矩形水池設(shè)計(jì)

矩形水池設(shè)計(jì)矩形水池設(shè)計(jì)(JSC-17)項(xiàng)目名稱構(gòu)件編號日期 設(shè)計(jì)校對審核 執(zhí)行規(guī)范：《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010),本文簡稱《混凝土規(guī)范》《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2011),本文簡稱《地基規(guī)范》《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012),本文簡稱《荷載規(guī)范》《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50069-2002),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)設(shè)計(jì)規(guī)程》(CECS138-2002),本文簡稱《水池結(jié)構(gòu)規(guī)程》鋼筋：d-HPB300;D-HRB335;E-HRB400;F-RRB400;G-HRB500;Q-HRBF400;R-HRBF5001基本資料幾何信息水池類型：無頂蓋半地上長度L=14.000m,寬度B=10.000m,高度H=2.500m,底板底標(biāo)高=-2.500m池底厚h3=400mm,池壁厚t1=250mm底板外挑長度t2=500mm注：地面標(biāo)高為土0.000。（ 平囿/）（剖面圖）土水信息土天然重度18.00kN/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)刀b=0.00,埋深修正系數(shù)X]d=1.00地下水位標(biāo)高-3.000m,池內(nèi)水深1.500m,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考慮溫濕度作用：池內(nèi)外溫差10.0度，內(nèi)力折減系數(shù)0.65,硅線膨脹系數(shù)1.00(10-5/°C)1.4鋼筋硅信息混凝土：等級C30,重度26.00kN/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40,下40)鋼筋級別：HRB400,裂縫寬度限值：0.20mm,配筋調(diào)整系數(shù):1.00構(gòu)造配筋采用混凝土規(guī)范GB50010-20102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(考慮溫度作用)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.地基承載力驗(yàn)算基底壓力計(jì)算水池自重Gc#算池壁自重G2=641.55kN底板自重G3=1716.00kN水池結(jié)構(gòu)自重Gc=G2+G3=2357.55kN池內(nèi)水重G耐算池內(nèi)水重Gw=1923.75kN覆土重量計(jì)算池頂覆土重量Gt1=0kN池頂?shù)叵滤亓縂s1=0kN底板外挑覆土重量Gt2=945.00kN基底以上的覆蓋土總重量Gt=Gt1+Gt2=945.00kN基底以上的地下水總重量Gs=Gs1+Gs2=0.00kN(4)活荷載作用Gh地面活荷載作用力Gh2=250.00kN活荷載作用力總和Gh=Gh2=250.00kN(5)基底壓力Pk基底面積:A=(L+2Xt2)X(B+2X_ 2t2)=15.000X11.000=165.00m基底壓強(qiáng)：Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A二(2357.55+1923.75+945.00+0.00+250.00)/165. 2000=33.19kN/m3.1.2修正地基承載力計(jì)算基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度rm一一一 3rm=18.00kN/m計(jì)算基礎(chǔ)底面以下土的重度r考慮地下水作用，取浮重度，3r=20.00-10=10.00kN/m3根據(jù)《地基規(guī)范》的要求，修正地基承載力：fa=fak+b]bY(b-3)+X]dfa=fak+0.5)=100.00+0.00X10.00X(6.000-3)+1.00X18.00X(2.500-0.5)=136.00kPa3.1.3結(jié)論:Pk=33.19<fa=136.00kPa,地基承載力滿足要求?？垢◎?yàn)算由于地下水位低于池底標(biāo)高,不需要進(jìn)行本項(xiàng)驗(yàn)算荷載計(jì)算池壁荷載計(jì)算：⑴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)值標(biāo)準(zhǔn)值基本組合-永組一準(zhǔn)久合一地面(0.000)0.000.003.333.811.33池壁頂端(-0.000)0.000.003.333.811.33底板頂面(-2.100)12.600.003.3319.8113.93(2) 池內(nèi)底部水壓力：標(biāo)準(zhǔn)值=15.00kN/m基本組合設(shè)計(jì)值=19.05kN/m2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=2357.55kN基礎(chǔ)底面以上土重標(biāo)準(zhǔn)值Gt=945.00kN基礎(chǔ)底面以上水重標(biāo)準(zhǔn)值Gs=0.00kN基礎(chǔ)底面以上活載標(biāo)準(zhǔn)值Gh=250.00kN水池底板以上全部豎向壓力基本組合：Qb=(2357.55X1.20+945.00X1.27+0.00X1.27+250.00X1.27X0.90X1.00)/165.000 2=26.15kN/m水池底板以上全部豎向壓力準(zhǔn)永久組合：Qbe=(2357.55+945.00+0.00X1.00+10.00X25.000X0.40)/165.000=20.62kN/m板底均布凈反力基本組合：Q=26.15-0.400X26.00X1.20=13.67kN/m2板底均布凈反力準(zhǔn)永久組合：Qe=20.62-0.400X26.00 2=10.22kN/m內(nèi)力，配筋及裂縫計(jì)算彎矩正負(fù)號規(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：池外土壓力作用（池內(nèi)無水，池外填土）池內(nèi)水壓力作用（池內(nèi)有水，池外無土）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=13.750m,Ly=2.100m,三邊固定,頂邊簡支池壁類型：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:-3.75, 準(zhǔn)永久組合：-2.39池內(nèi)水壓力作用角隅處彎矩 （kN.m/m）:基本組合:2.94,準(zhǔn)永久組合：2.32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-2.94-2.94豎3.28--3.28

