清水池计算书.doc

矩形带柱水池设计(jzsc-1)项目名称构件编号日期设计校对审核执行规范:混凝土结构设计规范(gb 50010-2010), 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 50009-2001), 本文简称荷载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 给水排水工程结构设计手册(第二版)，本文简称给排水手册钢筋：d - hpb300; d - hrb335; e - hrb400; f - rrb400; g - hrb500; p - hrbf335; q - hrbf400; r - hrbf5001. 基本资料1.1 几何信息水池长度(m)20.400水池宽度(m)20.400水池高度(m)5.150池内水深(m)4.000底板底标高(m)-5.700地下水位标高(m)-3.500底板外挑(mm)3501.2 砼及钢筋信息表混凝土等级c30板纵筋级别hrb400柱纵筋级别hrb400柱箍筋级别hpb300配筋调整系数1.00砼重度(kn/m3)25.00砼泊松比0.20裂缝宽度限值(mm)0.20按裂缝控制配筋顶底板区格弯矩系数0.70 边支座弯矩系数1.001.3 纵筋保护层厚度表 (单位:mm)部位上侧下侧顶板3535底板4040-外侧内侧池壁3535柱(周)35-1.4 板厚表顶板厚(mm)250y向池壁厚(mm)300x向池壁厚(mm)300底板厚(mm)4501.5 柱网表 柱型方柱 x向柱数4 x向柱距(m)4.000 y向柱数4 y向柱距(m)4.000 柱截面宽(mm)400 柱截面高(mm)4001.6 柱帽尺寸表 设柱帽h1 (mm)100h2 (mm)450b (mm)1501.7 土参数表土天然重度(kn/m3)18.00土饱和重度(kn/m3)20.00修正地基承载力(kpa)120.0土侧压力计算方法主动土压力土内摩擦角(度)30浮托力折减系数1.001.8 荷载及组合系数表顶板活载(kn/m2)-地面活载(kn/m2)5.0自重荷载分项系数1.20其它恒载分项系数1.27地下水压分项系数1.27其它活载分项系数1.40顶板活载准永久值系数0.40地面活载准永久值系数0.40地下水压准永久值系数1.00温(湿)度作用准永久值系数1.001.9 等代框架法弯矩分配系数: 边支座跨中内支座柱上板带0.500.550.75跨中板带0.500.450.251.10 其他计算参数表温湿度作用 - 顶板不考虑 侧壁不考虑 底板不考虑壁面温差(度)- 弯矩折减系数-平均温度升高(度)-砼线膨胀系数(10-5)-池内水重度(kn/m3)10.00抗浮安全系数ks1.05顶(底)板配筋方法纯弯壁板配筋方法纯弯2. 计算内容 （1）荷载计算 （2）地基承载力验算 （3）抗浮验算 （4）内力计算 （5）配筋计算 （6）裂缝验算 （7）柱冲切验算 单位说明： 弯矩：kn.m/m，力：kn/m，钢筋面积：mm2/m，裂缝宽度：mm，配筋率：% 板弯矩正负号规则： 顶(底)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 轴力以受压为正，受拉为负 内力计算方法说明： 顶板、底板、柱：等代框架法 侧壁竖向：等代框架法 侧壁水平向：按四边固定板的计算3. 荷载计算3.1 荷载标准值计算 顶板自重：20.40020.4000.25025.0 = 2601.0kn 底板自重：(20.400+20.350)(20.400+20.350)0.45025.0 = 5008.6kn 侧壁自重：(220.4000.300+219.8000.300)4.45025.0 = 2683.4kn 柱自重(单个)： 柱身：0.4000.4003.35025.000= 13.4kn 柱帽：(0.450(21.300+0.400)1.300+(20.400+1.300)0.400)/6 + 1.6001.6000.100)25.000= 15.3kn 柱重：13.400+15.2882= 44.0kn 结构自重：2601.0 + 5008.6 + 2683.4 + 44.044 = 10996.6kn 池内水重(设计水深时)：19.80019.8004.00010.0 = 15681.6kn 土侧压按主动土压力计算，土的内摩擦角30.0o，主动土压力系数： 3.2 标准值汇总 正常使用工况闭水试验检修工况顶板自重(kn)260126012601底板自重(kn)5008.65008.65008.6侧壁自重(kn)2683.42683.42683.4单柱自重(kn)444444池内水重(kn)15681.615681.60土侧压力(kpa)- 