消防水池底板池壁計(jì)算書

1、五江消防水池底板池壁設(shè)計(jì)執(zhí)行規(guī)范:混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50010-2010)（2015版）, 本文簡(jiǎn)稱混凝土規(guī)范建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50007-2011), 本文簡(jiǎn)稱地基規(guī)范給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB50069-2002), 本文簡(jiǎn)稱給排水結(jié)構(gòu)規(guī)范給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程(CECS138-2002), 本文簡(jiǎn)稱水池結(jié)構(gòu)規(guī)程-1 基本資料1.1 幾何信息 水池類型: 有頂蓋 半地上 長度L=26.600m, 寬度B=16.600m, 高度H=4.700m, 底板底標(biāo)高=-2.100m 池底厚h3=400mm, 池壁厚t1=300mm, 池頂板厚h1=150m

2、m,底板外挑長度t2=300mm 注：地面標(biāo)高為0.000。 (平面圖) (剖面圖)1.2 土水信息 土天然重度18.00 kN/m3 , 土飽和重度20.00kN/m3, 土內(nèi)摩擦角30度 修正后的地基承載力特征值fa=400.00kPa 地下水位標(biāo)高-3.000m,池內(nèi)水深4.150m, 池內(nèi)水重度10.00kN/m3, 浮托力折減系數(shù)1.00, 抗浮安全系數(shù)Kf=1.051.3 荷載信息 活荷載: 池頂板2.00kN/m2, 地面10.00kN/m2, 組合值系數(shù)0.90 恒荷載分項(xiàng)系數(shù): 水池自重1.20, 其它1.27 活荷載分項(xiàng)系數(shù): 地下水壓1.27, 其它1.27 活荷載準(zhǔn)永久

3、值系數(shù): 頂板0.40, 地面0.40, 地下水1.00, 溫濕度1.00 考慮溫濕度作用: 池內(nèi)外溫差10.0度, 彎矩折減系數(shù)0.65, 砼線膨脹系數(shù)1.00(10-5/C)1.4 鋼筋砼信息 混凝土: 等級(jí)C30, 重度26.00kN/m3, 泊松比0.20 保護(hù)層厚度(mm): 頂板(上35,下35), 池壁(內(nèi)35,外35), 底板(上35,下50) 鋼筋級(jí)別: HRB400, 裂縫寬度限值: 0.20mm, 配筋調(diào)整系數(shù): 1.002 計(jì)算內(nèi)容(1) 地基承載力驗(yàn)算(2) 抗浮驗(yàn)算(3) 荷載計(jì)算(4) 內(nèi)力(考慮溫度作用)計(jì)算(5) 配筋計(jì)算(6) 裂縫驗(yàn)算(7) 混凝土工程量計(jì)

4、算3 計(jì)算過程及結(jié)果 單位說明: 彎矩:kN.m/m 鋼筋面積:mm2 裂縫寬度:mm 計(jì)算說明：雙向板計(jì)算按查表 恒荷載:水池結(jié)構(gòu)自重,土的豎向及側(cè)向壓力,內(nèi)部盛水壓力. 活荷載:頂板活荷載,地面活荷載,地下水壓力,溫濕度變化作用. 裂縫寬度計(jì)算按長期效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合.3.1 地基承載力驗(yàn)算3.1.1 基底壓力計(jì)算 (1)水池自重Gc計(jì)算 頂板自重G1=1722.08 kN 池壁自重G2=2757.92kN 底板自重G3=4865.54kN 水池結(jié)構(gòu)自重Gc=G1+G2+G3=9345.54 kN (2)池內(nèi)水重Gw計(jì)算 池內(nèi)水重Gw=17264.00 kN (3)覆土重量計(jì)算 池頂覆土重量

5、Gt1= 0 kN 池頂?shù)叵滤亓縂s1= 0 kN 底板外挑覆土重量Gt2= 44.68 kN 基底以上的覆蓋土總重量Gt = Gt1 + Gt2 = 44.68 kN 基底以上的地下水總重量Gs = Gs1 + Gs2 = 0.00 kN (4)活荷載作用Gh 頂板活荷載作用力Gh1= 883.12 kN 地面活荷載作用力Gh2= 262.80 kN 活荷載作用力總和Gh=Gh1+Gh2=1145.92 kN (5)基底壓力Pk 基底面積: A=(L+2t2)(B+2t2)=27.20017.200 = 467.84 m2 基底壓強(qiáng): Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A =(934

