整理矩形水池结构计算书.docx
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整理矩形水池结构计算书
矩形水池结构计算书
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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》（SL191—2008），以下简称《砼规》
《建筑地基基础设计规范》（GB50007—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＝11940mm，宽度B＝5990mm，高度H＝4180mm
地面标高＝0.000m，池底标高＝—4。
180m
池壁厚度t3＝400mm，池壁贴角c1＝0mm
底板中间厚度t2＝400mm，底板两侧厚度t4＝400mm
底板贴角长度c2＝0mm,底板外挑长度a＝400mm
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＝18.00kN/m3,天然容重γm＝20.00kN/m3
地基土内摩擦角φ＝30.00度，地下水位标高＝-2。
000m
池内水深HW＝0。
00mm，池内水重度γs＝10。
00kN/m3
地基承载力特征值fak＝120.00kPa
宽度修正系数ηb＝0.00，埋深修正系数ηd＝1.00
修正后地基承载力特征值fa＝170.89kPa
浮托力折减系数＝1.00，抗浮安全系数Kf＝1.05
4．荷载信息：
地面活荷载q＝10.00kN/m2，活荷载组合值系数＝0.90
恒荷载分项系数：
池身的自重γG1＝1.20，其它γG＝1。
27
活荷载分项系数:
地下水压力γQ1＝1.27,其它γQ＝1.27
地面活荷载准永久值系数ψq＝0。
40
温（湿）度变化作用的准永久值系数ψt＝1.00
池内外温差或湿度当量温差△t＝10.0度
温差作用弯矩折减系数ηs＝0.65
混凝土线膨胀系数αc＝1.00×10—5/℃
5．材料信息：
混凝土强度等级:
C25
轴心抗压强度标准值fck＝16。
70N/mm2；轴心抗拉强度标准值ftk＝1.78N/mm2
轴心抗压强度设计值fc＝11。
90N/mm2；轴心抗拉强度设计值ft＝1。
27N/mm2
混凝土弹性模量Ec＝2。
80×104N/mm2
纵向受力钢筋种类：
HRB400
钢筋强度设计值fy＝360N/mm2;弹性模量Es＝2。
00×105N/mm2
钢筋混凝土重度γc＝25.0kN/m3，泊松比μc＝0。
167
内侧钢筋保护层厚度as＝35mm，外侧保护层厚度as’＝35mm
裂缝宽度限值[ωmax］＝0。
200mm，配筋调整系数＝1.00
三、地基承载力验算及抗浮验算:
1．基底压力计算：
池壁自重G2＝1295.03kN
底板及底板贴角自重G3＝865。
05kN
水池自重Gc＝G1＋G2＋G3
＝0。
00＋1295.03＋865.05＝2160。
07kN
池内水重Gw＝0.00kN
池顶覆土重量Gt1＝0.00kN
池顶地下水重量Gs1＝0.00kN
底板外挑覆土重量Gt2＝806。
14kN
底板外挑地下水重量Gs2＝266.72kN
基底以上的覆盖土总重量Gt＝Gt1＋Gt2
＝0。
00＋806.14＝806。
14kN
基底以上的地下水总重量Gs＝Gs1＋Gs2
＝0.00＋266。
72＝266。
72kN
顶板活荷载作用力Gh1＝0.00kN
地面活荷载作用力Gh2＝149.84kN
活荷载作用力总和Gh＝Gh1＋Gh2
＝0.00＋149。
84＝149.84kN
基底面积A＝86.50m2
基底压强Pk＝（Gc＋Gw＋Gt＋Gs＋Gh）/A
＝（2160。
07＋0。
00＋806.14＋266。
72＋149.84）/86.505＝39。
11kN/m2
2．修正地基承载力:
依照《建筑地基基础设计规范》式5.2。
4：
fa=fak＋ηb×γ×（b－3）＋ηd×γm×（d－0。
5）
fa=120。
00＋0.00×10.00×（6.0－3）＋1。
00×13。
83×（4。
2－0.5）
=170。
89kN/m2
3．地基承载力验算结论：
Pk＝39。
11kN/m2≤fa＝170.89kN/m2
故地基承载力满足要求。
4．抗浮验算:
抗浮力Gk＝Gc＋Gt＋Gs
＝2160.07＋806。
14＋266。
72＝3232。
93kN
浮力F＝1885.80kN
Gk/F＝3232。
93/1885。
80＝1。
71≥Kf＝1。
05
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＝0.333
