水池侧墙及抗浮计算计算(A)
h0=
370 mm 30
fc= ft= ftk= α 1=
14.3 N/mm2 1.43 N/mm2 2.01 N/mm2 1 HRB335
fy= ES= β 1= ε
cu=
300 N/mm2 200000 N/mm2 0.8 0.0033 0.55 203.5 mm 32.64340592 mm 砼受压区高度符合要求
水池侧壁内侧竖向钢筋配筋设计 (以C点为控制点) 强度计算
弯矩设计值 计算截面宽度 计算截面高度 纵向受拉钢筋的砼保护层厚度 纵向受拉钢筋合力点至截面近边距离 量截面有效高度 砼强度等级(20,25,30,35,40) 砼轴心抗压强度设计值 砼轴心抗拉强度设计值 砼轴心抗拉强度标准值 受压区砼矩形应力图与砼轴心抗压强度设计值的比值 纵向受拉钢筋类别(HRB235,HRB335,HRB400) 纵向受拉钢筋抗拉强度设计值 钢筋的弹性模量 砼矩形应力图受压区高度与中和轴高度(中和轴到受压区边缘 的距离)的比值 正截面的砼极限压应变 相对界限受压区高度 界限受压区高度 砼受压区高度 砼受压区高度判定 计算纵向受拉钢筋面积 As= fy= ES= β 1= ε
Ms=
deq = Ate = ρ
te =
14 mm 200000 mm2 0.01 0.2 2.1 1.2 66.77800727 kN.m 134.7618277 N/mm2 200000 N/mm2 0.042449976 mm 0.2 mm 满足裂缝宽度的要求
ψ = α
cr =
σ
sk =
Es= wmax = wlim =
2 配筋设计
2.1 2.1.1
水池侧壁外侧竖向钢筋配筋设计 (以B点为控制点) 强度计算
弯矩设计值 计算截面宽度 计算截面高度 纵向受拉钢筋的砼保护层厚度 纵向受拉钢筋合力点至截面近边距离 M= b= h= as= a= 165.0972783 kN.m 1000 mm 400 mm 20 mm 30 mm
as= a= h0=
20 mm 30 mm 370 mm 30
fc= ft= ftk= α 1=
14.3 N/mm2 1.43 N/mm2 2.01 N/mm2 1 HRB335
fy= ES= β 1= ε
cu=
300 N/mm2 200000 N/mm2 0.8 0.0033 0.55 203.5 mm 17.66385754 mm 砼受压区高度符合要求
δ b= xb= x=
As=
1556.002349 mm2
2.1.2
选钢筋
第一排钢筋的直径 第一排钢筋的根数 第一排钢筋间的净距 第一排钢筋的总面积 第二排钢筋的直径 第二排钢筋的根数 第二排钢筋间的净距 第二排钢筋的总面积 实配钢筋的总面积 实配钢筋/计算钢筋 受弯构件纵向受拉钢筋的实际配筋率 受弯构件纵向受拉钢筋允许的最小配筋率 结论 满足最小配筋率的要求 无第二排钢筋 18 mm 10 86 mm 2544.6879 mm2 0 mm 0 mm 0 mm2 2544.6879 mm2 1.635401066 0.636171975 % 0.2145 %
量截面有效高度 砼强度等级(20,25,30,35,40) 砼轴心抗压强度设计值 砼轴心抗拉强度设计值 砼轴心抗拉强度标准值 受压区砼矩形应力图与砼轴心抗压强度设计值的比值 纵向受拉钢筋类别(HRB235,HRB335,HRB400) 纵向受拉钢筋抗拉强度设计值 钢筋的弹性模量 砼矩形应力图受压区高度与中和轴高度(中和轴到受压区边缘 的距离)的比值 正截面的砼极限压应变 相对界限受压区高度 界限受压区高度 砼受压区高度 砼受压区高度判定 计算纵向受拉钢筋面积
土的主动侧压力系数 A点的侧压力 B点的侧压力 B点的1米宽度范围内的负弯矩标准值 C点(最大正弯矩)1米宽度范围内的正弯矩标准值 角隅处水平向1米宽度范围内的最大负弯矩标准值
k= pa= pb= MB= Mc= M角隅=
0.405858517 14.05858517 kN/m2 67.04191284 kN/m2 137.5810652 kN.m 66.77800727 kN.m 76.02382117 kN.m
δ b= xb= x=
As=
841.9772092 mm2
2.3.2
选钢筋
第一排钢筋的直径 第一排钢筋的根数 第一排钢筋间的净距 第一排钢筋的总面积 第二排钢筋的直径 第二排钢筋的根数 第二排钢筋间的净距 第二排钢筋的总面积 实配钢筋的总面积 实配钢筋/计算钢筋 受弯构件纵向受拉钢筋的实际配筋率 受弯构件纵向受拉钢筋允许的最小配筋率 无第二排钢筋 14 mm 6.67 135.9250375 mm 1026.76586 mm2 0 mm 0 mm 0 mm2 1026.76586 mm2 1.219469896 0.256691465 % 0.2145 %
