圆形水池计算书
(完整版)圆型水池计算程序
浮力 F= π
*R62*(H2 +h3-
0.5)*10=
0.00
K=(Gj+G9 不考虑抗浮验
)／F=
算
满足抗浮要求
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底板及池 壁浇筑完 成后，尚 未覆土之 前，必须 限制地下 水位高 度．限制 高度 Hy 为：
施工水位
基本计算
Hy ≤Gj
/(π
*R62*10*
1.05)＝ 1.58
板溢重流槽G3挡= 0.00
(kn)
板内重筒顶G4板= 0.00
(kn)
重底G5板=π重 108.43
(kn)
内G6筒=π重 15085.93 (kn)
池内G7压=π重 169.65
(kn)
池G8净=π重பைடு நூலகம்0.00
(kn)
G池j=外Σ覆G土i= 20024.57 (kn)
重G9=π 0.00
(kn)
H4 0.000
R6 19.600
H5 0.000
R7 2.350
H6 4.000
R8 1.050
h1 0.150
三．抗 浮计 算：
1．池重 计算：
2. 浮力 计算： 3. 抗浮 验算： 4. 施工 阶段限制 水位：
走道板重
池G1壁=π重 443.76
(kn)
溢流G2槽=π底 4216.80
(kn)
一．结 构简 图：
基本计算
二．几 何参 数：
（单位： m）
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基本计算
R1 20.300
R9 0.750
h2 0.000
R2 19.350
H1 4.000
(完整版)圆型水池计算程序
q=ΣG／π *R62= 59.44
(kn/m2)
fa ＝ 100.00 (kn/m2) 第 3 页，共 4 页
5．地基 承载力验 算：
基本计算
q = 59.43 ≤ f = 100
地基承载力 满足强度要 求．
(kn/m2)
第 4 页，共 4 页
H4 0.000
R6 19.600
H5 0.000
R7 2.350
H6 4.000
R8 1.050
h1 0.150
三．抗 浮计 算：
1．池重 计算：
2. 浮力 计算： 3. 抗浮 验算： 4. 施工 阶段限制 水位：
走道板重
池G1壁=π重 443.76
(kn)
溢流G2槽=π底 4216.80
(kn)
一．结 构简 图：
基本计算
二．几 何参 数：
（单位： m）
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基本计算
R1 20.300
R9 0.750
h2 0.000
R2 19.350
H1 4.000
h3 0.500
R3 19.000
H2 0.000
h4 0.000
R4 18.300 水位H3 3.500
h5 0.250
R5 18.500
(m)
四．地 基承载 力计 算：
1. 荷载 计算：
2．基底 压力： 4．修正 后地基承 载力特征 值：
池净重： G=Gj*1.2= 覆土重： G9*1.2=
G10=π 池内水 *R32*H3*10
重： *1.2= 池内设备 及其它重
量： G11=
ΣG ＝
圆型水池结构完整计算表-test
-7.7119
-168.4322
3. 双面粉刷(加保温砖)混凝土池壁的湿度荷载 (等效温度单位为 0C) Δu -0.011 UR -0.004
等效壁面温差Δ tu 等效季节温差tRu
-5.4819
-11.0422
注：水温To 一般取最低日平均水温，初始气温TNa 取施工闭合时的月平均气温。
温度荷载计算 一. 壁面温差及中面温差 内粉刷 池壁厚 h1 (m) h (m) 0.02 0.35 最低气温TN -2.50 初始气温TNa 28.50
保温层 h3 (m) 0.12
外粉刷 h2 (m) 0.02
最低日均水温To 内壁与水交换热阻Ro 5.00 0.02
1. 单层混凝土池壁的温度荷载 (温度单位为 0C)
tN
-5.00 Δ t＝外侧温度－内侧温度
2. 双面粉刷混凝土池壁的温度荷载 (温度单位为 0C)
tN
-5.000
Δt -4.837
tR
-26.6406
3. 双面粉刷(加保温砖)混凝土池壁的温度荷载 (温度单位为 0C)
tN
-5.000
Δt -3.124
tR
-25.5280
二. 壁面湿差及中面湿差 空气相对湿度% 池壁外侧湿度ψ N 80 0.014 1. 单层混凝土池壁的湿度荷载 (等效温度单位为 0C) Δu -0.023 UR -0.006
等效壁面温差Δ tu 等效季节温差tRu
