鋼筋混凝土圓形水池課程設(shè)計

1、鋼筋混凝土圓形水池設(shè)計1 設(shè)計資料某鋼筋混凝土圓形清水池主要尺寸：水池凈直徑9.0m，水池凈高度4.0m及水池壁厚250mm。采用整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，試設(shè)計此水池結(jié)構(gòu)。荷載及材料如下：1、水池構(gòu)造水池內(nèi)壁、頂板底及支柱表面均用25mm厚1：2水泥砂漿抹面；水池外壁及頂面均涂刷冷底子油一道、熱瀝青一道。池底板下設(shè)置100mm厚C10混凝土墊層。2、荷載取值水池頂蓋可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值1.5；基本雪壓：0.35；材料重度：鋼筋混凝土、素混凝土、覆土、土的有效重度、水泥砂漿、水；3、地質(zhì)資料由勘測報告提供的資料表明，地下水位于地面（標(biāo)高）以下2.6m處，地面1.5m以下為粉質(zhì)黏土層，土顆粒重度為27，孔

2、隙率，內(nèi)摩檫角，地基承載力特征值。4、材料柱混凝土強(qiáng)度等級：、水池混凝土強(qiáng)度等級：不應(yīng)低于，統(tǒng)一取水池混凝土強(qiáng)度等級。柱中受力鋼筋采用HRB335級、箍筋采用HPB235級；水池中受力鋼筋均采用HPB235級。土建工程基礎(chǔ)課程設(shè)計姓名：* 學(xué)號：310040* 班級：給水排水*指導(dǎo)老師：索* 完成日期：2013.12.22鋼筋混凝土圓形水池設(shè)計原始資料：某鋼筋混凝土圓形清水池的主要尺寸：水池直徑dn=9.0m 水池凈高度：Hn=4.0m 水池壁厚：h=250mm 水池頂蓋可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值： 當(dāng)?shù)兀耗?錄一. 設(shè)計任務(wù)書.二. 水池結(jié)構(gòu)布置、截面尺寸.三. 水池抗穩(wěn)定性計算.3.1 水池自重標(biāo)準(zhǔn)值

3、計算. 3.2 整體抗浮驗(yàn)算.3.3局部抗浮驗(yàn)算.四. 水池荷載計算.4.1頂板荷載.4.2 底板荷載.4.2 池壁荷載.五.地基承載力驗(yàn)算.六. 頂板、底板及池壁固定端彎矩計算.6.1頂板固定端彎矩.6.2底板固定端彎矩.6.3池壁固定端彎矩. 6.4頂板、底板及池壁彈性嵌固邊界力矩計算.6.5頂板結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算.6.6底板內(nèi)力計算. 6.7池壁內(nèi)力計算.二、水池結(jié)構(gòu)布置、截面尺寸、計算簡圖1.水池結(jié)構(gòu)布置根據(jù)設(shè)計要求，水池凈直徑dn=9.0m,宜采用中心有柱的圓形水池。根據(jù)本地區(qū)室內(nèi)外計算最低氣溫-10oC以上，覆土厚度hs300mm,本設(shè)計暫取hs=700mm。2.水池截面尺寸（1）頂板、

4、底板根據(jù)給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB 50069-2002）規(guī)定，混凝土水池的受力底板厚度不宜小于200mm；頂板厚度不宜小于150 mm。故取頂板h2=150mm、底板h1=200mm。（2）池壁根據(jù)給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB 50069-2002）規(guī)定，混凝土水池的受力壁板厚度不宜小于200mm, 故取壁厚h=250mm。水池凈高Hn=4.0m、水池凈直徑dn=9.0m。（3）柱帽有附土水池，采用有帽頂板的板帽。選用上柱柱帽、下柱柱帽如圖所示。圖 1 上柱柱帽、下柱柱帽上柱柱帽的計算寬度：Ct=250+(350+80)×2=1110mm下柱柱帽的計算寬度：Cb=

5、(250+100)+(350+100)×2=1250mm(4) 柱柱截面尺寸采用正方形，且b×h>250mm×250mm,取且b×h>250mm×250mm。則柱的計算長度，可以。綜上所述，圓形清水池的結(jié)構(gòu)布置如圖所示:圖2 圓形清水池的結(jié)構(gòu)布置圖3.計算簡圖池頂和池底與池壁的連接設(shè)計成彈性嵌固。池壁的高度計算：水池計算直徑：頂板、底板均按有中心支柱圓型平板計算，頂板及底板中心支柱的柱帽計算寬度分別為Ct=1.11m、Cb=1.25m。水池的計算簡圖如圖所示。圖3 水池計算簡圖三、水池抗穩(wěn)定性驗(yàn)算1.水池自重標(biāo)準(zhǔn)值計算（1）覆土自重

