水池侧墙计算书
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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 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 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 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 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。
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。
2、池内水位H=3.5M;侧壁外4.5米厚覆土,考虑地面堆载按1米土柱取W10kN/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+2.5x3.5x0.18x25=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:10x4.5xtan2(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<fak=100KPa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,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= 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钢筋弹性模量和混凝土模量的比值:αE= E s / E c= 200000/27871 = 7.18 1.4.2.3受压翼缘面积和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钢筋弹性模量和混凝土模量的比值:αE= E s / E c= 200000/27871 = 7.18 1.4.2.3受压翼缘面积和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= 22.11kN·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。
水池侧壁计算书条件:1、荷载参数:水容重γ=10kN/mm ,地下水头高度H1=0mm;(在负一层)2、池壁参数:覆土层厚Lo=0mm,地下一层层高L1=3500mm,地下二层层高L2=3500mm,地下三层层高L3=3000mm;地面堆载p=0kN/mm ,侧壁厚度:地下一层d1=400mm;地下二层d2=400mm;地下三层d3=500mm;临水面保护层为50mm;3、材料参数:混凝土强度等级为C30,fc=14.3 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] 堆载折算为土压力q1=Ko×p=0.50×0=0.00kN/mm地下水位以上土压力q2=Ko×γ×H1=0.50×10×0×10 =0.00kN/mm地下水位以下土压力q3=Ko×γ`×H2=0.50×10×10000×10 =50.00kN/mm水压力q4=γw×H2=10×10000×10 =100.00kN/mmqD=q1+Ko×γ×Lo=0.00kN/mmqC=q1+q2+(Ko×γ` +10)×(L1+Lo-H1)=52.50kN/mmqB=q1+q2+(Ko×γ` +10)×(L2+L1+Lo-H1)=105.00kN/mmqA=q1+q2+q3+q4=150.00kN/mm2、弯距计算,按多跨梁弯距分配法支座弯距调幅计算,顶点按铰支座,其余按固支座,按静力计算手册计算Mdc=0;Mcd=1.2×(7×qD+8×qC)×L1 /120=51.45 kN.mMcb=1.2×qC×L2 /12+1.2×(qB-qC)×L2 /30=90.04 kN.mMbc=1.2×qC×L2 /12+1.2×(qB-qC)×L2 /20=102.90 kN.mMba=1.2×qB×L3 /12+1.2×(qA-qB)×L3 /30=110.70 kN.mMab=1.2×qB×L3 /12+1.2×(qA-qB)×L3 /20=118.80 kN.m弯距分配:D点:C点:B点:A点:截面:1000×400 1000×400 1000×500线刚度i=I/L: 1.52×10 1.52×10 3.47×10分配系数μ:0.43;0.57;0.31;0.69 0固端弯距:-51.45;+90.04;-102.90;+110.70;-118.80开始分配:-16.54;-22.05 -2.38;-5.42 00;-1.19;-11.03;0 -2.71+0.36;+0.68;+3.36;+7.66 00;+1.68;+0.34;0 +3.83-0.72;-0.96;-0.10;-0.24 00;-0.05;-0.48;0 -0.12支座弯距:∑=-68.35;∑=68.15 ∑=-113.19;∑=112.71 ∑=-117.80简化为Mc=68kN.m Mb=113kN.m Ma=118kN.m支座调幅后Mc=68kN.m Mb=113kN.m Ma=118kN.m根据规范公式7.1.4:ξb=0.8÷{1+360÷[20000×(0.0033-<0-50>×10 )]}=0.5429根据规范公式7.2.1-1:受压区高度x=ho-(ho -2*M/α1/fc/b)xc=350-( 350 - 2×55×10 /1.0/14.3/1000) =9.10mm<ξb ×ho=190.00mmxb=350-( 350 - 2×90×10 /1.0/14.3/1000) =18.41mm<ξb×ho=190.00mmxa=450-( 450 - 2×94×10 /1.0/14.3/1000) =16.90mm<ξb×ho=244.29mm根据规范公式7.2.1-2:纵向受拉钢筋As=α1×fc×b×x/fyAsc=1×14.3×1000×9.10/360=361mmAsb=1×14.3×1000×18.41/360=731mmAsa=1×14.3×1000×16.90/360=671mm3、裂缝计算:弯距标准值:Mc=68/1.2=57kN.m Mb=113/1.2=94kN.m Ma=118/1.2=98kN.m实配钢筋为:负一层 16@150钢筋面积As1=1,340mm负二层 18@150钢筋面积As2=1,696mm负三层 16@150钢筋面积As3=1,340mm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负一层:Ate1=0.5×1000×400=200000mm负二层:Ate2=0.5×1000×400=200000mm负三层:Ate3=0.5×1000×500=250000mm负一层:ρte1=As1/Ate1=1340.41173333333/200000=0.0067负二层:ρte2=As2/Ate2=1696.4586/200000=0.0085负三层:ρte3=As3/Ate3=1340.41173333333/250000=0.0054 在最大裂缝宽度计算中,当ρte<0.01 时,取ρte =0.01纵向受拉钢筋的等效应力σsk=Mk/(0.87×ho×As)负一层:σsk1=57×10 /(0.87×350×1,340)=139N/mm负二层:σsk2=94×10 /(0.87×350×1,696)=182N/mm负三层:σsk3=98×10 /(0.87×450×1,340)=187N/mm 钢筋应变不均匀系数ψ=1.1-0.65×ftk/ρte/σsk负一层:ψ1=1.1-0.65×2.01/0.01/139/=0.1610负二层:ψ2=1.1-0.65×2.01/0.01/182/=0.3814负三层:ψ3=1.1-0.65×2.01/0.01/187/=0.4016最大裂缝宽度ωmax=αcr×ψ×σsk×(1.9×c+0.08×deq/ρte)/Es负一层:ωmax1=2.1×0.1610×139×(1.9×50+0.08×16/0.01)/200000=0.05mm负二层:ωmax2=2.1×0.3814×182×(1.9×50+0.08×18/0.01)/200000=0.17mm负三层:ωmax3=2.1×0.4016×187×(1.9×50+0.08×16/0.01)/200000=0.18mm。
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。
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。
矩形水池结构计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、示意图:二、基本资料:1.依据规范及参考书目:《水工混凝土结构设计规范》(SL 191-2008),以下简称《砼规》《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002),以下简称《地基规范》《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002),以下简称《给排水结规》《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(CECS138-2002),简称《水池结规》《建筑结构静力计算手册》(第二版)2.几何信息:水池类型: 无顶盖,半地下水池水池长度L =11940 mm,宽度B =5990 mm,高度H =4180 mm地面标高=0.000 m,池底标高=-4.180 m池壁厚度t3=400 mm,池壁贴角c1=0 mm底板中间厚度t2=400 mm,底板两侧厚度t4=400 mm底板贴角长度c2=0 mm,底板外挑长度a =400 mm池壁顶端约束形式: 自由底板约束形式: 固定3.