-11.3750
-17.0625
2. 双面粉刷混凝土池壁的湿度荷载 (等效温度单位为 0C) Δu -0.015 UR -0.056
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圆形水池结构计算书资料
无梁板式现浇钢筋混凝土圆形水池结构计算书1、设计资料:主要结构尺寸：内径（d）：32m 底板厚:0.3m壁板高：4.15m 壁板厚：0.35m顶板厚：150mm 底板外挑宽度：400mm荷载和地质条件：顶板活荷载：q k=1.5kN/m2 池内水深：4m地下水深：1.2m（底板以上）底板覆土：0.3m土内摩擦角:30* 修正后地基承载力特征值：f a=100kPa 水重力密度：10kN/m3 回填土重度取:18kN/m3钢筋混凝土重度：25kN/m3 钢筋选用HRB235和HRB400混凝土选用C25，f t=1.27N/mm2,f c=11.9N/mm22、抗浮稳定性验算：i ）局部抗浮稳定性验算：取中间区格（4×4m 2)作为计算单元，抗力荷载标准值如下： 顶板自重：25×0.15×4×4=60kN 底板自重：25×0.3×4×4=120kN 支柱自重：25×0.3×0.3×3.45=7.76kN柱帽重：25×[1.42×0.1+31(0.32+0.3×1+12)×0.35]=8.95kN柱基重：25×[1.52×0.1+31(0.42+0.4×1.1+1.12)×0.35]=10.9kN池顶覆土重：18×4×4×0.3=86.4kN ΣG k =60+120+7.76+8.95+10.9+86.4=294.01kN局部浮力：F 浮=11)(A h d w ⋅+γ=10×(1.2+0.3)×4×4=240kN K=浮F G k ∑=24001.294=1.23>1.05满足局部抗浮要求 ii)整体抗浮验算：顶板自重：π（16+0.35）2×0.15×25=3149.32kN 顶板覆土重：π（16+0.35）2×0.3×18=4535.02kN 壁板自重：2π（16+0.35/2)×0.35×4.17×25=3708.24kN悬挑土重：π[(16+0.4+0.35)2-(16+0.35)2]×[(18-10)×1.2+18×3.5]=3019.77kN 池内支撑柱总重：45×（7.76+8.95+10.9)=1242.5kN 底板浮重：π（16+0.35+0.4)2×0.3×(25-10)=3966.35kNΣG k =3149.32+4535.02+3708.24+3019.77+1242.5+3966.35=19621.2kN总浮力：F 浮=A h d w ⋅+)(1γ=10×(1.2+0.3)×π(16+0.4+0.35)2=13221.2kN K=浮F G k ∑=2.132212.19621=1.48>1.05满足整体抗浮要求3、地基承载力验算：池内水重：G W =10×π×162×4.17=33537.13kN池顶活荷载：Q k =q k A=1.5×(16+0.35+0.4)2×π=1322.12kN 基地压力：P k =A Q G G k W ++∑=275.1612.132213.335372.19621⨯++π=61.81kPa<f a =100kPa 故地基承载力满足要求 4、抗冲切验算：顶板：按顶板周边简支的方格柱网无梁板计算顶板荷载 荷载效应准永久值 作用效应基本组合设计值 活荷载 1.5×0.4=0.6kN/m 2 1.5×1.4=2.1kN/2 顶板覆土 18×0.3=5.4kN/m 2 5.4×1.27=6.86kN/m 2 顶板自重 25×0.15=3.75kN/m 2 3.75×1.2=4.5kN/m 2 合计 10.15kN/m 2 13.94kN/m 2 I-I 截面抗冲切验算：P s [L 2-(B+h 0)2]≤0.7f tSh 0h 0=150-30=120mm,B+h 0=1400+120=1520mm S=4(B+h 0)=6080mm P s [L 2-(B+h 0)2]=13.94×[42-1.522]=190.83kN0.7f t Sh 0=0.7×1.27×6.08 ×0.12=648.61kN>190.83kN 满足抗冲切要求 II-II 截面抗冲切验算：P s [L 2-(B+h 0)2]≤0.7f tShh 0=250-30=220mm,B+h 0=1000+220=1220mm S=4(B+h 0)=4880mmP s[L2-(B+h0)2]=13.94×[42-1.222]=202.29kN0.7f t Sh0=0.7×1.27×4.88×0.22=954.43kN>202.29kN满足抗冲切要求底板：按底板板周边简支的方格柱网无梁板计算基地反力：准永久值：275 . 