矩形水池設(shè)計(jì)(河魚(yú)好氧池)

矩形水池設(shè)計(jì)(河魚(yú)好氧池)執(zhí)行規(guī)范:《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50010-2010)2024年版,本文簡(jiǎn)稱(chēng)《混凝土規(guī)范》《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2011),本文簡(jiǎn)稱(chēng)《地基規(guī)范》《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012),本文簡(jiǎn)稱(chēng)《荷載規(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),本文簡(jiǎn)稱(chēng)《給排水結(jié)構(gòu)規(guī)范》《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),本文簡(jiǎn)稱(chēng)《水池結(jié)構(gòu)規(guī)程》鋼筋：d-HPB300;D-HRB335;E-HRB400;F-RRB400;G-HRB500;Q-HRBF400;R-HRBF500-----------------------------------------------------------------------1基本資料1.1幾何信息水池類(lèi)型:有頂蓋半地上長(zhǎng)度L=4.200m,寬度B=3.400m,高度H=6.100m,底板底標(biāo)高=-2.700m池底厚h3=350mm,池壁厚t1=250mm,池頂板厚h1=150mm,底板外挑長(zhǎng)度t2=350mm注：地面標(biāo)高為±0.000。(平面圖)(剖面圖)1.2土水信息土天然重度18.00kN/m3,土飽和重度20.00kN/m3,土內(nèi)摩擦角30度地基承載力特征值fak=100.0kPa,寬度修正系數(shù)ηb=0.00,埋深修正系數(shù)ηd=1.00地下水位標(biāo)高-0.500m,池內(nèi)水深5.000m,池內(nèi)水重度10.00kN/m3,浮托力折減系數(shù)1.00,抗浮安全系數(shù)Kf=1.051.3荷載信息活荷載:池頂板2.00kN/m2,地面10.00kN/m2,組合值系數(shù)0.90恒荷載分項(xiàng)系數(shù):水池自重1.30,其它1.30活荷載分項(xiàng)系數(shù):地下水壓1.50,其它1.50活載調(diào)整系數(shù):其它1.00活荷載準(zhǔn)永久值系數(shù):頂板0.40,地面0.40,地下水1.00,溫濕度1.00考慮溫濕度作用:池內(nèi)外溫差10.0度,內(nèi)力折減系數(shù)0.65,砼線膨脹系數(shù)1.00(10-5/°C)不考慮溫度材料強(qiáng)度折減1.4鋼筋砼信息混凝土:等級(jí)C30,重度25.00kN/m3,泊松比0.20縱筋保護(hù)層厚度(mm):頂板(上35,下35),池壁(內(nèi)35,外35),底板(上35,下40)鋼筋級(jí)別:HRB400,裂縫寬度限值:0.20mm,配筋調(diào)整系數(shù):1.00按裂縫控制配筋計(jì)算構(gòu)造配筋采用混凝土規(guī)范GB50010-20102計(jì)算內(nèi)容(1)地基承載力驗(yàn)算(2)抗浮驗(yàn)算(3)荷載計(jì)算(4)內(nèi)力(考慮溫度作用)計(jì)算(5)配筋計(jì)算(6)裂縫驗(yàn)算(7)混凝土工程量計(jì)算3計(jì)算過(guò)程及結(jié)果單位說(shuō)明:彎矩:kN.m/m鋼筋面積:mm2裂縫寬度:mm計(jì)算說(shuō)明：雙向板計(jì)算按查表恒荷載:水池結(jié)構(gòu)自重,土的豎向及側(cè)向壓力,內(nèi)部盛水壓力.活荷載:頂板活荷載,地面活荷載,地下水壓力,溫濕度變化作用.裂縫寬度計(jì)算按長(zhǎng)期效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合.水池方位定義如下：3.1地基承載力驗(yàn)算3.1.1基底壓力計(jì)算(1)水池自重Gc計(jì)算頂板自重G1=53.55kN池壁自重G2=497.00kN底板自重G3=175.79kN水池結(jié)構(gòu)自重Gc=G1+G2+G3=726.34kN(2)池內(nèi)水重Gw計(jì)算池內(nèi)水重Gw=536.50kN(3)覆土重量計(jì)算池頂覆土重量Gt1=0kN池頂?shù)叵滤亓縂s1=0kN底板外挑覆土重量Gt2=159.77kN底板外挑地下水重量Gs2=107.49kN基底以上的覆蓋土總重量Gt=Gt1+Gt2=159.77kN基底以上的地下水總重量Gs=Gs1+Gs2=107.49kN(4)活荷載作用Gh頂板活荷載作用力Gh1=28.56kN地面活荷載作用力Gh2=58.10kN活荷載作用力總和Gh=Gh1+Gh2=86.66kN(5)基底壓力Pk基底面積:A=(L+2×t2)×(B+2×t2)=4.900×4.100=20.09m2基底壓強(qiáng):Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A=(726.34+536.50+159.77+107.49+86.66)/20.090=80.48kN/m23.1.2修正地基承載力(1)計(jì)算基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度rmrm=[2.200×(20.00-10)+0.500×18.00]/2.700=11.48kN/m3(2)計(jì)算基礎(chǔ)底面以下土的重度r考慮地下水作用，取浮重度，r=20.00-10=10.00kN/m3(3)根據(jù)《地基規(guī)范》的要求，修正地基承載力:fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)=100.00+0.00×10.00×(4.100-3)+1.00×11.48×(2.700-0.5)=125.26kPa3.1.3結(jié)論:Pk=80.48<fa=125.26kPa,地基承載力滿(mǎn)足要求。