水池悬臂水池侧壁及底板配筋计算程序2
水池侧壁及底板配筋
四、挠度验算
α Eρ =ESAS/ECbh0 短期刚度BS=ESASh02/(1.15ψ +0.2+6α Eρ ) (N· mm2) 长期刚度Bl=BS*MS/(MS+Ml) (N· mm2) 挠度限值 l0/200 11.83 挠度f=5MSl02/48Bl (mm) 验算f ≤ l0/200
一、原始数据
板厚h (mm) 板长l (mm) 混凝土强度等级C 构件环境 250 3600 25 2
说明：1：一类，2：二类a，3：二类b，4:三类a，5：三类b
钢筋型号 受力钢筋强度设计值fy (N/mm2) 钢筋弹性模量ES (N/mm2) 构件受力特征系数α cr 纵向受拉钢筋表面特征系数ν 保护层厚度as
三、裂缝验算
短期弯矩MS (KN· m) ρ te=AS/0.5bh 41.58 长期弯矩Ml (KN· m) ρ te实际取值(ρ te≥0.01) 41.58 2 受拉区纵筋等效直径deq=d/ν (mm) 167.34 σ sk=MS/η h0AS (N/mm ) ψ =1.1-0.65ftk/ρ teσ sk 应变不均匀系数ψ 实际取值(0.2≤ψ ≤1.0) 0.607 最外层受拉钢筋外边缘至受拉底边距离c (20≤c≤65) (mm) 最大裂缝宽度ω max=α crψ σ sk/ES(1.9c+0.08deq/ρ te) (mm) 最大裂缝宽度限值ω lim (mm) 验算ω max ≤ ω lim 0.25
三、截面配筋
设计弯距M (KN· m) 截面抵抗矩系数α S=M/α 1fcbh02 γ S=(1+(1-2α S)1/2)/2 计算钢筋面积AS=M/γ Sfyh0 (mm2) Asmin 37.8 0.0794 0.9586 938.9 1350 钢筋直径d (mm) 钢筋间距s (mm) 钢筋实际配筋面积AS (mm2) 是否满足 Asmax
如何确定水池侧壁的计算高度[1]
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(上海佳构软件科技有限公司，2015/11)
问 分
题：
当水池底板很厚时，如何确定水池侧壁高度？
析：
考虑侧壁、底板节点处的应力分布及变形情况，以及计算水头高度对底板产生的应力的影响。
佳构公司经过分析，认为水池侧壁的计算高度，即水池侧壁起算点在底板厚度的具体位置，与底板 厚度无关，而与侧壁厚度相关。 佳构公司建议采取如下方法：
H h 0.5t H h 0.5b
其中，h 为侧壁净高，t 为侧壁厚度，b 为底板厚度。 图 A 水池适用公式(1)，图 B 水池适用公式(2)。
(b t ) (b t )
(1) (2)
图 A，公式(1)
图 B,公式(2)
加
载：
在施加水池侧壁荷载时，计算侧壁高度 H 所增加的 0.5b、或 0.5t 高度范围内，不施加水压。 在佳构 STRAT 软件的操作中，可以将侧壁超元在对 0.5b（或 0.5t）高度处拆分开，这样可以侧
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1
计算模型
整体模型加载 底部 0.5b（或 0.5t） 不加水压
侧壁加载 底部 0.5b（或 0.5t） 不加水压
对三个计算模型进行基础协同计算，在内水压的工况下，水池侧壁受力状态如下图：
整体模型侧壁内力
侧壁内力切面
侧壁内力切面
模型 I 侧壁内力
模型 II 侧壁内力
模型 III 壁计算高度不同，对侧壁产生的应力也不相同。模型 I 中 水池侧壁压力最大值达到 25.6849；模型 II 中，水池侧壁压力最大值达到 21.7967；模型 III 中， 水池侧壁压力最大值达到 22.4782。 从算例可见，对于水池结构，侧壁的计算高度的选取重关重要。
水池结构设计底板内力计算
水池结构设计底板内力计算
1．长条水池（净长/净宽＞2）
（1）池壁顶以上无荷重（如无冷却塔等）或荷载较小
底板底面托架承受由侧壁传来的弯矩，分别按基本组合设计值和准永久组合设计值计算配筋和裂缝。
底板顶面按基底配筋，即迎合最小配筋率。
按总和配筋率确定的钢筋面积：
As=ρmin×bh，ρmin为0.20%（C25）、0.21%（C30）
也可根据厚度查表，选取较小配筋，表中配筋率ρ=As/bh0，其一定≥ρmin×h/h0，As/bh≥ρmin，等同于As/bh0≥ρmin×h/h0。
（2）池壁顶以上有荷载（如冷却塔等）
底板以基底净反力按1m宽简支板计算，但要底部将壁板底部弯矩加到滚子处，以降低顶盖跨中弯矩，Mz=ql2/8-MB。
基底净反力包括壁板、前部顶板及上部冷却塔等设备自重，而不包括池内水重及底板自重。
采用桩基时以桩的净反力作为集中力计算跨中弯炬，畸变板边负弯矩等于壁板底部弯炬，跨中正弯矩以负弯矩抵消一部分。
注意此处的负弯矩用作强度计算时，荷载分项系数为1.0。
水池侧壁及底板配筋自动计算表
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20 150 2094.4 满足
)/2
钢筋面积AS=M/γSfyh0 (mm ) 三、裂缝验算 短期弯矩MS (KN·m) 长期弯矩Ml (KN·m) σsk=MS/ηh0AS (N/mm ) ψ=1.1-0.65ftk/ρteσsk