直跨中豎直上邊緣--0.00-0.00豎直下邊緣-5.60-5.60外側(cè)-水平跨中--0.00-12.55-12.55水平邊緣-3.75--18.44-22.19豎直跨中--2.50-10.92-13.42豎直上邊緣0.00--0.00-0.00豎直下邊緣-6.80--19.53-26.34準(zhǔn)永久組合作用彎矩表（kN.m/m）部位池外土壓力池內(nèi)水壓力溫濕度作用永組一準(zhǔn)久合合內(nèi)側(cè)-水平跨中0.00--0.00水平邊緣-2.32-2.32豎2.07--2.07

直跨中豎直上邊緣--0.00-0.00豎直下邊緣-4.41-4.41外側(cè)-水平跨中--0.00-10.98-10.98水平邊緣-2.39--16.14-18.53豎直跨中--1.97-9.55-11.53豎直上邊緣0.00--0.00-0.00豎直下邊緣-4.44--17.09-21.53(2)B側(cè)池壁內(nèi)力：計(jì)算跨度:Lx=9.750m,Ly=2.100m,三邊固定,頂邊簡支池壁類型：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：-3.75, 準(zhǔn)永久組合：-2.39池內(nèi)水壓力作用角隅處彎矩 (kN.m/m):

基本組合:2.94,準(zhǔn)永久組合：2.32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-2.94-2.94豎直跨中3.28--3.28豎直上邊緣--0.00-0.00豎直下邊緣-5.60-5.60外側(cè)-水平跨中--0.00-12.55-12.55水平邊緣-3.75--18.44-22.19豎直跨中--2.50-10.92-13.42豎直上邊緣0.00--0.00-0.00豎-6.80--19.5-26.3

直下邊緣 3 4準(zhǔn)永久組合作用彎矩表（kN.m/m）部位池外土壓力池內(nèi)水壓力溫濕度作用永組一準(zhǔn)久合一內(nèi)側(cè)-水平跨中0.00--0.00水平邊緣-2.32-2.32豎直跨中2.07--2.07豎直上邊緣--0.00-0.00豎直下邊緣-4.41-4.41外側(cè)-水平跨中--0.00-10.98-10.98水平邊緣-2.39--16.14-18.53豎直跨中--1.97-9.55-11.53豎直上邊緣0.00--0.00-0.00豎-4.44--17.0-21.5|直下邊緣| | 19 13(3)底板內(nèi)力：計(jì)算跨度：Lx=13.750m,Ly=9.750m,四邊固定按雙向板計(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23.4417.52B向跨中44.2633.09下側(cè)-L向邊緣-73.72-55.12B向邊緣-94.18-70.41(4)配筋及裂縫：配筋計(jì)算方法：按單筋受彎構(gòu)件計(jì)算板受拉鋼筋.裂縫計(jì)算根據(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：

①L側(cè)池壁配筋及裂縫表（彎矩:kN.m/m,面積:mn2/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0.00500E12@2205140.00水平邊緣2.94500E12@2205140.02豎直跨中3.28500E12@2205140.02豎直上邊緣0.00500E12@2205140.00豎直下邊緣5.60500E12@2205140.04外側(cè)-水平跨中-12.55500E12@2205140.11水平邊緣-22.19500E12@2205140.19豎直跨中-13.42500E12@2205140.12豎直上邊-0.00500E12@2205140.00

直下邊-26.34500E12@5650.18200②B則池壁配筋及裂縫表（彎矩:kN.m/m,面積:mn2/m,裂縫:直下邊-26.34500E12@5650.18200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0.00500E12@2205140.00水平邊緣2.94500E12@2205140.02豎直跨中3.28500E12@2205140.02豎直上邊緣0.00500E12@2205140.00豎直下邊緣5.60500E12@2205140.04外側(cè)-水平跨中-12.55500E12@2205140.11水平邊緣-22.19500E12@2205140.19

豎直跨中-13.42500E12@2205140.12豎直上邊緣-0.00500E12@2205140.00豎直下邊緣-26.34500E12@2005650.18③底板配筋及裂縫表（彎矩:kN.m/m,面積:mn2/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23.44800E14@1908100.08B向跨中44.26800E14@1908100.15L向邊緣0.00800E14@1908100.00B向邊緣0.00800E14@1908100.00下側(cè)-L向跨中0.00800E14@1908100.00B向跨中0.00800E14@1908100.00

L向邊緣BL向邊緣B向邊緣-73.80072 -94.80018150 E14@10260.20150注意：存在裂縫驗(yàn)算不滿足限值0.20mm勺情況！3.5混凝土工程量計(jì)算池壁：[(L-t1)+(B-t1)]X2Xt1Xh2[(14.000-0.250)+(10.000-0.250)]X2X0.250一一一一一 3X2.100=24.6