矩形水池设计及池壁计算
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
矩形水池设计及池壁计算
矩形水池设计
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 50010-2002), 本文简称《混凝土规范》
《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002), 本文简称《地基规范》
《给水排水工程构筑物结构设计规范》
(GB50069-2002), 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》(CECS138-2002), 本文简称《水池结构规程》-----------------------------------------------------------------------
1 基本资料
1.1 几何信息
水池类型: 无顶盖半地上
长度L=3.500m, 宽度B=3.500m, 高度
H=3.900m, 底板底标高=-3.400m
池底厚h3=400mm, 池壁厚t1=250mm,底板外挑
活荷载准永久值系数: 顶板0.40, 地面0.40, 地下水1.00, 温湿度1.00
考虑温湿度作用: 池内外温差10.0度, 弯矩
折减系数0.65, 砼线膨胀系数1.00(10-5/°C)
1.4 钢筋砼信息
混凝土: 等级C25, 重度25.00kN/m3, 泊松
比0.20
保护层厚度(mm): 池壁(内35,外35), 底板(上40,下40)
钢筋级别: HRB335, 裂缝宽度限值: 0.20mm, 配筋调整系数: 1.00
按裂缝控制配筋计算
2 计算内容
(1) 地基承载力验算
(2) 抗浮验算
(3) 荷载计算
(4) 内力(考虑温度作用)计算
(5) 配筋计算
(6) 裂缝验算
(7) 混凝土工程量计算
3 计算过程及结果
单位说明: 弯矩:kN.m/m 钢筋面积:mm2
裂缝宽度:mm
计算说明:双向板计算按查表
恒荷载:水池结构自重,土的竖向及侧向压力,内部盛水压力.
活荷载:顶板活荷载,地面活荷载,地下水压力,温湿度变化作用.
裂缝宽度计算按长期效应的准永久组合.
3.1 地基承载力验算
3.1.1 基底压力计算
(1)水池自重Gc计算
池壁自重G2=[2×(L+B)-4×t1]×
[H-h1-h3]×t1×γc
=[2×(3.500+3.500)-4×
0.250]×[3.900-0.200-0.400]×0.250×
25.00=268.13kN
底板自重G3=(L+2×t2)×(B+2×t2)×h3×γc
=(3.500+2×0.400)×
(3.500+2×0.400)×0.400×25.00= 184.90kN
水池结构自重Gc=G2+G3=453.03 kN
(2)池内水重Gw计算
池内水重Gw=(L-2×t1)×(B-2×t1)×Hw ×rw
=(3.500-2×0.250)×
(3.500-2×0.250)×3.000×10.00= 270.00 kN (3)覆土重量计算
池顶覆土重量Gt1= 0 kN
池顶地下水重量Gs1= 0 kN
底板外挑覆土重量Gt2= 6.240×
(3.400-0.400) = 18.72 kN
基底以上的覆盖土总重量Gt = Gt1 + Gt2 = 18.72 kN
基底以上的地下水总重量Gs = Gs1 + Gs2 = 0.00 kN
(4)活荷载作用Gh
顶板活荷载作用力Gh1= 3.500×3.500×1.50= 18.38 kN
地面活荷载作用力Gh2= 6.240×10.00= 62.40 kN
活荷载作用力总和
Gh=Gh1+Gh2=18.38+62.40= 80.78 kN
(5)基底压力Pk
基底面积: A=(L+2×t2)×(B+2×
t2)=4.300×4.300 = 18.49 m2
基底压强: Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A
=(453.03+270.00+18.72+0.00+80.78)/18.490= 44.48 kN/m2
3.1.2 修正地基承载力
(1)计算基础底面以上土的加权平均重度rm rm=[0.300×(20.00-10)+3.100×
18.00]/3.400
= 17.29 kN/m3
(2)计算基础底面以下土的重度r
考虑地下水作用,取浮重度,
r=20.00-10=10.00kN/m3
(3)根据基础规范的要求,修正地基承载力:
fa = fak + η
b γ(b - 3) + η
d
γ
m
(d -
0.5)
= 120.00+0.00×10.00×(4.300-3)+1.00×17.29×(3.400-0.5) = 170.15 kPa
3.1.3 结论: Pk=4
4.48 < fa=170.15 kPa, 地基承载力满足要求。
3.2 抗浮验算
抗浮力Gk=Gc+Gt+Gs=453.03+18.72+0.00= 471.75 kN
浮力F=(3.500+2×0.400)×(3.500+2×0.400)×0.300×10.0×1.00
=55.47 kN
Gk/F=471.75/55.47=8.50 > Kf=1.05, 抗浮满足要求。
3.3 荷载计算
3.3.1 池壁荷载计算:
(1)池外荷载:
主动土压力系数Ka= 0.33
侧向土压力荷载组合(kN/m2):
部位(标高)土压力
标准值
水压力
标准值
活载
标准
值
基本
组合
准永
久组
合
池壁顶端
(0.500)
0.000.000.000.000.00
地面
(0.000)
0.000.00 3.33 4.231.33