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பைடு நூலகம்729.5
71.00 36.00 84.71 -0.442
ρte=AS/0.5bh ρte实际取值(ρte≥0.01) 受拉区纵筋等效直径deq=d/ν (mm)
应变不均匀系数ψ实际取值(0.2≤ψ≤1.0)
0.0084 0.0100 28.6 0.200 20 0.05 满足
最外层受拉钢筋外边缘至受拉底边距离c (20≤c≤65) (mm) 最大裂缝宽度ωmax=αcrψσsk/ES(1.9c+0.08deq/ρte) (mm) 最大裂缝宽度限值ωlim (mm) 四、挠度验算 αEρ=ESAS/ECbh0 短期刚度BS=ESASh0 /(1.15ψ+0.2+6αEρ) 长期刚度Bl=BS*MS/(MS+Ml) 挠度f=5MSl0 /48Bl
1/2 2 2 2
300 2.0E+05 2.1 0.7
14.3 1.00 2.01
扶壁柱水池池壁计算书
水池侧壁计算书条件：1、荷载参数：水容重γ=10kN/mm ，地下水头高度H1=0mm；(在负一层)2、池壁参数：覆土层厚Lo=0mm，地下一层层高L1=3500mm，地下二层层高L2=3500mm，地下三层层高L3=3000mm；地面堆载p=0kN/mm ，侧壁厚度：地下一层d1=400mm；地下二层d2=400mm；地下三层d3=500mm；临水面保护层为50mm；3、材料参数：混凝土强度等级为C30，fc=14.3 N/mm ，钢筋抗拉强度为fy=360N/mm ；计算：1、荷载计算，土压力按静止土压力计算[《全国民用建筑工程设计技术措施》2.6.2] 堆载折算为土压力q1=Ko×p=0.50×0=0.00kN/mm地下水位以上土压力q2=Ko×γ×H1=0.50×10×0×10 =0.00kN/mm地下水位以下土压力q3=Ko×γ`×H2=0.50×10×10000×10 =50.00kN/mm水压力q4=γw×H2=10×10000×10 =100.00kN/mmqD=q1+Ko×γ×Lo=0.00kN/mmqC=q1+q2+(Ko×γ` +10)×(L1+Lo-H1)=52.50kN/mmqB=q1+q2+(Ko×γ` +10)×(L2+L1+Lo-H1)=105.00kN/mmqA=q1+q2+q3+q4=150.00kN/mm2、弯距计算，按多跨梁弯距分配法支座弯距调幅计算，顶点按铰支座，其余按固支座，按静力计算手册计算Mdc=0；Mcd=1.2×(7×qD+8×qC)×L1 /120=51.45 kN.mMcb=1.2×qC×L2 /12+1.2×(qB-qC)×L2 /30=90.04 kN.mMbc=1.2×qC×L2 /12+1.2×(qB-qC)×L2 /20=102.90 kN.mMba=1.2×qB×L3 /12+1.2×(qA-qB)×L3 /30=110.70 kN.mMab=1.2×qB×L3 /12+1.2×(qA-qB)×L3 /20=118.80 kN.m弯距分配：D点：C点：B点：A点：截面：1000×400 1000×400 1000×500线刚度i=I/L： 1.52×10 1.52×10 3.47×10分配系数μ：0.43；0.57；0.31；0.69 0固端弯距：-51.45；+90.04；-102.90；+110.70；-118.80开始分配：-16.54；-22.05 -2.38；-5.42 00；-1.19；-11.03；0 -2.71+0.36；+0.68；+3.36；+7.66 00；+1.68；+0.34；0 +3.83-0.72；-0.96；-0.10；-0.24 00；-0.05；-0.48；0 -0.12支座弯距：∑=-68.35；∑=68.15 ∑=-113.19；∑=112.71 ∑=-117.80简化为Mc=68kN.m Mb=113kN.m Ma=118kN.m支座调幅后Mc=68kN.m Mb=113kN.m Ma=118kN.m根据规范公式7.1.4：ξb=0.8÷{1+360÷[20000×(0.0033-<0-50>×10 )]}=0.5429根据规范公式7.2.1-1：受压区高度x=ho-(ho -2*M/α1/fc/b)xc=350-( 350 - 2×55×10 /1.0/14.3/1000) =9.10mm<ξb ×ho=190.00mmxb=350-( 350 - 2×90×10 /1.0/14.3/1000) =18.41mm<ξb×ho=190.00mmxa=450-( 450 - 2×94×10 /1.0/14.3/1000) =16.90mm<ξb×ho=244.29mm根据规范公式7.2.1-2：纵向受拉钢筋As=α1×fc×b×x/fyAsc=1×14.3×1000×9.10/360=361mmAsb=1×14.3×1000×18.41/360=731mmAsa=1×14.3×1000×16.90/360=671mm3、裂缝计算：弯距标准值：Mc=68/1.2=57kN.m Mb=113/1.2=94kN.m Ma=118/1.2=98kN.m实配钢筋为：负一层 16@150钢筋面积As1=1,340mm负二层 