水池计算书和抗浮承载力

水池设计计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、依据规范：《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(CECS138-2002) 《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002)二、示意图：底板示意图顶板示意图三、基本资料1.几何参数:底板外伸长度 C=300mm2.荷载信息:荷载示意图底板荷载示意图顶板荷载示意图恒载分项系数: 自重1.27,其它1.20活载分项系数: 地下水压1.27,其它1.40准永久值系数: 地面活载1.00,顶板活载1.00,地下水压活载1.00活载组合值系数：0.90地面活荷载: 10.00kN/m2水池顶板活荷载: 10.00kN/m2壁面温差或湿度当量温差:10.00度3.材料信息:钢筋混凝土容重:γc=25.00kN/m,池内水重度:γw=10.00kN/m保护层厚度(单位:mm)4.水池埋深：-4.500m,地下水埋置深度dw：-2.500m5.计算信息:浮托力折减系数:1.00抗浮安全系数：Kf=1.05kPa修正后的地基承载力特征值: fa=140.00kPa裂缝宽度限值: 0.200mm6.设计信息:工况说明：1正常使用状态(有水有土) 2检修状态(无水有土)3试水状态(有水无土) 4施工状态(无水无土)四、抗浮验算：1.顶板自重 Gt = ΣVt*γc = 0.000*25.000=0.000kN2.池壁自重 Gc = ΣVc*γc = 226.160*25.000=5654.000kN3.底板自重 Gb = ΣVb*γc = 859.410*25.000=21485.250kN4.水池自重 G = Gt + Gc + Gb = 0.000+5654.000+21485.250=27139.250kN5.水池基础底面以上覆土总重 Gs = 0.000+0.000=0.000kN6.抗浮总重 Gsk = G + Gs + Gdw = 27139.250+0.000+0.000=27139.250kN五、地基承载力验算：1.池内水重 GW = ΣVw*γw = 0.000*10.000=0.000kN2.水池活载作用 Q = Qd = 10*387.09=3870.9kN3.基底面积 A = 387.09m24.基底压强 Pk=(G+Gs+Gw+Gdw+Q)/A = (27139.2+0+0+0+10)/387.09=70.1368kPa < fa = 140kPa地基承载力满足要求六、水池构件计算：池壁1计算1.几何信息(按单向板计算)计算跨度: Lx=18300.000mm, Ly=5500.000mm板厚:h=400.000mm池壁1外侧计算结果(弯矩:kN.m/m 配筋面积:mm2/m 裂缝:mm)池壁1内侧计算结果(弯矩:kN.m/m 配筋面积:mm/m 裂缝:mm)池壁2计算1.几何信息(按双向板计算)计算跨度: Lx=11800.000mm, Ly=5500.000mm板厚:h=400.000mm21.几何信息(按双向板计算)计算跨度: Lx=8100.000mm, Ly=5500.000mm板厚:h=400.000mm21.几何信息(按双向板计算)计算跨度: Lx=5400.000mm, Ly=5500.000mm板厚:h=400.000mm池壁4外侧计算结果(弯矩:kN.m/m 配筋面积:mm2/m 裂缝:mm)池壁4内侧计算结果(弯矩:kN.m/m 配筋面积:mm/m 裂缝:mm)池壁5计算1.几何信息(按双向板计算)计算跨度: Lx=5400.000mm, Ly=5500.000mm板厚:h=400.000mm池壁5外侧计算结果(弯矩:kN.m/m 配筋面积:mm2/m 裂缝:mm)1.几何信息(按双向板计算)计算跨度: Lx=12900.000mm, Ly=5500.000mm板厚:h=400.000mm2池壁6内侧计算结果(弯矩:kN.m/m 配筋面积:mm/m 裂缝:mm)1.几何信息(按双向板计算)计算跨度: Lx=8100.000mm, Ly=5500.000mm板厚:h=400.000mm2池壁7内侧计算结果(弯矩:kN.m/m 配筋面积:mm/m 裂缝:mm)池壁8计算1.几何信息(按双向板计算)计算跨度: Lx=8100.000mm, Ly=5500.000mm板厚:h=400.000mm2池壁9计算1.几何信息(按双向板计算)计算跨度: Lx=11800.000mm, Ly=5500.000mm板厚:h=400.000mm2池壁10计算1.几何信息(按双向板计算)计算跨度: Lx=12900.000mm, Ly=5500.000mm板厚:h=400.000mm池壁10外侧计算结果(弯矩:kN.m/m 配筋面积:mm2/m 裂缝:mm)底板1计算1.几何信息(按双向板计算)计算跨度: Lx=18300.000mm, Ly=11800.000mm板厚:hb=900.000mm荷载计算基底净反力：Pk = 70.137kN/m2底板1上侧计算结果(弯矩:kN.m/m 配筋面积:mm2/m 裂缝:mm)底板1下侧计算结果(弯矩:kN.m/m 配筋面积:mm2/m 裂缝:mm)底板2计算1.几何信息(按双向板计算)计算跨度: Lx=12900.000mm, Ly=8100.000mm板厚:hb=900.000mm荷载计算基底净反力：Pk = 70.137kN/m2底板2上侧计算结果(弯矩:kN.m/m 配筋面积:mm2/m 裂缝:mm)结构构件计算书底板2下侧计算结果(弯矩:kN.m/m 配筋面积:mm2/m 裂缝:mm)底板3计算1.几何信息(按双向板计算)计算跨度: Lx=8100.000mm, Ly=5400.000mm板厚:hb=900.000mm荷载计算基底净反力：Pk = 70.137kN/m2底板3上侧计算结果(弯矩:kN.m/m 配筋面积:mm2/m 裂缝:mm)2第11页，共11页。

地下水池抗浮设计处理何英姿摘要：本文详细介绍地下水池抗浮的各种荷载计算及抗浮计算，并结合工程实例阐述了抗浮处理措施。

关键词：地下水池；抗浮设计；处理措施1 水池的抗浮验算1.1 池顶荷载池顶荷载包括恒荷载或活荷载，恒荷载为覆土重、防水层重和结构自重。

整体式水池的防水层仅用冷底子油打底，然后刷一层热沥青，其重量可略去不计。

池顶覆土的作用是保温和抗浮。

活荷载考虑的因素是上人、堆料及车载。

1.2 池底荷载池底所受的荷载有池底结构自重及地下水向上的反作用力。

1.3 水池的抗浮计算地下水池产生的上浮现象的原因是结构体的重量和地下水池侧壁摩擦力之和小于水浮力所引起。

地下结构所受的地下水浮力，为作用在基础板上的静水压强与底板面积的乘积，即水浮力：P=pxA (1)式中P——基底所受的水浮力；p——作用在底板上的静水压强；A——底板面积。

基底静水压强p一般按以下式确定；P=Y w×H(2)式中Y w——水的密度；H——抗浮设计水头值。

1.4 水池的总体抗浮按下式计算：(水池总自重+池顶覆土重)/总浮力≥1.25总浮力=F底×(Hw+h1)Y w式中F底——水池底面积，必须算至最外周边Hw——地下水位至底板面层的厚度；h——底板厚度；Y w——水的密度，取lOkN/m3。

由以上代入可得，抗浮稳定性验算式为：W/(Y w×H×F底)≥1.25(3)式中：W——基底以上全部净荷载，KN；F底——水池底面积，m2；H——抗浮设计水头值，m；Y w——水的密度，取lOkN/m3；上式只适用于平底水池。

2 满足抗浮要求的措施地下结构抗浮方法很多，其中运用较多的技术措施有：增加自重法即压载抗浮、降排截水法和抗浮锚桩等。

当整体抗浮不能满足时，均应采取相应抗浮措施。

(1)封闭水池可用增大覆土厚度的办法来解决；(2)开敞式水池的整体抗浮不能满足时，可将底板挑出池壁以外，在上面压土或块石以增大抗浮力(这种方法同样适用于封闭水池)，此时底板应以浮力作为均布荷载进行强度及抗裂计算；(3)在地形受到限制而不能用上述两种方法时，可采用锚桩抗浮。

