以成安县25000t/d（5台5000m3/d）为例，计算排水和排泥池尺寸和管道的过程如下：
一、排水池
1.排水池的尺寸
排水池的尺寸以满足两格设备每天反洗总水量来确定，计算过程如下：
一格反洗依次的过程为：先气洗再气水反冲洗，最后再水洗
第一次水洗，强度为3.5L/(m2·s)，持续时间为4min;
第二次水洗，强度为7L/(m2·s)，持续时间为6min;
则一格水洗产生的水量Q1=A滤*(3.5*4*60+7*6*60)*10-3，其中
A滤=6.15*4=24.6m2，带入式中得Q1=82.7m3；
由液位安装高度控制可知，反洗结束后过虑区液位由4.1m下降到3.7m，则液位下降排出水量：Q2= A滤h=24.6*0.4=9.84 m3
又因为滤池的反冲洗周期为24h，则每天两格设备反洗产生的水量即为产生的水量，也就是排水池所需的容积V=2*( Q1 +Q2)*1=2*(82.7+9.84)*1=185 m3
由《城镇给排水设计手册第三册》可知，排水池的有效水深为位2~4 m，此处取 3m，超高取0.4m，则排水池的面积F=V/(3+0.4)=54.4m2`
取排水池宽B=7.4m，则排水池的长L=F/B=7.35≈7.4m
2.排水管的管径
单台设备在反洗的12min内，排水管道的平均流量：Q= Q总/t=( Q1+Q2)/t=(82.7+9.84)/（12*60）=0.1285 m3/s
根据Q=D2v，可知D=
又《室外排水设计规范》可知：排水管道为压力管时，压力管道设计流速宜采用0.7~2.0m/s，最低流速通常不得小于0.6m/s，综合上述取v=1.2m/s
故将Q=0.1285 m3/s， v=1.2 m/s分别代入上式中得D=369mm，故取该管管径为DN400。
将管径、流量、流速、沿线管长等参数带入给排水管损计算软件中，得沿程水头损失仅为0.4~0.5m，由工艺高程图可知排水过程中水头为5m左右，故可以满足管内水流动。
二、排泥池
1.排泥池的尺寸
根据图纸推算排泥1min内，沉淀区液位下降0.35~0.4m，按0.35m计算，则单台设备
沉淀区在一次排泥周期内排泥量Q1=A沉*0.35=8.175*4*0.35=11.445m3；絮凝区与沉淀区相连部分排出水量为：Q2=A絮1*0.35=1*1*0.35=0.35 m3
排泥池的尺寸需满足1天内所有设备的排泥总量，排泥周期为8~12h，则一天排泥2~3次，此处取3次，则5台设备一天内的排泥总量Q=5*（Q1+ Q2）*3=（11.445+0.35）*5*3=176.93 m3
由《城镇给排水设计手册第三册》可知，排水池的有效水深为位2~4 m，此处取 3m，超高取0.4m，则排水池的面积F=V/(3+0.4)= Q/(3+0.4)=52.0 m2`
取排水池宽B=7.4m，则排水池的长L=F/B=7.0m
2.排泥池的管径
单台设备在排泥的1min内，排泥总管内的平均流量：Q= （Q1+ Q2）/t= （11.445+0.35）/（1*60）=0.1966 m3/s
根据Q=D2v，可知D=
由《室外排水设计规范》可知：排水管道为压力管时，压力管道设计流速宜采用0.7~2.0m/s，且当压力输泥管污泥含水率在99%（浓缩池进池污泥浓度为99.56%）以上，管径在300~400mm，最小设计流速不小于0.6m/s，故取v=1.5m/s
将Q=0.1966 m3/s， v=1.5 m/s分别代入上式中得D=409mm，故取该管管径为DN400。
将管径、流量、流速、沿线管长等参数带入给排水管损计算软件中，得沿程水头损失仅为0.5~0.6m，由工艺高程图可知排水过程中水头为5~6m左右，故可以满足管内水流动。
1、某宿舍的内廊为现浇简支在砖墙上的钢混凝土平板（例图 4-1a ），板上作用 的均布活荷载标准值为q k =2kN/m 。水磨石地面及细石混凝土垫层共 30mm 厚 （重 力密度为22kN/m 3）,板底粉刷白灰砂浆12mn 厚 （重力密度为17kN/m^）。混凝 土强度等级选用C15，纵向受拉钢筋采用HPB23熱轧钢筋。试确定板厚度和受 拉钢筋截面面积。 带的配筋，其余板带均按此板带配筋。取出 1m 宽板带计算，取板厚h=80mm ＜例 图 4-1b ），—般板的保护层厚 15mm 取 a s =20mm 则 h 0=h-a s =8O-2O=6Omm. 2 .计算跨度 单跨板的计算跨度等于板的净跨加板的厚度。因此有 l o =l n +h=2260+80=2340mm 3 .荷载设计值 恒载标准值：水磨石地面 0.03X 22=0.66kN/m 1000 |120 80 ￡260 234 250 232kN/iYl 例图 4-1（a ）、（b ）、（c ） 内廊虽然很长, 但板的厚度和板上的荷载都相等, 因此只需计算单位宽度板
钢筋混凝土板自重 （重力密度为25kN/m 3） 0.08 x 25=2.0kN/m 白灰砂浆粉刷 0.012 x 17=0.204kN/m g k =0.66+2.0+0.204=2.864kN/m 心3+据 =-x 6.232x2 342 =4.265 kN m 8 8 5 .钢筋、混凝土强度设计值 由附表和表4-2查得： C15 砼： HPB235冈筋: 6 .求x 及A s 值 由式（4-9a ）和式（4-8）得: 7 .验算适用条件 ^ = —= 0.181 < A =0 614 弓虬 60 洗 A 和？ p 二亠二 ------------- =0.62% >/? ■ = 0.20% * 処 1000x60 心 8 .选用钢筋及绘配筋图 选用 ?@130mm （A s =387mm 2），配筋见例图 4-1d 恒载设计值： 色=#0空=1 2 X2.8S4 3.-432klT/m 活何载设计 值： 夸 龊匕—1.4 x 2.0 — 2.80k±T/u-i 活荷载标准值: q k =2.0kN/m 4.弯矩设计值M （例图4-1c ） —7.3. ctj — 1.00 乙=210N/mm a 1 2x4265000 " 7.2x1000x60 L 2M p - 耳 V 嘶碣 10^5X1000X7.2 ^^ =60 =10.85mm 210