6、5.54+17264.00+44.68+0.00+1145.92)/467.840= 59.42 kN/m23.1.2 結(jié)論: Pk=59.42 fa=400.00 kPa, 地基承載力滿足要求。3.2 抗浮驗(yàn)算 由于地下水位低于池底標(biāo)高,不需要進(jìn)行本項(xiàng)驗(yàn)算3.3 荷載計(jì)算3.3.1 頂板荷載計(jì)算: 池頂板自重荷載標(biāo)準(zhǔn)值: P1=26.000.150= 3.90 kN/m2 池頂活荷載標(biāo)準(zhǔn)值: Ph= 2.00 kN/m2 池頂均布荷載基本組合: Qt = 1.20P1 + 1.27Ph= 7.22 kN/m2 池頂均布荷載準(zhǔn)永久組合: Qte = P1 + 0.40Ph= 4.70 kN/m

7、23.3.2 池壁荷載計(jì)算: (1)池外荷載: 主動(dòng)土壓力系數(shù)Ka= 0.33 側(cè)向土壓力荷載組合(kN/m2):部位(標(biāo)高)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值水壓力標(biāo)準(zhǔn)值活載標(biāo)準(zhǔn)值基本組合準(zhǔn)永久組合池壁頂端(2.450)0.000.000.000.000.00地面(0.000)0.000.003.334.231.33底板頂面(-1.700)10.200.003.3317.1911.53 (2)池內(nèi)底部水壓力: 標(biāo)準(zhǔn)值= 41.50 kN/m2, 基本組合設(shè)計(jì)值= 52.71 kN/m23.3.3 底板荷載計(jì)算(池內(nèi)無水，池外填土): 水池結(jié)構(gòu)自重標(biāo)準(zhǔn)值Gc= 9345.54kN 基礎(chǔ)底面以上土重標(biāo)準(zhǔn)值Gt= 44

8、.68kN 基礎(chǔ)底面以上水重標(biāo)準(zhǔn)值Gs= 0.00kN 基礎(chǔ)底面以上活載標(biāo)準(zhǔn)值Gh= 1145.92kN 水池底板以上全部豎向壓力基本組合: Qb = (9345.541.20+44.681.27+0.001.27+1145.921.27)/467.840 = 27.20kN/m2 水池底板以上全部豎向壓力準(zhǔn)永久組合: Qbe = (9345.54+44.68+0.001.00+2.00441.5600.40+10.0026.2800.40)/467.840 = 21.05kN/m2 板底均布凈反力基本組合: Q = 27.20-0.40026.001.20 = 14.72 kN/m2 板底均

9、布凈反力準(zhǔn)永久組合: Qe = 21.05-0.40026.00 = 10.65 kN/m23.3.4 底板荷載計(jì)算(池內(nèi)有水，池外無土): 水池底板以上全部豎向壓力基本組合: Qb = 26.60016.6002.001.27+9345.541.20 +(26.00016.0004.150)10.001.27/467.840 = 73.23kN/m2 板底均布凈反力基本組合: Q = 73.23-(0.40026.001.20+4.15010.001.27) = 8.05kN/m2 水池底板以上全部豎向壓力準(zhǔn)永久組合: Qbe = 26.60016.6002.000.40+9345.54 +

10、(26.00016.0004.150)10.00/467.840 = 57.63kN/m2 板底均布凈反力準(zhǔn)永久組合: Qe = 57.63-(0.40026.00+4.15010.00) = 5.73kN/m23.4 內(nèi)力,配筋及裂縫計(jì)算 彎矩正負(fù)號(hào)規(guī)則: 頂板:下側(cè)受拉為正,上側(cè)受拉為負(fù) 池壁:內(nèi)側(cè)受拉為正,外側(cè)受拉為負(fù) 底板:上側(cè)受拉為正,下側(cè)受拉為負(fù) 荷載組合方式: 1.池外土壓力作用(池內(nèi)無水，池外填土) 2.池內(nèi)水壓力作用(池內(nèi)有水，池外無土) 3.池壁溫濕度作用(池內(nèi)外溫差=池內(nèi)溫度-池外溫度) (1)頂板內(nèi)力: 計(jì)算跨度: Lx= 26.150 m, Ly= 16.150 m

