進(jìn)水池結(jié)構(gòu)計(jì)算書

矩形水池結(jié)構(gòu)計(jì)算書

項(xiàng)目名稱日期

設(shè)計(jì)者校對(duì)者

二、基本資料：

1.依據(jù)規(guī)范及參考書目：

《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL191-2008),以下簡(jiǎn)稱《碎規(guī)》

《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2011),以下簡(jiǎn)稱《地基規(guī)范》

《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50069-2002),以下簡(jiǎn)稱《給排水結(jié)規(guī)》

《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),簡(jiǎn)稱《水池結(jié)規(guī)》

《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè)》(第二版)

2.幾何信息：

水池類型：無頂蓋，半地下水池

水池長度L=4700mm,寬度B=4700mm,高度H=3350mm

地面標(biāo)高=0.000m,池底標(biāo)高=-3.350m

B向池壁厚t3=350mm,I.向池壁厚ts=350mm,池壁貼角q=200mm

底板中間厚度t2—350mm，底板兩側(cè)厚度t4=550mm

底板貼角長度C2=200mm,底板外挑長度a=300mm

池壁頂端約束形式：簡(jiǎn)支

底板約束形式：簡(jiǎn)支+池壁彎矩

3.地基土、地下水和池內(nèi)水信息：

地基土天然容重Y=18.00kN/m3,天然容重Ym=20.00kN/m3

地基土內(nèi)摩擦角。=30,00度，地下水位標(biāo)高=0.000m

池內(nèi)水深Hw=3000.00mm,池內(nèi)水重度九=10.00kN/m3

地基承載力特征值fak=120.00kPa

寬度修正系數(shù)nb=0.00,埋深修正系數(shù)nd=1.00

修正后地基承載力特征值fa=148.50kPa

浮托力折減系數(shù)=1.00,抗浮安全系數(shù)Kf=1.05

4.荷載信息：

矩形水池結(jié)構(gòu)安全系數(shù)K=1.35

地面活荷載q=10.00kN/m2,活荷載組合值系數(shù)=0.90

恒荷載分項(xiàng)系數(shù)：池身的自重YGI=1.20,其它YG=1.27

活荷載分項(xiàng)系數(shù)：地下水壓力YQI=1.27,其它YQ=1.27

地面活荷載準(zhǔn)永久值系數(shù)以=0.40

溫(濕)度變化作用的準(zhǔn)永久值系數(shù)風(fēng)=1.00

池內(nèi)外溫差或濕度當(dāng)量溫差A(yù)t=10.0度

溫差作用彎矩折減系數(shù)ns=0.65

混凝土線膨脹系數(shù)ac=1.00X10-5/℃

5.材料信息：

混凝土強(qiáng)度等級(jí)：C30

軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fck=20.10N/mm2；軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值M=2.01N/mm2

軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值2軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值2

fc=14.30N/mm；ft=1.43N/mm

混凝土彈性模量Ec=3.00X104N/mm2

受力鋼筋種類：HRB400

鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。=360N/mm2；彈性模量Es—2.00X105N/mm2

鋼筋混凝土重度Yc=25.0kN/m3,泊松比h=0.167

內(nèi)側(cè)鋼筋的保護(hù)層厚度c=35mm,外側(cè)鋼筋的保護(hù)層厚度c，=35mm

裂縫寬度限值[3max]=0.200mm,配筋調(diào)整系數(shù)=1.00

三、地基承載力驗(yàn)算及抗浮驗(yàn)算：

1.基底壓力計(jì)算：

池壁自重G2=462.75kN

底板及底板貼角自重G3-268.79kN

水池自重Gc=Gi+G2+Gj

=0.00+462.75+268.79=731.54kN

池內(nèi)水重Gw=480.00kN

池頂覆土重量Gti—0.00kN

池頂?shù)叵滤亓縂si=0.00kN

底板外挑覆土重量Gt2=180.00kN

底板外挑地下水重量GS2=180.00kN

基底以上的覆蓋土總重量Gt=Gtl+Gt2

=0.00+180.00=180.00kN

基底以上的地下水總重量Gs=Gsl+GS2

=0.00+180.00=180.00kN

頂板活荷載作用力Ghi=0.00kN

地面活荷載作用力Gh2=60.00kN

活荷載作用力總和Gh—GM+Gh2

=0.00+60.00=60.00kN

基底面積A=28.09m2

基底壓強(qiáng)Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A

=(731.54+480.00+180.00+180.00+60,00)/28.090=58.08kN/m2

2.修正地基承載力：

依照《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》式524：

fa=fak+nbXYX(b—3)+nd><YmX(d—0.5)

fa=120.00+0.00x10.00X(53-3)+1.00x10.00X(3.4-0.5)

