I型II型鴨嘴閥井計(jì)算書

矩形水池設(shè)計(jì)(I型鴨嘴閥井)執(zhí)行規(guī)范:《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010(2015年版)),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1.1幾何信息水池類型:有頂蓋全地下長度L=2.800m,寬度B=2.300m,高度H=4.400m,底板底標(biāo)高=-4.800m池底厚h3=300mm,池壁厚t1=250mm,池頂板厚h1=200mm,底板外挑長度t2=300mm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18.00kN/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=120.0kPa,寬度修正系數(shù)ηb=0.00,埋深修正系數(shù)ηd=1.00地下水位標(biāo)高0.000m,池內(nèi)水深3.900m,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=1.051.3荷載信息活荷載:池頂板1.50kN/m2,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不考慮溫濕度作用.不考慮溫度材料強(qiáng)度折減1.4鋼筋砼信息混凝土:等級(jí)C30,重度25.00kN/m3,泊松比0.20縱筋保護(hù)層厚度(mm):頂板(上35,下35),池壁(內(nèi)35,外35),底板(上35,下40)鋼筋級(jí)別:HRB400,裂縫寬度限值:0.20mm,配筋調(diào)整系數(shù):1.00按裂縫控制配筋計(jì)算構(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(不考慮溫度作用)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.水池方位定義如下：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)算頂板自重G1=32.20kN池壁自重G2=224.25kN底板自重G3=73.95kN水池結(jié)構(gòu)自重Gc=G1+G2+G3=330.40kN(2)池內(nèi)水重Gw計(jì)算池內(nèi)水重Gw=161.46kN(3)覆土重量計(jì)算池頂覆土重量Gt1=25.76kN池頂?shù)叵滤亓縂s1=25.76kN底板外挑覆土重量Gt2=153.90kN底板外挑地下水重量Gs2=153.90kN基底以上的覆蓋土總重量Gt=Gt1+Gt2=179.66kN基底以上的地下水總重量Gs=Gs1+Gs2=179.66kN(4)活荷載作用Gh頂板活荷載作用力Gh1=9.66kN地面活荷載作用力Gh2=98.60kN活荷載作用力總和Gh=108.26kN(5)基底壓力Pk基底面積:A=(L+2×t2)×(B+2×t2)=3.400×2.900=9.86m2基底壓強(qiáng):Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A=(330.40+161.46+179.66+179.66+108.26)/9.860=97.31kN/m23.1.2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rmrm=[4.800×(20.00-10)+-0.000×18.00]/4.800=10.00kN/m3(2)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，r=20.00-10=10.00kN/m3(3)根據(jù)《地基規(guī)范》的要求，修正地基承載力:fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)=120.00+0.00×10.00×(3.000-3)+1.00×10.00×(4.800-0.5)=163.00kPa3.1.3結(jié)論:Pk=97.31<fa=163.00kPa,地基承載力滿足要求。3.2抗浮驗(yàn)算抗浮力Gk=Gc+Gt+Gs=330.40+179.66+179.66=689.72kN浮力F=(2.800+2×0.300)×(2.300+2×0.300)×4.800×10.0×1.00=473.28kNGk/F=689.72/473.28=1.46>Kf=1.05,抗浮滿足要求。3.3荷載計(jì)算3.3.1頂板荷載計(jì)算:池頂?shù)母餐翂毫?biāo)準(zhǔn)值:Pt=-0.000×18.00+0.400×(20.00-10.0)=4.00kN/m2池頂?shù)乃畨毫?biāo)準(zhǔn)值:Ps=0.400×10.0=4.00kN/m2池頂板自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值:P1=25.00×0.200=5.00kN/m2頂板活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Ph1=1.50kN/m2地面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Ph2=10.00kN/m2池頂均布荷載基本組合:Qt=1.20×P1+1.27×Pt+0.90×1.27×1.00×(Ph1+Ph2)+1.27×Ps=29.30kN/m2池頂均布荷載準(zhǔn)永久組合:Qte=P1+Pt+0.40×Ph1+0.40×Ph2+1.00×Ps=17.60kN/m23.3.2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)永久組合地面(0.000)0.000.003