矩形水池計(jì)算書4

矩形水池計(jì)算書項(xiàng)目名稱_____________構(gòu)件編號(hào)_____________設(shè)計(jì)_____________校對(duì)_____________審核_____________計(jì)算時(shí)間2014年7月7日（星期一）15:23一、設(shè)計(jì)資料池型池壁上端池壁下端底面邊長(zhǎng)Lx(m)底面邊長(zhǎng)Ly(m)水池高度Lz(m)底板外挑長(zhǎng)度Lc(m)有蓋水池彈性固定固定鋼筋級(jí)別混凝土強(qiáng)度等級(jí)混凝土重度(kN/m3)池內(nèi)水深(m)池內(nèi)水重度(kN/m3)最大裂縫寬度限值(mm)HRB335C25板類型板厚(mm)池內(nèi)側(cè)保護(hù)層(mm)池外側(cè)保護(hù)層(mm)頂板2005030正面壁板2505030側(cè)面壁板2505030底板3005040 抗震設(shè)防烈度:6度(0.05g) 頂板覆土厚度Hs=0.30m 頂板活荷載:0 雪荷載:0 基底標(biāo)高:-4.40m 池外設(shè)計(jì)地面標(biāo)高:0.00m 地下水水位標(biāo)高:-2.00m 地面堆積荷載:10kN/m2 回填土重度s=18kN/m3 回填土有效重度's=10kN/m3 回填土內(nèi)摩擦角s=30° 修正后的地基承載力特征值fa=200kPa 地基抗震承載力調(diào)整系數(shù)a 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001(2006年版) 《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50069-2002 《室外給水排水和燃?xì)鉄崃こ炭拐鹪O(shè)計(jì)規(guī)范》GB50032-2003 《給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》CECS138:2002 沈世杰主編.《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)》(第二版).北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2007二、荷載計(jì)算 頂板單位面積自重: 25.0×0.20=5.00kN/m2 頂板自重: Wd=5.00×64.89=324.45kN 結(jié)構(gòu)自重: G1k=25.0×(56.84×0.20+8.05×4.10+71.69×0.30)=1647.00kN 池內(nèi)水壓力: Fwk=10.0×3.90=39.00kN/m2 池內(nèi)水重: 39.00×56.84=2216.76kN 64.89×18.0×0.30+6.80×(18.0×2.00+20.0×2.10)=880.81kN ns Fsv,k=1.0×18.0×0.30=5.40kN/m2 Ka=tan2(45-/2)=tan2 壁板上端: Fep,k=0.33×18.0×0.10=0.60kN/m2 壁板下端: Fep,k=0.33×(18.0×2.00+10.0×2.10)=19.00kN/m2 頂板: qgw,k=0 壁板上端: qgw,k=0 壁板下端: qgw,k=10.0×2.10=21.00kN/m2 基底: qgw,k=10.0×2.40=24.00kN/m2 合力:24.00×71.69=1720.56kN 頂板的自重慣性力: FGd,k=mKHWd/3=1.5×0.05×324.45/3=8.11kN 壁板的自重慣性力: 正面壁板: FGW,k=mKHgw/3=1.5×0.05×6.25/3=0.16kN/m2 側(cè)面壁板: FGW,k=mKHgw/3=1.5×0.05×6.25/3=0.16kN/m2 合力:1.5×0.05×784.88/3=19.62kN(距基底2.250m) 動(dòng)水壓力(正面壁板): Fwr,c=KHWHwfwr=0.05×10.0×3.90×0.22=0.43kN/m2 Fwrt,k=2KHWL1Hw2fwr2×0.22=32.64kN 動(dòng)水壓力(側(cè)面壁板): Fwr,c=KHWHwfwr=0.05×10.0×3.90×0.26=0.51kN/m2 Fwrt,k=2KHWL1Hw2fwr2×0.26=22.96kN 動(dòng)土壓力(壁板上端): Fep,k=0.33×18.0×0.10=0.60kN/m2 Fes,k=KHFep,ktan=0.05×0.60×tan30=0.02kN/m2 動(dòng)土壓力(壁板下端): Fep,k=0.33×(18.0×2.00+20.0×2.10)=26.00kN/m2 