11、, 四邊簡(jiǎn)支 按雙向板計(jì)算. 荷載組合作用彎矩表(kN.m/m) 部位基本組合準(zhǔn)永久組合下側(cè)-L向跨中77.7650.62 B向跨中159.10103.57上側(cè)-L向邊緣0.000.00 B向邊緣0.000.00 (4)L側(cè)池壁內(nèi)力: 計(jì)算跨度: Lx= 26.300 m, Ly= 4.150 m , 三邊固定,頂邊簡(jiǎn)支 池壁類型: 淺池壁,按豎向單向板計(jì)算 池外土壓力作用角隅處彎矩(kN.m/m): 基本組合:-10.36, 準(zhǔn)永久組合:-6.95 池內(nèi)水壓力作用角隅處彎矩(kN.m/m): 基本組合:31.77, 準(zhǔn)永久組合:25.02 基本組合作用彎矩表(kN.m/m) 部位池外土壓力池

12、內(nèi)水壓力溫濕度作用基本組合內(nèi)側(cè)-水平跨中0.00 - -0.00 水平邊緣 -31.77 -31.77 豎直跨中8.82 - -8.82 豎直上邊緣 -0.00 -0.00 豎直下邊緣 -60.51 -60.51外側(cè)-水平跨中 -0.00-0.00-0.00 水平邊緣-10.36 -26.56-36.92 豎直跨中 -27.05-12.54-39.59 豎直上邊緣0.00 -0.00-0.00 豎直下邊緣-19.73 -25.07-44.81 準(zhǔn)永久組合作用彎矩表(kN.m/m) 部位池外土壓力池內(nèi)水壓力溫濕度作用準(zhǔn)永久組合內(nèi)側(cè)-水平跨中0.00 - -0.00 水平邊緣 -25.02 -25

13、.02 豎直跨中5.92 - -5.92 豎直上邊緣 -0.00 -0.00 豎直下邊緣 -47.65 -47.65外側(cè)-水平跨中 -0.00-0.00-0.00 水平邊緣-6.95 -23.24-30.19 豎直跨中 -21.30-10.97-32.27 豎直上邊緣0.00 -0.00-0.00 豎直下邊緣-13.24 -21.94-35.18 (5)B側(cè)池壁內(nèi)力: 計(jì)算跨度: Lx= 16.300 m, Ly= 4.150 m , 三邊固定,頂邊簡(jiǎn)支 池壁類型: 淺池壁,按豎向單向板計(jì)算 池外土壓力作用角隅處彎矩(kN.m/m): 基本組合:-10.36, 準(zhǔn)永久組合:-6.95 池內(nèi)水壓

14、力作用角隅處彎矩(kN.m/m): 基本組合:31.77, 準(zhǔn)永久組合:25.02 基本組合作用彎矩表(kN.m/m) 部位池外土壓力池內(nèi)水壓力溫濕度作用基本組合內(nèi)側(cè)-水平跨中0.00 - -0.00 水平邊緣 -31.77 -31.77 豎直跨中8.82 - -8.82 豎直上邊緣 -0.00 -0.00 豎直下邊緣 -60.51 -60.51外側(cè)-水平跨中 -0.00-0.00-0.00 水平邊緣-10.36 -26.56-36.92 豎直跨中 -27.05-12.54-39.59 豎直上邊緣0.00 -0.00-0.00 豎直下邊緣-19.73 -25.07-44.81 準(zhǔn)永久組合作用彎