6、標(biāo)準(zhǔn)值 18kN/m3×0.70m=12.6 kN/m2 gsk=12.6 kN/m2 (2)頂蓋永久荷載標(biāo)注值gsl,2,k150mm厚頂蓋板 25kN/m3×0.15m=3.75 kN/m225mm厚1:2水泥砂漿 20kN/m3×0.025m=0.5 kN/m2 gsl,2,k=4.25 kN/m2注：現(xiàn)澆整體式池頂采用冷底子油打底，再刷一道熱瀝青作為防水層，起重量甚微，可以忽略不計。（3）地板自重標(biāo)準(zhǔn)值gsl,1,k200mm厚底蓋板 25kN/m3×0.2m=5.0 kN/m225mm厚1:2水泥砂漿 20kN/m3×0.025m=0

7、.5 kN/m2 gsl,1,k=5.5 kN/m2（4）水池壁自重標(biāo)準(zhǔn)值Gtk250mm水池壁 = =790.1kN25mm厚1:2水泥砂漿抹面 Gtk=846.65kN （5）柱子及柱帽自重標(biāo)準(zhǔn)Gck柱子粉飾層自重標(biāo)準(zhǔn)值： Gck=28.56kN 2.整體抗浮驗(yàn)算池頂覆土重標(biāo)準(zhǔn)值池頂自重標(biāo)準(zhǔn)值 池底自重標(biāo)準(zhǔn)值 池壁自標(biāo)準(zhǔn)值 柱子及柱帽自重標(biāo)準(zhǔn)值：水池總自重標(biāo)準(zhǔn)值： 總抗浮力標(biāo)準(zhǔn)值水池底面上浮脫力標(biāo)準(zhǔn)值其中為浮脫力折減系數(shù)，取浮脫力浮脫力=1.0。水池底面上總浮托標(biāo)準(zhǔn)值 （滿足要求）3. 局部抗浮驗(yàn)算池底單位面積上浮脫力標(biāo)準(zhǔn)值 上式近似地取中心支柱自重分布在直徑為/2的中心區(qū)域內(nèi)。為水池凈直

8、徑，。（滿足條件）四、水池荷載計算1.頂板荷載（1）永久性荷載標(biāo)準(zhǔn)值無覆土?xí)r，池頂荷載僅靠率頂板自重（包括粉飾）標(biāo)準(zhǔn)值，即 有覆土?xí)r，池頂荷載僅靠率頂板自重（包括粉飾）標(biāo)準(zhǔn)值和覆土自重標(biāo)準(zhǔn)值，即 (2)可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值取池頂雪荷載和可變荷載兩者的較大值，即2.底板荷載（1）永久性荷載標(biāo)準(zhǔn)值池頂無覆土?xí)r，池底永久性荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：池頂有覆土?xí)r，池底永久性荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：（2）可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值3.池壁荷載池底處的最大水壓力池壁頂端土壓力標(biāo)準(zhǔn)值地面可變荷載引起的池壁附加側(cè)壓力沿池壁高度為一常數(shù)，其標(biāo)準(zhǔn)值 地下水壓按三角形分布，池壁底端處的地下水壓力標(biāo)準(zhǔn)值底端土壓力標(biāo)準(zhǔn)值 =故池頂外側(cè)的壓力設(shè)計值池底外側(cè)的壓

9、力設(shè)計值 綜上所述，水池的荷載荷載分布如圖所示。圖 4 水池荷載分布圖五、地基承載力驗(yàn)算覆土重、水池自重及墊層重及墊層重的荷載采用標(biāo)準(zhǔn)值；混凝土墊層的重度??；池頂可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值，則土地基的應(yīng)力： 即， 六 頂板、底板及池壁的固端彎矩計算1. 頂板的固端彎矩 由附表6-1（1）查得，當(dāng)時，頂板固端彎矩系數(shù)為-0.0520，當(dāng)無覆土?xí)r，頂板固端彎矩為： 當(dāng)有覆土?xí)r，頂板固端彎矩為：2. 底板固端彎矩由附表6-1（1）查得，當(dāng)時，頂板固端彎矩系數(shù)為-0.0505，當(dāng)無覆土?xí)r，頂板固端彎矩為：有覆土?xí)r，頂板固端彎矩為：3.池壁的固端彎矩池壁特征常數(shù)為：（1） 第一種荷載組合（池內(nèi)滿水、池外無土）當(dāng)池內(nèi)

