1號皮帶-18米通廊計(jì)算書

北京世紀(jì)旗云軟件技術(shù)有限公司地址：北京市海淀區(qū)太月園10號樓2403室郵編：100088Email：support@電話真形水池計(jì)算書項(xiàng)目名稱_____________構(gòu)件編號_____________日期_____________設(shè)計(jì)_____________校對_____________審核_____________一、基本資料 1．設(shè)計(jì)依據(jù): 《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） 《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010—2002） 《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50007—2002） 《給排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊》 中國建筑工業(yè)出版社 《土木工程特種結(jié)構(gòu)》 高等教育出版社 馬芹永2005年7月第一版 2．幾何參數(shù): 水池長度:L1=30.00m 水池寬度:W1=5.20m 壁板高度:H1=3.00m 頂板厚:h2=600mm 底板厚:h1=650mm 壁板厚:h4=600mm 墊層厚:h3=100mm 底板外伸:C1=500mm 基底標(biāo)高:Ef=-18.00m 地下水位標(biāo)高:Ew=-1 池內(nèi)設(shè)計(jì)水位:Hi=0.00m 注：默認(rèn)地面標(biāo)高為±0.00。 3．土層參數(shù): 土的類別:人工填土 土的容重:18.0kN/m3 飽和土容重:20.0kN/m3 地基承載力特征值:100kPa 土壓力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算形式:靜止土壓力 4．材料參數(shù): 混凝土等級:C30 鋼筋混凝土容重:25.00kN/m3 鋼筋等級:HRB400 混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值:2.01N/mm2 主筋的彈性模量:2.00×105N/mm2 鋼筋的相對粘結(jié)系數(shù):1.0 保護(hù)層厚度:頂板上層30頂板下層30底板上層35底板下層40長壁板內(nèi)側(cè)35長壁板外側(cè)35短壁板內(nèi)側(cè)35短壁板外側(cè)35 5．其他參數(shù): 壁面溫差或濕度當(dāng)量溫差△t:10.0 池頂活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:10.00kN/m2 水池類型:污水池 水的容重:10.00kN/m3 混凝土線膨脹系數(shù)α(10-5):1.00 混凝土的泊松比μ:0.20 最大裂縫寬度:0.20mm二、地基承載力計(jì)算 1．求解基底壓力: 1)頂板重: Pr=EQ30.00×5.20×0.60×25.00=2340.00kN 2)底板重: Pb=EQ(30.00+2×0.50)×(5.20+2×0.50)×0.65×25.00=3123.25kN 3)壁板重: Pw=EQ(2×30.00+2×5.20-4×0.60)×3.00×0.60×25.00=3060.00kN 4)水池自重: Pp=EQ2340.00+3123.25+3060.00=8523.25kN 5)水重: Ps=EQ(30.00-2×0.60)×(5.20-2×0.60)×0.00×10.00=0.00kN 6)墊層重: Pd=EQ(30.00+2×0.50)×(5.20+2×0.50)×0.10×18.00=345.96kN 7)覆土重: Pf=EQ30.00×5.20×(18.00-0.65-0.60-3.00)×18.00+ EQ(2×30.00+2×5.20+4×0.50)×0.50×[(18.00-0.65-10.00)×20.00+10.00×18.00] =51617.40kN 8)基底面積: A=EQ(30.00+2×0.50)×(5.20+2×0.50)=192.20m2 9)總壓力: Fk=Pp+Ps+Pd+Pf =Eq8523.25+0.00+345.96+51617.40 =60486.61kN 10)基底壓強(qiáng): Pk=EQ\f(Fk,A)+Gk=\f(60486.61,192.20)+10.00=324.71kN/m2 2．