如何确定水池侧壁的计算高度

关于矩形钢筋混凝土水池计算的总结梁永涛摘要：水池是污水处理工程中常见的用人工材料修建、具有防渗作用的水处理设施。

结合某污水处理厂储泥池的设计工作，对矩形钢筋混凝土水池的设计计算进行总结。

关键词：矩形钢筋混凝土水池计算总结水池是污水处理工程中常见的用人工材料修建、具有防渗作用的水处理设施。

根据其地形和土质条件可以修建在地上或地下，即分为开敝式和封闭式两大类；按形状特点又可分为圆形和矩形两种；因建筑材料不同可分为：砖池、浆砌石池、钢筋混凝土池等。

因此，在实际工程的设计中，应充分对所设计水池的环境及结构特点进行分析，完成该水池的设计工作。

本文结合某污水厂储泥池的设计过程对矩形水池的计算进行总结一、水池结构的设计假定1、使用材料的假定在水工构筑物的设计工程中，应首先确定该水池的结构类型，该储泥池为半地下式敞口矩形水池，因此，建议采用钢筋混凝土材料。

根据《给排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002第3节的规定：3.0.1、贮水或水处理构筑物、地下构筑物的混凝土强度等级不应低于C25；3.0.3、钢筋混凝土构筑物的抗渗，宜以混凝土本身的密实性满足抗渗要求。

构筑物混凝土的抗渗等级要求应按表3.0.3采用；3.0.6、最冷月平均气温低于-3℃的地区，外露的钢筋混凝土构筑物的混凝土应具有良好的抗冻性能，并应按表3.0.6的要求采用。

混凝土的抗冻等级应进行试验确定。

表3.0.3 混凝土抗渗等级Si的规定表3.0.6 混凝土抗冻等级Fi的规定因此，该储泥池采用C30混凝土，抗渗标号S6，抗冻标号F150；钢筋采用HPB235（Ⅰ级）及HRB335（Ⅱ级）。

2、计算尺寸假定该储泥池为半地下式敞口水池，池外地面距池內底2700mm，储泥池净尺寸4000mm×5200mm×4800mm（长×宽×高），池顶设悬臂式走道板，走道板厚度120mm，地下水位远低于池底板。

因该池工艺设计有防水套管，结合设计经验，暂定池壁厚度300mm,底板厚度350mm。

如何确定水池侧壁的计算高度(上海佳构软件科技有限公司，2015/11)问题：当水池底板很厚时，如何确定水池侧壁高度？分析：考虑侧壁、底板节点处的应力分布及变形情况，以及计算水头高度对底板产生的应力的影响。

佳构公司经过分析，认为水池侧壁的计算高度，即水池侧壁起算点在底板厚度的具体位置，与底板厚度无关，而与侧壁厚度相关。

佳构公司建议采取如下方法：)(5.0t b th H >+=(1))(5.0t b bh H ≤+=(2)其中，h 为侧壁净高，t 为侧壁厚度，b 为底板厚度。

图A 水池适用公式(1)，图B 水池适用公式(2)。

图A，公式(1)图B,公式(2)加载：在施加水池侧壁荷载时，计算侧壁高度H 所增加的0.5b 、或0.5t 高度范围内，不施加水压。

在佳构STRAT 软件的操作中，可以将侧壁超元在对0.5b （或0.5t ）高度处拆分开，这样可以侧壁上下两部分区别加载。

算例：通过如下算例对比来分析水池侧壁的计算高度对于侧壁的受力状态的影响。

如下图计算模型所示，平面尺寸为6m*3m 的水池，底板厚度b=0.5m ，侧壁厚度t=0.3m,水池侧壁净高为h=4m ，水头高度0h =3米，根据水池侧壁起算点在底板厚度的具体位置，分如下情况讨论：1)模型I ：水池侧壁起算点取在底板中线b/2位置，此时侧壁高度取H=4+0.25=4.25m 。

同时，距底板b/2=0.25m 处不加水压。

2)模型II ：根据佳构侧壁建议取值，水池侧壁起算点取距底板t/2位置，此时侧壁高度H=4+0.15=4.15m 。

同时，距底板t/2=0.15m 处不加水压。

3)模型III ：水池侧壁起算点取在底板顶部位置，此时侧壁计算高度取水池侧壁净高，即H=h=4m 。

计算模型整体模型加载侧壁加载底部0.5b（或0.5t）底部0.5b（或0.5t）不加水压不加水压对三个计算模型进行基础协同计算，在内水压的工况下，水池侧壁受力状态如下图：整体模型侧壁内力侧壁内力切面侧壁内力切面模型I侧壁内力模型II侧壁内力模型III侧壁内力从图中可得，在水压作用下，水池侧壁计算高度不同，对侧壁产生的应力也不相同。

