扶壁式挡水墙设计说明

1、扶壁式挡水墙设计(FDSQ-2)项目名称构件编口号日期设计校对审核执行规范：混凝土结构设计规范建筑地基基础设计规范(GB 50010-2010),(GB 50007-2002),本文简称混凝土规范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

2、- HRBF5001设计资料1.1计算简图1.2已知条件1.2.1几何信息壁板高(m)4.000厚(m)0.400底板内悬挑长(m)3.000外悬挑长(m)1.500厚(m)0.500扶壁顶宽(m)0.300厚(m)0.400间距(m)6.000地面标高(m)0.000池底标高(m)-0.500地下水标高(m)-1.000池内水深(m)3.000壁板顶支承自由荷载及地基土信息3土天然容重(kN/m )18.000土饱和容重(kN/m )20.000土内摩擦角(度)30.0基底与土摩擦系数0.30承载力特征值输入未修正承载力特征值(kPa)100.00宽度修正系数0.00深度修正系数1.00附加

3、荷载标准值-恒(kN)0.00-活(kN)0.00地面堆载标准值(kPa)10.00混凝土容重(kN/m3)25.00考虑温湿度应力X分项系数自重荷载1.20其它恒载1.27地下水压1.27其它活载1.27准永久值系数附加活载0.40地面活载1.00地下水压1.00温(湿)作用-1.3计算内容地基承载力验算抗滑移验算抗倾覆验算内力配筋计算裂缝计算2计算过程及计算结果2.1各工况荷载标准值计算工况1:池内有水，池外无土工况2:池内有水，池外有土工况3:池内无水，池外有土工况1工况2工况3壁板重(kN/m)40.0040.0040.00底板重(kN/m)61.2561.2561.25扶壁重(kN)

4、36.0036.0036.00池内底板上水重(kN/m)90.0090.000.00池内底板上水压(kPa)30.0030.000.00池外底板上水重(kN/m)0.000.000.00池外扶壁上水重(kN/m)0.000.000.00池外底板底水压(kPa)0.000.000.00池外底板上土重(kN/m)0.000.000.00池外扶壁上十重(kN/m)0.000.000.00池外底板底土压(kPa)0.003.003.00池外底板上堆载(kN/m)0.0015.0015.00池外扶壁上堆载(kN/m)0.000.000.00池外堆载侧压(kPa)0.003.333.33附加荷载-活(kN

5、)0.000.000.00附加荷载-恒(kN)0.000.000.002.2地基承载力验算2.2.1 地基承载力根据地基规范524fa f ak W b 3 仁几 d 0.5式中:fa修正后的地基承载力特征值地基承载力特征值，按地基规范第条的原则确定n b, n d基础宽度和埋深的地基承载力修正系数，按基底下土的类别查地基规范表取值基础底面以下土的重度，地下水位以下取浮重度基础底面以上土的加权平均重度，地下水位以下取浮重度 基础底面宽度，当基宽小于3m按3m取值,大于6m按6m取值 基础埋置深度，一般自室外地面标高算起、3基底以下土的重度丫(kN/m ) : 18.00基底宽b(m): 4.9

6、0工况1工况2工况3d(m)0.000.250.25Y m(kN/m3)0.0018.0018.00f a(kPa)100.00100.00100.00基底反力计算及承载力验算根据给排水手册计算kmax1.2fakminF k G k M kP kmin式中:kmaxkminFGMW相应于荷载效应标准组合时，底板平均应力-相应于荷载效应标准组合时，底板边缘最大应力-相应于荷载效应标准组合时，底板边缘最小应力 修正后的地基承载力特征值相应于荷载效应标准组合时，底板以上部分的壁重和水 底板自重相应于荷载效应标准组合时，作用于基底面的力矩值 底板底面的抵抗矩取扶壁间距宽长度计算2底板底面积（m）:

7、29.40底板底面抵抗矩（m3） : 24.01工况1工况2工况3Fk+G(kN)1183.501267.50727.50Mk(kN.m)124.80121.55229.55Pk(kPa)40.2643.1124.74pkma(kPa)45.4548.1734.31Pkmin( kPa)35.0638.0515.18f a(kPa)100.00100.00100.00结论满足满足满足2.3抗滑移验算根据给排水手册322式322-5计算Fk G k 卩1.3Ek式中：卩一一 底板与地基土之间的摩擦系数，可参照给排水手册表取值E k 相应于荷载效应标准组合时，侧向荷载（水或土）对壁板的水平推力工况

