消防水池底板池壁計算書

1、五江消防水池底板池壁設計執(zhí)行規(guī)范:混凝土結構設計規(guī)范(GB 50010-2010)（2015版）, 本文簡稱混凝土規(guī)范建筑地基基礎設計規(guī)范(GB 50007-2011), 本文簡稱地基規(guī)范給水排水工程構筑物結構設計規(guī)范(GB50069-2002), 本文簡稱給排水結構規(guī)范給水排水工程鋼筋混凝土水池結構設計規(guī)程(CECS138-2002), 本文簡稱水池結構規(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 地下水位標高-3.000m,池內水深4.150m, 池內水重度10.00kN/m3, 浮托力折減系數1.00, 抗浮安全系數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0.90 恒荷載分項系數: 水池自重1.20, 其它1.27 活荷載分項系數: 地下水壓1.27, 其它1.27

3、活荷載準永久值系數: 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: 池內外溫差10.0度, 彎矩折減系數0.65, 砼線膨脹系數1.00(10-5/°C)1.4 鋼筋砼信息 混凝土: 等級C30, 重度26.00kN/m3, 泊松比0.20 保護層厚度(mm): 頂板(上35,下35), 池壁(內35,外35), 底板(上35,下50) 鋼筋級別: HRB400, 裂縫寬度限值: 0.20mm, 配筋調整系數: 1.002 計算內容(1) 地基承載力驗算(2) 抗浮驗算(3) 荷載計算(4) 內力(考慮溫度作用)計算(5) 配筋計算(6) 裂縫驗

4、算(7) 混凝土工程量計算3 計算過程及結果 單位說明: 彎矩:kN.m/m 鋼筋面積:mm2 裂縫寬度:mm 計算說明：雙向板計算按查表 恒荷載:水池結構自重,土的豎向及側向壓力,內部盛水壓力. 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. 裂縫寬度計算按長期效應的準永久組合.3.1 地基承載力驗算3.1.1 基底壓力計算 (1)水池自重Gc計算 頂板自重G1=1722.08 kN 池壁自重G2=2757.92kN 底板自重G3=4865.54kN 水池結構自重Gc=G1+G2+G3=9345.54 kN (2)池內水重Gw計算 池內水重Gw=17264.00 kN (3)覆

5、土重量計算 池頂覆土重量Gt1= 0 kN 池頂地下水重量Gs1= 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+2×t2)×(B+2×t2)=27.200×17.200 = 467.84

6、m2 基底壓強: Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A =(9345.54+17264.00+44.68+0.00+1145.92)/467.840= 59.42 kN/m23.1.2 結論: Pk=59.42 < fa=400.00 kPa, 地基承載力滿足要求。3.2 抗浮驗算 由于地下水位低于池底標高,不需要進行本項驗算3.3 荷載計算3.3.1 頂板荷載計算: 池頂板自重荷載標準值: P1=26.00×0.150= 3.90 kN/m2 池頂活荷載標準值: Ph= 2.00 kN/m2 池頂均布荷載基本組合: Qt = 1.20×P1 + 1.27

7、15;Ph= 7.22 kN/m2 池頂均布荷載準永久組合: Qte = P1 + 0.40×Ph= 4.70 kN/m23.3.2 池壁荷載計算: (1)池外荷載: 主動土壓力系數Ka= 0.33 側向土壓力荷載組合(kN/m2):部位(標高)土壓力標準值水壓力標準值活載標準值基本組合準永久組合池壁頂端(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)池內底部水壓力: 標準值= 41.50 kN/m2, 基本組合設計值= 52.71 kN/m2

8、3.3.3 底板荷載計算(池內無水，池外填土): 水池結構自重標準值Gc= 9345.54kN 基礎底面以上土重標準值Gt= 44.68kN 基礎底面以上水重標準值Gs= 0.00kN 基礎底面以上活載標準值Gh= 1145.92kN 水池底板以上全部豎向壓力基本組合: Qb = (9345.54×1.20+44.68×1.27+0.00×1.27+1145.92×1.27)/467.840 = 27.20kN/m2 水池底板以上全部豎向壓力準永久組合: Qbe = (9345.54+44.68+0.00×1.00+2.00×441.

9、560×0.40+10.00×26.280×0.40)/467.840 = 21.05kN/m2 板底均布凈反力基本組合:×26.00×1.20 = 14.72 kN/m2 板底均布凈反力準永久組合:×26.00 = 10.65 kN/m23.3.4 底板荷載計算(池內有水，池外無土): 水池底板以上全部豎向壓力基本組合: Qb = 26.600×16.600×2.00×1.27+9345.54×1.20 +(26.000×16.000×4.150)×10.00&#

10、215;1.27/467.840 = 73.23kN/m2 板底均布凈反力基本組合: Q = 73.23-(0.400×26.00×1.20+4.150×10.00×1.27) = 8.05kN/m2 水池底板以上全部豎向壓力準永久組合: Qbe = 26.600×16.600×2.00×0.40+9345.54 +(26.000×16.000×4.150)×10.00/467.840 = 57.63kN/m2 板底均布凈反力準永久組合: Qe = 57.63-(0.400×26.00