外壁顶(-0.675m)404 地下水位处(-3.500m)21021 外壁底(-5.475m)27.6027.6地下水侧压力(kpa)- 外壁顶(-0.675m)000 地下水位(-3.500m)000 外壁底(-5.475m)19.7019.7池内水对内壁底压力(kpa)40400池顶覆土重(kn)412004120池顶地下水重(kn)000底板外延覆土重(kn)2338.502338.5底板外延地下水重(kn)508.40508.4地面活载(kpa)505地面活载对侧壁顶侧压(kpa)1.701.7地面活载对侧壁底侧压(kpa)1.701.7当量温差(度)10.010.010.03.3 荷载组合计算 共计算3个工况，分别为正常使用工况，闭水试验工况，空池检修工况。每工况下，考虑3种荷载组合，分别为基本组合、准永久组合、标准组合。3.3.1 顶板荷载, 为均布荷载(kpa)：工况基本组合准永久组合标准组合正常使用工况27.07318.1521.15闭水试验工况7.56.256.25空池检修工况27.07318.1521.153.3.2 地基反力, 均布(kpa)：工况基本组合准永久组合标准组合正常使用工况101.24677.57180.571闭水试验工况74.37359.92359.923空池检修工况56.51342.34845.3483.3.3 外侧壁荷载, 为梯形分布荷载(kpa)：工况位置基本组合准永久组合标准组合正常使用工况顶部7.54.75.7底部62.44849闭水试验工况顶部000底部000空池检修工况顶部7.54.75.7底部62.448493.3.4 内侧壁荷载, 为梯形分布荷载(kpa)：工况位置基本组合准永久组合标准组合正常使用工况顶部000底部50.84040闭水试验工况顶部000底部50.84040空池检修工况顶部000底部0003.3.5 x向框架竖向构件荷载补偿, 集中荷载(kn)：工况位置基本组合准永久组合标准组合正常使用工况柱顶108.2972.6084.60闭水试验工况柱顶30.0025.0025.00空池检修工况柱顶108.2972.6084.603.3.6 y向框架竖向构件荷载补偿, 集中荷载(kn)：工况位置基本组合准永久组合标准组合正常使用工况柱顶108.2972.6084.60闭水试验工况柱顶30.0025.0025.00空池检修工况柱顶108.2972.6084.604. 抗浮验算4.1 整体抗浮验算 式中: g - 水池结构自重标准值(kn) f - 顶板上覆土重及底板外延覆土重标准值(kn) w - 地下水浮力标准值(kn) fw - 浮托力折减系数 k - 抗浮安全系数安全系数: (10996.6+6966.9)/(9794.61.00) = 1.834 1.05 满足要求4.2 局部抗浮验算 式中: q1 - 顶板自重及顶板上覆土单位面积重标准值(kpa) q2 - 底板单位面积重标准值(kpa) lx - x向柱间距或柱心到池壁中心距离(m) ly - y向柱间距或柱心到池壁中心距离(m) g - 单根柱重标准值(kn) fw - 浮托力折减系数 n- 地下水重度(取10kn/m3) hw - 底板在地下水位下的埋深(m) k - 抗浮安全系数安全系数: (16.1+11.3)4.0004.000+44.0)/(1.0010.02.2004.0004.000) = 1.370 1.05 满足要求5. 地基承载力验算修正后地基承载力特征值 fa = 120.0kpa正常使用工况：p = 80.6kpa 120.0kpa, 满足要求闭水试验工况：p = 59.9kpa 120.0kpa, 满足要求空池检修工况：p = 45.3kpa 120.0kpa, 满足要求6. 内力及计算配筋材料特性:弹性模量：e=30000.000mpa线膨胀系数: 1.0e-56.1 x框架计算模型：x框架是指沿x方向截取的框架，宽度取y方向上的柱间距(或y向边跨)边跨跨度：l1=4.050-1/3*1.500 = 3.550m中跨跨度：l2=4.000-2/3*1.500 = 3.000m板带宽度: 4.000m6.2 y框架计算模型:y框架是指沿y方向截取的框架，宽度取x方向上的柱间距(或x向边跨)边跨跨度：l1=4.050-1/3*1.500 = 3.550m中跨跨度：l2=4.000-2/3*1.500 = 3.000m板带宽度: 4.000m6.3 正常使用工况6.3.1 x框架6.3.1.1 框架顶板内力 左支 跨中 右支 