浙江中烟动力中心计算书室外水池抗浮水位：－0.80m地下室底板顶标高：-6.00m底板厚600mm，顶板厚300mm。

静止土压力作用系数K0＝1－sinθ（内摩擦角θ＝250）＝0.58地面活荷载取10kN/㎡一、外墙计算i 外墙土、水压力作用时计算得标准组合M BK=190kN.mM ck＝90 kN.m基本组合M B＝262kN.mM c＝123kN.m带入MorGain计算：1、外墙外侧根部①配筋计算（M B＝262kN.m, 500mm厚，a＝50mm）1．1 基本资料1．1．1 工程名称：工程一1．1．2 混凝土强度等级：C30 fc ＝ 14.33N/mm ft ＝ 1.43N/mm1．1．3 钢筋强度设计值 fy ＝ 300N/mm Es ＝ 200000N/mm1．1．4 由弯矩设计值 M 求配筋面积 As，弯矩 M ＝ 262kN·m1．1．5 截面尺寸 b×h ＝ 1000*500mm ho ＝ h - as ＝ 500-50 ＝ 450mm1．2 计算结果：1．2．1 相对界限受压区高度ξbξb ＝β1 / [1 + fy / (Es * εcu)] ＝ 0.8/[1+300/(200000*0.0033)] ＝ 0.5501．2．2 受压区高度 x ＝ ho - [ho ^ 2 - 2 * M / (α1 * fc * b)] ^ 0.5＝ 450-[450^2-2*262000000/(1*14.33*1000)]^0.5＝ 43mm1．2．3 相对受压区高度ξ ＝ x / ho ＝ 43/450 ＝ 0.095 ≤ξb ＝ 0.5501．2．4 纵向受拉钢筋 As ＝α1 * fc * b * x / fy ＝ 1*14.33*1000*43/300＝ 2037mm1．2．5 配筋率ρ ＝ As / (b * ho) ＝ 2037/(1000*450) ＝ 0.45%最小配筋率ρmin ＝ Max{0.20%, 0.45ft/fy} ＝ Max{0.20%, 0.21%} ＝0.21%②裂缝计算（M BK=190kN.m，φ18/20@100， As＝2843mm2）轴力：25x0.5x5.2＋15＝80kN/m（顶板15kN/m）1．1 基本资料1．1．1 工程名称：工程一1．1．2 矩形截面偏心受压构件构件受力特征系数αcr ＝ 2.1截面尺寸 b×h ＝ 1000×500mm 受压构件计算长度 lo ＝ 4900mm1．1．3 纵筋根数、直径：第 1 种：5Φ16 第 2 种：5Φ20受拉区纵向钢筋的等效直径 deq ＝∑(ni * di^2) / ∑(ni * υ * di) ＝18.2mm带肋钢筋的相对粘结特性系数υ ＝ 11．1．4 受拉纵筋面积 As ＝ 2576mm 钢筋弹性模量 Es ＝ 200000N/mm1．1．5 最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离 c ＝ 50mm纵向受拉钢筋合力点至截面近边的距离 as ＝60mm ho ＝ 440mm1．1．6 混凝土抗拉强度标准值 ftk ＝ 2.01N/mm1．1．7 按荷载效应的标准组合计算的轴向力值 Nk ＝ 65kN按荷载效应的标准组合计算的弯距值 Mk ＝ 190kN·m轴向力对截面重心的偏心矩 eo ＝ Mk / Nk ＝ 190000000/65000 ＝2923mm1．1．8 设计时执行的规范：《混凝土结构设计规范》（GB 50010－2002），以下简称混凝土规范1．2 最大裂缝宽度验算1．2．1 按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率ρte，按下式计算：ρte ＝ As / Ate （混凝土规范 8.1.2－4）对矩形截面的偏心受压构件：Ate ＝ 0.5 * b * h ＝ 0.5*1000*500 ＝250000mmρte ＝ As / Ate ＝ 2576/250000 ＝ 0.01031．2．2 按荷载效应的标准组合计算的纵向受拉钢筋的等效应力σsk，按下列公式计算：偏心受压：σsk ＝ Nk * (e - z) / (As * z) （混凝土规范 8.1.3－4）1．2．2．1 使用阶段的轴向压力偏心距增大系数ηs，当 lo / h ＝ 4900/500 ＝ 9.8 ≤ 14 时，取ηs ＝ 1.01．2．2．2 截面重心到纵向受拉钢筋合力点的距离 ysys ＝ 0.5 * b * h ^ 2 / (b * h) - as ＝ 0.5*1000*500^2/(1000*500)-60＝ 190mm1．2．2．3 轴向压力作用点至纵向受拉钢筋合力点的距离 e，按混凝土规范式8.1.3－6计算：e ＝ηs * eo + ys ＝ 1*2923+190 ＝ 3113mm1．2．2．4 受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf'，对于矩形截面，γf' ＝ 01．2．2．5 纵向受拉钢筋合力点至截面受压区合力点的距离 z，按混凝土规范式 8.1.3－5计算：z ＝ [0.87 - 0.12 * (1 - γf') * (ho / e) ^ 2] * ho＝ [0.87-0.12*(1-0)*(440/3113)^2]*440 ＝ 382mm1．2．2．6 σsk ＝ Nk * (e - z) / (As * z) ＝ 65000*(3113-382)/2576/382＝ 181N/mm1．2．3 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按混凝土规范式 8.1.2－2 计算：ψ ＝ 1.1 - 0.65 * ftk / (ρte * σsk) ＝ 1.1-0.65*2.01/(0.0103*181) ＝0.3991．2．4 最大裂缝宽度ωmax，按混凝土规范式 8.1.2－1 计算：ωmax ＝αcr * ψ * σsk * (1.9 * c + 0.08 * deq / ρte ) / Es＝ 2.1*0.399*181*(1.9*50+0.08*18.2/0.0103)/200000 ＝0.179mm2、外墙内侧中部①配筋计算（M c＝123 kN.m，500mm厚，a＝50mm）1．1 基本资料1．1．1 工程名称：工程一1．1．2 混凝土强度等级：C30 fc ＝ 14.33N/mm ft ＝ 1.43N/mm11．1．3 钢筋强度设计值 fy ＝ 300N/mm Es ＝ 200000N/mm1．1．4 由弯矩设计值 M 求配筋面积 As，弯矩 M ＝ 123kN·m1．1．5 截面尺寸 b×h ＝ 1000*500mm ho ＝ h - as ＝ 500-50 ＝ 450mm1．2 计算结果：1．2．1 相对界限受压区高度ξbξb ＝β1 / [1 + fy / (Es * εcu)] ＝ 0.8/[1+300/(200000*0.0033)] ＝ 0.550 1．2．2 受压区高度 x ＝ ho - [ho ^ 2 - 2 * M / (α1 * fc * b)] ^ 0.5＝ 450-[450^2-2*123000000/(1*14.33*1000)]^0.5 ＝ 19mm1．2．3 相对受压区高度ξ ＝ x / ho ＝ 19/450 ＝ 0.043 ≤ξb ＝ 0.550 1．2．4 纵向受拉钢筋 As ＝α1 * fc * b * x / fy ＝ 1*14.33*1000*19/300 ＝931mm1．2．5 配筋率ρ ＝ As / (b * ho) ＝ 931/(1000*450) ＝ 0.21% 最小配筋率ρmin ＝ Max{0.20%, 0.45ft/fy} ＝ Max{0.20%, 0.21%} ＝0.21%As,min ＝ b * h * ρmin ＝ 1075mm②裂缝计算（M CK=90kN.m，φ12@100， As＝1131mm2）轴力：25x0.5x2.6＝32.5kN/m1．1 基本资料1．1．1 工程名称：工程一1．1．2 矩形截面偏心受压构件构件受力特征系数αcr ＝ 2.1 截面尺寸 b×h ＝ 1000×500mm 受压构件计算长度 lo ＝ 4900mm1．1．3 纵筋根数、直径：第 1 种：10Φ12受拉区纵向钢筋的等效直径 deq ＝∑(ni * di^2) / ∑(ni * υ * di) ＝12mm带肋钢筋的相对粘结特性系数υ ＝ 11．1．4 受拉纵筋面积 As ＝ 1131mm 钢筋弹性模量 Es ＝ 200000N/mm1．1．5 最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离 c ＝ 50mm 纵向受拉钢筋合力点至截面近边的距离 as ＝56mm ho ＝ 444mm1．1．6 混凝土抗拉强度标准值 ftk ＝ 2.01N/mm1．1．7 按荷载效应的标准组合计算的轴向力值 Nk ＝ 33kN按荷载效应的标准组合计算的弯距值 Mk ＝ 90kN·m轴向力对截面重心的偏心矩 eo ＝ Mk / Nk ＝ 90000000/33000 ＝ 2727mm 1．1．8 设计时执行的规范：《混凝土结构设计规范》（GB 50010－2002），以下简称混凝土规范1．2 最大裂缝宽度验算1．2．1 按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率ρte，按下式计算：ρte ＝ As / Ate （混凝土规范 8.1.2－4）对矩形截面的偏心受压构件：Ate ＝ 0.5 * b * h ＝ 0.5*1000*500 ＝250000mmρte ＝ As / Ate ＝ 1131/250000 ＝ 0.00452在最大裂缝宽度计算中，当ρte ＜ 0.01 时，取ρte ＝ 0.011．2．2 按荷载效应的标准组合计算的纵向受拉钢筋的等效应力σsk，按下列公式计算：偏心受压：σsk ＝ Nk * (e - z) / (As * z) （混凝土规范 8.1.3－4） 1．2．2．1 使用阶段的轴向压力偏心距增大系数ηs，当 lo / h ＝ 4900/500 ＝ 9.8 ≤ 14 时，取ηs ＝ 1.01．2．2．2 截面重心到纵向受拉钢筋合力点的距离 ysys ＝ 0.5 * b * h ^ 2 / (b * h) - as ＝ 0.5*1000*500^2/(1000*500)-56 ＝ 194mm1．2．2．3 轴向压力作用点至纵向受拉钢筋合力点的距离 e，按混凝土规范式8.1.3－6计算：e ＝ηs * eo + ys ＝ 1*2727+194 ＝ 2921mm1．2．2．4 受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf'，对于矩形截面，γf' ＝ 0 1．2．2．5 纵向受拉钢筋合力点至截面受压区合力点的距离 z，按混凝土规范式 8.1.3－5计算：z ＝ [0.87 - 0.12 * (1 - γf') * (ho / e) ^ 2] * ho＝ [0.87-0.12*(1-0)*(444/2921)^2]*444 ＝ 385mm1．2．2．6 σsk ＝ Nk * (e - z) / (As * z) ＝ 33000*(2921-385)/1131/385＝ 192N/mm1．2．3 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按混凝土规范式 8.1.2－2 计算：ψ ＝ 1.1 - 0.65 * ftk / (ρte * σsk) ＝ 1.1-0.65*2.01/(0.01*192) ＝0.4221．