=148.50kN/m2

3.地基承載力驗(yàn)算結(jié)論：

22

Pk=58.08kN/mWfa=148.50kN/m

故地基承載力滿足要求。

4.抗浮驗(yàn)算：

抗浮力Gk=Gc+Gt+Gs

=731.54+180.00+180.00=1091.54kN

浮力F=941.01kN

Gk/F=1091.54/941.01=1.16NKf=1.05

故抗浮驗(yàn)算滿足要求。

四、荷載計(jì)算：

1.池壁荷載計(jì)算：

池外荷載：

主動(dòng)土壓力系數(shù)Ka=0.333

側(cè)向壓力荷載組合(kN/m?)：

表中：Hi-距池底高度，m

Ptk-作用在池壁的土壓力標(biāo)準(zhǔn)值，kN/m2

2

psk-作用在池壁的地下水壓力標(biāo)準(zhǔn)值，kN/m

Pqk-地面活荷載作用在池壁的側(cè)向壓力標(biāo)準(zhǔn)值，kN/m2

Qw--作用在池壁的側(cè)向壓力基本組合值，kN/m2

Qwk-作用在池壁的側(cè)向壓力準(zhǔn)永久組合值，kN/m2

HiPtkPskPqkQwQwk

3.00.000.003.333.811.33

0.010.0030.0033354.6141.33

池內(nèi)底部水壓力：

標(biāo)準(zhǔn)值Psk=30.00kN/m2

2

基本組合設(shè)計(jì)值p5=38.10kN/m

2.底板荷載計(jì)算(池內(nèi)無水，池外填土)：

水池結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值Gc=731.54kN

基礎(chǔ)底面以上土重標(biāo)準(zhǔn)值Gt=180.00kN

基礎(chǔ)底面以上水重標(biāo)準(zhǔn)值Gs=180.00kN

基礎(chǔ)底面以上活載標(biāo)準(zhǔn)值Gh=60.00kN

水池底板以上全部豎向壓力基本組合：

=Xx

Qb(YGIGC+丫GGt+YQIXGS+巾cX丫QXGK)/A

=(1.20X731.54+1.27X180.00+1.27X180.00+0.90X1.27X60.00)

/28.090=49.97kN/m2

水池底板以上全部豎向壓力準(zhǔn)永久組合：

Qbk=(Gc+Gt+巾SxGs+巾qXGq+巾ql^Gql)/A

=(731.54+180.00+1.00X180.00+0.40X60.00+0.40X0.00)/28.090

=39.71kN/m2

板底均布凈反力基本組合：

Q=49.97-1.20X25.0X0.350=39.47kN/m2

板底均布凈反力準(zhǔn)永久組合：

Qk=39.71-25.0X0.350=30.96kN/m2

3.底板荷載計(jì)算（池內(nèi)有水，池外無土）：

水池底板以上全部豎向壓力基本組合：

XX

Qb=（YGIGC+YGGW+yQXGK）/A

=（1.20X731.54+1.27X504.30+1.27X0.00）/28.090=52.95kN/m2

水池底板以上全部豎向壓力準(zhǔn)永久組合：

Qbk=（Gc+Gw+WqlxGqi）/A

=（731.54+504.30+0.40X0.00）/28.090

=43.13kN/m2

板底均布凈反力基本組合：

Q=52.95-1.20X25.0X0.350-1.27X10.00X3.00=4.35kN/m2

板底均布凈反力準(zhǔn)永久組合：

Qk=43.13-25.0X0.350-10.00X3.00=4.38kN/m2

五、內(nèi)力計(jì)算：

彎矩正負(fù)號(hào)規(guī)則：

池壁：內(nèi)側(cè)受拉為正，外側(cè)受拉為負(fù)

底板：上側(cè)受拉為正，下側(cè)受拉為負(fù)