3.2抗浮驗(yàn)算抗浮力Gk=Gc+Gt+Gs=726.34+159.77+107.49=993.60kN浮力F=(4.200+2×0.350)×(3.400+2×0.350)×2.200×10.0×1.00=441.98kNGk/F=993.60/441.98=2.25>Kf=1.05,抗浮滿(mǎn)足要求。3.3荷載計(jì)算3.3.1頂板荷載計(jì)算:池頂板自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值:P1=25.00×0.150=3.75kN/m2頂板活荷載標(biāo)準(zhǔn)值:Ph1=2.00kN/m2池頂均布荷載基本組合:Qt=1.30×P1+0.90×1.50×1.00×Ph1=7.57kN/m2池頂均布荷載準(zhǔn)永久組合:Qte=P1+0.40×Ph1=4.55kN/m23.3.2池壁荷載計(jì)算:(1)池外荷載:靜止土壓力系數(shù)Ka=0.50側(cè)向土壓力荷載組合(kN/m2):部位(標(biāo)高)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值水壓力標(biāo)準(zhǔn)值活載標(biāo)準(zhǔn)值基本組合準(zhǔn)永久組合池壁頂端(3.250)0.000.000.000.000.00地面(0.000)0.000.005.006.752.00地下水位處(-0.500)4.500.005.0012.606.50底板頂面(-2.350)13.7518.505.0052.3734.25(2)池內(nèi)底部水壓力:標(biāo)準(zhǔn)值=50.00kN/m2,基本組合設(shè)計(jì)值=65.00kN/m23.3.3底板荷載計(jì)算(池內(nèi)無(wú)水，池外填土):水池結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值Gc=726.34kN基礎(chǔ)底面以上土重標(biāo)準(zhǔn)值Gt=159.77kN基礎(chǔ)底面以上水重標(biāo)準(zhǔn)值Gs=107.49kN基礎(chǔ)底面以上活載標(biāo)準(zhǔn)值Gh=86.66kN水池底板以上全部豎向壓力基本組合:Qb=(726.34×1.30+159.77×1.30+107.49×1.50+86.66×1.50×0.90×1.00)/20.090=71.19kN/m2水池底板以上全部豎向壓力準(zhǔn)永久組合:Qbe=(726.34+159.77+107.49×1.00+2.00×14.280×0.40+10.00×5.810×0.40)/20.090=51.18kN/m2板底均布凈反力基本組合:Q=71.19-0.350×25.00×1.30=59.81kN/m2板底均布凈反力準(zhǔn)永久組合:Qe=51.18-0.350×25.00=42.43kN/m23.3.4底板荷載計(jì)算(池內(nèi)有水，池外無(wú)土):水池底板以上全部豎向壓力基本組合:Qb=[726.34×1.30+(3.700×2.900×5.000)×10.00×1.30]/20.090=81.72kN/m2板底均布凈反力基本組合:Q=81.72-(0.350×25.00×1.30+5.000×10.00×1.30)=5.34kN/m2水池底板以上全部豎向壓力準(zhǔn)永久組合:Qbe=[726.34+(3.700×2.900×5.000)×10.00]/20.090=62.86kN/m2板底均布凈反力準(zhǔn)永久組合:Qe=62.86-(0.350×25.00+5.000×10.00)=4.11kN/m23.4內(nèi)力,配筋及裂縫計(jì)算彎矩正負(fù)號(hào)規(guī)則:頂板:下側(cè)受拉為正,上側(cè)受拉為負(fù)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(wú)水，池外填土)2.池內(nèi)水壓力作用(池內(nèi)有水，池外無(wú)土)3.池壁溫濕度作用(池內(nèi)外溫差=池內(nèi)溫度-池外溫度)(1)頂板內(nèi)力:彎矩示意圖Mx——平行于lx方向板中心點(diǎn)的彎矩；My——平行于ly方向板中心點(diǎn)的彎矩；M0x——平行于lx方向板邊緣彎矩；M0y——平行于ly方向板邊緣彎矩。計(jì)算跨度:lx=3.850m,ly=3.050m,四邊簡(jiǎn)支按雙向板計(jì)算.荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)內(nèi)力組合跨中Mx跨中My邊緣M0x邊緣M0y基本組合3.144.470.000.00準(zhǔn)永久組合1.892.690.000.00(2)XZ(前后)側(cè)池壁內(nèi)力:彎矩示意圖Mx——平行于lx方向板中心點(diǎn)的彎矩；Mz——平行于lz方向板中心點(diǎn)的彎矩；M0x——平行于lx方向板邊緣彎矩；M0z——平行于lz方向板邊緣彎矩。計(jì)算跨度:lx=3.950m,lz=5.600m,三邊固定,頂邊簡(jiǎn)支池壁類(lèi)型:普通池壁,按雙向板計(jì)算1.