结论
2.3 2.3.1
水池侧壁外侧水平钢筋配筋设计 (角隅的弯矩控制点) 强度计算
弯矩设计值 计算截面宽度 计算截面高度 M= b= h= 91.2285854 kN.m 1000 mm 400 mm
纵向受拉钢筋的砼保护层厚度 纵向受拉钢筋合力点至截面近边距离 量截面有效高度 砼强度等级(20,25,30,35,40) 砼轴心抗压强度设计值 砼轴心抗拉强度设计值 砼轴心抗拉强度标准值 受压区砼矩形应力图与砼轴心抗压强度设计值的比值 纵向受拉钢筋类别(HRB235,HRB335,HRB400) 纵向受拉钢筋抗拉强度设计值 钢筋的弹性模量 砼矩形应力图受压区高度与中和轴高度(中和轴到受压区边缘 的距离)的比值 正截面的砼极限压应变 相对界限受压区高度 界限受压区高度 砼受压区高度 砼受压区高度判定 计算纵向受拉钢筋面积
结论
满足最小配筋率的要求
2.3.3
裂缝计算
受拉区纵向钢筋的等效直径 有效受拉砼截面面积 按有效受拉砼截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 构件受力特征系数 设计值/标准值 按何载效应的标准组合计算的弯矩值 按何载效应的标准组合计算的钢筋砼构件纵向受拉钢筋的应力 钢筋的弹性模量 按何载效应的标准组合计算的最大裂缝宽度 最大裂缝宽度限值
sk =
Es= wmax = wlim =
结论
cu=
M= b= h= as= a= h0=
80.13360872 kN.m 1000 mm 400 mm 20 mm 30 mm 370 mm 30
fc= ft= ftk= α 1=
14.3 N/mm2 1.43 N/mm2 2.01 N/mm2 1 HRB335 300 N/mm2 200000 N/mm2 0.8 0.0033 0.55 203.5 mm 15.46861595 mm 砼受压区高度符合要求 737.3373603 mm2
水池:
单向板侧墙(顶部简支,三面固结) 1 内力计算
水池侧壁的计算长度 水池侧壁的计算高度 水池地下最高水位距设计地面的距离 水池的侧壁厚度 地下水位以上土的重度 据地质报告填土的内摩察角 水池侧壁配筋计算时取用的土的有效浮容重度 水池侧壁配筋计算时侧压力设计值的荷载分项系数 水池附近的地面荷载 水池上附土荷载 水池侧壁高宽比 计算模式判定 计算简图(荷载图和内力图) lx= ly= a= h= γ 1= α = γ 2= p地面荷载= 8.5 5.1 3.15 0.4 20 25 10 1.2 10 10 0.6 按一边简支(顶边),其余三边固 结的双向板计算 m m m m kN/m3 度 kN/m3 kN/m2 kN/m22.1.3Fra bibliotek裂缝计算
受拉区纵向钢筋的等效直径 有效受拉砼截面面积 deq = Ate = 18 mm 200000 mm2
按有效受拉砼截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 构件受力特征系数 设计值/标准值 按荷载效应的标准组合计算的弯矩值 按荷载效应的标准组合计算的钢筋砼构件纵向受拉钢筋的应力 钢筋的弹性模量 按何载效应的标准组合计算的最大裂缝宽度 最大裂缝宽度限值
deq = Ate = ρ
te =
14 mm 200000 mm2 0.01 0.531995056 2.1 1.2
ψ = α
cr =
Ms=
76.02382117 kN.m 230.0156035 N/mm2 200000 N/mm2 0.192728283 mm 0.2 mm 满足裂缝宽度的要求
σ
δ b= xb= x=
2.2.2
选钢筋
第一排钢筋的直径 第一排钢筋的根数 第一排钢筋间的净距 第一排钢筋的总面积 第二排钢筋的直径 第二排钢筋的根数 第二排钢筋间的净距 第二排钢筋的总面积 实配钢筋的总面积 实配钢筋/计算钢筋 受弯构件纵向受拉钢筋的实际配筋率 受弯构件纵向受拉钢筋允许的最小配筋率 无第二排钢筋 14 mm 10 86 mm 1539.3791 mm2 0 mm 0 mm 0 mm2 1539.3791 mm2 2.087754104 0.384844775 % 0.2145 %
结论
满足最小配筋率的要求
2.2.3
裂缝计算
