矩形带柱水池设计(JZSC-1).docx

矩形带柱水池设计(JZSC-I)项目名称构件编号B期设计校对审核执行规范：混凝土结构设计规范(GB50010-2010),本文简称混凝土规范建筑地基基础设计规范(GB50007-2011),本文简称地基规范建筑结构荷载规范(GB50009-2012),本文简称荷载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(CECSI38-2002),本文简称水池结构规程给水排水工程结构设计手册(第二版)，本文简称给排水手册钢筋：d-HPB300;D-HRB335;E-HRB400;F-RRB400;G-HRB500;Q-HRBF400;R-HRBF5001.基本资料1.1几何信息水池长度(m)16.800水池宽度(m)12.000水池高度(m)6.900池内水深(m)6.000底板底标高(m)-0.700地下水位标高(m)-4.000底板外挑(mm)4001.2碎及钢筋信息表混凝土等级C30板纵筋级别HRB400柱纵筋级别HRB400柱箍筋级别HPB300配筋调整系数1.00碎重度(kNm3)25.00碎泊松比口0.20计算裂缝规范给排水规范裂缝宽度限值(Inin)0.20按裂缝控制配筋顶底板区格弯矩系数0.70边支座弯矩系数1.0013纵筋保护层厚度表(单位:mm)部位上侧下侧顶板3535底板3535-外侧内侧池壁3535柱(周)401.4板厚表1.5柱网表柱型方柱X向柱数3X向柱距(用)4.200y向柱数2y向柱距(m)3.800柱截面宽(mm)400柱截面高(mm)4001.6柱帽尺寸表设柱帽hl(mm)100h2(mm)300b(mm)2501.7士参数表土天然重度(kNm3)18.00土饱和重度(kNm3)20.00修正地基承载力(kPa)240.0土侧压力计算方法静止土压力土侧压力系数0.50浮托力折减系数LOO1.8荷载及组合系数表自重荷载分项系数1.30其它恒载分项系数1.30地下水压分项系数1.50其它活载分项系数1.50顶板活载准永久值系数1.00地面活载准永久值系数1.00地下水压准永久值系数1.00温（湿）度作用准永久值系数1.00其他活载准永久值系数0.50地下水压是否调整地下水压调整系数1.00其它活载调整系数1.00荷载顶板(kNm2)地面(kNm2)池壁顶（kNm）柱顶（kN）底板(kN112)恒载2.006.005.002.00活载12.0020.000.000.000.001.9等代框架法弯男H分配系数：边支座跨中内支座柱上板带0.500.550.75跨中板带0.500.450.251.10其他计算参数表温湿度作用-顶板考虑侧壁考虑底板考虑壁面温差（度）10.0内力折减系数0.65平均温度升高（度）10.0碎线膨胀系数（IO'1.00考虑温度材料强度折减受热温度（度）10.0池内水重度（kNm3）10.00抗浮安全系数KS1.05顶（底）板配筋方法两者取大壁板配筋方法两者取大考虑P-效应乂乎面图立面布置图-4.0002.计算内容(1)荷载计算(2)地基承载力验算(3)抗浮验算(4)内力计算(5)配筋计算(6)裂缝验算(7)柱冲切验算单位说明：弯矩：kN.mm,力：kNm,钢筋面积：mm2m,裂缝宽度：mm,配筋率：%板弯矩正负号规则：顶(底)板：下侧受拉为正,上侧受拉为负池壁：内侧受拉为正,外侧受拉为负轴力以受压为正，受拉为负内力计算方法说明：顶板、底板、柱：等代框架法侧壁竖向：等代框架法侧壁水平向：按四边固定板的计算3 .荷载计算3.1 荷载标准值计算顶板自重：16.800X12.000X0.200X25.0=1008.0kN底板自重：(16.800+2X0.400)×(12.000+2X0.400)X0.400×25.0=2252.8kN侧壁自重：(2×16.800×0.300+2X11.400×0.300)X6.300×25.0=2664.9kN柱自重(单个)：柱身：0.400×0.400×5.500×25.000=22.0kN柱帽：(0.300×(2X1.000+0.400)X1.000+(2X0.400+1.000)X0.400)/6+1.500×1.500×0.100)×25.000=9.5kN柱重：22.000+9.525X2=41.1kN结构自重：1008.0+2252.8+2664.9+41.l×3×2=6172.0kN池内水重(设计水深时)：16.200X11.400×6.000×10.0=ll080.8kN土压力系数采用静止土压力系数,ka=0.5003.2标准值汇总正常使用工况闭水试验检修工况顶板自重(kN)100810081008底板自重(kN)2252.82252.82252.8侧壁自重(kN)2664.92664.92664.9单柱自重(kN)41.141.141.1池内水重(kN)11080.811080