荷載組合方式：

1、池外土壓力作用（池內(nèi)無水，池外填土）

2、池內(nèi)水壓力作用（池內(nèi)有水，池外無土）

3、池壁溫濕度作用（池內(nèi)外溫差=池內(nèi)溫度-池外溫度）

LL側(cè)池壁內(nèi)力計(jì)算：

計(jì)算跨度：Lx=4.350m,Ly=3.000m,三邊固定，頂邊簡(jiǎn)支

池壁類型：普通池壁，按雙向板計(jì)算

基本組合作用彎矩表（kN?m/m）：

表中：Mi-池外填土，池內(nèi)無水時(shí)，池壁的基本組合作用彎矩值

M2-池內(nèi)有水，池外無土?xí)r，池壁的基本組合作用彎矩值

Mo-溫濕度作用下，池壁的基本組合作用彎矩值

部位基本組合彎矩調(diào)整

MiM2Mo

L側(cè)墻橫向跨中-內(nèi)側(cè)6.29--6.296.29

L側(cè)墻橫向跨中-外側(cè)--4.04-23.38-27.42-27.42

L側(cè)墻橫向邊緣-內(nèi)側(cè)-12.08-12.080.00

L側(cè)墻橫向邊緣-外側(cè)-18.68--36.39-55.07-55.07

L側(cè)墻豎向跨中-內(nèi)側(cè)10.51--10.5110.51

L側(cè)墻豎向跨中-外側(cè)--6.75-24.08-30.82-30.82

L側(cè)墻豎向下邊緣-內(nèi)側(cè)-17.80-17.8017.80

L側(cè)墻豎向下邊緣-外側(cè)-26.88--34.51-61.39-61.39

L側(cè)墻豎向上邊獴-內(nèi)側(cè)--0.00-0.000.00

L側(cè)墻豎向上邊緣-外側(cè)0.00--0.000.00

準(zhǔn)永久組合作用彎矩表(kN?m/m)：

表中：池外填土，池內(nèi)無水時(shí)，池壁的準(zhǔn)永久組合作用彎矩值

MK1-

MK2-池內(nèi)有水，池外無土?xí)r，池壁的準(zhǔn)永久組合作用彎矩值

MKO--溫濕度作用下，池壁的準(zhǔn)永久組合作用彎矩值

部位MKIMK2MKO準(zhǔn)永久組合彎矩調(diào)整

L側(cè)墻橫向跨中-內(nèi)側(cè)4.56--4.564.56

L側(cè)墻橫向跨中-外側(cè)--3.18-20.45-23.63-23.63

L側(cè)墻橫向邊緣-內(nèi)側(cè)-9.51-9.510.00

L側(cè)墻橫向邊緣-外側(cè)-13.58--31.84-45.42-45.42

L側(cè)墻豎向跨中-內(nèi)側(cè)7.61--7.617.61

L側(cè)墻豎向跨中-外側(cè)--5.31-21.06-26.38-26.38

L側(cè)墻豎向下邊緣-內(nèi)側(cè)-14.02-14.0214.02

L側(cè)墻豎向下邊緣-外側(cè)-19.79--30.19-49.98-49.98

L側(cè)墻豎向上邊緣-內(nèi)側(cè)--0.00-0.000.00

L側(cè)墻豎向上邊緣-外側(cè)0.00--0.000.00

2.B側(cè)池壁內(nèi)力計(jì)算：

計(jì)算跨度：Lx=4.350m,Ly=3.000m,三邊固定，頂邊簡(jiǎn)支

池壁類型：普通池壁，按雙向板計(jì)算

基本組合作用彎矩表(kN?m/m)：

表中：Mj-池外填土，池內(nèi)無水時(shí)，池壁的基本組合作用彎矩值

池內(nèi)有水，池外無土?xí)r，池壁的基本組合作用彎矩值

M2-

Mo-溫濕度作用下，池壁的基本組合作用彎矩值

部位基本組合彎矩調(diào)整

MiM2Mo

B側(cè)墻橫向跨中-內(nèi)側(cè)6.29--6.296.29

B側(cè)墻橫向跨中-外側(cè)--4.04-23.38-27.42-27.42

B側(cè)墻橫向邊緣-內(nèi)側(cè)-12.08-12.080.00

B側(cè)墻橫向邊緣-外側(cè)-18.68--36.39-55.07-55.07

B側(cè)墻豎向跨中-內(nèi)側(cè)10.51--10.5110.51

B側(cè)墻豎向跨中-外側(cè)--6.75-24.08-30.82-30.82

B側(cè)墻豎向下邊緣-內(nèi)側(cè)-17.80-17.8017.80

B側(cè)墻豎向下邊緣-外側(cè)-26.88--34.51-61.39-61.39

B側(cè)墻豎向上邊緣-內(nèi)側(cè)--0.00-0.000.00

B側(cè)墻豎向上邊緣-外側(cè)0.00--0.000.00

準(zhǔn)永久組合作用彎矩表(kN-m/m)：

表中：MKI-池外填土，池內(nèi)無水時(shí)，池壁的準(zhǔn)永久組合作用彎矩值

MK2-池內(nèi)有水，池外無土?xí)r，池壁的準(zhǔn)永久組合作用彎矩值

MKO-溫濕度作用下，池壁的準(zhǔn)永久組合作用彎矩值

部位MKIMK2MKO準(zhǔn)永久組合彎矩調(diào)整

B側(cè)墻橫向跨中-內(nèi)側(cè)4.56--4.564.56

B側(cè)墻橫向跨中-外側(cè)--3.18-20.45-23.63-23.63

B側(cè)墻橫向邊緣-內(nèi)側(cè)-9.51-9.510.00

B側(cè)墻橫向邊緣-外側(cè)-13.58--31.84-45.42-45.42

B側(cè)墻豎向跨中-內(nèi)側(cè)7.61--7.617.61

B側(cè)墻豎向跨中-外側(cè)--5.31-21.06-26.38-26.38

B側(cè)墻豎向下邊緣-內(nèi)側(cè)-14.02-14.0214.02

B側(cè)墻豎向下邊緣-外側(cè)-19.79--30.19-49.98-49.98

B側(cè)墻豎向上邊緣-內(nèi)側(cè)--0.00-0.000.00

B側(cè)墻豎向上邊緣-外側(cè)0.00--0.000.00

3.底板內(nèi)力計(jì)算：

計(jì)算跨度：Lx=4.350m,Ly—4.350m,四邊簡(jiǎn)支+池壁彎矩

Lx/Ly=1.00,按雙向板計(jì)算。

均布荷載作用下，從靜力計(jì)算手冊(cè)查得底板彎矩系數(shù)為：

Kx=0.0368,Ky=0.0368

基本組合作用彎矩表(kN?m/m)：

表中：Mx-池外填土，池內(nèi)無水時(shí)，基底反力對(duì)底板作用的彎矩

池內(nèi)有水，池外無土?xí)r，基底反力對(duì)底板作用的彎矩

M2-

池外填土，池內(nèi)無水時(shí)，池壁傳遞給底板的彎矩

MX'-

池內(nèi)有水，池外無土?xí)r，池壁傳遞給底板的彎矩

M2,-

部位基本組合

MiM2Mi'M2'