受拉区纵向钢筋的等效直径 有效受拉砼截面面积 按有效受拉砼截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 构件受力特征系数 设计值/标准值 按何载效应的标准组合计算的弯矩值 按何载效应的标准组合计算的钢筋砼构件纵向受拉钢筋的应力 钢筋的弹性模量 按何载效应的标准组合计算的最大裂缝宽度 最大裂缝宽度限值
ρ
te =
0.01272344 0.590527822 2.1 1
ψ = α
cr =
Ms=
165.0972783 kN.m 201.5507471 N/mm2 200000 N/mm2 0.18892944 mm 0.2 mm 满足裂缝宽度的要求
地下水池抗浮设计处理
地下水池抗浮设计处理何英姿摘要:本文详细介绍地下水池抗浮的各种荷载计算及抗浮计算,并结合工程实例阐述了抗浮处理措施。
关键词:地下水池;抗浮设计;处理措施1 水池的抗浮验算1.1 池顶荷载池顶荷载包括恒荷载或活荷载,恒荷载为覆土重、防水层重和结构自重。
整体式水池的防水层仅用冷底子油打底,然后刷一层热沥青,其重量可略去不计。
池顶覆土的作用是保温和抗浮。
活荷载考虑的因素是上人、堆料及车载。
1.2 池底荷载池底所受的荷载有池底结构自重及地下水向上的反作用力。
1.3 水池的抗浮计算地下水池产生的上浮现象的原因是结构体的重量和地下水池侧壁摩擦力之和小于水浮力所引起。
地下结构所受的地下水浮力,为作用在基础板上的静水压强与底板面积的乘积,即水浮力:P=pxA (1)式中P——基底所受的水浮力;p——作用在底板上的静水压强;A——底板面积。
基底静水压强p一般按以下式确定;P=Y w×H(2)式中Y w——水的密度;H——抗浮设计水头值。
1.4 水池的总体抗浮按下式计算:(水池总自重+池顶覆土重)/总浮力≥1.25总浮力=F底×(Hw+h1)Y w式中F底——水池底面积,必须算至最外周边Hw——地下水位至底板面层的厚度;h——底板厚度;Y w——水的密度,取lOkN/m3。
由以上代入可得,抗浮稳定性验算式为:W/(Y w×H×F底)≥1.25(3)式中:W——基底以上全部净荷载,KN;F底——水池底面积,m2;H——抗浮设计水头值,m;Y w——水的密度,取lOkN/m3;上式只适用于平底水池。
2 满足抗浮要求的措施地下结构抗浮方法很多,其中运用较多的技术措施有:增加自重法即压载抗浮、降排截水法和抗浮锚桩等。
当整体抗浮不能满足时,均应采取相应抗浮措施。
(1)封闭水池可用增大覆土厚度的办法来解决;(2)开敞式水池的整体抗浮不能满足时,可将底板挑出池壁以外,在上面压土或块石以增大抗浮力(这种方法同样适用于封闭水池),此时底板应以浮力作为均布荷载进行强度及抗裂计算;(3)在地形受到限制而不能用上述两种方法时,可采用锚桩抗浮。
水池计算书和抗浮承载力
依据及资 料
根据
《岩土工 程勘察报 告》,场 地抗震设 防烈度为 7度,设 计基本地 震加速度 为 0.010, 场址建筑 场地类别 为Ⅱ类, 地下水距 地面 1.40m, 且地下水 对混凝土 不具腐蚀 性。
地基
基础设计 等级:乙 级,根据 地勘报告 场内地基 液化等级 判定为严 重,本氧 化沟基础 处理采用 振冲碎石 桩进行地 基加固至 稍密卵石 层,处理 后复合地 基承载力 特征值 为:fak ≥150kpa 。 基底与持 力层的摩 擦系数为 0.35。
297.90
水平力对转
E
50.00 动点力臂(m)
83.33
765.77
0.35 0.35 2.68 2.50
1.67
2.09
满足
≥1.3~
1.5
K0=
9.19
满足
基底摩擦系 数 f=
0.35
(抹面重 +壁板 重)*1 (KN/m) 底板上土 重标准值 (KN/m ) 底板总自 重GK (KN/m)
1.05qfw,k
>0
壁板
数量 4 2 3
板重标准值 合计
5800.68125 1670.9875
1134
8605.66875
qfw,k:构 筑物基础 底面的浮 托力标准 值(KN) =γwhwA ηfw=
γw:水 的重度 (KN/m3 ),取 10.0KN/m
3
(污水的 重度 (KN/m3 ),取 10.5KN/ m3)
水池
编号
Ⅰ
壁板
编号 QB1 QB2 QB3
壁板长
LB1(m) 30.55 16.90 9.60
壁板高 HB1
(m) 5.43 5.65 4.50
水池侧墙及抗浮计算EXCLE自动计算公式
0.0033 0.55
203.5 mm 15.46861595 mm 砼受压区高度符合要求
737.3373603 mm2
2.2.2 选钢筋
