水池裂缝计算
构筑物水池裂缝宽度计算方法的探讨
钢筋直径16mm
20 25 30 35 40 45 50
配筋数2000mm2
保护层厚度(mm)
图 1 保护层-最大裂缝宽度
从图 1，我们可以的得出结论如下：
1．最大裂缝宽度随着保护层厚度的增大而增大，且从
《水规》《混规》的新老版本比较中可以看出，02 规范
对裂缝控制更为严格。
2．从曲线的斜率可以看出，保护层厚度较小时，四种
图 2 配筋ห้องสมุดไป่ตู้积-最大裂缝宽度 2.3 钢筋直径
其它条件不变，保护层厚度均为 35mm，对上述算例 一、二的情况，通过不断的改变板的钢筋直接，得到钢 筋直径值 d=10mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mm、22mm 时池壁的最大裂缝计算宽度，通过整理和分析，得到钢 筋直接对最大裂缝宽度的影响曲线详见图 3。
ω max
= 1.8ψ
σ sq Es
(1.5c
+ 0.11 d ρ te
)(1 + α1 ) ⋅ν
（4）
ψ = 1.1 − 0.65 ftk ρteσ sqα 2
（5）
注： ωmax -最大裂缝宽度
σ sq -按长期效应准永久组合作用计算的截面纵向受拉钢筋应力
ρte -受拉混凝土截面纵向受拉钢筋配筋率
Water tank 引言
在水工业工程中，常用的一些盛水构筑物和地下结 构常采用钢筋混凝土结构。在结构设计中除应满足强度 要求外，耐久性是更为重要的课题，其中最主要是控制 结构的裂缝展开宽度；同时，在构筑物水池设计中，在 满足裂缝宽度的同时，强度也基本能满足；因而，裂缝 宽度计算的合理性将直接影响投资造价。因此，确认一 种较为准确的裂缝宽度计算方法显得尤为重要。
水池计算方法
举例来说，按悬壁计算的实例：一.设计资料1. 几何信息: (单位: 除注明外,均为mm)梁号1: 跨长= 6000 B×H = 300 × 10002. 荷载条件:均布恒载标准值=0.00kN/m ；活载准永久值系数=0.50均布活载标准值=0.00kN/m ；支座弯矩调幅系数=100.0%梁容重=25.00kN/m3 ；计算时不考虑梁自重:恒载分项系数=1.20 ；活载分项系数=1.40说明: 各梁跨的附加荷载参见[几何及荷载标准值简图]3.配筋信息:抗震等级:非抗震；纵筋种类:HRB400 ；fyk=400 N/mm2混凝土强度等级:C25 ；fc=11.9 N/mm2 ；ft= 1.27 N/mm2；箍筋种类:HPB235 ；fyk=235 N/mm2配筋调整系数=1.0 ；上部保护层厚度=25mm ；as'=25+10 = 35mm下部保护层厚度=25mm ；as=25+10 = 35mm最大裂缝限值=0.400mm ；挠度控制系数C=200二.计算结果：单位说明: 弯矩:kN.m 剪力:kN 纵筋面积:mm2 箍筋面积:mm2/m裂缝:mm 挠度:mm 尺寸:mm内力计算采用有限元计算方法截面配筋方式:单筋-----------------------------------------------------------------------梁号1: 跨长= 6000 B×H = 300 × 1000左中右弯矩(-) : -332.749 -31.250 0.000弯矩(+) : 0.000 0.000 0.000剪力: 181.500 37.500 0.000上部纵筋: 1011 600 600下部纵筋: 600 600 600箍筋Asv: 435 435 435上纵实配: 4E20(1257) 4E16(804) 4E16(804)下纵实配: 4E16(804) 4E16(804) 4E16(804)箍筋实配: [url=mailto:4d8@250(804]4d8@250(804[/url]) [url=mailto:4d8@250(804]4d8@250(804[/url])[url=mailto:4d8@250(804]4d8@250(804[/url])腰筋实配: 10d10(785) 10d10(785) 10d10(785)上实配筋率: 0.42% 0.27% 0.27%下实配筋率: 0.27% 0.27% 0.27%箍筋配筋率: 0.27% 0.27% 0.27%裂缝: 0.378 0.014 0.000挠度: 0.000 4.296 10.957最大裂缝: 0.378mm<0.400mm最大挠度: 10.957mm<30.000mm(6000/200)按双向板考虑：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(5.400) 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00地面(0.000) 