LNG罐池计算书.docx

矩形水池设计(JSC-3)项目名称 构件编号设 计 校 对 执行规范：混凝土结构设计规范(GB 500102010(2015年版)，本文简称混凝土规范建筑地基基础设计规范(GB 50007-2011),本文简称地基规范建筑结构荷载规范(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 138-2002),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：无顶盖半地上长度L=27.000% 宽度B=13.000% 高度H=6. 000m,底板底标高二-3.OOOin 池底厚h3=300mm,池壁厚tl=300mni,底板外挑长度t2=300mm注：地面标高为±0.000。L(平面图)(剖面图)1.2 土水信息土天然重度20.00 kN/m3, 土饱和重度24. OOkN/m；土内摩擦角30度地基承载力特征值fak=150.0kPa,宽度修正系数n尸0.00,埋深修正系数nil. 00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10. 15600E142506160. 05外侧-37. 59600E121806280. 19竖向跨中Az内侧7.81600E142506160. 04外侧-21.85600E142506160. 13水平边缘A°y内侧54.01600E142007700. 20外侧-60. 47682E141808550. 19边缘A°,（底）内侧109. 881197E129012570. 20外侧-96. 591113E1413011840. 19边缘A°,（顶）内侧0. 00600E142506160. 00外侧-0. 00600E142506160. 00底板配筋及裂缝表（弯矩:kN.m/叫 面积:mnVrn,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33. 73600E121806280. 18下侧-26. 73600E142506160. 15y向跨中Ay上侧295.814020E207044880. 17下侧0. 00600E142506160. 00x向边缘A°x上侧109. 881278E128014140. 20下侧-96. 591113E1413011840. 19y向边缘A°y上侧169. 072049E1810025450. 20下侧-134.001583E149017100. 19裂缝验算均满足.3.5 混凝土工程量计算：(1)池壁：E(L-tl) + (B-tl) X2XtlXh2=(27. 000-0. 300) + (13. 000-0. 300) X 2 X 0. 300 X 5. 100 = 120. 56 m3(2)底板:(L+2 X t2) X (B+2 X t2) X h3二(27. 000+2X0. 300) X (13. 000+2X0. 300) X0. 300 = 112.61 m3(3)池外表面积:(L+2Xt2) X (B+2Xt2)义 2+(2义B+2 XL) X (H-h3)-(L-2X tl) X (b-2X tl) + (2XB+2XL+8Xt2) Xh3=(27. 000+2 X 0, 300) X (13. 000+2 X 0. 300) X 2+(2X13. 000+2 X 27. 000) X (5. 400-0. 300)-(27. 000-2 X 0. 300) X (13. 000-2 X 0. 300) + (2X13. 000+2 X 27. 000+8 X 0. 300) XO. 300二 856. 08 m2(3)池内表面积:(L-2Xtl) X (B-2Xtl) X2+(L+B-4Xtl) X2X (H-h3)=(27. 000-2X0. 300) X (13. 000-2X0. 300) X2+(27 000+13. 000-4 X0. 300) X2X (5. 400-0. 300)二 1050. 48 m2(4)水池混凝土总方量二 120. 56+112.61 = 233. 17 m3【理正结构设计工具箱软件8.OSP1计算日期：2022-06-16 15:32:19地下水位标高T0.000m,池内水深3. 000m,池内水重度10. 00kN/m3,浮托力折减系数1.00,抗浮安全系数Kf=1.051.3 荷载信息活荷载：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0.40,地下水1.00,温湿度L 00考虑温湿度作用：池内外温差10.0度，内力折减系数0.65,硅线膨胀系数1.00 (10七/。