求解修正后地基承載力特征值: 基礎(chǔ)寬度大于3m時(shí)或埋置深度大于0.5m時(shí)，從荷載試驗(yàn)或其它原位試驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)值等方法確定的地基承載力特征值，尚應(yīng)按照下式修正。 基礎(chǔ)土壤類型為：人工填土。 查《地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》表5.2.4得，寬度修正系數(shù)ηb=0.00，埋深修正系數(shù)ηd=1.00。 基礎(chǔ)底面上的加權(quán)平均重度γm=EQ\f(18.00×10.00+(20.00-10)×8.00,18.00)=14.44kN/m3 基礎(chǔ)底面下土的重度=10.00kN/m3 修正后的地基承載力特征值： fa=fak+ηb(b-3)+ηdγm(d-0.5) =EQ100.00+0.00×10.00×(5.20-3) +1.00×14.44×(18.00-0.5) =352.78kN/m2>324.71kN/m2 地基承載力滿足要求！三、抗浮驗(yàn)算 抗浮全重Fk=Pp+Pf=8523.25+51617.40=60140.65kN 總浮力(取浮力系數(shù)為1.1)Fw=λ×(Hw×A)×10=1.1×(8.00×192.20)×10= 16913.60kN<60140.65kN 結(jié)構(gòu)整體抗浮滿足要求。四、頂板內(nèi)力計(jì)算 1．頂板壓強(qiáng)計(jì)算 頂板所受壓強(qiáng)P=EQ(0-Ew)+sath0+Gk+Ch2EQ=18.00×(0+10.00)+20.00×3.75+10.00+25.00×0.60=280.00kN/m2 2．頂板內(nèi)力計(jì)算 頂板與壁板一同澆筑。 頂板的約束條件：四邊固定 頂板為單向板。 按照單向板進(jìn)行計(jì)算：彎矩計(jì)算結(jié)果橫向跨中彎矩(kN·m/m)縱向跨中彎矩(kN·m/m)橫向邊緣彎矩(kN·m/m)縱向邊緣彎矩(kN·m/m)0.00246.870.00493.73五、壁板內(nèi)力計(jì)算 1．外荷載計(jì)算 1)池內(nèi)有水，池外無土?xí)r(當(dāng)Hi<H1/3時(shí),取Hi=H1/3;當(dāng)Hi>H1×2/3時(shí),取Hi=H1)： 池內(nèi)水壓力：Pw=Hi×10.00=EQ1.00×10.00=10.00kN/m2 2)池內(nèi)無水，池外有土?xí)r(朗肯主動(dòng)土壓力) 池頂壓力：Ps1 =EQht××(1-sinφ)+Gk×(1-sinφ) =EQ14.35×18.00×(1-sin30.00)+10.00×(1-sin30.00) =134.15kN/m2 池底壓力：Ps2 =EQ(0-Ew)××(1-sinφ)+(Ew-Ef-h1)×'s×(1-sinφ) EQ+Gk×(1-sinφ)+w×(Ew-Ef-h1) =EQ(0+10.00)×18.00×(1-sin30.00)+(-10.00+18.00-0.65)×10.00×(1-sin30.00) EQ+10.00×(1-sin30.00)+10×(-10.00+18.00-0.65) =205.25kN/m2 2．內(nèi)力計(jì)算 1)長邊壁板與短邊壁板的線剛度比為：0.17 2)長邊壁板內(nèi)力計(jì)算： 該邊壁板邊界約束條件簡化為：四邊固定 該邊壁板按照淺池計(jì)算，按豎向單向計(jì)算。 長邊壁板內(nèi)力計(jì)算結(jié)果：單位：kN·m/m水壓作用下土壓作用下水平向跨中彎矩0.6421.67豎直向跨中彎矩0.3439.16水平向邊緣彎矩-0.54-18.47豎直向上邊緣彎矩-4.38-178.04豎直向下邊緣彎矩-6.57-193.62水平向角隅區(qū)彎矩(中部邊緣)-3.81-120.52 3)短邊壁板內(nèi)力計(jì)算： 該邊壁板邊界約束條件簡化為：四邊固定 該邊壁板按照一般池計(jì)算，按雙向計(jì)算。 短邊壁板內(nèi)力計(jì)算結(jié)果：單位：kN·m/m水壓作用下土壓作用下水平向跨中彎矩-1.83-62.66豎直向跨中彎矩2.1268.83水平向邊緣彎矩-0.54-18.47豎直向上邊緣彎矩-5.50-157.71豎直向下邊緣彎矩-3.34-142.37 注：水壓作用下正彎矩表示壁板外側(cè)受拉;土壓作用下正彎矩表示壁板內(nèi)側(cè)受拉.六、底板內(nèi)力計(jì)算 1．底板壓強(qiáng)計(jì)算 1)自重以及覆土重： EQP1=\f((Pr+Pw+Pf),A)=EQ\f((2340.00+3060.00+38610.00),156.00)=282.12kN/m2 2)池頂活荷載： P2=10.00kN/m2 3)總壓力： Pd=P1+P2=EQ282.12+10.00=292.12kN/m2 2．