水池计算说明书

矩形水池计算书项目名称 构件编号 口期 设计 校对 审核 一、基本资料设计依据：《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(CECS138:2002)《混凝土结构设计规范》(GB50010—2002)《地基基础设计规范》(GB50007—2002)《给排水工程结构设计手册》 中国建筑工业出版社《土木工程特种结构》 高等教育出版社马芹永2005年7月第一版水池长度：Lj=40.00m水池宽度：Wi=3000m壁板高度：Hi=4.00m顶板厚：h2=0mm底板厚：hi=800mm壁板厚：114=250mm垫层厚：113=100mm底板外伸：C]=200mm基底标咼：-4.00m地下水位标高：-3.00m池内设计水位:Hx=400m注：默认地而标鬲为±000。土层参数：土的类别：粘粒含量小于等于10%的粉土土的容重：18.0kN/m3饱和土容重：20.0kN/m3地基承载力特征值：50kPa土壤内摩擦角：300°材料参数：混凝土等级：C30钢筋混凝土容重：2500kN/m3钢筋等级：HRB335钢筋类别：带肋钢筋混凝土抗拉强度标准值：2.01N/mm‘主筋的弹性模量：200x]05N/mm2钢筋的相对粘结系数：1.0保护层厚度:顶板上层40顶板卜•层35底板上层35底板下层40长壁板内侧35长壁板外侧35短壁板内侧35短壁板外侧35其他参数：壁面温差或湿度当量温差10.0°C池顶活荷载标准值：lOOOkN/nr1水池类型：污水池水的容重：1000kN/n?混凝土线膨胀系数a(IO'5): 100混凝土的泊松比口:0.20最人裂缝宽度：0.20mm二、地基承载力计算求解基底压力：底板重：Pb=(4000+2x0.20)x(30.00+2x0.20)x0.80x25.00=24563.20kN壁板重：Pw=(2x40.00+2x30.00-4x0.25)x400x0.25x25.00=347500kN水池自重：Pp=0.00+24563.20+3475.00=28038.20kN水重：Ps=(40.00-2x0.25)(30.00-2x0.25)x4.00x10.00=46610.00kN垫层重：Pd=(4000+2x0.20)(30.00+2x0.20)x0.10x18.00=2210.69kN覆土重：Pf=(2x40.00+2x3000+4x0.20)x0.20x[(4.00-0.80-3.00)x20.00+300x18.00]=1633.28kN基底面积：A=(4000+Zx0.20)(30.00+2x0.20)=1228.16m2总压力：传真k=Pp+P+Pd+Pf=28038.20+46610.00+2210.69+1633.28=78492.17kN基底压强：Fk 78492.17 ,,・Pk=+Ok=1228I6+10.00=7391kN/m-求解修正后地基承载力特征值：基础宽度人于3m时或埋置深度人于0.5m时，从荷载试验或其它原位试验、经验值等方法确定的地基承载力特征值，尚应按照下式修正。基础土壤类型为：粘粒含量小于等于10%的粉土。查《地基基础设计规范》表524得，宽度修正系数〃b=050,埋深修正系数〃d=200。底边宽度大于6,所以b取6。基础底面上的加权平均重度y %3°°+]益°°一〔°)%1°°=16.00kN/n?基础底面卞土的重度y=8.00kN/m3修正后的地基承载力特征值：■=&+D7®-3)+湖n(d-0.5)=5000+0.50x8.00x(6.00-3>4-2.00x1600x(4.00-0.5)=174.00kN/m2>73.91kN/m2地基承载力满足要求！三、 抗浮验算抗浮全重Fk=Pp+Pf=28038.20+1633.28=2967148kN总浮力Fw=Ax[(Hw-hl)xLlxWl+hlxA]x10=1.1x((1.00-0.80)x40.00x30.00+0.80x1228.16)x10= 13447.81kN<29671.48kN结构整体抗浮满足要求。四、 顶板内力计算该水池无顶板无需计算。五、 壁板内力计算外荷载计算池内有水，池外无土时：池内水压力：Pw=Hxx10.00=4.00x1000=40.00kN/m2池内无水，池外有土时(朗肯主动土压力)池顶无覆土，所以池顶压力：Psi=000kN/m2池底压力：Ps2=(Hd-Hw)x7xtan2(45-¥)+(Hv/-113)xy'sxtan2(45-¥)+Gkxtan2(45-¥)+7缶x(Hw-h3)传真（400-1.00）x18.00xtan 池顶活荷载：P2=1000kN/m2（45-黑凹）+（1.00-0.80）x1000 池顶活荷载：P2=1000kN/m2. 30.00、z 、+10.00xtair（45・-^―）+10x（1.00・080）=2400kN/m 总压力：Pd=Pi+P2=2.90+10.00=12.90kN/m2内力计算1） 长边壁板与短边壁板的线刚度比为：0.752） 长边壁板内力计算：该边壁板边界约束条件简化为： 三边固定，一边自由该边壁板按照浅池计算，按竖向单向计算。