矩形水池结构计算书

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=17600mm,宽度B=9100mm,高度H=5700mm

地面标高=0.000m,池底标高=-5.750m

B向池壁厚t3=800mm,L向池壁厚ts=800mm,池壁贴角q=0mm

底板中间厚度t2—800mm,底板两侧厚度t4=800mm

底板贴角长度C2=0mm,底板外挑长度a=0mm

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=0.00mm,池内水重度Ys=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=172.50kPa

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=50.00kN/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%=0.40

温（湿）度变化作用的准永久值系数弧=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%=0.65

混凝土线膨胀系数ac=1.00X10-S/℃

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

22

轴心抗压强度设计值fc—14.30N/mm；轴心抗拉强度设计值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fy=360N/mm2；弹性模量Es=2.00X105N/mm2

钢筋混凝土重度Yc=25.0kN/m3,泊松比人=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

1.基底压力计算：

池壁自重G2=4919.60kN

底板及底板贴角自重G3=3203.20kN

水池自重Gc=Gi+G2+G3

=0.00+4919.60+3203.20=8122.80kN

池内水重Gw=0.00kN

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62=0.00kN

底板外挑地下水重量GS2=0.00kN

基底以上的覆盖土总重量Gt=Gtl+Gt2

=0.00+0.00=0.00kN

基底以上的地下水总重量Gs=Gsi+GS2

=0.00+0.00=0.00kN

顶板活荷载作用力Ghi=0.00kN

地面活荷载作用力Gh2=0.00kN

活荷载作用力总和Gh=Ghi+Gh2

=0.00+0.00=0.00kN

基底面积A=160.16m2

基底压强Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A

=(8122.80+0.00+0.00+0.00+0.00)/160.160=50.72kN/m2

2.修正地基承载力：

依照《建筑地基基础设计规范》式5.24

fa=fak+nbXYX(b—3)+nd><YmX(d—0.5)

fa=120.00+0.00X10.00X(6.0-3)+1.00X10.00X(5.8-0.5)

=172.50kN/m2

3.地基承载力验算结论：

22

Pk=50.72kN/mfa=172.50kN/m

故地基承载力满足要求。

4.抗浮验算：

抗浮力Gk=Gc+Gt+Gs

=8122.80+0.00+0.00=8122.80kN

浮力F=9209.20kN

Gk/F=8122.80/9209.20=0.88<Kf=1.05

故抗浮验算不满足要求。

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

2

pqk-地面活荷载作用在池壁的侧向压力标准值，kN/m

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

HiPtkPskPqkQ.wQwk

4.950.000.0016.6719.056.67

0.016.5049.5016.67102.8772.67

池内底部水压力：

标准值Psk=0.00kN/m2

基本组合设计值Ps=0.00kN/m2

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=8122.80kN

基础底面以上土重标准值Gt=0.00kN

基础底面以上水重标准值Gs=0.00kN

基础底面以上活载标准值Gh=0.00kN

水池底板以上全部竖向压力基本组合：

x

Qb=(yGIXGC+丫GGt+YQIXGS+yqxGh)/A

=(1.20X8122.80+1.27X0.00+1.27X0.00+1.27X0.00)

/160.160=60.86kN/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qlxGql)/A

=(8122.80+0.00+1.00X0.00+0.40X0.00+0.40X0.00)/160.160

=50.72kN/m2

板底均布净反力基本组合：

Q=60.86-1.20X25.0X0.800=36.86kN/m2

板底均布净反力准永久组合：

Qk=50.72-25.0X0.800=30.72kN/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

=（1.20X8122.80+1.27X0.00+1.27X0.00）/160.160=60.86kN/m2

水池底板以上全部竖向压力准永久组合：

Qbk=（Gc+Gw+WqlxGqi）/A

=（8122.80+0.00+0.40X0,00）/160.160

=50.72kN/m2

板底均布净反力基本组合：

Q=60.86-1.20X25.0X0.800-1.27X10.00X0.00=36.86kN/m2

板底均布净反力准永久组合：

Qk=50.72-25.0X0.800-10.00X0.00=30.72kN/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=16,800m,Ly=4.900m,三边固定，顶边简支