0.00 0.00 3.33 3.81 1.33地下水位处(-0.500) 3.00 0.00 3.33 7.62 4.33底板顶面(-0.600) 3.33 1.00 3.33 9.31 5.67(2)池内底部水压力: 标准值= 55.00 kN/m2, 基本组合设计值= 69.85 kN/m23.3.2 底板荷载计算(池内无水，池外填土):水池结构自重标准值Gc= 2287.80kN基础底面以上土重标准值Gt= 144.00kN基础底面以上水重标准值Gs= 14.40kN基础底面以上活载标准值Gh= 248.94kN水池底板以上全部竖向压力基本组合:Qb = (2287.80×1.20+144.00×1.27+14.40×1.27+248.94×1.27×0.90)/84.360 = 38.30kN/m2水池底板以上全部竖向压力准永久组合:Qbe = (2287.80+144.00+14.40×1.00+1.50×69.960×0.40+10.00×14.400×0.40)/84.360 = 30.18kN/m2板底均布净反力基本组合:Q = 38.30-0.400×25.00×1.20= 26.30 kN/m2板底均布净反力准永久组合:Qe = 30.18-0.400×25.00= 20.18 kN/m23.3.3 底板荷载计算(池内有水，池外无土):水池底板以上全部竖向压力基本组合:Qb = [2287.80×1.20+(6.000×10.000×5.500)×10.00×1.27]/84.360 = 82.22kN/m2板底均布净反力基本组合:Q = 82.22-(0.400×25.00×1.20+5.500×10.00×1.27) = 0.37kN/m2水池底板以上全部竖向压力准永久组合:Qbe = [2287.80+(6.000×10.000×5.500)×10.00]/84.360 = 66.24kN/m2板底均布净反力准永久组合:Qe = 66.24-(0.400×25.00+5.500×10.00) = 1.24kN/m23.4 内力,配筋及裂缝计算弯矩正负号规则:池壁:内侧受拉为正,外侧受拉为负底板:上侧受拉为正,下侧受拉为负荷载组合方式:1.池外土压力作用(池内无水，池外填土)2.池内水压力作用(池内有水，池外无土)3.池壁温湿度作用(池内外温差=池内温度-池外温度)(3)L侧池壁内力:计算跨度: Lx= 6.300 m, Ly= 6.000 m , 三边固定,顶边自由池壁类型: 普通池壁,按双向板计算基本组合作用弯矩表(kN.m/m)部位池外土压力池内水压力温湿度作用基本组合内侧-水平跨中 4.08 - - 4.08水平边缘- 78.64 - 78.64竖直跨中2.62 - - 2.62竖直上边缘- 0.00 - 0.00竖直下边缘- 94.38 - 94.38外侧-水平跨中- -30.60 -18.48 -49.08水平边缘-10.49 - -21.71 -32.20竖直跨中- -19.67 -16.74 -36.41竖直上边缘0.00 - 0.00 -0.00竖直下边缘-12.58 - -21.20 -33.79准永久组合作用弯矩表(kN.m/m)部位池外土压力池内水压力温湿度作用准永久组合内侧-水平跨中 2.48 - - 2.48水平边缘- 61.92 - 61.92竖直跨中1.60 - - 1.60竖直上边缘- 0.00 - 0.00竖直下边缘- 74.31 - 74.31外侧-水平跨中- -24.10 -16.17 -40.27水平边缘-6.38 - -19.00 -25.38竖直跨中- -15.49 -14.64 -30.13竖直上边缘0.00 - 0.00 -0.00竖直下边缘-7.66 - -18.55 -26.21(4)B侧池壁内力:计算跨度: Lx= 10.300 m, Ly= 6.000 m , 三边固定,顶边自由池壁类型: 普通池壁,按双向板计算基本组合作用弯矩表(kN.m/m)部位池外土压力池内水压力温湿度作用基本组合内侧-水平跨中 4.66 - - 4.66水平边缘- 117.57 - 117.57竖直跨中4.63 - - 4.63竖直上边缘- 0.00 - 0.00竖直下边缘- 177.89 - 177.89外侧-水平跨中- -34.98 -19.39 -54.37水平边缘-15.68 - -20.02 -35.70竖直跨中- -34.72 -12.87 -47.59竖直上边缘0.00 - 0.00 -0.00竖直下边缘-23.72 - -20.53 -44.25准永久组合作用弯矩表(kN.m/m)部位池外土压力池内水压力温湿度作用准永久组合内侧-水平跨中 2.84 - - 2.84水平边缘- 92.58 - 92.58竖直跨中2.82 - - 2.82竖直上边缘- 0.00 - 0.00竖直下边缘- 140.07 - 140.07外侧-水平跨中- -27.54 -16.96 -44.51水平边缘-9.54 - -17.52 -27.06竖直跨中- -27.34 -11.26 -38.60竖直上边缘0.00 - 0.00 -0.00竖直下边缘-14.43 - -17.96 -32.39(5)底板内力:计算跨度:Lx= 6.300m, Ly= 10.300m , 四边简支+池壁传递弯矩按双向板计算.1.