8、1工况2工况3Fk+G(kN)1183.501183.50727.50Ek(kN)-270.00-265.5014.50抗滑移安全系数1.321.3415.05结论满足满足满足注：1.侧向荷载向右为正，向左为负2.4抗倾覆验算根据给排水手册式3.2.2-6 计算M N1.5M E式中：ME 水平推力对转动点的倾覆力矩MN垂直力对转动点的抗倾覆力矩向左侧抗倾覆:工况1工况2工况3ME左(kN.m)405.00404.25-0.75MN左 (kN.m)-3179.78-3179.78-1343.78抗倾覆安全系数-左7.857.87-结论满足满足-注：1.弯矩逆时针为正，顺时针为负向右侧抗倾覆:工

9、况1工况2工况3ME右 (kN.m)405.00401.75-3.25MN右 (kN.m)2619.372619.371809.38抗倾覆安全系数-右-556.73结论-满足注：1.弯矩逆时针为正，顺时针为负2.5内力、配筋及裂缝计算基底反力计算参见地基承载力地基反力计算Me F G式中：e 偏心距工况1工况2工况3基 本-F+G(kN)1458.001564.68878.88M(kN.m)142.20138.07275.23e(m)-0.10-0.09-0.31p1(kPa) / L 1(m)55.51 / 0.0058.97 / 0.0041.36 / 0.00p2(kPa) / L 2(

10、m)43.67 / 4.9047.47 / 4.9018.43 / 4.90准永久-F+G(kN)1183.501267.50727.50M(kN.m)124.80121.55229.55e(m)-0.11-0.10-0.32p1(kPa) / L 1(m)45.45 / 0.0048.17 / 0.0034.31 / 0.00p2(kPa) / L 2(m)35.06 / 4.9038.05 / 4.9015.18 / 4.90注：1.弯矩M逆时针为正，顺时针为负2. 偏心距e右偏为正，左偏为负3. L1, L 2距底板左端水平距离壁板计算壁板外侧受拉为正，内侧受拉为负(1)内力计算0.5&

11、lt; Hb/L=4.00/6.00=0.67< 2.0, 壁板按双向板计算工况1工况2工况3基 本-池底内水压(kPa)38.1038.100.00池底外水压(kPa)0.000.000.00池底外土压(kPa)0.000.000.00堆载侧压(kPa)0.004.234.23M上(kN.m)/N(kN)0.00/0.000.00/0.000.00/0.00M下(kN.m)/N(kN)-26.49/48.00-26.49/48.000.00/48.00M左(kN.m)-15.99-15.990.00M右(kN.m)-15.99-15.990.00M水平中(kN.m)6.216.210.

12、00M垂直中(kN.m)/N(kN)7.39/24.007.39/24.000.00/24.00M水平上-左(kN.m)5.825.820.00M水平上-中(kN.m)-8.39-8.390.00M水平上-右(kN.m)5.825.820.00准永久-池底内水压(kPa)30.0030.000.00池底外水压(kPa)0.000.000.00池底外土压(kPa)0.000.000.00堆载侧压(kPa)0.003.333.33M上(kN.m)/N(kN)0.00/0.000.00/0.000.00/0.00M下(kN.m)/N(kN)-20.85/40.00-20.85/40.000.00/4

13、0.00M左(kN.m)-12.59-12.590.00M右(kN.m)-12.59-12.590.00M水平中(kN.m)4.894.890.00M垂直中(kN.m)/N(kN)5.82/20.005.82/20.000.00/20.00M水平上-左(kN.m)4.584.580.00M水平上-中(kN.m)-6.61-6.610.00M水平上-右(kN.m)4.584.580.00注：1.内力结果为单位宽(1m)内力(2) 配筋裂缝计算水平方向按纯弯构件计算，竖向按压弯构件计算位置M(kN.m/m)N(kN/m)计算As (mnm/m)配筋实配As(mni/m)裂缝(mm)内侧-上-0.0

14、00.00858D121308700.000下-26.4948.00800D141908100.111左-15.990.00858D121308700.059右-15.990.00858D121308700.059跨中水平-0.000.00858D121308700.000跨中垂直-0.0024.00800D141908100.000水平上-左-0.000.00858D121308700.000中-8.390.00858D121308700.031右-0.000.00858D121308700.000外侧-上0.000.00858D121308700.000下0.0048.00800D1419

15、08100.000左0.000.00858D121308700.000右0.000.00858D121308700.000跨中水平6.210.00858D121308700.023跨中垂直7.3924.00800D141908100.024水平上-左5.820.00858D121308700.022中0.000.00858D121308700.000右5.820.00858D121308700.022注：1.计算配筋面积小于零为超筋，配筋为空时选筋失败(3)结果简图r-it 沽*L*总iI'T I TbESI理丄帖：*>_ 0 LLI糠底板计算底板下侧受拉为正，上侧受拉为负(1)

16、 池内底板内力计算按悬臂板计算,地基反力参见工况1工况2工况3基本-池内水重(kN/m)38.1038.100.00M左(kN.m)/L 1(m)-31.56/1.90-14.77/1.9036.49/1.90M中(kN.m)/L 2(m)-9.25/3.40-5.01/3.406.49/3.40M右(kN.m)/L 3(m)0.00/4.900.00/4.90-0.00/4.90准永久-池内水重(kN/m)30.0030.000.00M左(kN.m)/L 1(m)-23.95/1.90-10.73/1.9029.64/1.90M中(kN.m)/L 2(m)-7.18/3.40-3.84/3.