1梁筋 在钢筋的计算过程中，梁筋的计算是最为复杂的，因为它需要计算上部通长筋、支座钢筋、中部钢筋（腰筋、扭筋）、底筋、箍筋、拉筋、吊筋，当遇到有悬挑的时候还需要 锚固长度还与非悬挑不一致，因此，需要详细了解03G-101，在此以上图为例进行说明。 1.1上部通长筋 1）上部通长筋=净跨长度+搭接长度+2*锚固长度（当处于中间楼层） 2φ25=（7.2*4-0.45*2+38*0.025*1.2*2+2*38*0.025）*2 说明：搭接长度以12米为定尺长度，即12m一搭接。。。。。。。 该工程为一级抗震，混凝土的等级为C30，锚固长度按表1-1取38d， 表1-1 搭接长度按照下表1-2以1.2*锚固长度取值 表1-2 2）上部通长筋=梁总长+搭接长度+2*锚固长度（当处于基础层，该部分钢筋锚固到梁底）2φ25=(7.2*4-0.03*2+38*0.025*1.2*2+2*（0.7-0.03*2）)*2 保护层按照下表1-3取值：（在本工程中取30） 表1-3 3)当然，有时候遇到悬挑钢筋的时候，如下图，还需要计算弯折部分的钢筋，详见国标。
1.2支座钢筋 ○1轴支座筋6Ф25 4/2 其中2Ф25是通长的，所以上2Ф25=（1/3*(7.2-0.45-0.325) +38*0.025）*2 下2Ф25=（1/4*(7.2-0.45-0.325) +38*0.025）*2 ○3轴支座筋8Ф25 4/4所以上2Ф25=（1/3*(7.2-0.325-0.325)*2+0.65）*2（相邻两跨净跨取大值） 下4Ф25=（1/4*(7.2-0.325-0.325)*2+0.65）*4 ○4轴支座筋2Ф25/ 2Ф22所以下2Ф22=（1/4*(7.2-0.325-0.325) +0.325）*2 6Ф25 4/2 上2Ф25=（2/3*(7.2-0.325-0.325) +0.65）*2 下2Ф25=（2/4*(7.2-0.325-0.325) +0.325+1.2*38*0.025）*2 ○5轴支座钢筋同○3轴支座钢筋 上2Ф25=1/3*(7.2-0.45-0.325)*2 下2Ф25=1/4*(7.2-0.45-0.325)*2 ○6轴支座钢筋同○1轴支座钢筋 8Ф25 4/4 上2Ф25=（1/3*(7.2-0.45-0.325) +38*0.025）*2 下4Ф25=（1/4*(7.2-0.45-0.325) +38*0.025）*4 8Ф10(2)指的是吊筋处的箍筋 1.3架立钢筋 ○1~○34Ф12=(1/3*(7.2-0.45-0.325) +2*0.15)*4 ○3~○44Ф12=(1/3*(7.2-0.325-0.325) +2*0.15)*4 ○4~○54Ф12=(1/3*(7.2-0.325-0.325) +2*0.15)*4 ○5~○64Ф12=(1/3*(7.2-0.45-0.325) +2*0.15)*4 1.4腰筋 腰筋=跨净长+搭接长度+2*15*d（当为抗扭筋时，+2*锚固长度） 所以在本题目中，配G6Ф12=（7.2*4-0.45*2+2*15*0.012+1.2*34*0.012）*6
四、计算题（要求写出主要解题过程及相关公式，必要时应作图加以说明。每题15分。） 第3章 轴心受力构件承载力 1．某多层现浇框架结构的底层内柱，轴向力设计值N=2650kN ，计算长度m H l 6.30==，混凝土强度等级为C30（f c =14.3N/mm 2），钢筋用HRB400级（2'/360mm N f y =），环境类别为一类。确定柱截面积尺寸及纵筋面积。（附稳定系数表） 2．某多层现浇框架厂房结构标准层中柱,轴向压力设计值N=2100kN,楼层高l 0=H =5.60m ， 混凝土用C30（f c =14.3N/mm 2），钢筋用HRB335级（2'/300mm N f y =），环境类别为一类。 确定该柱截面尺寸及纵筋面积。（附稳定系数表） 3．某无侧移现浇框架结构底层中柱，计算长度m l 2.40=，截面尺寸为300mm ×300mm ，柱内配有416纵筋（2'/300mm N f y =），混凝土强度等级为C30（f c =14.3N/mm 2），环境类别为一类。柱承载轴心压力设计值N=900kN ，试核算该柱是否安全。（附稳定系数表） 第4章 受弯构件正截面承载力 1．已知梁的截面尺寸为b ×h=200mm ×500mm ，混凝土强度等级为C25,f c =11.9N/mm 2， 2/27.1mm N f t =, 钢筋采用HRB335，2/300mm N f y =截面弯矩设计值M=165KN.m 。环境类别为一类。求：受拉钢筋截面面积。 2．已知梁的截面尺寸为b ×h=200mm ×500mm ，混凝土强度等级为C25，22/9.11,/27.1mm N f mm N f c t ==，截面弯矩设计值M=125KN.m 。环境类别为一类。 3．已知梁的截面尺寸为b ×h=250mm ×450mm;受拉钢筋为4根直径为16mm 的HRB335钢 筋，即Ⅱ级钢筋，2 /300mm N f y =，A s =804mm 2；混凝土强度等级为C40，22/1.19,/71.1mm N f mm N f c t ==；承受的弯矩M=89KN.m 。环境类别为一类。验算此梁截面是否安全。 4．已知梁的截面尺寸为b ×h=200mm ×500mm ，混凝土强度等级为C40， 22/1.19,/71.1mm N f mm N f c t ==，钢筋采用HRB335，即Ⅱ级钢筋，2/300mm N f y =， 截面弯矩设计值M=330KN.m 。环境类别为一类。受压区已配置3φ20mm 钢筋，A s ’=941mm 2,求受拉钢筋A s 5．已知梁截面尺寸为200mm ×400mm ，混凝土等级C30，2/3.14mm N f c =，钢筋采用 HRB335，2 /300mm N f y =，环境类别为二类，受拉钢筋为3φ25的钢筋，A s =1473mm 2，受压钢筋为2φ6的钢筋，A ’s = 402mm 2 ；承受的弯矩设计值M=90KN.m 。试验算此截面是否安全。 6．已知T 形截面梁，截面尺寸如图所示，混凝土采用C30，