.333.811.33地下水位處(0.000)-0.000.003.333.811.33池壁頂端(-0.600)2.006.003.3313.979.33底板頂面(-4.500)15.0045.003.3380.0161.33(2)池內(nèi)底部水壓力:標(biāo)準(zhǔn)值=39.00kN/m2,基本組合設(shè)計(jì)值=49.53kN/m23.3.3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=330.40kN基礎(chǔ)底面以上土重標(biāo)準(zhǔn)值Gt=179.66kN基礎(chǔ)底面以上水重標(biāo)準(zhǔn)值Gs=179.66kN基礎(chǔ)底面以上活載標(biāo)準(zhǔn)值Gh=108.26kN水池底板以上全部豎向壓力基本組合:Qb=(330.40×1.20+179.66×1.27+179.66×1.27+108.26×1.27×0.90×1.00)/9.860=99.04kN/m2水池底板以上全部豎向壓力準(zhǔn)永久組合:Qbe=(330.40+179.66+179.66×1.00+1.50×6.440×0.40+10.00×9.860×0.40)/9.860=74.34kN/m2板底均布凈反力基本組合:Q=99.04-0.300×25.00×1.20=90.04kN/m2板底均布凈反力準(zhǔn)永久組合:Qe=74.34-0.300×25.00=66.84kN/m23.3.4底板荷載計(jì)算(池內(nèi)有水，池外無土):水池底板以上全部豎向壓力基本組合:Qb=[330.40×1.20+(2.300×1.800×3.900)×10.00×1.27]/9.860=61.01kN/m2板底均布凈反力基本組合:Q=61.01-(0.300×25.00×1.20+3.900×10.00×1.27)=2.48kN/m2水池底板以上全部豎向壓力準(zhǔn)永久組合:Qbe=[330.40+(2.300×1.800×3.900)×10.00]/9.860=49.88kN/m2板底均布凈反力準(zhǔn)永久組合:Qe=49.88-(0.300×25.00+3.900×10.00)=3.38kN/m23.4內(nèi)力,配筋及裂縫計(jì)算彎矩正負(fù)號(hào)規(guī)則:頂板:下側(cè)受拉為正,上側(cè)受拉為負(fù)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)(1)頂板內(nèi)力:彎矩示意圖Mx——平行于lx方向板中心點(diǎn)的彎矩；My——平行于ly方向板中心點(diǎn)的彎矩；M0x——平行于lx方向板邊緣彎矩；M0y——平行于ly方向板邊緣彎矩。計(jì)算跨度:lx=2.500m,ly=2.000m,四邊簡支按雙向板計(jì)算.荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)內(nèi)力組合跨中Mx跨中My邊緣M0x邊緣M0y基本組合5.237.350.000.00準(zhǔn)永久組合3.144.410.000.00(2)XZ(前后)側(cè)池壁內(nèi)力:彎矩示意圖Mx——平行于lx方向板中心點(diǎn)的彎矩；Mz——平行于lz方向板中心點(diǎn)的彎矩；M0x——平行于lx方向板邊緣彎矩；M0z——平行于lz方向板邊緣彎矩。計(jì)算跨度:lx=2.550m,lz=3.900m,三邊固定,頂邊簡支池壁類型:普通池壁,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)①基本組合作用彎矩表(kN.m/m)池外土內(nèi)力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M12.187.25-23.92-23.410.00池外土+溫濕度作用內(nèi)力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池外土壓力12.187.25-23.92-23.410.00溫濕度作用-----ΣM12.187.25-23.92-23.410.00②準(zhǔn)永久組合作用彎矩表(kN.m/m)池外土內(nèi)力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M9.165.50-17.97-17.810.00池外土+溫濕度作用內(nèi)力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池外土壓力9.165.50-17.97-17.810.00溫濕度作用-----ΣM9.165.50-17.97-17.810.002.池內(nèi)有水，池外無土?xí)r,荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表(kN.m/m)池內(nèi)水內(nèi)力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M-6.46-4.1412.5313.66-0.00池內(nèi)水+溫濕度作用內(nèi)力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池內(nèi)水壓力-6.46-4.1412.5313.66-0.00溫濕度作用-----ΣM-6.46-4.1412.5313.660.00②準(zhǔn)永久組合作用彎矩表(kN.m/m)池內(nèi)水內(nèi)力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M-5.08-3.269.8710.75-0.00池內(nèi)水+溫濕度作用內(nèi)力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池內(nèi)水壓力-5.08-3.269.8710.75-0.00溫濕度作用-----ΣM-5.08-3.269.8710.750.00(3)YZ(左右)側(cè)池壁內(nèi)力:彎矩示意圖My——平行于ly方向板中心點(diǎn)的彎矩；Mz——平行于lz方向板中心點(diǎn)的彎矩；M0y——平行于ly方向板邊緣彎矩；M0z——平行于lz方向板邊緣彎矩。