c) 不考虑温度材料强度折减1.4 钢筋性信息混凝土：等级C30,重度27.00kN/m: 泊松比0.20纵筋保护层厚度(mm):池壁(内25,外40),底板(上40,下40)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 混凝土规范GB50010-20102计算内容(1)地基承载力验算(2)抗浮验算(3)荷载计算(4)内力(考虑温度作用)计算(5)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/ni 钢筋面积:nini?裂缝宽度:nmi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3. 1. 1基底压力计算(1)水池自重Gc计算池壁自重G2=3255. 23kN底板自重G3=3040. 42kN水池结构自重Gc=G2+G3=6295.64 kN(2)池内水重Gw计算池内水重Gw=9820. 80 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=0 kN底板外挑覆土重量Gt2=1315. 44 kN基底以上的覆盖土总重量Gt = Gtl + Gt2 = 1315. 44 kN基底以上的地下水总重量Gs=Gsl + Gs2=0. 00 kN(4)活荷载作用Gh地面活荷载作用力Gh2=243. 60 kN活荷载作用力总和Gh=Gh2=243.60 kN(5)基底压力Pk基底面积：A= (L+2 X t2) X (B+2 X t2) =27. 600 X 13. 600 = 375. 36 m2基底压强：Pk= (Gc+Gw+Gt+Gs+Gh) /A二(6295. 64+9820. 80+1315.44+0. 00+243. 60)/375. 360二 47. 09 kN/m23.1. 2修正地基承载力(1)计算基础底面以上土的加权平均重度rmrm=20. 00kN/m3(2)计算基础底面以下土的重度r地下水位于底板下1m以下，不考虑地下水作用，r=20. 00kN/m3(3)根据地基规范的要求，修正地基承载力：fa = fak + q b Y (b - 3) + Q d Y m(d - 0. 5)=150. 00+0. 00X20. 00 X (6. 000-3)+1. 00X20. 00 X (3. 000-0. 5)=200.00 kPa3. 1.3结论:Pk=47.09 < fa=200.00 kPa,地基承载力满足要求。3. 2抗浮验算由于地下水位低于池底标高,不需要进行本项验算3. 3荷载计算3. 3. 1池壁荷载计算：池外荷载：主动土压力系数Ka=0. 33侧向土压力荷载组合(kN/m?)：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 合池壁顶端400)0. 000. 000. 000. 000. 00地面(0. 000)0. 000. 003. 334. 501.33底板顶面(-2. 700)18. 000. 003. 3327. 9019. 33池内底部水压力：标准值二30. 00 kN/m2,基本组合设计值二39. 00 kN/m23. 3.2底板荷载计算(池内无水，池外填土):水池结构自重标准值Gc=6295. 64kN基础底面以上土重标准值Gt= 1315. 44kN基础底面以上水重标准值Gs=0. OOkN基础底面以上活载标准值Gh=243. 60kN水池底板以上全部竖向压力基本组合：Qb = (6295. 64X 1. 30+1315. 44X 1. 30+0. 00X 1. 50+243. 60X 1. 50X0. 90X1.00)/375. 360二27、24kN/m2水池底板以上全部竖向压力准永久组合：Qbe = (6295. 64+1315. 44+0. 00 X 1. 00+10. 00X24. 360X0. 40)/375. 360=20. 54kN/m2板底均布净反力基本组合：Q = 27. 24-0. 300X27. 00X 1.30二 16. 71 kN/m2板底均布净反力准永久组合：Qe = 20. 54-0. 300X27.00=12. 44 kN/m23. 3.3底板荷载计算(池内有水，池外无土)：水池底板以上全部竖向压力基本组合：Qb =6295. 64 X 1. 30+ (26. 400 X 12. 400 X 3. 000) X 10. 00 X 1. 30 /375. 360 = 55. 82kN/m2 板底均布净反力基本组合：Q = 55. 82- (0. 300 X 27. 00 X 1. 30+3. 000 X 10. 00 X 1. 30) = 6. 29kN/m2水池底板以上全部竖向压力准永久组合：Qbe = 6295. 