底板L向跨中-上側(cè)32.073.54-28.618.3011.83

底板L向跨中-下側(cè)32.073.54-28.618.300.00

底板L向邊緣-上側(cè)0.000.00-61.3917.8017.80

底板L向邊緣-下側(cè)0.000.00-61.3917.80-61.39

底板B向跨中-上側(cè)32.073.54-28.618.3011.83

底板B向跨中-下側(cè)32.073.54-28.618.300.00

底板B向邊緣-上側(cè)0.000.00-61.3917.8017.80

底板B向邊緣-下側(cè)0.000.00-61.3917.80-61.39

準(zhǔn)永久組合作用彎矩表(kN?m/m)：

表中：MKI-池外填土，池內(nèi)無水時(shí)，基底反力對(duì)底板作用的彎矩

MK2--池內(nèi)有水，池外無土?xí)r，基底反力對(duì)底板作用的彎矩

MKI'-池外填土，池內(nèi)無水時(shí)，池壁傳遞給底板的彎矩

MK2’-池內(nèi)有水，池外無土?xí)r，池壁傳遞給底板的彎矩

部位MKIMK2MKI'MK2‘準(zhǔn)永久組合

底板L向跨中-上側(cè)25.163.56-23.296.5310.09

底板L向跨中-下側(cè)25.163.56-23.296.530.00

底板L向邊緣-上側(cè)0.000.00-49.9814.0214.02

底板L向邊緣-下側(cè)0.000.00-49.9814.02-49.98

底板B向跨中-上側(cè)25.163.56-23.296.5310.09

底板B向跨中-下側(cè)25.163.56-23.296.530.00

底板B向邊緣-上側(cè)0.000.00>49.9814.0214.02

底板B向邊緣-下側(cè)0.000.00-49.9814.02-49.98

六、配筋及裂縫計(jì)算:

配筋計(jì)算方法：依據(jù)《碎規(guī)》第6.2條規(guī)定按單筋受彎構(gòu)件計(jì)算。

抗裂驗(yàn)算根據(jù)：依據(jù)《瞼規(guī)》第8.7條進(jìn)行抗裂驗(yàn)算。

裂縫寬度計(jì)算：依據(jù)《磴規(guī)》第8.8條進(jìn)行裂縫寬度計(jì)算。

按基本組合彎矩計(jì)算配筋，按準(zhǔn)永久組合彎矩計(jì)算裂縫。

1.表中符號(hào)意義：

M-截面的基本組合作用彎矩值，kN-m/m

MK-截面的準(zhǔn)永久組合作用彎矩值，kN-m/m

As-截面的鋼筋計(jì)算面積，mm2/m

As'-截面的鋼筋實(shí)配面積，mm2/m

3max-截面的裂縫寬度，mm

2.L側(cè)池壁配筋及裂縫表：

部位MMKAs實(shí)配鋼筋A(yù)s'3max

L側(cè)墻橫向跨中-內(nèi)側(cè)6.294.564644)16@20010050.018

L側(cè)墻橫向邊緣-內(nèi)側(cè)12.089.514644)16@20010050.038

L側(cè)墻橫向跨中-外側(cè)-27.42-23.634644)16@20010050.095

L側(cè)墻橫向邊緣-外側(cè)-55.07-45.426884)16@20010050.182

L側(cè)墻豎向跨中-內(nèi)側(cè)10.517.61464巾16@20010050.030

L側(cè)墻豎向下邊緣-內(nèi)側(cè)17.8014.024644)16@20010050.056

L側(cè)墻豎向上邊緣-內(nèi)側(cè)0.000.004644)16@20010050.000

L側(cè)墻豎向跨中-外側(cè)-30.82-26.384644>16@20010050.106

L側(cè)墻豎向下邊緣-外側(cè)-61.39-49.987694>16@20010050.200

L側(cè)墻豎向上邊緣-外側(cè)0.000.004644)16@20010050.000

3.L側(cè)池壁橫向內(nèi)側(cè)配筋計(jì)算過程：

L側(cè)池壁橫向取單寬計(jì)算，截面寬度b=1000mm,截面高度h=350mm

L側(cè)池壁橫向內(nèi)側(cè)配筋最不利的彎矩設(shè)計(jì)值M=12.08kN?m

受拉縱筋合力點(diǎn)到構(gòu)件近邊距as=c+d/2=35+16/2=43mm

受壓縱筋合力點(diǎn)到構(gòu)件近邊距as'=c'+d72=35+16/2=43mm

截面有效高度

ho=h-as=350-43=307mm

相對(duì)界限受壓區(qū)高度(校規(guī)

b=0.80/[l+fy/(0.0033XEs)]6.1.4)

b=0.80/[1+360/(0.0033X200000)]=0.518

單筋截面，不考慮受壓縱筋：As'=0.0mm2

根據(jù)磴規(guī)中式6.2.1-1可算得，受壓高度x=3.737mm

xW0.85XCbXho=0.85X0.518X307.0=135.080mm

As=(fcxbxx+fy'XAs')/fy(《碎規(guī)》式6.2.1-2)