10、滿水、池外無水時，池壁的固端彎矩可利用附表6-2（3）進(jìn)行計算，即底端（x=1.0H）:(內(nèi)壁受拉)頂端（x=0.0H）:(內(nèi)壁受拉)（2） 第二種荷載組合（池內(nèi)無水、池外有土） 當(dāng)池內(nèi)滿水、池外無水時，將梯形分布的外側(cè)壓力分解成兩部分，一部分為三角形荷載，一部分為矩形荷載然后利用附表6-2（3）和附表6-2（8），用疊加法計算池壁固端彎矩，即底端（x=1.0H） (外壁受拉)頂端（x=0.0H）: =6.14kn.m/m (外壁受拉)（3） 第三種荷載組合（池內(nèi)滿水、池外有土）這時，將上述兩種荷載組合的固端彎矩疊加，即可得池內(nèi)滿水，池外有水時的固端彎矩，即底端（x=1.0H）： (外壁受拉）

11、 頂端（x=0.0H）:（外壁受拉）4.頂板、底板及池壁彈性嵌固邊界力矩（1）各構(gòu)件的邊緣抗彎剛度1）頂板（周邊固定）查附表6-1（4）可得=0.3182）頂板（周邊固定）查附表6-1（4）可得=0.32513）池壁（兩端固定），查附表6-2（16）可得=0.870（2） 頂板、底板及池壁彈性嵌固邊界力矩計算1）第一種荷載組合（池內(nèi)滿水、池外無土）時的固端彎矩各構(gòu)件的固端彎矩： 注意:上述彎矩符號均按力矩分配法的規(guī)則做了調(diào)整，即以使節(jié)點(diǎn)反時針轉(zhuǎn)動為正。各構(gòu)件彈性嵌固邊界彎矩為底端： （壁外受拉） （板外受拉）頂端： （壁外受拉） （板外受拉）2）第一種荷載組合（池內(nèi)無水、池外有土）時的邊界彎矩

12、各構(gòu)件的固端彎矩： 底端： （壁外受拉） （板外受拉）頂端： （壁外受拉） （板外受拉） 3）第三種荷載組合（池內(nèi)滿水、池外有土）時的邊界彎矩各構(gòu)件的固端彎矩： 底端： （壁外受拉） （板外受拉）頂端： （壁外受拉） （板外受拉）5.頂板結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算（1）頂板彎矩 由以上計算結(jié)果可以看出，使頂板產(chǎn)生跨中正彎矩的是第三種荷載組合；而使頂板產(chǎn)生最大邊緣負(fù)彎矩的是第二種荷載組合。但這兩組不同荷載組合下的邊界彎矩接近相等，為了簡化計算，均以第二種荷載組合進(jìn)行計算。 頂板可取如圖所示的計算簡圖。頂板彎矩利用附表6-1（2）和附表6-1（3）以疊加法求得。徑向彎矩和切向彎矩的設(shè)計值分別見表5-8和表5-9

13、，徑向彎矩和切向彎矩的分布如圖所示。圖 5頂板計算簡圖（第二種荷載組合）計算截面作用下Mr(kN.m/m)作用下Mr(kN.m/m)Mr(kN.m/m)(kN.m)=+0.121-0.2236-106.76-1.817940.98-65.78-231.300.20.0724-34.57-0.722916.29-17.66-102.640.40.034416.420.1513-3.4113.01151.230.60.055525.500.5449-12.2814.22247.940.80.040619.380.8046-18.141.2428.831.000.00001-22.54-22.54-

14、655.01注：kNm/m； 計算截面作用下Mt(kN.m/m)作用下Mt(kN.m/m)Mt(kN.m/m)=+0.121-0.0373-17.81-0.30316.83-10.980.2-0.0594-28.36-0.534812.05-16.310.4-0.0176-8.40-0.2497 5.63-2.770.60.01004.770.0348-0.783.990.80.01939.210.2563-5.783.431.000.01396.640.4341-9.78-3.14注：同上。（2）頂板傳給中心支柱的軸向壓力 頂板傳給中心支柱的軸向力可以利用附表6-1（4）的系數(shù)按下式計算：

