进水池结构计算书

矩形水池结构计算书

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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》(SL191-2008),以下简称《碎规》

《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011),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：无顶盖，半地下水池

水池长度L=4700mm,宽度B=4700mm,高度H=3350mm

地面标高=0.000m,池底标高=-3.350m

B向池壁厚t3=350mm,I.向池壁厚ts=350mm,池壁贴角q=200mm

底板中间厚度t2—350mm，底板两侧厚度t4=550mm

底板贴角长度C2=200mm,底板外挑长度a=300mm

池壁顶端约束形式：简支

底板约束形式：简支+池壁弯矩

3.地基土、地下水和池内水信息：

地基土天然容重Y=18.00kN/m3,天然容重Ym=20.00kN/m3

地基土内摩擦角。=30,00度，地下水位标高=0.000m

池内水深Hw=3000.00mm,池内水重度九=10.00kN/m3

地基承载力特征值fak=120.00kPa

宽度修正系数nb=0.00,埋深修正系数nd=1.00

修正后地基承载力特征值fa=148.50kPa

浮托力折减系数=1.00,抗浮安全系数Kf=1.05

4.荷载信息：

矩形水池结构安全系数K=1.35

地面活荷载q=10.00kN/m2,活荷载组合值系数=0.90

恒荷载分项系数：池身的自重YGI=1.20,其它YG=1.27

活荷载分项系数：地下水压力YQI=1.27,其它YQ=1.27

地面活荷载准永久值系数以=0.40

温(湿)度变化作用的准永久值系数风=1.00

池内外温差或湿度当量温差At=10.0度

温差作用弯矩折减系数ns=0.65

混凝土线膨胀系数ac=1.00X10-5/℃

5.材料信息：

混凝土强度等级：C30

轴心抗压强度标准值fck=20.10N/mm2；轴心抗拉强度标准值M=2.01N/mm2

轴心抗压强度设计值2轴心抗拉强度设计值2

fc=14.30N/mm；ft=1.43N/mm

混凝土弹性模量Ec=3.00X104N/mm2

受力钢筋种类：HRB400

钢筋强度设计值。=360N/mm2；弹性模量Es—2.00X105N/mm2

钢筋混凝土重度Yc=25.0kN/m3,泊松比h=0.167

内侧钢筋的保护层厚度c=35mm,外侧钢筋的保护层厚度c，=35mm

裂缝宽度限值[3max]=0.200mm,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：

池壁自重G2=462.75kN

底板及底板贴角自重G3-268.79kN

水池自重Gc=Gi+G2+Gj

=0.00+462.75+268.79=731.54kN

池内水重Gw=480.00kN

池顶覆土重量Gti—0.00kN

池顶地下水重量Gsi=0.00kN

底板外挑覆土重量Gt2=180.00kN

底板外挑地下水重量GS2=180.00kN

基底以上的覆盖土总重量Gt=Gtl+Gt2

=0.00+180.00=180.00kN

基底以上的地下水总重量Gs=Gsl+GS2

=0.00+180.00=180.00kN

顶板活荷载作用力Ghi=0.00kN

地面活荷载作用力Gh2=60.00kN

活荷载作用力总和Gh—GM+Gh2

=0.00+60.00=60.00kN

基底面积A=28.09m2

基底压强Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A

=(731.54+480.00+180.00+180.00+60,00)/28.090=58.08kN/m2

2.修正地基承载力：

依照《建筑地基基础设计规范》式524：

fa=fak+nbXYX(b—3)+nd><YmX(d—0.5)

fa=120.00+0.00x10.00X(53-3)+1.00x10.00X(3.4-0.5)