池外填土,池內(nèi)無(wú)水時(shí),荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表(kN.m/m)池外土內(nèi)力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M15.3810.38-30.76-33.730.00池外土+溫濕度作用內(nèi)力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池外土壓力15.3810.38-30.76-33.730.00溫濕度作用-15.37-16.49-18.46-16.74-0.00ΣM0.01-6.11-49.22-50.47-0.00②準(zhǔn)永久組合作用彎矩表(kN.m/m)池外土內(nèi)力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M10.066.79-20.11-22.060.00池外土+溫濕度作用內(nèi)力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池外土壓力10.066.79-20.11-22.060.00溫濕度作用-11.39-12.21-13.68-12.40-0.00ΣM-1.33-5.42-33.79-34.45-0.002.池內(nèi)有水，池外無(wú)土?xí)r,荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表(kN.m/m)池內(nèi)水內(nèi)力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M-19.09-12.8838.1741.86-0.00池內(nèi)水+溫濕度作用內(nèi)力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池內(nèi)水壓力-19.09-12.8838.1741.86-0.00溫濕度作用-15.37-16.49-18.46-16.74-0.00ΣM-34.47-29.3719.7125.120.00②準(zhǔn)永久組合作用彎矩表(kN.m/m)池內(nèi)水內(nèi)力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M-14.69-9.9129.3632.20-0.00池內(nèi)水+溫濕度作用內(nèi)力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池內(nèi)水壓力-14.69-9.9129.3632.20-0.00溫濕度作用-11.39-12.21-13.68-12.40-0.00ΣM-26.07-22.1215.6919.800.00(3)YZ(左右)側(cè)池壁內(nèi)力:彎矩示意圖My——平行于ly方向板中心點(diǎn)的彎矩；Mz——平行于lz方向板中心點(diǎn)的彎矩；M0y——平行于ly方向板邊緣彎矩；M0z——平行于lz方向板邊緣彎矩。計(jì)算跨度:ly=3.150m,lz=5.600m,三邊固定,頂邊簡(jiǎn)支池壁類(lèi)型:普通池壁,按雙向板計(jì)算1.池外填土,池內(nèi)無(wú)水時(shí),荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表(kN.m/m)池外土內(nèi)力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M11.736.95-21.18-23.080.00池外土+溫濕度作用內(nèi)力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池外土壓力11.736.95-21.18-23.080.00溫濕度作用-15.82-16.44-17.58-16.54-0.00ΣM-4.09-9.49-38.76-39.62-0.00②準(zhǔn)永久組合作用彎矩表(kN.m/m)池外土內(nèi)力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M7.674.54-13.85-15.090.00池外土+溫濕度作用內(nèi)力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池外土壓力7.674.54-13.85-15.090.00溫濕度作用-11.72-12.18-13.02-12.25-0.00ΣM-4.04-7.63-26.87-27.34-0.002.池內(nèi)有水，池外無(wú)土?xí)r,荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表(kN.m/m)池內(nèi)水內(nèi)力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M-14.56-8.6226.2928.64-0.00池內(nèi)水+溫濕度作用內(nèi)力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池內(nèi)水壓力-14.56-8.6226.2928.64-0.00溫濕度作用-15.82-16.44-17.58-16.54-0.00ΣM-30.37-25.078.7112.100.00②準(zhǔn)永久組合作用彎矩表(kN.m/m)池內(nèi)水內(nèi)力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M-11.20-6.6320.2222.03-0.00池內(nèi)水+溫濕度作用內(nèi)力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池內(nèi)水壓力-11.20-6.6320.2222.03-0.00溫濕度作用-11.72-12.18-13.02-12.25-0.00ΣM-22.91-18.817.209.780.00(4)底板內(nèi)力:計(jì)算跨度:lx=3.950m,ly=3.150m,四邊簡(jiǎn)支+池壁傳遞彎矩按雙向板計(jì)算.1.