圆形水池计算书.doc

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1、-圆形水池设计工程名称构件编号日期设计校对审核执行规:混凝土构造设计规(GB 50010-2021), 本文简称混凝土规建筑地基根底设计规(GB 50007-2021), 本文简称地基规建筑构造荷载规(GB 50009-2021), 本文简称荷载规给水排水工程构筑物构造设计规(GB 50069-2002), 本文简称给排水构造规给水排水工程钢筋混凝土水池构造设计规程(CECS 138-2002), 本文简称水池构造规程钢筋：d - HPB300; D - HRB335; E - HRB400; F - RRB400; G - HRB500; P - HRBF335; Q - HRBF400;

2、R - HRBF500-1 设计资料1.1 根本信息 圆形水池形式:有盖 池液体重度10.0kN/m3 浮托力折减系数1.00 裂缝宽度限值0.20mm 抗浮平安系数1.10 水池的几何尺寸如下列图所示:1.2 荷载信息 顶板活荷载:1.50kN/m2 地面活荷载:10.00kN/m2 活荷载组合系数:0.90 荷载分项系数: 自重 :1.20 其它恒载:1.27 地下水压:1.27 其它活载:1.40 荷载准永久值系数: 顶板活荷载 :0.40 地面堆积荷载:0.50 地下水压 :1.00 温(湿)度作用:1.00 活载调整系数: 其它活载:1.00 不考虑温度作用1.3 混凝土与土信息 土

3、天然重度:18.00kN/m3 土饱和重度:20.00kN/m3 土摩擦角:30.0度 地基承载力特征值fak=40.00kPa 根底宽度和埋深的地基承载力修正系数b=1.00、d=1.00 混凝土等级:C25 纵筋级别:HRB400 混凝土重度:25.00kN/m3 配筋调整系数:1.20 纵筋保护层厚度:位置顶板(mm)池壁(mm)底板(mm)上侧(侧)404035下侧(外侧)3535502 计算容 1荷载标准值计算 2抗浮验算 3地基承载力计算 4力及配筋计算 5抗裂度、裂缝计算 6混凝土工程量计算3 荷载标准值计算 顶板:恒荷载: 顶板自重 :5.00kN/m2 活荷载: 顶板活荷载:

4、1.50kN/m2 底板:恒荷载: 顶板自重+池壁自重: 67.41kN/m2 覆土自重:12.50kN/m2 活荷载: 顶板活荷载:1.24kN/m2 地面活荷载:1.74kN/m2 地下水作用:12.50kN/m2 池壁:恒荷载: 池水压力 :10.00kN/m2 池外侧土压力(池顶):0.67kN/m2 池外侧土压力(池底):24.00kN/m2 活荷载: 池外水压力(池顶) :2.00kN/m2 池外水压力(池底) :72.00kN/m2 地面活荷载 :3.33kN/m24 地基承载力验算: 计算根底底面的压力： 池壁壁圆面积:Aic=R2 = 3.140.7502 = 1.77m2

5、池壁外壁圆面积:At=(Rt)2=3.14(0.7500.25)2=3.14m2 顶板自重Gt=cAtt1=25.003.140.20=15.71kN 池壁自重Gs=cAsH=25.001.377.000=240.53kN底板自重Gb=cAbt2=25.003.800.30=28.51kN水池自重Gp=GtGsGb=15.71240.5328.51=284.75kN挑出局部覆土重Ge*s=土(AbAt)Hw(饱和水)(AbAt)(HbHwt2) =18.00(3.803.14)0.000(20.0010.00)(3.803.14)(7.500-0.000-0.30) =47.50kN池水自重G

6、w=pwAic=10.001.77=17.67kN顶板活荷载Gq=qkAt=1.503.14=4.71kN外挑局部活荷载Gqm=qm(Ab-At)=10.00(3.80-3.14) =6.60kN地下水荷载Giw=47.50kN根底底面的压力pk=(GpGwGe*sGqGqmGiw)/Ab=408.73/3.80=107.52kPa根底宽度大于3m或埋置深度大于0.5m，需修正承载力特征值 计算地基承载力特征值修正值： fa=fakb(b-3)dm(d-0.5) 水池底板底下的土的重度=饱和水=20.00-10.00=10.00kN/m3 水池底板底以上土的加权平均重度m=土Hw(饱和水)(H

