矩形水池设计(生化池)

1、矩形水池设计（生化池）1基本资料几何信息水池类型：无顶盖半地上长度L=15. 700m,宽度B=6. 500m,高度H=3. 100m,底板底标高二-0.600m池底厚h3=400mm,池壁厚tl=250mm,底板外挑长度t2=400mm注：地面标高为0. 000。（平面图）（剖面图）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度地基承载力特征值fak=120. OkPa,宽度修正系数n尸0.00,埋深修正系数n广1.00地下水位标高T.000m,池内水深2. 500m,池内水重度11. 00kN/m3,浮托力折减系数1. 00,抗浮平安系数K

2、f=l. 05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1.20,其它1.27活荷载分项系数：地下水压1. 27,其它1. 27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,税线膨胀系数L 00（107。c）考虑温度材料强度折减：受热温度10.0钢筋碎信息混凝土：等级C30,重度25.00kN/m: 泊松比0.20底板配筋及裂缝表（弯矩:kN.m/叫 面积:硒2/小，裂缝:1n田）配筋部位弯矩计算面枳实配钢筋实配面积裂缝宽度跨

3、中Ay内侧0. 59500E122005650. 00外侧-17.61500E122005650. 13跨中A,内侧0. 50500E122005650. 00外侧-10. 13500E122005650. 07边缘Ay内侧13. 31500E122005650. 09外侧-15. 05500E122005650. 10边缘愿（底）内侧25. 64500E122005650. 17外侧-15. 53500E122005650. 10边缘e （顶）内侧0. 00500E122005650. 00外侧-0. 00500E122005650. 00配筋部位弯矩计算面枳实配钢筋实配面积裂缝宽度跨中Ax

4、上侧8.47800E141908100. 03下侧-2.82800E141908100.01跨中Ay上侧36. 65800E141908100. 14下侧0. 00800E141908100. 00边缘Ax上侧25. 64800E141908100. 09下侧-15. 53800E141908100. 05边缘Ay上侧42.43800E141908100. 15下侧-14.16800E141908100. 04裂缝验算均满足.纵筋保护层厚度(mm)：池壁(内35,外35),底板(上40,下40)钢筋级别：HRB400,裂缝宽度限值：0.20mni,配筋调整系数：1.00按裂缝控制配筋计算构造配

5、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.ni/in 钢筋面积:mm?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3. 1. 1基底压力计算(1)水池自重Gc计算池壁自重G2=732. 37kN底板自重G3=1204. 50

6、kN 水池结构自重Gc=G2+G3=1936. 88 kN(2)池内水重Gw计算池内水重Gw=2508.00 kN覆土重量计算池顶覆土重量Gtl=0 kN池顶地下水重量Gsl二0 kN底板外挑覆土重量Gt2=66. 24 kN基底以上的覆盖土总重量Gt=Gtl + Gt2=66. 24 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=184. 00 kN活荷载作用力总和Gh=Gh2=184.00 kN(5)基底压力Pk基底面积:A= (L+2 X t2) X (B+2 X t2) =16. 500 X 7. 300 = 1

7、20. 45 m2基底压强：Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh) /A= (1936. 88+2508. 00+66. 24+0. 00+184. 00)/120. 450= 38.98 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=18.00kN/m3(2)计算基础底面以下土的重度r考虑地下水作用，取浮重度，r=20. 00-10=10. 00kN/m3(3)根据地基规范的要求，修正地基承载力：fa = fak + rib 丫(b - 3) + n d Y m(d - 0. 5)=120. 00+0. 00X10. 00 X (6. 000-3)+1

8、.00X18. 00 X (0. 600-0. 5)=121.80 kPa3. 1.3结论：Pk=38. 98 fa=121. 80 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/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 合池壁顶端(2.500)0. 000. 000. 000. 000. 00地面(0. 000)0. 000. 003.333.811.33底板顶面(-0.200)1.200. 003. 33

9、5. 332. 53池内底部水压力：标准值二27. 50 kN/m2,基本组合设计值二34. 92 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= 1936. 88kN基础底面以上土重标准值Gt=66. 24kN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=184. OOkN水池底板以上全部竖向压力基本组合：Qb =(1936. 88X1. 20+66. 24X1. 27+0. 00X1. 27+184. 00X 1. 27X0. 90X1. 00)/120. 450=21. 74kN/m2水池底板以上全部竖向压力准永久组合：Qbe

10、= (1936. 88+66. 24+0. 00 X 1. 00+10. 00 X 18. 400 X 0. 40) /120. 450=17. 24kN/m2板底均布净反力基本组合：Q = 21.74-0.400X25. 00X1.20= 9. 74 kN/m2板底均布净反力准永久组合：Qe = 17.24-0. 400X25. 00=7.24 kN/m23. 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 = 1936. 88 X 1. 20+(15. 200X6. 000X2. 500) X 11. 00 X 1. 27/120. 450 = 45. 74k

11、N/m2 板底均布净反力基本组合：Q = 45. 74- (0. 400 X 25. 00 X 1. 20+2. 500 X 11. 00 X 1. 27) = -1. 18kN/m2水池底板以上全部竖向压力准永久组合：Qbe = 1936. 88+(15. 200X6. 000X2, 500) Xll. 00/120. 450 = 36. 90kN/m2 板底均布净反力准永久组合：Qe = 36. 90- (0. 400 X 25. 00+2. 500 X 11. 00)=-0. 60kN/m23.4内力，配筋及裂缝计算弯矩正负号规那么：池壁：内侧受拉为正,外侧受拉为负底板:上侧受拉为正,下