水池计算书☆壁板计算☆（1）荷载计算，图（1）摩擦角φ=15°；土的重度γ＝18KN/m3；土的饱和重度γ'＝19.1KN/m3地面活载q＝10KN/m；H1=0.5m；H2=4m；计算过程：地面活荷载侧压力：Pa=q×tg2(45°－φ/2)=5.89KN/m2；水侧压力：Pw=γW×H2=40.00KN/m2地下水面处：Pc=γ×H1×tg2(45°－φ/2)＋Pa=11.19KN/m2b点土压强：Pb=Pc+Pv+PW=11.19+(γ'-10)×H2×tg2(45°－φ/2)+40.00=72.62KN/m2 LX=7.5m；LY=4mLY/LX=.533（2）μ＝1/6 ；按照三边固支一边自由进行计算，图（2）在矩形荷载作用下：Pa×LX2=331.19KN-m查表计算结果如下：M0XZ1=-.06070×331.19=-20.104KN-m MOx1=.02500×331.19=8.280KN-mMX1=.01160×331.19=3.842KN-mMY1=.00340×331.19=1.126KN-mM0X1=-.03220×331.19=-10.664KN-mM0Y1=-.05130×331.19=-16.990KN-m在三角形荷载下：(Pb-Pa)×LX2=3,753.62KN-m查表计算结果如下：M0XZ2=-.01260×3,753.62=-47.296KN-m MOx2=.00680×3,753.62=25.525KN-m MX2=.00400×3,753.62=15.014KN-mMY2=.00380×3,753.62=14.264KN-mM0X2=-.01240×3,753.62=-46.545KN-m M0Y2=-.02150×3,753.62=-80.703KN-m迭加后：M0XZ=M0XZ1+M0XZ2=-67.399KN-mMOx=MOx1+MOx2=33.805KN-mMX=MX1+MX2=18.856KN-mMY=MY1+MY2=15.390KN-mM0X=M0X1+M0X2=-57.209KN-mM0Y=M0Y1+M0Y2=-97.693KN-m（3）池内壁水压计算：水池水位高度：3mLx=7.5m；P=30KN/m在水压力的作用下：M0XZ水=-.01260×1,687.50=-21.263KN-m MOx水=.00680×1,687.50=11.475KN-m MX水=.00400×1,687.50=6.750KN-mMY水=.00380×1,687.50=6.413KN-mM0X水=-.01240×1,687.50=-20.925KN-m M0Y水=-.02150×1,687.50=-36.281KN-m☆底板计算结果☆底板的计算类型为四边固支线荷载q=50KN/m；LX=4m；LY=7mLX/LY=.571Min(LX,LY)=4m在矩形荷载下，查表得：MX=.03773×50×4×4=30.184KN-MMY=.00646×50×4×4=5.168KN-MM0X=-.08050×50×4×4=-64.400KN-MM0Y=-.05710×50×4×4=-45.680KN-M调整后得：MX=(30.184+5.168/6)=31.045KN-MMY=(5.168+30.184/6)=10.199KN-MM0X=-64.400KN-MM0Y=-45.680KN-M☆裂缝宽度验算计算结果☆板的混凝土等级：C30受拉区主筋为二级钢筋，直径14mm，间距200mmMK=07KN-m，混凝土保护层厚度：C=30mm；板厚：250mmftk=2.01N/mm2；Es=200000N/mm2；h0=225mmATe=0.5bh；dEq=14.000mmρTe＝As/ATe=769.3/125000=.006取PTe=.010σSk＝MK/(0.87×h0×As)=46.484ψ＝1.1－0.65fTk/ρTe×σSk= -1.711取ψ=.200Wmax=2.1×σSk(1.9C+0.08dEq/ρTe)/Es=.01650mm裂缝宽度满足要求！☆抗浮验算计算结果☆底板面积A＝168m2；地下水位距底板地面的距离H=5m底板重G1=1470KN；顶板重G2=630KN；壁板重G3=2720KN；设备总重G4=0KN；其余杂项G5=1512KN；水的重度γW=10KN/m3浮力：F=A×H×γW＝168×5×10=8400KN抗浮力：∑G＝G1+G2+G3+G4+G5=1470+630+2720+0+1512=6332KN抗浮安全系数：Kf= ∑G/F=6332/8400=.754<1.05××××抗浮安全系数不满足抗浮要求！。

雨水收集池抗浮计算书
一、条件
1、地面标高：0.000m ，底板标高：-4.500m ，设水位标高：-0.500m 。

2、雨水收集池长度A=40000mm ，宽度B=40000mm ，，底板厚度d1=300mm ，池壁厚度d2=300，底板垫层厚d3=100mm 。

3、增加隔墙将水池平均分为16个（详见施工图纸）
4、素混凝土22-24KN/每立方米；钢筋混凝土24-25KN/每立方米（建筑结构荷载规范GB50009-2001，第38页）
5、1kg ＝9.8N ，即1 KN ＝0.102吨
F=mg
二、计算
1、水池自重：
(1)、垫层自重：G1＝41.2×41.2×0.1×23×0.102＝398.22吨
(2)、底板自重：G2＝41×41×0.5×24.5×0.102＝2100.41吨
(3)、池壁自重：G3＝40×10×0.3×4.7×24.5×0.102＝1409.44吨
G ＝∑(G1+G2+G3)＝∑（398.22＋2100.41＋1409.44）＝3908.07吨
2、相关参数：
(1)、抗浮安全系数：K ＝1.05～1.10
(2)、水容重：r ＝1000 kg/立方米
(3)、水池底板面积：F ＝1697.44平方米
(4)、地下水顶面至底板地面距离：4.6米
三、整体抗浮验算
K ＝2r G H F
＝3908.07/(4.6×1697.44) ＝0.5≤1.05，故抗浮计算不满足 四、结论
将水池分成多格方案，自重不能抵消浮力作用。

水池计算一. 底板计算上部结构及侧壁：3100kN覆土：1200 kN挑土：0.5*（18+46）*4.2*18=2420KN底板：0.5*9.6*23.6*25=2830KNGk＝9550 kN基地平均反力 P=9550/23.6*9.6=42KPaLy=6,lx=8，按双向板计算，四边简支。

M yK＝0.062×42×6²＝94KN-MM xK＝0.0317×42×6²＝48KN-M底板厚500mm计算As＝1100mm²实配X向Φ18@180（1414mm2）计算As＝1500mm²实配Y向Φ18@150（1696mm2）裂缝计算：计算最大裂缝宽度wmax:wmax=2.1ψ*σsk(1.9c+0.08deq/ρte)/Es=0 .19 mm 小于最大裂缝宽度限值wlim=0 .2mm 裂缝计算满足要求。

二. 侧壁计算1. 荷载取值以池内无水，池外有土计算地面堆积荷载 f1= 20×1/3=6.7KN/㎡（均布荷载）土压力 f2= 1/3×8×4.2=11.2KN/㎡（三角形荷载）地下水压力 f3=10×3.7=37KN/㎡（三角形荷载）2. 荷载计算（以池内无水，池外有土计算）①荷载设计值 0 ~ 58KN/㎡（三角形荷载）9.4KN/㎡（均布荷载）②荷载标准值 0 ~ 48.2KN/㎡（三角形荷载）6.7KN/㎡（均布荷载）3．池壁1（以池内无水，池外有土计算）Ly=3.7,lx=8，按单向板计算,一端固定一端铰接。

1）三角形荷载My＝0.0298×58×3.7²＝24KN-M M YK＝0.0298×48.2×3.7²＝20KN-MM0Y＝-1/15×58×3.7²＝-53KN-M M0YK＝-1/15×48.2×3.7²＝-44KN-M2）均布荷载My＝0.07×9.4×3.7²＝9KN-M M YK＝0.0298×6.7×3.7²＝7KN-MM0Y＝-1/8×9.4×3.7²＝-16KN-M M0YK＝-1/15×6.7×3.7²＝-11KN-M 荷载总计：My＝33KN-M M YK＝27KN-MM0Y＝-69KN-M M0YK＝-55KN-M侧壁厚300mm计算As＝660mm²实配X向Φ14@200（770mm2）计算As＝920mm²实配Y向Φ14@150（1026mm2）裂缝计算：计算最大裂缝宽度wmax:wmax=2.1ψ*σsk(1.9c+0.08deq/ρte)/Es=0 .18 mm小于最大裂缝宽度限值wlim=0 .2mm 裂缝计算满足要求。

水池抗浮验算计算书
车库基础抗浮验算计算书
整体抗浮计算：
抗浮设计水头：2.0m，底板厚0.5m，底板上覆土0m，顶板折算厚0.25m ，顶板地面做法0.15m。

