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文檔簡介
1、簡單矩形水池計(jì)算書 矩形水池制定(jsc-1) 項(xiàng)目名稱構(gòu)件編號(hào)日期 設(shè)計(jì)校對(duì)審核 執(zhí)行規(guī)范: 混凝土結(jié)構(gòu)制定規(guī)范(gb 50010-201*), 本文簡稱混凝土規(guī)范 建筑地基基礎(chǔ)制定規(guī)范(gb 50007-201*), 本文簡稱地基規(guī)范 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范(gb 50009-201*), 本文簡稱荷載規(guī)范 給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)制定規(guī)范(gb 50069-2021), 本文簡稱給排水結(jié)構(gòu)規(guī)范 給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)制定規(guī)程(cecs 138-2021), 本文簡稱水池結(jié)構(gòu)規(guī)程 鋼筋:d - hpb300; d - hrb335; e - hrb400; f - rrb400; g -
2、hrb500; p - hrbf335; q - hrbf400; r - hrbf500 - 1 基本資料 1.1 幾何信息 水池類型: 無頂蓋 半地上 長度l=11.127m, 寬度b=23.727m, 高度h=2.289m, 底板底標(biāo)高=-1.450m 池底厚h3=250mm, 池壁厚t1=200mm,底板外挑長度t2=400mm 注:地面標(biāo)高為±0.000。 (平面圖) (剖面圖) 1.2 土水信息 土天然重度18.00 kn/m3 , 土飽和重度20.00kn/m3, 土內(nèi)摩擦角30度 地基承載力特征值fak=100.0kpa, 寬度修正系數(shù)b=0.00, 埋深修正系數(shù)d=
3、1.00 地下水位標(biāo)高-0.500m,池內(nèi)水深1.200m, 池內(nèi)水重度10.00kn/m3, 浮托力折減系數(shù)1.00, 抗浮安全系數(shù)kf=1.05 1.3 荷載信息 活荷載: 地面10.00kn/m2, 組合值系數(shù)0.90 恒荷載分項(xiàng)系數(shù): 水池自重1.20, 其它1.27 活荷載分項(xiàng)系數(shù): 地下水壓1.27, 其它1.27 活載調(diào)整系數(shù): 其它1.00 活荷載準(zhǔn)永久值系數(shù): 頂板0.40, 地面0.40, 地下水1.00, 溫濕度1.00 合計(jì)溫濕度作用: 池內(nèi)外溫差10.0度, 內(nèi)力折減系數(shù)0.65, 砼線膨脹系數(shù)1.00(10-5/°c) 1.4 鋼筋砼信息 混凝土: 等級(jí)c
4、30, 重度25.00kn/m3, 泊松比0.20 縱筋保護(hù)層厚度(mm): 池壁(內(nèi)35,外35), 底板(上35,下35) 鋼筋級(jí)別: hrb400, 裂縫寬度限值: 0.20mm, 配筋調(diào)整系數(shù): 1.00 構(gòu)造配筋采納 混凝土規(guī)范gb50010-201* 2 計(jì)算內(nèi)容 (1) 地基承載力驗(yàn)算 (2) 抗浮驗(yàn)算 (3) 荷載計(jì)算 (4) 內(nèi)力(合計(jì)溫度作用)計(jì)算 (5) 配筋計(jì)算 (6) 裂縫驗(yàn)算 (7) 混凝土工程量計(jì)算 3 計(jì)算過程及結(jié)果 單位說明: 彎矩:kn.m/m 鋼筋面積:mm2 裂縫寬度:mm 計(jì)算說明:雙向板計(jì)算按查表 恒荷載:水池結(jié)構(gòu)自重,土的豎向及側(cè)向壓力,內(nèi)部盛水壓