2．4 最大裂缝宽度ωmax，按混凝土规范式 8.1.2－1 计算：ωmax ＝αcr * ψ * σsk * (1.9 * c + 0.08 * deq / ρte ) / Es＝ 2.1*0.422*192*(1.9*50+0.08*12/0.01)/200000 ＝ 0.162mmii 内墙水压力作用时计算得标准组合M BK=73kN.mM ck＝30kN.m基本组合M B＝102kN.mM c＝42kN.m1、外墙内侧根部①配筋计算（M B＝102kN.m, 500mm厚，a＝50mm）1．1 基本资料1．1．1 工程名称：工程一1．1．2 混凝土强度等级：C30 fc ＝ 14.33N/mm ft ＝ 1.43N/mm 1．1．3 钢筋强度设计值 fy ＝ 300N/mm Es ＝ 200000N/mm1．1．4 由弯矩设计值 M 求配筋面积 As，弯矩 M ＝ 102kN·m1．1．5 截面尺寸 b×h ＝ 1000*500mm ho ＝ h - as ＝ 500-50 ＝ 450mm1．2 计算结果：1．2．1 相对界限受压区高度ξbξb ＝β1 / [1 + fy / (Es * εcu)] ＝ 0.8/[1+300/(200000*0.0033)] ＝ 0.550 1．2．2 受压区高度 x ＝ ho - [ho ^ 2 - 2 * M / (α1 * fc * b)] ^ 0.5＝ 450-[450^2-2*102000000/(1*14.33*1000)]^0.5 ＝ 16mm1．2．3 相对受压区高度ξ ＝ x / ho ＝ 16/450 ＝ 0.036 ≤ξb ＝ 0.550 1．2．4 纵向受拉钢筋 As ＝α1 * fc * b * x / fy ＝ 1*14.33*1000*16/300 ＝769mm1．2．5 配筋率ρ ＝ As / (b * ho) ＝ 769/(1000*450) ＝ 0.17% 最小配筋率ρmin ＝ Max{0.20%, 0.45ft/fy} ＝ Max{0.20%, 0.21%} ＝0.21%As,min ＝ b * h * ρmin ＝ 1075mm②裂缝计算（M BK=73kN.m，φ12@100， As＝1131mm2）231．1 基本资料1．1．1 工程名称：工程一1．1．2 矩形截面受弯构件 构件受力特征系数 αcr ＝ 2.1 截面尺寸 b ×h ＝ 1000×500mm 1．1．3 纵筋根数、直径：第 1 种：10Φ12受拉区纵向钢筋的等效直径 deq ＝ ∑(ni * di^2) / ∑(ni * υ * di) ＝ 12mm带肋钢筋的相对粘结特性系数 υ ＝ 11．1．4 受拉纵筋面积 As ＝ 1131mm 钢筋弹性模量 Es ＝ 200000N/mm1．1．5 最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离 c ＝ 50mm 纵向受拉钢筋合力点至截面近边的距离 as ＝56mm ho ＝ 444mm 1．1．6 混凝土抗拉强度标准值 ftk ＝ 2.01N/mm1．1．7 按荷载效应的标准组合计算的弯距值 Mk ＝ 73kN ·m 1．1．8 设计时执行的规范：《混凝土结构设计规范》（GB 50010－2002），以下简称 混凝土规范1．2 最大裂缝宽度验算1．2．1 按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率 ρte ，按下式计算：ρte ＝ As / Ate （混凝土规范 8.1.2－4）对矩形截面的受弯构件：Ate ＝ 0.5 * b * h ＝ 0.5*1000*500 ＝ 250000mmρte ＝ As / Ate ＝ 1131/250000 ＝ 0.00452在最大裂缝宽度计算中，当 ρte ＜ 0.01 时，取 ρte ＝ 0.01 1．2．2 按荷载效应的标准组合计算的纵向受拉钢筋的等效应力 σsk ，按下列公式计算：受弯：σsk ＝ Mk / (0.87 * ho * As) （混凝土规范 8.1.3－3） σsk ＝ 73000000/(0.87*444*1131) ＝ 167N/mm1．2．3 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ，按混凝土规范式 8.1.2－2 计算：ψ ＝ 1.1 - 0.65 * ftk / (ρte * σsk) ＝ 1.1-0.65*2.01/(0.01*167) ＝ 0.321．2．4 最大裂缝宽度 ωmax ，按混凝土规范式 8.1.2－1 计算： ωmax ＝ αcr * ψ * σsk * (1.9 * c + 0.08 * deq / ρte ) / Es＝ 2.1*0.32*167*(1.9*50+0.08*12/0.01)/200000 ＝ 0.107mm 1．2．5 受弯构件表面处的最大裂缝宽度 ωs,max ，可近似按下列公式计算： ωs,max ＝ (h - x) / (ho - x) * ωmax 当 z ＝ 0.87 * ho 时，x ＝ 0.26 * hoωs,max ＝ (h - x) / (ho - x) * ωmax ＝ (500-115)/(444-115)*0.107 ＝ 0.125mm二、内墙计算i 内墙水压力作用时计算得标准组合 M BK =73kN.mM ck ＝30 kN.m基本组合 M B ＝102kN.mM c ＝42 kN.m①配筋计算（M B ＝102kN.m, 400mm 厚， a ＝50mm ）1．1 基本资料1．1．1 工程名称：工程一1．1．2 混凝土强度等级：C30 fc ＝ 14.33N/mm ft ＝ 1.43N/mm 1．1．3 钢筋强度设计值 fy ＝ 300N/mm Es ＝ 200000N/mm 1．1．4 由弯矩设计值 M 求配筋面积 As ，弯矩 M ＝ 102kN ·m1．1．5 截面尺寸 b ×h ＝ 1000*400mm ho ＝ h - as ＝ 400-50 ＝ 350mm1．2 计算结果：1．2．1 相对界限受压区高度 ξbξb ＝ β1 / [1 + fy / (Es * εcu)] ＝ 0.8/[1+300/(200000*0.0033)] ＝ 0.550 1．2．2 受压区高度 x ＝ ho - [ho ^ 2 - 2 * M / (α1 * fc * b)] ^ 0.5 ＝ 350-[350^2-2*102000000/(1*14.33*1000)]^0.5 ＝ 21mm1．2．3 相对受压区高度 ξ ＝ x / ho ＝ 21/350 ＝ 0.06 ≤ ξb ＝ 0.550 1．2．4 纵向受拉钢筋 As ＝ α1 * fc * b * x / fy ＝ 1*14.33*1000*21/300 ＝ 1001mm1．2．5 配筋率 ρ ＝ As / (b * ho) ＝ 1001/(1000*350) ＝ 0.29% 最小配筋率 ρmin ＝ Max{0.20%, 0.45ft/fy} ＝ Max{0.20%, 0.21%} ＝ 0.21%②裂缝计算（M BK =73kN.m ， φ12@100， As ＝1131mm 2）轴力：25x0.4x5.2＝52kN/m1．1 基本资料1．1．1 工程名称：工程一1．1．2 矩形截面偏心受压构件 构件受力特征系数 αcr ＝ 2.1 截面尺寸 b ×h ＝ 1000×400mm 受压构件计算长度 lo ＝ 4900mm 1．1．3 纵筋根数、直径：第 1 种：10Φ12受拉区纵向钢筋的等效直径 deq ＝ ∑(ni * di^2) / ∑(ni * υ * di) ＝ 12mm带肋钢筋的相对粘结特性系数 υ ＝ 11．1．4 受拉纵筋面积 As ＝ 1131mm 钢筋弹性模量 Es ＝ 200000N/mm1．1．5 最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离 c ＝ 50mm 纵向受拉钢筋合力点至截面近边的距离 as ＝56mm ho ＝ 344mm 1．1．6 混凝土抗拉强度标准值 ftk ＝ 2.01N/mm 1．1．7 按荷载效应的标准组合计算的轴向力值 Nk ＝ 52kN 按荷载效应的标准组合计算的弯距值 Mk ＝ 73kN ·m轴向力对截面重心的偏心矩 eo ＝ Mk / Nk ＝ 73000000/52000 ＝ 1404mm 1．1．8 设计时执行的规范：《混凝土结构设计规范》（GB 50010－2002），以下简称 混凝土规范 1．2 最大裂缝宽度验算1．2．1 按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率 ρte ，按下式计算：ρte ＝ As / Ate （混凝土规范 8.1.2－4）对矩形截面的偏心受压构件：Ate ＝ 0.5 * b * h ＝ 0.5*1000*400 ＝ 200000mmρte ＝ As / Ate ＝ 1131/200000 ＝ 0.00565在最大裂缝宽度计算中，当 ρte ＜ 0.01 时，取 ρte ＝ 0.01 1．2．2 按荷载效应的标准组合计算的纵向受拉钢筋的等效应力 σsk ，按下列公式计算：偏心受压：σsk ＝ Nk * (e - z) / (As * z) （混凝土规范 8.1.3－4） 1．2．2．1 使用阶段的轴向压力偏心距增大系数ηs，当 lo / h ＝ 4900/400 ＝ 12.25 ≤ 14 时，取ηs ＝ 1.01．2．2．2 截面重心到纵向受拉钢筋合力点的距离 ysys ＝ 0.5 * b * h ^ 2 / (b * h) - as ＝ 0.5*1000*400^2/(1000*400)-56 ＝ 144mm1．2．2．3 轴向压力作用点至纵向受拉钢筋合力点的距离 e，按混凝土规范式8.1.3－6计算：e ＝ηs * eo + ys ＝ 1*1404+144 ＝ 1548mm1．2．2．4 受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf'，对于矩形截面，γf' ＝ 0 1．2．2．5 纵向受拉钢筋合力点至截面受压区合力点的距离 z，按混凝土规范式 8.1.3－5计算：z ＝ [0.87 - 0.12 * (1 - γf') * (ho / e) ^ 2] * ho＝ [0.87-0.12*(1-0)*(344/1548)^2]*344 ＝ 297mm1．2．2．6 σsk ＝ Nk * (e - z) / (As * z) ＝ 52000*(1548-297)/1131/297 ＝ 193N/mm1．2．3 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按混凝土规范式 8.1.2－2 计算：ψ ＝ 1.1 - 0.65 * ftk / (ρte * σsk) ＝ 1.1-0.65*2.01/(0.01*193) ＝0.4261．2．4 最大裂缝宽度ωmax，按混凝土规范式 8.1.2－1 计算：ωmax ＝αcr * ψ * σsk * (1.9 * c + 0.08 * deq / ρte ) / Es＝ 2.1*0.426*193*(1.9*50+0.08*12/0.01)/200000 ＝ 0.165mm 三、总体抗浮验算根据《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》抗浮抗力系数不应小于 1.05。