侧向压力荷载组合（kN/m2）：
表中：
Hi——距池底高度，m
ptk-—作用在池壁的土压力标准值，kN/m2
psk--作用在池壁的地下水压力标准值，kN/m2
pqk--地面活荷载作用在池壁的侧向压力标准值，kN/m2
Qw-—作用在池壁的侧向压力基本组合值，kN/m2
Qwk——作用在池壁的侧向压力准永久组合值，kN/m2
Hi
ptk
psk
pqk
Qw
Qwk
3.78
0。
00
0.00
3.33
3。
81
1.33
1.78
12。
00
0.00
3.33
19.05
13.33
0.0
17.93
17。
80
3。
33
49。
19
37。
07
池内底部水压力：
标准值psk＝0.00kN/m2
基本组合设计值ps＝0.00kN/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Gc＝2160。
07kN
基础底面以上土重标准值Gt＝806.14kN
基础底面以上水重标准值Gs＝266。
72kN
基础底面以上活载标准值Gh＝149。
84kN
水池底板以上全部竖向压力基本组合：
Qb＝（γG1×Gc＋γG×Gt＋γQ1×Gs＋ψc×γQ×Gh）/A
＝（1.20×2160.07＋1.27×806。
14＋1.27×266。
72＋0.90×1.27×149.84）
/86.505＝47.70kN/m2
水池底板以上全部竖向压力准永久组合：
Qbk＝（Gc＋Gt＋ψs×Gs＋ψq×Gq＋ψq1×Gq1）/A
＝（2160。
07＋806。
14＋1.00×266。
72＋0。
40×149.84＋0.40×0.00）/86。
505
＝38。
07kN/m2
板底均布净反力基本组合：
Q＝47.70－1。
20×25.0×0。
400＝35。
70kN/m2
板底均布净反力准永久组合:
Qk＝38.07－25。
0×0.400＝28.07kN/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:
Qb＝（γG1×Gc＋γG×Gw＋γQ×Gh）/A
＝（1。
20×2160。
07＋1。
27×0。
00＋1。
27×0。
00）/86.505＝29。
96kN/m2
水池底板以上全部竖向压力准永久组合：
Qbk＝（Gc＋Gw＋ψq1×Gq1）/A
＝（2160.07＋0.00＋0。
40×0.00）/86.505
＝24。
97kN/m2
板底均布净反力基本组合：
Q＝29。
96－1.20×25。
0×0。
400－1。
27×10。
00×0.00＝17。
96kN/m2
板底均布净反力准永久组合：
Qk＝24.97－25。
0×0。
400－10。
00×0。
00＝14。
97kN/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＝11。
540m,Ly＝3.780m，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＝20.16kN·m,准永久组合Mk＝13.83kN·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＝—0.00kN·m，准永久组合Mk＝—0。
00kN·m
基本组合作用弯矩表（kN·m/m）：
表中：
M1—-池外填土，池内无水时，池壁的基本组合作用弯矩值
M2-—池内有水,池外无土时，池壁的基本组合作用弯矩值
Mo--温湿度作用下，池壁的基本组合作用弯矩值
部位
M1
M2
Mo
基本组合
L侧墙横向跨中-内侧
20.16
-
—
20。
16
L侧墙横向跨中—外侧
-
-0。
00
—
0。
00
L侧墙横向边缘-内侧
-
—0.00
-
0。
00
L侧墙横向边缘—外侧
-74。
01
—
—29.36
—103.37
L侧墙竖向跨中—内侧
1。
32
—
—
1。
32
L侧墙竖向跨中-外侧
-
-0.00
-
0.00
L侧墙竖向下边缘—内侧
—0.00
—
—
0.00
L侧墙竖向下边缘—外侧
—
-101。
91
-
—101。
91
L侧墙竖向上边缘—内侧
—0。
00
—
—
0。
00
L侧墙竖向上边缘—外侧
-
0.00
-
0。
00
准永久组合作用弯矩表（kN·m/m）：
表中：
MK1—-池外填土，池内无水时，池壁的准永久组合作用弯矩值
MK2--池内有水，池外无土时，池壁的准永久组合作用弯矩值
MKO-—温湿度作用下，池壁的准永久组合作用弯矩值
部位
MK1
MK2
MKO
准永久组合
L侧墙横向跨中—内侧
13.83
-
-
13。
83
L侧墙横向跨中—外侧
-
—0.00