5、力. 活荷載:頂板活荷載,地面活荷載,地下水壓力,溫濕度變化作用. 裂縫寬度計(jì)算按長期效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合. 3.1 地基承載力驗(yàn)算 3.1.1 基底壓力計(jì)算 (1)水池自重gc計(jì)算 池壁自重g2=702.44kn 底板自重g3=1828.27kn 水池結(jié)構(gòu)自重gc=g2+g3=2530.71 kn (2)池內(nèi)水重g2 3.1.2 修正地基承載力 (1)計(jì)算基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度rm rm=0.950×(20.00-10)+0.500×18.00/1.450 = 12.76 kn/m3 (2)計(jì)算基礎(chǔ)底面以下土的重度r 合計(jì)地下水作用,取浮重度,r=20.00-10=10
6、.00kn/m3 (3)依據(jù)地基規(guī)范的要求,修正地基承載力: fa = fak + b (b - 3) + dm(d - 0.5) = 100.00+0.00×10.00×(6.000-3)+1.00×12.76×(1.450-0.5) = 112.12 kpa 3.1.3 結(jié)論: pk=22.13 fa=112.12 kpa, 地基承載力滿足要求。 3.2 抗浮驗(yàn)算 抗浮力gk=gc+gt+gs=2530.71+456.36+199.66= 3186.73 kn 浮力f=(11.127+2×0.400)×(23.727+2×
7、;0.400)×0.950×10.0×1.00 =2778.97 kn gk/f=3186.73/2778.97=1.15 kf=1.05, 抗浮滿足要求。 3.3 荷載計(jì)算 3.3.1 池壁荷載計(jì)算: (1)池外荷載: 主動(dòng)土壓力系數(shù)ka= 0.33 側(cè)向土壓力荷載組合(kn/m2): 部位(標(biāo)高) 土壓力標(biāo)準(zhǔn)值 水壓力標(biāo)準(zhǔn)值 活載標(biāo)準(zhǔn)值 基本組合 準(zhǔn)永久組合 池壁頂端(0.839) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 地面(0.000) 0.00 0.00 3.33 3.81 1.33 地下水位處(-0.500) 3.00 0.00 3.33 7
8、.62 4.33 底板頂面(-1.200) 5.33 7.00 3.33 19.47 13.67 (2)池內(nèi)底部水壓力: 標(biāo)準(zhǔn)值= 12.00 kn/m2, 基本組合制定值= 15.24 kn/m2 3.3.2 底板荷載計(jì)算(池內(nèi)無水,池外填土): 水池結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值gc= 2530.71kn 基礎(chǔ)底面以上土重標(biāo)準(zhǔn)值gt= 456.36kn 基礎(chǔ)底面以上水重標(biāo)準(zhǔn)值gs= 199.66kn 基礎(chǔ)底面以上活載標(biāo)準(zhǔn)值gh= 285.23kn 水池底板以上全部豎向壓力基本組合: qb = (2530.71×1.20+456.36×1.27+199.66×1.27+285.
