矩形板柱结构水池结构配筋计算覆土22m活载50.docx

1、矩形板柱结构水池结构配筋计算覆土22m活载50矩形带柱水池设计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 50009-2012), 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 - HRBF

2、335; Q - HRBF400; R - HRBF500-1. 基本资料1.1 几何信息水池长度(m)16.500水池宽度(m)8.500水池高度(m)4.150池内水深(m)3.700底板底标高(m)-6.350地下水位标高(m)-7.000底板外挑(mm)01.2 砼及钢筋信息表混凝土等级C25板纵筋级别HRB400柱纵筋级别HRB400柱箍筋级别HRB400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505

3、0-外侧内侧池壁5035柱(周)40-1.4 板厚表顶板厚(mm)200y向池壁厚(mm)250x向池壁厚(mm)250底板厚(mm)2501.5 柱网表 柱型方柱 x向柱数3 x向柱距(m)4.000 y向柱数1 y向柱距(m)- 柱截面宽(mm)400 柱截面高(mm)4001.6 柱帽尺寸表 设柱帽h1 (mm)90h2 (mm)350b (mm)2001.7 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)160.0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

4、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1.27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1.00地下水压是否调整其它活载调整系数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Ks1.0

5、5顶(底)板配筋方法两者取大壁板配筋方法两者取大考虑p-效应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：16.5008.5000.20025.

6、0 = 701.3kN 底板自重：(16.500+20.000)(8.500+20.000)0.25025.0 = 876.6kN 侧壁自重：(216.5000.250+28.0000.250)3.70025.0 = 1133.1kN 柱自重(单个)： 柱身：0.4000.4002.82025.000= 11.3kN 柱帽：(0.350(21.100+0.400)1.100+(20.400+1.100)0.400)/6 + 1.5001.5000.090)25.000= 10.3kN 柱重：11.280+10.3422= 32.0kN 结构自重：701.3 + 876.6 + 1133.1 +

7、 32.031 = 2806.8kN 池内水重(设计水深时)：16.0008.0003.70010.0 = 4736.0kN 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)701.3701.3701.3底板自重(kN)876.6876.6876.6侧壁自重(kN)1133.11133.11133.1单柱自重(kN)323232池内水重(kN)473647360土侧压力(kPa)- 外壁顶(-2.300m)13.8013.8 外壁底(-6.225m)37.4037.4地下水侧压力(kPa)- 外壁顶(-2.300

8、m)000 地下水位(-7.000m)000 外壁底(-6.225m)000池内水对内壁底压力(kPa)37370池顶覆土重(kN)5553.905553.9池顶地下水重(kN)000底板外延覆土重(kN)000底板外延地下水重(kN)000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

9、合准永久组合标准组合正常使用工况62.64246.649.6闭水试验工况655空池检修工况62.64246.649.63.3.2 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123.54395.38198.381闭水试验工况66.90153.78153.781空池检修工况80.65861.61364.6133.3.3 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19.614.515.5底部49.63839闭水试验工况顶部000底部000空池检修工况顶部19.614.515.5底部49.638393.3.4 内侧壁荷载, 为

10、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473737闭水试验工况顶部000底部473737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220.50164.03174.59闭水试验工况柱顶21.1217.6017.60空池检修工况柱顶220.50164.03174.593.3.6 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213.82159.06169.30闭水试验工况柱顶20.4817.0717.07空

11、池检修工况柱顶213.82159.06169.304. 抗浮验算4.1 整体抗浮验算底板标高-6.350, 位于地下水位(-7.000)上方，不需验算抗浮4.2 局部抗浮验算底板标高-6.350, 位于地下水位(-7.000)上方，不需验算抗浮5. 地基承载力验算修正后地基承载力特征值 fa = 160.0kPa正常使用工况：P = 98.4kPa 160.0kPa, 满足要求闭水试验工况：P = 53.8kPa 160.0kPa, 满足要求空池检修工况：P = 64.6kPa 160.0kPa, 满足要求6. 内力及计算配筋材料特性:弹性模量：E=28000.000MPa线膨胀系数: 1.0

12、e-5按压弯构件配筋计算时，根据混凝土规范6.2.4 计算考虑轴向压力在挠曲杆件中产生的二阶效应后截面弯矩设计值，以下计算结果中配筋计算部分是根据下式调整后弯矩计算所得。 6.1 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=4.125-1/3*1.280 = 3.698m中跨跨度：L2=4.000-2/3*1.280 = 3.147m板带宽度: 4.125m6.2 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=4.125-1/3*1.280 = 3.698m板带宽度: 4.000m6.3

