水池计算书
设 计 资 料：
池顶活荷P1=2(KN/m^2) 覆土厚度ht=0(mm) 池内水位Hw=3200(mm) 容许承载力R=70(KN/m^2)
水池长度H=9000(mm) 水池宽度B=12000(mm) 池壁高度h0=3200(mm) 底板外伸C1=1000(mm)
底板厚度h1=500(mm) 顶板厚度h2=150(mm) 垫层厚度h3= 100 (mm) 池壁厚度h4=400(mm)
地基承载力设计值R=70(KPa)
地下水位高于底板Hd=3200(mm) 抗浮安全系数Kf = 1.20
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一.地基承载力验算
( 1 )底板面积AR1 = (H + 2 * h4 + 2 * C1) * (B + 2 * h4 + 2 * C1)
= ( 9 + 2 * .4 + 2 * 1 ) * ( 12 + 2 * .4 + 2 * 1 )
=174.6(m^2)
( 2 )顶板面积AR2 = (H + 2 * h4) * (B + 2 * h4)
= ( 9 + 2 * .4 ) * ( 12 + 2 * .4 )
=125.4(m^2)
( 3 )池顶荷载Pg = P1 + ht * 18
= 2 + 0 * 18
=2 (KN/m^2)
( 4 )池壁重量CB = 25 * (H + 2 * h4 + B) * 2 * H0 * h4
= 25 * ( 9 + 2 * .4 + 12 )* 2 * 3.2 * .4
=1395.(KN)
( 5 )底板重量DB1 = 25 * AR1 * h1
= 25 * 174.6 * .5
=2182.(KN)
( 6 )顶板重量DB2 = 25 * AR2 * h2
= 25 *125.4 * .15
=470.2(KN)
( 7 )水池全重G = CB + DB1 + DB2 + Fk1
=1395.+2182.+470.2 +0
=4047.2(KN)
( 8 )单位面积水重Pwg = (H * B * Hw * 10) / AR1
= ( 9 * 12 * 3.2 * 10) / 174.6
=19.79(KN/m^2)
( 9 )单位面积垫层重Pd = 23 * h3
= 23 * .1
=2.3 (KN/m^2)
( 10 )地基反力R0 = Pg + G / AR1 + Pwg + Pd
=2 + 4047.2 / 174.6 + 19.79 + 2.3
= 47 (KN/m^2)
R0 = 47 (KN/m^2) < R = 70(KN /m^2) 地基承载力满足要求!
二.水池整体抗浮验算
底板外伸部分回填土重Fkt=[(H + 2 * h4 + 2 * C1) + (B + 2 * h4)] * 2 * C1 * H0 * 16
=[( 9 + 2 * .4 + 2 * 1 ) + ( 12 + 2 * .4 )]* 2 * 1 * 3.2 * 16
=2519.(KN)
抗浮全重Fk = G + ht * AR2 * 16+ Fkt (抗浮时覆土容重取16KN/m^3)
= 4047.2+ 0 *125.4 * 16 +2519.
= 6566 (KN)
总 浮 力Fw = AR1 * (Hd + h1) * 10
= 174.6 * ( 3.2 + .5 ) * 10
= 4640 (KN)
Fk= 6566 (KN) > Kf * Fw= 5568 (KN) 整体抗浮验算满足要求!
三.水池局部抗浮验算
池内无支柱,不需验算
四.荷 载 计 算
（1）池内水压Pw= rw * H0 = 10 * 3.2 = 32 (KN/m^2)
（2）
池外土压Pt：
池壁顶端Pt2 = [Pg + rt * (ht + h2)] * [Tan(45-φ/2) ^ 2]
= [2 + 18 * ( 0 + .15 )] * [Tan(45-30/2) ^ 2]
= 1.56(KN/m^2)
池壁底端Pt1 = [Pg + rt * (ht + h2 + H0 - Hd) + rt * Hd] * [Tan(45-φ/2) ^ 2] + 10 * Hd
= [2 + 18 *( 0 + .15 + 3.2 - 3.2 )+10 * 3.2 ] * [Tan(45-30/2)^2] + 10 * 3.2
= 44.23(KN/m^2)
池底荷载qD = Pg + (Fk1 + CB + DB2 ) / AR1
= 2 +(0 +1420.+487.5) / 180
= 9.888(KN/m^2)
五.内 力 计 算
(H边)池壁内力计算
H / H0 =9200 /3200=2.8
由于 H / H0 > 2
故按竖向单向板（挡土墙）计算池壁内力
1.池外（土、水）压力作用下池壁内力
Pt0 = Pt1 - Pt2=44.23 -1.56= 42.67 (KN/m^2)
U = Pt2 / Pt1=1.56 /44.23=3.5
V = (9 * U ^ 2 + 7 * U + 4) / 20) ^ 0.5=(9 * 3.5^ 2 + 7 *3.5+ 4) / 20) ^ 0.5=2.6
QA = [(11 * Pt2 + 4 * Pt1) * H0] / 40=[11 * 1.56 + 4 * 44.23) * 3.2 ] / 40=15.