As=(14.30X1000X3.737+360X0.0)/360.0=148.4mm2

配筋率p=As/ho/b=148.4/307/1000=0.05%<Pmin=0.15%

故：按最小配筋率配筋，As=PminXhoXb

=0.0015x307x1000=460.5mm2

考慮配筋調(diào)整系數(shù)后，鋼筋計(jì)算面積As=464X1.00=464mm2,實(shí)配

As=1005mm2(fl6@200)

4.L側(cè)池壁橫向內(nèi)側(cè)抗裂驗(yàn)算：

L側(cè)池壁橫向取單寬計(jì)算，截面寬度b=1000mm,截面高度h=350mm

L側(cè)池壁橫向內(nèi)側(cè)裂縫寬度最大的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk=9.51kN-m

(a)、驗(yàn)算依據(jù)：

受彎構(gòu)件截面抗裂驗(yàn)算應(yīng)該符合下列規(guī)定：

MkWYmXOktxftkXW。(《碎規(guī)》式7.1.1-2)

上式中：Ao=Ac+QEXAS+(XEXAS'

W。--換算截面受拉邊緣的彈性抵抗矩，W°=Io/(h-y0)

yo=(Acxyc'+aExAsxho+aExAs'xas')/Ao(《碎規(guī)》式7.1.2-1)

222

Io=lc+AcX(y0-yc')+QEXASX(ho-yo)+aExAs'X(y0-as')(《碎規(guī)》式7.1.2-2)

act-混凝土拉應(yīng)力限制系數(shù)，對(duì)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合取為0.85

Ym-截面抵抗矩塑性系數(shù)，按碎規(guī)附錄C查得：丫m=1.71

工-混凝土截面重心到受壓邊緣的距離：算得：yc'=175.0mm

aE-鋼筋彈性模量與碎彈性模量的比值，aE=Es/Ec

(b)、驗(yàn)算過程：

受拉縱筋合力點(diǎn)到構(gòu)件近邊距as=c+d/2=35+16.0/2=43.0mm

受壓縱筋合力點(diǎn)到構(gòu)件近邊距as'=c'+d72=35+14.0/2=42.0mm

截面有效高度ho=h-as=350-43.0=307.0mm

aE=200000/30000=6.67

Ao=350000+6.67x1005+6.67x0=356702mm2

yo=(350000X175.0+6.67X1005X307+6.67X0X42)/356702=177.5mm

Io=35.75xl08+350000X(177.5-175.0)2+6.67X1005X(307-177.5)2

+6.67X0X(177.5-42)2=36.90xl08mm4

Wo=36.90x108/(350-177.5)=21.39X106mm3

(c)、抗裂驗(yàn)算結(jié)果：

Mk=9510517N,mmW丫mxactxftkxWo

=1.71x0.85x2.01x21.39xl06=62299665N-mm

故抗裂驗(yàn)算滿足要求！

6.L側(cè)池壁橫向內(nèi)側(cè)裂縫寬度驗(yàn)算：

(a)、驗(yàn)算依據(jù)：

荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下的受彎構(gòu)件截面的最大裂縫寬度可按下式計(jì)算：

u)max=axask/EsX(30+c+0.07Xd/Pte)(《碎規(guī)》式7.2.2)

式中：a-考慮構(gòu)件受力特征和荷載長期作用的綜合影響系數(shù)，

對(duì)受彎構(gòu)件，取a=2.1；

c-最外層縱向受拉鋼筋外邊緣至受拉區(qū)邊緣的距離。

d-鋼筋直徑，當(dāng)鋼筋采用不同直徑時(shí)，采用換算直徑4As/u；

Pte-縱向受拉鋼筋的有效配筋率，Pte=As/Ate

Osk-按荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的構(gòu)件縱向受拉鋼筋應(yīng)力，受彎構(gòu)件按下式計(jì)算：

0sk=Mj(0.87XhoXAs)(《碎規(guī)》式7.232)

(b)、裂縫寬度計(jì)算過程：

受拉縱筋合力點(diǎn)到構(gòu)件近邊距as=c+d/2=35+16.0/2=43.0mm

截面有效高度ho=h-as=350-43.0=307.0mm

2

ask=9510517/(0.87X307X1005)=35.42N/mm

有效受拉混凝土截面面積Ate=2xasxb

=2x43x1000=86000mm2

pte=1005/86000=0.012

pte<0.03,耳又Pte=0.03

(c)、計(jì)算結(jié)果：

將上述參數(shù)代入《碎規(guī)》式722得：

3max=2.1X35.42/200000X(30+35.0+0.07X16.0/0.030)