单位面积水浮力：2.0x10=20KN
单位面积抗力：0.5x26+0.25x26+0.15x20=19.8KN
整体抗浮验算满足。

底板局部抗浮计算：
抗浮设计水头：2.0m，底板厚0.5m，底板上覆土0m。

单位面积水浮力：2.0x10=20KN
单位面积抗力：0.5x26=13KN 局部抗浮不满足。

防水底板需计算配筋。

单位面积净浮力q为：20-13=7KN
按两端固定计算：
板带支座最大负弯矩M1为：Mx=q*L^2/12
=7*7.3*7.3/12
=31.08KNm
板带跨中最大正弯矩M2为：M2=Mx/2=15.54KNm
配筋为：上部为：As1=M1/（0.9*fy*h1）
=31080000/（0.9*360*500）
=191mm 2
下部为：As2=M2/（0.9*fy*h2* 2.5）
=15540000/（0.9*360*300）
=96mm 2
500mm底板按照构造配筋即可，双层双向配 12@150。

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 - HRB4001 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=1.051.3 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纵筋保护层厚度(mm): 顶板(上35,下35), 池壁(内35,外35), 底板(上35,下35) 钢筋级别: HRB400, 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构造配筋采用水池规程CECS138-20022 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(不考虑温度作用)计算(5) 配筋计算(6) 裂缝验算(7) 混凝土工程量计算3 计算过程及结果单位说明: 弯矩:kN.m/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.活荷载:顶板活荷载,地面活荷载,地下水压力,温湿度变化作用.裂缝宽度计算按长期效应的准永久组合.3.1 地基承载力验算3.1.1 基底压力计算(1)水池自重Gc计算顶板自重G1=415.59 kN池壁自重G2=1882.24kN底板自重G3=1109.06kN水池结构自重Gc=G1+G2+G3=3406.89 kN(2)池内水重Gw计算池内水重Gw=4897.75 kN(3)覆土重量计算池顶覆土重量Gt1= 0 kN池顶地下水重量Gs1= 0 kN底板外挑覆土重量Gt2= 429.98 kN基底以上的覆盖土总重量Gt = Gt1 + Gt2 = 429.98 kN基底以上的地下水总重量Gs = Gs1 + Gs2 = 0.00 kN(4)活荷载作用Gh顶板活荷载作用力Gh1= 166.24 kN地面活荷载作用力Gh2= 159.25 kN活荷载作用力总和Gh=Gh1+Gh2=325.49 kN(5)基底压力Pk基底面积: A=(L+2×t2)×(B+2×t2)=8.450×15.000 = 126.75 m2基底压强: Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A=(3406.89+4897.75+429.98+0.00+325.49)/126.750= 71.48 kN/m2 3.1.2 结论: Pk=71.48 < fa=210.00 kPa, 地基承载力满足要求。

********供水及基础设施建设工程清水池结构计算书一、计算参数池外地坪标高： 341.5-343.3m； 池顶设计标高： 345.05m； 池内底标高： 340.9m； 池内最高水深3.7m。

抗浮设计水位按一百年一遇洪水位314.7m。

地面标准堆积荷载：P d =10KN/m 2；填土的标准容重：γt =18KN/m 3； 土体侧压系数λ=1/3污水容重：γs =10.4KN/m 3； 取池壁湿度当量温差△t=10℃混凝土弹性模量E c =28×103Mpa清水池基底置于中风化基岩，承载力满足设计要求。

二、计算依据砼结构设计规范 GB50010-2010 给水排水构筑物结构设计规范 GB50069-2002给水排水工程钢筋砼水池结构计算规程 CECS138:2002建筑地基基础设计规范 GB50007-2011《资中县银山镇供水及基础设施建设工程岩土工程勘察报告》 《给水排水工程结构设计手册（第二版）》 三、池体细部尺寸的拟定池壁厚300mm，池顶板厚150mm； 底板厚350mm；底板外挑300mm。

四、抗浮计算抗浮设计水位远低于池底标高，抗浮满足要求。

五、地基承载力验算基础置于中风化基岩，承载力满足要求。

六、结构分析和计算步骤由于清水池埋深较浅，池外水、土荷载较小，因此仅计算当池外无水、土,池内满水,做满水试验时的受荷情况。

清水池池顶设现浇板，池顶为铰接。

池壁与底板整体浇筑为固接。

七、内力计算 1、荷载计算： ○1.污水荷载 kN/m ；1.2710.4452.84wq =××=241.6wk q = kN/m22、池壁计算（1）10.3m 跨度池壁，t b ＝300mm ，按上端铰接、下端固定的单向受力计算。

情况A ：池内满水，池外无水、土 ○1.由q 产生的竖向弯矩： w2152.84456.3615M =−××=− kN ·m ；44.38k M =− kN ·m 由湿度当量温差产生的竖向弯矩： 21.40.0813t c c M t E h α=−×⋅Δ⋅⋅5721.40.0813********.330.73−=−××××××=−kN ·m ； 21.95tk M =− kN ·m56.36-30.7387.09M =−=−合 kN ·m ；66.33k M =−合 kN ·m根据裂缝要求，池壁内侧纵向配筋ф16@150；○2.水平角隅弯矩： 20.03552.84429.59j M =−××=− kN ·m ；23.3jk M =− kN ·m由湿度当量温差产生的竖向弯矩：21.40.0542t c c M t E h α=−×⋅Δ⋅⋅5721.40.054210103100.320.48−=−××××××=−kN ·m ； 14.63tk M =− kN ·m29.59-20.4850.07M =−=−合 kN ·m ；37.93k M =−合 kN ·m根据裂缝要求，池壁内侧横向配筋ф14@200； 情况B ：池外有水、土，池内无液由于荷载较小，此处略去计算过程，采用构造配筋ф14@200；（2）5.175m 跨度池壁，t b ＝300mm ，按上端铰接、下端固定的双向受力计算。

2000m³圆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》1 设计资料1.1 基本信息圆形水池形式:敞口池内液体重度10.0kN/m3浮托力折减系数1.00裂缝宽度限值0.20mm抗浮安全系数1.10水池的几何尺寸如下图所示:1.2 荷载信息地面活荷载:10.00kN/m2活荷载组合系数:0.90荷载分项系数:自重 :1.20其它恒载:1.27地下水压:1.27其它活载:1.40荷载准永久值系数:顶板活荷载 :0.40地面堆积荷载:0.50地下水压 :1.00温(湿)度作用:1.00活载调整系数:其它活载:1.00壁面温差:-10.0℃温差弯矩折减系数:0.65 混凝土线膨胀系数:0.0000101.3 混凝土与土信息土天然重度:18.00kN/m3土饱和重度:20.00kN/m3土内摩擦角ψ:30.0度地基承载力特征值fak=50.00kPa基础宽度和埋深的地基承载力修正系数ηb=1.00、ηd=1.00混凝土等级:C20 纵筋级别:HRB335混凝土重度:25.00kN/m3配筋调整系数:1.202 计算内容（1）荷载标准值计算（2）抗浮验算（3）地基承载力计算（4）内力及配筋计算（5）抗裂度、裂缝计算（6）混凝土工程量计算3 荷载标准值计算底板:恒荷载:池壁自重: 2.28kN/m2覆土自重:1.79kN/m2活荷载:地面活荷载:0.50kN/m2池壁:恒荷载:池内水压力 :23.00kN/m2池外侧土压力(池底):12.00kN/m2活荷载:温差作用 :-14.92kN.m/m地面活荷载 :3.33kN/m24 地基承载力验算:计算基础底面的压力：池壁内壁圆面积:Aic=πR2 = 3.14×15.2002 = 725.83m2池壁外壁圆面积:A t=π(R＋t)2=3.14×(15.200＋0.30)2=754.77m2池壁自重Gs=γc×A s×H=25.00×28.93×2.500=1808.38kN底板自重Gb=γc×A b×t2=25.00×794.23×0.30=5956.70kN水池自重Gp=Gs＋Gb=1808.38＋5956.70=7765.08kN挑出部分覆土重Gexs=γ土×(Ab－At)×(Hb－t2)= 18.00×(794.23－754.77)×(2.300－0.30)=1420.50kN池内水自重Gw=p w×Aic=23.00×725.83=16694.17kN外挑部分活荷载Gqm=qm×(A b-A t)=10.00×(794.23-754.77)=394.58kN基础底面的压力p k=(Gp＋Gw＋Gexs＋Gqm)/A b=26274.33/794.23=33.08kPa基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m，需修正承载力特征值计算地基承载力特征值修正值：f a=f ak＋ηbγ(b-3)＋ηdγm(d-0.5)地下水位位于底板下1m以内，考虑地下水水池底板底下的土的重度γ=γ饱和－γ水=20.00-10.00=10.00kN/m3水池底板底以上土的加权平均重度γm=γ土=18.00kN/m3f a=50.00＋1.00×10.00×(6.000－3)＋1.00×18.00×(2.300－0.5)=112.40kPap k=33.08kPa<f a=112.40kPa 地基承载力满足5 抗浮验算:地下水位位于基底以下,无需验算6 内力及配筋计算:(轴力:kN 弯矩:kN.m 面积:mm2配筋面积:mm2/m)池壁:弯矩外侧受拉为正，轴力受拉为正顶板:下侧受拉为正,底板:上侧受拉为正按《给水排水工程结构设计手册》静力计算查表池壁的约束条件: 上端自由,下端固定池壁内力计算查表系数H2/dt=2.5002/30.700×0.30=0.68荷载组合:（1）闭水试验：池内有水，池外无土（2）使用时池内无水：池内无水，池外有土闭水试验：基本组合 :1.27×池内水作用＋1.40×温度作用标准组合 :1.00×池内水作用＋1.00×温度作用准永久组合:1.00×池内水作用＋1.00×温度作用使用时池内无水：基本组合 :1.27×池外土作用＋0.90×1.40×(温度作用＋地面活荷载) 标准组合 :1.00×池外土作用＋0.90×1.00×(温度作用＋地面活荷载) 准永久组合:1.00×池外土作用＋1.00×温度作用＋0.50×地面活荷载池壁的竖向最大裂缝宽度:0.11<=0.20 裂缝满足要求池壁的环向最大抗裂度 :1.27<=act×ftk=1.34 抗裂度满足要求池壁的环向最大裂缝宽度:0.08<=0.20 裂缝满足要求底板:按《水池结构规程》6.2.4或6.2.5计算底板的计算半径:R=15.350m 底板的约束条件:周边固定荷载组合：使用时池内无水：基本组合 :1.20×自重＋1.27×覆土自重＋1.40×地面活荷载 S=1.20×2.28＋1.27×1.79＋1.40×0.50=5.70kN/m2准永久组合:自重＋覆土自重＋0.50×地面活荷载S=2.28＋1.79＋0.50×0.50=4.31kN/m2。

