简单矩形水池计算书

结 构 专业计算书

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蒸发器、污水池计算书

执行规范：《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2012)

《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002) 钢筋：d-HPB235;D-HRB335; 1、基本资料 1.1 几何信息

水池类型：有顶盖，半地上

长度L=8.400m，宽度B=3.4000m，高度H=2.400m，底板底标高=1.500m

盖板厚h1=150mm，池底厚h2=300mm，池壁厚t1=200mm，底板外挑长度t2=200mm

平面图 剖面图 1.2 水土信息

土天然重度18kN/m3，土内摩擦角30°

地基承载力特征值fak=130kPa，宽度修正系数ηb=0.00，埋深修正系数ηd=1.00 地下水位低于底板底标高，池内水深0.800m，池内水重度10.5 kN/m3 托浮力折减系数1.00，抗浮安全系数Kf=1.05 1.3 荷载信息

活荷载：地面10.00 kN/m2，顶盖2.0 kN/m2，组合值系数0.9 恒载分项系数：水池自重1.2，其他1.27 活载分项系数：1.27

活载准永久值系数：顶板0.4，地面0.4，温湿度1.0

考虑温湿度作用：池内外温差10.0°，弯矩折减系数0.65，砼线膨胀系数1.00（10-5/℃） 1.4 钢筋砼信息

混凝土：等级C30，重度25.00 kN/m2，泊松比0.2 纵筋保护层厚度（mm）：池壁（内40，外35），顶盖（上35，下35），底板（上40，下40） 钢筋：HRB335，裂缝宽度限值：0.2mm，配筋调整系数1.0 按裂缝控制配筋计算

构造配筋采用 《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 2 计算内容

（1）地基承载力验算 （2）抗浮验算 （3）荷载计算 （4）内力计算 （5）配筋计算 （6）裂缝验算 （7）挠度验算 3 计算过程与结果

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单位说明: 弯矩:kN.m/m；钢筋面积:mm；裂缝宽度:mm 计算说明：双向板计算按查表

恒荷载:水池结构自重,土的竖向及侧向压力,内部盛水压力 活荷载:顶板活荷载,地面活荷载,温湿度变化作用 裂缝宽度计算按长期效应的准永久组合 3.1 地基承载力验算 3.1.1 基底压力计算 1、水池自重Gc 盖板自重

G1 = L×B×h1×γc

=8.400×3.400×0.150×25.00=107.10kN 池壁及腋角自重

G2 = 2×[(L-t1)+(B-t1)]×(H-h1-h2)×t1×γc+0.15×0.15×0.5×1.95×4×γc

= 2×[(8.400-0.200)+(3.400-0.200)]×(2.350-0.150-0.250)×0.200×25.00+2.19 =224.49kN 底板自重

G3=(L+2×t2)×(B+2×t2)×h2×γc

=(8.400+0.400)×(3.400+0.400)×0.250×25.00 =209.00kN

水池结构自重Gc=G1+G2+G3=540.59kN 2、池内水重Gw

池内水重Gw=(L-2×t1)×(B-2×t1)×hw×γw

=(8.400-2×0.200)×(3.400-2×0.200)×0.800×10.5 =201.60kN 3、覆土重量计算 池顶覆土重量Gt1=0kN 池顶地下水重量Gs1=0kN

底板外挑覆土重量Gt2=6.150×1.800×18=199.26kN 底板外挑地下水重量Gs2=0kN

基地以上覆土总重量Gt= Gt1+Gt2=199.26kN 基地以上地下水总重量Gs= Gs1+Gs2=0kN 4、活荷载作用

盖板活载作用力Gh1=28.560×2.00=57.12kN 地面活载作用力Gh2=6.150×10.00=61.50kN 活载作用力总和Gh= Gh1+Gh2=118.62kN 5、基底压力Pk

2

基底面积A=(L+2×t2)×(B+2×t2)=8.900×3.900=34.71m基底压强Pk=（Gc+Gw+Gt+Gs+Gh）/A

2

=(540.59+201.60+199.26+0+118.62)/34.71=30.54kN/m3.1.2 修正地基承载力

1、计算基础底面以上土的加权平均重度γm

3

由于基础底面在地下水位以上，故γm=18kN/m2、计算基础底面以下土的重度γ

3

同上，γ=18kN/m

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2

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3、根据《地基规范》要求，修正地基承载力: fa=fak+ηbγ(b -3)+ηdγm(d-0.5)