=148.50kN/m2

3.地基承载力验算结论：

22

Pk=58.08kN/mWfa=148.50kN/m

故地基承载力满足要求。

4.抗浮验算：

抗浮力Gk=Gc+Gt+Gs

=731.54+180.00+180.00=1091.54kN

浮力F=941.01kN

Gk/F=1091.54/941.01=1.16NKf=1.05

故抗浮验算满足要求。

四、荷载计算：

1.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/m?)：

表中：Hi-距池底高度，m

Ptk-作用在池壁的土压力标准值，kN/m2

2

psk-作用在池壁的地下水压力标准值，kN/m

Pqk-地面活荷载作用在池壁的侧向压力标准值，kN/m2

Qw--作用在池壁的侧向压力基本组合值，kN/m2

Qwk-作用在池壁的侧向压力准永久组合值，kN/m2

HiPtkPskPqkQwQwk

3.00.000.003.333.811.33

0.010.0030.0033354.6141.33

池内底部水压力：

标准值Psk=30.00kN/m2

2

基本组合设计值p5=38.10kN/m

2.底板荷载计算(池内无水，池外填土)：

水池结构自重标准值Gc=731.54kN

基础底面以上土重标准值Gt=180.00kN

基础底面以上水重标准值Gs=180.00kN

基础底面以上活载标准值Gh=60.00kN

水池底板以上全部竖向压力基本组合：

=Xx

Qb(YGIGC+丫GGt+YQIXGS+巾cX丫QXGK)/A

=(1.20X731.54+1.27X180.00+1.27X180.00+0.90X1.27X60.00)