第一排钢筋的直径 第一排钢筋的根数 第一排钢筋间的净距 第一排钢筋的总面积 第二排钢筋的直径 第二排钢筋的根数 第二排钢筋间的净距 第二排钢筋的总面积 实配钢筋的总面积 实配钢筋/计算钢筋 受弯构件纵向受拉钢筋的实际配筋率 受弯构件纵向受拉钢筋允许的最小配筋率
14 mm
10
86 mm 1539.3791 mm2
0 mm
0
无第二排钢筋
mm 0 mm2 1539.3791.384844775 %
0.2145 %
结论
满足最小配筋率的要求
2.2.3 裂缝计算
受拉区纵向钢筋的等效直径 有效受拉砼截面面积 按有效受拉砼截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 构件受力特征系数 设计值/标准值 按何载效应的标准组合计算的弯矩值 按何载效应的标准组合计算的钢筋砼构件纵向受拉钢筋的应 力 钢筋的弹性模量 按何载效应的标准组合计算的最大裂缝宽度 最大裂缝宽度限值
受拉区纵向钢筋的等效直径 有效受拉砼截面面积
h0=
fc= ft= ftk= α 1=
fy= ES= β 1= ε cu= ζ b= xb=
x=
As=
370 mm 30
14.3 N/mm2 1.43 N/mm2 2.01 N/mm2
1 HRB335
300 N/mm2 200000 N/mm2
0.8 0.0033
水池: 单向板侧墙(顶部简支,三面固结)
1 内力计算
水池侧壁的计算长度 水池侧壁的计算高度 水池地下最高水位距设计地面的距离 水池的侧壁厚度 地下水位以上土的重度 据地质报告填土的内摩察角 水池侧壁配筋计算时取用的土的有效浮容重度 水池侧壁配筋计算时侧压力设计值的荷载分项系数 水池附近的地面荷载 水池上附土荷载 水池侧壁高宽比
水池侧墙计算书
SQ-XX水池侧墙计算书(墙底按固端、墙顶按简支考虑)一、受力计算:1、构件基本尺寸及计算参数:1)墙体高度:H=4.68m,2)水深:b=3.3m,3)水的重度:γw=10KN/m34)水压力分项系数取 γ=1.22、墙底标高处的水压力:q s= γw · b =33.0KN/m23、侧墙截面弯距计算:1)M Bk=-q· b2 · [4-3b/H+3b2/(5H2)]/24s=-32.7KN·m2)强度计算时,B点弯矩设计值:M B=γ · M Bk=-39.2KN·m3)强度计算时,C点正弯矩设计值偏于安全的取B点的负弯距设计值的一半:M C=-M B /2=19.6KN·m二、墙底配筋计算:1、构件基本尺寸及计算参数:1)墙体厚度:h=300mm2)墙体计算长度:l=1000mm3)墙体砼强度等级:C304)墙体纵筋强度等级:HRB3355)墙外侧筋边距离:a s=50mm6)墙内侧筋边距离:a's =30mm7)应力强度比系数:α1=1.08)受压区高度系数:β1=0.82、根据基本尺寸及参数,可推算出其它尺寸及参数如下:1)混凝土轴心抗压强度设计值:f c=14.3N/mm22)混凝土弹性模量:E c=####N/mm23)钢筋抗拉、抗压强度设计值:f y=f y' =300N/mm22000004)钢筋弹性模量:E s=N/mm25)截面有效高度:h0= h - a s =250mm6)相对界限受压区高度:ξb=β1/[1+f y/(E s·εcu)]=####7)钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值:αE=E s/E c=####3、配筋计算:1)假定墙内侧受压钢筋为Φ10@150,则 A's=524mm22)受压钢筋所承担的弯距:M' =f y' · A's · (h0-a's)=34.6KN·m3)单筋截面所承担的弯距:M1=|M B| - M'=4.67KN·m4)受压区高度:x=h0 - [h02 - 2 · M1/(α1 · f c · l)]0.5=1.3mm≤ξb· h0 =138mm满足要求5)根据《混规》7.2.1条及7.2.5条可知:若x< 2·a's,则A s=|M B| / [f y · (h0 - a's)] ;若x≥ 2·a's,则A s=(α1 · f c · l · x+A's· f y' ) / f y;现x= 1.3mm<2·a's =60mm故A s=|-39.2|×1000000/[300×(250 - 30)]=594mm2墙底外侧受拉钢筋实配Φ14@100,则实配钢筋面积 A s=1539mm2三、墙底裂缝宽度验算:1、基本计算参数:1)按受弯构件考虑,构件受力特征系数:αcr =2.12)钢筋的相对粘结特性系数:υ=1.03)最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离:c=30mm4)按前面计算结果,裂缝计算时,B点弯矩标准值:M Bk=-32.7KN·m5)混凝土轴心抗拉强度标准值:f tk=2.01N/mm26)最大裂缝宽度限值:ωlim=0.2mm2、裂缝宽度验算:1)受拉区纵向钢筋的等效直径:d eq=∑(ni · di2) /∑(ni · υ · di)=14mm2)按有效受拉面积计算的受拉钢筋配筋率:ρte=As /(0.5 · l · h)=0.01,3)受拉钢筋的等效应力:σsk=|M Bk| /(0.87 · h0 · As)=97.6N/mm24)受拉钢筋应变不均匀系数:ψ=1.1-0.65 · f tk/(ρte · σsk)=0.205)最大裂缝宽度:ωmax=αcr · ψ · σsk · (1.9 · c+0.08 · d eq/ρte)/E s=####mm≤ ωlim =0.2mm满足要求。
水池抗浮验算计算书
水池抗浮验算计算书
车库基础抗浮验算计算书
整体抗浮计算:
抗浮设计水头:2.0m,底板厚0.5m,底板上覆土0m,顶板折算厚0.25m ,顶板地面做法0.15m。
单位面积水浮力:2.0x10=20KN
单位面积抗力:0.5x26+0.25x26+0.15x20=19.8KN
整体抗浮验算满足。
底板局部抗浮计算:
抗浮设计水头:2.0m,底板厚0.5m,底板上覆土0m。
单位面积水浮力:2.0x10=20KN
单位面积抗力:0.5x26=13KN 局部抗浮不满足。
防水底板需计算配筋。
单位面积净浮力q为:20-13=7KN
按两端固定计算:
板带支座最大负弯矩M1为:Mx=q*L^2/12
=7*7.3*7.3/12
=31.08KNm
板带跨中最大正弯矩M2为:M2=Mx/2=15.54KNm
配筋为:上部为:As1=M1/(0.9*fy*h1)
=31080000/(0.9*360*500)
=191mm 2
下部为:As2=M2/(0.9*fy*h2* 2.5)
=15540000/(0.9*360*300)
=96mm 2
500mm底板按照构造配筋即可,双层双向配 12@150。
水池侧墙及抗浮计算计算(A)
deq = Ate =
18 mm 200000 mm2
按有效受拉砼截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 构件受力特征系数 设计值/标准值 按荷载效应的标准组合计算的弯矩值 按荷载效应的标准组合计算的钢筋砼构件纵向受拉钢筋的应 力 钢筋的弹性模量 按何载效应的标准组合计算的最大裂缝宽度 最大裂缝宽度限值
结论
水池侧壁外侧水平钢筋配筋设计(角隅的弯矩控制 2.3 点) 2.3.1 强度计算
弯矩设计值 计算截面宽度 计算截面高度
deq = Ate = ρte = ψ= αcr =
Ms=
14 mm 200000 mm2
0.01 0.2 2.1 1.2
66.77800727 kN.m
σsk = Es=
wmax = wlim =
as= a= h0=
fc= ft= ftk= α1=
fy= ES= β1= εcu= ζb= xb=
x=
As=
20 mm 30 mm 370 mm 30 14.3 N/mm2 1.43 N/mm2 2.01 N/mm2
1 HRB335
300 N/mm2 200000 N/mm2
0.8 0.0033
0.55 203.5 mm 17.66385754 mm 砼受压区高度符合要求 841.9772092 mm2
2.3.2 选钢筋
第一排钢筋的直径 第一排钢筋的根数 第一排钢筋间的净距 第一排钢筋的总面积 第二排钢筋的直径 第二排钢筋的根数 第二排钢筋间的净距 第二排钢筋的总面积 实配钢筋的总面积 实配钢筋/计算钢筋 受弯构件纵向受拉钢筋的实际配筋率 受弯构件纵向受拉钢筋允许的最小配筋率
结论
2.3.3 裂缝计算
浅谈清水池的抗浮处理及计算
浅谈清水池的抗浮处理及计算浅谈清水池的抗浮处理及计算摘要:在清水池的结构设计中,抗浮设计往往成为制约结构设计的重要影响因素之一。
本文简要介绍了清水池几种不同的抗浮设计方法,并结合工程实例予以详细计算。
