矩形水池结构计算方案集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-矩形水池结构计算书项目名称_____________日期_____________设计者_____________校对者_____________一、示意图：二、基本资料：1．依据规范及参考书目：《水工混凝土结构设计规范》(SL191-2008)，以下简称《砼规》《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002)，以下简称《地基规范》《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002)，以下简称《给排水结规》《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(CECS138-2002)，简称《水池结规》《建筑结构静力计算手册》（第二版）2．几何信息：水池类型:无顶盖，半地下水池水池长度L＝11940mm，宽度B＝5990mm，高度H＝4180mm地面标高＝0.000m，池底标高＝-4.180m池壁厚度t3＝400mm，池壁贴角c1＝0mm底板中间厚度t2＝400mm，底板两侧厚度t4＝400mm底板贴角长度c2＝0mm，底板外挑长度a＝400mm 池壁顶端约束形式:自由底板约束形式:固定3．地基土、地下水和池内水信息： 地基土天然容重γ＝18.00kN/m 3，天然容重γm ＝20.00kN/m 3 地基土内摩擦角φ＝30.00度，地下水位标高＝-2.000m 池内水深H W ＝0.00mm ，池内水重度γs ＝10.00kN/m 3地基承载力特征值f ak ＝120.00kPa宽度修正系数ηb ＝0.00，埋深修正系数ηd ＝1.00 修正后地基承载力特征值f a ＝170.89kPa浮托力折减系数＝1.00，抗浮安全系数K f ＝1.054．荷载信息： 地面活荷载q ＝10.00kN/m 2，活荷载组合值系数＝0.90 恒荷载分项系数:池身的自重γG1＝1.20,其它γG ＝1.27 活荷载分项系数:地下水压力γQ1＝1.27,其它γQ ＝1.27 地面活荷载准永久值系数ψq ＝0.40温（湿）度变化作用的准永久值系数ψt ＝1.00 池内外温差或湿度当量温差△t ＝10.0度 温差作用弯矩折减系数ηs ＝0.65混凝土线膨胀系数αc ＝1.00×10-5/℃5．材料信息： 混凝土强度等级：C25轴心抗压强度标准值f ck ＝16.70N/mm 2；轴心抗拉强度标准值f tk ＝1.78N/mm 2 轴心抗压强度设计值f c ＝11.90N/mm 2；轴心抗拉强度设计值f t ＝1.27N/mm 2 混凝土弹性模量E c ＝2.80×104N/mm 2纵向受力钢筋种类：HRB400钢筋强度设计值f y ＝360N/mm 2；弹性模量E s ＝2.00×105N/mm 2钢筋混凝土重度γc ＝25.0kN/m 3，泊松比μc ＝0.167内侧钢筋保护层厚度as ＝35mm ，外侧保护层厚度as'＝35mm裂缝宽度限值[ωmax ]＝0.200mm ，配筋调整系数＝1.00三、地基承载力验算及抗浮验算： 1．基底压力计算： 池壁自重G 2＝1295.03kN底板及底板贴角自重G 3＝865.05kN 水池自重G c ＝G 1＋G 2＋G 3＝0.00＋1295.03＋865.05＝2160.07kN池内水重G w ＝0.00kN 池顶覆土重量G t1＝0.00kN 池顶地下水重量G s1＝0.00kN 底板外挑覆土重量G t2＝806.14kN 底板外挑地下水重量G s2＝266.72kN 基底以上的覆盖土总重量G t ＝G t1＋G t2＝0.00＋806.14＝806.14kN基底以上的地下水总重量G s ＝G s1＋G s2＝0.00＋266.72＝266.72kN顶板活荷载作用力G h1＝0.00kN 地面活荷载作用力G h2＝149.84kN 活荷载作用力总和G h ＝G h1＋G h2＝0.00＋149.84＝149.84kN基底面积A ＝86.50m 2基底压强P k ＝(G c ＋G w ＋G t ＋G s ＋G h )/A＝(2160.07＋0.00＋806.14＋266.72＋149.84)/86.505＝39.11kN/m 22．修正地基承载力： 依照《建筑地基基础设计规范》式5.2.4：f a =f ak ＋ηb ×γ×(b －3)＋ηd ×γm ×(d －0.5)f a =120.00＋0.00×10.00×(6.0－3)＋1.00×13.83×(4.2－0.5)=170.89kN/m 23．地基承载力验算结论： P k ＝39.11kN/m 2≤f a ＝170.89kN/m 2故地基承载力满足要求。
4．抗浮验算： 抗浮力G k ＝G c ＋G t ＋G s＝2160.07＋806.14＋266.72＝3232.93kN浮力F ＝1885.80kNG k /F ＝3232.93/1885.80＝1.71≥K f ＝1.05故抗浮验算满足要求。