64+ (26. 400 X 12. 400 X 3. 000) X 10. 00 /375. 360 = 42. 94kN/m2 板底均布净反力准永久组合：Qe = 42. 94- (0. 300 X 27. 00+3. 000 X 10. 00) = 4. 84kN/m23.4内力，配筋及裂缝计算弯矩正负号规则：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(池内外温差二池内温度-池外温度)XZ(前后)侧池壁内力：* 改*Mx弯矩示意图Mx 平行于lx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平行于L方向板边缘弯矩；M°z平行于h方向板边缘弯矩。计算跨度：lx=26. 700 m, lz= 5. 100 m ,三边固定，顶边自由池壁类型：浅池壁，其它荷载作用下，按竖向单向板计算温湿度应力按双向板计算池外土压力作用角隅处弯矩（kN.m/ni）:基本组合:-75.47,准永久组合:-52.30池内水压力作用角隅处弯矩（kN. m/m）:基本组合：105. 50,准永久组合力1. 151 .池外填土,池内无水时,荷载组合作用弯矩表（kN. ni/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M°x边缘地（底）边缘M0,（顶）M0. 000. 00-75. 47-120. 950. 00池外土+温湿度作用内力组合水平跨中Mx竖向跨中 Mz水平边缘M°x边缘忙（底）边缘M°z （顶）池外土压力0. 000. 00-75. 47-120. 950. 00温湿度作用-22.86-8. 55-20. 90-13. 05-0. 002M-22.86-8. 55-96. 37-134.00-0. 00准永久组合作用弯矩表（kN. m/m） 池外土内力组合水平跨中Mx竖向跨中 Mz水平边缘M°x边缘M°z （底）边缘牝（顶）M0. 000. 00-52.30-83. 810. 00池外土+温湿度作用内力组合水平跨中Mx竖向跨中 Mz水平边缘M°x边缘也（底）边缘牝（顶）池外土压力0. 000. 00-52.30-83. 810. 00温湿度作用-16. 94-6. 34-15.48-9. 67-0. 00SM-16. 94-6. 34-67. 78-93. 48-0. 002池内有水，池外无土时,荷载组合作用弯矩表（kN. m/m）基本组合作用弯矩表（kN. m/m）池内水内力组合水平跨中竖向跨中M,水平边缘M°x边缘M°z （底）边缘牝（顶）I M-0. 00-0. 00105. 50169. 07-0.00I池内水+温湿度作用内力组合水平跨中 Mx竖向跨中 Mz水平边缘M°x边缘M°z （底）边缘M°z （顶）池内水压力-0. 00-0. 00105. 50169. 07-0. 00温湿度作用-22.86-8. 55-20. 90-13. 05-0. 00SM-22.86-8. 5584. 60156.010. 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Mx竖向跨中Mz水平边缘M°x边缘M°z （底）边缘牝（顶）M-0. 00-0. 0081. 15130. 05-0. 00池内水+温湿度作用内力组合水平跨中Mx竖向跨中 Mz水平边缘M°x边缘忙（底）边缘牝（顶）池内水压力-0. 00-0. 0081. 15130. 05-0. 00温湿度作用-16. 94-6. 34-15.48-9. 67-0. 00SM-16. 94-6. 3465. 67120.380. 00YZ佐右）侧池壁内力:弯矩示意图My 平行于ly方向板中心点的弯矩；Mz 平行于1,.方向板中心点的弯矩；M°y平行于1,方向板边缘弯矩；M°z平行于lz方向板边缘弯矩。计算跨度：1尸12. 700叫lz= 5. 100 m ,三边固定，顶边自由 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林竖向跨中M,水平边缘Ml边缘M°z （底）边缘牝（顶）I M10. 157.81-38.64-78. 610.00I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°y边缘M°z （底）边缘M°z （顶）池外土压力10. 157.81-38.64-78. 610. 00温湿度作用-23.41-10. 94-21.84-17. 99-0. 00SM-13. 26-3. 13-60. 47-96. 59-0. 00准永久组合作用弯矩表（kN. m/m） 池外土内力组合水平跨中My竖向跨中Mz水平边缘M°y边缘M°z （底）边缘牝（顶）M7.035.41-26. 