矩形水池设计(储泥池)计算书.docx
矩形水池设计(储泥池)项目名称 构件编号 日期设 计 校 对 审核执行规范：混凝土结构通用规范(GB 55008-2021),本文简称混凝.上通用规范混凝土结构设计规范(GB 50010-2010(2015年版)，本文简称混凝土规范建筑与市政地基基础通用规范(GB 55003-2021),本文简称地基通用规范建筑地基基础设计规范(GB 50007-2011),本文简称地基规范工程结构通用规范(GB 55001-2021)建筑结构荷载规范(GB 50009-2012),本文简称荷载规范给水排水工程构筑物结构设计规范(GB 50069-2002),本文简称给排水结构规范给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程(CECS 138-2(X)2),本文简称水池结构规 程钢筋：d - HPB300; D - HRB335; E- HRB400; F- RRB400; G - HRB500; Q - HRBF400; R - HRBF5001基本资料1. 1几何信息水池类型：有顶盖半地上长度 L=3.000m,宽度 B=3.000m,高度 H=4. 200m,底板底标高=-4. 100m池底厚h3=250mm,池壁厚tl=250mm,池顶板厚h 1=120mm,底板外挑长度t2=300mm注：地面标高为±0.000。2.池内有水，池外无土时,荷教组合作用弯矩表（kN. m/m）基本组合作用弯矩表（kN. m/m）池内水池内水+温湿度作用内力组合水平跨中Mx竖向跨中水平边缘M。，边缘M°z （底）边缘玳（顶）M-8. 19-5. 6016. 4918. 13-0. 00弯矩调整-8. 19-5. 6016. 4918. 13-0. 00内力组合水平跨中Mx竖向跨中水平边缘边缘址（底）边缘）巴（顶）池内水压力-8. 19-5. 6016. 4918. 13-0. 00温湿度作用-15. 33-16. 49-18. 54-16.75-0. 00-23. 53-22.10-2. 051.380. 00弯矩调整-23. 53-22.10-2. 051.380. 00准永久组合作用弯矩表（kN. m/m）池内水池内水+温湿度作用内力组合水平跨中竖向跨中水平边缘边缘AH （底）边缘牝（顶）M-6. 30-4.3112. 6813. 95-0. 00弯矩调整-6. 30-4.3112. 6813. 95-0. 00内力组合水平跨中竖向跨中水平边缘边缘讹（底）边缘址（顶）池内水压力-6. 30-4.3112. 6813. 95-0. 00温湿度作用-11.36-12.22-13.73-12.41-0. 002 M-17. 66-16. 53-1.051.540. 00弯矩调整-17. 66-16. 53-1.051.540. 00（3） YZ （左右）侧池壁内力:弯矩示意图M,平行于1，方向板中心点的弯矩；血平行于L方向板中心点的弯矩；M°y一一平行于1，方向板边缘弯矩；M°z一-平行于L方向板边缘弯矩。计算跨度：1尸2. 750 in, 1产3. 830 m ,三边固定，顶边简支池壁类型：普通池壁，按双向板计算1 .池外填土,池内无水时,荷载组合作用弯矩表（kN. m/m）基本组合作用弯矩表（kN. m/m）池外土内力组合水平跨中竖向跨中水平边缘边缘M°z （底）边缘求（顶）MyMzM1.M6. 874.51-13. 88-14.310. 00弯矩调整6. 874.51-13. 88-14.310. 00池外土+温湿度作用内力组合水平跨中My竖向跨中水平边缘M。，边缘吃（底）边缘玳（顶）池外土压力6. 874.51-13. 88-14.310. 00温湿度作用-15. 33-16. 49-18. 54-16.75-0. 00-8. 46-11.99-32. 42-31.07-0. 00弯矩调整-8.46-11.99-32. 42-31.07-0. 00准永久组合作用弯矩表（kN. m/m）池外土池外土+温湿度作用内力组合水平跨中My竖向跨中Mz水平边缘M。，边缘忒（底）边缘忙（顶）M4. 593. 07-9. 27-9. 830. 00弯矩调整4. 593. 07-9. 27-9. 830. 00内力组合水平跨中My竖向跨中水平边缘边缘址（底）边缘址（顶）池外土压力4.593. 07-9. 27-9. 830. 00温湿度作用-11.36-12. 22-13. 73-12.41-0. 00-6. 76-9. 15-23. 00-22. 24-0. 00卜矩调整-6. 76-9. 15-23. 00-22. 24-0. 002 .池内有水，池外无土时,荷教组合作用弯矩表（kN. m/m）基本组合作用弯矩表（kN. m/m）池内水池内水+温湿度作用内力组合水平跨中竖向跨中水平边缘边缘M0式底）边缘般（顶）M-8. 19-5. 6016. 4918. 