池壁类型：浅池壁，按竖向单向板计算

考虑水平角隅处的局部弯矩，最大水平向弯矩系数me=-0.035

基本组合作用弯矩表（kN,m/m）：

表中：池外填土，池内无水时，池壁的基本组合作用弯矩值

MX-

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

L侧墙横向跨中-内侧0.00--0.00-29.36

L侧墙横向跨中-外侧--0.00-0.000.00

L侧墙横向边缘-内侧--0.00-0.000.00

L侧墙横向边缘-外侧-21.64--188.86-210.50-239.86

L侧墙竖向跨中-内侧92.18--92.1892.18

L侧墙竖向跨中-外侧--0.00-178.31-178.31-178.31

L侧墙竖向下边缘-内侧--0.00-0.000.00

L侧墙竖向下边缘-外侧-192.53--89.15-281.68-281.68

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

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

部位弯矩调整

MKIMK2MKO准永久组合

L侧墙横向跨中-内侧0.00--0.00-19.05

L侧墙横向跨中-外侧--0.00-0.000.00

L侧墙横向边缘-内侧--0.00-0.000.00

L侧墙横向边缘-外侧-13.94--165.24-179.17-198.22

L侧墙竖向跨中-内侧58.78--58.7858.78

L侧墙竖向跨中-外侧--0.00-156.00-156.00-156.00

L侧墙竖向下边缘-内侧--0.00-0.000.00

L侧墙竖向下边缘-外侧-126.59--78.00-204.59-204.59

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=8.300m,Ly=4.900m,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

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32.42--32.4291.84

B侧墙横向跨中-外侧--0.00--124.33-124.33

B侧墙横向边缘-内侧--0.00-0.000.00

B侧墙横向边缘-外侧-109.22--188.86-299.28-239.86

B侧墙竖向跨中-内侧71.44--71.4471.44

B侧墙竖向跨中-外侧--0.00-178.31-119.66-119.66

B侧墙竖向下边缘-内侧--0.00-0.000.00

B侧墙竖向下边缘-外侧-164.89--89.15-354.75-354.75

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20.75--20.7559.32

B侧墙横向跨中-外侧--0.00--108.78-108.78

B侧墙横向边缘-内侧--0.00-0.000.00

B侧墙横向边缘-外侧-70.51--165.24-236.79-198.22

B侧墙竖向跨中-内侧45.68--45.6845.68

B侧墙竖向跨中-外侧--0.00-156.00-104.69-104.69

B侧墙竖向下边缘-内侧--0.00-0.000.00

B侧墙竖向下边缘-外侧-108.94--78.00-275.04-275.04

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=16.800m,Ly=8.300m,四边简支+池壁弯矩