消防水池计算书（一）处理池内没水时荷载1、池壁计算主动土压力系数Ka取1/3土重度r=18KN/m³无地下水池壁4.7m深∵LB/HB=5.3>2 ∴按单向板计算主动土压力q土=rHKa=18x1/3x4.7=28.2KN/m地面荷载产生侧压力q活=10x1/3=3.33KN/m①竖向配筋计算第一种情况三种压力产生的弯矩部位类型土压力弯矩Ms 水压力弯矩Mw 地荷载弯矩Mm 下端支座-41.5 0 -9.2跨中18.6 0 5.2支座基本组合弯矩值M=（Ms+Mw）x1.27+1.4xMm=65.585KN·m支座准永久组合弯矩值Mq=Ms+Mw+0.5Mm=46.1 KN·m跨中基本组合弯矩值M=（Ms+Mw）x1.27+1.4xMm=30.9KN·m跨中准永久组合弯矩值Mq=Ms+Mw+0.5Mm=21.2KN·m假设壁厚h=250,混凝土强度C30查表可知选筋12@100的裂缝（0.25mm）和承载力弯矩分别为63.33KN·m、67.22KN·m，大于支座计算准永久弯矩46.1 KN·m和基本组合弯矩65.585KN·m，满足要求。

且配筋率0.452%，合适。

所以内外钢筋选配12@100 As=1131mm²/m弯矩图第二种情况水压力q水=rh=10x4.7=47KN/m两种压力产生的弯矩部位类型土压力弯矩Ms 水压力弯矩Mw下端支座-41.5 -69.22跨中18.6 30.94支座基本组合弯矩值M=1.27Mw-Ms=46.4KN*m支座准永久组合弯矩值Mq=Mw-Ms=27.72KN*m跨中基本组合弯矩值M=1.27Mw-Ms=20.69N*m跨中准永久组合弯矩值Mq=Mw-Ms=12.34KN*m池壁内侧、外侧为12@100均满足强度和裂缝要球。

弯矩图②水平配筋计算池壁角隅处最大水平弯矩Mcx第一种情况三种压力产生的弯矩部位类型土压力弯矩水压力弯矩地荷载弯矩Mcx -21.8 0 -5.59 基本组合弯矩值M=（Ms+Mw）x1.27+1.4xMm=35.512KN·m准永久组合弯矩值Mq=Ms+Mw+0.5Mm=24.595KN·m池壁外侧水平角隅钢筋为12@200均满足强度和裂缝要球。

调节池与应急事故池抗浮计算水池顶板顶标高3.0m水池底板底标高-3.45m水池总浮力F=10*（3.45-0.5）*8*16.6=3918kN水池顶板厚150mm 顶板开洞面积6m^2水池底板厚450mm水池外墙、内墙厚300mm顶板覆土0mm水池顶板重G1=25*0.15*（8*16.6-6）=475kN水池底板重G2=25*0.45*（8*16.6）=1494kN水池内、外墙重G3=25*0.3*（3.0+3.35）*（16.6*2+8*3）=2724kN飞边覆土重G4=（18-10）*3*0.45*（16.6+8）*2=531kN水池总抗力G=G1+G2+G3+G4=5224kN抗力比值G/F=1.33>1.05隔油池与集水池抗浮计算水池顶板顶标高0.2m水池底板底标高-4.4m水池总浮力F=10*（4.4-0.5）*10*4.7=1833kN水池顶板厚150mm 顶板开洞面积22.7m^2水池底板厚400mm水池外墙、内墙厚300mm顶板覆土0mm水池顶板重G1=25*0.15*（4.7*10-22.7）=91kN水池底板重G2=25*0.4*（4.7*10）=470kN水池内、外墙重G3=25*0.3*（4+0.2）*（4.7*3+10*2+9.1*2）=1647kN 飞边覆土重G4=（18-10）*4*0.4*（4.7+10）*2=376kN水池总抗力G=G1+G2+G3+G4=2584kN抗力比值G/F=1.41>1.05组合池抗浮计算水池顶板顶标高3.0m水池底板底标高-2.9m水池总浮力F=10*（2.9-0.5）*28.9*16.6=11513kN水池顶板厚150mm 顶板开洞面积95m^2水池底板厚400mm水池外墙、内墙厚300mm顶板覆土0mm水池顶板重G1=25*0.15*（16.6*28.9-95）=1442kN水池底板重G2=25*0.4*（16.6*28.9）=4797kN水池内、外墙重G3=25*0.3*（2.5+3.35）*（16.6*7+28.9*3+15+8.6）=9937kN 飞边覆土重G4=（18-10）*0.4*2.5*（16.6+28.9）*2=728kN水池总抗力G=G1+G2+G3+G4=16904kN抗力比值G/F=1.47>1.05。

地下水池在施工期间的抗浮计算摘要：地下水池在施工期间的抗浮是困扰技术人员的一个难题，笔者首先介绍了水池抗浮方案的比较分析，结合实际工程，详细介绍了水池的抗浮设计及计算，同时，对设计方案进行了优化比选，可供相关技术人员参考。

关键词：地下水池、抗浮、设计1引文在市政、环境、水利和工业项目建设工程中，有大量的埋地式水池构筑物。

当构筑物建设在地下水位较高地区时，埋地式水池构筑物的抗浮措施是设计中必须解决的重要问题之一。

因建设场地的不同，或是结构体型的不同，埋地式水池构筑物的抗浮设计方案可有不同的选择。

选用的抗浮设计方案合理与否，对结构受力和工程造价会产生较大的影响。

本文基于抗浮稳定性的设计验算要求，介绍目前在抗浮设计中常用的自重抗浮、压重抗浮、基底配重抗浮、打抗拔桩抗浮或打锚杆抗浮等方法的施工技术与适用条件，以及对结构设计的影响。