15、（3） 頂端周邊剪力6.底板內(nèi)力計算（1）底板彎矩 底板的計算簡圖如圖所示：使底板產(chǎn)生最大彎矩的荷載組合為第二種荷載組合，此時的荷載組合值為： （板外受拉）使底板跨中產(chǎn)生最大彎矩的荷載組合為第三種荷載組合，此時的荷載組合值為：（板外受拉）但兩種組合僅有微小的差別（相對差不超過10），故底板內(nèi)力均按第二種荷載組合計算。底板的徑向彎矩和切向彎矩的設(shè)計值分別見表 和表 ，徑向彎矩和切向彎矩的分布如圖所示。底板的徑向彎矩 Mr計算截面作用下Mr(kN.m/m)作用下Mr(kN.m/m)Mr(kN.m/m)(kN.m)=+0.136-0.205-162.82-1.709162.31-100.51-397

16、.230.2-0.0849-67.43-0.829330.24-37.19-216.150.40.030424.140.1183-4.3119.83230.500.60.053842.730.5303-19.3323.40408.000.80.039931.690.8001-29.172.5258.581001-36.46-36.46-1059.5注： 底板的切向彎矩mt計算截面作用下Mt(kN.m/m)作用下Mt(kN.m/m)Mt(kN.m/m)=+0.136-0.0342-27.16-0.284810.38-16.780.2-0.0539-42.81-0.489217.84-24.970

17、.4-0.0181-14.38-0.25389.25-5.130.60.00917.230.0262-0.966.270.80.0018414.610.2486-9.06-5.5510.013210.480.4284-15.62-5.14注：同上。底板彎矩圖 （2）底板周邊剪力底板周邊剪力可按下式計算：式中 Nb中心支柱底端對板的壓力，可按下式計算：7.池壁內(nèi)力計算（1）第一種荷載組合（池內(nèi)滿水、池外無土） 按圖 所示的原則進(jìn)行計算。 屬于長壁水池。池壁承受的荷載設(shè)計值為： ；底端邊界彎矩 （壁外受拉）；頂端邊界彎矩（壁外受拉）。池壁環(huán)向力的計算見表5-12。池壁豎向彎矩的計算見表5-13池壁

18、環(huán)向力按下列公式計算： 式中、環(huán)向拉力系數(shù)，由附表6-2（2）和附表6-2（13）查得。水壓力作用池底M1作用頂端M2作用+0.0000.00 -0.027-1.30 00.00 -1.30 0.10.46250.107525.26 -0.047-2.26 0.99918.06 41.06 0.20.9250.214350.35 -0.049-2.36 1.05119.00 66.99 0.31.38750.327676.97 -0.039-1.88 0.74513.47 88.56 0.41.850.448105.26 0.0170.82 0.4047.30 113.38 0.52.3125

19、0.565132.75 0.1567.51 0.1562.82 143.07 0.62.7750.657154.36 0.40419.44 0.0170.31 174.11 0.73.23750.688161.65 0.74535.85 -0.039-0.71 196.79 0.83.70.608142.85 1.05150.57 -0.049-0.89 192.54 0.94.16250.37487.87 0.99948.07 -0.047-0.85 135.09 1.04.62500.00 00.00 -0.027-0.49 -0.49 注：1. 從頂端算起；2.表中 kN/m 水壓力作用

20、池底M1作用頂端M2作用+0.0000.000 00.0000 14.520 4.52 0.10.4625-0.00015-0.133 -0.0003-0.0036 0.52642.379 2.243 0.20.925-0.00025-0.221 -0.0103-0.124 0.1920.868 0.523 0.31.3875-0.0002-0.177 -0.026-0.313 0.0120.054 -0.436 0.41.850.000090.080 -0.047-0.565 -0.057-0.258 -0.743 0.52.31250.000930.823 -0.063-0.758 -0.