11、+4.150×10.00) = 5.73kN/m23.4 內力,配筋及裂縫計算 彎矩正負號規(guī)則: 頂板:下側受拉為正,上側受拉為負 池壁:內側受拉為正,外側受拉為負 底板:上側受拉為正,下側受拉為負 荷載組合方式: 1.池外土壓力作用(池內無水，池外填土) 2.池內水壓力作用(池內有水，池外無土) 3.池壁溫濕度作用(池內外溫差=池內溫度-池外溫度) (1)頂板內力: 計算跨度: Lx= 26.150 m, Ly= 16.150 m , 四邊簡支 按雙向板計算. 荷載組合作用彎矩表(kN.m/m) 部位基本組合準永久組合下側-L向跨中77.7650.62 B向跨中159.10103.

12、57上側-L向邊緣0.000.00 B向邊緣0.000.00 (4)L側池壁內力: 計算跨度: Lx= 26.300 m, Ly= 4.150 m , 三邊固定,頂邊簡支 池壁類型: 淺池壁,按豎向單向板計算 池外土壓力作用角隅處彎矩(kN.m/m): 基本組合:-10.36, 準永久組合:-6.95 池內水壓力作用角隅處彎矩(kN.m/m): 基本組合:31.77, 準永久組合:25.02 基本組合作用彎矩表(kN.m/m) 部位池外土壓力池內水壓力溫濕度作用基本組合內側-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 -

13、0.00 -0.00 豎直下邊緣 -60.51 -60.51外側-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 準永久組合作用彎矩表(kN.m/m) 部位池外土壓力池內水壓力溫濕度作用準永久組合內側-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-水平跨中 -0.00-0.00

14、-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側池壁內力: 計算跨度: Lx= 16.300 m, Ly= 4.150 m , 三邊固定,頂邊簡支 池壁類型: 淺池壁,按豎向單向板計算 池外土壓力作用角隅處彎矩(kN.m/m): 基本組合:-10.36, 準永久組合:-6.95 池內水壓力作用角隅處彎矩(kN.m/m): 基本組合:31.77, 準永久組合:25.02 基本組合作用彎矩表(kN.m/m) 部位池外土壓力池內水壓力溫濕度作

15、用基本組合內側-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-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 準永久組合作用彎矩表(kN.m/m) 部位池外土壓力池內水壓力溫濕度作用準永久組合內側-水平跨中0.00 - -0.00 水平邊緣 -25.02 -25.02 豎直跨中

16、5.92 - -5.92 豎直上邊緣 -0.00 -0.00 豎直下邊緣 -47.65 -47.65外側-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)底板內力: 計算跨度:Lx= 26.300m, Ly= 16.300m , 四邊簡支+池壁傳遞彎矩 按雙向板計算. 1.池外填土,池內無水時,荷載組合作用彎矩表(kN.m/m) 基本組合作用彎矩表 部位簡支基底反力池壁傳遞彎矩彎矩疊加上側-L向跨中161.81

17、 -147.20 B向跨中329.39 -299.93下側-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 - 準永久組合作用彎矩表 部位簡支基底反力池壁傳遞彎矩彎矩疊加上側-L向跨中117.06 -105.59 B向跨中238.29 -215.16下側-L向邊緣0.00-35.18-35.18 B向邊緣0.00-35.18-35.18 L向跨中 -11.47 - B向跨中 -23.13 - 2.池內有水,池外無土時,荷載組合作用彎矩表(kN.m/m) 基本組合作用彎矩表 部位簡支基底反力池壁傳遞彎矩彎矩疊

18、加上側-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 準永久組合作用彎矩表 部位簡支基底反力池壁傳遞彎矩彎矩疊加上側-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: 配筋計算方法:按單筋受彎構件計算板受拉鋼筋. 裂縫計算根據水池結構規(guī)程附錄A公式計算. 按基本組合彎矩計算配筋,按準永久組合彎矩計算裂縫,結果如下: 頂板配筋及裂縫表(彎矩:kN.m/m

19、, 面積:mm2/m, 裂縫:mm) 部位彎矩計算面積實配鋼筋實配面積裂縫寬度下側-L向跨中77.7600.00 B向跨中159.1000.00上側-L向邊緣0.00300E122005650.00 B向邊緣0.00300E122005650.00 L側池壁配筋及裂縫表(彎矩:kN.m/m, 面積:mm2/m, 裂縫:mm) 部位彎矩計算面積實配鋼筋實配面積裂縫寬度內側-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60.516

20、68E1210011310.11外側-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) 部位彎矩計算面積實配鋼筋實配面積裂縫寬度內側-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-水平跨中-0.00600E121806280.00 水平邊緣-36.92600E121806280.20 豎直跨中-39.59600E121507540.15 豎直上邊緣-0.00600E121806280.00 豎直下邊緣-44.