9、23×1.27×0.90×1.00)/292.523 = 14.34kn/m2 水池底板以上全部豎向壓力準(zhǔn)永久組合: qbe = (2530.71+456.36+199.66×1.00+10.00×28.523×0.40)/292.523 = 11.28kn/m2 板底均布凈反力基本組合: q = 14.34-0.250×25.00×1.20 = 6.84 kn/m2 板底均布凈反力準(zhǔn)永久組合: qe = 11.28-0.250×25.00 = 5.03 kn/m2 3.4 內(nèi)力,配筋及裂縫計(jì)算 彎矩正負(fù)
10、號(hào)規(guī)則: 池壁:內(nèi)側(cè)受拉為正,外側(cè)受拉為負(fù) 底板:上側(cè)受拉為正,下側(cè)受拉為負(fù) 荷載組合方式: 1.池外土壓力作用(池內(nèi)無水,池外填土) 2.池內(nèi)水壓力作用(池內(nèi)有水,池外無土) 3.池壁溫濕度作用(池內(nèi)外溫差=池內(nèi)溫度-池外溫度) (1)l側(cè)池壁內(nèi)力: 計(jì)算跨度: lx= 10.927 m, ly= 2.039 m , 三邊固定,頂邊自由 池壁類型: 淺池壁,其它荷載作用下,按豎向單向板計(jì)算 溫濕度應(yīng)力按雙向板計(jì)算 池外土壓力作用角隅處彎矩(kn.m/m): 基本組合:-8.42, 準(zhǔn)永久組合:-5.91 池內(nèi)水壓力作用角隅處彎矩(kn.m/m): 基本組合:6.59, 準(zhǔn)永久組合:5.19
11、基本組合作用彎矩表(kn.m/m) 部位 池外土壓力 池內(nèi)水壓力 溫濕度作用 基本組合 內(nèi)側(cè)-水平跨中 0.00 - - 0.00 水平邊緣 - 6.59 - 2.28 豎直跨中 0.00 - - -3.22 豎直上邊緣 - -0.00 - 0.00 豎直下邊緣 - 10.56 - 3.66 外側(cè)-水平跨中 - -0.00 -8.60 -8.60 水平邊緣 -8.42 - -7.86 -12.55 豎直跨中 - -0.00 -3.22 -3.90 豎直上邊緣 0.00 - -0.00 -0.00 豎直下邊緣 -13.49 - -4.91 -11.41 準(zhǔn)永久組合作用彎矩表(kn.m/m) 部位
12、 池外土壓力 池內(nèi)水壓力 溫濕度作用 準(zhǔn)永久組合 內(nèi)側(cè)-水平跨中 0.00 - - 0.00 水平邊緣 - 5.19 - 1.80 豎直跨中 0.00 - - -2.82 豎直上邊緣 - -0.00 - 0.00 豎直下邊緣 - 8.31 - 2.88 外側(cè)-水平跨中 - -0.00 -7.53 -7.53 水平邊緣 -5.91 - -6.88 -9.54 豎直跨中 - -0.00 -2.82 -3.06 豎直上邊緣 0.00 - -0.00 -0.00 豎直下邊緣 -9.47 - -4.30 -8.22 (2)b側(cè)池壁內(nèi)力: 計(jì)算跨度: lx= 23.527 m, ly= 2.039 m ,
13、 三邊固定,頂邊自由 池壁類型: 淺池壁,其它荷載作用下,按豎向單向板計(jì)算 溫濕度應(yīng)力按雙向板計(jì)算 池外土壓力作用角隅處彎矩(kn.m/m): 基本組合:-8.42, 準(zhǔn)永久組合:-5.91 池內(nèi)水壓力作用角隅處彎矩(kn.m/m): 基本組合:6.59, 準(zhǔn)永久組合:5.19 基本組合作用彎矩表(kn.m/m) 部位 池外土壓力 池內(nèi)水壓力 溫濕度作用 基本組合 內(nèi)側(cè)-水平跨中 0.00 - - 0.00 水平邊緣 - 6.59 - 2.28 豎直跨中 0.00 - - -3.22 豎直上邊緣 - -0.00 - 0.00 豎直下邊緣 - 10.56 - 3.66 外側(cè)-水平跨中 - -0.