池外填土,池內(nèi)無(wú)水時(shí),荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表內(nèi)力組合跨中Mx跨中My邊緣M0x邊緣M0y簡(jiǎn)支基底反力26.4637.360.000.00池壁傳遞彎矩-19.28-25.65-39.62-50.47ΣM7.1811.71-39.62-50.47②準(zhǔn)永久組合作用彎矩表內(nèi)力組合跨中Mx跨中My邊緣M0x邊緣M0y簡(jiǎn)支基底反力18.7726.500.000.00池壁傳遞彎矩-13.18-17.59-27.34-34.45ΣM5.598.91-27.34-34.452.池內(nèi)有水,池外無(wú)土?xí)r,荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表內(nèi)力組合跨中Mx跨中My邊緣M0x邊緣M0y簡(jiǎn)支基底反力2.363.340.000.00池壁傳遞彎矩15.7120.1728.6441.86ΣM18.0723.5128.6441.86②準(zhǔn)永久組合作用彎矩表內(nèi)力組合跨中Mx跨中My邊緣M0x邊緣M0y簡(jiǎn)支基底反力1.822.570.000.00池壁傳遞彎矩12.0915.5222.0332.20ΣM13.9018.0922.0332.20(5)配筋及裂縫:配筋計(jì)算方法:按單筋受彎構(gòu)件計(jì)算板受拉鋼筋.裂縫計(jì)算根據(jù)《給排水結(jié)構(gòu)規(guī)范》附錄A公式計(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,結(jié)果如下:①頂板配筋及裂縫表(彎矩:kN.m/m,面積:mm2/m,裂縫:mm)配筋示意圖Ax——平行于lx方向的板跨中鋼筋；Ay——平行于ly方向的板跨中鋼筋；A0x——平行于lx方向的板邊緣鋼筋；A0y——平行于ly方向的板邊緣鋼筋。配筋部位彎矩計(jì)算面積實(shí)配鋼筋實(shí)配面積裂縫寬度跨中Ax下側(cè)3.14300E12@2005650.02跨中Ay下側(cè)4.47300E12@2005650.03邊緣A0x上側(cè)0.00300E12@2005650.00邊緣A0y上側(cè)0.00300E12@2005650.00②XZ(前后)側(cè)池壁配筋及裂縫表(彎矩:kN.m/m,面積:mm2/m,裂縫:mm)配筋示意圖Ax——平行于lx方向的板跨中鋼筋；Az——平行于lz方向的板跨中鋼筋；A0x——平行于lx方向的板邊緣鋼筋；A0z——平行于lz方向的板邊緣鋼筋。配筋部位彎矩計(jì)算面積實(shí)配鋼筋實(shí)配面積裂縫寬度跨中Ax內(nèi)側(cè)15.38500E12@2005650.08外側(cè)-34.47500E12@1905950.20跨中Az內(nèi)側(cè)10.38500E12@2005650.06外側(cè)-29.37500E12@2005650.19邊緣A0x內(nèi)側(cè)38.17521E12@1706650.18外側(cè)-49.22679E14@2007700.18邊緣A0z(底)內(nèi)側(cè)41.86573E12@1607070.18外側(cè)-50.47697E14@2007700.19邊緣A0z(頂)內(nèi)側(cè)0.00500E12@2005650.00外側(cè)-0.00500E12@2005650.00③YZ(左右)側(cè)池壁配筋及裂縫表(彎矩:kN.m/m,面積:mm2/m,裂縫:mm)配筋示意圖Ay——平行于ly方向的板跨中鋼筋；Az——平行于lz方向的板跨中鋼筋；A0y——平行于ly方向的板邊緣鋼筋；A0z——平行于lz方向的板邊緣鋼筋。配筋部位彎矩計(jì)算面積實(shí)配鋼筋實(shí)配面積裂縫寬度跨中Ay內(nèi)側(cè)11.73500E12@2005650.06外側(cè)-30.37500E12@2005650.19跨中Az內(nèi)側(cè)6.95500E12@2005650.04外側(cè)-25.07500E12@2005650.16邊緣A0y內(nèi)側(cè)26.29500E12@2005650.17外側(cè)-38.76530E12@1806280.19邊緣A0z(底)內(nèi)側(cè)28.64500E12@2005650.19外側(cè)-39.62542E12@1806280.19邊緣A0z(頂)內(nèi)側(cè)0.00500E12@2005650.00外側(cè)-0.00500E12@2005650.00④底板配筋及裂縫表(彎矩:kN.m/m,面積:mm2/m,裂縫:mm)配筋部位彎矩計(jì)算面積實(shí)配鋼筋實(shí)配面積裂縫寬度跨中Ax上側(cè)18.07700E14@2007700.07下側(cè)0.00700E14@2007700.00跨中Ay上側(cè)23.51700E14@2007700.09下側(cè)0.00700E14@2007700.00邊緣A0x上側(cè)28.64700E14@2007700.11下側(cè)-39.62700E14@2007700.14邊緣A0y上側(cè)41.86700E14@2007700.16下側(cè)-50.47700E14@2007700.17裂縫驗(yàn)算均滿(mǎn)足.