.80土侧压力(kPa)外壁顶(6.10Om)O00地面处000外壁底(-0.500m)4.504.5地下水侧压力(kPa)-外壁顶(6.100m)000地下水位(-4.000m)O00外壁底(-0.500m)000池内水对内壁底压力(kPa)60600池顶覆土重(kN)000池顶地下水重(kN)O00底板外延覆土重(kN)127.90127.9底板外延地下水重(kN)000地面活载(kPa)20020顶板活载(kPa)12012顶板恒载(kPa)222池壁顶活载(kNm)000池壁顶恒载(kNm)666柱顶活载(kN)000柱顶恒载(kN)555底板活载(kPa)000底板恒载(kPa)222地面活载对侧壁顶侧压(kPa)000地面活载对侧壁底侧压(kPa)10010当量温差(度)10.010.010.03.3 荷载组合计算共计算3个工况，分别为正常使用工况，闭水试验工况，空池检修工况。每工况下，考虑3种荷载组合，分别为基本组合、准永久组合、标准组合。331顶板荷载，为均布荷载(kPa)：工况基本组合准永久组合标准组合正常使用工况27.11919闭水试验工况9.177空池检修工况27.11919332地基反力，场布(kPa)：工况基本组合准永久组合标准组合正常使用工况126.14295.05795.057闭水试验工况106.14381.64881.648空池检修工况62.19945.8745.873.3.3外侧壁荷孑电为梯形分布荷载(kPa)：工况位置基本组合准永久组合标准组合正常使用工况顶部000底部20.814.514.5闭水试验工况顶部000底部000空池检修工况顶部000底部20.814.514.53.3.4内侧壁荷W数为梯形分布荷载(kPa)：工况位置基本组合准永久组合标准组合正常使用工况顶部000底部786060闭水试验工况顶部000底部786060空池检修工况顶部000底部0003.3.5X向框架竖向构件荷载补偿，集中荷载(kN)：工况位置基本组合准永久组合标准组合正常使用工柱顶84.0158.9058.90况闭水试验工况柱顶28.2121.7021.70空池检修工况柱顶84.0158.9058.903.3.6y向框架竖向构件荷载补偿，集中荷载(kN)：工况位置基本组合准永久组合标准组合正常使用工况柱顶91.0663.8463.84闭水试验工况柱顶30.5823.5223.52空池检修工况柱顶91.0663.8463.844 .抗浮验算4.1 整体抗浮验算底板标高-0.700,位于地下水位(4000)上方，不需验算抗浮4.2 局部抗浮验算底板标高0.700,位于地下水位(4000)上方，不需验算抗浮5 .地基承载力验算修正后地基承载力特征值fa=240.0kPa正常使用工况：P=95.1kPa<240.0kPa,满足要求闭水试验工况：P=81.6kPa<240.0kPa,满足要求空池检修工况：P=45.9kPa<240.0kPa,满足要求6 .内力及计算配筋材料特性：弹性模量：E=30000.000MPa线膨胀系数：1.0e-56.1 计算模型及板带划分6.1.1 计算模型以支柱为中心，连同顶板、底板和池壁，在X和y两个方向分别截取等代框架，简称为X框架,y框架。等代框架划分示意图如下：1.X框架计算模型计算宽度：38002+(3800+3002)2=3875mm计算高度：6900-(200+400)2=6600mm柱帽计算宽度：400+2×300+2×100=1200mm计算跨度：边跨L1=3002+3900-l3×1200=365Omm中跨L2=4200-23×12(X)=340Omm2.y框架计算模型计算宽度：42002+42002=4200mm计算高度：6900-(200+400)2=6600mm柱帽计算宽度：400+2×300+2×100=1200mm计算跨度：边跨L=3002+3800-l3×1200=355Omm中跨L2=3800-23×1200=3000mmS3550300035506.1.2顶、底板板带划分1.X向板带划分柱上板带宽：3800/4+(3800+300/4=1937mm跨中板带宽：(38002)2+(3800+3002)22=1937mm2.y向板带划分柱上板带宽：4200/4+4200/4=21OOmm跨中板带宽：(4200/2)/2+(4200/2)/2=21OOmm6.2正常使用工况6.2.1X向框架1.X向框架顶、底板内力(1)X向框架顶板内力左支跨中右支跨号MNQMNQMNQ1-3.2-210.8144.295.5-210.8-9.1-176.3-210.8-239.12-168-211.2190.54.7-211.2-5.8-127.1-211.2-166.53-127.1-211.2166.54.7-211.25.8-168-211.2-190.54-176.3-210.8239.195.5-210.89.1-3.2-210.8-144.2(2)X向框架底板内力左支跨中右支跨号MNQMNQMXQ1-510.4-691.552.6-204.4-691.5282.8521.7-691.5512.92516.2-691.1-321.9105.5-691.1-0.3150.8-691.1106.93150.8-691.1-106.9105.5-691.10.3516.2-691.1321.94521.7-691.5-512.9-204.4-691.5-282.8-510.4-691.5-52.62.