計(jì)算跨度:ly=2.050m,lz=3.900m,三邊固定,頂邊簡支池壁類型:普通池壁,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)①基本組合作用彎矩表(kN.m/m)池外土內(nèi)力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M9.014.72-16.34-15.890.00池外土+溫濕度作用內(nèi)力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池外土壓力9.014.72-16.34-15.890.00溫濕度作用-----ΣM9.014.72-16.34-15.890.00②準(zhǔn)永久組合作用彎矩表(kN.m/m)池外土內(nèi)力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M6.803.59-12.28-12.110.00池外土+溫濕度作用內(nèi)力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池外土壓力6.803.59-12.28-12.110.00溫濕度作用-----ΣM6.803.59-12.28-12.110.002.池內(nèi)有水，池外無土?xí)r,荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表(kN.m/m)池內(nèi)水內(nèi)力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M-4.90-2.788.599.41-0.00池內(nèi)水+溫濕度作用內(nèi)力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池內(nèi)水壓力-4.90-2.788.599.41-0.00溫濕度作用-----ΣM-4.90-2.788.599.410.00②準(zhǔn)永久組合作用彎矩表(kN.m/m)池內(nèi)水內(nèi)力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M-3.86-2.196.777.41-0.00池內(nèi)水+溫濕度作用內(nèi)力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池內(nèi)水壓力-3.86-2.196.777.41-0.00溫濕度作用-----ΣM-3.86-2.196.777.410.00(4)底板內(nèi)力:計(jì)算跨度:lx=2.550m,ly=2.050m,四邊簡支+池壁傳遞彎矩按雙向板計(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)①基本組合作用彎矩表內(nèi)力組合跨中Mx跨中My邊緣M0x邊緣M0y簡支基底反力16.8923.560.000.00池壁傳遞彎矩-8.81-11.16-15.89-23.41ΣM8.0712.40-15.89-23.41②準(zhǔn)永久組合作用彎矩表內(nèi)力組合跨中Mx跨中My邊緣M0x邊緣M0y簡支基底反力12.5417.490.000.00池壁傳遞彎矩-6.71-8.50-12.11-17.81ΣM5.838.99-12.11-17.812.池內(nèi)有水,池外無土?xí)r,荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表內(nèi)力組合跨中Mx跨中My邊緣M0x邊緣M0y簡支基底反力0.460.650.000.00池壁傳遞彎矩5.156.559.4113.66ΣM5.627.209.4113.66②準(zhǔn)永久組合作用彎矩表內(nèi)力組合跨中Mx跨中My邊緣M0x邊緣M0y簡支基底反力0.630.890.000.00池壁傳遞彎矩4.065.167.4110.75ΣM4.696.047.4110.75(5)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:①頂板配筋及裂縫表(彎矩:kN.m/m,面積:mm2/m,裂縫:mm)配筋示意圖Ax——平行于lx方向的板跨中鋼筋；Ay——平行于ly方向的板跨中鋼筋；A0x——平行于lx方向的板邊緣鋼筋；A0y——平行于ly方向的板邊緣鋼筋。配筋部位彎矩計(jì)算面積實(shí)配鋼筋實(shí)配面積裂縫寬度跨中Ax下側(cè)5.23400E12@2005650.03跨中Ay下側(cè)7.35400E12@2005650.04邊緣A0x上側(cè)0.00400E12@2005650.00邊緣A0y上側(cè)0.00400E12@2005650.00②XZ(前后)側(cè)池壁配筋及裂縫表(彎矩:kN.m/m,面積:mm2/m,裂縫:mm)配筋示意圖Ax——平行于lx方向的板跨中鋼筋；Az——平行于lz方向的板跨中鋼筋；A0x——平行于lx方向的板邊緣鋼筋；A0z——平行于lz方向的板邊緣鋼筋。