在此基础上，结合工程实例对抗浮设计方案的合理选择作进一步的讨论。

2抗浮设计方案的分析与比较水池抗浮设计时，其整体抗浮稳定性验算公式为:G≥1.05F式中，G为水池内不盛水时水池自重等永久作用荷载，当构筑物为沉井等侧壁与土体紧密接触的结构，可计人侧壁上的摩擦力；F为地下水浮力。

图1为考虑水池整体抗浮时的抗浮力示意图。

图中，G1为池体自重；G2为池内压重；G3为池顶压重；G4为池壁外挑墙址上压重；G5为池底板下部配重；N1为池底抗浮桩或锚杆的抗拔力。

对设置有中问支柱的封闭式水池，除验算整体抗浮稳定性外还需验算局部抗浮。

验算时，局部抗浮力按图2考虑。

图中，各抗浮力均为每一支承单元内的值。

图1整体抗浮时的水池抗浮力图2局部抗浮时的水池抗浮力2.1自重抗浮自重抗浮即通过提高池体结构自重G1来达到抗浮的目的。

此法一般适用于水池自重与地下水浮力相差不大的情况。

自重的增加一般通过加大水池池壁或底板来实现，这样做虽然会增加混凝土用量，但由于结构厚度的增加，可以降低池壁与底板的配筋率，减小钢筋用量，所以适当地增加结构构件的截面，对造价的增加幅度并不很大。

精品文档矩形水池计算============================================================================设计资料：池顶活荷P1=30(KN/m^2) 水池长度H=12000(mm) 底板厚度h1=250(mm) 覆土厚度ht=700(mm) 池内水位Hw=4050(mm) 容许承载力R=250(KN/m^2) 水池宽度B=18000(mm) 池壁高度h0=4050(mm) 底板外伸C1=400(mm) 顶板厚度h2=180(mm) 垫层厚度h3= 100 (mm) 池壁厚度h4=300(mm)地基承载力设计值R=250(KPa)支柱数n1=1 支柱截面尺寸a1 = 300(mm)________________________________________________________________________________________一.地基承载力验算( 1 )底板面积AR1 = (H + 2 * h4 + 2 * C1) * (B + 2 * h4 + 2 * C1)= ( 12 + 2 * .3 + 2 * .4 ) * ( 18 + 2 * .3 + 2 * .4 )=259.9(m^2)( 2 )顶板面积AR2 = (H + 2 * h4) * (B + 2 * h4)= ( 12 + 2 * .3 ) * ( 18 + 2 * .3 )=234.3(m^2)( 3 )支柱重量Fk1 = 25 * a1 * a1 * H0 * n1= 25 * .3 * .3 * 4.05 * 1=9. 112(KN)( 4 )池顶荷载Pg = P1 + ht * 18= 30 + .7 * 18=42.6 (KN/m^2)( 5 )池壁重量CB = 25 * (H + 2 * h4 + B) * 2 * H0 * h4= 25 * ( 12 + 2 * .3 + 18 )* 2 * 4.05 * .3=1858. (KN)( 6 )底板重量DB1 = 25 * AR1 * h1= 25 * 259.9 * .25=1624. (KN)( 7 )顶板重量DB2 = 25 * AR2 * h2= 25 *234.3 * .18=1054. (KN)( 8 )水池全重G = CB + DB1 + DB2 + Fk1=1858.+1624.+1054. +9. 112=4545. 1(KN)( 9 )单位面积水重Pwg = (H * B * Hw * 10) / AR1= ( 12 * 18 * 4.05 * 10) / 259.9=33.65(KN/m^2)( 10 )单位面积垫层重Pd = 23 * h3= 23 * .1=8.84(KN/m^2)( 11 )地基反力R0 = Pg + G / AR1 + Pwg + Pd=42.6 + 4545.1 / 259.9 + 33.65 + 8.84= 103 (KN/m^2)R0 = 103 (KN/m^2) < R = 250(KN /m^2) 地基承载力满足要求 !二.水池整体抗浮验算地下水位在底板以下 ,不需验算三.水池局部抗浮验算地下水位在底板以下 ,不需验算四.荷载计算(1)池内水压Pw= rw * H0 = 10 * 4.05 = 40.5 (KN/m^2)(2)池外土压Pt：池壁顶端Pt2 = [Pg + rt * (ht + h2)] * [Tan(45- φ/2) ^ 2]= [42.6 + 18 * ( .7 + .18 )] * [Tan(45-30/2) ^ 2]精品文档= 19.4(KN/m^2)池壁底端Pt1 = [Pg + rt * (ht + h2 + H0)] * [Tan(45- φ/2) ^ 2]= [42.6 + 18 * ( .7 + .18 + 4.05 )] * [Tan(45-30/2) ^ 2]= 43.77(KN/m^2)池底荷载qD = Pg + (Fk1 + CB) / AR2= 42.6 +(9. 112+1858.) / 234.3= 49.78(KN/m^2)五. 内力计算(H边)池壁内力计算H / H0 =12000 /4050=2.9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=43.77 - 19.4= 24.37 (KN/m^2)U = Pt2 / Pt1=19.4 /43.77=.44V = (9 * U ^ 2 + 7 * U + 4) / 20) ^ 0.5=(9 * .44^ 2 + 7 *.44+ 4) / 20) ^ 0.5=.66QA = [(11 * Pt2 + 4 * Pt1) * H0] / 40=[11 * 19.4 + 4 * 43.77) * 4.05 ] / 40=39.Y0 = (V - U) * H0 / (1 - U)=(.66-.44) * 4050 / (1 -.44)=1.5最大弯矩Mn1 = QA * Y0 - [Pt2 * (Y0 ^ 2)] / 2 - [(Pt0 * (Y0 ^ 3)] / (6 * H)= 39. * 1.5 - [19.4* (1.5 ^ 2)] / 2 - [ 24.37 * (1.5 ^ 3)] / (6 * 12 )= 35.5(KN-m)底端弯矩Mn2 = - (7 * Pt2 + 8 * Pt1) * H0^2 / 120= - (7 *19.4 + 8 * 43.77) * 4.05 ^2 / 120= -66. (KN-m)角隅最大弯矩Mj1 = -0.076 * Pt1 * H0 ^ 2= -0.076 *43.77 * 4.05 ^ 2= -24. (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 * 40.5 * 4.05 ^ 2= 19.7(KN-m)最大弯矩位置，距底端 0.553 * H0 = 2.23965 (m)底端弯矩Mw2 = - (Pw * H0 ^ 2) / 15= - ( 40.5 * 4.05 ^ 2) / 15= -44. (KN-m)角隅最大弯矩Mj2 = -0.035 * Pw * H0 ^ 2= -0.035 * 40.5 * 4.05 ^ 2= -23. (KN-m)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。

水池计算书.汤斜佳园水池结构计算书一、设计依据：1.《给水排水工程构筑物结构设计规范》GBS0069-20022.《钢筋混凝土结构设计规范》GB50010-20023.《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》CECS 138：2002二、设计资料：1、本池埋地式现浇钢筋砼结构，池壁净高为3.5m，采用筏板基础,基础板厚300mm。