161242.5 3019.773708.244535.023149.32⨯+ +++π+0.6=18.36kN/m2基本组合设计值275 . 161.351242.51.273019.771.353708.241.274535.021.353149.32⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯π+2.1=25.39kN/m2 i)I-I截面：h0=300-40=260mm B+h0=1500+260=1760mm4（B+h0）=7040mmP s[L2-(B+h0)2]=25.39×[42-1.762]=327.59kN0.7f t Sh0=0.7×1.27×7.04×0.26=1627.23kN>327.59kN满足抗冲切要求i)II-II截面：h0=300-40=260mm B+h0=1100+260=1360mm4（B+h0）=5440mmP s[L2-(B+h0)2]=25.39×[42-1.362]=359.28kN0.7f t Sh0=0.7×1.27×5.44×0.26=1257.4kN>359.28kN满足抗冲切要求5、顶板内力计算：顶板弯矩布置图如下1）柱帽计算宽度：C=(0.7-0.2+0.1)×2=1.2m>0.2L 且≤0.3L 2）中间区格总弯矩： 计算跨度：L 中=L-2c/3=3.2m准永久值 基本组合设计值M 0=281中qLL 51.97kN 71.37kN 总边区格总弯矩：计算跨度L 边=L-c/3+h/2=3.71M 0边=281边qLL 69.85kN 95.94kN 池壁与顶板视为铰接连接，其刚度比为零查得：α=1.45，β=1.8，γ=0故作用效应准永久值(kN.m) 作用效应组合设计值(kN.m) M 1=-0.5M 0=-25.99 M 1=-0.5M 0=-35.69 M 2=0.2M 0=10.39 M 2=0.2M 0=14.27 M 3=-0.15M 0=-7.80 M 3=-0.15M 0=-10.71 M 4=0.15M 0=7.8 M 4=0.15M 0=10.71 M 5=-0.5αM 0=-37.68 M 5=-0.5αM 0=-51.74 M 6=0.2βM 0=18.71 M 6=0.2βM 0=25.69 M 7=-0.15αM 0边=-15.19 M 7=-0.15αM 0边=-20.87 M 8=0.15βM 0边=18.85 M 8=0.15βM 0边=25.93 M 3’=-0.12M 0边=-8.38 M 3’=-0.12M 0边=-11.51 M 4’=0.12M 0边=8.38 M 4’=0.12M 0边=11.51 3)顶板按照承载力极限状态进行配筋计算： A S =87.0h f My ,h 0=150-30=120mm,HRB400f y =360N/mm 2,HRB235f y =210N/mm 2,（各区格板纵横向均需满足最小配筋率min ρ=0.2%，最小配筋面积A Smin =bh min ρ=600mm 2） A S1=949.61mm 2,A S2=379.68mm 2,A S4=284.96mm 2,A S5=1376.65mm 2,A S6=683.54mm 2,A S7=555.29mm 2,A S8=689.92mm 2,A S3’=306.25mm 2,A S4’=306.25mm 2;故:顶板选用双层双向C 10@200，A S =785mm 2>A Smin =600mm 2;因A S1、A S5均大于A S ,故M 1、M 5方向增加上层附加钢筋C 10@200，A S =1570mm 2大于A S1、A S5 4）按照正常使用极限状态进行裂缝宽度验算：1）M 6区格板087.0h A M s qsq =σ=12.078587.01071.183⨯⨯⨯=288.3N/mm 2 15020005.07855.0⨯⨯===bh A A A s te s te ρ=0.005 =⨯⨯⨯-=-=13.288005.078.165.01.165.01.12ασρψsq te tkf 0.197C25混凝土f tk =1.78N/mm 2,E S =2.1×105N/mm 2v dc E w teSsq)1)(11.05.1(8.11max αρσψ++==7.0)01)(005.01011.0305.1(101.23.288197.08.15⨯++⨯⨯⨯⨯=0.09mm<0.25mm 满足裂缝宽度要求。