=0.038mm

3max=10.0381W0.200mm,滿足要求

6.L側(cè)池壁橫向外側(cè)配筋計(jì)算過程：

L側(cè)池壁橫向取單寬計(jì)算，截面寬度b=1000mm,截面高度h=350mm

L側(cè)池壁橫向外側(cè)配筋最不利的彎矩設(shè)計(jì)值M=-55.07kN-m

受拉縱筋合力點(diǎn)到構(gòu)件近邊距as=c+d/2=35+16/2=43mm

受壓縱筋合力點(diǎn)到構(gòu)件近邊距as'=c'+d72=35+16/2=43mm

截面有效高度ho=h-as=350-43=307mm

相對(duì)界限受壓區(qū)高度€b=0.80/[l+fv/(0.0033XEs)](股規(guī)6.1.4)

€b=0.80/[1+360/(0.0033X200000)]=0.518

單筋截面，不考慮受壓縱筋：As，=0.0mm?

根據(jù)研規(guī)中式621-1可算得，受壓高度x=17.429mm

xW0.85XIbXho=0.85X0.518X307.0=135.080mm

As=(fcxbxx+fy'XAs')/fy(《校規(guī)》式6.2.1-2)

As=(14.30X1000X17.429+360X0.0)/360.0=692.3mm2

配筋率p=As/ho/b=692.3/307/1000=0.23%>Pmin=0.15%,滿足要求。

考慮配筋調(diào)整系數(shù)后，鋼筋計(jì)算面積As=688X1.00=688mm2,實(shí)配

As=1005mm2(fl6@200)

7.L側(cè)池壁橫向外側(cè)抗裂驗(yàn)算：

L側(cè)池壁橫向取單寬計(jì)算，截面寬度b=1000mm,截面高度h=350mm

L側(cè)池壁橫向外側(cè)裂縫寬度最大的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk=-45.42kN?m

(a)、驗(yàn)算依據(jù)：

受彎構(gòu)件截面抗裂驗(yàn)算應(yīng)該符合下列規(guī)定：

MkWYmxactxftkXWo(《碎規(guī)》式7.1.1-2)

上式中：Ao=Ac+CIEXAS+OEXAS'

W°-換算截面受拉邊緣的彈性抵抗矩，W0=lo/(h-y0)

yo=(Acxyc'+aExAsxho+aExAs'xas')/Ao(《校規(guī)》式7.1.2-1)

222

Io=lc+AcX(y0-yc')+QEXASX(ho-yo)+QEXAS'X(y0-as')(《碎規(guī)》式7.1.2-2)

act-混凝土拉應(yīng)力限制系數(shù)，對(duì)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合取為0.85

Ym-截面抵抗矩塑性系數(shù)，按碎規(guī)附錄C查得：ym=1.71

yj-混凝土截面重心到受壓邊緣的距離：算得：yc'=175.0mm

cu-鋼筋彈性模量與碎彈性模量的比值，aE=Es/Ec

(b)、驗(yàn)算過程：

受拉縱筋合力點(diǎn)到構(gòu)件近邊距as=c+d/2=35+16.0/2=43.0mm

受壓縱筋合力點(diǎn)到構(gòu)件近邊距as'=c'+d72=35+14.0/2=42.0mm

截面有效高度ho=h-as=350-43.0=307.0mm

aE=200000/30000=6.67

Ao=350000+6.67x1005+6.67x0=356702mm2

yo=(350000X175.0+6.67X1005X307+6.67X0X42)/356702=177.5mm

Io=35.75xl08+350000X(177.5-175.0)2+6.67X1005X(307-177.5)2

+6.67XOX(177.5-42)2=36.90xl08mm4

Wo=36.90x10?/(350-177.5)=21.39X106mm3

(c)、抗裂驗(yàn)算結(jié)果：

Mk=45419026N,mmWymxactxfti<xWo

=1.71x0.85x2.01x21.39xl06=62299665N-mm

故抗裂驗(yàn)算滿足要求！

9.L側(cè)池壁橫向外側(cè)裂縫寬度驗(yàn)算：

(a)、驗(yàn)算依據(jù)：

荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下的受彎構(gòu)件截面的最大裂縫寬度可按下式計(jì)算：

u)max=axOsk/EsX(30+c+0.07Xd/Pte)(《碎規(guī)》式7.2.2)

式中：a-考慮構(gòu)件受力特征和荷載長期作用的綜合影響系數(shù)，

對(duì)受彎構(gòu)件，取a=2.1：

c-最外層縱向受拉鋼筋外邊緣至受拉區(qū)邊緣的距離。

d-鋼筋直徑，當(dāng)鋼筋采用不同直徑時(shí)，采用換算直徑4As/u；

Pte"縱向受拉鋼筋的有效配筋率，Pte=As/Ate

osk-按荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的構(gòu)件縱向受拉鋼筋應(yīng)力，受彎構(gòu)件按下式計(jì)算：