四、荷载计算： 1．池壁荷载计算： 池外荷载：主动土压力系数Ka ＝0.333侧向压力荷载组合(kN/m 2)：表中：H i --距池底高度，m p tk --作用在池壁的土压力标准值，kN/m 2 p sk --作用在池壁的地下水压力标准值，kN/m 2p qk --地面活荷载作用在池壁的侧向压力标准值，kN/m 2Q w --作用在池壁的侧向压力基本组合值，kN/m 2Q wk --作用在池壁的侧向压力准永久组合值，kN/m 2池内底部水压力： 标准值p sk ＝0.00kN/m 2基本组合设计值p s ＝0.00kN/m 22．底板荷载计算(池内无水，池外填土)： 水池结构自重标准值G c ＝2160.07kN 基础底面以上土重标准值G t ＝806.14kN 基础底面以上水重标准值G s ＝266.72kN 基础底面以上活载标准值G h ＝149.84kN 水池底板以上全部竖向压力基本组合： Q b ＝（γG1×G c ＋γG ×G t ＋γQ1×G s ＋ψc ×γQ ×G h ）/A＝（1.20×2160.07＋1.27×806.14＋1.27×266.72＋0.90×1.27×149.84） /86.505＝47.70kN/m 2水池底板以上全部竖向压力准永久组合：Q bk ＝（G c ＋G t ＋ψs ×G s ＋ψq ×G q ＋ψq1×G q1）/A＝（2160.07＋806.14＋1.00×266.72＋0.40×149.84＋0.40×0.00）/86.505＝38.07kN/m 2板底均布净反力基本组合：Q ＝47.70－1.20×25.0×0.400＝35.70kN/m 2 板底均布净反力准永久组合：Q k ＝38.07－25.0×0.400＝28.07kN/m 23．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： Q b ＝（γG1×G c ＋γG ×G w ＋γQ ×G h ）/A＝（1.20×2160.07＋1.27×0.00＋1.27×0.00）/86.505＝29.96kN/m 2水池底板以上全部竖向压力准永久组合： Q bk ＝（G c ＋G w ＋ψq1×G q1）/A ＝（2160.07＋0.00＋0.40×0.00）/86.505＝24.97kN/m 2板底均布净反力基本组合：Q ＝29.96－1.20×25.0×0.400－1.27×10.00×0.00＝17.96kN/m 2 板底均布净反力准永久组合：Q k ＝24.97－25.0×0.400－10.00×0.00＝14.97kN/m 2五、内力计算： 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）1．L侧池壁内力计算：计算跨度：Lx＝11.540m，Ly＝3.780m，三边固定，顶边自由池壁类型：普通池壁，按双向板计算H＝2L处池外土压力作用下的水平向跨中弯矩：＝13.83kN·m 基本组合M＝20.16kN·m，准永久组合MkH＝2L处池内水压力作用下的水平向边缘弯矩：基本组合M＝-0.00kN·m，准永久组合M＝-0.00kN·mk基本组合作用弯矩表（kN·m/m）：--池外填土，池内无水时，池壁的基本组合作用弯矩值表中：M1M--池内有水，池外无土时，池壁的基本组合作用弯矩值2Mo--温湿度作用下，池壁的基本组合作用弯矩值准永久组合作用弯矩表（kN·m/m）：--池外填土，池内无水时，池壁的准永久组合作用弯矩值表中：MK1--池内有水，池外无土时，池壁的准永久组合作用弯矩值MK2--温湿度作用下，池壁的准永久组合作用弯矩值MKO2．B侧池壁内力计算：计算跨度：Lx＝5.590m，Ly＝3.780m，三边固定，顶边自由池壁类型：普通池壁，按双向板计算H＝2L处池外土压力作用下的水平向跨中弯矩：＝11.89kN·m基本组合M＝17.46kN·m，准永久组合MkH＝2L处池内水压力作用下的水平向边缘弯矩：基本组合M＝-0.00kN·m，准永久组合M＝-0.00kN·mk基本组合作用弯矩表（kN·m/m）：--池外填土，池内无水时，池壁的基本组合作用弯矩值表中：M1--池内有水，池外无土时，池壁的基本组合作用弯矩值M2Mo--温湿度作用下，池壁的基本组合作用弯矩值准永久组合作用弯矩表（kN·m/m）：--池外填土，池内无水时，池壁的准永久组合作用弯矩值表中：MK1--池内有水，池外无土时，池壁的准永久组合作用弯矩值MK2M--温湿度作用下，池壁的准永久组合作用弯矩值KO3．底板内力计算：计算跨度：Lx＝11.540m，Ly＝5.590m，四边固定Lx/Ly＝2.06>2.0，按y向的单向板计算。
基本组合作用弯矩表（kN·m/m）：表中：M--池外填土，池内无水时，基底反力对底板作用的弯矩1--池内有水，池外无土时，基底反力对底板作用的弯矩M2准永久组合作用弯矩表（kN·m/m）：--池外填土，池内无水时，基底反力对底板作用的弯矩表中：MK1--池内有水，池外无土时，基底反力对底板作用的弯矩MK2六、配筋及裂缝计算：配筋计算方法：依据《砼规》第6.2条规定按单筋受弯构件计算。