顶板内力及计算配筋（表中数值均为每米值）（1）柱上板带柱上板带弯矩=框架顶板弯矩X柱上板带弯矩分配系数X区格或边支座弯矩系数/柱上板带宽度柱上板带轴力=框架顶板轴力X柱上板带弯矩分配系数/柱上板带宽度左支跨中右支跨号MNAs（上/下）MNAsCE/下）MNAs（±/下）1-0.8-54.4400/40019-59.8400/522-47.8-81.61219/4002-45.5-81.81167/4000.9-60400/400-34.4-81.8911/4003-34.4-81.8911/4000.9-60400/400-45.5-81.81167/4004-47.8-81.61219/40019-59.8400/522-0.8-54.4400/400（2）跨中板带跨中板带弯矩=框架顶板弯矩X跨中板带弯矩分配系数X区格或边支座弯矩系数/跨中板带宽度跨中板带轴力=框架顶板轴力X跨中板带弯矩分配系数/跨中板带宽度左支跨中右支跨号MNAs（上/下）MNAsCE/下）MNAs（±/下）1-0.8-54.4400/40015.5-49400/427-15.9-27.2406/4002-15.2-27.3400/4000.8-49.1400/400-11.5-27.3400/4003-11.5-27.3400/4000.8-49.1400/400-15.2-27.3400/4004-15.9-27.2406/40015.5-49400/427-0.8-54.4400/4003.底板内力及计算配筋（表中数值均为每米值）（1）柱上板带左支跨中右支跨号MNAsCt/F）MNAs（上/下）MNAs（±/下）1-131.7-178.41391/800-40.6-196.3800/800141.4-267.7800/15992139.9-267.5800/158621-196.2800/80040.9-267.5800/800340.9-267.5800/80021-196.2800/800139.9-267.5800/15864141.4-267.7800/1599-40.6-1963800/800-131.7-178.41391/800（2）跨中板带左支跨中右支跨号MNAs（±/下）MNAs（±/下）MNAs（±/下）1-131.7-178.41391/800-33.2-160.6800/80047.1-89.2800/800246.6-89.2800/80017.2-160.5800/80013.6-89.2800/800313.6-89.2800/80017.2-160.5800/80046.6-89.2800/800447.1-89.2800/800-33.2-160.6800/800-131.7-178.41391/8006.2.2y向框架1.y向框架顶、底板内力（1）y向磔顶板内力左支跨中右支跨号MNQMNQMNQ1-1.7-229.1155.1103.9-229.1-6.5-168.1-229.1-248.92-156.2-229.8170.7-28.1-229.8-0-156.2-229.8-170.73-168.1-229.1248.9103.9-229.16.5-1.7-229.1-155.1（2）y向框架底板内力左支跨中右支跨号MNQMNQMNQ1-550.8-748.847.1-251.9-748.8289.7477.7-748.8532.32470.4-748.1-205316.6-748.10470.4-748.12053477.7-748.8-532.3-251.9-748.8-289.7-550.8-748.8-47.12.顶板内力及计算配筋（表中数值均为每米值）（1）柱上板带左支跨中右支跨号MNAsCt/卜.）MNAs（上/下）MNAs（_t/下）1-0.4-54.5400/40019-60400/524-42-81.81087/4002-39-82.11018/400-5.2-60.2400/400-39-82.11018/4003-42-81.81087/40019-60400/524-0.4-54.5400/400（2）跨中板带左支跨中右支跨号MNAs（±/下）MXAs（±/下）MXAs（上/下）1-0.4-54.5400/40015.6-49.1400/429-14-27.3400/4002-13-27.4400/400-4.2-49.2400/400-13-27.4400/400心-273400/40015.6-49j400/429I-04I-54.5400/400I3.