-
0。
00
L侧墙横向边缘-内侧
-
—0。
00
-
0.00
L侧墙横向边缘—外侧
—49。
55
—
-25。
68
-75。
24
L侧墙竖向跨中—内侧
1。
75
-
—
1.75
L侧墙竖向跨中-外侧
—
-0.00
—
0.00
L侧墙竖向下边缘—内侧
—0.00
-
—
0。
00
L侧墙竖向下边缘-外侧
-
—71。
85
—
-71.85
L侧墙竖向上边缘-内侧
-0。
00
-
—
0.00
L侧墙竖向上边缘-外侧
-
0.00
—
0.00
2．B侧池壁内力计算:
计算跨度:
Lx＝5。
590m,Ly＝3。
780m，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＝17.46kN·m，准永久组合Mk＝11.89kN·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＝-0.00kN·m，准永久组合Mk＝-0.00kN·m
基本组合作用弯矩表（kN·m/m）：
表中:
M1--池外填土，池内无水时,池壁的基本组合作用弯矩值
M2——池内有水，池外无土时,池壁的基本组合作用弯矩值
Mo-—温湿度作用下，池壁的基本组合作用弯矩值
部位
M1
M2
Mo
基本组合
B侧墙横向跨中—内侧
17.46
-
—
17。
46
B侧墙横向跨中—外侧
—
-0.00
—
—31.60
B侧墙横向边缘—内侧
-
-0。
00
-
0.00
B侧墙横向边缘—外侧
—32。
99
-
-29。
36
-66.66
B侧墙竖向跨中—内侧
10.78
—
-
10。
78
B侧墙竖向跨中-外侧
-
—0。
00
—
-23.37
B侧墙竖向下边缘—内侧
-0。
00
—
—
0.00
B侧墙竖向下边缘-外侧
—
—45.11
-
—81.40
B侧墙竖向上边缘-内侧
—0。
00
-
-
0。
00
B侧墙竖向上边缘—外侧
—
0.00
-
0。
00
准永久组合作用弯矩表（kN·m/m）：
表中:
MK1-—池外填土，池内无水时，池壁的准永久组合作用弯矩值
MK2——池内有水，池外无土时,池壁的准永久组合作用弯矩值
MKO—-温湿度作用下，池壁的准永久组合作用弯矩值
部位
MK1
MK2
MKO
准永久组合
B侧墙横向跨中-内侧
11.89
—
-
11.89
B侧墙横向跨中—外侧
—
-0。
00
—
—27。
64
B侧墙横向边缘—内侧
-
—0。
00
—
0.00
B侧墙横向边缘—外侧
-23。
51
-
—25。
68
-52.97
B侧墙竖向跨中-内侧
8.00
—
-
8.00
B侧墙竖向跨中-外侧
—
—0.00
-
—20。
45
B侧墙竖向下边缘-内侧
-0.00
—
—
0。
00
B侧墙竖向下边缘-外侧
-
-32.65
—
—64。
41
B侧墙竖向上边缘-内侧
-0。
00
—
—
0.00
B侧墙竖向上边缘—外侧
—
0.00
—
0。
00
3．底板内力计算：
计算跨度:
Lx＝11。
540m，Ly＝5.590m，四边固定
Lx/Ly＝2.06〉2。
0,按y向的单向板计算。
基本组合作用弯矩表（kN·m/m）:
表中:
M1——池外填土，池内无水时，基底反力对底板作用的弯矩
M2—-池内有水，池外无土时,基底反力对底板作用的弯矩
部位
M1
M2
基本组合
底板L向跨中—上侧
0.00
0.00
0.00
底板L向跨中—下侧
0。
00
0.00
0。
00
底板L向边缘—上侧
0。
00
0。
00
0。
00
底板L向边缘-下侧
0。
00
0.00
0。
00
底板B向跨中-上侧
139.43
70。
17
139。
43
底板B向跨中-下侧
139。
43
70.17
0。
00
底板B向边缘—上侧
0。
00
0.00
0。
00
底板B向边缘-下侧
0。
00
0.00
0.00
准永久组合作用弯矩表（kN·m/m）：
表中：
MK1-—池外填土,池内无水时，基底反力对底板作用的弯矩
MK2—-池内有水，池外无土时，基底反力对底板作用的弯矩
部位
MK1
MK2
准永久组合
底板L向跨中—上侧
0.00
0.00
0。
00
底板L向跨中-下侧
0.00
0。
00
0.00
底板L向边缘—上侧
0.00
0。
00
0。
00
底板L向边缘-下侧
0。
00
0。
00
0。
00
底板B向跨中—上侧
109。
63
58。
48
109。
63
底板B向跨中-下侧
109。
63
58。
48
0。
00
底板B向边缘-上侧
0。
00
0。
00
0。
00
底板B向边缘-下侧
0.00
0.00
0。
00
六、配筋及裂缝计算:
配筋计算方法:
依据《砼规》第6。
2条规定按单筋受弯构件计算.
