矩形水池结构计算书-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
矩形水池结构计算书
项目名称_____________日期_____________
设计者_____________校对者_____________
一、示意图：
二、基本资料：
1．依据规范及参考书目：
《水工混凝土结构设计规范》(SL 191-2008)，以下简称《砼规》
《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)，以下简称《地基规范》
《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002)，以下简称《给排水结规》
《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(CECS138-2002)，简称《水池结规》
《建筑结构静力计算手册》（第二版）
2．几何信息：
水池类型: 无顶盖，半地下水池
水池长度L ＝ 11940 mm，宽度B ＝ 5990 mm，高度H ＝4180 mm
地面标高＝ m，池底标高＝ m
池壁厚度t
3＝ 400 mm，池壁贴角c
1
＝ 0 mm
底板中间厚度t
2＝ 400 mm，底板两侧厚度t
4
＝ 400 mm
底板贴角长度c
2
＝ 0 mm，底板外挑长度a ＝ 400 mm 池壁顶端约束形式: 自由
底板约束形式: 固定
3．地基土、地下水和池内水信息：
地基土天然容重γ＝ kN/m3，天然容重γ
m
＝ kN/m3地基土内摩擦角φ＝度，地下水位标高＝ m
池内水深H
W ＝ mm，池内水重度γ
s
＝ kN/m3
地基承载力特征值f
ak
＝ kPa
宽度修正系数η
b ＝，埋深修正系数η
d
＝
修正后地基承载力特征值f
a
＝ kPa
浮托力折减系数＝，抗浮安全系数K
f
＝4．荷载信息：
地面活荷载q ＝ kN/m2，活荷载组合值系数＝
恒荷载分项系数: 池身的自重γ
G1＝ , 其它γ
G
＝
活荷载分项系数: 地下水压力γ
Q1＝ , 其它γ
Q
＝
地面活荷载准永久值系数ψ
q
＝
温（湿）度变化作用的准永久值系数ψ
t
＝池内外温差或湿度当量温差△t ＝度
温差作用弯矩折减系数η
s
＝
混凝土线膨胀系数αc ＝×10-5 /℃
5．材料信息：
混凝土强度等级： C25
轴心抗压强度标准值f
ck ＝ N/mm2；轴心抗拉强度标准值f
tk
＝
N/mm2
轴心抗压强度设计值f
c ＝ N/mm2；轴心抗拉强度设计值f
t
＝
N/mm2
混凝土弹性模量E
c
＝×104 N/mm2
纵向受力钢筋种类： HRB400
钢筋强度设计值f
y ＝ 360 N/mm2；弹性模量E
s
＝×105 N/mm2
钢筋混凝土重度γ
c ＝ kN/m3，泊松比μ
c
＝
内侧钢筋保护层厚度as ＝ 35 mm，外侧保护层厚度as' ＝ 35 mm
裂缝宽度限值[ω
max
] ＝ mm，配筋调整系数＝
三、地基承载力验算及抗浮验算：
1．基底压力计算：
池壁自重G
2
＝ kN
底板及底板贴角自重G
3
＝ kN
水池自重G
c ＝ G
1
＋ G
2
＋ G
3
＝＋＋＝ kN
池内水重G
w
＝ kN
池顶覆土重量G
t1
＝ kN
池顶地下水重量G
s1
＝ kN
底板外挑覆土重量G
t2
＝ kN
底板外挑地下水重量G
s2
＝ kN
基底以上的覆盖土总重量G
t ＝ G
t1
＋ G
t2
＝＋＝ kN
基底以上的地下水总重量G
s ＝ G
s1
＋ G
s2
＝＋＝ kN
顶板活荷载作用力G
h1
＝ kN
地面活荷载作用力G
h2
＝ kN
活荷载作用力总和G
h ＝ G
h1
＋ G
h2
＝＋＝ kN 基底面积A ＝ m2
基底压强P
k ＝ (G
c
＋ G
w
＋ G
t
＋ G
s
＋ G
h
) / A ＝＋＋＋＋/ ＝ kN/m2
2．修正地基承载力：
依照《建筑地基基础设计规范》式：
f a = f
ak
＋η
b
×γ×(b－3)＋η
d
×γ
m
×(d－
f
a
= ＋××－3)＋××－
= kN/m2
3．地基承载力验算结论：
P k ＝ kN/m2≤ f
a
＝ kN/m2
故地基承载力满足要求。4．抗浮验算：
抗浮力G
k ＝ G
c
＋ G
t
＋ G
s
＝＋＋＝ kN
浮力F ＝ kN
G k / F ＝ / ＝≥ K
f
＝
故抗浮验算满足要求。
四、荷载计算：
1．池壁荷载计算：
池外荷载：
主动土压力系数Ka ＝
侧向压力荷载组合(kN/m2)：
表中：H
i
-- 距池底高度，m
p
tk
-- 作用在池壁的土压力标准值，kN/m2
p
sk
-- 作用在池壁的地下水压力标准值，kN/m2
p
qk
-- 地面活荷载作用在池壁的侧向压力标准值，kN/m2