跨号mnqmnqmnq1-101.784.9194.673.284.92.4-93.184.9-189.82-90.884.6166.136.484.63.6-8084.6-158.83-8084.5162.441.884.50-8084.5-162.44-8084.6158.836.484.6-3.6-90.884.6-166.15-93.184.9189.873.284.9-2.4-101.784.9-194.66.3.1.2 框架底板内力 左支 跨中 右支 跨号mnqmnqmnq133.353.2-223.5-135.153.212.6171.253.2301.22170.153.5-245.5-33.953.5-1.798.553.5197.8399.353.6-221.7-6753.6099.353.6221.7498.553.5-197.8-33.953.51.7170.153.5245.55171.253.2-301.2-135.153.2-12.633.353.2223.56.3.1.3 顶板柱上板带内力及计算配筋(表中数值均为每米值) 左支 跨中 右支 跨号mnas(上/下)mnas(上/下)mnas(上/下)1-25.421.2500/50014.123.3500/500-24.431.8500/5002-23.831.7500/500723.3500/500-2131.7500/5003-2131.7500/500823.2500/500-2131.7500/5004-2131.7500/500723.3500/500-23.831.7500/5005-24.431.8500/50014.123.3500/500-25.421.2500/5006.3.1.4 顶板跨中板带内力及计算配筋(表中数值均为每米值) 左支 跨中 右支 跨号mnas(上/下)mnas(上/下)mnas(上/下)1-25.421.2500/50011.519.1500/500-8.110.6500/5002-7.910.6500/5005.719500/500-710.6500/5003-710.6500/5006.619500/500-710.6500/5004-710.6500/5005.719500/500-7.910.6500/5005-8.110.6500/50011.519.1500/500-25.421.2500/5006.3.1.5 底板柱上板带内力及计算配筋(表中数值均为每米值) 左支 跨中 右支 跨号mnas(上/下)mnas(上/下)mnas(上/下)18.313.3900/900-2614.6900/9004520900/900244.720900/900-6.514.7900/90025.920900/900326.120.1900/900-12.914.7900/90026.120.1900/900425.920900/900-6.514.7900/90044.720900/90054520900/900-2614.6900/9008.313.3900/9006.3.1.6 底板跨中板带内力及计算配筋(表中数值均为每米值) 左支 跨中 右支 跨号mnas(上/下)mnas(上/下)mnas(上/下)18.313.3900/900-21.312900/900156.7900/900214.96.7900/900-5.312900/9008.66.7900/90038.76.7900/900-10.512.1900/9008.76.7900/90048.66.7900/900-5.312900/90014.96.7900/9005156.7900/900-21.312900/9008.313.3900/9006.3.2 y框架6.3.2.1 框架顶板内力 左支 跨中 右支 跨号mnqmnqmnq1-101.784.9194.673.284.92.4-93.184.9-189.82-90.884.6166.136.484.63.6-8084.6-158.83-8084.5162.441.884.50-8084.5-162.44-8084.6158.836.484.6-3.6-90.884.6-166.15-93.184.9189.873.284.9-2.4-101.784.9-194.66.3.2.2 框架底板内力 左支 跨中 右支 跨号mnqmnqmnq133.353.2-223.5-135.153.212.6171.253.2301.22170.153.5-245.5-33.953.5-1.798.553.5197.8399.353.6-221.7-6753.6099.353.6221.7498.553.5-197.8-33.953.51.7170.153.5245.55171.253.2-301.2-135.153.2-12.633.353.2223.56.3.2.3 顶板柱上板带内力及计算配筋(表中数值均为每米值) 左支 跨中 右支 