五年级确定泳池的长、宽、高操作及计算过程
【原创版】
目录
1.确定泳池的长、宽、高的重要性
2.泳池长、宽、高的测量方法
3.泳池长、宽、高的计算过程
4.泳池长、宽、高的确定对泳池使用的影响
正文
1.确定泳池的长、宽、高的重要性
泳池的长、宽、高是建造泳池的基础数据，它们直接影响到泳池的大小、形状以及使用效果。

准确的测量和计算，可以保证泳池的建造质量和使用舒适度。

2.泳池长、宽、高的测量方法
泳池的长、宽、高的测量方法通常使用卷尺或者测距仪进行。

测量时，需要选择几个基准点，然后从基准点开始，测量到泳池的对应边，得出泳池的长和宽。

泳池的高则需要测量泳池底部到水面的深度。

3.泳池长、宽、高的计算过程
泳池的长、宽、高的计算过程相对简单。

泳池的长和宽，就是测量得出的泳池对应边的长度。

泳池的高，则是泳池底部到水面的深度。

4.泳池长、宽、高的确定对泳池使用的影响
泳池的长、宽、高的确定，直接影响到泳池的大小和形状，进而影响到泳池的使用效果。

如果泳池的长、宽、高确定不准确，可能会导致泳池无法满足使用需求，甚至可能存在安全隐患。

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SQ-XX水池侧墙计算书（墙底按固端、墙顶按简支考虑）一、受力计算：1、构件基本尺寸及计算参数：1)墙体高度：H=4.68m，2)水深：b=3.3m，3)水的重度：γw=10KN/m34)水压力分项系数取 γ=1.22、墙底标高处的水压力：q s= γw · b =33.0KN/m23、侧墙截面弯距计算：1)M Bk=-q· b2 · [4－3b/H+3b2/(5H2)]/24s=-32.7KN·m2)强度计算时，B点弯矩设计值:M B=γ · M Bk=-39.2KN·m3)强度计算时，C点正弯矩设计值偏于安全的取B点的负弯距设计值的一半：M C=-M B /2=19.6KN·m二、墙底配筋计算：1、构件基本尺寸及计算参数：1)墙体厚度：h=300mm2)墙体计算长度：l=1000mm3)墙体砼强度等级：C304)墙体纵筋强度等级：HRB3355)墙外侧筋边距离：a s=50mm6)墙内侧筋边距离：a's =30mm7)应力强度比系数：α1=1.08)受压区高度系数：β1=0.82、根据基本尺寸及参数，可推算出其它尺寸及参数如下：1)混凝土轴心抗压强度设计值：f c=14.3N/mm22)混凝土弹性模量：E c=####N/mm23)钢筋抗拉、抗压强度设计值：f y=f y' =300N/mm22000004)钢筋弹性模量：E s=N/mm25)截面有效高度：h0= h - a s =250mm6)相对界限受压区高度：ξb=β1/[1+f y/(E s·εcu)]＝####7)钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值：αE=E s/E c=####3、配筋计算：1)假定墙内侧受压钢筋为Φ10@150，则 A's＝524mm22)受压钢筋所承担的弯距：M' =f y' · A's · (h0-a's)=34.6KN·m3)单筋截面所承担的弯距：M1=|M B| - M'=4.67KN·m4)受压区高度：x=h0 - [h02 - 2 · M1/(α1 · f c · l)]0.5=1.3mm≤ξb· h0 =138mm满足要求5)根据《混规》7.2.1条及7.2.5条可知：若x＜ 2·a's，则A s=|M B| / [f y · (h0 - a's)] ；若x≥ 2·a's，则A s=(α1 · f c · l · x＋A's· f y' ) / f y；现x= 1.3mm＜2·a's =60mm故A s=|-39.2|×1000000/[300×(250 - 30)]=594mm2墙底外侧受拉钢筋实配Φ14@100，则实配钢筋面积 A s=1539mm2三、墙底裂缝宽度验算：1、基本计算参数：1)按受弯构件考虑，构件受力特征系数：αcr ＝2.12)钢筋的相对粘结特性系数：υ＝1.03)最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离：c＝30mm4)按前面计算结果，裂缝计算时，B点弯矩标准值：M Bk=-32.7KN·m5)混凝土轴心抗拉强度标准值：f tk=2.01N/mm26)最大裂缝宽度限值：ωlim=0.2mm2、裂缝宽度验算：1)受拉区纵向钢筋的等效直径：d eq＝∑(ni · di2) /∑(ni · υ · di)＝14mm2)按有效受拉面积计算的受拉钢筋配筋率：ρte＝As /(0.5 · l · h)＝0.01，3)受拉钢筋的等效应力：σsk＝|M Bk| /(0.87 · h0 · As)＝97.6N/mm24)受拉钢筋应变不均匀系数：ψ＝1.1-0.65 · f tk/(ρte · σsk)＝0.205)最大裂缝宽度：ωmax=αcr · ψ · σsk · (1.9 · c+0.08 · d eq/ρte)/E s＝####mm≤ ωlim =0.2mm满足要求。