矩形水池設(shè)計(jì)(河魚(yú)二沉池)執(zhí)行規(guī)范:《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50010-2010)2024年版,本文簡(jiǎn)稱(chēng)《混凝土規(guī)范》《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50007-2011),本文簡(jiǎn)稱(chēng)《地基規(guī)范》《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012),本文簡(jiǎn)稱(chēng)《荷載規(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),本文簡(jiǎn)稱(chēng)《給排水結(jié)構(gòu)規(guī)范》《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),本文簡(jiǎn)稱(chēng)《水池結(jié)構(gòu)規(guī)程》鋼筋：d-HPB300;D-HRB335;E-HRB400;F-RRB400;G-HRB500;Q-HRBF400;R-HRBF500-----------------------------------------------------------------------1基本資料1.1幾何信息水池類(lèi)型:無(wú)頂蓋半地上長(zhǎng)度L=4.200m,寬度B=4.200m,高度H=4.900m,底板底標(biāo)高=-2.700m池底厚h3=350mm,池壁厚t1=250mm,底板外挑長(zhǎng)度t2=350mm注：地面標(biāo)高為±0.000。(平面圖)(剖面圖)1.2土水信息土天然重度18.00kN/m3,土飽和重度20.00kN/m3,土內(nèi)摩擦角30度地基承載力特征值fak=100.0kPa,寬度修正系數(shù)ηb=0.00,埋深修正系數(shù)ηd=1.00地下水位標(biāo)高-0.500m,池內(nèi)水深4.000m,池內(nèi)水重度10.00kN/m3,浮托力折減系數(shù)1.00,抗浮安全系數(shù)Kf=1.051.3荷載信息活荷載:地面10.00kN/m2,組合值系數(shù)0.90恒荷載分項(xiàng)系數(shù):水池自重1.30,其它1.30活荷載分項(xiàng)系數(shù):地下水壓1.50,其它1.50活載調(diào)整系數(shù):其它1.00活荷載準(zhǔn)永久值系數(shù):頂板0.40,地面0.40,地下水1.00,溫濕度1.00考慮溫濕度作用:池內(nèi)外溫差10.0度,內(nèi)力折減系數(shù)0.65,砼線膨脹系數(shù)1.00(10-5/°C)不考慮溫度材料強(qiáng)度折減1.4鋼筋砼信息混凝土:等級(jí)C30,重度25.00kN/m3,泊松比0.20縱筋保護(hù)層厚度(mm):池壁(內(nèi)35,外35),底板(上35,下40)鋼筋級(jí)別:HRB400,裂縫寬度限值:0.20mm,配筋調(diào)整系數(shù):1.00按裂縫控制配筋計(jì)算構(gòu)造配筋采用混凝土規(guī)范GB50010-20102計(jì)算內(nèi)容(1)地基承載力驗(yàn)算(2)抗浮驗(yàn)算(3)荷載計(jì)算(4)內(nèi)力(考慮溫度作用)計(jì)算(5)配筋計(jì)算(6)裂縫驗(yàn)算(7)混凝土工程量計(jì)算3計(jì)算過(guò)程及結(jié)果單位說(shuō)明:彎矩:kN.m/m鋼筋面積:mm2裂縫寬度:mm計(jì)算說(shuō)明：雙向板計(jì)算按查表恒荷載:水池結(jié)構(gòu)自重,土的豎向及側(cè)向壓力,內(nèi)部盛水壓力.活荷載:頂板活荷載,地面活荷載,地下水壓力,溫濕度變化作用.裂縫寬度計(jì)算按長(zhǎng)期效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合.水池方位定義如下：3.1地基承載力驗(yàn)算3.1.1基底壓力計(jì)算(1)水池自重Gc計(jì)算池壁自重G2=449.31kN底板自重G3=210.09kN水池結(jié)構(gòu)自重Gc=G2+G3=659.40kN(2)池內(nèi)水重Gw計(jì)算池內(nèi)水重Gw=547.60kN(3)覆土重量計(jì)算池頂覆土重量Gt1=0kN池頂?shù)叵滤亓縂s1=0kN底板外挑覆土重量Gt2=175.17kN底板外挑地下水重量Gs2=117.84kN基底以上的覆蓋土總重量Gt=Gt1+Gt2=175.17kN基底以上的地下水總重量Gs=Gs1+Gs2=117.84kN(4)活荷載作用Gh地面活荷載作用力Gh2=63.70kN活荷載作用力總和Gh=Gh2=63.70kN(5)基底壓力Pk基底面積:A=(L+2×t2)×(B+2×t2)=4.900×4.900=24.01m2基底壓強(qiáng):Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A=(659.40+547.60+175.17+117.84+63.70)/24.010=65.13kN/m23.1.2修正地基承載力(1)計(jì)算基礎(chǔ)底面以上土的加權(quán)平均重度rmrm=[2.200×(20.00-10)+0.500×18.00]/2.700=11.48kN/m3(2)計(jì)算基礎(chǔ)底面以下土的重度r考慮地下水作用，取浮重度，r=20.00-10=10.00kN/m3(3)根據(jù)《地基規(guī)范》的要求，修正地基承載力:fa=fak+ηbγ(b-3)+ηdγm(d-0.5)=100.00+0.00×10.00×(4.900-3)+1.00×11.48×(2.700-0.5)=125.26kPa3.1.3結(jié)論:Pk=65.13<fa=125.26kPa,地基承載力滿(mǎn)足要求。3.2抗浮驗(yàn)算抗浮力Gk=Gc+Gt+Gs=659.40+175.17+117.84=952.42kN浮力F=(4.200+2×0.350)×(4.200+2×0.350)×2.200×10.0×1.00=528.22kNGk/F=952.42/528.22=1.80>Kf=1.05,抗浮滿(mǎn)足要求。