单筋矩形截面梁正截面受弯承载力计算例题 1．钢筋混凝土简支梁,计算跨度l =5.4m ，承受均布荷载，恒载标准值g k =10kN/m ，活载标准值q k =16kN/m ，恒载和活载的分项系数分别为γG =1.2，γQ =1.4。试确定该梁截面尺寸，并求抗弯所需的纵向受拉钢筋A s 。 解：⑴选用材料 混凝土C30，2c N/mm 3.14=f ，2t N/mm 43.1=f ； HRB400 钢筋，2y N/mm 360=f ，518.0b =ξ ⑵确定截面尺寸 mm 675~450540081~12181~121=??? ? ??=??? ??=l h ，取mm 500=h mm 250~16750021~3121~31=??? ? ??=??? ??=h b ，取mm 200=b ⑶内力计算 荷载设计值 kN/m 4.34164.1102.1k Q k G =?+?=+=q g q γγ 跨中弯矩设计值 m kN 4.1254.54.348 18122?=??==ql M ⑷配筋计算 布置一排受拉钢筋，取mm 40s =a ，则m m 46040500s 0=-=-=a h h 将已知值代入 ??? ? ?-=20c 1x h bx f M α，得??? ??-??=?24602003.140.1104.1256x x 整理为 0876929202=+-x x 解得m m 238460518.0m m 1080b =?=<=h x ξ，满足适筋梁要求 由基本公式，得2y c 1s mm 858360 1082003.140.1=???==f bx f A α 002.000179.0360 43.145.045.0y t <=?=f f Θ， 002.0min =∴ρ
矩形水池设计 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 50010-2002), 本文简称《混凝土规范》 《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002), 本文简称《地基规范》 《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002), 本文简称《给排水结构规范》《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(CECS138-2002), 本文简称《水池结构规程》 ----------------------------------------------------------------------- 1 基本资料 1.1 几何信息 水池类型: 无顶盖半地上 长度L=3.500m, 宽度B=3.500m, 高度H=3.900m, 底板底标高=-3.400m 池底厚h3=400mm, 池壁厚t1=250mm,底板外挑长度t2=400mm 注：地面标高为±0.000。
(平面图) (剖面图) 1.2 土水信息 土天然重度18.00 kN/m3 , 土饱和重度20.00kN/m3, 土内摩擦角30度 地基承载力特征值fak=120.0kPa, 宽度修正系数ηb=0.00, 埋深修正系数ηd=1.00 地下水位标高-3.100m,池内水深3.000m, 池内水重度10.00kN/m3, 浮托力折减系数1.00, 抗浮安全系数Kf=1.05 1.3 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, 弯矩折减系数0.65, 砼线膨胀系数1.00(10-5/°C) 1.4 钢筋砼信息 混凝土: 等级C25, 重度25.00kN/m3, 泊松比0.20 保护层厚度(mm): 池壁(内35,外35), 底板(上40,下40) 钢筋级别: HRB335, 裂缝宽度限值: 0.20mm, 配筋调整系数: 1.00 按裂缝控制配筋计算 2 计算内容 (1) 地基承载力验算 (2) 抗浮验算 (3) 荷载计算
、钢筋混凝土墙下条形基础设计。某办公楼为砖混承重结构，拟采用钢筋混凝土墙下条形基础。外墙厚为370mm ，上部结构传至000.0±处的荷载标准值为 K F = 220kN/m, K M =45kN ·m/m ，荷载基本值为F=250kN/m, M=63kN ．m/m ，基础埋深1. 92m （从室内 地面算起），室外地面比室内地面低。地基持力层承载力修正特征值a f =158kPa 。混凝 土强度等级为C20 ( c f = 9. 6N/mmZ )，钢筋采用HPB235级钢筋 () 2210mm f y N =。试设计该外墙基础。 解： (1)求基础底面宽度 b 基础平均埋深：d=×2一0. 45)/2=1. 7m 基础底面宽度：b ＝m d f F G K 77.1=-γ 初选b= × = 地基承载力验算 .517.12962max +=++=b M b G F P K K K k =＜a f ＝满足要求 (2）地基净反力计算。 a j a j b M b F P b M b F P KP =-=-=KP =+=+=2.375.717.10862.1805.717.10862min 2max (3）底板配筋计算。
初选基础高度h=350mm ，边缘厚取200mm 。采用100mmC10的混凝土垫层，基 础保护层厚度取40mm ，则基础有效高度ho =310mm. 计算截面选在墙边缘，则1a ＝ 该截面处的地基净反力I j p = （ 计 算底板最大弯距 ()()221max max 97.09.1192.180261261 ?+??=+= I a p P M j j =m m ?KN 3.75 计算底板配筋 mm f h M y 1285210 3109.0103.759.06 max ???= 选用14φ＠110㎜()21399mm A s =，根据构造要求纵向钢筋选取8φ＠ 250 ()2 0.201mm A s =。基础剖面如图所示： 用静力平衡条件求柱下条形基础的内力 条件：下图所示条形基础，底板宽，b=其余数据见图
工业建筑结构设计 混凝土结构设计指南及规定 第六册水池结构设计指南 （共八册） 中冶京诚工程技术有限公司 工业建筑院 二○○五年七月