=130.00+0.00×18.00×(3.400-3)+1.00×18.00×(2.100-0.5) =158.80kPa

3.1.3 计算结果：Pk=30.54kPa由于地下水位低于池底标高，不需要进行本项验算。 3.3 荷载计算

3.3.1 盖板荷载计算

2

池顶覆土压力标准值ptd1=0.00kN/m

2

池顶水压力标准值pS1=0.00kN/m

2

盖板自重荷载标准值pG1=0.15×25.00=3.75kN/m

2

板顶活载荷标准值q=2.0kN/m

板顶均布荷载基本组合Q1 =γG1×pG1+γQ×q

=1.2×3.75+1.4×2.0

2

=7.30kN/m

板顶均布荷载准永久组合Qtk =pG1+ptd1+Ψs×pS1+ΨQ×q

=3.75+0.00+1.00×0.00+0.4×2.0

2

=4.55kN/m 3.3.2 池壁荷载计算 1、池外荷载

主动土压力系数Ka=0.333

2

侧向土压力荷载组合（kN/m） 部位（标高） 池壁顶端3.700 地面3.600 底板顶面1.800 土压力标准值 水压力标准值 活载标准值 基本组合 准永久组合 0.00 0.00 10.79 20.00 0.00 0.00 0.00 3.33 3.33 0.00 4.23 17.93 20.00 1.33 12.12 2、池内底部水压力：标准值=8.kN/m, 基本组合设计值=10.97kN/m 3.3.3 底板荷载计算（池内无水，池外填土） 水池结构自重Gc=G1+G2+G3=580.20kN 基础底面以上土重标准值Gt= 158.11kN 基础底面以上水重标准值Gs= 0kN

基础底面以上活载标准值Gh =120. 2kN 水池底板以上全部竖向压力基本组合:

Qb=(580.20×1.20+158.11×1.27+0×1.27+120.2×1.27×0.90×1.00)/ 33.44

2

= 31.86kN/m

水池底板以上全部竖向压力准永久组合:

Qbe=(580.20+158.11+1.00×0+0.40×0+0.40×120.2)/33.44

2

=23.52kN/m

板底均布净反力基本组合: Q=31.86-1.20×0.300×25.00

2

=22.86kN/m

板底均布净反力准永久组合: Qe=23.52-0.300×25.00

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=16.02kN/m

3.3.4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:

2

Qb = [1.20×580.20+1.27 ×8.]/33.44 = 22.23kN/m 板底均布净反力基本组合:

2

Q = 22.23-(1.20×0.300×25.00+1.27×0.800×10.8) = 2.26kN/m 水池底板以上全部竖向压力准永久组合:

2

Qbe = [580.20+(8.000×3.000×0.800)×10.8]/33.44 = 24.45kN/m 板底均布净反力准永久组合:

2

Qe = 24.45-(0.300×25.00+0.800×10.8) = 8.31kN/m 3.4 内力,配筋及裂缝计算 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10度) 1、盖板内力计算

计算跨度Lx=8.150m，Ly=3.150m，四边简支 Lx/Ly=2.59>2.0，按y向的单向板计算 板面自重+活荷载

2

基本组合值=1.2*0.15*25+1.4*2.0=7.3 kN/m

2

准永久组合=0.15*25+0.4*2.0=4.55 kN/m

2

跨中弯矩=qL/8 部位 盖板L向跨中-下侧 盖板L向边缘-上侧 盖板B向跨中-下侧 盖板B向边缘-上侧 基本组合(kN.m/m) 0 0 9.05 0 准永久组合(kN.m/m) 0 0 5. 0 2

2、L侧池壁内力计算

计算跨度: Lx= 8.200 m, Ly= 1.950m,顶端简支，三边固定 池壁类型: 浅池壁,按竖向单向板计算

考虑水平角隅处的局部弯矩，均布荷载mc=-0.076，三角荷载mc=-0.035

则池外土压力作用角隅处弯矩：基本组合-2.45kN.m/m，准永久组合：-1.61kN.m/m 池内水压力作用角隅处弯矩：基本组合1.46kN.m/m，准永久组合：1.15kN.m/m 基本组合作用弯矩表(kN.m/m)

部位 水平跨中-内侧 水平跨中-外侧 水平边缘-内侧 水平边缘-外侧 竖向跨中-内侧 竖向跨中-外侧 word编辑文档

池外土压力 0 - - -2.45 2.33 - 池内水压力 - 0 1.46 - - -1.32 基本组合 0 0 1.46 -2.45 2.33 -1.32 .