矩形水池设计及池壁计算矩形水池是一种常见且简单的设计，适用于多种场景，例如后院的游泳池、农场的灌溉池等。

本文将介绍矩形水池的设计步骤以及池壁计算。

1.设计步骤：(1)确定水池的尺寸：首先要确定水池的长度、宽度和深度。

这取决于使用水池的目的和场地的可用空间。

一般来说，游泳池的长度应大于25米，宽度应大于10米，深度应为1.2米至1.5米。

(2)布置水池的位置：找到合适的场地来安放水池。

确保场地平坦、无障碍物，并有足够的空间容纳水池和周围的设施。

(3)地基准备：在水池位置的地面上清除杂草、石头和其他障碍物。

确保地面平整，并打入木桩用于标记水池的边界。

(4)确定池壁材料：选择适合的池壁材料，常见的有混凝土、砖块、钢筋网等。

具体选择取决于所需的强度、耐久性和美观度。

2.池壁计算：(1)砖块池壁计算：首先根据池壁的高度和厚度确定需要多少砖块。

计算公式为：砖块数=池壁长度x池壁高度x每平方米砖块的数量。

然后根据砖块的尺寸计算所需的水泥、砂子和其他建筑材料的数量。

(2)混凝土池壁计算：混凝土池壁的计算相对复杂一些。

首先计算水池的体积：水池体积=水池底部面积x水池深度。

然后确定混凝土的用量：混凝土用量=水池体积/混凝土的容积。

最后根据混凝土的配比计算需要的水泥、砂子和石子的数量。

(3)钢筋网池壁计算：钢筋网是一种常用的池壁材料，可以提供更好的强度和耐久性。

首先确定钢筋网的尺寸和直径。

然后根据池壁的高度、长度和钢筋网的规格计算所需的钢筋网数量。

计算公式为：钢筋网数量=(2x池壁高度x池壁长度)/钢筋网的间距。

以上是矩形水池设计及池壁计算的基本步骤和公式。

在设计和计算过程中，还需要考虑到水池周围的设施，如潜水泵、过滤器和水处理系统等。

同时，确保水池的建设符合当地的建筑法规和安全标准。

最后，建议寻求专业工程师的帮助，以确保水池的设计和建设质量。

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 = 21.71/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 1.2762.779.63(/)wk p p kN m ==⨯=水内CB1轴水池池壁计算 1.池壁厚度估算57000.6958200H 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00.5%s A bh ρ==3600.0050.09419.1y Cf f ξρ==⨯= 221(1)1(10.094)0.09022s a ξ----===0.5(10.5(10.94s 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./xM kN m m = 62252.78100.03919.11000265s c o M f bh α⨯===⨯⨯ 相应的ξ=0.039<ξb=0.614。

水池结构计算方法其实很容易！- 结构综合资料水池一般由底板和壁板组成，有些水池设有顶板。

当平面尺寸较大时，为了减少顶板的跨度，可在水池中设中间支柱设计要求在水压及其他荷载的作用下，池体的各部分应有足够的强度、刚度和耐久性；贮存水的渗透量应在允许的范围内；水池的材料应能防腐和抗冻，对水质无影响。

结构计算水池所受的荷载除自重外，还有水压力、土压力和下述各种荷载。

在地震区，地震时可能引起自重惯性力、动水压力及动土压力；在寒冷地区，如无防寒措施，有可能产生冰压力。

此外，水池内外的温湿度差及季节温湿度差，也在水池中产生温湿度应力。

由正方形板和矩形板组成的钢和钢筋混凝土矩形水池可用有限元法进行较为精确的分析，或采用近似方法计算。

矩形水池高宽比大于2的称为深池；小于0.5的称为浅池；介于0.5～2.0之间的称为一般池。

深池壁板在高度的中间部分受顶板和底板的影响很小，可按水平框架进行计算；在靠近顶板和底板的某一高度范围内（通常取等于宽度的一半）,壁板受顶、底板的影响较大,应按三边支承一边自由的双向板计算；在平面尺寸较小时，深池的底板和顶板可按四边嵌固的板计算。

浅池的壁板高度小、宽度大，中间部分受相邻壁板的影响很小，可作为竖直的单向板计算；壁板两侧边部分因受相邻壁板的影响，应按双向板计算。

一般池的底板、壁板和顶板都是双向板，当每块板的四边都有支承时，整个水池可看作连续的双向板，各板的边缘弯矩可用双向板的弯矩分配法求得；然后用叠加法求各板的跨中弯矩。

在目前所采用的双向板弯矩分配法中，假定矩形板的边缘弯矩是按正弦曲线分布的，这一假定对均布荷载情况比较合理；但对非均布荷载（如作用于壁板上的水压力是三角形的荷载），则有一定的误差。

此外，弯矩传递系数还没有反映与板接触的地基的影响。

无论是圆形水池或是矩形水池，作用在底板上的地基反力应按弹性地基理论计算。

但当水池的平面尺寸较小时，地基反力可以假定按直线规律变化。

对钢、钢筋混凝土和砖石水池，都应进行强度计算。

水池设计注意几个方面的问题1、水池壁厚的选取（我建议选取在150~300），因为太厚对温度应力不利，太薄，会对施工造成难度。

2、就是池壁荷载的组合了：一般有两种组合：1）池内有水，池外无土2）池内无水，池外有土3、池壁的计算简图：一般常用3种计算模式1）三边嵌固顶端自由（或简支）的三边（或四边）支撑双向板计算；2）当高宽比过大的时候，可以按两部分的组合（三边嵌固一边自由的三边支撑双向板+水平闭合框架）；3）按悬臂板计算；但是要注意顶端的支撑条件：当和盖板现浇的时候为铰接计算，为预制顶盖时为自由边考虑4、水池底板的计算了：厚度的选择：一般不小于150荷载组合，注意不要遗漏水的浮力计算简图可以采用四边嵌固板计算5、就是一些构造措施了另要注意的一点是：计算池壁的土压力时，活荷载取值不应小于10，而且还要了解一下看看是否过消防车（若过的话，要取相应的荷载）我所计算过的水池当中，大部分的池壁配筋都不是以强度来控制，而是以裂缝来控制，对于一般不出现裂缝的池壁，按δf=0.2mm 来取的话，配筋就以它的大小起控制作用了。

个人观点：1、水池壁厚的选取，因分地上和地下式，要求并不严格，但太薄也是不好的，一样不利于施工，建议厚度≥200mm比较合理，就是按b＝h/20左右选取（经验值）。

2、就是池壁荷载的工况：1）内水外空2）外土内空同时要考虑水平角隅的计算问题，不可忽略！就是池壁拐角处会有负弯距产生，要加设水平筋。

3、水池底板的计算：厚度不可太小，应按1.2～1.5b池壁厚选取，不然何谈底板是池壁的嵌固啊！4、池壁的计算：底板和池壁的计算不应是单独计算，应该是最后的弯距分配考虑。

当然底板教厚对其影响不大，但是池壁就不同了，池壁根部配筋加大。

5、底板计算还有一种就是多格水池的底板应考虑莫几个格有水别格没水的不利组合计算底板，这是不能忽略的，不能不考虑局部内水对底板配筋的影响。

6、配筋是按标准值0.2mm裂缝控制和设计值强度控制，单一般是裂缝大，这和活载大小有关系。

我来谈谈水池的设计：1、水池池壁厚度的选择：根据水池是否在地上还是地下，水池是敞口水池还是带盖板不同而不同，水池池壁是单向板还是双向板，一般的经验是1/10~1/15之间选择。

