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．依据规及参考书目：
《水工混凝土结构设计规》(SL 191-2008)，以下简称《砼规》
《建筑地基基础设计规》(GB 50007-2002)，以下简称《地基规》
《给水排水工程构筑物结构设计规》(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
地基土摩擦角φ＝ 30.00 度，地下水位标高＝ -2.000 m
池水深H W＝ 0.00 mm，池水重度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＝ 1.05
4．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
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》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/m2
3．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。
4．抗浮验算：
抗浮力G k＝ G c＋ G t＋ G s
＝ 2160.07 ＋ 806.14 ＋ 266.72 ＝ 3232.93 kN
浮力F ＝ 1885.80 kN
G k / F ＝ 3232.93 / 1885.80 ＝ 1.71 ≥ K f＝ 1.05
故抗浮验算满足要求。
四、荷载计算：
1．池壁荷载计算：
池外荷载：
主动土压力系数Ka ＝ 0.333
侧向压力荷载组合(kN/m2)：
表中：H i -- 距池底高度，m
p tk -- 作用在池壁的土压力标准值，kN/m2
p sk -- 作用在池壁的地下水压力标准值，kN/m2
p qk -- 地面活荷载作用在池壁的侧向压力标准值，kN/m2
Q w -- 作用在池壁的侧向压力基本组合值，kN/m2
Q wk -- 作用在池壁的侧向压力准永久组合值，kN/m2
池底部水压力：
标准值p sk＝ 0.00 kN/m2
基本组合设计值p s＝ 0.00 kN/m2
2．底板荷载计算(池无水，池外填土)：
水池结构自重标准值G c＝ 2160.07 kN
基础底面以上土重标准值G t＝ 806.14 kN
基础底面以上水重标准值G s＝ 266.72 kN
基础底面以上活载标准值G h＝ 149.84 kN
水池底板以上全部竖向压力基本组合：
Q b＝（γG1×G c＋γG×G t＋γQ1×G s＋ψc×γQ×G h）/A
＝（1.20×2160.07＋1.27×806.14＋1.27×266.72＋0.90×1.27×149.84）
/86.505 ＝ 47.70 kN/m2
水池底板以上全部竖向压力准永久组合：
Q bk＝（G c＋G t＋ψs×G s＋ψq×G q＋ψq1×G q1）/A
＝（2160.07＋806.14＋1.00×266.72＋0.40×149.84＋0.40×0.00）/86.505