跨号mnas(上/下)mnas(上/下)mnas(上/下)1-25.421.2500/50014.123.3500/500-24.431.8500/5002-23.831.7500/500723.3500/500-2131.7500/5003-2131.7500/500823.2500/500-2131.7500/5004-2131.7500/500723.3500/500-23.831.7500/5005-24.431.8500/50014.123.3500/500-25.421.2500/5006.3.2.4 顶板跨中板带内力及计算配筋(表中数值均为每米值) 左支 跨中 右支 跨号mnas(上/下)mnas(上/下)mnas(上/下)1-25.421.2500/50011.519.1500/500-8.110.6500/5002-7.910.6500/5005.719500/500-710.6500/5003-710.6500/5006.619500/500-710.6500/5004-710.6500/5005.719500/500-7.910.6500/5005-8.110.6500/50011.519.1500/500-25.421.2500/5006.3.2.5 底板柱上板带内力及计算配筋(表中数值均为每米值) 左支 跨中 右支 跨号mnas(上/下)mnas(上/下)mnas(上/下)18.313.3900/900-2614.6900/9004520900/900244.720900/900-6.514.7900/90025.920900/900326.120.1900/900-12.914.7900/90026.120.1900/900425.920900/900-6.514.7900/90044.720900/90054520900/900-2614.6900/9008.313.3900/9006.3.2.6 底板跨中板带内力及计算配筋(表中数值均为每米值) 左支 跨中 右支 跨号mnas(上/下)mnas(上/下)mnas(上/下)18.313.3900/900-21.312900/900156.7900/900214.96.7900/900-5.312900/9008.66.7900/90038.76.7900/900-10.512.1900/9008.76.7900/90048.66.7900/900-5.312900/90014.96.7900/9005156.7900/900-21.312900/9008.313.3900/9006.3 侧壁6.3.3 x向侧壁内力及计算配筋(表中数值均为每米值)荷载:侧壁顶: 7.477kpa侧壁底: 11.647kpa竖向结果为框架计算结果，水平向为按四边固定板计算结果 部位nmas(内/外)水平向左边0-7.8600/600跨中0-0600/600右边0-7.8600/600竖向顶边88.7-25.4600/600跨中88.7-1.1600/600底边88.7-11600/6006.3.4 y向侧壁内力及计算配筋(表中数值均为每米值)竖向结果为框架计算结果，水平向为按四边固定板计算结果 部位nmas(内/外)水平向左边0-7.8600/600跨中0-0600/600右边0-7.8600/600竖向顶边88.7-25.4600/600跨中88.7-1.1600/600底边88.7-11600/6006.4 闭水试验工况6.4.1 x框架6.4.1.1 框架顶板内力 左支 跨中 右支 跨号mnqmnqmnq138-9030.153.1-90-1.8-44.1-90-76.42-39.6-90.851.64.7-90.82.1-19.7-90.8-38.43-20.2-90.94513.6-90.90-20.2-90.9-454-19.7-90.838.44.7-90.8-2.1-39.6-90.8-51.65-44.1-9076.453.1-901.838-90-30.16.4.1.2 框架底板内力 左支 跨中 右支 跨号mnqmnqmnq1-195.6-339.213.2-108.8-339.284.7105-339.2156.22104.4-338.4-90.33.3-338.40.414.9-338.430.6315.7-338.4-60.4-29.6-338.4015.7-338.460.4414.9-338.4-30.63.3-338.4-0.4104.4-338.490.35105-339.2-156.2-108.8-339.2-84.7-195.6-339.2-13.26.4.1.3 顶板柱上板带内力及计算配筋(表中数值均为每米值) 左支 跨中 右支 