关键词:清水池;抗浮设计;抗浮锚杆Abstract: In the structural design of the clear water tank, anti-floating design often becomes one of the most important factors influencing structure design. This paper briefly introduces the anti-floating design method of water pool is different, and in combination with the project example to be calculated in detail.Key words: clear water pool; anti-floating design;anti-floating anchor中图分类号:TU991.34+3文献标识码:A文章编号:1、概述清水池为储存水厂中净化后的清水,以调节水厂制水量与供水量之间的差额,并为满足加氯接触时间而设置的水池。
同时,清水池还具有高峰供水低峰储水的功能。
因为清水池的储水作用,所以一般清水池的容积和面积较大,因此清水池抗浮设计往往成为制约结构设计的重要影响因素之一。
GB50069-2002《给水排水工程构筑物结构设计规范》中5.2.3条指出:抗浮验算属于承载能力极限状态计算的强制性条文。
因此本文简要阐述清水池的抗浮方法及其相关的抗浮计算。
2、清水池的抗浮方法清水池的抗浮设计主要有抗和放两个方向。
所谓抗,就是利用配重,锚固等方法进行硬抗;所谓放,就是用降水等方法,降低水位从而减少水的浮力。
水池抗浮力计算及解决方法
大型排水构筑物的抗浮设计张健摘要:大型排水构筑物一般均有较深的埋深,当地下水位较高时,抗浮设计往往是很突出的问题,能否合理地解决这个问题,对工程的安全稳定性及土建造价有很大的影响。
关键词:大型排水构筑物抗浮设计配重抗浮锚固抗浮降水抗浮观察井抗浮目前,在抗浮设计上,主要采用抗与放的方法。
所谓抗,即是配重抗浮、锚固抗浮;所谓放,即是降水抗浮和设观察井抗浮。
具体采用哪一种方法,尚应根据工程的具体情况而定,同时还应着重考虑对工程造价的影响。
下面就各种抗浮方式进行探讨并做经济分析比较。
一、抗浮方式的探讨:(一)配重抗浮:小型水池一般不需要配重抗浮,因其池壁相距较近, 再加上底板向外突出部分上部的土重和壁板与土的摩擦力,抗浮安全系数很容易满足规范要求。
砼的缺点之一是自重大,但事物均有两面性,抗浮时自重越大越有利。
配重抗浮一般有三种方法,一是在底板上部设低等级砼压重;二是设较厚的钢筋砼底板;三是在底板下部设低等级砼挂重。
一、二种方法的优点是简单可靠,当构筑物的自身重度与浮力相差不大时,应尽量采用配重抗浮,对工程造价的影响小,投产后亦没有管理成本。
但构筑物的自身重度与浮力相差较大时,本方法将会增加工程量使土建造价提高,原因是配重部分要扣除浮力,导致配重部分的厚度增大;较大的埋深也将增加挖方量和排水费用,同时也会增大基底压力,引起较大的地基变形。
如采用底板上设低等级砼压重的方法,将会使壁板的计算长度H加大,而壁板根部的弯矩值与H是平方关系,这样会使壁板根部的弯矩值增长较快,弯矩值较大时,板厚和配筋也会相应增大;如采用较厚的钢筋砼底板的方法,其工程量与设低等级砼压重相差不多,壁板的弯矩值虽小,但底板的钢筋用量会有些许增加;如采用底板下设砼挂重的方法,壁板的弯矩值小,底板的钢筋用量也不会增加,但底板和挂重部分砼须用钢筋连接,施工比较麻烦,当地下水对钢筋和砼具有侵蚀性时,设砼挂重的方法须谨慎。
(二)锚固抗浮:锚固抗浮一般有两种方法:1、锚杆:锚杆是在底板和其下土层之间的拉杆,当底板下有坚硬土层且深度不大时,设锚杆不失为一种即简便又经济的方法;近年来,在饱和软粘土地基中,也有采用土锚技术的,也有采用短锚加扩大头技术的。
地下水池抗浮计算2.0版
先做几个约定,所计算步骤:
1.输入地面以上建筑
2.计
3.计
4.计
5.将1~4项重量相加,
6.计算水池排水体积
8.以
水池整体抗浮计算程序流程说明:
先做几个约定,所有构件及土重均取标准值。
并设水池顶盖面积为A,底板面积为A'。
计算步骤:
1.输入地面以上建筑物或覆土重量标准值
2.计算水池结构自重,一般混凝土自重取25KN/m 3
3.计算,水位以下取土浮重度(r-10),一般覆土容重取18KN/m 3
4.计算底板挑出部分上覆土重量,水位以下取土浮重度(r-10)
5.将1~4项重量相加,计算总竖向重量
6.计算水池排水体积及浮力
7.设定抗浮计算系数,一般情况下取1.05
8.以总竖向重量除以总浮力,其商大于抗浮计算系数则水池整体抗浮计算满足要求,否则不满足。
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2011年11月24日。
抗浮计算