14、00 -8.60 -8.60 水平邊緣 -8.42 - -7.86 -12.55 豎直跨中 - -0.00 -3.22 -3.90 豎直上邊緣 0.00 - -0.00 -0.00 豎直下邊緣 -13.49 - -4.91 -11.41 準(zhǔn)永久組合作用彎矩表(kn.m/m) 部位 池外土壓力 池內(nèi)水壓力 溫濕度作用 準(zhǔn)永久組合 內(nèi)側(cè)-水平跨中 0.00 - - 0.00 水平邊緣 - 5.19 - 1.80 豎直跨中 0.00 - - -2.82 豎直上邊緣 - -0.00 - 0.00 豎直下邊緣 - 8.31 - 2.88 外側(cè)-水平跨中 - -0.00 -7.53 -7.53 水平邊緣
15、-5.91 - -6.88 -9.54 豎直跨中 - -0.00 -2.82 -3.06 豎直上邊緣 0.00 - -0.00 -0.00 豎直下邊緣 -9.47 - -4.30 -8.22 (3)底板內(nèi)力: 計(jì)算跨度:lx= 10.927m, ly= 23.527m , 四邊固定 按單向板計(jì)算. 1.池外填土,池內(nèi)無水時(shí),荷載組合作用彎矩表(kn.m/m) 部位 基本組合 準(zhǔn)永久組合 上側(cè)-l向跨中 0.00 0.00 b向跨中 33.26 24.47 下側(cè)-l向邊緣 -45.42 -33.41 b向邊緣 -66.53 -48.93 (4)配筋及裂縫: 配筋計(jì)算方法:按單筋受彎構(gòu)件計(jì)算板受拉
16、鋼筋. 裂縫計(jì)算依據(jù)給排水結(jié)構(gòu)規(guī)范附錄a公式計(jì)算. 按基本組合彎矩計(jì)算配筋,按準(zhǔn)永久組合彎矩計(jì)算裂縫,結(jié)果如下: l側(cè)池壁配筋及裂縫表(彎矩:kn.m/m, 面積:mm2/m, 裂縫:mm) 部位 彎矩 計(jì)算面積 實(shí)配鋼筋 實(shí)配面積 裂縫寬度 內(nèi)側(cè)-水平跨中 0.00 400 e12150 754 0.00 水平邊緣 2.28 400 e12150 754 0.01 豎直跨中 -3.22 400 e12150 754 0.02 豎直上邊緣 0.00 400 e12150 754 0.00 豎直下邊緣 3.66 400 e12150 754 0.02 外側(cè)-水平跨中 -8.60 400 e121
17、50 754 0.04 水平邊緣 -12.55 400 e12150 754 0.05 豎直跨中 -3.90 400 e12150 754 0.02 豎直上邊緣 -0.00 400 e12150 754 0.00 豎直下邊緣 -11.41 400 e12150 754 0.04 b側(cè)池壁配筋及裂縫表(彎矩:kn.m/m, 面積:mm2/m, 裂縫:mm) 部位 彎矩 計(jì)算面積 實(shí)配鋼筋 實(shí)配面積 裂縫寬度 內(nèi)側(cè)-水平跨中 0.00 400 e12150 754 0.00 水平邊緣 2.28 400 e12150 754 0.01 豎直跨中 -3.22 400 e12150 754 0.02 豎
18、直上邊緣 0.00 400 e12150 754 0.00 豎直下邊緣 3.66 400 e12150 754 0.02 外側(cè)-水平跨中 -8.60 400 e12150 754 0.04 水平邊緣 -12.55 400 e12150 754 0.05 豎直跨中 -3.90 400 e12150 754 0.02 豎直上邊緣 -0.00 400 e12150 754 0.00 豎直下邊緣 -11.41 400 e12150 754 0.04 底板配筋及裂縫表(彎矩:kn.m/m, 面積:mm2/m, 裂縫:mm) 部位 彎矩 計(jì)算面積 實(shí)配鋼筋 實(shí)配面積 裂縫寬度 上側(cè)-l向跨中 0.00 5
19、00 e12150 754 0.00 b向跨中 33.26 500 e12150 754 0.12 l向邊緣 0.00 500 e12150 754 0.00 b向邊緣 0.00 500 e12150 754 0.00 下側(cè)-l向跨中 0.00 500 e12150 754 0.00 b向跨中 0.00 500 e12150 754 0.00 l向邊緣 -45.42 624 e12150 754 0.17 b向邊緣 -66.53 932 e14150 1026 0.19 裂縫驗(yàn)算均滿足. 3.5 混凝土工程量計(jì)算: (1)池壁: (l-t1)+(b-t1)×2×t1×h2 = (11.127-0.200)+(23.727-0.200)×2×0.200×2.039 = 28.10 m3 (2)底板: (l+2×t2)×(b+2×t2)×h3 = (11.127+2×0.400)×(23.727+2×0.400)×0.250 = 73.13 m3 (3)池外表面積: (l+2×t2)×(b+2×t2
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