Y0 = (V - U) * H0 / (1 - U)=(2.6-3.5) * 3200 / (1 -3.5)=1.1
最 大 弯 矩Mn1 = QA * Y0 - [Pt2 * (Y0 ^ 2)] / 2 - [(Pt0 * (Y0 ^ 3)] / (6 * H)
= 15. * 1.1 - [1.56* (1.1 ^ 2)] / 2 - [ 42.67 * (1.1 ^ 3)] / (6 * 9.2 )
= 14.5(KN-m)
φ12@100 ω ＝ 0.02mm φ14@150 ω ＝ 0.02mm
底 端 弯 矩Mn2 = -(7 * Pt2 + 8 * Pt1) * H0^2 / 120
= -(7 *1.56 + 8 * 44.23) * 3.2 ^2 / 120
= -31.(KN-m)
φ12@100 ω ＝ 0.04mm
角隅最大弯矩Mj1 = -0.076 * Pt1 * H0 ^ 2
= -0.076 *44.23 * 3.2 ^ 2
= -1.2(KN-m)
2.池内水压力作用下池壁内力
最 大 弯 矩Mw1 = 0.0298 * Pw * H0 ^ 2
= 0.0298 * 32 * 3.2 ^ 2
= 9.76(KN-m)
最大弯矩位置，距底端 0.553 * H0 = 1.7696 (m)
底 端 弯 矩Mw2 = -(Pw * H0 ^ 2) / 15
= -( 32 * 3.2 ^ 2) / 15
= -21.(KN-m)
角隅最大弯矩Mj2 = -0.035 * Pw * H0 ^ 2
= -0.035 * 32 * 3.2 ^ 2
= -11.(KN-m)
φ10@150 ω ＝ 0.04mm
由于B边池壁高度与H边相同,故计算从略，内力计算结果参见H边池壁计算。
3. 顶板计算：
面荷载 q=（0.15*25+0.6）*1.2+2*1.4=8.0(KN/m^2)
L-1： M=0.125*8*3.5*9.2*9.2=297(KN-m)
350X500 8Ф22 2/6φ8@200(4)
板面：M=0.125*8*3.5*3.5=12.3(KN-m) φ10@110 ω ＝ 0.18mm
4. 底板计算：
底板荷载：Q1恒=(470.2+1395)/174.6=10.7(KN/m^2)
Q1活=2(KN/m^2)
1.1 基本资料
1.1.1 工程名称： 工程一
1.1.2 边界
条件（左端/下端/右端/上端）： 铰支 / 铰支 / 铰支 / 铰支
1.1.3 荷载标准值
1.1.3.1 永久荷载标准值
均布荷载： gk1 ＝ 10.7kN/m
1.1.3.2 可变荷载标准值
均布荷载： qk1 ＝ 2kN/m，γQ ＝ 1.4，ψc ＝ 0.7，ψq ＝ 0.4
1.1.4 荷载的基本组合值
1.1.4.1 板面 Q ＝ Max{Q(L), Q(D)} ＝ Max{15.64, 16.41} ＝ 16.41kN/m
1.1.5 计算跨度 Lx ＝ 9400mm，计算跨度 Ly ＝ 12400mm，
板的厚度 h ＝ 500mm （h ＝ Lx / 19）
1.1.6 混凝土强度等级为 C25， fc ＝ 11.943N/mm， ft ＝ 1.271N/mm， ftk ＝ 1.779N/mm
1.1.7 钢筋抗拉强度设计值 fy ＝ 210N/mm， Es ＝ 210000N/mm；
当纵筋直径不小于 12mm 时，取 fy ＝ 300N/mm、Es ＝ 200000N/mm
1.1.8 纵筋合力点至截面近边的距离： 板底 as ＝ 50mm、板面 as' ＝ 50mm
1.2 配筋计算
1.2.1 平行于 Lx 方向的跨中弯矩 Mx
Mxk ＝ 75.68kN·m，Mxq ＝ 68.53kN·m；
Mx ＝ Max{Mx(L), Mx(D)} ＝ Max{93.2, 97.76} ＝ 97.76kN·m
Asx ＝ 739mm，as ＝ 50mm，ξ ＝ 0.041，ρ ＝ 0.16%； ρmin ＝ 0.20%，
As,min ＝ 1000mm； 实配纵筋： (Ⅱ)Φ12@100 （As ＝ 1131）； ωmax ＝ 0.136mm
1.2.2 平行于 Ly 方向的跨中弯矩 My
Myk ＝ 49.58kN·m，Myq ＝ 44.90kN·m；
My ＝ Max{My(L), My(D)} ＝ Max{61.06, 64.05} ＝ 64.05kN·m
Asy ＝ 501mm，as ＝ 68mm，ξ ＝ 0.029，ρ ＝ 0.12%； ρmin ＝ 0.20%，
As,min ＝ 1000mm； 实配纵筋： (Ⅱ)Φ12@100 （As ＝ 1131）； ωmax ＝ 0.052mm
1.3 跨中挠度验算： 挠度 f ＝ 21.4mm，f / Lx ＝ 1/439
外挂水槽
竖板弯矩：M=0.125*10*1.2*1.2*1.27=2.3(KN-m)
底板弯矩：水重：Q1=10*1.2*1.27=15.3(KN/m^2)
自重：Q2=0.5*25*1.2=15(KN/m^2)
竖板重：Q=0.2*25*1.2*1.2=7.2(KN/m^2)
M=0.5*(15.3+15)*1.2*1.2+7.2*1.2=21.9+8.6=30(KN-m) φ14@100 ω ＝ 0.06mm