3.3荷載計(jì)算3.3.1池壁荷載計(jì)算:(1)池外荷載:主動(dòng)土壓力系數(shù)Ka=0.33側(cè)向土壓力荷載組合(kN/m2):部位(標(biāo)高)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值水壓力標(biāo)準(zhǔn)值活載標(biāo)準(zhǔn)值基本組合準(zhǔn)永久組合池壁頂端(2.200)0.000.000.000.000.00地面(0.000)0.000.003.334.501.33地下水位處(-0.500)3.000.003.338.404.33底板頂面(-2.350)9.1718.503.3344.1729.00(2)池內(nèi)底部水壓力:標(biāo)準(zhǔn)值=40.00kN/m2,基本組合設(shè)計(jì)值=52.00kN/m23.3.2底板荷載計(jì)算(池內(nèi)無(wú)水，池外填土):水池結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值Gc=659.40kN基礎(chǔ)底面以上土重標(biāo)準(zhǔn)值Gt=175.17kN基礎(chǔ)底面以上水重標(biāo)準(zhǔn)值Gs=117.84kN基礎(chǔ)底面以上活載標(biāo)準(zhǔn)值Gh=63.70kN水池底板以上全部豎向壓力基本組合:Qb=(659.40×1.30+175.17×1.30+117.84×1.50+63.70×1.50×0.90×1.00)/24.010=56.13kN/m2水池底板以上全部豎向壓力準(zhǔn)永久組合:Qbe=(659.40+175.17+117.84×1.00+10.00×6.370×0.40)/24.010=40.73kN/m2板底均布凈反力基本組合:Q=56.13-0.350×25.00×1.30=44.76kN/m2板底均布凈反力準(zhǔn)永久組合:Qe=40.73-0.350×25.00=31.98kN/m23.3.3底板荷載計(jì)算(池內(nèi)有水，池外無(wú)土):水池底板以上全部豎向壓力基本組合:Qb=[659.40×1.30+(3.700×3.700×4.000)×10.00×1.30]/24.010=65.35kN/m2板底均布凈反力基本組合:Q=65.35-(0.350×25.00×1.30+4.000×10.00×1.30)=1.98kN/m2水池底板以上全部豎向壓力準(zhǔn)永久組合:Qbe=[659.40+(3.700×3.700×4.000)×10.00]/24.010=50.27kN/m2板底均布凈反力準(zhǔn)永久組合:Qe=50.27-(0.350×25.00+4.000×10.00)=1.52kN/m23.4內(nèi)力,配筋及裂縫計(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(wú)水，池外填土)2.池內(nèi)水壓力作用(池內(nèi)有水，池外無(wú)土)3.池壁溫濕度作用(池內(nèi)外溫差=池內(nèi)溫度-池外溫度)(1)XZ(前后)側(cè)池壁內(nèi)力:彎矩示意圖Mx——平行于lx方向板中心點(diǎn)的彎矩；Mz——平行于lz方向板中心點(diǎn)的彎矩；M0x——平行于lx方向板邊緣彎矩；M0z——平行于lz方向板邊緣彎矩。計(jì)算跨度:lx=3.950m,lz=4.550m,三邊固定,頂邊簡(jiǎn)支池壁類(lèi)型:普通池壁,按雙向板計(jì)算1.池外填土,池內(nèi)無(wú)水時(shí),荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表(kN.m/m)池外土內(nèi)力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M10.388.29-22.56-25.940.00池外土+溫濕度作用內(nèi)力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池外土壓力10.388.29-22.56-25.940.00溫濕度作用-14.92-16.18-19.47-17.37-0.00ΣM-4.53-7.88-42.03-43.31-0.00②準(zhǔn)永久組合作用彎矩表(kN.m/m)池外土內(nèi)力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M6.825.45-14.81-17.030.00池外土+溫濕度作用內(nèi)力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池外土壓力6.825.45-14.81-17.030.00溫濕度作用-11.05-11.98-14.42-12.86-0.00ΣM-4.23-6.54-29.23-29.90-0.002.池內(nèi)有水，池外無(wú)土?xí)r,荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表(kN.m/m)池內(nèi)水內(nèi)力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M-12.22-9.7726.5630.55-0.00池內(nèi)水+溫濕度作用內(nèi)力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池內(nèi)水壓力-12.22-9.7726.5630.55-0.00溫濕度作用-14.92-16.18-19.47-17.37-0.00ΣM-27.14-25.947.0913.180.00②準(zhǔn)永久組合作用彎矩表(kN.m/m)池內(nèi)水內(nèi)力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M-9.40-7.5120.4323.50-0.00池內(nèi)水+溫濕度作用內(nèi)力組合跨中Mx跨中Mz邊緣M0x邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池內(nèi)水壓力-9.40-7.5120.4323.50-0.00溫濕度作用-11.05-11.98-14.42-12.86-0.00ΣM-20.45-19.496.0110.630.00(2)YZ(左右)側(cè)池壁內(nèi)力:彎矩示意圖My——平行于ly方向板中心點(diǎn)的彎矩；Mz——平行于lz方向板中心點(diǎn)的彎矩；M0y——平行于ly方向板邊緣彎矩；M0z——平行于lz方向板邊緣彎矩。