15、矩表(kN.m/m) 部位池外土壓力池內(nèi)水壓力溫濕度作用準(zhǔn)永久組合內(nèi)側(cè)-水平跨中0.00 - -0.00 水平邊緣 -25.02 -25.02 豎直跨中5.92 - -5.92 豎直上邊緣 -0.00 -0.00 豎直下邊緣 -47.65 -47.65外側(cè)-水平跨中 -0.00-0.00-0.00 水平邊緣-6.95 -23.24-30.19 豎直跨中 -21.30-10.97-32.27 豎直上邊緣0.00 -0.00-0.00 豎直下邊緣-13.24 -21.94-35.18 (6)底板內(nèi)力: 計(jì)算跨度:Lx= 26.300m, Ly= 16.300m , 四邊簡(jiǎn)支+池壁傳遞彎矩 按雙向板

16、計(jì)算. 1.池外填土,池內(nèi)無水時(shí),荷載組合作用彎矩表(kN.m/m) 基本組合作用彎矩表 部位簡(jiǎn)支基底反力池壁傳遞彎矩彎矩疊加上側(cè)-L向跨中161.81 -147.20 B向跨中329.39 -299.93下側(cè)-L向邊緣0.00-44.81-44.81 B向邊緣0.00-44.81-44.81 L向跨中 -14.61 - B向跨中 -29.46 - 準(zhǔn)永久組合作用彎矩表 部位簡(jiǎn)支基底反力池壁傳遞彎矩彎矩疊加上側(cè)-L向跨中117.06 -105.59 B向跨中238.29 -215.16下側(cè)-L向邊緣0.00-35.18-35.18 B向邊緣0.00-35.18-35.18 L向跨中 -11.4

17、7 - B向跨中 -23.13 - 2.池內(nèi)有水,池外無土?xí)r,荷載組合作用彎矩表(kN.m/m) 基本組合作用彎矩表 部位簡(jiǎn)支基底反力池壁傳遞彎矩彎矩疊加上側(cè)-L向跨中88.4519.73108.18 B向跨中180.0639.79219.85 L向邊緣0.0060.5160.51 B向邊緣0.0060.5160.51 準(zhǔn)永久組合作用彎矩表 部位簡(jiǎn)支基底反力池壁傳遞彎矩彎矩疊加上側(cè)-L向跨中63.0015.5478.54 B向跨中128.2531.33159.58 L向邊緣0.0047.6547.65 B向邊緣0.0047.6547.65 (7)配筋及裂縫: 配筋計(jì)算方法:按單筋受彎構(gòu)件計(jì)算板

18、受拉鋼筋. 裂縫計(jì)算根據(jù)水池結(jié)構(gòu)規(guī)程附錄A公式計(jì)算. 按基本組合彎矩計(jì)算配筋,按準(zhǔn)永久組合彎矩計(jì)算裂縫,結(jié)果如下: 頂板配筋及裂縫表(彎矩:kN.m/m, 面積:mm2/m, 裂縫:mm) 部位彎矩計(jì)算面積實(shí)配鋼筋實(shí)配面積裂縫寬度下側(cè)-L向跨中77.7600.00 B向跨中159.1000.00上側(cè)-L向邊緣0.00300E122005650.00 B向邊緣0.00300E122005650.00 L側(cè)池壁配筋及裂縫表(彎矩:kN.m/m, 面積:mm2/m, 裂縫:mm) 部位彎矩計(jì)算面積實(shí)配鋼筋實(shí)配面積裂縫寬度內(nèi)側(cè)-水平跨中0.00600E121806280.00 水平邊緣31.77600

19、E121806280.16 豎直跨中8.82600E121806280.04 豎直上邊緣0.00600E121806280.00 豎直下邊緣60.51668E1210011310.11外側(cè)-水平跨中-0.00600E121806280.00 水平邊緣-36.92600E121806280.20 豎直跨中-39.59600E141808550.14 豎直上邊緣-0.00600E121806280.00 豎直下邊緣-44.81600E1210011310.08 B側(cè)池壁配筋及裂縫表(彎矩:kN.m/m, 面積:mm2/m, 裂縫:mm) 部位彎矩計(jì)算面積實(shí)配鋼筋實(shí)配面積裂縫寬度內(nèi)側(cè)-水平跨中0.00600E121806280.00 水平邊緣31.77600E121806280.16 豎直跨中8.82600E121806280.04 豎直上邊緣0.00600E121806280.00 豎直下邊緣60.51668E1410015390.07外側(cè)-水平跨中-0.00600E121806280.00 水平邊緣-36.92600E1