底板内力及计算配筋（表中数值均为每米值）（1）柱上板带左支跨中右支跨号MNAs（±/下）MNAs（±/下）MNAsCJt/下）I-131.1-17831386/800-46.2-196.1800/800119.4-267.4800/14082117.6-267.2800/139258.1-195.9800/800117.6-267.2800/13923119.4-267.4800/1408-46.2-196.1800/800-131.1-178.31386/800（2）跨中板带左支跨中右支跨号MNAsCt/K）MNAs（上/K）MNAs（±/下）1-131.1-178.31386/800-37.8-160.5800/80039.8-89.1800/800239.2-89.1800/80047.5-160.3800/80039.2-89.1800/800339.8-89.1800/800-37.8-160.5800/800-131.1-178.31386/8006.2.3侧壁1.x向（前后）侧壁内力及计算配筋（表中数值均为每米值）荷载：侧壁顶:0.000kPa侧壁底：-57.15OkPa竖向结果为框架计算结果，水平向为按四边固定板计算结果部位MAs（内/外）水平向左边01011142.8/600跨中0-34.5600/600右边01011142.8/600竖向顶边106.2-0.4600/600跨中106.2-129.2600/1511.3底边106.2137.21612/6002.y向（左右）侧壁内力及计算配筋（表中数值均为每米值）竖向结果为框架计算结果，水平向为按四边固定板计算结果部位XMAs（内/外）水平向左边01011142.8/600跨中0-39.4600/600右边O1011142.8/600竖向顶边106.4-0.8600/600跨中106.4-129.2600/1509.9底边106.4137.81619.2/6006.3闭水试验工况6.3.1X向框架1.x向框架顶、底板内力（1）X向框架顶板内力左支跨中右支跨号MNQMNQMNQ154.3-22121.860.9-2212.5-100.9-221-106.92-94.7-221.269.5-26.4-221.2-2.5-62.3-221.2-50.43-62.3-221.250.4-26.4-221.22.5-94.7-221.2-69.54-100.9-221106.960.9-221-2.554.3-221-21.8（2）X向框架底板内力左支跨中右支跨号MNQMNQMNQ1-503.2-716162.2-126.1-716250.9412.8-716339.62407.6-715.8-175.1180.1-715.8-92.593.1-715.8-9.9393.1-715.89.9180.1-715.892.5407.6-715.8175.14412.8-716-339.6-126.1-716-250.9-503.2-716-162.22.顶板内力及计算配筋（表中数值均为每米值）（1）柱上板带左支跨中右支跨号MNAs（±/卜.）MNAs（±/下）MNAs（±/下）114-57400/40312.1-62.7400/400-27.3-85.6752/4002-25.7-85.6713/400-5.2-62.8400/400-16.9-85.6510/4003-16.9-85.6510/400-5.2-62.8400/400-25.7-85.6713/4004-27.3-85.6752/40012.1-62.7400/40014-57400/403（2）跨中板带左支跨中右支跨号MNAs（±/MNAs（±/MNAs（±/下）下）下）114-57400/4039.9-51.3400/400-9.1-28.5400/4002-8.6-28.5400/400-4.3-51.4400/400-5.6-28.5400/4003-5.6-28.5400/400-4.3-51.4400/400-8.6-28.5400/4004-9.1-28.5400/4009.9-51.3400/40014-57400/4033.