計(jì)算跨度:ly=3.950m,lz=4.550m,三邊固定,頂邊簡(jiǎn)支池壁類(lèi)型:普通池壁,按雙向板計(jì)算1.池外填土,池內(nèi)無(wú)水時(shí),荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表(kN.m/m)池外土內(nèi)力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M10.388.29-22.56-25.940.00池外土+溫濕度作用內(nèi)力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池外土壓力10.388.29-22.56-25.940.00溫濕度作用-14.92-16.18-19.47-17.37-0.00ΣM-4.53-7.88-42.03-43.31-0.00②準(zhǔn)永久組合作用彎矩表(kN.m/m)池外土內(nèi)力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M6.825.45-14.81-17.030.00池外土+溫濕度作用內(nèi)力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池外土壓力6.825.45-14.81-17.030.00溫濕度作用-11.05-11.98-14.42-12.86-0.00ΣM-4.23-6.54-29.23-29.90-0.002.池內(nèi)有水，池外無(wú)土?xí)r,荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表(kN.m/m)池內(nèi)水內(nèi)力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M-12.22-9.7726.5630.55-0.00池內(nèi)水+溫濕度作用內(nèi)力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池內(nèi)水壓力-12.22-9.7726.5630.55-0.00溫濕度作用-14.92-16.18-19.47-17.37-0.00ΣM-27.14-25.947.0913.180.00②準(zhǔn)永久組合作用彎矩表(kN.m/m)池內(nèi)水內(nèi)力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)M-9.40-7.5120.4323.50-0.00池內(nèi)水+溫濕度作用內(nèi)力組合跨中My跨中Mz邊緣M0y邊緣M0z(底)邊緣M0z(頂)池內(nèi)水壓力-9.40-7.5120.4323.50-0.00溫濕度作用-11.05-11.98-14.42-12.86-0.00ΣM-20.45-19.496.0110.630.00(3)底板內(nèi)力:計(jì)算跨度:lx=3.950m,ly=3.950m,四邊簡(jiǎn)支+池壁傳遞彎矩按雙向板計(jì)算.1.池外填土,池內(nèi)無(wú)水時(shí),荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表內(nèi)力組合跨中Mx跨中My邊緣M0x邊緣M0y簡(jiǎn)支基底反力30.8430.840.000.00池壁傳遞彎矩-20.75-20.75-43.31-43.31ΣM10.0910.09-43.31-43.31②準(zhǔn)永久組合作用彎矩表內(nèi)力組合跨中Mx跨中My邊緣M0x邊緣M0y簡(jiǎn)支基底反力22.0322.030.000.00池壁傳遞彎矩-14.32-14.32-29.90-29.90ΣM7.717.71-29.90-29.902.池內(nèi)有水,池外無(wú)土?xí)r,荷載組合作用彎矩表(kN.m/m)①基本組合作用彎矩表內(nèi)力組合跨中Mx跨中My邊緣M0x邊緣M0y簡(jiǎn)支基底反力1.361.360.000.00池壁傳遞彎矩14.6314.6330.5530.55ΣM15.9915.9930.5530.55②準(zhǔn)永久組合作用彎矩表內(nèi)力組合跨中Mx跨中My邊緣M0x邊緣M0y簡(jiǎn)支基底反力1.051.050.000.00池壁傳遞彎矩11.2511.2523.5023.50ΣM12.3012.3023.5023.50(4)配筋及裂縫:配筋計(jì)算方法:按單筋受彎構(gòu)件計(jì)算板受拉鋼筋.裂縫計(jì)算根據(jù)《給排水結(jié)構(gòu)規(guī)范》附錄A公式計(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,結(jié)果如下:①XZ(前后)側(cè)池壁配筋及裂縫表(彎矩:kN.m/m,面積:mm2/m,裂縫:mm)配筋示意圖Ax——平行于lx方向的板跨中鋼筋；Az——平行于lz方向的板跨中鋼筋；A0x——平行于lx方向的板邊緣鋼筋；A0z——平行于lz方向的板邊緣鋼筋。