Osk=Mk/(0.87XhoXAs)(《碎規(guī)》式723-2)

(b)、裂縫寬度計(jì)算過程：

受拉縱筋合力點(diǎn)到構(gòu)件近邊距as=c+d/2=35+16.0/2=43.0mm

截面有效高度ho=h-as=350-43.0=307.0mm

dk=45419026/(0.87X307X1005)=169.15N/mm2

有效受拉混凝土截面面積Ate=2xasxb

=2x43x1000=86000mm2

Pte=1005/86000=0.012

pte<0.03,耳又Pte=0.03

(c)、計(jì)算結(jié)果：

將上述參數(shù)代入《碎規(guī)》式7.2.2得：

(Umax=2.1X169.15/200000X(30+35.0+0.07X16.0/0.030)

=0.182mm

u)max=|0.182|W0.200mm,滿足要求

9.L側(cè)池壁豎向內(nèi)側(cè)配筋計(jì)算過程：

L側(cè)池壁豎向取單寬計(jì)算，截面寬度b=1000mm,截面高度h=350mm

L側(cè)池壁豎向內(nèi)側(cè)配筋最不利的彎矩設(shè)計(jì)值M=17.80kN?m

受拉縱筋合力點(diǎn)到構(gòu)件近邊距as=c+d/2=35+16/2=43mm

受壓縱筋合力點(diǎn)到構(gòu)件近邊距as'=c'+d'/2=35+16/2=43mm

截面有效高度ho=h-as=350-43=307mm

相對(duì)界限受壓區(qū)高度Cb=0.80/[l+fy/(0.0033XEs)](碎規(guī)6.1.4)

€b=0.80/[1+360/(0.0033X200000)]=0.518

單筋截面，不考慮受壓縱筋：As'=0.0mm2

根據(jù)碎規(guī)中式6.2.1-1可算得，受壓高度x=5.524mm

xW0.85X€bXho=0.85X0.518X307.0=135.080mm

As=(fcxbxx+fy'XAs')/fy(《校規(guī)》式6.2.1-2)

As=(14.30X1000X5.524+360X0.0)/360.0=219.4mm2

配筋率p=As/ho/b=219.4/307/1000=0.07%<Pmin=0.15%

故：按最小配筋率配筋，As=PminXhoXb

=0.0015x307x1000=460.5mm2

考慮配筋調(diào)整系數(shù)后，鋼筋計(jì)算面積As=464X1.00=464mm2,實(shí)配

As=1005mm2(fl6@200)

10.L側(cè)池壁豎向內(nèi)側(cè)抗裂驗(yàn)算：

L側(cè)池壁豎向取單寬計(jì)算，截面寬度b=1000mm,截面高度h=350mm

L側(cè)池壁豎向內(nèi)側(cè)裂縫寬度最大的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk=14.02kN-m

(a)、驗(yàn)算依據(jù)：

受彎構(gòu)件截面抗裂驗(yàn)算應(yīng)該符合下列規(guī)定：

MkWymxactxftkXWo(《碎規(guī)》式7.1.1-2)

上式中：Ao=Ac+aExAs+aExAs'

W。-換算截面受拉邊緣的彈性抵抗矩，W0=lo/(h-y0)

yo=(Acxyc'+aExAsXho+aExAs'xas')/Ao(《碎規(guī)》式7.1.2-1)

222

Io=lc+AcX(y0-yc')+QEXASX(ho-yo)+aExAs'X(y0-as')(《碎規(guī)》式7.1.2-2)

act-混凝土拉應(yīng)力限制系數(shù)，對(duì)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合取為0.85

Ym-截面抵抗矩塑性系數(shù)，按校規(guī)附錄C查得：Ym=1.71

工-混凝土截面重心到受壓邊緣的距離：算得：yc'=175.0mm

aE-鋼筋彈性模量與碎彈性模量的比值，aE=Es/Ec

(b)、驗(yàn)算過程：

受拉縱筋合力點(diǎn)到構(gòu)件近邊距as=c+d/2=35+16.0/2=43.0mm

受壓縱筋合力點(diǎn)到構(gòu)件近邊距as'=c'+d72=35+14.0/2=42.0mm

截面有效高度ho=h-as=350-43.0=307.0mm

aE=200000/30000=6.67

Ao=350000+6.67x1005+6.67x0=356702mm2

yo=(350000X175.0+6.67X1005X307+6.67X0X42)/356702=177.5mm

Io=35.75xl08+350000X(177.5-175.0)2+6.67X1005X(307-177.5)2

+6.67X0X(177.5-42)2=36.90xl08mm4

Wo=36.90xl08/(350-177.5)=21.39X106mm3

(c)、抗裂驗(yàn)算結(jié)果：

x

Mk=14018586N,mmWYmxactxftkWo

=1.71x0.85x2.01x21.39x10?=62299665N-mm

故抗裂驗(yàn)算滿足要求！

12.L側(cè)池壁豎向內(nèi)側(cè)裂縫寬度驗(yàn)算：

(a)、驗(yàn)算依據(jù)：

荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下的受彎構(gòu)件截面的最大裂縫寬度可按下式計(jì)算：