池外填土,池内无水时,荷载组合作用弯矩表(kN.m/m)基本组合作用弯矩表部位简支基底反力池壁传递弯矩弯矩叠加上侧-L向跨中89.12 - 61.76B向跨中42.88 - 28.60下侧-L向边缘0.00 -44.25 -44.25B向边缘0.00 -33.79 -33.79L向跨中- -27.36 -B向跨中- -14.28 -准永久组合作用弯矩表部位简支基底反力池壁传递弯矩弯矩叠加上侧-L向跨中68.37 - 48.07B向跨中32.89 - 22.45下侧-L向边缘0.00 -32.39 -32.39B向边缘0.00 -26.21 -26.21L向跨中- -20.30 -B向跨中- -10.45 -2.池内有水,池外无土时,荷载组合作用弯矩表(kN.m/m)基本组合作用弯矩表部位简支基底反力池壁传递弯矩弯矩叠加上侧-L向跨中 1.26 102.30 103.57B向跨中0.61 57.46 58.07L向边缘0.00 177.89 177.89B向边缘0.00 94.38 94.38准永久组合作用弯矩表部位简支基底反力池壁传递弯矩弯矩叠加上侧-L向跨中4.19 80.55 84.75B向跨中2.02 45.24 47.26L向边缘0.00 140.07 140.07B向边缘0.00 74.31 74.31(6)配筋及裂缝:配筋计算方法:按单筋受弯构件计算板受拉钢筋.裂缝计算根据《水池结构规程》附录A公式计算.按基本组合弯矩计算配筋,按准永久组合弯矩计算裂缝,结果如下:①L侧池壁配筋及裂缝表(弯矩:kN.m/m, 面积:mm2/m, 裂缝:mm)部位弯矩计算面积实配钢筋实配面积裂缝宽度内侧-水平跨中 4.08 643 [url=mailto:D14@230]D14@230[/url] 669 0.02 水平边缘78.64 1053 [url=mailto:D16@190]D16@190[/url] 1058 0.20竖直跨中2.62 643 [url=mailto:D14@230]D14@230[/url] 669 0.01竖直上边缘0.00 643 [url=mailto:D14@230]D14@230[/url] 669 0.00竖直下边缘94.38 1276 [url=mailto:D16@150]D16@150[/url] 1340 0.19 外侧-水平跨中-49.08 646 [url=mailto:D14@230]D14@230[/url] 669 0.27 水平边缘-32.20 643 [url=mailto:D14@230]D14@230[/url] 669 0.17竖直跨中-36.41 643 [url=mailto:D14@230]D14@230[/url] 669 0.20竖直上边缘-0.00 643 [url=mailto:D14@230]D14@230[/url] 669 0.00竖直下边缘-33.79 643 [url=mailto:D14@230]D14@230[/url] 669 0.17。
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。
砼构件裂缝计算的有关规定
关于混凝土构件裂缝计算的有关规定本节中主要针对常用的灌注桩、承台、底板、侧壁（包括水池侧壁）、钢筋砼梁板的裂缝计算的相关规定进行汇总，并给出常规情况下的计算参数。
设计依据如下：1.《混凝土结构设计规范》GB50010-2010、2.《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011、3.《建筑桩基技术规范》JGJ94-2008、4.《地下工程防水技术规范》GB50108-2008、5.《建筑地基基础设计规范》DBJ15-31-2003、6.《高层建筑混凝土结构技术规程》DBJ15-92-2013等。
1、灌注桩各本规范中对灌注桩的裂缝计算相关规定如下：1.1．《混凝土结构设计规范》第3.4.5条规定了各结构构件的裂缝控制等级及宽度限值；第7.1.2条对钢筋混凝土受拉、受弯和偏心受压构件及预应力混凝土轴心受拉和受弯构件的裂缝计算作了详细的规定。