由于地下水对砼无腐蚀，砼强度等级采用C25，抗渗等级采用S6。

=3.5M；侧壁外4.5米厚覆土，考虑地面堆载按1米土柱取2、池内水位HW10kN/m2考虑,基础持力层为卵石层。

3、主受力钢筋采用HRB335级,强度设计值取f y=300MPa4、土的内摩擦角Ψ=30°5、抗浮水位绝对高程：9.500。

三、设计计算：1.水池自重标准值计算及地基承载力验算:1）自重标准值计算池壁自重G1：5.5x2x0.25x3.5x25+14.6x2x0.25x3.5x25+5x0.2x3.5x3x25+2.5 x3.5x0.18x25=1181.3KN顶板重G2：5.5x15.1x0.2x25=415.3KN底板自重G3：6.1x15.7x0.3x25=718.3KN覆土自重G4：5.5x15.1x1.8x18+0.3x15.7x4.5x18x2+0.3x5.5x4.5x18x2=3721 .2KN水自重G5：5x14.6x3.5x10==2555KN池壁外侧土水侧压力qs：10x4.5xt an2(45°-30°/2) +10x4.5=60kN/m2池内水压力qw：10x3.5=35kN/m2土堆载产生的侧压力qd:10x0.333=3.33kN/m2底板面积A:6.1x15.7=95.77m2池体活载Q:2.0 kN/m2总重量∑G:G1+G2+G3+G4+G5=1181.3+415.3+718.3+3721.2+2555=8591.1KNP=∑G/A+Q=8591.1/95.77+2=91.7< bdsfid="97" p=""><>地基承载力满足要求池体净自重Gn=8591.1-718.3-2555=5322.8KN基底净反力Pn=5322.8/95.77=55.58KN/m2(作为底板计算荷载)2.池体抗浮验算:水浮力:5.5x15.1x4.5x10=3737.3KN抗浮力：8591.1-3737.3=4853.8KN抗浮系数：抗浮力/水浮力=4853.8/3737.3=1.299>1.05池体抗浮满足要求3.池壁内力及配筋计算:(1) 1-1池壁计算1双向板： B-11.1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）：固端 / 固端 / 固端 / 铰支1.1.3荷载标准值1.1.3.1永久荷载标准值三角形荷载： g k1＝ 31kN/m永久荷载的分项系数，对由可变荷载效应控制的组合，取γG＝1.27，对由永久荷载效应控制的组合，取γG＝ 1.271.1.3.2可变荷载标准值： q k＝ 01.1.4荷载的基本组合值1.1.4.1板面Q ＝Max{Q(L), Q(D)} ＝Max{39.37, 39.37} ＝39.37kN/m1.1.5计算跨度 L x＝ 5750mm，计算跨度 L y＝ 3650mm，板的厚度 h ＝ 200mm （h ＝ L y / 18）1.1.6混凝土强度等级为 C25， f c＝ 11.943N/mm ， f t＝ 1.271N/mm ， f tk＝ 1.779N/mm 1.1.7钢筋抗拉强度设计值 f y＝ 300N/mm ， E s＝ 200000N/mm1.1.8纵筋合力点至截面近边的距离：板底 a s＝ 42mm、板面 a s' ＝ 42mm1.1.9裂缝宽度验算时执行的规范：《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB 50069－2002）1.2弯矩标准值1.2.1平行于 L x方向的跨中弯矩 M xM xgk1＝ (0.0078+0.2*0.02038)*31*3.652＝4.90kN·m1.2.2平行于 L y方向的跨中弯矩 M yM ygk1＝ (0.02038+0.2*0.0078)*31*3.652＝9.06kN·m1.2.3沿 L x方向的支座弯矩 M x'M x'gk1＝ -0.03585*31*3.652＝ -14.81kN·m1.2.4沿 L y方向的支座弯矩 M y'M y'gk1＝ -0.05518*31*3.652＝ -22.79kN·m1.3配筋计算1.3.1平行于 L x方向的跨中弯矩 M xM xk＝4.90kN·m，M xq＝4.90kN·m；M x＝ Max{M x(L), M x(D)} ＝ Max{6.23, 6.23} ＝6.23kN·mA sx＝ 142mm ，a s＝ 52mm，ξ ＝ 0.024，ρ ＝ 0.10%；ρmin ＝ 0.20%，A s,min＝400mm ；实配纵筋：Φ12@200 （A s＝565）；ωmax＝ 0.051mm1.3.2平行于 L y方向的跨中弯矩 M yM yk＝9.06kN·m，M yq＝9.06kN·m；M y＝ Max{M y(L), M y(D)} ＝ Max{11.51, 11.51} ＝11.51kN·mA sy＝ 248mm ，a s＝ 42mm，ξ ＝ 0.039，ρ ＝ 0.16%；ρmin ＝ 0.20%，A s,min＝400mm ；实配纵筋：Φ12@200 （A s＝565）；ωmax＝ 0.084mm1.3.3沿 L x方向的支座弯矩 M x'M x'k＝ -14.81kN·m，M x'q＝ -14.81kN·m；M x' ＝Max{M x'(L), M x'(D)} ＝Max{-18.8, -18.8} ＝-18.80kN·mA sx' ＝ 410mm ，a s' ＝ 42mm，ξ ＝ 0.065，ρ ＝ 0.26%；实配纵筋：Φ12@200 （A s＝ 565）；ωmax＝ 0.138mm1.3.4沿 L y方向的支座弯矩 M y'M y'k＝ -22.79kN·m，M y'q＝ -22.79kN·m；M y' ＝Max{M y'(L), M y'(D)} ＝Max{-28.94, -28.94} ＝-28.94kN·mA sy' ＝ 560mm ，a s' ＝ 42mm，ξ ＝ 0.102，ρ ＝ 0.41%；实配纵筋：Φ12@200 （A s＝ 565）；ωmax＝ 0.199mm1.4跨中挠度验算1.4.1挠度验算参数参照《建筑结构静力计算手册》表4－36，挠度系数κ ＝0.00168（1/M）按荷载效应的标准组合计算的弯矩值 M k＝9.06kN·m按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值 M q＝9.06kN·mE s＝ 200000N/mm ，A s＝ 565mm ，E c＝ 27871N/mm ，ftk＝ 1.779N/mm1.4.2荷载效应的标准组合作用下受弯构件的短期刚度 B s1.4.2.1裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψσsk＝M k / (0.87h0·A s) （混凝土规范式 8.1.3－3）σsk＝ 9060088/(0.87*158*565) ＝ 117N/mm矩形截面，A te＝0.5·b·h ＝ 0.5*1000*200 ＝ 100000mmρte＝ A s / A tk（混凝土规范式 8.1.2－4）ρte＝ 565/100000 ＝ 0.00565 ＜0.01，取ρte＝ 0.01ψ ＝ 1.1 - 0.65f tk / (ρte·σsk) （混凝土规范式 8.1.2－2）ψ ＝ 1.1-0.65*1.78/(0.01*117) ＝ 0.108当ψ ＜ 0.2 时，取ψ ＝ 0.21.4.2.2钢筋弹性模量与混凝土模量的比值：αE＝ E s / E c＝200000/27871 ＝7.18 1.4.2.3受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf'矩形截面，γf' ＝ 01.4.2.4纵向受拉钢筋配筋率ρ ＝A s / (b·h0) ＝ 565/(1000*158) ＝0.003581.4.2.5钢筋混凝土受弯构件的短期刚度 B s按混凝土规范式 8.2.3－1 计算：B s＝E s·A s·h02 / [1.15ψ + 0.2 + 6·αE·ρ / (1 + 3.5γf')]＝200000*565*1582/[1.15*0.2+0.2+6*7.18*0.00358/(1+3.5*0)] ＝4833.71kN·m1.4.3考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数θ按混凝土规范第 8.2.5 条，当ρ' ＝ 0 时，取θ ＝ 2.01.4.4受弯构件的长期刚度 B 按混凝土规范式 8.2.2 计算：B ＝B s·M k / [M q·(θ - 1) + M k] ＝ 4833.71*9.06/[9.06*(2-1)+9.06] ＝2416.85kN·m1.4.5挠度 f ＝κ·Q k·L y4 / B ＝0.00168*31*3.654/2416.85*1000 ＝ 3.8mmf / L y＝ 3.8/3650 ＝ 1/953(2) 2-2池壁计算工况一：池内有水，池外无土1双向板： B-11.1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）：固端 / 固端 / 固端 / 铰支1.1.3荷载标准值1.1.3.1永久荷载标准值三角形荷载： g k1＝ 35kN/m永久荷载的分项系数，对由可变荷载效应控制的组合，取γG＝1.27，对由永久荷载效应控制的组合，取γG＝ 1.271.1.3.2可变荷载标准值： q k＝ 01.1.4荷载的基本组合值1.1.4.1板面Q ＝Max{Q(L), Q(D)} ＝Max{44.45, 44.45} ＝44.45kN/m1.1.5计算跨度 L x＝ 7300mm，计算跨度 L y＝ 3650mm，板的厚度 h ＝ 250mm （h ＝ L y / 15）1.1.6混凝土强度等级为 C25， f c＝ 11.943N/mm ， f t＝ 1.271N/mm ， f tk＝ 1.779N/mm 1.1.7钢筋抗拉强度设计值 f y＝ 300N/mm ， E s＝ 200000N/mm1.1.8纵筋合力点至截面近边的距离：板底 a s＝ 42mm、板面 a s' ＝ 42mm1.1.9裂缝宽度验算时执行的规范：《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB 50069－2002）1.2弯矩标准值1.2.1平行于 L x方向的跨中弯矩 M xM xgk1＝ (0.0045+0.2*0.0253)*35*3.652＝4.46kN·m1.2.2平行于 L y方向的跨中弯矩 M yM ygk1＝ (0.0253+0.2*0.0045)*35*3.652＝12.22kN·m1.2.3沿 L x方向的支座弯矩 M x'M x'gk1＝ -0.0367*35*3.652＝ -17.11kN·m1.2.4沿 L y方向的支座弯矩 M y'M y'gk1＝ -0.0622*35*3.652＝ -29.00kN·m1.3配筋计算1.3.1平行于 L x方向的跨中弯矩 M xM xk＝4.46kN·m，M xq＝4.46kN·m；M x＝ Max{M x(L), M x(D)} ＝ Max{5.66, 5.66} ＝5.66kN·mA sx＝ 97mm ，a s＝ 54mm，ξ ＝ 0.012，ρ ＝ 0.05%；ρmin ＝ 0.20%，A s,min＝500mm ；实配纵筋：Φ12@200 （A s＝565）；ωmax＝ 0.042mm1.3.2平行于 L y方向的跨中弯矩 M yM yk＝12.22kN·m，M yq＝12.22kN·m；M y＝ Max{M y(L), M y(D)} ＝ Max{15.52, 15.52} ＝15.52kN·mA sy＝ 252mm ，a s＝ 42mm，ξ ＝ 0.030，ρ ＝ 0.12%；ρmin ＝ 0.20%，A s,min＝500mm ；实配纵筋：Φ12@200 （A s＝565）；ωmax＝ 0.104mm1.3.3沿 L x方向的支座弯矩 M x'M x'k＝ -17.11kN·m，M x'q＝ -17.11kN·m；M x' ＝Max{M x'(L), M x'(D)} ＝Max{-21.73, -21.73} ＝-21.73kN·mA sx' ＝ 356mm ，a s' ＝ 42mm，ξ ＝ 0.043，ρ ＝ 0.17%；ρmin＝ 0.20%，A s,min＝500mm ；实配纵筋：Φ12@200 （A s＝565）；ωmax＝ 0.146mm1.3.4沿 L y方向的支座弯矩 M y'M y'k＝ -29.00kN·m，M y'q＝ -29.00kN·m；M y' ＝Max{M y'(L), M y'(D)} ＝Max{-36.83, -36.83} ＝-36.83kN·mA sy' ＝ 613mm ，a s' ＝ 42mm，ξ ＝ 0.074，ρ ＝ 0.29%；实配纵筋：Φ12@175 （A s＝ 646）；ωmax＝ 0.193mm1.4跨中挠度验算1.4.1挠度验算参数参照《建筑结构静力计算手册》表4－36，挠度系数κ ＝0.00206（1/M）按荷载效应的标准组合计算的弯矩值 M k＝12.22kN·m按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值 M q＝12.22kN·mE s＝ 200000N/mm ，A s＝ 565mm ，E c＝ 27871N/mm ，f tk＝ 1.779N/mm1.4.2荷载效应的标准组合作用下受弯构件的短期刚度 B s1.4.2.1裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψσsk＝M k / (0.87h0·A s) （混凝土规范式 8.1.3－3）σsk＝ 12216733/(0.87*208*565) ＝ 119N/mm矩形截面，A te＝0.5·b·h ＝ 0.5*1000*250 ＝ 125000mmρte＝ A s / A tk（混凝土规范式 8.1.2－4）ρte＝ 565/125000 ＝ 0.00452 ＜0.01，取ρte＝ 0.01ψ ＝ 1.1 - 0.65f tk / (ρte·σsk) （混凝土规范式 8.1.2－2）ψ ＝ 1.1-0.65*1.78/(0.01*119) ＝ 0.131当ψ ＜ 0.2 时，取ψ ＝ 0.21.4.2.2钢筋弹性模量与混凝土模量的比值：αE＝ E s / E c＝200000/27871 ＝ 7.181.4.2.3受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf'矩形截面，γf' ＝ 01.4.2.4纵向受拉钢筋配筋率ρ ＝A s / (b·h0) ＝ 565/(1000*208) ＝0.002721.4.2.5钢筋混凝土受弯构件的短期刚度 B s按混凝土规范式 8.2.3－1 计算：B s＝E s·A s·h02 / [1.15ψ + 0.2 + 6·αE·ρ / (1 + 3.5γf')]＝200000*565*2082/[1.15*0.2+0.2+6*7.18*0.00272/(1+3.5*0)] ＝8944.32kN·m1.4.3考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数θ按混凝土规范第 8.2.5 条，当ρ' ＝ 0 时，取θ ＝ 2.01.4.4受弯构件的长期刚度 B 按混凝土规范式 8.2.2 计算：B ＝B s·M k / [M q·(θ - 1) + M k] ＝ 8944.32*12.22/[12.22*(2-1)+12.22]＝4472.16kN·m1.4.5挠度 f ＝κ·Q k·L y4 / B ＝ 0.00206*35*3.654/4472.16*1000 ＝ 2.9mmf / L y＝ 2.9/3650 ＝ 1/1,276工况二：池外有土，池内无水1双向板： B-11.1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）：固端 / 固端 / 固端 / 铰支1.1.3荷载标准值1.1.3.1永久荷载标准值三角形荷载： g k1＝ 63.33kN/m永久荷载的分项系数，对由可变荷载效应控制的组合，取γG＝1.27，对由永久荷载效应控制的组合，取γG＝ 1.271.1.3.2可变荷载标准值： q k＝ 01.1.4荷载的基本组合值1.1.4.1板面Q ＝Max{Q(L), Q(D)} ＝Max{80.43, 80.43} ＝80.43kN/m1.1.5计算跨度 L x＝ 7300mm，计算跨度 L y＝ 3650mm，板的厚度 h ＝ 250mm （h ＝ L y / 15）1.1.6混凝土强度等级为C25，f c＝11.943N/mm ，f t＝1.271N/mm ， f tk＝ 1.779N/mm 1.1.7钢筋抗拉强度设计值 f y＝300N/mm ， E s＝ 200000N/mm1.1.8纵筋合力点至截面近边的距离：板底 a s＝ 42mm、板面 a s' ＝ 42mm1.1.9裂缝宽度验算时执行的规范：《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB 50069－2002）1.2弯矩标准值1.2.1平行于 L x方向的跨中弯矩 M xM xgk1＝ (0.0045+0.2*0.0253)*63.33*3.652＝8.07kN·m1.2.2平行于 L y方向的跨中弯矩 M yM ygk1＝ (0.0253+0.2*0.0045)*63.33*3.652＝22.11kN·m1.2.3沿 L x方向的支座弯矩 M x'M x'gk1＝ -0.0367*63.33*3.652＝ -30.96kN·m1.2.4沿 L y方向的支座弯矩 M y'M y'gk1＝ -0.0622*63.33*3.652＝ -52.48kN·m1.3配筋计算1.3.1平行于 L x方向的跨中弯矩 M xM xk＝8.07kN·m，M xq＝8.07kN·m；M x＝ Max{M x(L), M x(D)} ＝ Max{10.24, 10.24} ＝10.24kN·mA sx＝ 176mm ，a s＝ 54mm，ξ ＝ 0.023，ρ ＝ 0.09%；ρmin ＝ 0.20%，A s,min＝500mm ；实配纵筋：Φ12@200 （A s＝565）；ωmax＝ 0.077mm1.3.2平行于 L y方向的跨中弯矩 M yM yk＝ 22.11k N·m，M yq＝22.11kN·m；M y＝ Max{M y(L), M y(D)} ＝ Max{28.07, 28.07} ＝28.07kN·mA sy＝ 463mm ，a s＝ 42mm，ξ ＝ 0.056，ρ ＝ 0.22%；ρmin ＝ 0.20%，A s,min＝500mm ；实配纵筋：Φ12@200 （A s＝565）；ωmax＝ 0.188mm1.3.3沿 L x方向的支座弯矩 M x'M x'k＝ -30.96kN·m，M x'q＝ -30.96kN·m；M x' ＝Max{M x'(L), M x'(D)} ＝Max{-39.32, -39.32} ＝-39.32kN·mA sx' ＝ 656mm ，a s' ＝ 42mm，ξ ＝ 0.079，ρ ＝ 0.32%；实配纵筋：Φ12@150 （A s＝ 754）；ωmax＝ 0.156mm1.3.4沿 L y方向的支座弯矩 M y'M y'k＝ -52.48kN·m，M y'q＝ -52.48kN·m；M y' ＝Max{M y'(L), M y'(D)} ＝Max{-66.65, -66.65} ＝-66.65kN·mA sy' ＝ 1148mm ，a s' ＝ 42mm，ξ ＝ 0.139，ρ ＝ 0.55%；实配纵筋：Φ14@120 （A s＝ 1283）；ωmax＝ 0.174mm1.4斜截面受剪承载力计算V ＝Q·(2L x - L y)·L y / 4L x＝ 80.43*(2*7.3-3.65)*3.65/(4*7.3) ＝ 110.1kNR ＝0.7·βh·f t·b·h0＝ 0.7*1*1271*1*0.208 ＝185.0kN ≥ V ＝110.1kN，满足要求。