底板内力及计算配筋（表中数值均为每米值）（1）柱上板带左支跨中右支跨号MNAs（±/下）MNAsCk/下）MNAs（上/下）1-129.8-184.81384/800-25.1-203.2800/800111.8-277.1800/13562110.4-277.1800/134435.8-203.2800/80025.2-277.1800/800325.2-277.1800/80035.8-203.2800/800110.4-277.1800/13444111.8-277.1800/1356-25.1-203.2800/800-129.8-184.81384/800（2）跨中板带左支跨中右支跨号MNAsCt/卜.）MNAs（上/下）MNAs（_t/下）1-129.8-184.81384/800-20.5-166.3800/80037.3-92.4800/800236.8-92.4800/80029.3-166.3800/8008.4-92.4800/80038.4-92.4800/80029.3-166.3800/80036.8-92.4800/800437.3-92.4800/800-20.5-166.3800/800-129.8-184.81384/8006.3.2y向框架1.y向框架顶、底板内力（1）y向框架顶板内力左支跨中右支跨号MNQMNQMNQ159.8-24023.366.7-2402.9-98.5-240-112.42-91-24057.3-48-240-0-91-240-57.33-98.5-240112.466.7-240-2.959.8-240-23.3（2）y向框架底板内力左支跨中右支跨号MNQMNQMNQ1-543.5-775.6167.3-163.4-775.6260.9382.6-775.6354.42375.2-775.6-79315.9-775.6O375.2-775.6793382.6-775.6-354.4-163.4-775.6-260.9-543.5-775.6-167.32.顶板内力及计算配筋（表中数值均为每米值）（I）柱上板带左支跨中右支跨号MNAs（±/卜OMNAs（上/下）MNAs（Jb/下）114.2-57.1400/40912.2-62.9400/400-24.6-85.7689/4002-22.8-85.7646/400-8.8-62.9400/400-22.8-85.7646/4003-24.6-85.7689/40012.2-62.9400/40014.2-57.1400/409（2）跨中板带左支跨中右支跨号MNAs（±/下）MNAsCE/下）MNAs（±/下）114.2-57.1400/40910-51.4400/400-8.2-28.6400/4002-7.6-28.6400/400-7.2-51.4400/400-7.6-28.6400/4003-8.2-28.6400/40010-51.4400/40014.2-57.1400/4093.底板内力及计算配筋（表中数值均为每米值）（1）柱上板带左支跨中右支跨号MNAs（上/下）MNAs（±/下）MNAs（上/下）1-129.4-184.71380/800-30-203.1800/80095.6-277800/1215293.8-277800/119957.9-203.1800/80093.8-277800/1199395.6-277800/1215-30-203.1800/800-129.4-184.71380/800（2）跨中板带左支跨中右支跨号MNAs（±/下）MNAs（±/下）MNAs（±/下）1-129.4-184.71380/800-24.5-166.2800/80031.9-92.3800/800231.3-92.3800/80047.4-166.2800/80031.3-92.3800/800331.9-92.3800/800-24.5-166.2800/800-129.4-184.71380/800633侧壁1.x向（前后）侧壁内力及计算配筋（表中数值均为每米值）荷载：侧壁顶:O.OOOkPa侧壁底:-78.000kPa竖向结果为框架计算结果，水平向为按四边固定板计算结果部位NMAs（内/外）水平向左边0103.31170.1/600跨中0-35600/600右边0103.31170.1/600竖向顶边74.814.2600/600跨中74.8-123.2600/1470.4底边74.8136.81642.9/6002.y向（左右）侧壁内力及计算配筋（表中数值均为每米值）竖向结果为框架计算结果，水平向为按四边固定板计算结果部位XMAs（内/外）水平向左边0103.31170.1/600跨中0-39.8600/600右边0103.31170.1/600竖向顶边74.914600/600跨中74.9-123.1600/1468.8底边74.9137.31648.5/6006.4空池检修工况X向框架1.x向框架顶、底板内力（I）X向框架顶板内力左支跨中右支跨号MNQMNQMNQ1-153.88.3198.2338.36.5-1308.3-185.12-134.29.8176.4149.8-2.1-141.39.8-180.63-141.39.8180.6149.82.1-134.29.8-176.44-