配筋部位彎矩計(jì)算面積實(shí)配鋼筋實(shí)配面積裂縫寬度跨中Ax內(nèi)側(cè)12.18500E12@2005650.08外側(cè)-6.46500E12@2005650.04跨中Az內(nèi)側(cè)7.25500E12@2005650.05外側(cè)-4.14500E12@2005650.03邊緣A0x內(nèi)側(cè)12.53500E12@2005650.08外側(cè)-23.92500E12@2005650.15邊緣A0z(底)內(nèi)側(cè)13.66500E12@2005650.09外側(cè)-23.41500E12@2005650.15邊緣A0z(頂)內(nèi)側(cè)0.00500E12@2005650.00外側(cè)0.00500E12@2005650.00③YZ(左右)側(cè)池壁配筋及裂縫表(彎矩:kN.m/m,面積:mm2/m,裂縫:mm)配筋示意圖Ay——平行于ly方向的板跨中鋼筋；Az——平行于lz方向的板跨中鋼筋；A0y——平行于ly方向的板邊緣鋼筋；A0z——平行于lz方向的板邊緣鋼筋。配筋部位彎矩計(jì)算面積實(shí)配鋼筋實(shí)配面積裂縫寬度跨中Ay內(nèi)側(cè)9.01500E12@2005650.06外側(cè)-4.90500E12@2005650.03跨中Az內(nèi)側(cè)4.72500E12@2005650.03外側(cè)-2.78500E12@2005650.02邊緣A0y內(nèi)側(cè)8.59500E12@2005650.06外側(cè)-16.34500E12@2005650.10邊緣A0z(底)內(nèi)側(cè)9.41500E12@2005650.06外側(cè)-15.89500E12@2005650.10邊緣A0z(頂)內(nèi)側(cè)0.00500E12@2005650.00外側(cè)0.00500E12@2005650.00④底板配筋及裂縫表(彎矩:kN.m/m,面積:mm2/m,裂縫:mm)配筋部位彎矩計(jì)算面積實(shí)配鋼筋實(shí)配面積裂縫寬度跨中Ax上側(cè)8.07600E12@1806280.04下側(cè)0.00600E12@1806280.00跨中Ay上側(cè)12.40600E12@1806280.06下側(cè)0.00600E12@1806280.00邊緣A0x上側(cè)9.41600E12@1806280.05下側(cè)-15.89600E12@1806280.08邊緣A0y上側(cè)13.66600E12@1806280.07下側(cè)-23.41600E12@1806280.12裂縫驗(yàn)算均滿足.3.5混凝土工程量計(jì)算:(1)頂板:L×B×h1=2.800×2.300×0.200=1.29m3(2)池壁:[(L-t1)+(B-t1)]×2×t1×h2=[(2.800-0.250)+(2.300-0.250)]×2×0.250×3.900=8.97m3(3)底板:(L+2×t2)×(B+2×t2)×h3=(2.800+2×0.300)×(2.300+2×0.300)×0.300=2.96m3(4)池外表面積:(L+2×t2)×(B+2×t2)×2+(2×B+2×L)×(H-h3)+(2×B+2×L+8×t2)×h3=(2.800+2×0.300)×(2.300+2×0.300)×2+(2×2.300+2×2.800)×(4.400-0.300)+(2×2.300+2×2.800+8×0.300)×0.300=65.32m2(4)池內(nèi)表面積:(L-2×t1)×(B-2×t1)×2+(L+B-4×t1)×2×(H-h3-h1)=(2.800-2×0.250)×(2.300-2×0.250)×2+(2.800+2.300-4×0.250)×2×(4.400-0.300-0.200)=40.26m2(5)水池混凝土總方量=1.29+8.97+2.96=13.22m3矩形水池設(shè)計(jì)(II型鴨嘴閥井)執(zhí)行規(guī)范:《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010(2015年版)),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1.1幾何信息水池類型:無頂蓋半地上長度L=3.500m,寬度B=2.800m,高度H=4.800m,底板底標(biāo)高=-4.800m池底厚h3=300mm,池壁厚t1=250mm,底板外挑長度t2=300mm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18.00kN/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=120.0kPa,寬度修正系數(shù)ηb=0.00,埋深修正系數(shù)ηd=1.00地下水位標(biāo)高0.000m,池內(nèi)水深4.500m,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=1.051.3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不考慮溫濕度作用.不考慮溫度材料強(qiáng)度折減1.4鋼筋砼信息混凝土:等級(jí)C30,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40)鋼筋級(jí)別:HRB400,裂縫寬度限值:0.20mm,配筋調(diào)整系數(shù):1.00按裂縫控制配筋計(jì)算構(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(不考慮溫度作用)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.