其中，需要特别注意的是Cs（最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉去底边的距离）的取值：当Cs＜20时，取Cs=20；当Cs＞65时，取Cs=65；7.1.2条文说明中提到：较大的混凝土保护层厚度对防止钢筋锈蚀是有利的，因此对混凝土保护层厚度较大的构件，当在外观的要求上允许时，可根据实践经验，对本规范表3.4.5中所规定的裂缝宽度允许值作适当放大。
1.2．《建筑地基基础设计规范》第8.5.3条第5款对各环境下的灌注桩的混凝土强度等级进行了规定，第11款对灌注桩的混凝土保护层厚度作出要求；1.3. 《建筑桩基技术规范》第4.1.2条对灌注桩的桩身混凝土强度等级及主筋的混凝土保护层厚度皆有明确规定。
1.4. 《地下工程防水技术规范》第4.1.7条对防水混凝土结构迎水面的钢筋保护层厚度及裂缝宽度作出了相应要求。
1.5. 广东省《建筑地基基础设计规范》第5.2.4条对抗拔桩的裂缝宽度作了明确规定；第10.3.2条对桩身主筋的混凝土保护层厚度有相应要求。
1.6. 广东省《高层建筑混凝土结构技术规程》第13.3.19条第4款对受长期水平荷载的桩或抗拔桩的裂缝宽度；第13.4.2条对桩身主筋的主筋保护层厚度有明确规定。
污水站污泥池计算公式
污水站污泥池计算公式一、地基承载力验算1、基底压力计算(1)水池自重GC计算顶板自重Gl=180.OOkN池壁自重G2=446.25kN底板自重G3=318.75kN水池结构自重Gc=Gl+G2+G3=945.OOkN(2)池内水重GW计算池内水重Gw=72L50kN(3)覆土重量计算池顶覆土重量Gtl=OkN池顶地下水重量Gsl=OkN底板外挑覆土重量Gt2=279.50kN底板外挑地下水重量Gs2=45.50kN基底以上的覆盖土总重量Gt=Gt1+Gt2=279.50kN基底以上的地下水总重量Gs=Gs1+Gs2=45.50kN(4)活荷载作用Gh顶板活荷载作用力Ghl=54.OOkN地面活荷载作用力Gh2=65.OOkN活荷载作用力总和Gh=Ghl+Gh2=119.OOkN(5)基底压力Pk基底面积:A=(L+2×t2)×(B+2×t2)=5.000×8.500=42.50m2基底压强:Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A=(945.00+721.50+279.50+45.50+119.00)/42.500=49.6βkN∕m22、修正地基承载力(1)计算基础底面以上土的加权平均重度rmrm=[l.OOOX(20.00-10)+2.000X18.00]/3.000=15.33kN∕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+∏bγ(b-3)+∏dγm(d-0.5)=100.00+0.00×10.00X(5.000-3)+1.00×15.33X(3.000-0.5)=138.33kPa3、结论Pk=49.660"〃SPan=""style="box-SiZing:border-box；〃>二、抗浮验算抗浮力Gk=Gc+Gt+Gs=945.00+279.50+45.50=1270.OOkN浮力F=(4.500+2X0.250)X(8.000+2×0.250)×1.000×10.0×1.00=425.OOkN Gk∕F=1270.00/425.00=2.99>Kf=l.05,抗浮满足要求。
PVC循环水池裂缝分析及处理
池 啭纵 主 筋 内侧 为＋１＠１５ ｍ， 侧 下 端 无 裂 缝 。 ４ ２ｍ 外 ３ 池 肇 上 端 为 自 由端 ， 土 缒 盖 ， 收 热 ． 无 吸 量较 大 ， 伸缩 电大 ， 裂缝 川 现在 池 擘 卜端 。 故
４ ．裂 缝 数 较 多 ， ｝ 度 最 长 现 Ｊ 边 ∈ 匕
维普资讯
ＰＣ Ｖ 循环 水池 裂缝分 析及 处 理
●质 量 病 院 口 周 云
天 、 化 工 城 氯 碱 项 Ｈ Ｐ Ｃ循 环 水 池 （ Ｉ Ｖ １
１
二 、裂 缝 原 因分 析 裂 缝 出现 住 试 水 前 牵 载 的情 况 ， 水
仁
口
自古 以 来 染 布 时 总 要 用 高 温 蒸
数 有 机 颜 料 采用 合 成 法 制 取 以外 ，绝 大 多数 煮 的 缘 故 。染 料 色 凋 鲜 艳 ， 明 透 但 耐 天 然 颜 料 采 用 物 理 方 法 制 取 ，例 如 粉 碎 磨 细 度 高 ， 遮 盖 力 弱 ， 光 耐 候 性
一 一
筋 为６ ８ 设 计 混 凝 ＿强 度 等级 为Ｃ ０ １ ． １ ， Ｊ ＿ ＝ ３ 、６ ＇
全部 为商 品混 凝 土 ， 续 浇 筑６ ， 用 麻 连 ｈ采
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袋覆 盖 ， 水 养 护 １ ｄ 试 件 强 度 检 测 合 格 ， 洒 ４ ， 外 池 肇 上 ， 该池 壁 坐 Ｊ 朝 南 ， 因 匕 日照 时 最 Ｋ ， 观 合 格 ， 已通 过 中检 。 并
