矩形水池设计(储泥池)计算书.docx

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1、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

2、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（k

3、N. 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Mz （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/

4、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

5、心点的弯矩；血平行于L方向板中心点的弯矩；My一一平行于1，方向板边缘弯矩；Mz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Mz （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）

6、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

7、. 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

8、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

9、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Mxy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

10、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； Ay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Ax上侧0. 00

11、180E102003930. 00y向边缘Ay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4.51375

12、E122205140. 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;Ay一一平行于ly方向的板边缘钢筋;Az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

13、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:

14、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Ax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. 0

15、00X0. 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.

16、 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.

17、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

18、,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

19、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 k

20、N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+

21、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 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

22、.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

23、，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. 960

24、X0. 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

25、（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；Mv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Mxy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；Mx一一平行于h方向板边缘

26、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. 3

27、3-16. 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