21、063-0.285 -0.219 0.62.7750.002322.054 -0.057-0.686 -0.047-0.212 1.156 0.73.23750.004263.772 0.0120.144 -0.026-0.118 3.799 0.83.70.006015.322 0.1922.310 -0.0103-0.047 7.585 0.94.16250.005685.030 0.52646.333 -0.0003-0.0014 11.361 1.04.62500.000 112.03 00.00 12.03 注：1. 從頂端算起；2.表中kN/m 池壁豎向彎矩MX按下式計算式中豎向彎

22、矩系數(shù)，由附表6-2（5）和附表6-2（12）查得。池壁兩端的剪力計算如下：底端 （向外）頂端 （向外）以上剪力計算公式及剪力系數(shù)見附表6-2（2）和附表6-2（13）。（2）第二種荷載組合（池內(nèi)無水、池外有土）這時池壁承受的荷載為：土壓力 底端邊界彎矩 （壁外受拉），頂端邊界彎矩 （壁外受拉）。 將池外梯形分布的土壓力分解為兩部分（圖 ），其中三角形部分的底端最大值為：矩形部分為： 這種荷載組合下的環(huán)向力計算見表5-14，豎向彎矩計算見表5-15。表中矩形荷載作用下的環(huán)向力系數(shù)和豎向彎矩系數(shù)，分別由附表6-2（11）附表6-2（10）查得。三角形荷載作用矩形荷載作用池底M1作用頂端M2作用+

23、0000.00 00.00 -0.027-3.64 00.00 -3.64 0.10.46250.1075-24.42 0.478-15.86 -0.047-6.33 0.99990.07 43.45 0.20.9250.2143-48.68 0.821-27.25 -0.049-6.60 1.05194.76 12.23 0.31.38750.3276-74.41 1.017-33.75 -0.039-5.26 0.74567.17 -46.26 0.41.850.448-101.76 1.105-36.67 0.0172.29 0.40436.42 -99.72 0.52.31250.56

24、5-128.34 1.13-37.50 0.15621.02 0.15614.06 -130.76 0.62.7750.657-149.24 1.105-36.67 0.40454.44 0.0171.53 -129.94 0.73.23750.688-156.28 1.017-33.75 0.745100.40 -0.039-3.52 -93.15 0.83.70.608-138.11 0.821-27.25 1.051141.63 -0.049-4.42 -28.14 0.94.16250.374-84.95 0.478-15.86 0.999134.63 -0.047-4.24 29.5

25、7 14.62500.00 00.00 00.00 -0.027-2.43 -2.43 注：1. 從頂端算起；2.表中 三角形荷載作用矩形荷載作用池底M1作用頂端M2作用+0.0000.000 00.000 00.000 122.540 22.540 0.10.4625-0.000150.128 0.00558-0.698 -0.0003-0.010 0.526411.865 11.285 0.20.925-0.000250.214 0.00576-0.721 -0.0103-0.347 0.1924.328 3.474 0.31.3875-0.00020.171 0.00406-0.508

26、-0.026-0.876 0.0120.270 -0.942 0.41.850.00009-0.077 0.00246-0.308 -0.047-1.583 -0.057-1.285 -3.253 0.52.31250.00093-0.796 0.00176-0.220 -0.063-2.122 -0.063-1.420 -4.559 0.62.7750.00232-1.986 0.00246-0.308 -0.057-1.920 -0.047-1.059 -5.274 0.73.23750.00426-3.647 0.00406-0.508 0.0120.404 -0.026-0.586 -

27、4.337 0.83.70.00601-5.145 0.00576-0.721 0.1926.468 -0.0103-0.232 0.371 0.94.16250.00568-4.862 0.00558-0.698 0.526417.734 -0.0003-0.007 12.167 14.62500.000 00.000 133.690 00.000 33.690 注：1. 從頂端算起；2.表中 矩形荷載作用下的剪力系數(shù)由附表6-2（11）查得。池壁兩端的建立計算如下：底端 頂端 以上剪力計算公式及剪力系數(shù)見附表6-2（6）、附表6-2（13）和附表6-2（11）。（3）第三種荷載組合（池內(nèi)滿

28、水、池外有土）這時池壁承受的荷載設(shè)計值為： 土壓力：底端邊界彎矩： 頂端邊界彎矩：池壁環(huán)向力和豎向彎矩的計算分別見表5-16和表5-17水壓力作用土壓力計算池底M1作用頂端M2作用三角形荷載作用矩形載荷作用+00000-0.027-3.24 00.00 -3.24 0.10.462525.26 -24.42 -15.86 -0.047-5.64 0.99988.23 67.57 0.20.92550.35 -48.68 -27.25 -0.049-5.88 1.05192.82 61.36 0.31.387576.97 -74.41 -33.75 -0.039-4.68 0.74565.80

29、29.93 0.41.85105.26 -101.76 -36.67 0.0172.04 0.40435.68 4.55 0.52.3125132.75 -128.34 -37.50 0.15618.73 0.15613.78 -0.58 0.62.775154.36 -149.24 -36.67 0.40448.51 0.0171.50 18.46 0.73.2375161.65 -156.28 -33.75 0.74589.46 -0.039-3.44 57.64 0.83.7142.85 -138.11 -27.25 1.051126.20 -0.049-4.33 99.36 0.94.