目录 一．材料 (2) 二．水、土压力计算 (3) 三．侧壁内力计算 (4) 四．底板内力计算 (6) 五．配筋计算 (9) 六．裂缝宽度验算 (9) 七．侧壁、底板厚度拟定 (10) 八．抗浮验算 (11) 九．工况组合 (11) 十．构造要求 (11) 十一．按强度及裂缝宽度控制的最大弯矩值（附表三） (14) 十二．例题 (26) 编制：李绪华 审核：孙衍法 编程：覃嘉仕
钢铁厂的设计中会经常遇到水池，无论是炼铁、炼钢，还是轧钢，都存在水池。因没有统一的设计方法，导致设计方法较为离散。结合《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》（CECS 138:2002），对水池结构的设计方法进行一定的统一。 一．材料 1．砼强度等级不低于C25，严寒和寒冷地区不低于C30。 2．抗渗等级，根据最大作用水头与砼厚度的比值确定 一般情况下采用S6即可满足要求。 3．抗冻等级 最冷月平均气温低于－3℃的地区，外露的钢筋砼构筑物的砼应具有良好的抗冻性能，按下表采用： 砼抗冻等级Fi系指龄期为28d的砼试件，在进行相应要求冻融循环总次数i次作用，其强度降低不大于25%，重量损失不超过5%。
最冷月平均气温在《民用建筑热工设计规范》GB 50176-93中查取。如： 北京－℃天津－℃ 通化－℃石家庄－℃ 承德－℃西安－℃ 太原－℃本溪－℃ 兰州－℃银川－℃ 基本上除东北、西北和华北的大部分地区外，其他地区均不需要考虑砼抗冻要求。 二．水、土压力计算 1．水压力 按季节最高水位计算水压力，勘察报告中一般提出勘察期间地下水位，可根据勘察的季节及水位变化幅度确定计算水位，准永久值系数为。 2．土压力 主动土压力系数K a可按1/3，地下水位以上土的重度取18kN/m3，地下水位以下取土的有效重度，可按10 kN/m3，准永久值系数为。 3．地面堆积荷载（作用于水池侧面） 无特殊情况时，地面堆积荷载取10 kN/m2，准永久值系数为。 4．汽车荷载（作用于水池侧面） 等代均布荷载见下表，准永久值系数为0。
混凝土配筋计算例题 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】
1、某宿舍的内廊为现浇简支在砖墙上的钢混凝土平板（例图4-1a），板上作用的均布活荷载标准值为q k=2kN/m。水磨石地面及细石混凝土垫层共30mm厚（重力密度为22kN/m3），板底粉刷白灰砂浆12mm厚（重力密度为17kN/m3）。混凝土强度等级选用C15，纵向受拉钢筋采用HPB235热轧钢筋。试确定板厚度和受拉钢筋截面面积。 例图4-1(a)、(b)、(c) [解] 1．截面尺寸 内廊虽然很长，但板的厚度和板上的荷载都相等，因此只需计算单位宽度板带的配筋，其余板带均按此板带配筋。取出1m宽板带计算，取板厚h=80mm（例图4-1b），一般板的保护层厚15mm，取a s=20mm，则h0=h-a s=80-20=60mm. 2．计算跨度 单跨板的计算跨度等于板的净跨加板的厚度。因此有 l0=l n+h=2260+80=2340mm 3．荷载设计值 恒载标准值：水磨石地面×22=m
钢筋混凝土板自重（重力密度为25kN/m3）×25=m 白灰砂浆粉刷×17=m g k=++=m 活荷载标准值：q k=m 恒载设计值： 活荷载设计 值： 4．弯矩设计值M（例图4-1c） 5．钢筋、混凝土强度设计值 由附表和表4-2查得： C15砼： HPB235钢筋： 6．求x及A s值 由式（4-9a）和式（4-8）得： 7．验算适用条件 8．选用钢筋及绘配筋图 选用φ8@130mm（A s=387mm2），配筋见例图4-1d。 ?
矩形水池设计 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》 《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB 50069-2002), 本文简称《给排水结构规范》《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》 钢筋： E - HRB400 1 基本资料 1.1 几何信息 水池类型: 有顶盖半地上 长度L=7.750m, 宽度B=14.300m, 高度H=6.350m, 底板底标高=-1.850m 池底厚h3=350mm, 池壁厚t1=300mm, 池顶板厚h1=150mm,底板外挑长度t2=350mm 注：地面标高为±0.000。 (平面图) (剖面图) 1.2 土水信息 土天然重度18.00 kN/m3 , 土饱和重度20.00kN/m3, 土内摩擦角30度 修正后的地基承载力特征值fa=210.00kPa 地下水位标高-2.000m,池内水深5.000m, 池内水重度10.00kN/m3, 浮托力折减系数1.00, 抗浮安全系数Kf=1.05 1.3 荷载信息 活荷载: 池顶板1.50kN/m2, 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 不考虑温湿度作用. 1.4 钢筋砼信息 混凝土: 等级C30, 重度25.00kN/m3, 泊松比0.20
【例】某室内现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为C25，施工要求坍落度为35～50mm ，混凝土为机械搅拌和机械振捣，该施工单位无历史统计资料。采用原材料情况如下： 水泥：强度等级42.5的普通水泥，水泥强度等级值的富余系数为1.13，密度ρc=3.1g/cm3； 中砂：级配合格，细度模数2.7，表观密度ρos=2650kg/m3,堆积密度为ρos ′=1450 kg/m3； 碎石：级配合格，最大粒径为40mm ，表观密度ρog=2700kg/m3，堆积密度为ρog ′=1520 kg/m3, 水：自来水。 试求：混凝土的初步配合比。 初步配合比 1. 确定配制强度(fcu,o) )(2.330.5645.125645.1,,MPa f f k cu o cu =?+=+=σ 2. 确定水灰比(W/C) 6.00 .4807.046.02.330.4846.0=??+?=+=ce b a cuo ce a f f f c w ααα MPa f f g ce c ce 0.485.4213.1,=?