项目名称_____________构件编号_____________日期_____________

设    计_____________校    对_____________审核_____________

一、基本资料

    1．设计依据: 

        《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》（CECS 138:2002）

        《混凝土结构设计规范》（GB50010—2002）

        《地基基础设计规范》（GB50007—2002）

        《给排水工程结构设计手册》        中国建筑工业出版社

        《土木工程特种结构》    高等教育出版社    马芹永   2005年7月  第一版

    2．几何参数: 

        水池长度:  L1 = 25.00 m

        水池宽度:  W1 = 11.00 m

        壁板高度:  H1 = 1.80 m

        顶板厚:  h2 = 0 mm

        底板厚:  h1 = 300 mm

        壁板厚:  h4 = 300 mm

        垫层厚:  h3 = 200 mm

        底板外伸:  C1 = 300 mm

        基底标高:  Ef = -1.80 m

        地下水位标高:  Ew = -2.10 m

        池内设计水位:  Hi = 1.80 m

    注： 默认地面标高为±0.00。

    3．土层参数: 

        土的类别:  e或IL大于0.85的粘性土

        土的容重:  18.0 kN/m3

        饱和土容重:  20.0 kN/m3

        地基承载力特征值:  150 kPa

        土压力标准值计算形式: 主动土压力

        土壤内摩擦角:  30.0°

    4．材料参数: 

        混凝土等级:  C25

        钢筋混凝土容重:  25.00 kN/m3

        钢筋等级:  HRB335

        混凝土抗拉强度标准值:  1.78 N/mm2

        主筋的弹性模量 :  2.00 × 105 N/mm2

        钢筋的相对粘结系数:  1.0

        保护层厚度:

        壁面温差或湿度当量温差△t:  10.0 ℃

        池顶活荷载标准值:  2.50 kN/m2

        水池类型:  清水池

        水的容重:  10.00 kN/m3

        混凝土线膨胀系数α(10-5):  1.00

        混凝土的泊松比μ:  0.20

        最大裂缝宽度:  0.25 mm

二、地基承载力计算

    1．求解基底压力: 

    1) 底板重:

        Pb = 2227.20 kN

    2) 壁板重:

        Pw = 955.80 kN

    3) 水池自重:

        Pp = 3183.00 kN

    4) 水重:

        Ps = 4567.68 kN

    5) 垫层重:

        Pd = 1069.06 kN

    6) 覆土重:

        Pf = 

         = 592.92 kN

    7) 基底面积:

        A = 296.96 m2

    8) 总压力:

        Fk = Pp + Ps + Pd + Pf 

          =

          = 9412.66 kN

    9) 基底压强:

        Pk  = 34.20 kN/m2

    2．求解修正后地基承载力特征值: 

        基础宽度大于3m时或埋置深度大于0.5m时，从荷载试验或其它原位试验、经验值等方法确定的地基承载力特征值，尚应按照下式修正。

        基础土壤类型为：  e或IL大于0.85的粘性土。

        查《地基基础设计规范》表5.2.4得，宽度修正系数ηb = 0.00，埋深修正系数ηd = 1.00。

        底边宽度大于6，所以b取6。

        基础底面上的加权平均重度γm =18.00

        基础底面下土的重度 = 18.00 kN/m3

        修正后的地基承载力特征值：

         fa = fak + ηb (b - 3) + ηdγm(d - 0.5)

           =

           = 173.40 kN/m2 > 34.20 kN/m2

         地基承载力满足要求！

三、抗浮验算

        地下水位低于地基底面，无需验算抗浮。

四、顶板内力计算

         该水池无顶板无需计算。

五、壁板内力计算

    1．外荷载计算

    1) 池内有水，池外无土时(当Hi

H1×2/3时, 取Hi=H1)：

        池内水压力： Pw = Hi × 10.00 = 18.00 kN/m2

    2) 池内无水，池外有土时(朗肯主动土压力)

        池顶无覆土，所以

        池顶压力： Ps1 = 0.00 kN/m2

        池底压力： Ps2

        = 

         = 

         = 9.83 kN/m2

    2．内力计算

    1) 长边壁板与短边壁板的线刚度比为： 0.44

    2) 长边壁板内力计算：

        该边壁板边界约束条件简化为：  三边固定，一边自由

        该边壁板按照浅池计算，按竖向单向计算。

    长边壁板内力计算结果：

单位：kN·m/m	水压作用下	土压作用下
水平向跨中弯矩	0.00	0.00
竖直向跨中弯矩	-1.21	-0.66
水平向边缘弯矩	0.00	0.00
竖直向上边缘弯矩	0.00	0.00
竖直向下边缘弯矩	-9.72	-5.31
水平向角隅区弯矩(顶端边缘)	-6.07	-3.31

    3) 短边壁板内力计算：

        该边壁板边界约束条件简化为：  三边固定，一边自由

        该边壁板按照浅池计算，按竖向单向计算。

    短边壁板内力计算结果：

单位：kN·m/m	水压作用下	土压作用下
水平向跨中弯矩	0.00	0.00
竖直向跨中弯矩	-1.21	-0.66
水平向边缘弯矩	0.00	0.00
竖直向上边缘弯矩	0.00	0.00
竖直向下边缘弯矩	-9.72	-5.31
水平向角隅区弯矩(顶端边缘)	-6.07	-3.31

        注：水压作用下正弯矩表示壁板外侧受拉;土压作用下正弯矩表示壁板内侧受拉.