/28.090=49.97kN/m2

水池底板以上全部竖向压力准永久组合：

Qbk=(Gc+Gt+巾SxGs+巾qXGq+巾ql^Gql)/A

=(731.54+180.00+1.00X180.00+0.40X60.00+0.40X0.00)/28.090

=39.71kN/m2

板底均布净反力基本组合：

Q=49.97-1.20X25.0X0.350=39.47kN/m2

板底均布净反力准永久组合：

Qk=39.71-25.0X0.350=30.96kN/m2

3.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：

XX

Qb=（YGIGC+YGGW+yQXGK）/A

=（1.20X731.54+1.27X504.30+1.27X0.00）/28.090=52.95kN/m2

水池底板以上全部竖向压力准永久组合：

Qbk=（Gc+Gw+WqlxGqi）/A

=（731.54+504.30+0.40X0.00）/28.090

=43.13kN/m2

板底均布净反力基本组合：

Q=52.95-1.20X25.0X0.350-1.27X10.00X3.00=4.35kN/m2

板底均布净反力准永久组合：

Qk=43.13-25.0X0.350-10.00X3.00=4.38kN/m2

五、内力计算：

弯矩正负号规则：

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=池内温度-池外温度）

LL侧池壁内力计算：

计算跨度：Lx=4.350m,Ly=3.000m,三边固定，顶边简支

池壁类型：普通池壁，按双向板计算

基本组合作用弯矩表（kN•m/m）：

表中：Mi-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

部位基本组合弯矩调整

MiM2Mo

L侧墙横向跨中-内侧6.29--6.296.29

L侧墙横向跨中-外侧--4.04-23.38-27.42-27.42

L侧墙横向边缘-内侧-12.08-12.080.00

L侧墙横向边缘-外侧-18.68--36.39-55.07-55.07

L侧墙竖向跨中-内侧10.51--10.5110.51

L侧墙竖向跨中-外侧--6.75-24.08-30.82-30.82

L侧墙竖向下边缘-内侧-17.80-17.8017.80

L侧墙竖向下边缘-外侧-26.88--34.51-61.39-61.39

L侧墙竖向上边獴-内侧--0.00-0.000.00

L侧墙竖向上边缘-外侧0.00--0.000.00

准永久组合作用弯矩表(kN•m/m)：

表中：池外填土，池内无水时，池壁的准永久组合作用弯矩值

MK1-

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MKIMK2MKO准永久组合弯矩调整

L侧墙横向跨中-内侧4.56--4.564.56

L侧墙横向跨中-外侧--3.18-20.45-23.63-23.63

L侧墙横向边缘-内侧-9.51-9.510.00

L侧墙横向边缘-外侧-13.58--31.84-45.42-45.42

L侧墙竖向跨中-内侧7.61--7.617.61

L侧墙竖向跨中-外侧--5.31-21.06-26.38-26.38

L侧墙竖向下边缘-内侧-14.02-14.0214.02

L侧墙竖向下边缘-外侧-19.79--30.19-49.98-49.98

L侧墙竖向上边缘-内侧--0.00-0.000.00

L侧墙竖向上边缘-外侧0.00--0.000.00

2.B侧池壁内力计算：

计算跨度：Lx=4.350m,Ly=3.000m,三边固定，顶边简支

池壁类型：普通池壁，按双向板计算

基本组合作用弯矩表(kN•m/m)：

表中：Mj-池外填土，池内无水时，池壁的基本组合作用弯矩值

池内有水，池外无土时，池壁的基本组合作用弯矩值

M2-

Mo-温湿度作用下，池壁的基本组合作用弯矩值

部位基本组合弯矩调整

MiM2Mo

B侧墙横向跨中-内侧6.29--6.296.29

B侧墙横向跨中-外侧--4.04-23.38-27.42-27.42

B侧墙横向边缘-内侧-12.08-12.080.00

B侧墙横向边缘-外侧-18.68--36.39-55.07-55.07

B侧墙竖向跨中-内侧10.51--10.5110.51

B侧墙竖向跨中-外侧--6.75-24.08-30.82-30.82

B侧墙竖向下边缘-内侧-17.80-17.8017.80

B侧墙竖向下边缘-外侧-26.88--34.51-61.39-61.39

B侧墙竖向上边缘-内侧--0.00-0.000.00

B侧墙竖向上边缘-外侧0.00--0.000.00

准永久组合作用弯矩表(kN-m/m)：

表中：MKI-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MKIMK2MKO准永久组合弯矩调整

B侧墙横向跨中-内侧4.56--4.564.56

B侧墙横向跨中-外侧--3.18-20.45-23.63-23.63

B侧墙横向边缘-内侧-9.51-9.510.00

B侧墙横向边缘-外侧-13.58--31.84-45.42-45.42

B侧墙竖向跨中-内侧7.61--7.617.61

B侧墙竖向跨中-外侧--5.31-21.06-26.38-26.38

B侧墙竖向下边缘-内侧-14.02-14.0214.02

B侧墙竖向下边缘-外侧-19.79--30.19-49.98-49.98

B侧墙竖向上边缘-内侧--0.00-0.000.00

B侧墙竖向上边缘-外侧0.00--0.000.00

3.底板内力计算：

计算跨度：Lx=4.350m,Ly—4.350m,四边简支+池壁弯矩

Lx/Ly=1.00,按双向板计算。

均布荷载作用下，从静力计算手册查得底板弯矩系数为：

Kx=0.0368,Ky=0.0368

基本组合作用弯矩表(kN•m/m)：

表中：Mx-池外填土，池内无水时，基底反力对底板作用的弯矩

池内有水，池外无土时，基底反力对底板作用的弯矩

M2-

池外填土，池内无水时，池壁传递给底板的弯矩

MX'-

池内有水，池外无土时，池壁传递给底板的弯矩

M2,-

部位基本组合

MiM2Mi'M2'

底板L向跨中-上侧32.073.54-28.618.3011.83

底板L向跨中-下侧32.073.54-28.618.300.00

底板L向边缘-上侧0.000.00-61.3917.8017.80

底板L向边缘-下侧0.000.00-61.3917.80-61.39

底板B向跨中-上侧32.073.54-28.618.3011.83

底板B向跨中-下侧32.073.54-28.618.300.00

底板B向边缘-上侧0.000.00-61.3917.8017.80

底板B向边缘-下侧0.000.00-61.3917.80-61.39

准永久组合作用弯矩表(kN•m/m)：

表中：MKI-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

MKI'-池外填土，池内无水时，池壁传递给底板的弯矩

MK2’-池内有水，池外无土时，池壁传递给底板的弯矩

部位MKIMK2MKI'MK2‘准永久组合

底板L向跨中-上侧25.163.56-23.296.5310.09

底板L向跨中-下侧25.163.56-23.296.530.00

底板L向边缘-上侧0.000.00-49.9814.0214.02

底板L向边缘-下侧0.000.00-49.9814.02-49.98

底板B向跨中-上侧25.163.56-23.296.5310.09

底板B向跨中-下侧25.163.56-23.296.530.00

底板B向边缘-上侧0.000.00>49.9814.0214.02

底板B向边缘-下侧0.000.00-49.9814.02-49.98

六、配筋及裂缝计算:

配筋计算方法：依据《碎规》第6.2条规定按单筋受弯构件计算。

抗裂验算根据：依据《睑规》第8.7条进行抗裂验算。

裂缝宽度计算：依据《磴规》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，kN-m/m

MK-截面的准永久组合作用弯矩值，kN-m/m

As-截面的钢筋计算面积，mm2/m

As'-截面的钢筋实配面积，mm2/m

3max-截面的裂缝宽度，mm

2.L侧池壁配筋及裂缝表：

部位MMKAs实配钢筋As'3max

L侧墙横向跨中-内侧6.294.564644)16@20010050.018

L侧墙横向边缘-内侧12.089.514644)16@20010050.038

L侧墙横向跨中-外侧-27.42-23.634644)16@20010050.095

L侧墙横向边缘-外侧-55.07-45.426884)16@20010050.182

L侧墙竖向跨中-内侧10.517.61464巾16@20010050.030

L侧墙竖向下边缘-内侧17.8014.024644)16@20010050.056

L侧墙竖向上边缘-内侧0.000.004644)16@20010050.000

L侧墙竖向跨中-外侧-30.82-26.384644>16@20010050.106

L侧墙竖向下边缘-外侧-61.39-49.987694>16@20010050.200

L侧墙竖向上边缘-外侧0.000.004644)16@20010050.000

3.L侧池壁横向内侧配筋计算过程：

L侧池壁横向取单宽计算，截面宽度b=1000mm,截面高度h=350mm

L侧池壁横向内侧配筋最不利的弯矩设计值M=12.08kN•m

受拉纵筋合力点到构件近边距as=c+d/2=35+16/2=43mm

受压纵筋合力点到构件近边距as'=c'+d72=35+16/2=43mm

截面有效高度

ho=h-as=350-43=307mm

相对界限受压区高度(校规

b=0.80/[l+fy/(0.0033XEs)]6.1.4)

b=0.80/[1+360/(0.0033X200000)]=0.518

单筋截面，不考虑受压纵筋：As'=0.0mm2

根据磴规中式6.2.1-1可算得，受压高度x=3.737mm

xW0.85XCbXho=0.85X0.518X307.0=135.080mm

As=(fcxbxx+fy'XAs')/fy(《碎规》式6.2.1-2)

As=(14.30X1000X3.737+360X0.0)/360.0=148.4mm2

配筋率p=As/ho/b=148.4/307/1000=0.05%<Pmin=0.15%

故：按最小配筋率配筋，As=PminXhoXb

=0.0015x307x1000=460.5mm2

考虑配筋调整系数后，钢筋计算面积As=464X1.00=464mm2,实配

As=1005mm2(fl6@200)

4.L侧池壁横向内侧抗裂验算：

L侧池壁横向取单宽计算，截面宽度b=1000mm,截面高度h=350mm

L侧池壁横向内侧裂缝宽度最大的弯矩标准值Mk=9.51kN-m

(a)、验算依据：

受弯构件截面抗裂验算应该符合下列规定：

MkWYmXOktxftkXW。(《碎规》式7.1.1-2)

上式中：Ao=Ac+QEXAS+(XEXAS'

W。--换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩，W°=Io/(h-y0)

yo=(Acxyc'+aExAsxho+aExAs'xas')/Ao(《碎规》式7.1.2-1)

222

Io=lc+AcX(y0-yc')+QEXASX(ho-yo)+aExAs'X(y0-as')(《碎规》式7.1.2-2)

act-混凝土拉应力限制系数，对荷载效应标准组合取为0.85

Ym-截面抵抗矩塑性系数，按碎规附录C查得：丫m=1.71

工-混凝土截面重心到受压边缘的距离：算得：yc'=175.0mm

aE-钢筋弹性模量与碎弹性模量的比值，aE=Es/Ec

(b)、验算过程：

受拉纵筋合力点到构件近边距as=c+d/2=35+16.0/2=43.0mm

受压纵筋合力点到构件近边距as'=c'+d72=35+14.0/2=42.0mm

截面有效高度ho=h-as=350-43.0=307.0mm

aE=200000/30000=6.67

Ao=350000+6.67x1005+6.67x0=356702mm2

yo=(350000X175.0+6.67X1005X307+6.67X0X42)/356702=177.5mm

Io=35.75xl08+350000X(177.5-175.0)2+6.67X1005X(307-177.5)2

+6.67X0X(177.5-42)2=36.90xl08mm4

Wo=36.90x108/(350-177.5)=21.39X106mm3

(c)、抗裂验算结果：

Mk=9510517N,mmW丫mxactxftkxWo

=1.71x0.85x2.01x21.39xl06=62299665N-mm

故抗裂验算满足要求！

6.L侧池壁横向内侧裂缝宽度验算：

(a)、验算依据：

荷载效应标准组合下的受弯构件截面的最大裂缝宽度可按下式计算：

u)max=axask/EsX(30+c+0.07Xd/Pte)(《碎规》式7.2.2)