30、162587.87 -84.95 -15.86 0.999119.96 -0.047-4.15 102.87 14.6250.00 0.00 0.00 00.00 -0.027-2.38 -2.38 注：1. 從頂端算起；2. 水壓力作用土壓力計算池底M1作用頂端M2作用三角形荷載作用矩形載荷作用+000.000 0.000 0.000 00.00 122.08 22.08 0.10.4625-0.133 0.128 -0.698 -0.0003-0.01 0.526411.62 10.91 0.20.925-0.221 0.214 -0.721 -0.0103-0.31 0.1924.24

31、3.20 0.31.3875-0.177 0.171 -0.508 -0.026-0.78 0.0120.26 -1.03 0.41.850.080 -0.077 -0.308 -0.047-1.41 -0.057-1.26 -2.97 0.52.31250.823 -0.796 -0.220 -0.063-1.89 -0.063-1.39 -3.48 0.62.7752.054 -1.986 -0.308 -0.057-1.71 -0.047-1.04 -2.99 0.73.23753.772 -3.647 -0.508 0.0120.36 -0.026-0.57 -0.60 0.83.75

32、.322 -5.145 -0.721 0.1925.76 -0.0103-0.23 4.99 0.94.16255.030 -4.862 -0.698 0.526415.80 -0.0003-0.01 15.27 14.6250.000 0.000 0.000 130.02 00.00 30.02 注：1. 從頂端算起； 2. 池壁兩端的剪力計算如下：底端 頂端 以上剪力計算公式及剪力系數(shù)見附表6-2（6）、附表6-2（11）和附表6-2（13）。（4） 池壁最不利內(nèi)力的確定內(nèi)力疊合圖的繪制根據(jù)以上計算結(jié)果所繪出的環(huán)向力和豎向彎矩疊合圖，如圖5-22所示。疊合圖的包外線即為最不利內(nèi)力圖，由圖中

33、可以看出，環(huán)向拉力由第一、三兩種荷載組合控制，豎向彎矩主要由第二種荷載組合控制。圖6 池壁內(nèi)力疊加圖 （a）環(huán)向拉力； （b）豎向彎矩剪力只需選擇最大絕對值者作為計算依據(jù)。比較前面的計算結(jié)果，可知最大剪力產(chǎn)生于第二種荷載組合下的底端，即Vmax= kN/m。七、截面設(shè)計1.頂蓋結(jié)構(gòu)（1）頂板鋼筋計算采用徑向鋼筋和環(huán)向鋼筋來抵抗兩個方向的彎矩，為了便于排列 ，徑向鋼筋按計算點(diǎn)處整個圓周上所需的鋼筋截面面積來計算。取鋼筋凈保護(hù)層厚度為30mm。徑向鋼筋至于環(huán)向鋼筋的外側(cè)，則徑向鋼筋的as取35mm.，在頂板邊緣及跨間，截面有效高度均為h0=150-35=115mm；在中心支柱柱帽周邊處，板厚應(yīng)包括

34、帽頂厚板在內(nèi)，則h0=150+80-35=195mm。池體混凝土強(qiáng)度等級C25（fc=11.9N/mm2 、ft=1.27N/mm2），鋼筋采用HPB235級（fy=210 N/mm2）。徑向鋼筋的計算見表5-18，表中：截面Mr(106N.mm/m)h0(mm）asAs(mm)配筋x/rX(mm)0.121559.6-65.781960.1440.1566091.280.2925-17.661150.1120.1204544.340.4185013.011150.0830.0866513.550.6277514221150.0900.09410679.200.837001.241150.00