调节池与应急事故池抗浮计算水池顶板顶标高3.0m水池底板底标高-3.45m水池总浮力F=10*（3.45-0.5）*8*16.6=3918kN水池顶板厚150mm 顶板开洞面积6m^2水池底板厚450mm水池外墙、内墙厚300mm顶板覆土0mm水池顶板重G1=25*0.15*（8*16.6-6）=475kN水池底板重G2=25*0.45*（8*16.6）=1494kN水池内、外墙重G3=25*0.3*（3.0+3.35）*（16.6*2+8*3）=2724kN飞边覆土重G4=（18-10）*3*0.45*（16.6+8）*2=531kN水池总抗力G=G1+G2+G3+G4=5224kN抗力比值G/F=1.33>1.05隔油池与集水池抗浮计算水池顶板顶标高0.2m水池底板底标高-4.4m水池总浮力F=10*（4.4-0.5）*10*4.7=1833kN水池顶板厚150mm 顶板开洞面积22.7m^2水池底板厚400mm水池外墙、内墙厚300mm顶板覆土0mm水池顶板重G1=25*0.15*（4.7*10-22.7）=91kN水池底板重G2=25*0.4*（4.7*10）=470kN水池内、外墙重G3=25*0.3*（4+0.2）*（4.7*3+10*2+9.1*2）=1647kN 飞边覆土重G4=（18-10）*4*0.4*（4.7+10）*2=376kN水池总抗力G=G1+G2+G3+G4=2584kN抗力比值G/F=1.41>1.05组合池抗浮计算水池顶板顶标高3.0m水池底板底标高-2.9m水池总浮力F=10*（2.9-0.5）*28.9*16.6=11513kN水池顶板厚150mm 顶板开洞面积95m^2水池底板厚400mm水池外墙、内墙厚300mm顶板覆土0mm水池顶板重G1=25*0.15*（16.6*28.9-95）=1442kN水池底板重G2=25*0.4*（16.6*28.9）=4797kN水池内、外墙重G3=25*0.3*（2.5+3.35）*（16.6*7+28.9*3+15+8.6）=9937kN 飞边覆土重G4=（18-10）*0.4*2.5*（16.6+28.9）*2=728kN水池总抗力G=G1+G2+G3+G4=16904kN抗力比值G/F=1.47>1.05。