水池方位定義如下：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=326.25kN底板自重G3=104.55kN水池結(jié)構(gòu)自重Gc=G2+G3=430.80kN(2)池內(nèi)水重Gw計(jì)算池內(nèi)水重Gw=310.50kN(3)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=186.30kN底板外挑地下水重量Gs2=186.30kN基底以上的覆蓋土總重量Gt=Gt1+Gt2=186.30kN基底以上的地下水總重量Gs=Gs1+Gs2=186.30kN(4)活荷載作用Gh地面活荷載作用力Gh2=41.40kN活荷載作用力總和Gh=Gh2=41.40kN(5)基底壓力Pk基底面積:A=(L+2×t2)×(B+2×t2)=4.100×3.400=13.94m2基底壓強(qiáng):Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A=(430.80+310.50+186.30+186.30+41.40)/13.940=82.88kN/m23.1.2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rmrm=[4.800×(20.00-10)+-0.000×18.00]/4.800=10.00kN/m3(2)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，r=20.00-10=10.00kN/m3(3)根據(jù)《地基規(guī)范》的要求，修正地基承載力:fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)=120.00+0.00×10.00×(3.400-3)+1.00×10.00×(4.800-0.5)=163.00kPa3.1.3結(jié)論:Pk=82.88<fa=163.00kPa,地基承載力滿足要求。3.2抗浮驗(yàn)算抗浮力Gk=Gc+Gt+Gs=430.80+186.30+186.30=803.40kN浮力F=(3.500+2×0.300)×(2.800+2×0.300)×4.800×10.0×1.00=669.12kNGk/F=803.40/669.12=1.20>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)永久組合地面(0.000)0.000.003.333.811.33地下水位處(0.000)-0.000.003.333.811.33池壁頂端(-0.000)0.000.003.333.811.33底板頂面(-4.500)15.0045.003.3380.0161.33(2)池內(nèi)底部水壓力:標(biāo)準(zhǔn)值=45.00kN/m2,基本組合設(shè)計(jì)值=57.15kN/m23.3.2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=430.80kN基礎(chǔ)底面以上土重標(biāo)準(zhǔn)值Gt=186.30kN基礎(chǔ)底面以上水重標(biāo)準(zhǔn)值Gs=186.30kN基礎(chǔ)底面以上活載標(biāo)準(zhǔn)值Gh=41.40kN水池底板以上全部豎向壓力基本組合:Qb=(430.80×1.20+186.30×1.27+186.30×1.27+41.40×1.27×0.90×1.00)/13.940=74.42kN/m2水池底板以上全部豎向壓力準(zhǔn)永久組合:Qbe=(430.80+186.30+186.30×1.00+10.00×4.140×0.40)/13.940=58.82kN/m2板底均布凈反力基本組合:Q=74.42-0.300×25.00×1.20=65.42kN/m2板底均布凈反力準(zhǔn)永久組合:Qe=58.82-0.300×25.00=51.32kN/m23.3.3底板荷載計(jì)算(池內(nèi)有水，池外無土):水池底板以上全部豎向壓力基本組合:Qb=[430.80×1.20+(3.000×2.300×4.500)×10.00×1.27]/13.940=65.37kN/m2板底均布凈反力基本組合:Q=65.37-(0.300×25.00×1.20+4.500×10.00×1.27)=-0.78kN/m2水池底板以上全部豎向壓力準(zhǔn)永久組合:Qbe=[430.80+(3.000×2.300×4.500)×10.00]/13.940=53.18kN/m2板底均布凈反力準(zhǔn)永久組合:Qe=53.18-(0.300×25.00+4.500×10.00)=0.68kN/m23.4內(nèi)力,配筋及裂縫計(jì)算彎矩正負(fù)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)(1)XZ(前后)側(cè)池壁內(nèi)力:彎矩示意圖Mx——平行于lx方向板中心點(diǎn)的彎矩；Mz——平行于lz方向板中心點(diǎn)的彎矩；M0x——平行于lx方向板邊緣彎矩；M0z——平行于lz方向板邊緣彎矩。計(jì)算跨度:lx=3.250m,lz=4.500m,三邊固定,頂邊自由池壁類型:普通池壁,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)①基本組合作用彎矩表(kN.m/m)池外土內(nèi)力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M15.687.17-33.18-35.140.00池外土+溫濕度作用內(nèi)力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池外土壓力15.687.17-33.18-35.140.00溫濕度作用-----ΣM15.687.17-33.18-35.140.00②準(zhǔn)永久組合作用彎矩表(kN.m/m)池外土內(nèi)力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M11.695.41-24.76-26.670.00池外土+溫濕度作用內(nèi)力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池外土壓力11.695.41-24.76-26.670.00溫濕度作用-----ΣM11.695.41-24.76-26.670.002.