=?=γ 3. 确定用水量(mwo) 查表，则1m3混凝土的用水量可选用mwo=175㎏。 4. 确定水泥用量(mco) )(27364 .0175)(00kg C W m m w c === 5. 确定砂率s β 由W/C=0.64，碎石最大粒径为40mm ，查表5—25，取合理 砂率为36%。 6. 计算砂石用量(mso ，mgo) 1)体积法 1101.02700 2650100017531002730=?++++go s m m 36.0=+go so so m m m 解得：mso=702㎏，mgo=1248㎏。 2)质量法 假定混凝土拌合物的表观密度为2400㎏/m3，则： mso+mgo=2400－175－273 36.0=+go so so m m m 解得：mso=702㎏，mgo=1250㎏ 初步配合比为：mwo=175㎏，mco=273㎏， mso=702㎏，mgo=1250㎏。
水池计算书 水池概况： 有顶盖地上式矩形水池，平面尺寸5m ×8.2m ，池壁净高6.0m ，设计水深5.7m ，材料采用C40混凝土和HRB400级钢筋，工艺提供池内水容重311/w r kN m =,池壁保护层c=35mm. 材料及相关条件： 混凝土强度等级：C40 219.1/c f N mm = 2 1.71/t f N m m = 22.39/tk f N mm = 226.8/ck f N mm = 423.2510/c E N mm =? 钢筋 HRB400级 2360/y f N m m = 522.010/s E N mm =? 荷载计算： 池内水压力:011 5.762.7(/)wk w p r H kN m ==?= 1.27 1.276 2.779.63(/)wk p p kN m ==?=水内 CB1轴水池池壁计算 1.池壁厚度估算 57000.6958200 H l == , 按三边固定，顶部自由计算，查表得0.0276α=-, 0220.027679.63 5.771.41(./)y M pl kN m m α==-??=- 假设配筋率0 0.5%s A bh ρ== 360 0.0050.09419.1 y C f f ξρ ==? = 22 1(1)1(10.094)0.09022 s a ξ----=== 0.5(10.5(10.94 s γ==?= 0217.4()h mm = == 参照此值，池壁厚度为取h=300mm 。 2. 池壁内力计算 池壁内力计算（三边固定，顶部自由），h=300mm
池壁竖向计算高度取 5.7y l m =水平向计算长度8.2x l m = / 5.7/8.20.695y x l l == 池壁外侧内力计算: 内侧水平向固端弯矩： 0220.020479.63 5.752.78(./)x M pl kN m m α==-??=- 竖向底端固端弯矩： 0220.027679.63 5.771.41(./)y M pl kN m m α==-??=- 竖向跨中弯矩： 220.006279.63 5.716.04(./)y M pl kN m m α==??= 水平跨中弯矩： 220.006779.63 5.717.33(./)x M pl kN m m α==??= 3. 池壁配筋计算 (1)内侧水平钢筋按受弯构件计算 052.78./x M kN m m = 6 22 52.78100.03919.11000265 s c o M f bh α?===?? 相应的ξ=0.039<ξb=0.614。 配筋率ρ=ξ*fc/fy=0.039*19.1/360=0.207% >ρmin=0.2%,需要的钢筋截面积为 2min 00.002071000265548.6()S A bh mm ρ==??=选配212@150,754S A mm = 裂缝宽度验算 52.7841.56(./)1.27 q M kN m m == 裂缝截面的钢筋应力为： 6 2041.5610239.08(/)0.870.87265754 q sq S M N mm h A σ?===?? 按有效受拉区计算的受拉钢筋配率： 7540.0050.50.51000300S te A bh ρ===??,小于0.01,取0.01te ρ= 钢筋应变不均匀系数: 2 0.650.65 2.39 1.1 1.10.450.01239.081 tk te sq f ψρσα?=- =- =??,大于0.4，取0.45ψ= 最大裂缝宽度：
受弯构件正截面承载力计算习题 4.3.1 选择题 1. 梁的保护层厚度是指（） A 箍筋表面至梁表面的距离 B 箍筋形心至梁表面的距离 C 主筋表面至梁表面的距离 D 主筋形心至梁表面的距离 正确答案A 2. 混凝土梁的受拉区边缘开始出现裂缝时混凝土达到其（） A 实际抗拉强度 B 抗拉标准强度 C 抗拉设计强度 D 弯曲时的极限拉应变？ 正确答案D 3. 一般来讲提高混凝土梁极限承载力的最经济有效方法是（） A 提高混凝土强度等级 B 提高钢筋强度等级 C 增大梁宽 D 增大梁高正确答案D 4. 增大受拉钢筋配筋率不能改变梁的（） A 极限弯矩 B 钢筋屈服时的弯矩 C 开裂弯矩 D 受压区高度 正确答案C , 5. 不能作为单筋矩形梁适筋条件的是（） A x ≤ x b Bξ≤ξb C αs≤αs,max D M＞αs,maxα1f c bh20 正确答案D 6．适筋梁的受弯破坏是（） A 受拉钢筋屈服以前混凝土压碎引起的破坏 B 受拉钢筋屈服随后受压混凝土达到极限压应变 C 破坏前梁的挠度和裂缝宽度不超过设计限值 D 受拉钢筋屈服恰好与混凝土压碎同时发生 正确答案B ' 7．对适筋梁，受拉钢筋屈服时（） A 梁达到最大承载力 B 离最大承载力较远 C 接近最大承载力 D 承载力开始下降 正确答案C 8．受弯正截面承载力计算中采用等效矩形应力图其确定的原则为（） A 保证压应力合力的大小和作用点位置不变 B 矩形面积f c x等于曲线面积 C 由平截面假定确定等于中和轴高度乘以系数β1 。