17、405.21/3.40M右(kN.m)/L 3(m)0.00/4.900.00/4.900.00/4.90注：1.内力结果为单位宽(1m)内力2. L1, L 2, L 3计算截面距底板左端水平距离(2)池外底板内力计算H 九=1.50/6.00=0.25 < 0.5,池外底板按壁板端固定，另一端自由单跨梁计算，壁板角隅区弯矩根据给排水手册式322-7 计算工况1工况2工况3基本-池外水重(kN/m)0.000.000.00池外十重(kN/m)0.000.000.00池外堆载(kN/m)0.0012.7012.70M左(kN.m)/L 1(m)0.00/0.000.00/0.000.00

18、/0.00M中(kN.m)/L 2(m)11.22/0.758.63/0.753.51/0.75M右(kN.m)/L 3(m)44.22/1.5033.86/1.5012.73/1.50角隅弯矩(kN.m)-52.36-43.53-25.83准永久-池外水重(kN/m)0.000.000.00池外十重(kN/m)0.000.000.00池外堆载(kN/m)0.0010.0010.00M左(kN.m)/L 1(m)-0.00/0.000.00/0.00-0.00/0.00M中(kN.m)/L 2(m)9.12/0.757.08/0.753.05/0.75M右(kN.m)/L 3(m)35.88/

19、1.5027.72/1.5011.09/1.50角隅弯矩(kN.m)-42.82-35.87-21.93注：1.内力结果为单位宽(1m)内力1. L 1, L 2, l 3表示计算截面距底板左端水平距离(3)配筋、裂缝计算按纯弯构件计算位置M(kN.m/m)计算As (mnT/m)配筋实配As (mmi/m)裂缝(mm)池外-上侧-上-52.361072D1414011000.141下-52.361072D1414011000.141梁-左(0.0)-0.001072D1414011000.000中(0.8)-0.001072D1414011000.000右(1.5)-0.001072D141

20、4011000.000下侧-上0.001072D1414011000.000下0.001072D1414011000.000梁-左(0.0)0.001072D1414011000.000中(0.8)11.221072D1414011000.030右(1.5)44.221072D1414011000.118池内-上侧-左(1.9)-31.561072D1414011000.079中(3.4)-9.251072D1414011000.024右件9)-0.001072D1414011000.000下侧-左(1.9)36.491072D1414011000.098中(3.4)6.491072D1414

21、011000.017右件9)0.001072D1414011000.000注：1.计算配筋面积小于零为超筋，配筋为空时选筋失败2.括号内数字表示计算截面距底板左端水平距离(4)结果简图扶壁计算扶壁外侧受拉为正，内侧受拉为负(1)内力计算按底端固定，上端自由单跨梁计算工况1工况2工况3基 本-池底内水压(kN/m)228.60228.600.00池底外水压(kN/m)0.000.000.00池底外土压(kN/m)0.000.000.00堆载侧压(kN/m)0.0025.4025.40M i(kN.m)/L i(m)0.00/0.000.00/0.000.00/0.00Ni(kN.m)0.000.

22、000.00M2(kN.m)/L 2(m)7.34/i.007.34/i.007.34/i.00N 2(kN.m)77.4077.4077.40M3(kN.m)/L 3(m)2.34/2.002.34/2.00i5.04/2.00N3(kN.m)i58.40i58.40i58.40M4(kN.m)/L 4(m)-78.i2/3.00-78.i2/3.0023.48/3.00N4(kN.m)243.00243.00243.00M5(kN.m)/L 5(m)-3i0.93/4.00-3i0.93/4.0031.97/4.00N5(kN.m)33i.2033i.20331.20准永久-池底内水压(kN/m)i80.00i80.000.00池底外水压(kN/m)0.000.000.00池底外土压(kN/m)0.000.000.00堆载侧压(kN/m)0.0020.0020.00M i(kN.m)/L i(m)0.00/0.000.00/0.000.00/0.00Ni(kN.m)0.000.000.00M2(kN.m)/L 2(m)6.ii/i.00