Lx/Ly—2.02>2.0,按y向的单向板计算。

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--

MJ-池外填土，池内无水时，池壁传递给底板的弯矩

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0.000.00-94.840.000.00

底板L向跨中-下侧0.000.00-94.840.00-94.84

底板L向边缘-上侧0.000.00-281.680.000.00

底板L向边缘-下侧0.000.00-281.680.00-281.68

底板B向跨中-上侧317.41317.41-244.790.00317.41

底板B向跨中-下侧317.41317.41-244.790.000.00

底板B向边缘-上侧0.000.00-354.750.000.00

底板B向边缘一下侧0.000.00-354.750.00-354.75

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

池外填土，池内无水时，池壁传递给底板的弯矩

Mg'--池内有水，池外无土时，池壁传递给底板的弯矩

部位MKIMK2MKI'IW准永久组合

底板L向跨中-上侧0.000.00-73.890.000.00

底板L向跨中-下侧0.000.00-73.890.00-73.89

底板L向边缘-上侧0.000.00-204.590.000.00

底板L向边缘-下侧0.000.00-204.590.00-204.59

底板B向跨中-上侧264.51264.51-188.050.00264.51

底板B向跨中-下侧264.51264.51-188.050.000.00

底板B向边缘-上侧0.000.00-275.040.000.00

底板B向边缘-下侧0.000.00-275.040.00-275.04

六、配筋及裂缝计算：

配筋计算方法：依据《佐规》第6.2条规定按单筋受弯构件计算。

抗裂验算根据：依据《碎规》第8.7条进行抗裂验算。

裂缝宽度计算：依据《睑规》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

截面的准永久组合作用弯矩值，

MK-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

Wmax-截面的裂缝宽度，mm

2.L侧池壁配筋及裂缝表：

部位实配钢筋

MMKAsAs'3max

L侧墙横向跨中-内侧-29.36-19.0511394)20@20015710.022

L侧墙横向边缘-内侧0.000.0011394)20@20015710.000

L侧墙横向跨中-外侧0.000.0011394)25@20024540.000

L侧墙横向边缘-外侧-239.86-198.2212094)25@20024540.160

L侧墙竖向跨中-内侧92.1858.7811394)20@20015710.067

L侧墙竖向下边缘-内侧0.000.0011394)20@20015710.000

L侧墙竖向上边缘-内侧0.000.0011394)20@20015710.000

L侧墙竖向跨中-外侧-178.31-156.0011394)25@20024540.126

L侧墙竖向下边缘-外侧-281.68-204.5914254)25@20024540.165

L侧墙竖向上边缘-外侧0.000.0011394)25@20024540.000

3.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=800mm

L侧池壁横向外侧配筋最不利的弯矩设计值M=-239.86kN•m

受拉纵筋合力点到构件近边距as=c+d/2=35+25/2=48mm

受压纵筋合力点到构件近边距as'=c'+d'/2=35+20/2=45mm

截面有效高度

ho=h-as=800-48=753mm

相对界限受压区高度(研规

€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

根据校规中式6.2.1-1可算得，受压高度x=30.719mm

xW0.85XIbXho=0.85X0.518X752.5=331.100mm

(《睑规》式

As=(fcxbxx+fy'XAs')/fy6.2.1-2)

As=(14.30X1000X30.719+360X0.0)/360.0=1220.2mm2

酉己筋率p=As/ho/b=1220.2/753/1000=0.16%>Pmin=0.15%/黄足要求。

考虑配筋调整系数后，钢筋计算面积As=1209X1.00=1209mm2,实配

As=2454mm2(f25@200)

4.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=800mm

L侧池壁横向外侧裂缝宽度最大的弯矩标准值Mk=-198.22kN-m

(a)、验算依据：

受弯构件截面抗裂验算应该符合下列规定：

MkWYmxektxftkXWo(《碎规》式7.1.1-2)

上式中：Ao=Ac+ORXAS+OEXAS'

Wo-换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩，Wo=Io/(h-y。)

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

222

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

ac-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=1.67

--混凝土截面重心到受压边缘的距离：算得：yc'=400.0mm

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+25.0/2=47.5mm

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=800-47.5=752.5mm

aE=200000/30000=6.67

Ao=800000+6.67x2454+6.67x0=816362mm2

yo=(800000X400.0+6.67X2454X753+6.67X0X42)/816362=407.1mm

Io=427.07x108+800000X(407.1-400.0)2+6.67X2454X(753-407.1)2

+6.67XOX(407.1-42)2=446.99xl08mm4

Wo=446.99xl08/(800-407.1)=113.76X106mm3

(c)、抗裂验算结果：

Mk=198224042N,mmWymxactxftkxWo

=1.67x0.85x2.01x113.76xl06=323841385N-mm

故抗裂验算满足要求！

6.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：

Wmax=axask/E5X(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：

Gsk=Mk/(0.87XhoXAs)(《碎规》式72.3-2)

(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+25.0/2=47.5mm

截面有效高度ho=h-as=800-47.5=752.5mm

2

osk=198224042/(0.87X753X2454)=123.36N/mm

有效受拉混凝土截面面积Ate=2xasxb

=2x48x1000=95000mm2

pte=2454/95000=0.026

Pte<0.03,取Pte=0.03

(C)>计算结果：

将上述参数代入《校规》式7.2.2得：

3max=2.1X123.36/200000X(30+35.0+0.07X25.0/0.030)