这样计算的结果比较经济，当然也不能一味地增加池壁厚度，当水池的深度大于6米时，可以采取加设支撑等措施，以减小池壁厚度、配筋。

但是最小厚度不应该小于200mm，如果上部有墙体，要求不小于250mm。

2、水池的计算模型根据具体的情况计算，一般选择有悬臂计算模型（水池的长度/高度>3时）三边固定，一边简支，三边固定，一边自由等，具体情况具体分析。

3、水池保护层厚度的选择，根据环境类别选择，一般可以选择30～40mm即可，污水池可以到40mm4、水池深度比较大时，注意进行抗浮验算5、水池的构造一般就是要注意转角处加腋，且腋宽不小于150mm，并配置构造钢筋6、水池计算还要注意当水池的深度较小，计算配筋得出后还要校核是不是按构造配筋，其他的情况就要注意水池池壁裂缝宽度的验算。

7、水池配置的钢筋每米宽度范围内钢筋根数不少于4根并且不多于10根，配置的钢筋要求细而密度适中。

8、底板厚度的选择一般可以比池壁厚度适当加厚，一般为池壁厚度的1.2~1.5倍。

9、如果矩形水池中有柱，注意进行冲切验算，同时注意柱的基础核底板一起设计施工。

抗拔桩1 小池：无底梁，按无梁楼盖简化计算；有底梁，底板按以底梁为铰支座的连续梁计算。

2 大池：桩按弹性支座计算。

承载桩的话比较复杂，考虑桩土复合作用，可参考相关论文。

使用中很多水池仅仅120实心砖砌筑的，也没有使用拉结筋，使用几十年了没有问题，钢筋混凝土结构的水池再去争论这些问题，就是书生了水池设计最主要的是抗浮的问题，如果地下水位较深没有这个问题的话，随便做都行，钢筋混凝土水池非常浪费水池浮力一定要计算好!我曾见过水池底板开裂,后来采用一定措施后可以使用了,水池计算时地下水如何起?与地下土质有关的,并与施工方式有关,不同的浮力作用的选择,使水池计算内力及成本相差很大.上述是个人的经验,书上没有,现在太忙,以后有时间再详细讲水池设计时，侧壁的竖向钢筋在外，水平钢筋在内，这一点和剪力墙是不同的。

水池侧壁计算书一、设计依据 《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002)《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(CECS138-2002)玉溪市建筑设计院提供的《岩土勘察报告》二 、基本资料1、侧壁: 池侧壁厚t1=300mm, 池顶板厚t2=150mm ，底板厚t3=300mm ；顶上覆土600mm ，2、土天然重度18.00 kN/m 3 ,3、根据地勘报告，地下水属于潜水类型，近3-5年最高水位-0.8m ，抗浮地下水位标高取-0.8m,池内水深Hw=3.400m, 池内水重度rw =10.00kN/m 3,抗浮安全系数Kf=1.054、荷载：活荷载: 池顶板1.50kN/m 2, 地面堆载10.00kN/m 2, 组合值系数0.9恒荷载分项系数: 水池自重不利1.20,其余1.27，有利1.0，覆土荷载等其它不利1.27，有利1.0；活荷载分项系数: 地下水压1.27, 其它1.40活荷载准永久值系数: 顶板0.40, 地下水1.00, 地面堆载0.54、材料：混凝土: 等级C30, 抗渗等级P6， 重度γc 25.00kN/m 3, 泊松比0.20保护层厚度(mm): 顶板(上35,下35), 池壁(内35,外35), 底板(上40,下40)钢筋级别: HRB400, 裂缝宽度限值: 0.20mm5、计算方法配筋计算方法:基本组合，查表计算弯矩；取最不利弯矩以及裂缝限值配置钢筋 挠度计算：由于水池侧壁都满足跨厚比远远>40，并且荷载不大，挠度计算略 裂缝计算：裂缝控制等级：三级，采用荷载准永久组合，《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》附录A 公式计算.三、水泵房侧壁计算A 、长跨度侧壁计算：1、根据《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》5.1.8竖向计算高度为净高加底板厚度一半，水平计算跨度为两端池壁中心线；计算跨度为18mx4.5m2、根据勘察报告，水池埋深范围内无地下水；3、外部回填土按无粘性土，取内摩擦角=30，主动土压力系数ϕ333.023045(tan 245(tan 22=-=-=ϕa K 土压力按照主动土压力，主动土压力系数取0.33，地面堆载10.00kN/m 2池壁顶板处土压力=18×1.05×0.5=6.3 kN/m 2 ；o m o hK p γ=底板中心线处=18×5.55×0.5=33 kN/m 2o m o hK p γ=地面堆载 kN/m 233.3333.010*10=⨯==a K p 堆基本组合顶板处：1.2恒×1.4活=1.2×6.3+1.4×3.33=12.2 kN/m 2底板中心线处：1.2恒×1.4活=1.2×33+1.4×3.33=44.3 kN/m 2准永久组合顶板处：1.0恒×0.5活=1.0×6.3+0.5×3.33=8 kN/m 2底板中心线处：1.0恒×0.5活=1.0×33+0.5×3.33=34.6 kN/m 24、计算简图:18/4.5=4>2,按照单向板计算，取1米板计算5底板处弯矩设计值：，m kN l M .2.74-120q 8q 7-221=+=）（底顶板处支座反力kN l R 3540q 4q 1121=+=）（跨中弯矩设计值：m kN lq R M .2.34625.2)(q -225.2q -25.231221=⨯-⨯⨯=中底板处弯矩准永久值：，m kN l M .2.56-120q 8q 7-221=+=）（底顶板处支座反力kN l R 2540q 4q 1121=+=）（跨中弯矩准永久值：m kN lq R M .25625.2)(q -225.2q -25.231221=⨯-⨯⨯=中6、配筋计算：采用设计值，保护层厚度c=35mm ，截面有效高度ho=t1-c-15=300-50=250mm ，fc=14.3N/mm 2按混凝土规范6.2.10-1：受压区高度mm h mm bf M h h x o b c o o 129250*518.022********==<=-=--=ξα按混凝土规范6.2.10-2： 2187336022*1000*3.14mm f bxf A y c s ===α外侧竖向钢筋实配 12@100，配筋面积1131 mm 2，满足要求7、裂缝计算：准永久组合M 底=56.2，ftk=2.01，实配m kN .2/mm N 12@100，As=1131，ho=250mm ，m mm /2，，保护层厚度01.001.00075.0300*10005.011315.0，取<=⨯==bh As te ρc=35mm ，d=12mm ，，，受弯构件，25/100.2mm N E s ⨯=01=α0.12=α260/228250113187.0102.5687.0mm N h As M sp =⨯⨯⨯=⨯⨯=底σ4.04.034.00.12280075.001.265.01.165.01.12，取<=⨯⨯⨯-=-=ασρψsq te tk f 15.00.1*01.01211.0355.1(1022284.08.1)111.05.1(8.151max =+⨯⨯⨯⨯=++=ναρσψωte s sq d c E 最大裂缝小于0.2，满足要求8、跨中弯矩小于底部弯矩，内侧竖向钢筋配筋同外侧，因此不在计算B 、短跨度侧壁计算：1、根据《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》5.1.8竖向计算高度为净高加底板厚度一半，水平计算跨度为两端池壁中心线；计算跨度为5.4mx4.5m2、根据勘察报告，水池埋深范围内无地下水；3、外部回填土按无粘性土，取内摩擦角=30，主动土压力系数ϕ333.023045(tan 245(tan 22=-=-=ϕa K 土压力按照静止土压力，主动土压力系数取0.33，地面堆载10.00kN/m 2池壁顶板处土压力=18×1.05×0.5=6.3 kN/m 2 ；o m o hK p γ=底板中心线处=18×5.55×0.5=33 kN/m 2o m o hK p γ=地面堆载 kN/m 233.3333.010*10=⨯==a K p 堆基本组合顶板处：1.2恒×1.4活=1.2×6.3+1.4×3.33=12.2 kN/m 2底板中心线处：1.2恒×1.4活=1.2×33+1.4×3.33=44.3 kN/m 2准永久组合顶板处：1.0恒×0.5活=1.0×6.3+0.5×3.33=8 kN/m 2底板中心线处：1.0恒×0.5活=1.0×33+0.5×3.33=34.6 kN/m 24、计算简图:5.4/4.5=1.2<2,按照双向板计算，3边固定，顶部简支，5、内力计算：查建筑结构静力计算手册：4.5/5.4=0.84底板处弯矩设计值：，m kN l l M .12.45q 0711.0q -q 0424.021212=+=）（底竖由于短跨侧壁竖向钢筋配置同长跨侧壁，并且底部弯矩小于按单项板计算的，因此竖向弯矩作用下的裂缝和配筋不在计算水平支座边缘弯矩设计值：m kN l l M .37q 0683.0q -q 0322.0-21212=+=））（（水平边缘水平跨中弯矩设计值：m kN l l M .7.14q 0225.0q -q 0103.021212=+=）（水平跨中水平支座边缘弯矩准永久值：，m kN l l M .28q 0683.0q -q 0322.0-21212=+=））（（水平边缘水平跨中弯矩准永久值：mkN l l M .10q 0225.0q -q 0103.021212=+=）（水平跨中6、配筋计算：仅计算水平方向，，保护层厚度c=35mm ，截面有m kN M .37=水平边缘效高度ho=t1-c-15=300-50=250mm ，fc=14.3N/mm 2按混凝土规范6.2.10-1：受压区高度mm h mm bf M h h x o b c o o 129250*518.01122825022==<=-=--=ξα按混凝土规范6.2.10-2： 219.43636011*1000*3.14mm f bxf A y c s ===α外侧水平钢筋实配 12@150，配筋面积754mm 2，满足要求7、裂缝计算：准永久组合，ftk=2.01，实配m kN M .28=水平边缘2/mm N 12@150，As=754，ho=250mm ，m mm /2，，保护层厚度01.0,01.0005.0300*10005.07545.0取<=⨯==bh As te ρc=35mm ，d=12mm ，，，受弯构件，25/100.2mm N E s ⨯=01=α0.12=α260/17025075487.0102887.0mm N h As M sp =⨯⨯⨯=⨯⨯=底σ4.04.043.00.1170005.001.265.01.165.01.12，取<-=⨯⨯⨯-=-=ασρψsq te tk f 11.00.1*01.01211.0355.1(1021704.08.1)111.05.1(8.151max =+⨯⨯⨯⨯=++=ναρσψωte s sqd c E 最大裂缝小于0.2，满足要求8、跨中弯矩小于水平边缘弯矩，内侧水平钢筋配筋同外侧，因此不在计算四、所有池壁配筋竖向钢筋 12@100，水平钢筋 12@150。