13-0. 00弯矩调整-8. 19-5. 6016. 4918. 13-0. 00内力组合水平跨中My竖向跨中水平边缘M。，边缘耽（底）边缘址（顶）池内水压力-8. 19-5. 6016. 4918. 13-0. 00温湿度作用-15. 33-16. 49-18. 54-16.75-0. 00-23. 53-22.10-2. 051.380. 00弯矩调整-23. 53-22.10-2. 051.380. 00准永久组合作用弯矩表（kN. m/m）池内水内力组合水平跨中竖向跨中水平边缘边缘比（底）边缘牝（顶）M-6. 30-4.3112. 6813. 95-0. 00弯矩调整-6. 30-4.3112. 6813. 95-0. 00池内水+温湿度作用内力组合水平跨中My竖向跨中Mz水平边缘M。，边缘吃(底)边缘址(顶)池内水压力-6. 30-4.3112. 6813. 95-0. 00温湿度作用-11.36-12.22-13.73-12.41-0. 00-17. 66-16. 53-1.051.540. 00弯矩调整-17. 66-16. 53-1.051.540. 00(4)底板内力：计算跨度：h= 2.750%ly= 2. 750m ,四边固定按双向板计算.池外填土,池内无水时,荷教组合作用弯矩表(kN. m/m)内力组合x向跨中乩y向跨中Myx向边缘M°xy向边缘基本组合10. 4610. 46-25. 30-25. 30准永久组合7. 547. 54-18. 25-18. 25(5)配筋及裂缝：配筋计算方法:按单筋受弯构件计算板受拉钢筋.裂缝计算根据给排水结构规范附录A公式计算.按基本组合弯矩计算配筋,按准永久组合弯矩计算裂缝,结果如下:顶板配筋及裂缝表(弯矩：kN. m/m,面积:mm7m,裂缝:mm)厂I产-q 出 一AxOLX 、一 L 遂一1旦J配筋示意图A,平行于h方向的板跨中钢筋;Ay平行于L方向的板跨中钢筋; 照一一平行于L方向的板边缘钢筋； A°y一一平行于L方向的板边缘钢筋。配筋部位弯矩计算面积实配钢筋实配面积裂缝宽度X向跨中Ax下侧2. 25180E102003930. 03y向跨中Ay卜.侧2. 25180E102003930. 03x向边缘A°x上侧0. 00180E102003930. 00y向边缘A°y上侧0. 00180E102003930. 00XZ （前后）侧池壁配筋及裂缝表（弯矩:kN. m/m,面积:nun7m,裂缝:mm）-4? （JI）A,平行于L方向的板跨中钢筋;配筋示意图A,平行于L方向的板跨中钢筋;个一一平行于h方向的板边缘钢筋;A0.平行于L方向的板边缘钢筋。YZ （左右）侧池壁配筋及裂缝表（弯矩:kN. m/m,面积:mnMn,裂缝:mm）配筋部位弯矩计算面积实配钢筋实配面积裂缝宽度水平跨中Ax内侧6. 87375E12022O5140. 05外侧-23. 53375E122205140. 18竖向跨中“内侧4.51375E122205140. 03外侧-22. 10375E122205140. 17水平边缘AZ内侧16. 49375E122205140. 13外侧-32. 42375E101505240. 19边缘鼠（底）内侧18. 13375E122205140. 14外侧-31.07375E101505240. 18边缘（顶）内侧0. 00375E122205140. 00外侧-0. 00375El2d2205140. 00配筋示意图A,平行于h方向的板跨中钢筋:A”平行于L方向的板跨中钢筋;A°y一一平行于ly方向的板边缘钢筋;A°z平行于L方向的板边缘钢筋。配筋部位弯矩计算面积实配钢筋实配面积裂缝宽度水平跨中Ay内侧6. 87375E122205140. 05外侧-23. 53375E122205140. 18竖向跨中A”内侧4.51375E12Q2205140. 03外侧-22. 10375E122205140. 17水平边缘内侧16. 49375E122205140. 13外侧-32. 42375E101505240. 19边缘黑（底）内侧18. 13375E122205140. 14外侧-31.07375E101505240. 18边缘此（顶）内侧0. 00375E122205140. 00外侧-0. 00375E12S2205140. 00底板配筋及裂缝表（弯矩:kN. m/m,面积:mm7m,裂缝:mm）配筋部位弯矩计算面积实配钢筋实配面积裂缝宽度x向跨中Ax上侧10. 46375E122205140. 09下侧0. 00375E102003930. 00y向跨中Ay上侧10. 46375E122205140. 09下侧0. 00375E1002003930. 00x向边缘A°x上侧0. 00375E102003930. 00下侧-25. 30375E101505240. 17y向边缘上侧0. 00375E102003930. 00下侧-25. 