18@150钢筋面积As2=1,696mm负三层 16@150钢筋面积As3=1,340mm带肋钢筋的相对粘结特性系数υ＝1.0矩形截面受弯构件，构件受力特征系数αcr ＝2.1对矩形截面的受弯构件：Ate=0.5×b×h负一层：Ate1=0.5×1000×400=200000mm负二层：Ate2=0.5×1000×400=200000mm负三层：Ate3=0.5×1000×500=250000mm负一层：ρte1=As1/Ate1=1340.41173333333/200000=0.0067负二层：ρte2=As2/Ate2=1696.4586/200000=0.0085负三层：ρte3=As3/Ate3=1340.41173333333/250000=0.0054 在最大裂缝宽度计算中，当ρte＜0.01 时，取ρte ＝0.01纵向受拉钢筋的等效应力σsk=Mk/(0.87×ho×As)负一层：σsk1=57×10 /(0.87×350×1,340)=139N/mm负二层：σsk2=94×10 /(0.87×350×1,696)=182N/mm负三层：σsk3=98×10 /(0.87×450×1,340)=187N/mm 钢筋应变不均匀系数ψ=1.1-0.65×ftk/ρte/σsk负一层：ψ1=1.1-0.65×2.01/0.01/139/=0.1610负二层：ψ2=1.1-0.65×2.01/0.01/182/=0.3814负三层：ψ3=1.1-0.65×2.01/0.01/187/=0.4016最大裂缝宽度ωmax=αcr×ψ×σsk×(1.9×c+0.08×deq/ρte)/Es负一层：ωmax1=2.1×0.1610×139×(1.9×50+0.08×16/0.01)/200000=0.05mm负二层：ωmax2=2.1×0.3814×182×(1.9×50+0.08×18/0.01)/200000=0.17mm负三层：ωmax3=2.1×0.4016×187×(1.9×50+0.08×16/0.01)/200000=0.18mm。
室外水池计算
浙江中烟动力中心计算书室外水池抗浮水位：－0.80m地下室底板顶标高：-6.00m底板厚600mm，顶板厚300mm。
静止土压力作用系数K0＝1－sinθ（内摩擦角θ＝250）＝0.58地面活荷载取10kN/㎡一、外墙计算i 外墙土、水压力作用时计算得标准组合M BK=190kN.mM ck＝90 kN.m基本组合M B＝262kN.mM c＝123kN.m带入MorGain计算：1、外墙外侧根部①配筋计算（M B＝262kN.m, 500mm厚，a＝50mm）1．1 基本资料1．1．1 工程名称：工程一1．1．2 混凝土强度等级：C30 fc ＝ 14.33N/mm ft ＝ 1.43N/mm1．1．3 钢筋强度设计值 fy ＝ 300N/mm Es ＝ 200000N/mm1．1．4 由弯矩设计值 M 求配筋面积 As，弯矩 M ＝ 262kN·m1．1．5 截面尺寸 b×h ＝ 1000*500mm ho ＝ h - as ＝ 500-50 ＝ 450mm1．2 计算结果：1．2．1 相对界限受压区高度ξbξb ＝β1 / [1 + fy / (Es * εcu)] ＝ 0.8/[1+300/(200000*0.0033)] ＝ 0.5501．2．2 受压区高度 x ＝ ho - [ho ^ 2 - 2 * M / (α1 * fc * b)] ^ 0.5＝ 450-[450^2-2*262000000/(1*14.33*1000)]^0.5＝ 43mm1．2．3 相对受压区高度ξ ＝ x / ho ＝ 43/450 ＝ 0.095 ≤ξb ＝ 0.5501．2．4 纵向受拉钢筋 As ＝α1 * fc * b * x / fy ＝ 1*14.33*1000*43/300＝ 2037mm1．2．5 配筋率ρ ＝ As / (b * ho) ＝ 2037/(1000*450) ＝ 0.45%最小配筋率ρmin ＝ Max{0.20%, 0.45ft/fy} ＝ Max{0.20%, 0.21%} ＝0.21%②裂缝计算（M BK=190kN.m，φ18/20@100， As＝2843mm2）轴力：25x0.5x5.2＋15＝80kN/m（顶板15kN/m）1．1 基本资料1．1．1 工程名称：工程一1．1．2 矩形截面偏心受压构件构件受力特征系数αcr ＝ 2.1截面尺寸 b×h ＝ 1000×500mm 受压构件计算长度 lo ＝ 4900mm1．1．3 纵筋根数、直径：第 1 种：5Φ16 第 2 种：5Φ20受拉区纵向钢筋的等效直径 deq ＝∑(ni * di^2) / ∑(ni * υ * di) ＝18.2mm带肋钢筋的相对粘结特性系数υ ＝ 11．1．4 受拉纵筋面积 As ＝ 2576mm 钢筋弹性模量 Es ＝ 200000N/mm1．1．5 最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离 c ＝ 50mm纵向受拉钢筋合力点至截面近边的距离 as ＝60mm ho ＝ 440mm1．1．6 混凝土抗拉强度标准值 ftk ＝ 2.01N/mm1．1．