水池计算(圆形水池计算,中间一支柱)
半径r m 5.65
水池净宽dn m 11
顶、底板均按有中心支柱的圆板计算 顶板支柱的柱帽计算宽度ct m 1.3 底板支柱的柱帽计算宽度cb m 1.4 柱的宽度 m 0.4
柱的宽度 m 0.5
中国水利水电出版社
一支柱) 一支柱)
水池净高Hn m 4
水池壁厚h m 0.3
帽子的高度 m 0.37
参考文献：水工混凝土结构设计手册（周氏 章国定等主内力计算( 圆形水池结构内力计算(中间一支柱 1.计算简图的确定
池壁与顶板及底板均为整体连接，属于弹性固定。 池壁计算高度H m 4.3 水池的计算直径d m 11.3 底板厚度h1 m 0.35 顶板厚度h2 m 0.25
帽顶板的厚度 m 0.08
帽子的高度 m 0.35
帽底板的厚度 m 0.1
水池计算
矩形水池计算================================================================= ===========设计资料：池顶活荷P1=4(KN/m^2) 覆土厚度ht=500(mm) 池内水位Hw=2700(mm) 容许承载力R=100(KN/m^2)水池长度H=20000(mm) 水池宽度B=4500(mm) 池壁高度h0=2700(mm) 底板外伸C1=0(mm)底板厚度h1=300(mm) 顶板厚度h2=300(mm) 垫层厚度h3= 100 (mm) 池壁厚度h4=250(mm)地基承载力设计值R=100(KPa)地下水位高于底板Hd=1000(mm) 抗浮安全系数Kf = 1.10_____________________________________________________________________________ ___________一.地基承载力验算( 1 )底板面积AR1 = (H + 2 * h4 + 2 * C1) * (B + 2 * h4 + 2 * C1)= ( 20 + 2 * .25 + 2 * 0 ) * ( 4.5 + 2 * .25 + 2 * 0 )=102.5(m^2)( 2 )顶板面积AR2 = (H + 2 * h4) * (B + 2 * h4)= ( 20 + 2 * .25 ) * ( 4.5 + 2 * .25 )=102.5(m^2)( 3 )池顶荷载Pg = P1 + ht * 18= 4 + .5 * 18=13 (KN/m^2)( 4 )池壁重量CB = 25 * (H + 2 * h4 + B) * 2 * H0 * h4= 25 * ( 20 + 2 * .25 + 4.5 )* 2 * 2.7 * .25=843.7(KN)( 5 )底板重量DB1 = 25 * AR1 * h1= 25 * 102.5 * .3=768.7(KN)( 6 )顶板重量DB2 = 25 * AR2 * h2= 25 *102.5 * .3=768.7(KN)( 7 )水池全重G = CB + DB1 + DB2 + Fk1=843.7+768.7+768.7 +0=2381.1(KN)( 8 )单位面积水重Pwg = (H * B * Hw * 10) / AR1= ( 20 * 4.5 * 2.7 * 10) / 102.5=23.70(KN/m^2)( 9 )单位面积垫层重Pd = 23 * h3= 23 * .1=2.24(KN/m^2)( 10 )地基反力R0 = Pg + G / AR1 + Pwg + Pd=13 + 2381.1 / 102.5 + 23.70 + 2.24= 62 (KN/m^2)R0 = 62 (KN/m^2) < R = 100(KN /m^2) 地基承载力满足要求!二.水池整体抗浮验算抗浮全重Fk = G + ht * AR2 * 16+ Fkt (抗浮时覆土容重取16KN/m^3)= 2381.1+ .5 *102.5 * 16 +0= 3101 (KN)总浮力Fw = AR2 * (Hd + h1) * 10= 102.5 * ( 1 + .3 ) * 10= 1332 (KN)Fk= 3101 (KN) > Kf * Fw= 1465.2 (KN) 整体抗浮验算满足要求!三.水池局部抗浮验算池内无支柱,不需验算四.