地下室水池墙计算书条件：1、水参数：容重γ=10kN/mm ；2、地下室参数：覆土层厚h1=800mm，地下室侧墙计算跨度Lo=3600mm，临水面保护层为25mm；地面堆载q=5kN/mm ，侧壁厚度d=300mm，截面有效高度ho=250mm3、材料参数：混凝土强度等级为C35，fc=16.7 N/mm ，钢筋抗拉强度为fy=360N/mm ；计算：1、荷载计算，土压力按静止土压力计算[《全国民用建筑工程设计技术措施》2.6.2]池内水压力：Pw = Hi × 10.00 = 36.00 kN/m22、支座弯距计算，按单向板底端固定顶端简支计算，查静力计算手册m1=q1×Lo /8=36×3.6 /15=31.10kN.m3、强度计算:土压力及水压力均按恒载考虑,[《全国民用建筑工程设计技术措施》2.6.2],按支座调幅1.0计算m==31.10kN.mξb=1.0÷{1+360÷[20000×(0.0033-<35-50>×0.00001)]}=0.5257 《砼》规公式7.1.4x=ho-√(ho -2×m/α1/fc/b)=250-√(250-2×31.10×1000000/1/16.7/1000) 《砼》规公式7.2.1-1=7.76mm<ξb×ho=131.43mmAs=α1×fc×b×x/fy 《砼》规公式7.2.1-2=1×16.7×1000×7.76/360=922mm4、裂缝计算：弯距标准组合Mk= 31.10kN.m实配钢筋为： 14@100钢筋面积As=1,539mm带肋钢筋的相对粘结特性系数υ＝1.0矩形截面受弯构件，构件受力特征系数αcr ＝2.1对矩形截面的受弯构件：Ate=0.5×b×h=0.5×1000×250=150000mmρte=As/Ate=1,539/150000=0.0103纵向受拉钢筋的等效应力σsk=Mk/(0.87×ho×As)=31.10×1000000/(0.87×250×1,539)=93 N/mm钢筋应变不均匀系数ψ=1.1-0.65×ftk/ρte/σsk=1.1-0.65×2.2/0.01/220/=0.4678最大裂缝宽度ωmax=αcr×ψ×σsk×(1.9×c+0.08×deq/ρte)/Es=2.1×0.4678×93×(1.9×25+0.08×14/0.01)/200000=0.072mm。

地下室外墙及水池侧壁的计算方法随着中国城市化建设进程的加快，城市基础设施建设量逐年增加，目前城市内可用土地资源越来越少，其已成为制约城市发展的主要影响因素。

为了最大化利用有限的土地资源，很多建筑中都设置了功能齐全的地下室，合理的解决了土地资源短缺问题。

地下室外墙及水池的计算在整个建筑工程中占有重要地位，任何一个数据计算错误都可能给工程造成无法预计的后果，因此必须采取科学的计算方法。

本文通过对地下室外墙及水池侧壁载荷分析，并针对突出的计算难题阐述了解决措施。

标签：地下室；外墙；水池侧壁；计算方法地下室及水池在现代建筑物中随处可见，它们是建筑物构成的重要部分。

假若地下室或者水池侧壁设计不合理，那么就无法承受较大的载荷力，必然会降低整体的抗震性能，因此一定要给予地下室及水池侧壁设计高度重视，严格按照相关规程标准施工，保证建筑物整体协调统一。

科学的计算方法是得出准确数据的基本前提，所以在地下室及水池侧壁设计中必须重视计算方法的选择，尽量避免计算方法不当导致的设计错误。

1地下室外墙计算1.1外墙配筋计算方法地下室外墙配筋模型是建立在扶壁柱和外墙变形协调的原理基础上，扶壁柱配筋不足、外墙竖向受力配筋减少、外墙的水平分布筋有富余量。

在实际工程中可以对扶壁柱忽略不计，如果外墙有扶壁柱可以根据双向板或单相板计算出受载荷力产生的弯矩大小。

地下室内外墙间距有差异，所以在实际计算中通常是将楼板与基础底板看成是外墙的支点，并按单向板来计算，在基础底板处按固端，顶板处按铰接支座。

和外墙成垂直关系的内墙位置，其水平分布钢筋数量较多，不需重加负弯矩构造钢筋。

在对地下室外墙配筋计算时，要正确掌握扶壁柱计算方法，有很多设计人员错误的按照其长度来计算，正确的算法是按照双向板计算；扶壁柱计算与地下室结构有直接关系，要综合考虑整体结构在配筋计算，其计算方法与双向板传递载荷计算存在本质差异。