矩形水池计算============================================================================设计资料:池顶活荷P1=1.5(KN/m^2) 覆土厚度ht=0(mm) 池内水位Hw=5400(mm) 容许承载力R=150(KN/m^2)水池长度H=4200(mm) 水池宽度B=3800(mm) 池壁高度h0=5400(mm) 底板外伸C1=0(mm)底板厚度h1=400(mm) 顶板厚度h2=100(mm) 垫层厚度h3= 100 (mm) 池壁厚度h4=400(mm)地基承载力设计值R=150(KPa)地下水位高于底板Hd=4000(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)= ( 4.2 + 2 * .4 + 2 * 0 ) * ( 3.8 + 2 * .4 + 2 * 0 )=23 (m^2)( 2 )顶板面积AR2 = (H + 2 * h4) * (B + 2 * h4)= ( 4.2 + 2 * .4 ) * ( 3.8 + 2 * .4 ) =23 (m^2)( 3 )池顶荷载Pg = P1 + ht * 18= 1.5 + 0 * 18=1.5 (KN/m^2)( 4 )池壁重量CB = 25 * (H + 2 * h4 + B) * 2 * H0 * h4= 25 * ( 4.2 + 2 * .4 + 3.8 )* 2 * 5.4 * .4=950.4(KN)( 5 )底板重量DB1 = 25 * AR1 * h1= 25 * 23 * .4=230 (KN)( 6 )顶板重量DB2 = 25 * AR2 * h2= 25 *23 * .1=57.5 (KN)( 7 )水池全重G = CB + DB1 + DB2 + Fk1=950.4+230 +57.5 +0=1237.9(KN)( 8 )单位面积水重Pwg = (H * B * Hw * 10) / AR1= ( 4.2 * 3.8 * 5.4 * 10) / 23 =37.47(KN/m^2)( 9 )单位面积垫层重Pd = 23 * h3= 23 * .1=2.3 (KN/m^2)( 10 )地基反力R0 = Pg + G / AR1 + Pwg + Pd=1.5 + 1237.9 / 23 + 37.47 + 2.3= 95 (KN/m^2)R0 = 95 (KN/m^2) < R = 150(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)= 1237.9+ 0 *23 * 16 +0= 1238 (KN)总浮力Fw = AR1 * (Hd + h1) * 10= 23 * ( 4 + .4 ) * 10= 1012 (KN)Fk= 1238 (KN) > Kf * Fw= 1113.2 (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 * 5.4 = 54 (KN/m^2)(2)池外土压Pt:池壁顶端Pt2 = [Pg + rt * (ht + h2)] * [Tan(45-φ/2) ^ 2]= [1.5 + 18 * ( 0 + .1 )] * [Tan(45-30/2) ^ 2]= 1.09(KN/m^2)池壁底端Pt1 = [Pg + rt * (ht + h2 + H0 - Hd) + rt * Hd] * [Tan(45-φ/2) ^ 2] + 10 * Hd= [1.5 + 18 *( 0 + .1 + 5.4 - 4 )+10 * 4 ] * [Tan(45-30/2)^2] + 10 * 4= 62.83(KN/m^2)池底荷载qD = Pg + (Fk1 + CB + DB2 ) / AR1= 1.5 +(0 +950.4+57.5 ) / 23= 42.82(KN/m^2)五.