荷载计算（1）池内水压Pw= rw * H0 = 10 * 2.7 = 27 (KN/m^2)（2）池外土压Pt：池壁顶端Pt2 = [Pg + rt * (ht + h2)] * [Tan(45-φ/2) ^ 2]= [13 + 18 * ( .5 + .3 )] * [Tan(45-30/2) ^ 2]= 9.13(KN/m^2)池壁底端Pt1 = [Pg + rt * (ht + h2 + H0 - Hd) + rt * Hd] * [Tan(45-φ/2) ^ 2] + 10 * Hd = [13 + 18 *( .5 + .3 + 2.7 - 1 )+10 * 1 ] * [Tan(45-30/2)^2] + 10 * 1= 32.66(KN/m^2)池底荷载qD = Pg + (Fk1 + CB) / AR2= 13 +(0 +843.7) / 102.5= 21.23(KN/m^2)五.内力计算(B边)池壁内力计算B / H0 =4500 /2700=1.6由于0.5≤ B / H0 ≤ 2故按三边固定、顶边简支双向板计算池壁内力根据《矩形板均布荷载作用下静力计算表》采用插值法计算弯矩系数1.池外（土、水）压力作用下池壁内力( 1 )水平方向跨中弯矩 Mx = Mx412 + Mx312 = 2.28(KN-m)-----------------------------------------------------Mx412 =.016 *9.13 * 7.29 =1.06(KN-m)Mx312 =.0071 *(32.66-9.13)* 7.29 =1.21(KN-m)( 2 )竖直方向跨中弯矩 My = Mx414 + Mx314 = 7.00(KN-m)-----------------------------------------------------Mx414 =.0493 *9.13 * 7.29 =3.28(KN-m)Mx314 =.0217 *(32.66-9.13)* 7.29 =3.72(KN-m)( 3 )水平方向支座弯矩 Mx0 = Mx415 + Mx315 = -11.3(KN-m)-----------------------------------------------------Mx415 =-.077 *9.13 * 7.29 =-5.12(KN-m)Mx315 =-.036 *(32.66-9.13)* 7.29 =-6.17(KN-m)( 4 )竖直方向支座弯矩 My0 = Mx416 + Mx316 = -16.6(KN-m)-----------------------------------------------------Mx416 =-.103 *9.13 * 7.29 =-6.85(KN-m)Mx316 =-.057 *(32.66-9.13)* 7.29 =-9.77(KN-m)2.池内水压力作用下池壁内力( 1 )水平方向跨中弯矩 Mx312w = Sx312 * Pw * LX ^ 2= .0071 * 27 * 7.29 =1.39(KN-m)( 2 )竖直方向跨中弯矩 Mx314w = Sx314 * Pw * LX ^ 2= .0217 * 27 * 7.29 =4.27(KN-m)( 3 )水平方向支座弯矩 Mx315w = Sx315 * Pw * LX ^ 2= -.036 * 27 * 7.29 =-7.08(KN-m)( 4 )竖直方向支座弯矩 Mx316w = Sx316 * Pw * LX ^ 2= -.057 * 27 * 7.29 =-11.2(KN-m)(H边)池壁内力计算H / H0 =20000 /2700=7.4由于 H / H0 > 2故按竖向单向板（挡土墙）计算池壁内力1.池外（土、水）压力作用下池壁内力Pt0 = Pt1 - Pt2=32.66 -9.13= 23.53 (KN/m^2)U = Pt2 / Pt1=9.13 /32.66=.27V = (9 * U ^ 2 + 7 * U + 4) / 20) ^ 0.5=(9 * .27^ 2 + 7 *.27+ 4) / 20) ^ 0.5=.57QA = [(11 * Pt2 + 4 * Pt1) * H0] / 40=[11 * 9.13 + 4 * 32.66) * 2.7 ] / 40=15.Y0 = (V - U) * H0 / (1 - U)=(.57-.27) * 2700 / (1 -.27)=1.1最大弯矩Mn1 = QA * Y0 - [Pt2 * (Y0 ^ 2)] / 2 - [(Pt0 * (Y0 ^ 3)] / (6 * H)= 15. * 1.1 - [9.13* (1.1 ^ 2)] / 2 - [ 23.53 * (1.1 ^ 3)] / (6 * 20 )= 10.7(KN-m)底端弯矩Mn2 = -(7 * Pt2 + 8 * Pt1) * H0^2 / 120= -(7 *9.13 + 8 * 32.66) * 2.7 ^2 / 120= -19.