7 按荷载效应的标准组合计算的轴向力值 Nk ＝ 65kN按荷载效应的标准组合计算的弯距值 Mk ＝ 190kN·m轴向力对截面重心的偏心矩 eo ＝ Mk / Nk ＝ 190000000/65000 ＝2923mm1．1．8 设计时执行的规范：《混凝土结构设计规范》（GB 50010－2002），以下简称混凝土规范1．2 最大裂缝宽度验算1．2．1 按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率ρte，按下式计算：ρte ＝ As / Ate （混凝土规范 8.1.2－4）对矩形截面的偏心受压构件：Ate ＝ 0.5 * b * h ＝ 0.5*1000*500 ＝250000mmρte ＝ As / Ate ＝ 2576/250000 ＝ 0.01031．2．2 按荷载效应的标准组合计算的纵向受拉钢筋的等效应力σsk，按下列公式计算：偏心受压：σsk ＝ Nk * (e - z) / (As * z) （混凝土规范 8.1.3－4）1．2．2．1 使用阶段的轴向压力偏心距增大系数ηs，当 lo / h ＝ 4900/500 ＝ 9.8 ≤ 14 时，取ηs ＝ 1.01．2．2．2 截面重心到纵向受拉钢筋合力点的距离 ysys ＝ 0.5 * b * h ^ 2 / (b * h) - as ＝ 0.5*1000*500^2/(1000*500)-60＝ 190mm1．2．2．3 轴向压力作用点至纵向受拉钢筋合力点的距离 e，按混凝土规范式8.1.3－6计算：e ＝ηs * eo + ys ＝ 1*2923+190 ＝ 3113mm1．2．2．4 受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf'，对于矩形截面，γf' ＝ 01．2．2．5 纵向受拉钢筋合力点至截面受压区合力点的距离 z，按混凝土规范式 8.1.3－5计算：z ＝ [0.87 - 0.12 * (1 - γf') * (ho / e) ^ 2] * ho＝ [0.87-0.12*(1-0)*(440/3113)^2]*440 ＝ 382mm1．2．2．6 σsk ＝ Nk * (e - z) / (As * z) ＝ 65000*(3113-382)/2576/382＝ 181N/mm1．2．3 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按混凝土规范式 8.1.2－2 计算：ψ ＝ 1.1 - 0.65 * ftk / (ρte * σsk) ＝ 1.1-0.65*2.01/(0.0103*181) ＝0.3991．2．4 最大裂缝宽度ωmax，按混凝土规范式 8.1.2－1 计算：ωmax ＝αcr * ψ * σsk * (1.9 * c + 0.08 * deq / ρte ) / Es＝ 2.1*0.399*181*(1.9*50+0.08*18.2/0.0103)/200000 ＝0.179mm2、外墙内侧中部①配筋计算（M c＝123 kN.m，500mm厚，a＝50mm）1．1 基本资料1．1．1 工程名称：工程一1．1．2 混凝土强度等级：C30 fc ＝ 14.33N/mm ft ＝ 1.43N/mm11．1．3 钢筋强度设计值 fy ＝ 300N/mm Es ＝ 200000N/mm1．1．4 由弯矩设计值 M 求配筋面积 As，弯矩 M ＝ 123kN·m1．1．5 截面尺寸 b×h ＝ 1000*500mm ho ＝ h - as ＝ 500-50 ＝ 450mm1．2 计算结果：1．2．1 相对界限受压区高度ξbξb ＝β1 / [1 + fy / (Es * εcu)] ＝ 0.8/[1+300/(200000*0.0033)] ＝ 0.550 1．2．2 受压区高度 x ＝ ho - [ho ^ 2 - 2 * M / (α1 * fc * b)] ^ 0.5＝ 450-[450^2-2*123000000/(1*14.33*1000)]^0.5 ＝ 19mm1．2．3 相对受压区高度ξ ＝ x / ho ＝ 19/450 ＝ 0.043 ≤ξb ＝ 0.550 1．2．4 纵向受拉钢筋 As ＝α1 * fc * b * x / fy ＝ 1*14.33*1000*19/300 ＝931mm1．2．5 配筋率ρ ＝ As / (b * ho) ＝ 931/(1000*450) ＝ 0.21% 最小配筋率ρmin ＝ Max{0.20%, 0.45ft/fy} ＝ Max{0.20%, 0.21%} ＝0.21%As,min ＝ b * h * ρmin ＝ 1075mm②裂缝计算（M CK=90kN.m，φ12@100， As＝1131mm2）轴力：25x0.5x2.6＝32.5kN/m1．1 基本资料1．1．1 工程名称：工程一1．1．2 矩形截面偏心受压构件构件受力特征系数αcr ＝ 2.1 截面尺寸 b×h ＝ 1000×500mm 受压构件计算长度 lo ＝ 4900mm1．1．3 纵筋根数、直径：第 1 种：10Φ12受拉区纵向钢筋的等效直径 deq ＝∑(ni * di^2) / ∑(ni * υ * di) ＝12mm带肋钢筋的相对粘结特性系数υ ＝ 11．1．4 受拉纵筋面积 As ＝ 1131mm 钢筋弹性模量 Es ＝ 200000N/mm1．