D 试验结果 正确答案A 9．梁的正截面破坏形式有适筋梁破坏、超筋梁破坏、少筋梁破坏它们的破坏性质是（） A 都属于塑性破坏 B 都属于脆性破坏 C 适筋梁、超筋梁属脆性破坏少筋梁属塑性破坏 D 适筋梁属塑性破坏超筋梁、少筋梁属脆性破坏 正确答案D 。 10．图示单筋矩形截面梁截面尺寸相同材料强度相同配筋率不同其极限受弯承载力M u大小按图编号依次排列为 A a＜b ＜c ＜d B a＞b＞c＞d C a＝b ＜c ＜d D a ＜b＜c ＝d 正确答案 D 11．下列表述（）为错误 A 第一类T形梁应满足M≤α1 f c b f’h f’ (h0－’)、 B 验算第一类T形梁最小配筋率(ρ≥ρmin )时用ρ=A s/bh计算 C 验算第二类T形梁最大配筋率(ρ≥ρmax)时用ρ=A s2/bh0计算 D 受均布荷载作用的梁在进行抗剪计算时若V=＜时，应验算最小配筋率正确答案C 12．设计工字形截面梁当ξ＞ξb时应（） A 配置受压钢筋A' s B 增大受拉翼缘尺寸b f C增大受拉钢筋用量 D 提高受拉钢筋强度 正确答案A … 13．在双筋梁的设计中x＜0说明（） A 少筋破坏 B 超筋破坏 C 受压钢筋不屈服 D 受拉钢筋不屈服 正确答案C 14．梁中配置受压纵筋后（） A 既能提高正截面受弯承载力又可减少构件混凝土徐变 B 加大构件混凝土徐变 C 只能减少构件混凝土徐变 D 能提高斜截面受剪承载力
（二）土的工程性质 1.土的含水量 式中：G 湿——含水状态时土的质量 G 干——烘干后的质量 2.土的可松性 【例1-1】某建筑物外墙为条形毛石基础，基础平均截面面积为2.5m 2。基槽深1.5m ，底宽为2.0m ，边坡坡度为1:0.5。地基为粉土，Ks=1.25；Ks ′=1.05。计算100m 长的基槽挖方量、需留填方用松土量和弃土量。 【解】 挖方量 315.4121005.12 )5.05.122(2m V =????++= 填方量 335.1621005.25.412m V =?-= 填方需留松土体积 3s s 325.19305 .125.15.162m K K V V =?=?'=留 弃土量（松散） 32s 121.3225.19325.15.412m V K V V =-?=-=留弃 一、基坑、基槽和路堤的土方量计算 当基坑上口与下底两个面平行时（图1-2），其土方量即可按拟柱体的体积公式计算。即： 式中：H ——基坑深度（m ） F 1，F 2——基坑上下两底面积（m 2） F 0——F 1和F 2之间的中截面面积（m 2） 当基槽和路堤沿长度方向断面呈连续性变化时（图1-3），其土方量可以用同样方法分段计算。 即： ()2011146 F F F L V ++= 式中：V 1——第一段的土方量（m3） L 1——第一段的长度（m ）。
将各段土方量相加即得总土方量，即： 式中：V 1，V 2，…，V n ——为各分段土的土方量（m 3）。 1.某矩形基坑，坑底面积为20mx26m ，深4m ，边坡系数为0.5，试计算该基坑的土方量。 解：底面积F1=20x26=520m2 (1分) 顶面积F2=（20+4x0.5x2）x （26+4x0.5x2）=720m2 (1分) 中截面面积F0=（20+4x0.5x2÷2）x （26+4x0.5x2÷2）=616m2 (1分) 土方量V=H/6（F1+4F0+F2）=4/6x （520+4x616+720）=2469.33m2 2、某基坑坑底面积为6mx10m ，深4m ，边坡系数为0.33，K p ＝1.25, K p ，＝1.05,需回填空间的体积为120m 3 ,用体积为5 m 3 的汽车将余土外运，求余土外运车次及预留回填土的体积。 解：F 1=AB=6x10=60m 2 (1分) F 2=(A+2mH)(B+2mH)=(6+2x4x0.33)(10+2x4x0.33)=109.21m 2 (1分) F 0=(A+mH)(B+mH)=(6+4x0.33)(10+4x0.33)=82.86m 2 (1分) V 坑（自）=H/6(F 1+F 2+4F 0)=333.77m 3 (2分) V 坑（松）=V 坑（自）x1.25=417.21m 3 (1分) V 回（压）=120m 3 V 回（自）=V 回（压）/K P ，=114.29m3 (1分) V 回（松）=V 回（自）xKP=142.86m3 (1分) V 余（松）=V 坑（松）-V 回（松）=274.35m3 (1分) N=V 余（松）/V 0=54.87=55(车) (1分) 二、场地平整标高与土方量 （一）确定场地设计标高 1.初步设计标高 式中：H 0——所计算的场地设计标高（m ） N ——方格数； H 11，…，H 22——任一方格的四个角点的标高（m ）。 如令：H 1——1个方格仅有的角点标高； H 2——2个方格共有的角点标高；
矩形水池设计及池壁计算
矩形水池设计 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 50010-2002), 本文简称《混凝土规范》 《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002), 本文简称《地基规范》 《给水排水工程构筑物结构设计规范》 (GB50069-2002), 本文简称《给排水结构规范》《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(CECS138-2002), 本文简称《水池结构规程》----------------------------------------------------------------------- 1 基本资料 1.1 几何信息 水池类型: 无顶盖半地上 长度L=3.500m, 宽度B=3.500m, 高度 H=3.900m, 底板底标高=-3.400m 池底厚h3=400mm, 池壁厚t1=250mm,底板外挑
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, 弯矩 折减系数0.65, 砼线膨胀系数1.00(10-5/°C) 1.4 钢筋砼信息 混凝土: 等级C25, 重度25.00kN/m3, 泊松 比0.20 保护层厚度(mm): 池壁(内35,外35), 底板(上40,下40) 钢筋级别: HRB335, 裂缝宽度限值: 0.20mm, 配筋调整系数: 1.00 按裂缝控制配筋计算 2 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