六、底板内力计算

    1．底板压强计算

    1) 自重以及覆土重：

        3.48 kN/m2

    2) 池顶活荷载：

        P2 = 2.50 kN/m2

    3) 总压力：

        Pd = P1 + P2 = 5.98 kN/m2

    2．底板内力计算

        底板约束条件简化：  四边固定

        底板为单向板。按照单向板进行计算。

        壁板传递给底板的弯矩：

横向(kN·m/m)	纵向(kN·m/m)
0.00	0.00

叠加后底板弯矩值

横向跨中弯矩(kN·m/m)	纵向跨中弯矩(kN·m/m)	横向边缘弯矩(kN·m/m)	纵向边缘弯矩(kN·m/m)
0.00	11.93	0.00	-23.85

七、温度内力计算

    1．壁板温度内力计算

    1) 长边壁板温度内力计算：

        该边壁板边界约束条件简化为：  三边固定，一边自由

        该边壁板按照浅池计算。

水平向跨中弯矩(kN·m/m)	竖直向跨中弯矩(kN·m/m)	水平向边缘弯矩(kN·m/m)	竖直向上边缘弯矩(kN·m/m)	竖直向下边缘弯矩(kN·m/m)
0.00	0.00	0.00	0.00	0.00

    2) 短边壁板温度内力计算：

        该边壁板边界约束条件简化为：  三边固定，一边自由

        该边壁板按照浅池计算。

水平向跨中弯矩(kN·m/m)	竖直向跨中弯矩(kN·m/m)	水平向边缘弯矩(kN·m/m)	竖直向上边缘弯矩(kN·m/m)	竖直向下边缘弯矩(kN·m/m)
0.00	0.00	0.00	0.00	0.00

八、荷载组合

        计算最不利状态内力,当温度内力同向时相加,否则不加。

        考虑混凝土徐变和允许有限裂缝等因素的影响,实际所承受的温度应力应乘以折减系数0.7

        计算结果如下：

        1) 顶板内力：

        不存在顶板无需计算。

        3) 长边壁板内力：

	水平向跨中弯矩(kN·m/m)	竖直向跨中弯矩(kN·m/m)	水平向边缘弯矩(kN·m/m)	竖直向上边缘弯矩(kN·m/m)	竖直向下边缘弯矩(kN·m/m)
水压作用下	0.00	-1.21	0.00	0.00	-9.72
土压作用下	0.00	-0.66	0.00	0.00	-5.31

        4) 短边壁板内力：

	水平向跨中弯矩(kN·m/m)	竖直向跨中弯矩(kN·m/m)	水平向边缘弯矩(kN·m/m)	竖直向上边缘弯矩(kN·m/m)	竖直向下边缘弯矩(kN·m/m)
水压作用下	0.00	-1.21	0.00	0.00	-9.72
土压作用下	0.00	-0.66	0.00	0.00	-5.31

九、裂缝计算

        按照《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002），计算各位置裂缝宽度。

        wmax    ——    最大裂缝宽度，mm

        ψ    ——    裂缝间受拉钢筋应变不均匀系数，当ψ<0.4时，取0.4；当ψ>1.0时，取1.0

        sq    ——    按作用效应准永久组合计算的截面纵向受拉钢筋应力，N/mm2

        Es    ——    钢筋的弹性模量，N/mm2

        c    ——    最外层纵向受拉钢筋的混凝土保护层厚度，mm

        d    ——    纵向受拉钢筋直径，mm

        ρte    ——    以有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率

        υ    ——    纵向受拉钢筋表面特征系数

位置			标准组合内力 kN·m/m	计算面积 mm2/m	直径 mm	间距 mm	实际面积 mm2/m	裂缝宽度 mm
顶板	跨中	平行于长边	----	----	----	----	----	----
		平行于短边	----	----	----	----	----	----
	边缘	平行于长边	----	----	----	----	----	----
		平行于短边	----	----	----	----	----	----
底板	跨中	平行于长边	0.00	600.00	12	180	628.32	0.00
		平行于短边	11.93	600.00	12	180	628.32	0.03
	边缘	平行于长边	0.00	600.00	12	180	628.32	0.00
		平行于短边	23.85	600.00	12	180	628.32	0.07
长壁板	内侧	水平跨中	0.00	600.00	12	180	628.32	0.00
		水平边缘	0.00	600.00	12	180	628.32	0.00
		竖直跨中	1.21	600.00	12	180	628.32	0.00
		竖直上边缘	0.00	600.00	12	180	628.32	0.00
		竖直下边缘	9.72	600.00	12	180	628.32	0.02
	外侧	水平跨中	0.00	600.00	12	180	628.32	0.00
		水平边缘	0.00	600.00	12	180	628.32	0.00
		竖直跨中	0.66	600.00	12	180	628.32	0.00
		竖直上边缘	0.00	600.00	12	180	628.32	0.00
		竖直下边缘	5.31	600.00	12	180	628.32	0.01
短壁板	内侧	水平跨中	0.00	600.00	12	180	628.32	0.00
		水平边缘	0.00	600.00	12	180	628.32	0.00
		竖直跨中	1.21	600.00	12	180	628.32	0.00
		竖直上边缘	0.00	600.00	12	180	628.32	0.00
		竖直下边缘	9.72	600.00	12	180	628.32	0.02
	外侧	水平跨中	0.00	600.00	12	180	628.32	0.00
		水平边缘	0.00	600.00	12	180	628.32	0.00
		竖直跨中	0.66	600.00	12	180	628.32	0.00
		竖直上边缘	0.00	600.00	12	180	628.32	0.00
		竖直下边缘	5.31	600.00	12	180	628.32	0.01