配筋部位彎矩計(jì)算面積實(shí)配鋼筋實(shí)配面積裂縫寬度跨中Ax內(nèi)側(cè)10.38500E12@2005650.06外側(cè)-27.14500E12@2005650.17跨中Az內(nèi)側(cè)8.29500E12@2005650.05外側(cè)-25.94500E12@2005650.16邊緣A0x內(nèi)側(cè)26.56500E12@2005650.17外側(cè)-42.03576E12@1706650.18邊緣A0z(底)內(nèi)側(cè)30.55500E12@2005650.20外側(cè)-43.31594E12@1706650.19邊緣A0z(頂)內(nèi)側(cè)0.00500E12@2005650.00外側(cè)-0.00500E12@2005650.00②YZ(左右)側(cè)池壁配筋及裂縫表(彎矩:kN.m/m,面積:mm2/m,裂縫:mm)配筋示意圖Ay——平行于ly方向的板跨中鋼筋；Az——平行于lz方向的板跨中鋼筋；A0y——平行于ly方向的板邊緣鋼筋；A0z——平行于lz方向的板邊緣鋼筋。配筋部位彎矩計(jì)算面積實(shí)配鋼筋實(shí)配面積裂縫寬度跨中Ay內(nèi)側(cè)10.38500E12@2005650.06外側(cè)-27.14500E12@2005650.17跨中Az內(nèi)側(cè)8.29500E12@2005650.05外側(cè)-25.94500E12@2005650.16邊緣A0y內(nèi)側(cè)26.56500E12@2005650.17外側(cè)-42.03576E12@1706650.18邊緣A0z(底)內(nèi)側(cè)30.55500E12@2005650.20外側(cè)-43.31594E12@1706650.19邊緣A0z(頂)內(nèi)側(cè)0.00500E12@2005650.00外側(cè)-0.00500E12@2005650.00③底板配筋及裂縫表(彎矩:kN.m/m,面積:mm2/m,裂縫:mm)配筋部位彎矩計(jì)算面積實(shí)配鋼筋實(shí)配面積裂縫寬度跨中Ax上側(cè)15.99700E14@2007700.06下側(cè)0.00700E14@2007700.00跨中Ay上側(cè)15.99700E14@2007700.06下側(cè)0.00700E14@2007700.00邊緣A0x上側(cè)30.55700E14@2007700.11下側(cè)-43.31700E14@2007700.15邊緣A0y上側(cè)30.55700E14@2007700.11下側(cè)-43.31700E14@2007700.15裂縫驗(yàn)算均滿(mǎn)足.現(xiàn)澆板式普通樓梯設(shè)計(jì)(河魚(yú)樓梯)執(zhí)行規(guī)范:《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T50010-2010)2024年版,本文簡(jiǎn)稱(chēng)《混凝土規(guī)范》《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012),本文簡(jiǎn)稱(chēng)《荷載規(guī)范》鋼筋：d-HPB300;D-HRB335;E-HRB400;F-RRB400;G-HRB500;Q-HRBF400;R-HRBF500-----------------------------------------------------------------------1已知條件：幾何信息:左標(biāo)高=0.000m；右標(biāo)高=2.200m平臺(tái)長(zhǎng)度(左)=0mm；平臺(tái)長(zhǎng)度(右)=0mm平臺(tái)厚度(左)=100mm；平臺(tái)厚度(右)=200mm內(nèi)延長(zhǎng)(左)=0mm；內(nèi)延長(zhǎng)(右)=750mm平臺(tái)梁尺寸:B2=250mm；H2=350mmB3=250mm；H3=350mm梯段長(zhǎng)度=4000mm；踏步數(shù)=13梯板厚度=200mm；梯跨長(zhǎng)度L0=2600mm,梯井寬:200mm平面類(lèi)型:雙跑荷載信息:附加恒荷載=1.000kN/m2活荷載:3.500kN/m2恒載分項(xiàng)系數(shù):1.3；活載分項(xiàng)系數(shù):1.5；活載調(diào)整系數(shù):γL=1.00活載準(zhǔn)永久值系數(shù)：0.5混凝土等級(jí):C30,fc=14.30N/mm2混凝土容重:25.00kN/mm3配筋調(diào)整系數(shù):1.00；縱筋保護(hù)層厚度:c=15mm板縱筋等級(jí):HRB400；fy=360N/mm2梁縱筋等級(jí):HRB400；fy=360N/mm2梁箍筋等級(jí):HRB400；fy=360N/mm2驗(yàn)算信息:撓度限值:L0/200；裂縫限值:0.30mm計(jì)算要求:1)樓梯板計(jì)算；2)平臺(tái)梁計(jì)算；3)板裂縫驗(yàn)算(按裂縫控制配筋計(jì)算)；4)板撓度驗(yàn)算2荷載與內(nèi)力計(jì)算：(1)荷載計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)值(qk):斜梯段:12.511kN/m右平臺(tái):9.500kN/m設(shè)計(jì)值(q):斜梯段:16.965kN/m右平臺(tái):13.050kN/m準(zhǔn)永久值(qe):斜梯段:10.761kN/m右平臺(tái):7.750kN/m(2)內(nèi)力計(jì)算:a.樓梯板:矩陣位移法求解。3計(jì)算結(jié)果：計(jì)算說(shuō)明:(a)簡(jiǎn)化方法:取板沿著寬度方向單位長(zhǎng)度的板帶(b)計(jì)算方法:矩陣位移法單位說(shuō)明:彎矩:kN.m/m 剪力:kN/m撓度:mm縱筋面積:mm2/m