7、bHw)Hb =18.000.000(20.0010.00)(7.5000.000)7.500=10.00kN/m3 fa=40.001.0010.00(7.5000.5)=110.00kPa pk=107.52kPaKf=1.10,抗浮验算满足。6 力及配筋计算:(轴力:kN 弯矩:kN.m 面积:mm2 配筋面积:mm2/m) 池壁:弯矩外侧受拉为正，轴力受拉为正 顶板:下侧受拉为正,底板:上侧受拉为正 按给水排水工程构造设计手册静力计算查表 池壁的约束条件: 上端自由,下端固定 池壁力计算查表系数H2/dt=7.0002/1.7500.25=112.0056,按56查表。 荷载组合: 1

8、闭水试验：池有水，池外无土 2使用时池无水：池无水，池外有土 闭水试验： 根本组合 :1.27池水作用 标准组合 :1.00池水作用 准永久组合:1.00池水作用 设计值/标准值/准永久值位置竖向弯矩环向弯矩环向轴力0.00H 0.00/ 0.00/ 0.00 0.00/ 0.00/ 0.00 0.00/ 0.00/ 0.000.10H 0.00/ 0.00/ 0.00 0.00/ 0.00/ 0.00 1.11/ 0.88/ 0.880.20H 0.00/ 0.00/ 0.00 0.00/ 0.00/ 0.00 2.22/ 1.75/ 1.750.30H 0.00/ 0.00/ 0.00 0

9、.00/ 0.00/ 0.00 3.33/ 2.63/ 2.630.40H 0.00/ 0.00/ 0.00 0.00/ 0.00/ 0.00 4.44/ 3.50/ 3.500.50H 0.00/ 0.00/ 0.00 0.00/ 0.00/ 0.00 5.55/ 4.37/ 4.370.60H 0.00/ 0.00/ 0.00 0.00/ 0.00/ 0.00 6.67/ 5.25/ 5.250.70H 0.00/ 0.00/ 0.00 0.00/ 0.00/ 0.00 8.01/ 6.31/ 6.310.75H 0.00/ 0.00/ 0.00 0.00/ 0.00/ 0.00 8.77

10、/ 6.90/ 6.900.80H 0.12/ 0.10/ 0.10 0.02/ 0.02/ 0.02 9.30/ 7.32/ 7.320.85H 0.25/ 0.20/ 0.20 0.04/ 0.03/ 0.03 8.99/ 7.08/ 7.080.90H 0.31/ 0.25/ 0.25 0.05/ 0.04/ 0.04 6.95/ 5.47/ 5.470.95H -0.06/ -0.05/ -0.05 -0.01/ -0.01/ -0.01 2.98/ 2.35/ 2.351.00H -1.49/ -1.18/ -1.18 -0.25/ -0.20/ -0.20 0.00/ 0.00/

11、0.00 使用时池无水： 根本组合 :1.27池外土作用1.27地下水作用0.901.40地面活荷载 标准组合 :1.00池外土作用1.00地下水作用0.901.00地面活荷载 准永久组合:1.00池外土作用1.00地下水作用0.50地面活荷载 设计值/标准值/准永久值位置竖向弯矩环向弯矩环向轴力0.00H 0.00/ 0.00/ 0.00 0.00/ 0.00/ 0.00 -6.64/ -4.96/ -3.790.10H 0.00/ 0.00/ 0.00 0.00/ 0.00/ 0.00 -17.01/ -13.13/ -11.960.20H 0.00/ 0.00/ 0.00 0.00/ 0

12、.00/ 0.00 -27.38/ -21.29/ -20.130.30H 0.00/ 0.00/ 0.00 0.00/ 0.00/ 0.00 -37.75/ -29.46/ -28.290.40H 0.00/ 0.00/ 0.00 0.00/ 0.00/ 0.00 -48.13/ -37.63/ -36.460.50H 0.00/ 0.00/ 0.00 0.00/ 0.00/ 0.00 -58.39/ -45.71/ -44.540.60H 0.00/ 0.00/ 0.00 0.00/ 0.00/ 0.00 -68.87/ -53.96/ -52.790.70H 0.00/ 0.00/ 0.