地基土、地下水和池内水信息:地基土天然容重γ=18.00 kN/m3,天然容重γm=20.00 kN/m3地基土内摩擦角φ=30.00 度,地下水位标高=-2.000 m池内水深H W=0.00 mm,池内水重度γs=10.00 kN/m3地基承载力特征值f ak=120.00 kPa宽度修正系数ηb=0.00,埋深修正系数ηd=1.00修正后地基承载力特征值f a=170.89 kPa浮托力折减系数=1.00,抗浮安全系数K f=1.054.荷载信息:地面活荷载q =10.00 kN/m2,活荷载组合值系数=0.90恒荷载分项系数: 池身的自重γG1=1.20, 其它γG=1.27活荷载分项系数: 地下水压力γQ1=1.27, 其它γQ=1.27地面活荷载准永久值系数ψq=0.40温(湿)度变化作用的准永久值系数ψt=1.00池内外温差或湿度当量温差△t =10.0 度温差作用弯矩折减系数ηs=0.65混凝土线膨胀系数αc =1.00×10-5 /℃5.材料信息:混凝土强度等级:C25轴心抗压强度标准值f ck=16.70 N/mm2;轴心抗拉强度标准值f tk=1.78 N/mm2轴心抗压强度设计值f c=11.90 N/mm2;轴心抗拉强度设计值f t=1.27 N/mm2混凝土弹性模量E c=2.80×104 N/mm2纵向受力钢筋种类:HRB400钢筋强度设计值f y=360 N/mm2;弹性模量E s=2.00×105 N/mm2钢筋混凝土重度γc=25.0 kN/m3,泊松比μc=0.167内侧钢筋保护层厚度as =35 mm,外侧保护层厚度as' =35 mm裂缝宽度限值[ωmax] =0.200 mm,配筋调整系数=1.00三、地基承载力验算及抗浮验算:1.基底压力计算:池壁自重G2=1295.03 kN底板及底板贴角自重G3=865.05 kN水池自重G c=G1+G2+G3=0.00 +1295.03 +865.05 =2160.07 kN池内水重G w=0.00 kN池顶覆土重量G t1=0.00 kN池顶地下水重量G s1=0.00 kN底板外挑覆土重量G t2=806.14 kN底板外挑地下水重量G s2=266.72 kN基底以上的覆盖土总重量G t=G t1+G t2=0.00 +806.14 =806.14 kN基底以上的地下水总重量G s=G s1+G s2=0.00 +266.72 =266.72 kN顶板活荷载作用力G h1=0.00 kN地面活荷载作用力G h2=149.84 kN活荷载作用力总和G h=G h1+G h2=0.00 +149.84 =149.84 kN基底面积A =86.50 m2基底压强P k=(G c+G w+G t+G s+G h) / A=(2160.07+0.00+806.14+266.72+149.84)/86.505 =39.11 kN/m2 2.修正地基承载力:依照《建筑地基基础设计规范》式5.2.4:f a = f ak+ηb×γ×(b-3)+ηd×γm×(d-0.5)f a = 120.00+0.00×10.00×(6.0-3)+1.00×13.83×(4.2-0.5)= 170.89 kN/m23.地基承载力验算结论:P k=39.11 kN/m2≤f a=170.89 kN/m2故地基承载力满足要求。
水池设计计算书根据现场实测数据,初步拟定水池整体宽度为9m ,长度为21m ,深度为3m ,设计蓄水深度2.5m ,由于水池有一个3m×9m 沉淀池,及一个18m×9m 水池组成,由于水池跨度较大,大水池纵向每中间设置一道结构柱。
水池为地上式敞开水池,无土压力及地面荷载。
计算水压力q w =10×2.5=25KN/m水池为长条形,截取1m 宽侧壁,按下端固接、上端自由进行计算。
竖向最大弯矩m KN qH m M M B c w y ∙===7.2927.127.12水平最大弯矩mKN ql M x ∙=⨯⨯==5.112625818122 将壁厚拟定为200mm ,因为对于板取1m 宽计算,即b=1000mm ;而h=200mm ,0h =h-20=180mm ,d γ=1.2,h 0=200-20=180mm ,采用C20混凝土,c f =10 2/mmN ,Ⅱ极钢筋,y f =3102/mm N 。
板正截面承载力计算表截 面横向 竖向 (kN m)M29.7 56.25 bf Mh h x c d γ2200--= 21.03 42.52 00.35(mm)x h ≤ 满足 满足 2(mm )c S yf bxA f =678 1372 选配钢筋(实配A S )679 1408 选配钢筋Ф12@200Ф16@1602min (mm )S A bh ρ≥满足 满足底板底面承受由侧壁传来的弯矩,底板拟定厚度为300mm ,按基本组合设计值和计算配筋。