抗裂验算根据：
依据《砼规》第8.7条进行抗裂验算.
裂缝宽度计算:
依据《砼规》第8.8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
MK—-截面的准永久组合作用弯矩值，kN·m/m
As--截面的钢筋计算面积，mm2/m
As'-—截面的钢筋实配面积，mm2/m
ωmax—-截面的裂缝宽度，mm
2．L侧池壁配筋及裂缝表：
部位
M
MK
As
实配钢筋
As'
ωmax
L侧墙横向跨中—内侧
20.16
13.83
548
φ12@150
754
0.053
L侧墙横向边缘—内侧
0。
00
0.00
548
φ12@150
754
0.000
L侧墙横向跨中—外侧
0.00
0。
00
548
φ12@100
1131
0。
000
L侧墙横向边缘-外侧
-103。
37
—75。
24
1113
φ12@100
1131
0.191
L侧墙竖向跨中—内侧
1.32
1.75
548
φ12@150
754
0。
007
L侧墙竖向下边缘-内侧
0.00
0。
00
548
φ12＠150
754
0.000
L侧墙竖向上边缘—内侧
0。
00
0。
00
548
φ12＠150
754
0.000
L侧墙竖向跨中-外侧
0.00
0。
00
548
φ12＠200
565
0。
000
L侧墙竖向下边缘—外侧
—101。
91
-71.85
1097
φ12＠100
1131
0。
183
L侧墙竖向上边缘—外侧
0。
00
0。
00
548
φ12@200
565
0.000
3．B侧池壁配筋及裂缝表：
部位
M
MK
As
实配钢筋
As'
ωmax
B侧墙横向跨中—内侧
17.46
11.89
548
φ12＠150
754
0。
045
B侧墙横向边缘—内侧
0。
00
0.00
548
φ12＠150
754
0.000
B侧墙横向跨中—外侧
—31.60
-27.64
548
φ12＠150
754
0.105
B侧墙横向边缘—外侧
-66。
66
-52。
97
705
φ12＠150
754
0.202
B侧墙竖向跨中-内侧
10。
78
8.00
548
φ12＠150
754
0。
031
B侧墙竖向下边缘-内侧
0。
00
0.00
548
φ12＠150
754
0。
000
B侧墙竖向上边缘—内侧
0.00
0。
00
548
φ12@150
754
0。
000
B侧墙竖向跨中-外侧
-23。
37
-20.45
548
φ12＠100
1131
0。
052
B侧墙竖向下边缘-外侧
-81.40
—64.41
868
φ12@100
1131
0.164
B侧墙竖向上边缘-外侧
0.00
0。
00
548
φ12＠100
1131
0.000
4．底板配筋及裂缝表：
部位
M
MK
As
实配钢筋
As'
ωmax
底板L向跨中-上侧
0.00
0。
00
548
φ12＠150
754
0.000
底板L向边缘—上侧
0。
00
0.00
548
φ12@150
754
0.000
底板L向跨中—下侧
0.00
0。
00
548
φ12＠150
754
0.000
底板L向边缘-下侧
0.00
0.00
548
φ12@150
754
0。
000
底板B向跨中-上侧
139.43
109。
63
1529
φ12@70
1616
0。
195
底板B向边缘—上侧
0。
00
0.00
548
φ12@70
1616
0.000
底板B向跨中-下侧
0。
00
0。
00
548
φ12@150
754
0。
000
底板B向边缘—下侧
0.00
0。
00
548
φ12＠150
754
0.000
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