13、00 0.00/ 0.00/ 0.00 -81.63/ -64.00/ -62.790.75H -0.04/ -0.03/ -0.02 -0.01/ -0.00/ -0.00 -88.74/ -69.59/ -68.380.80H -1.24/ -0.97/ -0.96 -0.21/ -0.16/ -0.16 -93.68/ -73.49/ -72.280.85H -2.47/ -1.94/ -1.91 -0.41/ -0.32/ -0.32 -90.22/ -70.78/ -69.670.90H -3.09/ -2.43/ -2.39 -0.51/ -0.40/ -0.40 -69.52/

14、-54.55/ -53.720.95H 0.66/ 0.51/ 0.50 0.11/ 0.09/ 0.08 -29.75/ -23.35/ -23.011.00H 14.91/ 11.70/ 11.53 2.48/ 1.95/ 1.92 0.00/ 0.00/ 0.00 池壁配筋及裂缝、抗裂度验算:位置计算As配筋实际As裂缝宽度抗裂度竖向侧500.0E10130604.20.07-竖向外侧500.0E10130604.20.07-环向侧500.0E10130604.20.010.03环向外侧500.0E10130604.20.010.03 池壁的竖向最大裂缝宽度:0.07=0.20 裂缝满足

15、要求 池壁的环向最大抗裂度 :0.03=actftk=1.55 抗裂度满足要求 池壁的环向最大裂缝宽度:0.01=0.20 裂缝满足要求 顶板:按水池构造规程6.2.4或6.2.5计算 顶板的计算半径:R=0.850m 顶板的约束条件:周边简支 荷载组合: 根本组合 :1.20自重1.40顶板活荷载 S=1.205.001.401.50=8.10kN/m2 准永久组合:自重0.40顶板活荷载 S=5.000.401.50=5.60kN/m2 顶板配筋及裂缝验算:位置设计值/准永久值计算As配筋实际As裂缝宽度径向板中 1.16/ 0.80400.0E10160490.90.01径向板边 0.0

16、0/ 0.00400.0E10160490.90.00环向板中 1.16/ 0.80400.0E10160490.90.01环向板边 0.61/ 0.42400.0E10160490.90.00 底板:按水池构造规程6.2.4或6.2.5计算 底板的计算半径:R=0.875m 底板的约束条件:周边简支+池壁弯矩 荷载组合： 闭水实验： 根本组合 :S=1.2067.411.27(17.673.8017.671.77)=74.09kN/m2 准永久组合:S=1.0067.411.00(17.673.8017.671.77)=62.06kN/m2 池壁传递的弯矩:设计值/准永久值= 1.49/ 1

17、.18 kN.m/m 使用时池无水： 根本组合 :1.20自重1.27覆土自重1.27地下水压力0.90(1.40顶板活荷载1.40地面活荷载) S=1.2067.411.2712.501.2712.500.90(1.401.241.401.74)=116.38kN/m2 准永久组合:自重覆土自重1.00地下水压力0.40顶板活荷载0.50地面活荷载 S=67.4112.501.0012.500.401.240.501.74=93.76kN/m2 池壁传递的弯矩:设计值/准永久值= -14.91/ -11.53 kN.m/m 取两种组合中最大值为控制力。 底板配筋及裂缝验算:位置设计值/准永久

18、值计算As配筋实际As裂缝宽度径向板中上 12.72/ 10.58600.0E10100785.40.04径向板中下 0.00/ 0.00600.0E10100785.40.00径向板边上 1.49/ 1.18600.0E10100785.40.00径向板边下 -14.91/ -11.53600.0E10100785.40.05环向板中上 12.72/ 10.58600.0E10100785.40.04环向板中下 0.00/ 0.00600.0E10100785.40.00环向板边上 7.40/ 6.13600.0E10100785.40.02环向板边下 -5.62/ -4.05600.0E10100785.40.027 混凝土工程量计算 顶板面积:At=(Rt)2=3.14(0.7500.25)2=3.14m2 池壁面积:As=(Rt)2R2) = 3.14(0.7500.25)20.7502) = 1.37m2 底板面积:Ab=(RtLe)2 = 3.14(0.7500.250.10)2 = 3.80m2 水池混凝土总方量=Att1AsHAbt2 =3.140.201.377.0003.800.30=11.39m3. z.