Q
w
-- 作用在池壁的侧向压力基本组合值，kN/m2
Q
wk
-- 作用在池壁的侧向压力准永久组合值，kN/m2
池内底部水压力：
标准值p
sk
＝ kN/m2
基本组合设计值p
s
＝ kN/m2
2．底板荷载计算(池内无水，池外填土)：
水池结构自重标准值G
c
＝ kN
基础底面以上土重标准值G
t
＝ kN
基础底面以上水重标准值G
s
＝ kN
基础底面以上活载标准值G
h
＝ kN
水池底板以上全部竖向压力基本组合：
Q b ＝（γ
G1
×G
c
＋γ
G
×G
t
＋γ
Q1
×G
s
＋ψc×γ
Q
×G
h
）/A
＝（×＋×＋×＋××）
/ ＝ kN/m2
水池底板以上全部竖向压力准永久组合：
Q bk ＝（G
c
＋G
t
＋ψs×G
s
＋ψ
q
×G
q
＋ψ
q1
×G
q1
）/A
＝（＋＋×＋×＋×）/
＝ kN/m2
板底均布净反力基本组合：
Q ＝－××＝ kN/m2
板底均布净反力准永久组合：
Q
k
＝－×＝ kN/m2
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：
Q b ＝（γ
G1
×G
c
＋γ
G
×G
w
＋γ
Q
×G
h
）/A
＝（×＋×＋×）/ ＝ kN/m2
水池底板以上全部竖向压力准永久组合：
Q bk ＝（G
c
＋G
w
＋ψ
q1
×G
q1
）/A ＝（＋＋×）/
＝ kN/m2
板底均布净反力基本组合：
Q ＝－××－××＝ kN/m2
板底均布净反力准永久组合：
Q
k
＝－×－×＝ kN/m2
五、内力计算：
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＝池内温度-池外温度）
1．L侧池壁内力计算：
计算跨度：Lx ＝ m，Ly ＝ m，三边固定，顶边自由
池壁类型：普通池壁，按双向板计算
H＝2L处池外土压力作用下的水平向跨中弯矩：
基本组合M ＝ kN·m，准永久组合M
k
＝ kN·m
H＝2L处池内水压力作用下的水平向边缘弯矩：
基本组合M ＝ kN·m，准永久组合M
k
＝ kN·m 基本组合作用弯矩表（kN·m/m）：
表中：M
1
-- 池外填土，池内无水时，池壁的基本组合作用弯矩值
M
-- 池内有水，池外无土时，池壁的基本组合作用弯矩
2
值
Mo -- 温湿度作用下，池壁的基本组合作用弯矩值
准永久组合作用弯矩表（kN·m/m）：
-- 池外填土，池内无水时，池壁的准永久组合作用弯表中：M
K1
矩值
-- 池内有水，池外无土时，池壁的准永久组合作用弯
M
K2
矩值
-- 温湿度作用下，池壁的准永久组合作用弯矩值
M
KO
2．B侧池壁内力计算：
计算跨度：Lx ＝ m，Ly ＝ m，三边固定，顶边自由
池壁类型：普通池壁，按双向板计算
H＝2L处池外土压力作用下的水平向跨中弯矩：
＝ kN·m
基本组合M ＝ kN·m，准永久组合M
k
H＝2L处池内水压力作用下的水平向边缘弯矩：
＝ kN·m
基本组合M ＝ kN·m，准永久组合M
k
基本组合作用弯矩表（kN·m/m）：
-- 池外填土，池内无水时，池壁的基本组合作用弯矩表中：M
1
值
-- 池内有水，池外无土时，池壁的基本组合作用弯矩
M
2
值
Mo -- 温湿度作用下，池壁的基本组合作用弯矩值
准永久组合作用弯矩表（kN·m/m）：
表中：M
-- 池外填土，池内无水时，池壁的准永久组合作用弯
K1
矩值
M
-- 池内有水，池外无土时，池壁的准永久组合作用弯
K2
矩值
M
-- 温湿度作用下，池壁的准永久组合作用弯矩值
KO
3．底板内力计算：
计算跨度：Lx ＝ m，Ly ＝ m，四边固定
Lx / Ly ＝ > ，按y向的单向板计算。
基本组合作用弯矩表（kN·m/m）：
表中：M
-- 池外填土，池内无水时，基底反力对底板作用的弯
1
矩
-- 池内有水，池外无土时，基底反力对底板作用的弯
M
2
矩
准永久组合作用弯矩表（kN·m/m）：
-- 池外填土，池内无水时，基底反力对底板作用的弯表中：M
K1
矩
M
-- 池内有水，池外无土时，基底反力对底板作用的弯
K2
矩
六、配筋及裂缝计算：
配筋计算方法：依据《砼规》第条规定按单筋受弯构件计算。
抗裂验算根据：依据《砼规》第条进行抗裂验算。
裂缝宽度计算：依据《砼规》第条进行裂缝宽度计算。
按基本组合弯矩计算配筋，按准永久组合弯矩计算裂缝。
1．表中符号意义：
M -- 截面的基本组合作用弯矩值，kN·m/m
-- 截面的准永久组合作用弯矩值，kN·m/m
M
K
As -- 截面的钢筋计算面积，mm2/m
As' -- 截面的钢筋实配面积，mm2/m
-- 截面的裂缝宽度，mm
ω
max
2．L侧池壁配筋及裂缝表：
3．B侧池壁配筋及裂缝表：
4．底板配筋及裂缝表：