1．5 最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离 c ＝ 50mm 纵向受拉钢筋合力点至截面近边的距离 as ＝56mm ho ＝ 444mm1．1．6 混凝土抗拉强度标准值 ftk ＝ 2.01N/mm1．1．7 按荷载效应的标准组合计算的轴向力值 Nk ＝ 33kN按荷载效应的标准组合计算的弯距值 Mk ＝ 90kN·m轴向力对截面重心的偏心矩 eo ＝ Mk / Nk ＝ 90000000/33000 ＝ 2727mm 1．1．8 设计时执行的规范：《混凝土结构设计规范》（GB 50010－2002），以下简称混凝土规范1．2 最大裂缝宽度验算1．2．1 按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率ρte，按下式计算：ρte ＝ As / Ate （混凝土规范 8.1.2－4）对矩形截面的偏心受压构件：Ate ＝ 0.5 * b * h ＝ 0.5*1000*500 ＝250000mmρte ＝ As / Ate ＝ 1131/250000 ＝ 0.00452在最大裂缝宽度计算中，当ρte ＜ 0.01 时，取ρte ＝ 0.011．2．2 按荷载效应的标准组合计算的纵向受拉钢筋的等效应力σsk，按下列公式计算：偏心受压：σsk ＝ Nk * (e - z) / (As * z) （混凝土规范 8.1.3－4） 1．2．2．1 使用阶段的轴向压力偏心距增大系数ηs，当 lo / h ＝ 4900/500 ＝ 9.8 ≤ 14 时，取ηs ＝ 1.01．2．2．2 截面重心到纵向受拉钢筋合力点的距离 ysys ＝ 0.5 * b * h ^ 2 / (b * h) - as ＝ 0.5*1000*500^2/(1000*500)-56 ＝ 194mm1．2．2．3 轴向压力作用点至纵向受拉钢筋合力点的距离 e，按混凝土规范式8.1.3－6计算：e ＝ηs * eo + ys ＝ 1*2727+194 ＝ 2921mm1．2．2．4 受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf'，对于矩形截面，γf' ＝ 0 1．2．2．5 纵向受拉钢筋合力点至截面受压区合力点的距离 z，按混凝土规范式 8.1.3－5计算：z ＝ [0.87 - 0.12 * (1 - γf') * (ho / e) ^ 2] * ho＝ [0.87-0.12*(1-0)*(444/2921)^2]*444 ＝ 385mm1．2．2．6 σsk ＝ Nk * (e - z) / (As * z) ＝ 33000*(2921-385)/1131/385＝ 192N/mm1．2．3 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按混凝土规范式 8.1.2－2 计算：ψ ＝ 1.1 - 0.65 * ftk / (ρte * σsk) ＝ 1.1-0.65*2.01/(0.01*192) ＝0.4221．2．4 最大裂缝宽度ωmax，按混凝土规范式 8.1.2－1 计算：ωmax ＝αcr * ψ * σsk * (1.9 * c + 0.08 * deq / ρte ) / Es＝ 2.1*0.422*192*(1.9*50+0.08*12/0.01)/200000 ＝ 0.162mmii 内墙水压力作用时计算得标准组合M BK=73kN.mM ck＝30kN.m基本组合M B＝102kN.mM c＝42kN.m1、外墙内侧根部①配筋计算（M B＝102kN.m, 500mm厚，a＝50mm）1．1 基本资料1．1．1 工程名称：工程一1．1．2 混凝土强度等级：C30 fc ＝ 14.33N/mm ft ＝ 1.43N/mm 1．1．3 钢筋强度设计值 fy ＝ 300N/mm Es ＝ 200000N/mm1．1．4 由弯矩设计值 M 求配筋面积 As，弯矩 M ＝ 102kN·m1．1．5 截面尺寸 b×h ＝ 1000*500mm ho ＝ h - as ＝ 500-50 ＝ 450mm1．2 计算结果：1．2．1 相对界限受压区高度ξbξb ＝β1 / [1 + fy / (Es * εcu)] ＝ 0.8/[1+300/(200000*0.0033)] ＝ 0.550 1．2．2 受压区高度 x ＝ ho - [ho ^ 2 - 2 * M / (α1 * fc * b)] ^ 0.5＝ 450-[450^2-2*102000000/(1*14.33*1000)]^0.5 ＝ 16mm1．2．3 相对受压区高度ξ ＝ x / ho ＝ 16/450 ＝ 0.036 ≤ξb ＝ 0.550 1．2．4 纵向受拉钢筋 As ＝α1 * fc * b * x / fy ＝ 1*14.33*1000*16/300 ＝769mm1．2．5 配筋率ρ ＝ As / (b * ho) ＝ 769/(1000*450) ＝ 0.17% 最小配筋率ρmin ＝ Max{0.20%, 0.45ft/fy} ＝ Max{0.20%, 0.21%} ＝0.21%As,min ＝ b * h * ρmin ＝ 1075mm②裂缝计算（M BK=73kN.m，φ12@100， As＝1131mm2）231．