跨号mnas(上/下)mnas(上/下)mnas(上/下)19.5-22.5500/50010.2-24.8500/500-11.6-33.8500/5002-10.4-34.1500/5000.9-25500/500-5.2-34.1500/5003-5.3-34.1500/5002.6-25500/500-5.3-34.1500/5004-5.2-34.1500/5000.9-25500/500-10.4-34.1500/5005-11.6-33.8500/50010.2-24.8500/5009.5-22.5500/5006.4.1.4 顶板跨中板带内力及计算配筋(表中数值均为每米值) 左支 跨中 右支 跨号mnas(上/下)mnas(上/下)mnas(上/下)19.5-22.5500/5008.4-20.3500/500-3.9-11.3500/5002-3.5-11.4500/5000.7-20.4500/500-1.7-11.4500/5003-1.8-11.4500/5002.1-20.5500/500-1.8-11.4500/5004-1.7-11.4500/5000.7-20.4500/500-3.5-11.4500/5005-3.9-11.3500/5008.4-20.3500/5009.5-22.5500/5006.4.1.5 底板柱上板带内力及计算配筋(表中数值均为每米值) 左支 跨中 右支 跨号mnas(上/下)mnas(上/下)mnas(上/下)1-48.9-84.8900/900-20.9-93.3900/90027.6-127.2900/900227.4-126.9900/9000.6-93.1900/9003.9-126.9900/90034.1-126.9900/900-5.7-93.1900/9004.1-126.9900/90043.9-126.9900/9000.6-93.1900/90027.4-126.9900/900527.6-127.2900/900-20.9-93.3900/900-48.9-84.8900/9006.4.1.6 底板跨中板带内力及计算配筋(表中数值均为每米值) 左支 跨中 右支 跨号mnas(上/下)mnas(上/下)mnas(上/下)1-48.9-84.8900/900-17.1-76.3900/9009.2-42.4900/90029.1-42.3900/9000.5-76.1900/9001.3-42.3900/90031.4-42.3900/900-4.7-76.1900/9001.4-42.3900/90041.3-42.3900/9000.5-76.1900/9009.1-42.3900/90059.2-42.4900/900-17.1-76.3900/900-48.9-84.8900/9006.4.2 y框架6.4.2.1 框架顶板内力 左支 跨中 右支 跨号mnqmnqmnq138-9030.153.1-90-1.8-44.1-90-76.42-39.6-90.851.64.7-90.82.1-19.7-90.8-38.43-20.2-90.94513.6-90.90-20.2-90.9-454-19.7-90.838.44.7-90.8-2.1-39.6-90.8-51.65-44.1-9076.453.1-901.838-90-30.16.4.2.2 框架底板内力 左支 跨中 右支 跨号mnqmnqmnq1-195.6-339.213.2-108.8-339.284.7105-339.2156.22104.4-338.4-90.33.3-338.40.414.9-338.430.6315.7-338.4-60.4-29.6-338.4015.7-338.460.4414.9-338.4-30.63.3-338.4-0.4104.4-338.490.35105-339.2-156.2-108.8-339.2-84.7-195.6-339.2-13.26.4.2.3 顶板柱上板带内力及计算配筋(表中数值均为每米值) 左支 跨中 右支 跨号mnas(上/下)mnas(上/下)mnas(上/下)19.5-22.5500/50010.2-24.8500/500-11.6-33.8500/5002-10.4-34.1500/5000.9-25500/500-5.2-34.1500/5003-5.3-34.1500/5002.6-25500/500-5.3-34.1500/5004-5.2-34.1500/5000.9-25500/500-10.4-34.1500/5005-11.6-33.8500/50010.2-24.8500/5009.5-22.5500/5006.4.2.4 顶板跨中板带内力及计算配筋(表中数值均为每米值) 左支 跨中 右支 