77-54. 470. 00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°y边缘忙（底）边缘牝（顶）池外土压力7.035.41-26. 77-54. 470. 00温湿度作用-17.34-8. 10-16.18-13. 32-0. 00SM-10.31-2. 69-42.95-67. 79-0. 002.池内有水，池外无土时,荷载组合作用弯矩表（kN.m/m）基本组合作用弯矩表（kN. m/m）池内水内力组合水平跨中 My竖向跨中 Mz水平边缘M°y边缘M°z （底）边缘牝（顶）M-14. 18-10.9154.01109. 88-0. 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°y边缘也（底）边缘牝（顶）池内水压力-14. 18-10.9154.01109. 88-0. 00温湿度作用-23. 41-10. 94-21.84-17. 99-0. 00AM-37. 59-21.8532. 1791.900. 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 My竖向跨中Mz水平边缘M°y边缘Ml （底）边缘忒（顶）M-10.91-8. 3941.5484. 52-0. 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°y边缘代（底）边缘牝（顶）池内水压力-10.91-8. 3941.5484. 52-0. 00温湿度作用-17. 34-8. 10-16. 18-13. 32-0. 00-28.25-16. 5025. 3771. 200. 00底板内力：计算跨度：1钎26. 700m, 1k12. 700m ,四边简支+池壁传递弯矩 按单向板计算.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内力组合x向跨中Mxy向跨中Myx向边缘M°xy向边缘M°y简支基底反力0. 00336.810. 000.00池壁传递弯矩-26. 73-134.00-96. 59-134. 00-26. 73202.81-96. 59-134.00准永久组合作用弯矩表内力组合x向跨中Mxy向跨中Myx向边缘M°xy向边缘M°y简支基底反力0. 00250. 730. 000.00池壁传递弯矩-18.65-93. 48-67. 79-93. 48-18. 65157. 25-67. 79-93. 482.池内有水,池外无土时,荷载组合作用弯矩表（kN. m/m） 基本组合作用弯矩表内力组合x向跨中Mxy向跨中Myx向边缘M°xy向边缘M°y简支基底反力0. 00126. 750. 000.00池壁传递弯矩33. 73169. 07109. 88169. 0733. 73295.81109. 88169. 07准永久组合作用弯矩表内力组合x向跨中Mxy向跨中Myx向边缘M°xy向边缘M°y简支基底反力0. 0097. 500. 000.00池壁传递弯矩25. 94130. 0584. 52130. 05SM25. 94227. 5584. 52130. 05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：XZ （前后）侧池壁配筋及裂缝表（弯矩:kN. m/m,面积:川痛/叫 裂缝:皿）配筋示意图Ax 平行于L方向的板跨中钢筋； Az 平行于L方向的板跨中钢筋； A°x平行于L方向的板边缘钢筋； A°z平行于h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Ax内侧0.00600E142506160. 00外侧-22. 86600E142506160. 14竖向跨中Az内侧0. 00600E142506160. 00外侧-8. 55600E142506160. 05水平边缘A°x内侧105. 501147E129012570. 18外侧-96. 371111E1413011840. 19边缘A°z （底）内侧169. 071909E1811023130. 19外侧-134.001583E149017100. 19边缘A°z （顶）内侧0. 00600E142506160. 00外侧-0. 00600E142506160. 00YZ （左右）侧乎2?Z oL'y -也壁配筋及裂缝表屋（顶） 1屋（底）«i（弯矩:kN. ni/叫 面积:小布/小，裂缝：mni）4v配筋示意图Ay 平行于ly方向的板跨中钢筋;Az 平行于k方向的板跨中钢筋;A°y平行于ly方向的板边缘钢筋;A°z平行于lz方向的板边缘钢筋。