内力计算(H边)池壁内力计算H / H0 =4200 /5400=.77由于 0.5≤ H / 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 = 18.3(KN-m)-----------------------------------------------------Mx412 =.0326 *1.09 * 17.64 =.626(KN-m)Mx312 =.0163 *(62.83-1.09)* 17.64 =17.7(KN-m) ( 2 )竖直方向跨中弯矩My = Mx414 + Mx314 = 10.3(KN-m)-----------------------------------------------------Mx414 =.0141 *1.09 * 17.64 =.271(KN-m)Mx314 =.0093 *(62.83-1.09)* 17.64 =10.1(KN-m) ( 3 )水平方向支座弯矩Mx0 = Mx415 + Mx315 = -40.6(KN-m)-----------------------------------------------------Mx415 =-.073 *1.09 * 17.64 =-1.40(KN-m)Mx315 =-.036 *(62.83-1.09)* 17.64 =-39.2(KN-m)( 4 )竖直方向支座弯矩My0 = Mx416 + Mx316 = -44.6(KN-m)-----------------------------------------------------Mx416 =-.057 *1.09 * 17.64 =-1.09(KN-m)Mx316 =-.040 *(62.83-1.09)* 17.64 =-43.5(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= .0163 * 54 * 17.64 =15.5(KN-m)( 2 )竖直方向跨中弯矩 Mx314w = Sx314 * Pw * LX ^ 2= .0093 * 54 * 17.64 =8.85(KN-m)( 3 )水平方向支座弯矩 Mx315w = Sx315 * Pw * LX ^ 2= -.036 * 54 * 17.64 =-34.2(KN-m)( 4 )竖直方向支座弯矩 Mx316w = Sx316 * Pw * LX ^ 2= -.040 * 54 * 17.64 =-38.1(KN-m)(B边)池壁内力计算B / H0 =3800 /5400=.70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 = 15.8(KN-m)-----------------------------------------------------Mx412 =.0354 *1.09 * 14.44 =.557(KN-m)Mx312 =.0171 *(62.83-1.09)* 14.44 =15.2(KN-m)( 2 )竖直方向跨中弯矩My = Mx414 + Mx314 = 8.49(KN-m)-----------------------------------------------------Mx414 =.0127 *1.09 * 14.44 =.199(KN-m)Mx314 =.0093 *(62.83-1.09)* 14.44 =8.29(KN-m) ( 3 )水平方向支座弯矩Mx0 = Mx415 + Mx315 = -34.1(KN-m)-----------------------------------------------------Mx415 =-.077 *1.09 * 14.44 =-1.21(KN-m)Mx315 =-.037 *(62.83-1.09)* 14.44 =-32.9(KN-m)( 4 )竖直方向支座弯矩My0 = Mx416 + Mx316 = -37.4(KN-m)-----------------------------------------------------Mx416 =-.057 *1.09 * 14.44 =-.897(KN-m)Mx316 =-.041 *(62.83-1.09)* 14.44 =-36.5(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= .0171 * 54 * 14.44 =13.3(KN-m)( 2 )竖直方向跨中弯矩 Mx314w = Sx314 * Pw * LX ^ 2= .0093 * 54 * 14.44 =7.25(KN-m)( 3 )水平方向支座弯矩 Mx315w = Sx315 * Pw * LX ^ 2= -.037 * 54 * 14.44 =-28.8(KN-m)( 4 )竖直方向支座弯矩 Mx316w = Sx316 * Pw * LX ^ 2= -.041 * 54 * 14.44 =-31.9(KN-m)【计算结束时间:2011-3-10 22:05:43 】。