截 面纵向 横向 (kN m)M800 253.125 bf Mh h x c d γ2200--= 22.32 15.17 00.35(mm)x h ≤ 满足 满足 2(mm )c S yf bxA f =11519 4405.5 选配钢筋(实配A S )12101.7 4637.1 选配钢筋Ф12@150 Ф12@220 2min (mm )S A bh ρ≥满足满足水池侧壁挠度验算:池壁截面惯性矩333106122.0912-⨯=÷⨯=⨯=h b I池壁最大挠度在池壁中间mm EI ql Y 17)384(54max ==侧壁挠度容许值mml 5.37240/==σ。
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=800mm2.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:3.000m,地下水埋置深度dw:5.000m5.计算信息:浮托力折减系数:1.00抗浮安全系数:Kf=1.10kPa修正后的地基承载力特征值: fa=90.00kPa裂缝宽度限值: 0.250mm6.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 = 5.530*25.000=138.250kN2.池壁自重 Gc = ΣVc*γc = 30.120*25.000=753.000kN3.底板自重 Gb = ΣVb*γc = 19.092*25.000=477.300kN4.水池自重 G = Gt + Gc + Gb = 138.250+753.000+477.300=1368.550kN5.水池基础底面以上覆土总重 Gs = 0.000+1044.160=1044.160kN6.抗浮总重 Gsk = G + Gs + Gdw = 1368.550+1044.160+0.000=2412.710kN五、地基承载力验算:1.池内水重 GW = ΣVw*γw = 60.830*10.000=608.300kN2.水池活载作用 Q = Qd = 10*47.73=477.3kN3.基底面积 A = 47.73m24.基底压强 Pk=(G+Gs+Gw+Gdw+Q)/A = (1368.55+1044.16+608.3+0+10)/47.73=63.5032kPa < fa = 90kPa地基承载力满足要求六、水池构件计算:顶板1计算1.几何信息(按双向板计算)计算跨度: Lx=8000.000mm, Ly=4550.000mm板厚:ht=200.000mm荷载计算池顶活荷载标准值:Qtk =10.00022池壁1计算1.几何信息(按单向板计算)计算跨度: Lx=8000.000mm, Ly=3000.000mm板厚:h=400.000mm2池壁2计算1.几何信息(按双向板计算)计算跨度: Lx=3300.000mm, Ly=3000.000mm板厚:h=400.000mm池壁2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(按单向板计算)计算跨度: Lx=7000.000mm, Ly=3000.000mm板厚:h=400.000mm2池壁3内侧计算结果(弯矩:kN.m/m 配筋面积:mm/m 裂缝:mm)池壁4计算1.几何信息(按单向板计算)计算跨度: Lx=1250.000mm, Ly=3000.000mm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5计算1.几何信息(按单向板计算)计算跨度: Lx=1000.000mm, Ly=3000.000mm板厚:h=400.000mm2池壁6计算1.几何信息(按双向板计算)计算跨度: Lx=4550.000mm, Ly=3000.000mm板厚:h=400.000mm池壁6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=8000.000mm, Ly=4550.000mm板厚:hb=400.000mm荷载计算池内水力标准值:Pnk = 608.300/47.730=12.745 池底永久荷载标准值:Qgk = 4.055kN/m2池底可变荷载标准值:Qqk = 2.317kN/m2基底净反力:Pk = 63.503kN/m222结构构件计算书第11页,共11页。
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。
消防水池侧壁计算书条件:1、土质参数:容重γ=19kN/mm ,浮容重γ` = 11kN/mm ,静止土压力系数K=0.50,地下水位设防高度为=0mm;2、地下室参数:覆土层厚h1=700mm,地下室侧墙计算跨度Lo=2000mm,临水面保护层为50mm;地面堆载q=10kN/mm ,侧壁厚度d=200mm,截面有效高度ho=150mm3、材料参数:混凝土强度等级为C25,fc=11.9 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] 堆载折算为土压力q1=K×q=0.50×10=5.00kN/mm地下水位以上土压力q2=K×γ×(h1+h2)=0.50×19×(0.70+2.00)=25.65kN/mm地下水位以下土压力q3=K×γ`×h3=0.50×11×0=0.00kN/mm水压力q4=γw×h3=10×0=0.00kN/mm2、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=5.00×2 /8=2.50kN.mm2=q2×Lo /15=25.65×2 /15=6.84kN.mm3=q1×Lo /15=0.00×2 /15=0.00kN.mm4=q1×Lo /8=0.00×2 /15=0.00kN.