30375E101505240. 17裂缝验算均满足.3.5混凝土工程量计算：(1)顶板：LXBXhl = 3. 000X3. 000X0. 120 = 1.08 m池壁:(L-tl) + (B-tl)X2XtlXh2=(3. 000-0. 250) + (3. 000-0. 250) X 2 X 0. 250 X 3. 830 = 10. 53 m(3)底板:(L+2Xt2)X(B+2Xt2)Xh3=(3. 000+2 X 0. 300) X (3. 000+2 X 0. 300) X 0. 250 = 3. 24 m3(4)池外表面积：(L+2Xt2) X (B+2X t2) X2+ (2XB+2X L) X (H-h3) + (2XB+2 XL+8X t2) X h3=(3. 000+2X0. 300) X (3. 000+2X0. 300) X2+(2X3. 000+2X3. 000) X(4. 200-0. 250) + (2X3. 000+2 X 3. 000+8 X 0. 300) X 0. 250=76. 92 m2(4)池内表面积:(L-2Xtl) X (B-2Xtl)X2+(L+B-4Xtl)X2X (H-h3-h 1)=(3. 000-2 X 0. 250) X (3. 000-2 X 0. 250) X 2+(3. 000+3. 000-4 X 0. 250) X2X (4. 200-0. 250-0. 120)=50. 80 m2(5)水池混凝土总方量=1.08+10. 53+3. 24 = 14. 85 m3【理正结构设计工具箱软件8.501.2 土水信息土天然重度18. 00 kN/m3 , 土饱和重度20. 00kN/m，土内摩擦角30度修正后的地基承载力特征值fa=150. OOkPa地下水位标高-3. 000m,池内水深3. 000m,池内水重度15. 00kN/m浮托力折减系数1. 00,抗浮安全系数Kf=l. 053荷载信息活荷载：池顶板2. 50kN/m2,地面10. 00kN/m2,组合值系数0. 90恒荷载分项系数：水池自重1.30,其它1.30活荷载分项系数：地下水压1. 50,其它1. 50活载调整系数：其它1.00活荷载准永久值系数：顶板0.40,地面0.50,地下水1.00,温湿度1.00考虑温湿度作用：池内外温差10.0度，内力折减系数0.65,碎线膨胀系数1.00（10。° C）考虑温度材料强度折减：受热温度10. 01.4钢筋险信息混凝土 ：等级C30,重度26.00kN/m 泊松比0.20纵筋保护层厚度（mm）:顶板（上35,下35）,池壁（内35,外35）,底板（上50,下50）钢筋级别：HRB400,裂缝宽度限值：0.20mm,配筋调整系数：1.00按裂缝控制配筋计算构造配筋采用水池规程CECS138-20022计算内容(1)地基承载力验算(2)抗浮验算荷载计算(4)内力(考虑温度作用)计算配筋计算(6)裂缝验算(7)混凝土工程量计算3计算过程及结果单位说明：弯矩:kN.m/m 钢筋面积:mn?裂缝宽度:mm计算说明：双向板计算按查表恒荷载:水池结构自重,土的竖向及侧向压力，内部盛水压力.活荷载:顶板活荷载，地面活荷载，地下水压力,温湿度变化作用.裂缝宽度计算按长期效应的准永久组合.水池方位定义如下:水池方位示意图3. 1地基承载力验算基底压力计算(1)水池自重Gc计算顶板自重Gl=28.08 kN池壁自重G2=273. 84kN底板自重G3=84.24kN水池结构自重 Gc=Gl+G2+G3=386. 16 kN(2)池内水重Gw计算池内水重Gw=28L25 kN(3)覆土重量计算池顶覆土重量Gtl= 0 kN池顶地下水重量Gsl二0 kN底板外挑覆土重量Gt2= 247. 50 kN底板外挑地下水重量Gs2=33. 66 kN基底以上的覆盖土总重量Gt = Gtl + Gt2 = 247. 50 kN基底以上的地下水总重量Gs = Gsl + Gs2 = 33. 66 kN(4)活荷载作用Gh顶板活荷载作用力Ghl=22.50 kN 地面活荷载作用力Gh2=39. 60 kN 活荷载作用力总和Gh=Ghl+Gh2=62. 10 kN(5)基底压力Pk基底面积:A= (L+2 X t2) X (B+2 X12) =3. 600 X 3. 600 = 12. 96 m2基底压强：Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A= (386. 16+281. 25+247. 50+33. 66+62. 10)/12. 960= 77. 98 kN/m23. 1.2结论：Pk=77. 98 < fa=150. 00 kPa,地基承载力满足要求。3. 2抗浮验算抗浮力 Gk=Gc+Gt+Gs=386. 16+247. 50+33. 66= 667. 33 kN浮力 F=(3. 000+2X0. 300) X (3. 