跨号mnas(上/下)mnas(上/下)mnas(上/下)19.5-22.5500/5008.4-20.3500/500-3.9-11.3500/5002-3.5-11.4500/5000.7-20.4500/500-1.7-11.4500/5003-1.8-11.4500/5002.1-20.5500/500-1.8-11.4500/5004-1.7-11.4500/5000.7-20.4500/500-3.5-11.4500/5005-3.9-11.3500/5008.4-20.3500/5009.5-22.5500/5006.4.2.5 底板柱上板带内力及计算配筋(表中数值均为每米值) 左支 跨中 右支 跨号mnas(上/下)mnas(上/下)mnas(上/下)1-48.9-84.8900/900-20.9-93.3900/90027.6-127.2900/900227.4-126.9900/9000.6-93.1900/9003.9-126.9900/90034.1-126.9900/900-5.7-93.1900/9004.1-126.9900/90043.9-126.9900/9000.6-93.1900/90027.4-126.9900/900527.6-127.2900/900-20.9-93.3900/900-48.9-84.8900/9006.4.2.6 底板跨中板带内力及计算配筋(表中数值均为每米值) 左支 跨中 右支 跨号mnas(上/下)mnas(上/下)mnas(上/下)1-48.9-84.8900/900-17.1-76.3900/9009.2-42.4900/90029.1-42.3900/9000.5-76.1900/9001.3-42.3900/90031.4-42.3900/900-4.7-76.1900/9001.4-42.3900/90041.3-42.3900/9000.5-76.1900/9009.1-42.3900/90059.2-42.4900/900-17.1-76.3900/900-48.9-84.8900/9006.4 侧壁6.4.3 x向侧壁内力及计算配筋(表中数值均为每米值)荷载:侧壁顶: 0.000kpa侧壁底: -50.800kpa竖向结果为框架计算结果，水平向为按四边固定板计算结果 部位nmas(内/外)水平向左边033.9600/600跨中0-0600/600右边033.9600/600竖向顶边47.69.5600/600跨中47.6-32.3600/600底边47.652.6600/6006.4.4 y向侧壁内力及计算配筋(表中数值均为每米值)竖向结果为框架计算结果，水平向为按四边固定板计算结果 部位nmas(内/外)水平向左边033.9600/600跨中0-0600/600右边033.9600/600竖向顶边47.69.5600/600跨中47.6-32.3600/600底边47.652.6600/6006.5 空池检修工况6.5.1 x框架6.5.1.1 框架顶板内力 左支 跨中 右支 跨号mnqmnqmnq1-161.6179.1216.354.4179.14.9-76179.1-168.12-77.5179.6160.941.9179.6-1.6-82.3179.6-1643-81.9179.5162.440179.50-81.9179.5-162.44-82.3179.616441.9179.61.6-77.5179.6-160.95-76179.1168.154.4179.1-4.9-161.6179.1-216.36.5.1.2 框架底板内力 左支 跨中 右支 跨号mnqmnqmnq1234.6388.3-331-83.7388.34.9143.7388.3279.82142.4387.7-263.5-59.3387.7-5.4126.2387.7252.73126.5387.9-258.1-67387.90126.5387.9258.14126.2387.7-252.7-59.3387.75.4142.4387.7263.55143.7388.3-279.8-83.7388.3-4.9234.6388.33316.5.1.3 顶板柱上板带内力及计算配筋(表中数值均为每米值) 左支 跨中 右支 跨号mnas(上/下)mnas(上/下)mnas(上/下)1-40.444.8553/50010.549.2500/500-2067.1500/5002-20.367.4500/5008.149.4500/500-21.667.4500/5003-21.567.3500/5007.749.4500/500-21.567.3500/5004-21.667.4500/5008.149.4500/500-20.367.4500/5005-2067.1500/50010.549.2500/500-40.444.8553/5006.5.1.