式中：a-考虑构件受力特征和荷载长期作用的综合影响系数，

对受弯构件，取a=2.1；

c-最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区边缘的距离。

d-钢筋直径，当钢筋采用不同直径时，采用换算直径4As/u；

Pte-纵向受拉钢筋的有效配筋率，Pte=As/Ate

Osk-按荷载标准值计算的构件纵向受拉钢筋应力，受弯构件按下式计算：

0sk=Mj(0.87XhoXAs)(《碎规》式7.232)

(b)、裂缝宽度计算过程：

受拉纵筋合力点到构件近边距as=c+d/2=35+16.0/2=43.0mm

截面有效高度ho=h-as=350-43.0=307.0mm

2

ask=9510517/(0.87X307X1005)=35.42N/mm

有效受拉混凝土截面面积Ate=2xasxb

=2x43x1000=86000mm2

pte=1005/86000=0.012

pte<0.03,耳又Pte=0.03

(c)、计算结果：

将上述参数代入《碎规》式722得：

3max=2.1X35.42/200000X(30+35.0+0.07X16.0/0.030)

=0.038mm

3max=10.0381W0.200mm,满足要求

6.L侧池壁横向外侧配筋计算过程：

L侧池壁横向取单宽计算，截面宽度b=1000mm,截面高度h=350mm

L侧池壁横向外侧配筋最不利的弯矩设计值M=-55.07kN-m

受拉纵筋合力点到构件近边距as=c+d/2=35+16/2=43mm

受压纵筋合力点到构件近边距as'=c'+d72=35+16/2=43mm

截面有效高度ho=h-as=350-43=307mm

相对界限受压区高度€b=0.80/[l+fv/(0.0033XEs)](股规6.1.4)

€b=0.80/[1+360/(0.0033X200000)]=0.518

单筋截面，不考虑受压纵筋：As，=0.0mm?

根据研规中式621-1可算得，受压高度x=17.429mm

xW0.85XIbXho=0.85X0.518X307.0=135.080mm

As=(fcxbxx+fy'XAs')/fy(《校规》式6.2.1-2)

As=(14.30X1000X17.429+360X0.0)/360.0=692.3mm2

配筋率p=As/ho/b=692.3/307/1000=0.23%>Pmin=0.15%,满足要求。

考虑配筋调整系数后，钢筋计算面积As=688X1.00=688mm2,实配

As=1005mm2(fl6@200)

7.L侧池壁横向外侧抗裂验算：

L侧池壁横向取单宽计算，截面宽度b=1000mm,截面高度h=350mm

L侧池壁横向外侧裂缝宽度最大的弯矩标准值Mk=-45.42kN•m

(a)、验算依据：

受弯构件截面抗裂验算应该符合下列规定：

MkWYmxactxftkXWo(《碎规》式7.1.1-2)

上式中：Ao=Ac+CIEXAS+OEXAS'

W°-换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩，W0=lo/(h-y0)

yo=(Acxyc'+aExAsxho+aExAs'xas')/Ao(《校规》式7.1.2-1)

222

Io=lc+AcX(y0-yc')+QEXASX(ho-yo)+QEXAS'X(y0-as')(《碎规》式7.1.2-2)

act-混凝土拉应力限制系数，对荷载效应标准组合取为0.85

Ym-截面抵抗矩塑性系数，按碎规附录C查得：ym=1.71

yj-混凝土截面重心到受压边缘的距离：算得：yc'=175.0mm

cu-钢筋弹性模量与碎弹性模量的比值，aE=Es/Ec

(b)、验算过程：

受拉纵筋合力点到构件近边距as=c+d/2=35+16.0/2=43.0mm

受压纵筋合力点到构件近边距as'=c'+d72=35+14.0/2=42.0mm

截面有效高度ho=h-as=350-43.0=307.0mm

aE=200000/30000=6.67

Ao=350000+6.67x1005+6.67x0=356702mm2

yo=(350000X175.0+6.67X1005X307+6.67X0X42)/356702=177.5mm

Io=35.75xl08+350000X(177.5-175.0)2+6.67X1005X(307-177.5)2

+6.67XOX(177.5-42)2=36.90xl08mm4

Wo=36.90x10®/(350-177.5)=21.39X106mm3

(c)、抗裂验算结果：

Mk=45419026N,mmWymxactxfti<xWo

=1.71x0.85x2.01x21.39xl06=62299665N-mm

故抗裂验算满足要求！

9.L侧池壁横向外侧裂缝宽度验算：

(a)、验算依据：

荷载效应标准组合下的受弯构件截面的最大裂缝宽度可按下式计算：

u)max=axOsk/EsX(30+c+0.07Xd/Pte)(《碎规》式7.2.2)