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],按支座调幅计算m=0.80×1.35×(m1+m2+m3+m4)=10.09kN.mξb=0.8÷{1+360÷[20000×(0.0033-<25-50>×0.00001)]}=0.5308 《砼》规公式7.1.4x=ho-√(ho -2×m/α1/fc/b)=150-√(150-2×10.09×1000000/1/11.9/1000)《砼》规公式7.2.1-1=5.76mm<ξb×ho=79.63mmAs=α1×fc×b×x/fy 《砼》规公式7.2.1-2=1×11.9×1000×5.76/360=190mm4、裂缝计算:弯距标准组合Mk=m1+m2+m3+m4=2.50+6.84+0.00+0.00=9.34kN.m实配钢筋为: 10@200钢筋面积As=393mm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=0.5×1000×150=100000mmρte=As/Ate=393/100000=0.0039在最大裂缝宽度计算中,当ρte<0.01 时,取ρte =0.01纵向受拉钢筋的等效应力σsk=Mk/(0.87×ho×As)=9×1000000/(0.87×150×393)=182 N/mm 钢筋应变不均匀系数ψ=1.1-0.65×ftk/ρte/σsk=1.1-0.65×1.78/0.01/182/=0.4652最大裂缝宽度ωmax=αcr×ψ×σsk×(1.9×c+0.08×deq/ρte)/Es=2.1×0.4652×182×(1.9×50+0.08×10/0.01)/200000=0.1558mm。
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。
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/m3
4)水压力分项系数取 γ=1.2
2、墙底标高处的水压力:
q s= γw · b =33.0KN/m2
3、侧墙截面弯距计算:
1)
M Bk=-q
· b2 · [4-3b/H+3b2/(5H2)]/24
s
=-32.7KN·m
2)强度计算时,B点弯矩设计值:
M B=γ · M Bk
=-39.2KN·m
3)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=1000mm
3)墙体砼强度等级:C304)墙体纵筋强度等级:HRB335
5)墙外侧筋边距离:a s=50mm6)墙内侧筋边距离:a's =30mm
7)应力强度比系数:α1=1.08)受压区高度系数:β1=0.8
2、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/mm2
2)混凝土弹性模量:E c=####N/mm2
3)钢筋抗拉、抗压强度设计值:f y=f y' =300N/mm2
200000
4)钢筋弹性模量:E s=N/mm2
5)截面有效高度:h0= h - a s =250mm
6)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=524mm2
2)受压钢筋所承担的弯距:
M' =f y' · A's · (h0-a's)
=34.6KN·m
3)单筋截面所承担的弯距:
M1=|M B| - M'
=4.67KN·m
4)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 =2.1
2)钢筋的相对粘结特性系数:υ=1.0
3)最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离:c=30mm
4)按前面计算结果,裂缝计算时,B点弯矩标准值:M Bk=-32.7KN·m
5)混凝土轴心抗拉强度标准值:f tk=2.01N/mm2
6)最大裂缝宽度限值:ωlim=0.2mm
2、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)
=14mm
2)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/mm2
4)受拉钢筋应变不均匀系数:
ψ=1.1-0.65 · f tk/(ρte · σsk)
=0.20
5)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。