000+2X0. 300) =142. 56 kNGk/F=667. 33/142. 56=4. 68 > Kf=1.05,抗浮满足要求。3. 3荷载计算3. 3.1顶板荷我计算：池顶板自重荷载标准值:Pl=26. 00X0. 120= 3. 12 kN/m2顶板活荷载标准值：Phl= 2. 50 kN/m2池顶均布荷载基本组合：Qt = 1.30XP1 + 0. 90X1.50X1.00XPhl= 7.43 kN/m2池顶均布荷载准永久组合：Qte = Pl + 0. 40XPhl= 4. 12 kN/m23. 3.2池壁荷载计算：(1)池外荷载：主动土压力系数Ka二0. 33 侧向土压力荷载组合(kN/n?):部位(标高)土压力标准值水压力标准值活载标准值基本组合准永久组合地面(0. 000)0. 000. 003. 334. 501.67池壁顶端(-0. 020)0. 120. 003. 334. 661.79地下水位处(-3. 000)18. 000. 003. 3327. 9019. 67底板顶面(-3. 850)20. 838. 503. 3344. 3331.00(2)池内底部水压力：标准值=45. 00 kN/m2,基本组合设计值=58. 50 kN/m23. 3.3底板荷载计算(池内无水，池外填土)：水池结构自重标准值Gc=386. 16kN基础底面以上土重标准值Gt=247. 50kN基础底面以上水重标准值Gs=33. 66kN基础底面以上活载标准值Gh=62. 10kN水池底板以上全部竖向压力基本组合：Qb = (386. 16X1. 30+247. 50 X 1. 30+33. 66 X 1. 50+62. 10 X 1. 50 X 0. 90 X 1.00) /12. 960=73. 93kN/m2水池底板以上全部竖向压力准永久组合：Qbe = (386. 16+247. 50+33. 66X1. 00+2. 50X9. 000X0. 40+10. 00X3. 960X0. 50)/12. 960=53. 71 kN/m2板底均布净反力基本组合：Q = 73. 93-0. 250X26. 00X1.30=65. 48 kN/m2板底均布净反力准永久组合:Qe = 53.71-0. 250X26. 00=47.21 kN/m23.4内力，配筋及裂缝计算弯矩正负号规则：顶板:下侧受拉为正,上侧受拉为负池壁：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）池壁水平弯矩按池壁水平线刚度比进行调整,线刚度比（XZ M/YZ侧） = 1. 000（1）顶板内力：弯矩示意图M.平行于L方向板中心点的弯矩;Mv平行于ly方向板中心点的弯矩;也一一平行于L方向板边缘弯矩；M°v平行于1,方向板边缘弯矩。计算跨度：1产2. 620 m, 1产2. 620 m ,四边简支按双向板计算.荷载组合作用弯矩表(kN. m/m)内力组合x向跨中Mxy向跨中Myx向边缘M°xy向边缘M°.基本组合2. 252. 250. 000. 00准永久组合1.251.250. 000. 00XZ (前后)侧池壁内力:明处)<I Z弯矩示意图M、一一平行于L方向板中心点的弯矩；Mz 平行于L方向板中心点的弯矩；M°x一一平行于h方向板边缘弯矩；牝一一平行于h方向板边缘弯矩。计算跨度：h= 2. 750 m, L= 3. 830 m ,三边固定，顶边简支池壁类型：普通池壁,按双向板计算1.池外填土,池内无水时,荷载组合作用弯矩表(kN. m/m)基本组合作用弯矩表(kN. m/m)池外土内力组合水平跨中Mx竖向跨中水平边缘边缘MX底)边缘代(顶)M6. 874.51-13. 88-14.310. 00弯矩调整6. 874.51-13. 88-14.310. 00池外土+温湿度作用内力组合水平跨中Mx竖向跨中水平边缘边缘M0式底）边缘 ）巴（顶）池外土压力6. 874.51-13. 88-14.310. 00温湿度作用-15. 33-16. 49-18. 54-16.75-0. 00-8. 46-11.99-32. 42-31.07-0. 00弯矩调整-8. 46-11.99-32. 42-31.07-0. 00准永久组合作用弯矩表（kN. m/ni）池外土池外土+温湿度作用内力组合水平跨中Mx竖向跨中水平边缘忒边缘址（底）边缘忒（顶）M4. 593. 07-9. 27-9. 830. 00弯矩调整4. 593. 07-9. 27-9. 830. 00内力组合水平跨中Mx竖向跨中Mz水平边缘匕边缘讹（底）边缘牝（顶）池外土压力4. 593. 07-9. 27-9. 830. 00温湿度作用-11.36-12. 22-13. 73-12.41-0. 00-6. 76-9. 15-23. 00-22. 24-0. 00弯矩调整-6. 76-9. 15-23. 00-22. 24-0. 00