竖向下边缘-内侧 竖向下边缘-外侧 竖向上边缘-内侧 竖向上边缘-外侧

准永久组合作用弯矩表(kN.m/m) 部位 水平跨中-内侧 水平跨中-外侧 水平边缘-内侧 水平边缘-外侧 竖向跨中-内侧 竖向跨中-外侧 竖向下边缘-内侧 竖向下边缘-外侧 壁竖向上边缘-内侧 竖向上边缘-外侧 - -4.66 - 0 2. - -0 - 2. -4.66 0 0 池外土压力 0 - - -1.61 1.54 - - -3.08 - 0 池内水压力 - 0 1.15 - - -1.04 2.08 - 0 - 准永久组合 0 0 1.15 -1.61 1.54 -1.04 2.08 -3.08 0 0 3、B侧池壁内力

计算跨度Lx= 3.200 m, Ly= 1.950m,顶端简支，三边固定，按双向板计算 侧向土压力基本组合：

2

水平跨中-内侧: Mx=(0.009197×4.67+0.004212×13.71) ×3.15=1.03 kN.m/m

2

竖向跨中-内侧: Mx=(0.01774×4.67+0.008436×13.71) ×3.15=2.03 kN.m/m

2

水平边缘-外侧: Mx=(-0.028702×4.67-0.013431×13.71) ×3.15=-3.26 kN.m/m

2

竖向下边缘-外侧:Mx=(-0.037943×4.67-0.0210×13.71) ×3.15=-4.77 kN.m/m 池内水压力基本组合：

2

水平跨中-外侧: Mx=0.004212×10.97 ×3.15=-0.46 kN.m/m

2

竖向跨中-外侧: Mx=0.008436×10.97 ×3.15=-0.92 kN.m/m

2

水平边缘-内侧: Mx=-0.013431×10.97×3.15=1.46 kN.m/m

2

竖向下边缘-内侧:Mx=-0.0210×10.97 ×3.15=2.29 kN.m/m 基本组合作用弯矩表(kN.m/m) 部位 水平跨中-内侧 水平跨中-外侧 水平边缘-内侧 水平边缘-外侧 竖向跨中-内侧 竖向跨中-外侧 竖向下边缘-内侧 竖向下边缘-外侧 竖向上边缘-内侧 竖向上边缘-外侧

侧向土压力准永久组合：

池外土压力 1.03 - - -3.26 2.03 - - -4.77 - 0 池内水压力 - -0.46 1.46 - - -0.92 2.29 - 0 - 基本组合 1.03 -0.46 1.46 -3.26 2.03 -0.92 2.29 -4.77 0 0 word编辑文档

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水平跨中-内侧: Mx=(0.009197×4.67+0.004212×13.71) ×3.15=0.57 kN.m/m

2

竖向跨中-内侧: Mx=(0.004212×4.67+0.008436×13.71) ×3.15=0.96 kN.m/m

2

水平边缘-外侧: Mx=(-0.028702×4.67-0.013431×13.71) ×3.15=-1.82 kN.m/m

2

竖向下边缘-外侧:Mx=(-0.037943×4.67-0.0210×13.71) ×3.15=-2.76 kN.m/m 池内水压力准永久组合：

2

水平跨中-外侧: Mx=0.004212×8.46 ×3.15=-0.35 kN.m/m

2

竖向跨中-外侧: Mx=0.008436×8.46 ×3.15=-0.71 kN.m/m

2

水平边缘-内侧: Mx=-0.013431×8.46×3.15=1.13 kN.m/m

2

竖向下边缘-内侧:Mx=-0.0210×8.46 ×3.15=1.77 kN.m/m 准永久组合作用弯矩表(kN.m/m) 部位 水平跨中-内侧 水平跨中-外侧 水平边缘-内侧 水平边缘-外侧 竖向跨中-内侧 竖向跨中-外侧 竖向下边缘-内侧 竖向下边缘-外侧 竖向上边缘-内侧 竖向上边缘-外侧 池外土压力 0.57 - - -1.82 0.96 - - -2.76 - 0 池内水压力 - -0.35 1.13 - - -0.71 1.77 - 0 - 基本组合 3.03 -0.922 1.84 -15.06 0.91 -7.85 1.56 -9.39 1.04 -8.66 2