式中：a-考虑构件受力特征和荷载长期作用的综合影响系数，

对受弯构件，取a=2.1：

c-最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区边缘的距离。

d-钢筋直径，当钢筋采用不同直径时，采用换算直径4As/u；

Pte"纵向受拉钢筋的有效配筋率，Pte=As/Ate

osk-按荷载标准值计算的构件纵向受拉钢筋应力，受弯构件按下式计算：

Osk=Mk/(0.87XhoXAs)(《碎规》式723-2)

(b)、裂缝宽度计算过程：

受拉纵筋合力点到构件近边距as=c+d/2=35+16.0/2=43.0mm

截面有效高度ho=h-as=350-43.0=307.0mm

dk=45419026/(0.87X307X1005)=169.15N/mm2

有效受拉混凝土截面面积Ate=2xasxb

=2x43x1000=86000mm2

Pte=1005/86000=0.012

pte<0.03,耳又Pte=0.03

(c)、计算结果：

将上述参数代入《碎规》式7.2.2得：

(Umax=2.1X169.15/200000X(30+35.0+0.07X16.0/0.030)

=0.182mm

u)max=|0.182|W0.200mm,满足要求

9.L侧池壁竖向内侧配筋计算过程：

L侧池壁竖向取单宽计算，截面宽度b=1000mm,截面高度h=350mm

L侧池壁竖向内侧配筋最不利的弯矩设计值M=17.80kN•m

受拉纵筋合力点到构件近边距as=c+d/2=35+16/2=43mm

受压纵筋合力点到构件近边距as'=c'+d'/2=35+16/2=43mm

截面有效高度ho=h-as=350-43=307mm

相对界限受压区高度Cb=0.80/[l+fy/(0.0033XEs)](碎规6.1.4)

€b=0.80/[1+360/(0.0033X200000)]=0.518

单筋截面，不考虑受压纵筋：As'=0.0mm2

根据碎规中式6.2.1-1可算得，受压高度x=5.524mm

xW0.85X€bXho=0.85X0.518X307.0=135.080mm

As=(fcxbxx+fy'XAs')/fy(《校规》式6.2.1-2)

As=(14.30X1000X5.524+360X0.0)/360.0=219.4mm2

配筋率p=As/ho/b=219.4/307/1000=0.07%<Pmin=0.15%

故：按最小配筋率配筋，As=PminXhoXb

=0.0015x307x1000=460.5mm2

考虑配筋调整系数后，钢筋计算面积As=464X1.00=464mm2,实配

As=1005mm2(fl6@200)

10.L侧池壁竖向内侧抗裂验算：

L侧池壁竖向取单宽计算，截面宽度b=1000mm,截面高度h=350mm

L侧池壁竖向内侧裂缝宽度最大的弯矩标准值Mk=14.02kN-m

(a)、验算依据：

受弯构件截面抗裂验算应该符合下列规定：

MkWymxactxftkXWo(《碎规》式7.1.1-2)

上式中：Ao=Ac+aExAs+aExAs'

W。-换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩，W0=lo/(h-y0)

yo=(Acxyc'+aExAsXho+aExAs'xas')/Ao(《碎规》式7.1.2-1)

222

Io=lc+AcX(y0-yc')+QEXASX(ho-yo)+aExAs'X(y0-as')(《碎规》式7.1.2-2)

act-混凝土拉应力限制系数，对荷载效应标准组合取为0.85

Ym-截面抵抗矩塑性系数，按校规附录C查得：Ym=1.71

工-混凝土截面重心到受压边缘的距离：算得：yc'=175.0mm

aE-钢筋弹性模量与碎弹性模量的比值，aE=Es/Ec

(b)、验算过程：

受拉纵筋合力点到构件近边距as=c+d/2=35+16.0/2=43.0mm

受压纵筋合力点到构件近边距as'=c'+d72=35+14.0/2=42.0mm

截面有效高度ho=h-as=350-43.0=307.0mm

aE=200000/30000=6.67

Ao=350000+6.67x1005+6.67x0=356702mm2

yo=(350000X175.0+6.67X1005X307+6.67X0X42)/356702=177.5mm

Io=35.75xl08+350000X(177.5-175.0)2+6.67X1005X(307-177.5)2

+6.67X0X(177.5-42)2=36.90xl08mm4

Wo=36.90xl08/(350-177.5)=21.39X106mm3

(c)、抗裂验算结果：

x

Mk=14018586N,mmWYmxactxftkWo

=1.71x0.85x2.01x21.39x10®=62299665N-mm

故抗裂验算满足要求！

12.L侧池壁竖向内侧裂缝宽度验算：

(a)、验算依据：

荷载效应标准组合下的受弯构件截面的最大裂缝宽度可按下式计算：

)

umax=axosk/EsX(30+c+0.07Xd/Pte)(《碎规》式7.2.2)