(KN-m)角隅最大弯矩Mj1 = -0.076 * Pt1 * H0 ^ 2= -0.076 *32.66 * 2.7 ^ 2= -5.0(KN-m)2.池内水压力作用下池壁内力最大弯矩Mw1 = 0.0298 * Pw * H0 ^ 2= 0.0298 * 27 * 2.7 ^ 2= 5.86(KN-m)最大弯矩位置，距底端 0.553 * H0 = 1.4931 (m)底端弯矩Mw2 = -(Pw * H0 ^ 2) / 15= -( 27 * 2.7 ^ 2) / 15= -13.(KN-m)角隅最大弯矩Mj2 = -0.035 * Pw * H0 ^ 2= -0.035 * 27 * 2.7 ^ 2= -6.8(KN-m)浅议钢筋混凝土水池设计来源：作者：时间：2009-05-13 点击：1水池结构构成及分类水池结构由顶板、底板、池壁、支柱等组成。
圆池敞口计算
0.6
0.203
-6.59 -0.039 4.02 -2.57
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
0.9
0.315
-10.20 -0.050 5.16 -5.04
1.2
0.434
-14.05 -0.027 2.79 -11.26
1.5
0.557
-18.04 0.069 -7.14 -25.18
1.8
0.665
-21.56 0.284 -29.57 -51.13
活载分项系数γQ= 活荷载准
永浮久力系折数减
系数ηred= 荷载分项系数=
9.6 1.1 1.54 25500 210 210000 10 25 18 18 24 100 1.5 1.2 1.4 0.1 1 0.9
N/㎜2 N/㎜2 N/㎜2 N/㎜2 N/㎜2 N/㎜2 kN/m3 kN/m3 kN/m3 kN/m3 kN/m3 kN/m2 kN/m2
合下的池壁
表7
45°= 0.7854
度
二、结构整
土摩擦角 φ=
0.5236
度
体1、验自算重组
成水池自重标
准值由下列
（池壁+砂浆）重q1= 246.85
kN
（池底+砂浆）重q2= 160.18
kN
水池总自重标准值G= 407.04
kN
池底外伸覆土重q3= 188.94
kN
池底垫层重q4= 63.41
kN
2、整体抗
浮验算
1.8
0.665 -60.45 1.100 -1.89 0.284 -1.97 -64.31
0.7
2.1
0.720 -65.39 1.035 -1.77 0.632 -4.38 -71.55
圆型水池计算程序
443.76 4216.80 0.00 0.00 108.43 169.65 0.00
(kn) (kn) (kn) (kn) (kn) (kn) (kn) (kn) (kn) (kn)
底板重 G6=π *R62*h3*25= 15085.93
池净重 Gj=Σ Gi= 20024.57 池外覆土重G9=π *(R62-R22)*H2*18= 0.00 2. 浮力计算： 浮力 F=π *R62*(H2+ 2 页
基本计算
三．抗浮计算：
1．池重计算： 走道板重 G1=π *(R12-R22)*h1*25= 池壁重 G2=π *(R22-R32)*H1*25= 溢流槽底板重 G3=π *(R3 -R4 )*h2*25= 溢流槽挡板重 G4=π *(R4 -R5 )*h4*25= 内筒顶板重 G5=π *R7 *h5*25= 内筒重 G7=π *(R8 -R9 )*H6*25= 池内压重G8=π *(R3 -R8 )*(H4+H5)/2*25=
3. 抗浮验算：K=(Gj+G9)／F= 不考虑抗浮验算
满足抗浮要求
4. 施工阶段限制水位： 底板及池壁浇筑完成后，尚未覆土之前，必须限制地下水位高度．限制高度 Hy 为： Hy ≤Gj /(π*R6 *10*1.05)＝ 施工水位限制高度为1.58米
2
1.58
(m)
四．地基承载力计算：
1. 荷载计算： 池净重： G=Gj*1.2= 覆土重： G9*1.2= 池内水重： G10=π *R32*H3*10*1.2= 池内设备及其它重量： G11= ΣG ＝ 2．基底压力： q=Σ G／π *R62= 59.44 (kn/m2) (kn/m2) f = 100 (kn/m2) 24029.48 0.00 47608.68 60.00 71698.16 (kn) (kn) (kn) (kn) (kn)