4、底板内力

计算跨度:Lx= 8.200m, Ly= 3.200m，四边固定，Lx/Ly>2，按单向板计算。 组合作用弯矩表(kN.m/m)

部位 底板L向跨中 底板L向边缘 底板B向跨中 底板B向边缘 基本组合 0 0 9.78 -19.57 准永久组合 0 0 6. -13.77 5、配筋及裂缝计算

根据《钢混规范》第6.2条规定，按单筋受弯构件计算配筋 根据《水池设计规程》附录A计算最大裂缝宽度。

根据基本组合弯矩计算配筋，按准永久组合计算裂缝宽度

盖板计算厚度h0=150-40=110mm，γ0=1.0，α1=1.0，α2=1.0， 计算系数as=M/(α1*ftk*b*h0^2) 相对受压区高度ξ=1-sqrt(1-2*as) 计算面积As=α1*ftk*b*h0*ξ/fy αcr=1.8

σsq=M/(0.87*As*h0), ρte= As/(b*h0),ψ=1.1-0.65*ftk/(ρte*σsq*α2) (ψ<0.2时取0.2）

ωmax=αcr*ψ*σsq*(1.5*c+0.11*d/ρte)*(1+α1)*v/(100000*ES)

2

盖板配筋及裂缝宽度（弯矩:kN.m/m,面积:mm/m,裂缝:mm）

部位 L向跨中 word编辑文档

弯矩 0 计算面积 0 实配钢筋 D12@200 实配面积 565 最大裂缝宽度 0 .

L向边缘 B向跨中 B向边缘 0 9.92 0 0 D12@200 D12@200 D12@200 565 565 565 0 0.044 0 310 0

2

L侧池壁配筋及及裂缝宽度（弯矩:kN.m/m,面积:mm/m,裂缝:mm） 部位 水平跨中-内侧 水平跨中-外侧 水平边缘-内侧 水平边缘-外侧 竖向跨中-内侧 竖向跨中-外侧 竖向下边缘-内侧 竖向下边缘-外侧 竖向上边缘-内侧 竖向上边缘-外侧 部位 水平跨中-内侧 水平跨中-外侧 水平边缘-内侧 水平边缘-外侧 竖向跨中-内侧 竖向跨中-外侧 竖向下边缘-内侧 竖向下边缘-外侧 竖向上边缘-内侧 竖向上边缘-外侧 部位 L向跨中 L向边缘 B向跨中 B向边缘 弯矩 0 0 1.46 -2.45 2.33 -1.32 2. -4.66 0 0 弯矩 1.03 -0.46 1.46 -3.26 2.03 -0.92 2.29 -4.77 0 0 弯矩 0 0 9.78 -19.57 计算面积 0 0 44.43 74.78 71.09 40.15 80.62 143.17 0 0 计算面积 31.31 13.96 44.43 99.74 61.88 27.95 69.86 146.59 0 0 2实配钢筋 D12@200 D12@200 D12@200 D12@200 D12@200 D12@200 D12@200 D12@200 D12@200 D12@200 2实配面积 565 565 565 565 565 565 565 565 565 565 实配面积 565 565 565 565 565 565 565 565 565 565 实配面积 754 754 754 754 最大裂缝宽度 0 0 0.008 0.012 0.011 0.008 0.015 0.023 0 0 最大裂缝宽度 0.004 0.003 0.008 0.013 0.007 0.005 0.013 0.020 0 0 最大裂缝宽度 0 0 0.030 0.061 B侧池壁配筋及及裂缝宽度（弯矩:kN.m/m,面积:mm/m,裂缝:mm） 实配钢筋 D12@200 D12@200 D12@200 D12@200 D12@200 D12@200 D12@200 D12@200 D12@200 D12@200 实配钢筋 D12@150 D12@150 D12@150 D12@150 底板配筋及裂缝宽度（弯矩:kN.m/m,面积:mm/m,裂缝:mm）

计算面积 0 0 305.25 177.81 综上，最大裂缝宽度验算满足规范要求。 3.5 挠度计算 盖板 L侧壁板 B侧壁板 底板 word编辑文档

短期刚度 50639824.95 50639824.95 147774404.80 长期刚度 3190.59 3190.59 92359002.98 挠度影响系数θ 1.6 1.6 1.6 1.6 挠度（mm) 16.315 16.315 1.580 5.530 5067265222530.60 2533632611265.30 .

挠度满足要求。

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