)

umax=axosk/EsX(30+c+0.07Xd/Pte)(《碎規(guī)》式7.2.2)

式中：a-考慮構(gòu)件受力特征和荷載長期作用的綜合影響系數(shù)，

對(duì)受彎構(gòu)件，取a=2.1；

c-最外層縱向受拉鋼筋外邊緣至受拉區(qū)邊緣的距離。

d-鋼筋直徑，當(dāng)鋼筋采用不同直徑時(shí)，采用換算直徑4As/u；

Pte-縱向受拉鋼筋的有效配筋率，Pte=As/Ate

Osk-按荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的構(gòu)件縱向受拉鋼筋應(yīng)力，受彎構(gòu)件按下式計(jì)算：

0sk=Mk/(0.87XhoXAs)(《碎規(guī)》式7.232)

(b)、裂縫寬度計(jì)算過程：

受拉縱筋合力點(diǎn)到構(gòu)件近邊距as=c+d/2=35+16.0/2=43.0mm

截面有效高度ho=h-as=350-43.0=307.0mm

2

ask=14018586/(0.87X307X1005)=52.21N/mm

有效受拉混凝土截面面積Ate=2xasxb

=2x43x1000=86000mm2

pte=1005/86000=0.012

pte<0.03,耳又Pte=0.03

(c)、計(jì)算結(jié)果:

將上述參數(shù)代入《碎規(guī)》式7.2.2得：

(Umax=2.1X52.21/200000X(30+35.0+0.07X16.0/0.030)

=0.056mm

3max=10.0561W0.200mm,滿足要求

12.L側(cè)池壁豎向外側(cè)配筋計(jì)算過程：

L側(cè)池壁豎向取單寬計(jì)算，截面寬度b=1000mm,截面高度h=350mm

L側(cè)池壁豎向外側(cè)配筋最不利的彎矩設(shè)計(jì)值M=-61.39kN-m

受拉縱筋合力點(diǎn)到構(gòu)件近邊距as=c+d/2=35+16/2=43mm

受壓縱筋合力點(diǎn)到構(gòu)件近邊距as'=c'+d72=35+16/2=43mm

截面有效高度ho=h-as=350-43=307mm

相對(duì)界限受壓區(qū)高度€b=0.80/[l+fv/(0.0033XEs)](碎規(guī)6.1.4)

€b=0.80/[1+360/(0.0033X200000)]=0.518

單筋截面，不考慮受壓縱筋：As，=0.0mm?

根據(jù)碎規(guī)中式621-1可算得，受壓高度x=19.497mm

xW0.85X€bXho=0.85X0.518X307.0=135.080mm

As=(fcxbxx+fv'XAs')/fy(《碎規(guī)》式6.2.1-2)

As=(14.30X1000X19.497+360X0.0)/360.0=774.4mm2

配筋率p=As/ho/b=774.4/307/1000=0.25%>Pmin=0.15%,滿足要求。

考慮配筋調(diào)整系數(shù)后，鋼筋計(jì)算面積As=769X1.00=769mm2,實(shí)配

As=1005mm2(fl6@200)

13.L側(cè)池壁豎向外側(cè)抗裂驗(yàn)算：

L側(cè)池壁豎向取單寬計(jì)算，截面寬度b=1000mm,截面高度h=350mm

L側(cè)池壁豎向外側(cè)裂縫寬度最大的彎矩標(biāo)準(zhǔn)值Mk=-49.98kN-m

(a)、驗(yàn)算依據(jù)：

受彎構(gòu)件截面抗裂驗(yàn)算應(yīng)該符合下列規(guī)定：

MkWYmxactxftkXWo(《碎規(guī)》式7.1.1-2)

上式中：Ao=Ac+QEXAS+QEXAS'

Wo-換算截面受拉邊緣的彈性抵抗矩，Wo=lo/(h-y0)

yo=(AcXyc'+aExAsXho+aExAs'xas')/Ao(《校規(guī)》式7.1.2-1)

222

Io=lc+AcX(y0-yc')+QEXASX(ho-yo)+aExAs'X(yo-as')(《碎規(guī)》式7.1.2-2)

act-混凝土拉應(yīng)力限制系數(shù)，對(duì)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合取為0.85

Ym-截面抵抗矩塑性系數(shù)，按校規(guī)附錄C查得：丫m=1.71

區(qū),-混凝土截面重心到受壓邊緣的距離：算得：yc'=175.0mm

aE-鋼筋彈性模量與碎彈性模量的比值，aE=Es/Ec

⑹、驗(yàn)算過程：

受拉縱筋合力點(diǎn)到構(gòu)件近邊距as=c+d/2=35+16.0/2=43.0mm

受壓縱筋合力點(diǎn)到構(gòu)件近邊距as'=c'+cl72=35+14.0/2=42.0mm

截面有效高度ho=h-as=350-43.0=307.0mm

aE=200000/30000=6.67

Ao=35