裂缝 均 为 池 肇 裂缝 ， 观 察 裂 缝 共 有 ｌ 处 ， 经 ｌ 宽 度 均 在０２ ｔ 左 右 ，裂 缝 分 布 位 置 及 长 度 见 ． ＷＷ ｔ 图 ｌ ４ 经 试 水 裂缝 处 均 有 不 同程 度 的 渗 漏 。 ～，
水池配筋计算
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=18.300m, 宽度B=8.500m, 高度H=3.850m, 底板底标高=-3.800m池底厚h3=350mm, 池壁厚t1=350mm,底板外挑长度t2=400mm注：地面标高为±0.000。
(平面图) (剖面图)1.2 土水信息土天然重度18.00 kN/m3 , 土饱和重度20.00kN/m3, 土内摩擦角20度修正后的地基承载力特征值fa=100.00kPa地下水位标高-1.500m,池内水深3.500m, 池内水重度10.00kN/m3,浮托力折减系数1.00, 抗浮安全系数Kf=1.051.3 荷载信息活荷载: 地面15.00kN/m2, 组合值系数0.90恒荷载分项系数: 水池自重1.20, 其它1.27活荷载分项系数: 地下水压1.27, 其它1.27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C30, 重度25.00kN/m3, 泊松比0.20保护层厚度(mm): 池壁(内30,外30), 底板(上30,下30)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构造配筋采用混凝土规范GB50010-20022 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=1598.62kN底板自重G3=1554.26kN水池结构自重Gc=G2+G3=3152.89 kN(2)池内水重Gw计算池内水重Gw=4804.80 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= 1026.72 kN底板外挑地下水重量Gs2= 430.56 kN基底以上的覆盖土总重量Gt = Gt1 + Gt2 = 1026.72 kN基底以上的地下水总重量Gs = Gs1 + Gs2 = 430.56 kN(4)活荷载作用Gh地面活荷载作用力Gh2= 331.20 kN活荷载作用力总和Gh=Gh2=331.20 kN(5)基底压力Pk基底面积: A=(L+2×t2)×(B+2×t2)=19.100×9.300 = 177.63 m2基底压强: Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A=(3152.89+4804.80+1026.72+430.56+331.20)/177.630= 54.87 kN/m2 3.1.2 结论: Pk=54.87 < fa=100.00 kPa, 地基承载力满足要求。
水池裂缝计算范文
水池裂缝计算范文
水池裂缝的计算主要包括以下几个方面：
1.裂缝的位置和形态测量：测量和定量描述裂缝的长度、宽度、深度、方向等参数，以便进一步评估裂缝的危害程度。
2.裂缝的原因分析：分析裂缝的形成原因，如温度变化、地基沉降、
抗风能力差等，以便了解裂缝的可能发展趋势和危害程度。
3.裂缝的稳定性评估：根据裂缝参数、温度、湿度等环境因素，结合
材料的强度和稳定性，对裂缝进行力学分析，判断裂缝的稳定性和破坏可
能性。
4.裂缝的扩展速度预测：通过分析裂缝的形态、长度变化情况，预测
裂缝的扩展速度，判断是否需要采取相应的维修措施以防止进一步扩大。
5.裂缝修复设计：基于裂缝的形态和危害程度，设计并选择合适的修
复材料和修复方法，强化裂缝附近的结构，以恢复水池的安全性。
在水池裂缝计算中，需要考虑以下一些关键因素：
1.水池的结构特性：了解水池的结构类型、材料强度和稳定性，以便
准确评估裂缝对结构的影响程度。
2.地基的状况：地基的稳定性对水池的安全性有着重要影响，对水池
的裂缝计算必须充分考虑地基的情况。
3.外部环境因素：如温度、湿度、地震等因素会影响水池的稳定性和
裂缝的发展情况，需进行合理的参数估计和计算。
4.裂缝形态的测量和分析：通过合适的工具和方法，对裂缝的形态进行准确测量和分析，判断裂缝的危害程度。
5.裂缝的力学计算：基于力学原理，对裂缝的应力和变形进行计算，以评估裂缝的稳定性和发展趋势。
最后，需要指出的是水池裂缝计算是一项复杂而综合性的工程任务，需要综合考虑各种因素并采用适当的方法和工具进行计算。
同时，水池的裂缝需要及时监测和修复，以确保其运行和使用的安全性。