13、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MNQMNQMNQ1-214.5137.9459.5193.4137.9-18.3-282.3137.9-496.22-263.1136.7429.392.9136.7-17.9-191.5136.7-383.83-191.5136.7383.892.9136.717.9-263.1136.7-429.34-282.3137.9496.2193.4137.918.3-214.5137.9-459.56.3.1.2 框架底板内力 左支 跨中 右支 跨号MNQMNQMNQ1141.751.6-470.1-246.15

14、1.64351.351.6583.42336.752.8-496.6-96.252.8-3.7184.252.8399.73184.252.8-399.7-96.252.83.7336.752.8496.64351.351.6-583.4-246.151.6-4141.751.6470.16.3.1.3 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)1-5233.41173/40036.136.8400/801-71.950.11617/4002-6749.71505/40017.336.4400/400-48.7

15、49.71082/4003-48.749.71082/40017.336.4400/400-6749.71505/4004-71.950.11617/40036.136.8400/801-5233.41173/4006.3.1.4 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)1-5233.41173/40029.530.1400/656-2416.7539/4002-22.316.6502/40014.229.8400/400-16.216.6400/4003-16.216.6400/40014.229.8400

16、/400-22.316.6502/4004-2416.7539/40029.530.1400/656-5233.41173/4006.3.1.5 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)134.312.5500/669-45.913.8898/50089.418.8500/1755285.719.2500/1682-1814.1500/50046.919.2500/911346.919.2500/911-1814.1500/50085.719.2500/1682489.418.8500/1755-45.913

17、.8898/50034.312.5500/6696.3.1.6 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)134.312.5500/669-37.611.3735/50029.86.3500/585228.66.4500/561-14.711.5500/50015.66.4500/500315.66.4500/500-14.711.5500/50028.66.4500/561429.86.3500/585-37.611.3735/50034.312.5500/6696.3.2 y框架6.3.2.1 框架顶板内力

18、 左支 跨中 右支 跨号MNQMNQMNQ1-198.8135.1432.6174.2135.115.6-312.5135.1-494.12-312.5135.1494.1174.2135.1-15.6-198.8135.1-432.66.3.2.2 框架底板内力 左支 跨中 右支 跨号MNQMNQMNQ1122.548.6-432.8-215.548.6-24.241148.6588.8241148.6-588.8-215.548.624.2122.548.6432.86.3.2.3 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)

19、MNAs(上/下)1-49.733.81119/40033.537.2400/742-8250.71852/4002-8250.71852/40033.537.2400/742-49.733.81119/4006.3.2.4 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)1-49.733.81119/40027.430.4400/607-27.316.9617/4002-27.316.9617/40027.430.4400/607-49.733.81119/4006.3.2.5 底板柱上板带内力及计算配筋(表中数值

20、均为每米值) 左支 跨中 右支 跨号MNAs(上/下)MNAs(上/下)MNAs(上/下)130.612.1500/596-41.513.4810/500107.918.2500/21222107.918.2500/2122-41.513.4810/50030.612.1500/5966.3.2.6 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)130.612.1500/596-33.910.9662/500366.1500/7072366.1500/707-33.910.9662/50030.612.1500/5

21、966.3 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: 19.643kPa侧壁底: 2.561kPa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0-9500/500跨中00.6500/500右边0-9500/500竖向顶边135.9-49.7667.6/751.7跨中135.9-17.5500/500底边135.9-30.6500/5006.3.4 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0-9500/500跨中01.5500/50

22、0右边0-9500/500竖向顶边139.1-52702/789.1跨中139.1-20.5500/500底边139.1-34.3500/509.46.4 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MNQMNQMNQ132.4-110.425.245.1-110.4-2.3-43.6-110.4-66.32-38.1-109.8476.6-109.80.3-12.6-109.8-30.83-12.6-109.830.86.6-109.8-0.3-38.1-109.8-474-43.6-110.466.345.1-110.42.332.4-110.4-25.26.4.1.2 框架底板内力 左支 跨中 右支 跨号MNQMNQMNQ1-71.9-260.4-49.6-95.9-260.4-2.294.9-260.4139.8287.1-260.9-101.9-14.3-260.92.819.8-260.959.2319.8-260.9-59.2-14.3-260.9-2.