长边壁板内力计算结果:单位：kN•m/m水压作用下土压作用下水平向跨中弯矩0.000.00竖直向跨中弯矩-13.33-12.96水平向边缘弯矩0.000.00竖直向上边缘弯矩0.000.00竖直向下边缘弯矩-106.67-40.96水平向角隅区弯矩（顶端边缘）-66.56-39.943）短边壁板内力计算：该边壁板边界约束条件简化为： 三边固定，一边自由该边壁板按照浅池计算，按竖向单向计算。短边壁板内力计算结果:短边壁板内力计算结果:单位：kN•m/m水压作用下土压作用下水平向跨中弯矩0.000.00竖直向跨中弯矩-13.33-12.96水平向边缘弯矩0.000.00竖直向上边缘弯矩0.000.00竖直向下边缘弯矩-106.67-40.96水平向角隅区弯矩（顶端边缘）-66.56-39.94注：水压作用下正弯矩表示壁板外侧受拉;土压作用下正弯矩表示壁板内侧受拉.六、底板内力计算1.底板压强计算1）自重以及覆土重:Pl=0.00+3475.00~Pl=0.00+3475.00~1200.00~2.90kN/m2底板内力计算底板约束条件简化：四边固定底板为双向板。按照双向板进行计算。壁板传递给底板的弯矩：横向(kN・m/m)纵向(kN・m/m)106.67106.67叠加后底板弯矩值横向跨中弯矩(kN-m/m)纵向跨中弯矩(kN-m/m)横向边缘弯矩(kN-m/m)纵向边缘弯矩(kN-m/m)21959373.72-655.75-813.60七、温度内力计算1.顶板温度内力计算不存在顶板无需计算。2.底板温度内力计算底板约束条件简化：四边较接横向跨中弯矩(kN-m/m)纵向跨中弯矩(kN-m/m)横向边缘弯矩(kN-m/m)纵向边缘弯矩(kN-m/m)13000130.00130.00130.00壁板温度内力计算1)长边壁板温度内力计算:该边壁板边界约束条件简化为： 三边固定，一边自由水平向跨中弯矩(kN・m/m)竖直向跨中弯矩(kN・m/m)水平向边缘弯矩(kN・m/m)竖直向上边缘弯矩(XN・m/m)竖直向下边缘弯矩(XN・m/m)0.000.000.000.000.002)短边壁板温度内力计算:该边壁板边界约束条件简化为： 三边固定，一边自由水平向跨中弯矩(kN・m/m)竖直向跨中弯矩(kN・m/m)水平向边缘弯矩(kN・m/m)竖直向上边缘弯矩(XN・m/m)竖直向下边缘弯矩(XN・m/m)0.000.000.000.000.00八、荷载组合计算最不利状态内力，当温度内力同向时相加，否则不加.考虑混凝土徐变和允许有限裂缝等因素的影响,实际所承受的温度应力应乘以折减系数07计算结果如下：1)顶板内力：不存在顶板无需计算。长边壁板内力：水平向跨中弯矩(XN・m/m)竖直向跨中弯矩(kN・m/m)水平向边缘弯矩(kN・m/m)竖直向上边缘弯矩(kN・m/m)竖直向下边缘弯矩(kN・m/m)水压作用下000-13.330.000.00-106.67土压作用下000-12.960.000.00-40.964)短边壁板内力:水平向跨中弯矩(XN・m/m)竖直向跨中弯矩(kN・m/m)水平向边缘弯矩(kN・m/m)竖直向上边缘弯矩(kN・m/m)竖直向下边缘弯矩(kN・m/m)水压作用下000-13.330.000.00-106.67土压作用下000-12.960.000.00-40.96九、裂缝计算按照《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069J002),计算各位置裂缝宽度。Wn«x=18滝^(1.50+0ll£)(l+ai)u11 06540—11・w一087AhoWmax 最人裂缝宽度，mmIff—— 裂缝间受拉钢筋应变不均匀系数，当0<0.4时，取04；当屮>10时,取1.0qq—— 按作用效应准永久组合计算的截面纵向受拉钢筋应力，N/mnrE5—— 钢筋的弹性模量，N/mm2c—— 最外层纵向受拉钢筋的混凝土保护层厚度，mmd—— 纵向受拉钢筋直径，mmPte—— 以有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率位置标准组合内力kN-m/m计算面积mrrT/m直径mm间距mm实际面积mm2/m裂缝宽度mm顶板中平行于长边————-——平行于短边————-——边缘平行于长边————-——平行于短边————-——底板跨中平行于长边310591888.2314801924.230.26平行于短边4647228649216702872.310.28边缘平行于长边6557541474520704487.990.30平行于短边813605229.16on705430.470.33长壁板内侧水平跨中0.00536.25890558.510.00水平边缘0.00536.25890558.510.00竖直跨中13.33536.25390558.510.07传真直上边缘0.00536.25890558.510.00竖直下边缘1066726316516702872.310.19外侧水平跨中0.00536.25890558.510.00水平边缘0.00536.25890558.510.00竖直跨中12.96536.25890558.510.06竖直上边缘0.00536.25890558.510.00竖直下边缘40.96920.001080981.750.18短壁板内侧水平跨中0.00536.25890558.510.00水平边缘0.00536.258905