池內(nèi)有水，池外無土?xí)r,荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表(kN.m/m)池內(nèi)水內(nèi)力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M-10.63-4.9822.5524.64-0.00池內(nèi)水+溫濕度作用內(nèi)力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池內(nèi)水壓力-10.63-4.9822.5524.64-0.00溫濕度作用-----ΣM-10.63-4.9822.5524.640.00②準(zhǔn)永久組合作用彎矩表(kN.m/m)池內(nèi)水內(nèi)力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M-8.37-3.9217.7519.40-0.00池內(nèi)水+溫濕度作用內(nèi)力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池內(nèi)水壓力-8.37-3.9217.7519.40-0.00溫濕度作用-----ΣM-8.37-3.9217.7519.400.00(2)YZ(左右)側(cè)池壁內(nèi)力:彎矩示意圖My——平行于ly方向板中心點(diǎn)的彎矩；Mz——平行于lz方向板中心點(diǎn)的彎矩；M0y——平行于ly方向板邊緣彎矩；M0z——平行于lz方向板邊緣彎矩。計(jì)算跨度:ly=2.550m,lz=4.500m,三邊固定,頂邊自由池壁類型:普通池壁,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)①基本組合作用彎矩表(kN.m/m)池外土內(nèi)力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M10.833.50-22.17-23.360.00池外土+溫濕度作用內(nèi)力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池外土壓力10.833.50-22.17-23.360.00溫濕度作用-----ΣM10.833.50-22.17-23.360.00②準(zhǔn)永久組合作用彎矩表(kN.m/m)池外土內(nèi)力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M8.092.63-16.57-17.770.00池外土+溫濕度作用內(nèi)力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池外土壓力8.092.63-16.57-17.770.00溫濕度作用-----ΣM8.092.63-16.57-17.770.002.池內(nèi)有水，池外無土?xí)r,荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表(kN.m/m)池內(nèi)水內(nèi)力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M-7.37-2.4115.1116.46-0.00池內(nèi)水+溫濕度作用內(nèi)力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池內(nèi)水壓力-7.37-2.4115.1116.46-0.00溫濕度作用-----ΣM-7.37-2.4115.1116.460.00②準(zhǔn)永久組合作用彎矩表(kN.m/m)池內(nèi)水內(nèi)力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M-5.80-1.9011.9012.96-0.00池內(nèi)水+溫濕度作用內(nèi)力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池內(nèi)水壓力-5.80-1.9011.9012.96-0.00溫濕度作用-----ΣM-5.80-1.9011.9012.960.00(3)底板內(nèi)力:計(jì)算跨度:lx=3.250m,ly=2.550m,四邊簡支+池壁傳遞彎矩按雙向板計(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)①基本組合作用彎矩表內(nèi)力組合跨中Mx跨中My邊緣M0x邊緣M0y簡支基底反力18.9227.360.000.00池壁傳遞彎矩-13.05-17.04-23.36-35.14ΣM5.8710.33-23.36-35.14②準(zhǔn)永久組合作用彎矩表內(nèi)力組合跨中Mx跨中My邊緣M0x邊緣M0y簡支基底反力14.8421.470.000.00池壁傳遞彎矩-9.91-12.94-17.77-26.67ΣM4.938.52-17.77-26.672.池內(nèi)有水,池外無土?xí)r,荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表內(nèi)力組合跨中Mx跨中My邊緣M0x邊緣M0y簡支基底反力-0.22-0.330.000.00池壁傳遞彎矩9.1611.9716.4624.64ΣM8.9311.6416.4624.64②準(zhǔn)永久組合作用彎矩表內(nèi)力組合跨中Mx跨中My邊緣M0x邊緣M0y簡支基底反力0.200.280.000.00池壁傳遞彎矩7.219.4212.9619.40ΣM7.419.7112.9619.40(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:①XZ(前后)側(cè)池壁配筋及裂縫表(彎矩:kN.m/m,面積:mm2/m,裂縫:mm)