1 基本资料1．1．1 工程名称：工程一1．1．2 矩形截面受弯构件 构件受力特征系数 αcr ＝ 2.1 截面尺寸 b ×h ＝ 1000×500mm 1．1．3 纵筋根数、直径：第 1 种：10Φ12受拉区纵向钢筋的等效直径 deq ＝ ∑(ni * di^2) / ∑(ni * υ * di) ＝ 12mm带肋钢筋的相对粘结特性系数 υ ＝ 11．1．4 受拉纵筋面积 As ＝ 1131mm 钢筋弹性模量 Es ＝ 200000N/mm1．1．5 最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离 c ＝ 50mm 纵向受拉钢筋合力点至截面近边的距离 as ＝56mm ho ＝ 444mm 1．1．6 混凝土抗拉强度标准值 ftk ＝ 2.01N/mm1．1．7 按荷载效应的标准组合计算的弯距值 Mk ＝ 73kN ·m 1．1．8 设计时执行的规范：《混凝土结构设计规范》（GB 50010－2002），以下简称 混凝土规范1．2 最大裂缝宽度验算1．2．1 按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率 ρte ，按下式计算：ρte ＝ As / Ate （混凝土规范 8.1.2－4）对矩形截面的受弯构件：Ate ＝ 0.5 * b * h ＝ 0.5*1000*500 ＝ 250000mmρte ＝ As / Ate ＝ 1131/250000 ＝ 0.00452在最大裂缝宽度计算中，当 ρte ＜ 0.01 时，取 ρte ＝ 0.01 1．2．2 按荷载效应的标准组合计算的纵向受拉钢筋的等效应力 σsk ，按下列公式计算：受弯：σsk ＝ Mk / (0.87 * ho * As) （混凝土规范 8.1.3－3） σsk ＝ 73000000/(0.87*444*1131) ＝ 167N/mm1．2．3 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 ψ，按混凝土规范式 8.1.2－2 计算：ψ ＝ 1.1 - 0.65 * ftk / (ρte * σsk) ＝ 1.1-0.65*2.01/(0.01*167) ＝ 0.321．2．4 最大裂缝宽度 ωmax ，按混凝土规范式 8.1.2－1 计算： ωmax ＝ αcr * ψ * σsk * (1.9 * c + 0.08 * deq / ρte ) / Es＝ 2.1*0.32*167*(1.9*50+0.08*12/0.01)/200000 ＝ 0.107mm 1．2．5 受弯构件表面处的最大裂缝宽度 ωs,max ，可近似按下列公式计算： ωs,max ＝ (h - x) / (ho - x) * ωmax 当 z ＝ 0.87 * ho 时，x ＝ 0.26 * hoωs,max ＝ (h - x) / (ho - x) * ωmax ＝ (500-115)/(444-115)*0.107 ＝ 0.125mm二、内墙计算i 内墙水压力作用时计算得标准组合 M BK =73kN.mM ck ＝30 kN.m基本组合 M B ＝102kN.mM c ＝42 kN.m①配筋计算（M B ＝102kN.m, 400mm 厚， a ＝50mm ）1．1 基本资料1．1．1 工程名称：工程一1．1．2 混凝土强度等级：C30 fc ＝ 14.33N/mm ft ＝ 1.43N/mm 1．1．3 钢筋强度设计值 fy ＝ 300N/mm Es ＝ 200000N/mm 1．1．4 由弯矩设计值 M 求配筋面积 As ，弯矩 M ＝ 102kN ·m1．1．5 截面尺寸 b ×h ＝ 1000*400mm ho ＝ h - as ＝ 400-50 ＝ 350mm1．2 计算结果：1．2．1 相对界限受压区高度 ξbξb ＝ β1 / [1 + fy / (Es * εcu)] ＝ 0.8/[1+300/(200000*0.0033)] ＝ 0.550 1．2．2 受压区高度 x ＝ ho - [ho ^ 2 - 2 * M / (α1 * fc * b)] ^ 0.5 ＝ 350-[350^2-2*102000000/(1*14.33*1000)]^0.5 ＝ 21mm1．2．3 相对受压区高度 ξ ＝ x / ho ＝ 21/350 ＝ 0.06 ≤ ξb ＝ 0.550 1．2．4 纵向受拉钢筋 As ＝ α1 * fc * b * x / fy ＝ 1*14.33*1000*21/300 ＝ 1001mm1．2．5 配筋率 ρ ＝ As / (b * ho) ＝ 1001/(1000*350) ＝ 0.29% 最小配筋率 ρmin ＝ Max{0.20%, 0.45ft/fy} ＝ Max{0.20%, 0.21%} ＝ 0.21%②裂缝计算（M BK =73kN.m ， φ12@100， As ＝1131mm 2）轴力：25x0.4x5.2＝52kN/m1．1 基本资料1．1．1 工程名称：工程一1．1．2 矩形截面偏心受压构件 构件受力特征系数 αcr ＝ 2.1 截面尺寸 b ×h ＝ 1000×400mm 受压构件计算长度 lo ＝ 4900mm 1．