35、80.0081211.8214625-22.541150.1400.15128591.47注：r=4.625m。為半徑為x的整個圓周上所需鋼筋面積。當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級為C25時，板的最小配筋率（0.2、45ft/fy）max,即，對應(yīng)的為：因此，當(dāng)時，應(yīng)按上述確定鋼筋截面面積。環(huán)向鋼筋的計算見表5-19。表中As為沒每米寬度內(nèi)的鋼筋截面面積。環(huán)向鋼筋置于環(huán)向鋼筋內(nèi)側(cè)，取as=50mm,各截面的有效高度h0=150-50=100mm,因此:截面Mr(106N.mm/m)asAs(mm)配筋x/rX(mm)0.121559.6-10.980.0920.097544.00.2925-16。370.13

36、70.148838.670.41850-2.770.0230.023132.030.62775 3.990.0340.035198.330.837003.430.0290.029164.3314625-3.140.0260.026147.33(2)頂板裂縫寬度驗(yàn)算（1）徑向彎矩作用下的裂縫寬度驗(yàn)算A。全圈配置，相當(dāng)于每米弧長內(nèi)的鋼筋截面積為：按Ate計算的配筋率為:則正常使用極限狀態(tài)計算的按荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合計算的徑向彎矩值Mr,q可按下式計算：裂縫截面的鋼筋拉應(yīng)力為 ：鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)為：裂縫寬度驗(yàn)算如下：B。全圈配置，相當(dāng)于每米弧長內(nèi)的鋼筋截面積為：按Ate計算的配筋率為:則正常使用極限

37、狀態(tài)計算的按荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合計算的徑向彎矩值Mr,q可按下式計算：裂縫截面的鋼筋拉應(yīng)力為 ：鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)為：裂縫寬度驗(yàn)算如下：同理，可以驗(yàn)算處的裂縫寬度未超過允許值，計算過程從略。2）切向彎矩作用下的裂縫寬度驗(yàn)算由表5-19可以判定只需驗(yàn)算x=0.2r=0.925m處的裂縫寬度，該處Mt=-16.37kN.m/m按荷載長期效應(yīng)組合計算的切向彎矩值：每米寬度內(nèi)的鋼筋截面面積為：按Ate計算的配筋率為:裂縫截面的鋼筋拉應(yīng)力為 ：鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)為：裂縫寬度驗(yàn)算如下：(3)頂板邊緣受剪力承載力驗(yàn)算頂板邊緣每米弧長的剪力設(shè)計值為Vsl,2=35.47kN/m,頂板邊緣每米板長內(nèi)的受剪承載力為

38、：（滿足要求）(4)頂板受沖切承載力驗(yàn)算頂板在中心支柱的反力作用下，應(yīng)按圖所示驗(yàn)算是否可能沿-截面或-截面發(fā)生沖切破壞。-截面驗(yàn)算對-截面，沖切力計算公式可表示為：由以前已經(jīng)算得支柱反力，即支柱頂端所承受軸向力，頂板荷載，則 計算周長為：-截面的受沖切承載力為： （滿足要求）上式中2）-截面驗(yàn)算對-截面的沖切力為：計算周長為：-截面的受沖切承載力為： （滿足要求）上式中（5） 中心支柱配筋計算中心支柱按軸心受壓構(gòu)件計算。軸向壓力設(shè)計值為：式中28.56kN為包括上、下帽頂板及柱帽自重在內(nèi)的柱重標(biāo)準(zhǔn)值。嚴(yán)格地說，柱重中不應(yīng)包括下端柱帽及柱帽板的重量，但此項(xiàng)重量在N值中所占比例甚微，不扣除偏于安全，故為簡化計算，未予扣除。 支柱計算長度近似地取為：柱截面尺寸為，則柱長細(xì)比為：可取，則由可得故按構(gòu)造配筋，選用，一側(cè)縱向鋼筋的配筋率為符合要求。鋼筋按構(gòu)造要求，選用。2.頂板的截面設(shè)計和驗(yàn)算頂板的截面設(shè)計和驗(yàn)算過程從略，這里僅給出相應(yīng)的頂板配筋圖。3.池壁（1）環(huán)向鋼筋計算根據(jù)圖5-22（a）的疊合圖，考慮環(huán)向鋼筋沿池壁分三段配置，即：1）0.0H0.4H（頂部01.47m）, 每米高度所需要的環(huán)向鋼筋截面面積為：應(yīng)取，分內(nèi)外兩排配置，每排用。2）0.4H1.0H（頂部2.2053.675m）, 每米高度所需要的環(huán)向鋼筋截面面積為：同上，每排用。（2）按環(huán)向