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圆形水池设计项目名称构件编号日期设计校对审核执行规范:《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2010), 本文简称《混凝土规范》《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2011), 本文简称《地基规范》《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012), 本文简称《荷载规范》《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB 50069-2002), 本文简称《给排水结构规范》《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(CECS 138-2002), 本文简称《水池结构规程》钢筋：d - HPB300; D - HRB335; E - HRB400; F - RRB400; G - HRB500; P - HRBF335; Q - HRBF400; R - HRBF500-----------------------------------------------------------------------1 设计资料1.1 基本信息圆形水池形式:有盖池内液体重度10.0kN/m3浮托力折减系数1.00裂缝宽度限值0.20mm抗浮安全系数1.10水池的几何尺寸如下图所示:1.2 荷载信息顶板活荷载:1.50kN/m2地面活荷载:10.00kN/m2活荷载组合系数:0.90荷载分项系数:自重 :1.20其它恒载:1.27地下水压:1.27其它活载:1.40荷载准永久值系数:顶板活荷载 :0.40地面堆积荷载:0.50地下水压 :1.00温(湿)度作用:1.00活载调整系数:其它活载:1.00不考虑温度作用1.3 混凝土与土信息土天然重度:18.00kN/m3土饱和重度:20.00kN/m3土内摩擦角ψ:30.0度地基承载力特征值fak=40.00kPa基础宽度和埋深的地基承载力修正系数ηb=1.00、ηd=1.00 混凝土等级:C25 纵筋级别:HRB400混凝土重度:25.00kN/m3配筋调整系数:1.20纵筋保护层厚度:2 计算内容（1）荷载标准值计算（2）抗浮验算（3）地基承载力计算（4）内力及配筋计算（5）抗裂度、裂缝计算（6）混凝土工程量计算3 荷载标准值计算顶板:恒荷载:顶板自重 :5.00kN/m2活荷载:顶板活荷载:1.50kN/m2底板:恒荷载:顶板自重+池壁自重: 67.41kN/m2覆土自重:12.50kN/m2活荷载:顶板活荷载:1.24kN/m2地面活荷载:1.74kN/m2地下水作用:12.50kN/m2池壁:恒荷载:池内水压力 :10.00kN/m2池外侧土压力(池顶):0.67kN/m2池外侧土压力(池底):24.00kN/m2活荷载:池外水压力(池顶) :2.00kN/m2池外水压力(池底) :72.00kN/m2地面活荷载 :3.33kN/m24 地基承载力验算:计算基础底面的压力：池壁内壁圆面积:Aic=πR2 = 3.14×0.7502 = 1.77m2池壁外壁圆面积:A t=π(R＋t)2=3.14×(0.750＋0.25)2=3.14m2顶板自重Gt=γc×A t×t1=25.00×3.14×0.20=15.71kN池壁自重Gs=γc×A s×H=25.00×1.37×7.000=240.53kN底板自重Gb=γc×A b×t2=25.00×3.80×0.30=28.51kN水池自重Gp=Gt＋Gs＋Gb=15.71＋240.53＋28.51=284.75kN挑出部分覆土重Gexs=γ土×(Ab－At)×Hw＋(γ饱和－γ水)×(Ab－At)×(Hb－Hw－t2)=18.00×(3.80－3.14)×0.000＋(20.00－10.00)×(3.80－3.14)×(7.500-0.000-0.30)=47.50kN池内水自重Gw=p w×Aic=10.00×1.77=17.67kN顶板活荷载Gq=qk×A t=1.50×3.14=4.71kN外挑部分活荷载Gqm=qm×(A b-A t)=10.00×(3.80-3.14)=6.60kN地下水荷载Giw=47.50kN基础底面的压力p k=(Gp＋Gw＋Gexs＋Gq＋Gqm＋Giw)/A