2A'fha1 0 s NeA'f'(ha得 s f1 1 =0.022<b1ssN(eh/2a'As fi(ha) s==As/(bh0)=402/(1000*175)=0.23%<0.45ft/fy构造As=0.31%*1000*175=542.5mm2，选用710@140钢筋，实际As=561mm2-9810—7—=0.15%*1000*2000=300mm2，且>15%As=0.15*561=84mm2裂缝宽度验

sk(1.9c0.08deq

cr——构件受力特征系数，受弯和偏心受压构件取cr1.1 te<0.2时，取=0.2；>1时，取sk——裂缝截面纵向受拉钢筋应

=0.87A=s h0Es——钢筋弹性模量，HPB235Es=2.1*10^5，HRB335钢筋，取Es=2.1*10^5； i池壁均采用HPB235，属光面钢筋iiAs Ate=0.5bhte<1%时te=1%

maxim ——《混凝土结构设计规范》规定的最大裂缝宽度限制。本次设计中二类环境类别，lim=02m。=

M<M 0.87A

（k

u的数值， sAs

0.5*1