地下水池在施工期间的抗浮计算地下水池在施工期间的抗浮计算摘要：地下水池在施工期间的抗浮是困扰技术人员的一个难题，笔者首先介绍了水池抗浮方案的比较分析，结合实际工程，详细介绍了水池的抗浮设计及计水池抗浮设计时，其整体抗浮稳定性验算公式为:G≥1.05F式中，G为水池内不盛水时水池自重等永久作用荷载，当构筑物为沉井等侧壁与土体紧密接触的结构，可计人侧壁上的摩擦力；F为地下水浮力。

图1为考虑水池整体抗浮时的抗浮力示意图。

图中，G1为池体自重；G2为池内压重；G3为池顶压重；G4为池壁外挑墙址上压重；G5为池底板下部配重；N1为池底抗浮桩或锚杆的抗拔力。

对设置有中问支柱的封闭式水池，除验算整体抗浮稳定性外还需验算局部抗浮。

验算时，局部抗浮力按图2考虑。

图中，各抗浮力均为每一支承单元内的值。

2.1自重抗浮会增加池底所受的不均匀地基反力，故对底板的内力影响较小。

池顶压重即增加G3，常用于埋地式或半埋地式水池，如自来水厂的清水池、吸水井和一些污水处理构筑物等。

采用此法，可充分利用池顶覆土种植绿化或作为活动场地，但池顶压重会大大增加池顶板和底板的荷载，使顶、底板的结构厚度和配筋都相应增加。

外挑墙趾上压重即增加G4，这样做不需增加基坑深度，但一般均需将底板外挑较大范围，以增加基坑面积，并且可能对相邻的建筑物、构筑物或管线等造成一定的影响，另外会增加池底所受的不均匀地基反力，使池底板的内力增大。

此法可直接利用外挑墙趾上的回填土或填筑毛石等自重较大的材料抗浮。

若直接利用回填土，考虑到回填土的不均匀性及填挖的力N1来抗浮，即利用桩或锚杆对池体的锚固力来抗浮。

此类方法对大体积埋地水池的抗浮相当有效，不仅能满足池体的整体抗浮，还能通过桩或锚杆的合理布置，很好地解决大型水池的局部抗浮问题。

抗拔桩的抗拔力设计按桩体与土的摩擦力和桩身抗拉承载力的较小值取用，一般情况下由桩体与土的摩擦力控制。

桩径越小，同体积桩体的表面积越大，则摩擦力也越大。

精品文档矩形水池计算书项目名称_____________ 构件编号_____________ 日期_____________设计_____________校对_____________ 审核_____________一、基本资料1．设计依据:《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》 (CECS 138:2002)《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2．几何参数:水池长度: L1 = 25.00 m水池宽度: W1 = 11.00 m壁板高度: H1 = 1.80 m顶板厚: h2 = 0 mm底板厚: h1 = 300 mm壁板厚: h4 = 300 mm垫层厚: h3 = 200 mm底板外伸 : C1 = 300 mm基底标高: E f = -1.80 m地下水位标高 : E w = -2.10 m池内设计水位 : H i = 1.80 m注：默认地面标高为±0.00。

3．土层参数:土的类别 : e 或 IL 大于 0.85 的粘性土土的容重: 18.0 kN/m3饱和土容重: 20.0 kN/m3地基承载力特征值 : 150 kPa 土压力标准值计算形式 : 主动土压力 土壤内摩擦角 : 30.0° 4．材料参数:混凝土等级 : C25钢筋混凝土容重 : 25.00 kN/m 3 钢筋等级 : HRB335混凝土抗拉强度标准值 : 1.78 N/mm 2 主筋的弹性模量 : 2.00 × 105 N/mm 2 钢筋的相对粘结系数 : 1.0 保护层厚度 :5．其他参数:壁面温差或湿度当量温差△ t : 10.0 ℃ 池顶活荷载标准值 : 2.50 kN/m 2 水池类型 : 清水池 水的容重: 10.00 kN/m 3混凝土线膨胀系数α (10-5): 1.00 混凝土的泊松比μ : 0.20 最大裂缝宽度 : 0.25 mm二、地基承载力计算1．求解基底压力: 1) 底板重:P b = (25.00 + 2 × 0.30) × (11.00 + 2 × 0.30) × 0.30 × 25.00 = 2227.20 kN 2) 壁板重:P w = (2 × 25.00 + 2 × 11.00 - 4 × 0.30) × 1.80 × 0.30 × 25.00 = 955.80 k N 3) 水池自重:P = 0.00 + 2227.20 + 955.80 = 3183.00 kN P s = (25.00 - 2 × 0.30) × (11.00 - 2 × 0.30) × 1.80 × 10.00 = 4567.68 kN 5) 垫层重:P d = (25.00 + 2 × 0.30) × (11.00 + 2 × 0.30) × 0.20 × 18.00 = 1069.06 kN 6) 覆土重:P f = (2 × 25.00 + 2 × 11.00 + 4 × 0.30) × 0.30 × (1.80 - 0.30) × 18.00 = 592.92 kN 7) 基底面积:A = (25.00 + 2 × 0.30) × (11.00 + 2 × 0.30) = 296.96 m 28) 总压力 :F k = P p + P s + P d + P f=3183.00 + 4567.68 + 1069.06 + 592.92顶板上层 40 顶板下层 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35p4) 水重:= 9412.66 kN 9) 基底压强:P k=F k A+G k=9412．.6629696+2.50=34.20kN/m22．求解修正后地基承载力特征值:基础宽度大于 3m 时或埋置深度大于 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。