b=408.73/3.80=107.52kPa基础宽度大于3m或埋置深度大于0.5m，需修正承载力特征值计算地基承载力特征值修正值：f a=f ak＋ηbγ(b-3)＋ηdγm(d-0.5)水池底板底下的土的重度γ=γ饱和－γ水=20.00-10.00=10.00kN/m3水池底板底以上土的加权平均重度γm=[γ土×Hw＋(γ饱和－γ水)×(Hb－Hw)]／Hb=[18.00×0.000＋(20.00－10.00)×(7.500－0.000)]／7.500=10.00kN/m3f a=40.00＋1.00×10.00×(7.500－0.5)=110.00kPap k=107.52kPa<f a=110.00kPa 地基承载力满足5 抗浮验算:水池自重Gp=284.75kN挑出部分的覆土重Gexs=47.50kN地下水作用荷载Giw=47.50kN总自重W=Gp＋Gexs＋Giw=379.75kN池体浸入水中高度h=7.50m水池底面积Ab=3.80m2浮托力折减系数ηfw=1.00总浮力F=ηfwγ水 h A b =1.00×10.00×7.50×3.80=285.10kNW/F=1.33>Kf=1.10,抗浮验算满足。
6 内力及配筋计算:(轴力:kN 弯矩:kN.m 面积:mm2配筋面积:mm2/m)池壁:弯矩外侧受拉为正，轴力受拉为正顶板:下侧受拉为正,底板:上侧受拉为正按《给水排水工程结构设计手册》静力计算查表池壁的约束条件: 上端自由,下端固定池壁内力计算查表系数H2/dt=7.0002/1.750×0.25=112.00≥56,按56查表。
荷载组合:（1）闭水试验：池内有水，池外无土（2）使用时池内无水：池内无水，池外有土闭水试验：基本组合 :1.27×池内水作用标准组合 :1.00×池内水作用准永久组合:1.00×池内水作用设计值/标准值/准永久值使用时池内无水：基本组合 :1.27×池外土作用＋1.27×地下水作用＋0.90×1.40×地面活荷载标准组合 :1.00×池外土作用＋1.00×地下水作用＋0.90×1.00×地面活荷载准永久组合:1.00×池外土作用＋1.00×地下水作用＋0.50×地面活荷载池壁配筋及裂缝、抗裂度验算:池壁的竖向最大裂缝宽度:0.07<=0.20 裂缝满足要求池壁的环向最大抗裂度 :0.03<=act×ftk=1.55 抗裂度满足要求池壁的环向最大裂缝宽度:0.01<=0.20 裂缝满足要求顶板:按《水池结构规程》6.2.4或6.2.5计算顶板的计算半径:R=0.850m 顶板的约束条件:周边简支荷载组合:基本组合 :1.20×自重＋1.40×顶板活荷载S=1.20×5.00＋1.40×1.50=8.10kN/m2准永久组合:自重＋0.40×顶板活荷载S=5.00＋0.40×1.50=5.60kN/m2底板:按《水池结构规程》6.2.4或6.2.5计算底板的计算半径:R=0.875m 底板的约束条件:周边简支+池壁弯矩荷载组合：闭水实验：基本组合 :S=1.20×67.41＋1.27×(17.67／3.80－17.67／1.77)=74.09kN/m2准永久组合:S=1.00×67.41＋1.00×(17.67／3.80－17.67／1.77)=62.06kN/m2池壁传递的弯矩:设计值/准永久值= 1.49/ 1.18 kN.m/m使用时池内无水：基本组合 :1.20×自重＋1.27×覆土自重＋1.27×地下水压力＋0.90×(1.40×顶板活荷载＋1.40×地面活荷载)S=1.20×67.41＋1.27×12.50＋1.27×12.50＋0.90×(1.40×1.24＋1.40×1.74)=116.38kN/m2准永久组合:自重＋覆土自重＋1.00×地下水压力＋0.40×顶板活荷载＋0.50×地面活荷载S=67.41＋12.50＋1.00×12.50＋0.40×1.24＋0.50×1.74=93.76kN/m2池壁传递的弯矩:设计值/准永久值= -14.91/ -11.53 kN.m/m取两种组合中最大值为控制内力。
7 混凝土工程量计算顶板面积:A t=π(R＋t)2=3.14×(0.750＋0.25)2=3.14m2池壁面积:A s=π((R＋t)2－R2) = 3.14×((0.750＋0.25)2－0.7502) = 1.37m2底板面积:A b=π(R＋t＋Le)2 = 3.14×(0.750＋0.25＋0.10)2 = 3.80m2水池混凝土总方量=A t×t1＋A s×H＋A b×t2=3.14×0.20＋1.37×7.000＋3.80×0.30=11.39m3。