=0.160mm

wmax=10.1601W0.200mm,满足要求

6.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=800mm

L侧池壁竖向内侧配筋最不利的弯矩设计值M=92.18kN•m

受拉纵筋合力点到构件近边距as=c+d/2=35+20/2=45mm

受压纵筋合力点到构件近边距as'=c'+d'/2=35+25/2=48mm

截面有效高度ho=h-as=800-45=755mm

相对界限受压区高度U=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=11.616mm

xW0.85X€bXho=0.85X0.518X755.0=332.200mm

As=(fcxbxx+fy'XAs')/fY(《校规》式6.2.1-2)

As=(14.30X1000X11.616+360X0.0)/360.0=461.4mm2

配筋率p=As/ho/b=461.4/755/1000=0.06%<Pmin=0.15%

故：按最小配筋率配筋，As=PminXhoXb

=0.0015x755x1000=1132.5mm2

考虑配筋调整系数后，钢筋计算面积As=1139X1.00=1139mm2,实配

As=1571mm2(f20@200)

7.L侧池壁竖向内侧抗裂验算：

L侧池壁竖向取单宽计算，撤面宽度b=1000mm,截面高度h=800mm

L侧池壁竖向内侧裂缝宽度最大的弯矩标准值Mk=58.78kN-m

(a)、验算依据：

受弯构件截面抗裂验算应该符合下列规定：

MkWYmXOktxftkXWo(《校规》式7.1.1-2)

上式中：Ao=Ac+(IEXAS+OEXAS'

W。--换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩，Wo=lo/(h-y0)

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

222

Io=lc+AcX(y0-yc')+aexAsX(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=1.67

yc'-混凝土截面重心到受压边缘的距离：算得：yc'=400.0mm

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+20.0/2=45.0mm

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

截面有效高度ho=h-as=800-45.0=755.0mm

CIE=200000/30000=6.67

Ao=800000+6.67x1571+6.67x0=810472mm2

yo=(800000X400.0+6.67X1571X755+6.67X0X42)/810472=404.6mm

Io=426.83x108+800000X(404.6-400.0)2+6.67X1571X(755-404.6)2

+6.67XOX(404.6-42)2=439.86xl08mm4

Wo=439.86xl08/(800-404.6)=111.24X106mm3

(c)、抗裂验算结果：

Mk=58782188N,mmWYmxactxftkxWo

=1.67x0.85x2.01xlll.24xl06=316679760N-mm

故抗裂验算满足要求！

9.L侧池壁竖向内侧裂缝宽度验算：

(a)、验算依据：

荷教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：。-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72.3-2)

(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+20.0/2=45.0mm

截面有效高度ho=h-as=800-45.0=755.0mm

ask=58782188/(0.87X755X1571)=56.97N/mm2

有效受拉混凝土截面面积A/=2xasxb

=2x45x1000=90000mm2

Pte=1571/90000=0.017

Pte<0.031U乂Pte=0.03

(c)、计算结果：

将上述参数代入《碎规》式7.2.2得：

3max=2.1X56.97/200000X(30+35.0+0.07X20.0/0.030)

=0.067mm

u)max=|0.067|W0.200mm,满足要求

9.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=800mm

L侧池壁竖向外侧配筋最不利的弯矩设计值M=-281.68kN-m

受拉纵筋合力点到构件近边距as=c+d/2=35+25/2=48mm

受压纵筋合力点到构件近边距as'=c'+d'/2=35+20/2=45mm

截面有效高度ho=h-as=800-48=753mm

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

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

单筋截面，不考虑受压纵筋：As'=0.0mm2

根据校规中式6.2.1-1可算得，受压高度x=36.210mm

xW0.85X€bXho=0.85X0.518X752.5=331.100mm

As=(fcxbxx+fy'XAs')/fY(《碎规》式6.2.1-2)

As=(14.30X1000X36.210+360X0.0)/360.0=1438.3mm2

配筋率p=As/ho/b=1438.3/753/1000=0.19%>Pmin=0.15%,满足要求。

考虑配筋调整系数后，钢筋计算面积As=1425X1.00=1425mm2,实配

As=2454mm2(f25@200)