竖向载荷不大的外墙扶壁柱，在内外侧要采取合理的加强措施。

水池侧壁计算书一、设计依据《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010)《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011)《建筑结构荷载规范》(GB50009-2012)《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002)《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(CECS138-2002)玉溪市建筑设计院提供的《岩土勘察报告》二 、基本资料1、侧壁: 池侧壁厚t1=300mm, 池顶板厚t2=150mm ，底板厚t3=300mm ；顶上覆土600mm ，2、土天然重度18.00 kN/m 3 ,3、根据地勘报告，地下水属于潜水类型，近3-5年最高水位-0.8m ，抗浮地下水位标高取-0.8m,池内水深Hw=3.400m, 池内水重度rw =10.00kN/m 3,抗浮安全系数Kf=1.054、荷载：活荷载: 池顶板1.50kN/m 2, 地面堆载10.00kN/m 2, 组合值系数0.9恒荷载分项系数: 水池自重不利1.20,其余1.27，有利1.0，覆土荷载等其它不利1.27，有利1.0；活荷载分项系数: 地下水压1.27, 其它1.40活荷载准永久值系数: 顶板0.40, 地下水1.00, 地面堆载0.54、材料：混凝土: 等级C30, 抗渗等级P6， 重度γc 25.00kN/m 3, 泊松比0.20保护层厚度(mm): 顶板(上35,下35), 池壁(内35,外35), 底板(上40,下40) 钢筋级别: HRB400, 裂缝宽度限值: 0.20mm5、计算方法配筋计算方法:基本组合，查表计算弯矩；取最不利弯矩以及裂缝限值配置钢筋 挠度计算：由于水池侧壁都满足跨厚比远远>40，并且荷载不大，挠度计算略 裂缝计算：裂缝控制等级：三级，采用荷载准永久组合，《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》附录A 公式计算.三、水泵房侧壁计算A 、长跨度侧壁计算：1、根据《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》5.1.8竖向计算高度为净高加底板厚度一半，水平计算跨度为两端池壁中心线；计算跨度为18mx4.5m2、根据勘察报告，水池埋深范围内无地下水；3、外部回填土按无粘性土，取内摩擦角ϕ=30，主动土压力系数333.0)23045(tan )245(tan 22=-=-=ϕa K 土压力按照主动土压力，主动土压力系数取0.33，地面堆载10.00kN/m 2池壁顶板处土压力o m o hK p γ==18×1.05×0.5=6.3 kN/m 2 ；底板中心线处o m o hK p γ==18×5.55×0.5=33 kN/m 2地面堆载33.3333.010*10=⨯==a K p 堆 kN/m 2基本组合顶板处：1.2恒×1.4活=1.2×6.3+1.4×3.33=12.2 kN/m 2底板中心线处：1.2恒×1.4活=1.2×33+1.4×3.33=44.3 kN/m 2准永久组合顶板处：1.0恒×0.5活=1.0×6.3+0.5×3.33=8 kN/m 2底板中心线处：1.0恒×0.5活=1.0×33+0.5×3.33=34.6 kN/m 24、计算简图:18/4.5=4>2,按照单向板计算，取1米板计算5底板处弯矩设计值：m kN l M .2.74-120q 8q 7-221=+=）（底， 顶板处支座反力kN l R 3540q 4q 1121=+=）（ 跨中弯矩设计值：m kN lq R M .2.34625.2)(q -225.2q -25.231221=⨯-⨯⨯=中 底板处弯矩准永久值：m kN l M .2.56-120q 8q 7-221=+=）（底， 顶板处支座反力kN l R 2540q 4q 1121=+=）（ 跨中弯矩准永久值：m kN lq R M .25625.2)(q -225.2q -25.231221=⨯-⨯⨯=中6、配筋计算：采用设计值，保护层厚度c=35mm ，截面有效高度ho=t1-c-15=300-50=250mm ，fc=14.3N/mm 2按混凝土规范6.2.10-1：受压区高度mm h mm b f M h h x o b c o o 129250*518.022********==<=-=--=ξα 按混凝土规范6.2.10-2： 2187336022*1000*3.14mm f bx f A y c s ===α 外侧竖向钢筋实配12@100，配筋面积1131 mm 2，满足要求7、裂缝计算：准永久组合M 底=56.2m kN .，ftk=2.012/mm N ，实配12@100，As=1131m mm /2，ho=250mm ，01.001.00075.0300*10005.011315.0，取<=⨯==bh As te ρ，，保护层厚度c=35mm ，d=12mm ，25/100.2mm N E s ⨯=，，受弯构件01=α，0.12=α260/228250113187.0102.5687.0mm N h As M sp =⨯⨯⨯=⨯⨯=底σ 4.04.034.00.12280075.001.265.01.165.01.12，取<=⨯⨯⨯-=-=ασρψsq te tk f 15.00.1*)01.01211.0355.1(1022284.08.1)1)(11.05.1(8.151max =+⨯⨯⨯⨯=++=ναρσψωte s sqd c E 最大裂缝小于0.2，满足要求8、跨中弯矩小于底部弯矩，内侧竖向钢筋配筋同外侧，因此不在计算B 、短跨度侧壁计算：1、根据《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》5.1.8竖向计算高度为净高加底板厚度一半，水平计算跨度为两端池壁中心线；计算跨度为5.4mx4.5m2、根据勘察报告，水池埋深范围内无地下水；3、外部回填土按无粘性土，取内摩擦角ϕ=30，主动土压力系数333.0)23045(tan )245(tan 22=-=-=ϕa K 土压力按照静止土压力，主动土压力系数取0.33，地面堆载10.00kN/m 2 池壁顶板处土压力o m o hK p γ==18×1.05×0.5=6.3 kN/m 2 ；底板中心线处o m o hK p γ==18×5.55×0.5=33 kN/m 2地面堆载33.3333.010*10=⨯==a K p 堆 kN/m 2基本组合顶板处：1.2恒×1.4活=1.2×6.3+1.4×3.33=12.2 kN/m 2底板中心线处：1.2恒×1.4活=1.2×33+1.4×3.33=44.3 kN/m 2准永久组合顶板处：1.0恒×0.5活=1.0×6.3+0.5×3.33=8 kN/m 2底板中心线处：1.0恒×0.5活=1.0×33+0.5×3.33=34.6 kN/m 24、计算简图:5.4/4.5=1.2<2,按照双向板计算，3边固定，顶部简支，5、内力计算：查建筑结构静力计算手册：4.5/5.4=0.84底板处弯矩设计值：m kN l l M .12.45q 0711.0q -q 0424.021212=+=）（底竖， 由于短跨侧壁竖向钢筋配置同长跨侧壁，并且底部弯矩小于按单项板计算的，因此竖向弯矩作用下的裂缝和配筋不在计算水平支座边缘弯矩设计值：m kN l l M .37q 0683.0q -q 0322.0-21212=+=））（（水平边缘 水平跨中弯矩设计值：m kN l l M .7.14q 0225.0q -q 0103.021212=+=）（水平跨中 水平支座边缘弯矩准永久值：m kN l l M .28q 0683.0q -q 0322.0-21212=+=））（（水平边缘，水平跨中弯矩准永久值：m kN l l M .10q 0225.0q -q 0103.021212=+=）（水平跨中 6、配筋计算：仅计算水平方向，m kN M .37=水平边缘，保护层厚度c=35mm ，截面有效高度ho=t1-c-15=300-50=250mm ，fc=14.3N/mm 2按混凝土规范6.2.10-1：受压区高度mm h mm b f M h h x o b c o o 129250*518.01122825022==<=-=--=ξα 按混凝土规范6.2.10-2： 219.43636011*1000*3.14mm f bx f A y c s ===α 外侧水平钢筋实配12@150，配筋面积754mm 2，满足要求7、裂缝计算：准永久组合m kN M .28=水平边缘，ftk=2.012/mm N ，实配12@150，As=754m mm /2，ho=250mm ，01.0,01.0005.0300*10005.07545.0取<=⨯==bh As te ρ，，保护层厚度c=35mm ，d=12mm ，25/100.2mm N E s ⨯=，，受弯构件01=α，0.12=α260/17025075487.0102887.0mm N h As M sp =⨯⨯⨯=⨯⨯=底σ 4.04.043.00.1170005.001.265.01.165.01.12，取<-=⨯⨯⨯-=-=ασρψsq te tk f 11.00.1*)01.01211.0355.1(1021704.08.1)1)(11.05.1(8.151max =+⨯⨯⨯⨯=++=ναρσψωte s sqd c E 最大裂缝小于0.2，满足要求8、跨中弯矩小于水平边缘弯矩，内侧水平钢筋配筋同外侧，因此不在计算四、所有池壁配筋竖向钢筋12@100，水平钢筋12@150。