1、某宿舍的内廊为现浇简支在砖墙上的钢混凝土平板(例图4-1a),板上作用的均布活荷载标准值为q k=2kN/米.水磨石地面及细石混凝土垫层共30米米厚(重力密度为22kN/米3),板底粉刷白灰砂浆12米米厚(重力密度为17kN/米3).混凝土强度等级选用C15,纵向受拉钢筋采用HPB235热轧钢筋.试确定板厚度和受拉钢筋截面面积. 例图4-1(a)、(b)、(c) [解] 1．截面尺寸 内廊虽然很长,但板的厚度和板上的荷载都相等,因此只需计算单位宽度板带的配筋,其余板带均按此板带配筋.取出1米宽板带计算,取板厚h=80米米(例图 4-1b),一般板的保护层厚15米米,取a s=20米米,则h0=h-a s=80-20=60米米. 2．计算跨度 单跨板的计算跨度等于板的净跨加板的厚度.因此有 l0=l n+h=2260+80=2340米米 3．荷载设计值 恒载标准值: 水磨石地面0.03×22=0.66kN/米
钢筋混凝土板自重(重力密度为25kN/米3)0.08×25=2.0kN/米 白灰砂浆粉刷0.012×17=0.204kN/米 g k=0.66+2.0+0.204=2.864kN/米 活荷载标准值: q k=2.0kN/米 恒载设计值: 活荷载设计 值: 4．弯矩设计值米(例图4-1c) 5．钢筋、混凝土强度设计值 由附表和表4-2查得: C15砼: HPB235钢筋: 6．求x及A s值 由式(4-9a)和式(4-8)得: 7．验算适用条件 8．选用钢筋及绘配筋图 选用φ8@130米米(A s=387米米2),配筋见例图4-1d.
例图4-1d 冷轧带肋钢筋是采用普通低碳钢筋或普通低合金钢筋为原材料加工而成的一种新型高效钢筋.由于它强度高,可以节约许多钢材,加之其直径细、表面带肋、与混凝土的粘结锚固效果特别好,因此在国外得到广泛的应用.我国自80年代中期将其引入后,经过近十年的努力,已经编制了国家标准《冷轧带肋钢筋》 GB13788-92和行业标准《冷轧带肋钢筋混凝土结构技术规程》JGJ95-95.国家科委和建设部曾相继下文,要求大力推广采用冷轧带肋钢筋. 本例如果改用经调直的550级冷轧带肋钢筋配筋时: 选用φ6@125米米(A s=226米米2) 即是说,将采用HPB235钢筋配筋改为采用550级的冷轧带肋钢筋配筋以后,可以节省41.6%的受力钢筋用钢量,这个数字是十分可观的.
简单矩形水池计算书 The manuscript was revised on the evening of 2021
结构专业计算书 建设单位名称： 项目名称： 项目阶段： 项目代号(子项号)： 计算书总册数： 计算软件名称： 计算软件版本：
蒸发器、污水池计算书 执行规范：《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012) 《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002) 钢筋：d-HPB235;D-HRB335; 1、基本资料 几何信息 水池类型：有顶盖，半地上 长度L=，宽度B=，高度H=，底板底标高= 盖板厚h1=150mm，池底厚h2=300mm，池壁厚t1=200mm，底板外挑长度t2=200mm 平面图剖面图 水土信息 土天然重度18kN/m3，土内摩擦角30° 地基承载力特征值f ak=130kPa，宽度修正系数ηb=，埋深修正系数ηd= 地下水位低于底板底标高，池内水深，池内水重度 kN/m3 托浮力折减系数，抗浮安全系数K f= 荷载信息 活荷载：地面 kN/m2，顶盖 kN/m2，组合值系数 恒载分项系数：水池自重，其他
活载分项系数： 活载准永久值系数：顶板，地面，温湿度 考虑温湿度作用：池内外温差°，弯矩折减系数，砼线膨胀系数（10-5/℃） 钢筋砼信息 混凝土：等级C30，重度 kN/m2，泊松比 纵筋保护层厚度（mm）：池壁（内40，外35），顶盖（上35，下35），底板（上40，下40） 钢筋：HRB335，裂缝宽度限值：，配筋调整系数 按裂缝控制配筋计算 构造配筋采用《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 2 计算内容 （1）地基承载力验算 （2）抗浮验算 （3）荷载计算 （4）内力计算 （5）配筋计算 （6）裂缝验算 （7）挠度验算 3 计算过程与结果 单位说明: 弯矩:m；钢筋面积:mm2；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
第3章 轴心受力构件承载力 土木10703班 黄向敏 长江大学 1．某多层现浇框架结构的底层内柱，轴向力设计值N=2650kN ，计算长度m H l 6.30==，混凝土强度等级为C30 （f c =14.3N/mm 2），钢筋用HRB400级（2'/360mm N f y =），环境类别为一类。确定柱截面积尺寸及纵筋面积。（附稳定系数表） 2．某多层现浇框架厂房结构标准层中柱,轴向压力设计值N=2100kN,楼层高l 0=H =5.60m ，混凝土用C30（f c =14.3N/mm 2）， 钢筋用HRB335级（2'/300mm N f y =），环境类别为一类。确定该柱截面尺寸及纵筋面积。（附稳定系数表） 3．某无侧移现浇框架结构底层中柱，计算长度m l 2.40=，截面尺寸为300mm ×300mm ，柱内配有416纵筋（2'/300mm N f y =），混凝土强度等级为C30（f c =14.3N/mm 2）算该柱是否安全。（附稳定系数表） 第4章 受弯构件正截面承载力 1．已知梁的截面尺寸为b ×h=200mm ×500mm ，混凝土强度等级为C25,f c =11.9N/mm 2，2/27.1mm N f t =, 钢筋采用HRB335，2/300mm N f y =截面弯矩设计值M=165KN.m 。环境类别为一类。求：受拉钢筋截面面积。 2．