Fes,k=KHFep,ktan=0.05×26.00×tan30=0.75kN/m2 動(dòng)土壓力(池頂): Fep,k=0.33×=0.00kN/m2 Fes,k=0 動(dòng)土壓力(基底): Fep,k=0.33×(18.0×2.00+20.0×2.40)=28.00kN/m2 Fes,k=KHFep,ktan=0.05×28.00×tan30=0.81kN/m2 動(dòng)土壓力(合力): Fx=6.30×4.40×0.81/2=22.41kN(距基底1.467m) Fy=10.30×4.40×0.81/2=36.63kN(距基底1.467m) 基底彎矩: Mxk=8.11×4.300+19.62×2.250+32.64×2.250+36.63×1.467=206.19kN·m Myk=8.11×4.300+19.62×2.250+22.96×2.250+22.41×1.467=163.55kN·m三、地基承載力驗(yàn)算 faE=afa=1.3×200=260kPa 基底控制壓力: pk=(1647.00+880.81+2216.76)/71.69=66kPa<fa=200kPa pk=(1647.00+880.81+2216.76)/71.69=66kPa<faE=260kPa pkmaxfaE=312kPa pkmin=(1647.00+880.81+2216.76)/71.69-206.19/80.05=64kPa>0四、抗浮驗(yàn)算 Ksb=Gik/(qfw,kAF五、荷載效應(yīng) 彎矩以池內(nèi)側(cè)受拉為正(單位kN·m/m)；軸力以受壓為正(單位kN/m)；邊緣反力以指向池外為正(單位kN/m)。 1.頂板(10.05m×6.05m四邊固定雙向受力)作用結(jié)構(gòu)自重池內(nèi)水壓力豎向土壓力側(cè)向土壓力頂板活荷載地面堆積荷載池外水壓力溫濕度作用上邊MNR左邊MNR跨中MxNx跨中MyNy 地震作用:作用池內(nèi)有水池內(nèi)無(wú)水x方向地震y方向地震z方向地震x方向地震y方向地震z方向地震上邊MNR下邊MNR0.0左邊MNR右邊MNR跨中MxNx跨中MyNy 2.正面壁板(10.05m×4.00m四邊固定單向受力)作用結(jié)構(gòu)自重池內(nèi)水壓力豎向土壓力側(cè)向土壓力頂板活荷載地面堆積荷載池外水壓力溫濕度作用上邊MNR下邊MNR左邊MNR跨中Mx-Nx跨中MyNy 地震作用:作用池內(nèi)有水池內(nèi)無(wú)水x方向地震y方向地震z方向地震x方向地震y方向地震z方向地震上邊MNR下邊MNR左邊MNR右邊MN0.0R跨中MxNx跨中MyNy 3.右側(cè)壁板(6.05m×4.00m四邊固定雙向受力)作用結(jié)構(gòu)自重池內(nèi)水壓力豎向土壓力側(cè)向土壓力頂板活荷載地面堆積荷載池外水壓力溫濕度作用上邊MNR下邊MNR左邊M-9.1NR跨中MxNx跨中MyNy 地震作用:作用池內(nèi)有水池內(nèi)無(wú)水x方向地震y方向地震z方向地震x方向地震y方向地震z方向地震上邊MNR下邊MNR左邊MNR右邊MNR跨中MxNx跨中MyNy 4.背面壁板(10.05m×4.00m四邊固定單向受力)作用結(jié)構(gòu)自重池內(nèi)水壓力豎向土壓力側(cè)向土壓力頂板活荷載地面堆積荷載池外水壓力溫濕度作用上邊MNR下邊M-NR左邊MNR跨中MxNx跨中MyNy 地震作用:作用池內(nèi)有水池內(nèi)無(wú)水x方向地震y方向地震z方向地震x方向地震y方向地震z方向地震上邊MNR下邊MNR左邊MNR右邊MNR跨中MxNx跨中MyNy 5.左側(cè)壁板(6.05m×4.00m四邊固定雙向受力)作用結(jié)構(gòu)自重池內(nèi)水壓力豎向土壓力側(cè)向土壓力頂板活荷載地面堆積荷載池外水壓力溫濕度作用上邊MNR下邊MNR左邊MNR跨中MxNx跨中MyNy 地震作用:作用池內(nèi)有水池內(nèi)無(wú)水x方向地震y方向地震z方向地震x方向地震y方向地震z方向地震上邊MNR下邊MNR左邊MNR右邊MNR跨中MxNx跨中MyNy 6.底板(10.05m×6.05m四邊鉸接雙向受力)作用結(jié)構(gòu)自重池內(nèi)水壓力豎向土壓力側(cè)向土壓力頂板活荷載地面堆積荷載池外水壓力溫濕度作用上邊MNR左邊MNR跨中MxNx跨中MyNy 地震作用:作用池內(nèi)有水池內(nèi)無(wú)水x方向地震y方向地震z方向地震x方向地震y方向地震z方向地震上邊MNR下邊MNR左邊MNR右邊MNR跨中MxNx跨中MyNy浮力作用：M上=0.0 M左=0.0 M跨中x=24.6 M跨中y六、配筋計(jì)算 N<0時(shí)，按拉彎構(gòu)件計(jì)算；N>=0時(shí)，按純彎構(gòu)件計(jì)算。