式中：a-考虑构件受力特征和荷载长期作用的综合影响系数，

对受弯构件，取a=2.1；

c-最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区边缘的距离。

d-钢筋直径，当钢筋采用不同直径时，采用换算直径4As/u；

Pte-纵向受拉钢筋的有效配筋率，Pte=As/Ate

Osk-按荷载标准值计算的构件纵向受拉钢筋应力，受弯构件按下式计算：

0sk=Mk/(0.87XhoXAs)(《碎规》式7.232)

(b)、裂缝宽度计算过程：

受拉纵筋合力点到构件近边距as=c+d/2=35+16.0/2=43.0mm

截面有效高度ho=h-as=350-43.0=307.0mm

2

ask=14018586/(0.87X307X1005)=52.21N/mm

有效受拉混凝土截面面积Ate=2xasxb

=2x43x1000=86000mm2

pte=1005/86000=0.012

pte<0.03,耳又Pte=0.03

(c)、计算结果:

将上述参数代入《碎规》式7.2.2得：

(Umax=2.1X52.21/200000X(30+35.0+0.07X16.0/0.030)

=0.056mm

3max=10.0561W0.200mm,满足要求

12.L侧池壁竖向外侧配筋计算过程：

L侧池壁竖向取单宽计算，截面宽度b=1000mm,截面高度h=350mm

L侧池壁竖向外侧配筋最不利的弯矩设计值M=-61.39kN-m

受拉纵筋合力点到构件近边距as=c+d/2=35+16/2=43mm

受压纵筋合力点到构件近边距as'=c'+d72=35+16/2=43mm

截面有效高度ho=h-as=350-43=307mm

相对界限受压区高度€b=0.80/[l+fv/(0.0033XEs)](碎规6.1.4)

€b=0.80/[1+360/(0.0033X200000)]=0.518

单筋截面，不考虑受压纵筋：As，=0.0mm?

根据碎规中式621-1可算得，受压高度x=19.497mm

xW0.85X€bXho=0.85X0.518X307.0=135.080mm

As=(fcxbxx+fv'XAs')/fy(《碎规》式6.2.1-2)

As=(14.30X1000X19.497+360X0.0)/360.0=774.4mm2

配筋率p=As/ho/b=774.4/307/1000=0.25%>Pmin=0.15%,满足要求。

考虑配筋调整系数后，钢筋计算面积As=769X1.00=769mm2,实配

As=1005mm2(fl6@200)

13.L侧池壁竖向外侧抗裂验算：

L侧池壁竖向取单宽计算，截面宽度b=1000mm,截面高度h=350mm

L侧池壁竖向外侧裂缝宽度最大的弯矩标准值Mk=-49.98kN-m

(a)、验算依据：

受弯构件截面抗裂验算应该符合下列规定：

MkWYmxactxftkXWo(《碎规》式7.1.1-2)

上式中：Ao=Ac+QEXAS+QEXAS'

Wo-换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩，Wo=lo/(h-y0)

yo=(AcXyc'+aExAsXho+aExAs'xas')/Ao(《校规》式7.1.2-1)

222

Io=lc+AcX(y0-yc')+QEXASX(ho-yo)+aExAs'X(yo-as')(《碎规》式7.1.2-2)

act-混凝土拉应力限制系数，对荷载效应标准组合取为0.85

Ym-截面抵抗矩塑性系数，按校规附录C查得：丫m=1.71

区,-混凝土截面重心到受压边缘的距离：算得：yc'=175.0mm

aE-钢筋弹性模量与碎弹性模量的比值，aE=Es/Ec

⑹、验算过程：

受拉纵筋合力点到构件近边距as=c+d/2=35+16.0/2=43.0mm

受压纵筋合力点到构件近边距as'=c'+cl72=35+14.0/2=42.0mm

截面有效高度ho=h-as=350-43.0=307.0mm

aE=200000/30000=6.67

Ao=35