已知梁的截面尺寸为b ×h=200mm ×500mm ，混凝土强度等级为C25，22/9.11,/27.1mm N f mm N f c t ==，截 面弯矩设计值M=125KN.m 。环境类别为一类。 3．已知梁的截面尺寸为b ×h=250mm ×450mm;受拉钢筋为4根直径为16mm 的HRB335钢筋，即Ⅱ级钢筋，2/300mm N f y =，A s =804mm 2；混凝土强度等级为C40，22/1.19,/71.1mm N f mm N f c t ==；承受的弯矩M=89KN.m 。环境类别为一类。验算此梁截面是否安全。 4．已知梁的截面尺寸为b ×h=200mm ×500mm ，混凝土强度等级为C40，22/1.19,/71.1mm N f mm N f c t ==，钢筋采用HRB335，即Ⅱ级钢筋，2/300mm N f y =，截面弯矩设计值M=330KN.m 。环境类别为一类。受压区已配置3φ20mm 钢筋，A s ’=941mm 2,求受拉钢筋A s 5．已知梁截面尺寸为200mm ×400mm ，混凝土等级C30，2/3.14mm N f c =，钢筋采用HRB335，2/300mm N f y =， 环境类别为二类，受拉钢筋为3φ25的钢筋，A s =1473mm 2，受压钢筋为2φ6的钢筋，A ’s = 402mm 2；承受的弯矩设计值M=90KN.m 。 试验算此截面是否安全。 6．已知T 形截面梁，截面尺寸如图所示，混凝土采用C30， 2/3.14mm N f c =，纵向钢筋采用HRB400级钢筋，2/360mm N f y =，环境类别为一类。若承受的弯矩设计值为 M=700kN ·m ，计算所需的受拉钢筋截面面积A S （预计两排钢筋，a s =60mm ）。 7． 某钢筋混凝土T 形截面梁，截面尺寸和配筋情况（架立筋和箍筋的配置情况略）如图所示。混凝土强度等级为C30，2/3.14mm N f c =，纵向钢筋为HRB400级钢筋，2/360mm N f y =，s a =70mm 。若截面承受的弯矩设计值为M=550kN ·m ，试问此截面承载力是否足够？ 8．某一般环境中的中型公路桥梁中，梁的截面尺寸为b ×h=200mm ×500mm ，混凝土强度等级为C25，22/5.11,/23.1mm N f mm N f cd td ==，钢筋采用HRB335，2/280mm N f sd =，截面弯矩设计值M d =165KN.m 。求受拉钢筋截面面积。（附界限相对受压区高度和最小配筋率：） 第5章 受弯构件斜截面承载力 1．一钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸250mm ×500mm ，混凝土强度等级 为C20（f t =1.1N/mm 2、f c =9.6 N/mm 2），箍筋为热轧HPB235级钢筋（f yv =210 N/mm 2），支座处截面的剪力最大值为180kN ，求箍 筋的数量。（附相关计算公式及最小配筋率） 2．一钢筋混凝土矩形截面简支梁，截面尺寸250mm ×500mm ，混凝土强度等级为C20（f t =1.1N/mm 2、f c =9.6 N/mm 2）， 箍筋为热轧HRB335级钢筋（f yv =300 N/mm 2），支座处截面的剪力最大值为180kN ，求箍筋的数量。 3．钢筋混凝土矩形截面简支梁，如图所示，截面尺寸250mm ×500mm ，混凝土强度等级为C20（f t =1.1N/mm 2、f c =9.6 N/mm 2）， 箍筋为热轧HPB235级钢筋（f yv =210 N/mm 2），纵筋为225和222的HRB400级钢筋（f y =360 N/mm 2）。求：箍筋和弯起钢筋。 第7章 偏心受力构件承载力 1．已知一矩形截面偏心受压柱的截面尺寸,400300mm mm h b ?=?柱的计算长度mm a a m l s s 35,0.3'0=== ，混凝土强度等级为C35，f c = 16.7N/mm 2,用HRB400级钢筋配筋，f y =f ’ y =360N/mm 2,轴心压力 设计值N = 400 KN,弯矩设计值M = 235.2KN ·m,试按对称配筋进行截面设计。（附相关计算公式及最小配筋率） 2．已知某柱子截面尺寸mm mm h b 400200?=?，mm a a s s 35'==，混凝土用C25，f c =11.9N/mm 2,钢筋用HRB335级，f y =f ’y =300N/mm 2，钢筋采用，对称配筋，='s A =s A 226mm 2,柱子计算长度l 0=3.6m,偏心距e 0=100mm, 求构件截面的承载力设计值N 。（附相关计算公式及最小配筋率） 3．某混凝土偏心拉杆，b ×h=250mm ×400mm ，a s =a s ’=35mm ，混凝土C20，f c =9.6N/mm 2，钢筋HRB335，f y ’=f y =300 N/mm 2， 已知截面上作用的轴向拉力N =550KN ，弯矩M =60KN ·m ，求：所需钢筋面积。 第8章 钢筋混凝土构件的变形和裂缝 1．承受均布荷载的矩形简支梁，计算跨度l 0=6.0m ，活荷载标准值q k =12kN/m ，其准永久系数ψq =0.5；截面尺寸为b×h =200mm ×400 mm ，混凝土等级为C25，钢筋为HRB335级，4 16，环境类别为一类。试验算梁的跨中最大挠度是否符合挠度限值l 0/200。（附部分计算公式：） 2．某屋架下弦杆按轴心受拉构件设计，截面尺寸为200mm ×200mm ，混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB400级，418，环境类别为一类。荷载效应标准组合的轴向拉力N k =160kN 。试对其进行裂缝宽度验算。已知2.0lim =w mm 。（附部分计算公式：） 3．简支矩形截面普通钢筋混凝土梁，截面尺寸b×h=200 mm ×500mm ，混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB335级，416，按荷载效应标准组合计算的跨中弯矩M k =95kN ?m ；环境类别为一类。试对其进行裂缝宽度验算，如不满足应采取什么措施。