板位上邊下邊左\右邊跨中x跨中y內(nèi)側(cè)外側(cè)內(nèi)側(cè)外側(cè)內(nèi)側(cè)外側(cè)內(nèi)側(cè)外側(cè)內(nèi)側(cè)外側(cè)頂板控制組合113113127271271M(kN·m/m)N(kN/m)計(jì)算面積(mm2/m)4006334006334005204184001075400選配鋼筋10@10012@15010@10012@15010@10010@15010@10010@15016@10010@150實(shí)配面積(mm2/m)7857547857547855247855242011524正面壁板控制組合-131131111141M(kN·m/m)-N(kN/m)-計(jì)算面積(mm2/m)500500617523615500500500500500選配鋼筋10@15010@15012@15010@15012@15010@15010@15010@15010@15010@150實(shí)配面積(mm2/m)524524754524754524524524524524側(cè)面壁板控制組合-131131111141M(kN·m/m)-N(kN/m)-計(jì)算面積(mm2/m)500500575619615500500500500500選配鋼筋10@15010@15012@15012@15012@15010@15010@15010@15010@15010@150實(shí)配面積(mm2/m)524524754754754524524524524524底板控制組合1111111111M(kN·m/m)N(kN/m)計(jì)算面積(mm2/m)7946007946007426008756001780600選配鋼筋14@10012@15014@10012@15012@10012@15014@10012@15016@10012@150實(shí)配面積(mm2/m)15397541539754113175415397542011754G1kFwkFtkG1kFwkFsv,kFep,kqgw,kG1kFsv,kFep,kqmkqgw,kG1kFsv,kFep,kqmkqgw,k G1k——結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值 Fwk——池內(nèi)水壓力標(biāo)準(zhǔn)值 Fsv,k——豎向土壓力標(biāo)準(zhǔn)值 Fep,k——側(cè)向土壓力標(biāo)準(zhǔn)值 Qk——頂板活荷載標(biāo)準(zhǔn)值 qmk——地面堆積荷載標(biāo)準(zhǔn)值 qgw,k——地下水壓力標(biāo)準(zhǔn)值 Ftk——溫(濕)度作用準(zhǔn)值 FEHx,k——x方向水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 FEHy,k——y方向水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 FEV,k——豎向地震作用標(biāo)準(zhǔn)值 注：僅在計(jì)算面積為正的組合中，篩選控制組合。 選配鋼筋:滿足要求七、抗裂度驗(yàn)算 對(duì)軸心受拉構(gòu)件，應(yīng)滿足:EQ\F(Nk,An+aEAs)<=actftk 對(duì)小偏心受拉構(gòu)件，應(yīng)滿足:EQNk(\F(e0,gW0)+\F(1,A0))<=actftk 混凝土法向應(yīng)力限值:ctftk=0.87×1.78=1.549MPa板位上邊下邊左\右邊跨中x跨中y內(nèi)側(cè)外側(cè)內(nèi)側(cè)外側(cè)內(nèi)側(cè)外側(cè)內(nèi)側(cè)外側(cè)內(nèi)側(cè)外側(cè)頂板控制組合----------Mk(kN·m/m)----------Nk(kN/m)----------ck(MPa)----------正面壁板控制組合------1---Mk(kN·m/m)---------Nk(kN/m)---------ck(MPa)---------側(cè)面壁板控制組合----------Mk(kN·m/m)----------Nk(kN/m)----------ck(MPa)----------底板控制組合----------Mk(kN·m/m)----------Nk(kN/m)----------ck(MPa)----------G1kFwk 抗裂度驗(yàn)算:滿足要求八、裂縫寬度計(jì)算 受彎、大偏心受拉或受壓構(gòu)件的最大裂縫寬度，按下列公式計(jì)算: EQwmaxy\F(ssq,Esc+0.11\F(d,rte))(1+a1)v板位上邊下