1．3 纵筋根数、直径：第 1 种：10Φ12受拉区纵向钢筋的等效直径 deq ＝ ∑(ni * di^2) / ∑(ni * υ * di) ＝ 12mm带肋钢筋的相对粘结特性系数 υ ＝ 11．1．4 受拉纵筋面积 As ＝ 1131mm 钢筋弹性模量 Es ＝ 200000N/mm1．1．5 最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离 c ＝ 50mm 纵向受拉钢筋合力点至截面近边的距离 as ＝56mm ho ＝ 344mm 1．1．6 混凝土抗拉强度标准值 ftk ＝ 2.01N/mm 1．1．7 按荷载效应的标准组合计算的轴向力值 Nk ＝ 52kN 按荷载效应的标准组合计算的弯距值 Mk ＝ 73kN ·m轴向力对截面重心的偏心矩 eo ＝ Mk / Nk ＝ 73000000/52000 ＝ 1404mm 1．1．8 设计时执行的规范：《混凝土结构设计规范》（GB 50010－2002），以下简称 混凝土规范 1．2 最大裂缝宽度验算1．2．1 按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率 ρte ，按下式计算：ρte ＝ As / Ate （混凝土规范 8.1.2－4）对矩形截面的偏心受压构件：Ate ＝ 0.5 * b * h ＝ 0.5*1000*400 ＝ 200000mmρte ＝ As / Ate ＝ 1131/200000 ＝ 0.00565在最大裂缝宽度计算中，当 ρte ＜ 0.01 时，取 ρte ＝ 0.01 1．2．2 按荷载效应的标准组合计算的纵向受拉钢筋的等效应力 σsk ，按下列公式计算：偏心受压：σsk ＝ Nk * (e - z) / (As * z) （混凝土规范 8.1.3－4） 1．2．2．1 使用阶段的轴向压力偏心距增大系数ηs，当 lo / h ＝ 4900/400 ＝ 12.25 ≤ 14 时，取ηs ＝ 1.01．2．2．2 截面重心到纵向受拉钢筋合力点的距离 ysys ＝ 0.5 * b * h ^ 2 / (b * h) - as ＝ 0.5*1000*400^2/(1000*400)-56 ＝ 144mm1．2．2．3 轴向压力作用点至纵向受拉钢筋合力点的距离 e，按混凝土规范式8.1.3－6计算：e ＝ηs * eo + ys ＝ 1*1404+144 ＝ 1548mm1．2．2．4 受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf'，对于矩形截面，γf' ＝ 0 1．2．2．5 纵向受拉钢筋合力点至截面受压区合力点的距离 z，按混凝土规范式 8.1.3－5计算：z ＝ [0.87 - 0.12 * (1 - γf') * (ho / e) ^ 2] * ho＝ [0.87-0.12*(1-0)*(344/1548)^2]*344 ＝ 297mm1．2．2．6 σsk ＝ Nk * (e - z) / (As * z) ＝ 52000*(1548-297)/1131/297 ＝ 193N/mm1．2．3 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψ，按混凝土规范式 8.1.2－2 计算：ψ ＝ 1.1 - 0.65 * ftk / (ρte * σsk) ＝ 1.1-0.65*2.01/(0.01*193) ＝0.4261．2．4 最大裂缝宽度ωmax，按混凝土规范式 8.1.2－1 计算：ωmax ＝αcr * ψ * σsk * (1.9 * c + 0.08 * deq / ρte ) / Es＝ 2.1*0.426*193*(1.9*50+0.08*12/0.01)/200000 ＝ 0.165mm 三、总体抗浮验算根据《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》抗浮抗力系数不应小于 1.05。
水池悬臂水池侧壁及底板配筋计算程序2
板厚h (mm) 板长l (mm) 混凝土强度等级 350 3500 C35 受力钢筋强度设计值fy (N/mm2) 钢筋弹性模量ES (N/mm2) 构件受力特征系数α cr 纵向受拉钢筋表面特征系数ν 360 2.0E+05 2.1 0.7
二、常规数据
混凝土轴心抗压设计值fc (N/mm2) 系数α 1 混凝土抗拉标准值ftk (N/mm2) 16.7 1.00 2.2 混凝土弹性模量EC (N/mm2) 板有效高度h0=h-40 (mm) 3.2E+04 310
三、截面配筋
设计弯距M (KN· m) 截面抵抗矩系数α S=M/α 1fcbh02 1/2 γ S=(1+(1-2α S) )/2 钢筋面积AS=M/γ Sfyh0 (mm2) 127.00 0.0791 0.9587 1187.0 钢筋直径d (mm) 钢筋间距s (mm) 2 钢筋实际配筋面积AS (mm ) 是否满足 18 100 2544.7 满足
四、挠度验算