10.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=800mm

L侧池壁竖向外侧裂缝宽度最大的弯矩标准值Mk=-204.59kN•m

(a)、验算依据：

受弯构件截面抗裂验算应该符合下列规定：

MkWYmXOktxftkXWo(《碎规》式7.1.1-2)

上式中：Ao=Ac+OEXAS+OEXAS'

Wo-换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩，Wo=Io/(h-y0)

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

222

Io=lc+AcX(y0-Vc')+aExAsX(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

%-截面抵抗矩塑性系数，按校规附录C查得：ym=1.67

--混凝土截面重心到受压边缘的距离：算得：yc'=400.0mm

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+25.0/2=47.5mm

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=800-47.5=752.5mm

aE=200000/30000=6.67

Ao=800000+6.67x2454+6.67x0=816362mm2

yo=(800000X400.0+6.67X2454X753+6.67X0X42)/816362=407.1mm

Io=427.07x108+800000X(407.1-400.0)2+6.67X2454X(753-407.1)2

+6.67XOX(407.1-42)2=446.99xl08mm4

Wo=446.99x108/(800-407.1)=113.76X106mm3

(c)、抗裂验算结果：

Mk=204586056N,mmWymxactxfti<xWo

=1.67x0.85x2.01x113.76xl06=323841385N-mm

故抗裂验算满足要求！

12.L侧池壁竖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：

3max=ax°sk/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；

纵向受拉钢筋的有效配筋率，

Pte-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:

(《碎规》式

Osk=Mk/(0.87XhoXAs)72.3-2)

(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+25.0/2=47.5mm

截面有效高度

ho=h-as=800-47.5=752.5mm

Osk=204586056/(0.87X753X2454)=127.32N/mm2

有效受拉混凝土截面面积

Ate=2xasxb

=2x48x1000=95000mm2

Pte=2454/95000=0.026

Pte<0.03,Pte=0.03

(c)、计算结果：

将上述参数代入《税规》式722得：

3max=2.1X127.32/200000X(30+35.0+0.07X25.0/0.030)

=0.165mm

Wmax=|0.165|W0.200mm,满足要求

12.B侧池壁配筋及裂缝表：

部位MMKAs实配钢筋As'3max

B侧墙横向跨中-内侧91.8459.3211394)20@20015710.067

B侧墙横向边缘-内侧0.000.0011394)20@20015710.000

B侧墙横向跨中-外侧-124.33-108.7811394)25@20024540.088

B侧墙横向边缘-外侧-239.86-198.221209巾25@20024540.160

B侧墙竖向跨中-内侧71.4445.6811394)20@20015710.052

B侧墙竖向下边缘-内侧0.000.001139620@20015710.000

B侧墙竖向上边缘-内侧0.000.0011394)20@20015710.000

B侧墙竖向跨中-外侧-119.66-104.6911394)25@30016360.127

B侧墙竖向下边缘-外侧-354.75-275.0418074)25@20024540.222

B侧墙竖向上边缘-外侧0.000.0011394)25@30016360.000

13.B侧池壁横向内侧配筋计算过程：

B侧池壁横向取单宽计算，截面宽度b=1000mm,截面高度h=800mm

B侧池壁横向内侧配筋最不利的弯矩设计值M=91.84kN•m

受拉纵筋合力点到构件近边距

as=c+d/2=35+20/2=45mm

受压纵筋合力点到构件近边距as'=c'+d'/2=35+25/2=48mm

截面有效高度

ho=h-as=800-45=755mm

相对界限受压区高度(碎规

Cb=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，=0.0mm?

根据碎规中式621-1可算得，受压高度x=11.573mm

xW0.85XCbXho=0.85X0.518X755.0=332.200mm

(《碎规》式

As=(fcxbxx+fY'XAs')/fy6.2.1-2)

As=(14.30X1000X11.573+360X0.0)/360.0=459.7mm2

酉己筋率p=As/ho/b=459.7/755/1000=0.06%<Pmin=0.15%

故：按最小配筋率配筋，As=PminXhoXb

=0.0015x755x1000=1132.5mm2

考虑配筋调整系数后，钢筋计算面积As=1139X1.00=1139mm2,实配