12、侧受拉为负荷载组合方式：.池外土压力作用(池内无水，池外填土).池内水压力作用(池内有水，池外无土).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：弯矩示意图Mx 平行于L方向板中心点的弯矩；山一一平行于L,方向板中心点的弯矩；Mx平行于L方向板边缘弯矩；Mz平行于L方向板边缘弯矩。计算跨度：L=15. 450 m, 2. 700 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/m):基本组合:-4.04,准永久组合:-1.92池内水压力作用角隅处弯矩(kN. m/m):基本组合:2

13、6. 48,准永久组合:20. 851.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)池外土内力组合跨中Mx跨中Mz边缘Mx边缘（底）边缘 牝（顶）M0. 000. 00-4. 04-6. 480. 00池外土+温湿度作用内力组合跨中Mx跨中Mz边缘Mx边缘M。7 （底）边缘M。（顶）池外土压 力0. 000. 00-4. 04-6. 480. 00温湿度作 用-13.44-5. 03-12. 29-7. 68-0. 00-13.44-5. 03-16. 33-14. 16-0. 00准永久组合作用弯矩表（kN. m/m） 池外土内力组合跨中Mx

14、跨中Mz边缘Mx边缘 优（底）边缘（顶）M0. 000. 00-1.92-3. 080. 00池外土+温湿度作用内力组合跨中Mx跨中Mz边缘Mx边缘M。,（底）边缘 址（顶）池外土压 力0. 000. 00-1.92-3. 080. 00温湿度作 用-11.76-4. 40-10. 75-6. 72-0. 00-11.76-4. 40-12. 67-9. 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）池内水内力组合跨中Mx跨中Mz边缘Mx边缘Ml （底）边缘加（顶）M-0. 00-0. 0026. 4842. 43-0. 00池

15、内水+温湿度作用内力组合跨中Mx跨中Mz边缘Mx边缘M,（底）边缘Mz （顶）池内水压 力-0. 00-0. 0026. 4842. 43-0. 00温湿度作 用-13.44-5. 03-12. 29-7. 68-0. 00-13.44-5. 0314. 1934. 760. 00准永久组合作用弯矩表（kN. m/m） 池内水内力组合跨中Mx跨中Mz边缘Mx边缘M,（底）边缘m2 （顶）M-0. 00-0. 0020. 8533.41-0. 00池内水+温湿度作用内力组合跨中Mx跨中Mz边缘Mx边缘Mz （底）边缘Mz （顶）池内水压 力-0. 00-0. 0020. 8533.41-0. 0

16、0温湿度作 用-11.76-4. 40-10. 75-6. 72-0. 00-11.76-4. 4010. 1026. 700. 00（2） YZ （左右）侧池壁内力：1NZ房j1IMyJ1_L1KJ弯矩示意图My 平行于1方向板中心点的弯矩；Mz 平行于lz方向板中心点的弯矩；成一一平行于ly方向板边缘弯矩；也一一平行于方向板边缘弯矩。计算跨度：1尸6. 250 m, lz= 2. 700 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）池外土内力组合跨中My跨中Mz边缘My边缘（底

17、）边缘 牝（顶）M0. 590. 50-2. 03-3. 920. 00池外土+温湿度作用内力组合跨中My跨中Mz边缘My边缘Ml （底）边缘Mz （顶）池外土压 力0. 590. 50-2. 03-3. 920. 00温湿度作-13. 74-6. 85-13. 02-11.61-0. 00用-13. 15-6. 35-15. 05-15. 53-0. 00准永久组合作用弯矩表（kN. m/m） 池外土内力组合跨中My跨中Mz边缘MOy边缘M。,（底）边缘Mz （顶）M0. 280. 24-0. 97-1.860. 00池外土+温湿度作用内力组合跨中My跨中Mz边缘MOy边缘Mz （底）边缘M

18、z （顶）池外土压 力0. 280. 24-0. 97-1.860. 00温湿度作 用-12.02-5. 99-11.39-10. 16-0. 00-11. 74-5. 76-12. 35-12.02-0. 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）池内水内力组合跨中My跨中Mz边缘My边缘Mz （底）边缘Mz （顶）M-3. 86-3. 2813. 3125. 64-0. 00池内水+温湿度作用内力组合跨中My跨中Mz边缘MOy边缘（底）边缘 牝（顶）池内水压 力-3.86-3. 2813. 3125. 64-0. 00温湿度作 用

19、-13. 74-6. 85-13. 02-11.61-0. 00XM-17.61-10. 130. 3014. 030. 00准永久组合作用弯矩表（kN. m/m） 池内水内力组合跨中My跨中Mz边缘My边缘 牝（底）边缘Mz （顶）M-3.04-2. 5810. 4820. 19-0. 00池内水+温湿度作用内力组合跨中My跨中Mz边缘My边缘Mz （底）边缘Mz （顶）(3)底板内力：池内水压 力-3. 04-2. 5810. 4820. 19-0. 00温湿度作 用-12.02-5. 99-11. 39-10. 16-0. 00SM-15.07-8. 58-0.9110. 030. 00

20、计算跨度：h= 15. 450m, 1k6. 250m ,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准永久组合作用弯矩表内力组合跨中Mx跨中My边缘Mx边缘MOy简支基底反力0. 0047. 560. 000. 00池壁传递弯矩-2. 82-14. 16-15. 53-14. 16-2. 8233.41-15. 53-14. 16内力组合跨中做跨中My边缘Mx边缘My简支基底反力0. 0035. 360. 000. 00池壁传递弯矩-1.95-9. 79-12. 02-9. 79-1.9525. 56-12. 02-9. 792.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跨中Mx跨中My边缘Mx边缘My简支基底反力0. 00-5. 790. 000. 00池壁传递弯矩8. 4742. 4325. 6442. 438. 4736. 6525. 6442. 43准永久组合作用弯矩表内力组合跨中Mx跨中My边