α Eρ =ESAS/ECbh0 短期刚度BS=ESASh02/(1.15ψ +0.2+6α Eρ ) (N· mm2) 长期刚度Bl=BS*MS/(MS+Ml) (N· mm2) 挠度限值 l0/200 2.69 挠度f=5MSl02/48Bl (mm) 验算f ≤ l0/200 0.052 4.82E+13 4.82E+13 17.5 满足
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
三、裂缝验算
短期弯矩MS (KN· m) ρ te=AS/0.5bh 101.60 0.0145 长期弯矩Ml (KN· m) ρ te实际取值(ρ te≥0.01) 0.00 0.0145 2 148.04 受拉区纵筋等效直径deq=d/ν (mm) 25.7 σ sk=MS/η h0AS (N/mm ) ψ =1.1-0.65ftk/ρ teσ sk 应变不均匀系数ψ 实际取值(0.2≤ψ ≤1.0) 0.436 0.436 最外层受拉钢筋外边缘至受拉底边距离c (20≤c≤65) (mm) 50 最大裂缝宽度ω max=α crψ σ sk/ES(1.9c+0.08deq/ρ te) (mm) 0.16 最大裂缝宽度限值ω lim (mm) 验算ω max ≤ ω lim 0.20 满足
excel表格_水池侧壁及底板配筋计算程序
板厚h (mm) 板长l (mm) 混凝土强度2) 钢筋弹性模量ES (N/mm2) 构件受力特征系数α cr 纵向受拉钢筋表面特征系数ν 300 2.0E+05 2.1 0.7
二、常规数据
混凝土轴心抗压设计值fc (N/mm2) 系数α 1 混凝土抗拉标准值ftk (N/mm2) 14.3 1.00 2.01 混凝土弹性模量EC (N/mm2) 板有效高度h0=h-40 (mm) 3.0E+04 460
三、裂缝验算
短期弯矩MS (KN· m) ρ te=AS/0.5bh 71.00 0.0084 长期弯矩Ml (KN· m) ρ te实际取值(ρ te≥0.01) 36.00 0.0100 2 受拉区纵筋等效直径deq=d/ν (mm) 28.6 84.71 σ sk=MS/η h0AS (N/mm ) ψ =1.1-0.65ftk/ρ teσ sk -0.442 应变不均匀系数ψ 实际取值(0.2≤ψ ≤1.0) 0.200 最外层受拉钢筋外边缘至受拉底边距离c (20≤c≤65) (mm) 20 最大裂缝宽度ω max=α crψ σ sk/ES(1.9c+0.08deq/ρ te) (mm) 0.05 最大裂缝宽度限值ω lim (mm) 验算ω max ≤ ω lim 0.20 满足
三、截面配筋
设计弯距M (KN· m) 截面抵抗矩系数α S=M/α 1fcbh02 γ S=(1+(1-2α S)1/2)/2 钢筋面积AS=M/γ Sfyh0 (mm2) 99.00 0.0327 0.9834 729.5 钢筋直径d (mm) 钢筋间距s (mm) 钢筋实际配筋面积AS (mm2) 是否满足 20 150 2094.4 满足
四、挠度验算
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板厚h (mm) 板长l (mm) 混凝土强度等级 350 3500 C35 受力钢筋强度设计值fy (N/mm2) 钢筋弹性模量ES (N/mm2) 构件受力特征系数α cr 纵向受拉钢筋表面特征系数ν 360 2.0E+05 2.1 0.7
二、常规数据
混凝土轴心抗压设计值fc (N/mm2) 系数α 1 混凝土抗拉标准值ftk (N/mm2) 16.7 1.00 2.2 混凝土弹性模量EC (N/mm2) 板有效高度h0=h-40 (mm) 3 (KN· m) ρ te=AS/0.5bh 101.60 0.0145 长期弯矩Ml (KN· m) ρ te实际取值(ρ te≥0.01) 0.00 0.0145 2 148.04 受拉区纵筋等效直径deq=d/ν (mm) 25.7 σ sk=MS/η h0AS (N/mm ) ψ =1.1-0.65ftk/ρ teσ sk 应变不均匀系数ψ 实际取值(0.2≤ψ ≤1.0) 0.436 0.436 最外层受拉钢筋外边缘至受拉底边距离c (20≤c≤65) (mm) 50 最大裂缝宽度ω max=α crψ σ sk/ES(1.9c+0.08deq/ρ te) (mm) 0.16 最大裂缝宽度限值ω lim (mm) 验算ω max ≤ ω lim 0.20 满足
三、截面配筋
设计弯距M (KN· m) 截面抵抗矩系数α S=M/α 1fcbh02 1/2 γ S=(1+(1-2α S) )/2 钢筋面积AS=M/γ Sfyh0 (mm2) 127.00 0.0791 0.9587 1187.0 钢筋直径d (mm) 钢筋间距s (mm) 2 钢筋实际配筋面积AS (mm ) 是否满足 18 100 2544.7 满足
四、挠度验算
α Eρ =ESAS/ECbh0 短期刚度BS=ESASh02/(1.15ψ +0.2+6α Eρ ) (N· mm2) 长期刚度Bl=BS*MS/(MS+Ml) (N· mm2) 挠度限值 l0/200 2.69 挠度f=5MSl02/48Bl (mm) 验算f ≤ l0/200 0.052 4.82E+13 4.82E+13 17.5 满足