底板內(nèi)力計(jì)算 底板約束條件簡化：四邊固定 底板為單向板。按照單向板進(jìn)行計(jì)算。 壁板傳遞給底板的彎矩：橫向(kN·m/m)縱向(kN·m/m)0.000.00疊加后底板彎矩值橫向跨中彎矩(kN·m/m)縱向跨中彎矩(kN·m/m)橫向邊緣彎矩(kN·m/m)縱向邊緣彎矩(kN·m/m)0.00246.870.00-493.73七、溫度內(nèi)力計(jì)算 1．壁板溫度內(nèi)力計(jì)算 1)長邊壁板溫度內(nèi)力計(jì)算： 該邊壁板邊界約束條件簡化為：四邊固定水平向跨中彎矩(kN·m/m)豎直向跨中彎矩(kN·m/m)水平向邊緣彎矩(kN·m/m)豎直向上邊緣彎矩(kN·m/m)豎直向下邊緣彎矩(kN·m/m)0.0058.500.0058.5058.50 2)短邊壁板溫度內(nèi)力計(jì)算： 該邊壁板邊界約束條件簡化為：四邊固定水平向跨中彎矩(kN·m/m)豎直向跨中彎矩(kN·m/m)水平向邊緣彎矩(kN·m/m)豎直向上邊緣彎矩(kN·m/m)豎直向下邊緣彎矩(kN·m/m)73.1373.1373.1373.1373.13八、荷載組合 計(jì)算最不利狀態(tài)內(nèi)力,當(dāng)溫度內(nèi)力同向時(shí)相加,否則不加。 考慮混凝土徐變和允許有限裂縫等因素的影響,實(shí)際所承受的溫度應(yīng)力應(yīng)乘以折減系數(shù)0.7 計(jì)算結(jié)果如下： 1)頂板內(nèi)力：橫向跨中彎矩(kN·m/m)縱向跨中彎矩(kN·m/m)橫向邊緣彎矩(kN·m/m)縱向邊緣彎矩(kN·m/m)0.00246.870.00493.73 2)底板內(nèi)力：橫向跨中彎矩(kN·m/m)縱向跨中彎矩(kN·m/m)橫向邊緣彎矩(kN·m/m)縱向邊緣彎矩(kN·m/m)0.00246.870.00-493.73 3)長邊壁板內(nèi)力：水平向跨中彎矩(kN·m/m)豎直向跨中彎矩(kN·m/m)水平向邊緣彎矩(kN·m/m)豎直向上邊緣彎矩(kN·m/m)豎直向下邊緣彎矩(kN·m/m)水壓作用下0.6458.84-0.5454.1251.93土壓作用下21.6739.16-18.47-236.54-252.12 4)短邊壁板內(nèi)力：水平向跨中彎矩(kN·m/m)豎直向跨中彎矩(kN·m/m)水平向邊緣彎矩(kN·m/m)豎直向上邊緣彎矩(kN·m/m)豎直向下邊緣彎矩(kN·m/m)水壓作用下71.2975.2472.5867.6369.78土壓作用下-135.7868.83-91.59-157.71-142.37九、裂縫計(jì)算 按照《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50069-2002），計(jì)算各位置裂縫寬度。EQwmax=1.8ψ\f(sq,Es)(1.5c+0.11\f(d,ρte))(1+α1)υEQψ=1.1-\f(0.65ftk,ρtesqα2)EQsq=\f(Mq,0.87Ash0) wmax —— 最大裂縫寬度，mm ψ —— 裂縫間受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)，當(dāng)ψ<0.4時(shí)，取0.4；當(dāng)ψ>1.0時(shí)，取1.0 sq —— 按作用效應(yīng)準(zhǔn)永久組合計(jì)算的截面縱向受拉鋼筋應(yīng)力，N/mm2 Es —— 鋼筋的彈性模量，N/mm2 c —— 最外層縱向受拉鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度，mm d —— 縱向受拉鋼筋直徑，mm ρte —— 以有效受拉混凝土截面面積計(jì)算的縱向受拉鋼筋配筋率位置標(biāo)準(zhǔn)組合內(nèi)力kN·m/m計(jì)算面積mm2/m直徑mm間距mm實(shí)際面積mm2/m裂縫寬度mm頂板跨中平行于長邊0.001200.0012901256.640.00平行于短邊246.871598.3112701615.680.24邊緣平行于長邊0.001200.0012901256.640.00平行于短邊493.733329.8218703635.270.26底板跨中平行于長邊0.001300.0012801413.720.00平行于短邊246.871472.4312701615.680.22邊緣平行于長邊0.001300.0012801413.720.00平行于短邊493.733075.8118803180.860.