水池内力简捷计算
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水池计算书水池的平立面及构件尺寸如下图:一抗浮验算1水池底浮力F浮=2.8*10*(31.30*11.0)=9640.4KN2 水池自重及覆土重∑Gi水池自重计算1)水池顶板重:0.15*30.3*10*25=1136.25KN2) 水池侧壁Q1 29. 70*0.30*5.15*25*2=2294.32KNQ2 10*0.30*5.15*25*2=772.5KNQ3 29. 70*0.3*5.15*25=1136.25N3)水池底板重31. 30*11.0*0.4*25=3443KN覆土重计算水池顶板面积At=10*30. 30=303.0㎡水池底板面积 Ab=31.30*11.0=344.3㎡覆土重(344.3-303.0)*2.1*20=1734.6KN∑Gi / F浮=[(1136.25+2294.32+772.5+1136.25+3443.0)+ 1734.6]/25584.3=10517/9640.40=1.091>1.05(满足抗浮要求)二荷载取值及内力计算1 荷载计算主动土压力系数=13ϕ︒2tan(45/2)λϕ=-=0.631)恒荷载计算水池顶板附加荷载212 12.5/1.20*2.53.0/kg kn mg kn m===水池顶板自重22220.15*253.75/1.2*3.754.5/kg k n mg k n m====土侧压力232323230.0/(0.000.0/0.63*10*2.113.23/(-2.4001.27*13.2316.81/tktbkbg kn mg kn mg kn mg kn m=±=====标高处)标高处)2)活荷载计算水池顶板活荷载212 10.50/1.4*0.500.70/kq kn mq kn m ===水池外堆积荷载产生土压力22220.63*106.3/1.4*6.38.82/kq k n mq k n m ====水池外水压力232323230.00/(0.00/10*2.424/(-m1.27*2430.48/tktbkbq kn mq kn mq kn mq kn m=±=====0.00标高处)2.40标高处)水池内水压力242 410*5.1551.5/1.27*51.565.41/kq kn mq kn m ====2 水池内力计算水池工况分为:工况一池内无水,池外有土;工况二:池内有水,池外无土。
结构专业计算书建设单位名称:项目名称:项目阶段:项目代号(子项号):计算书总册数:计算软件名称:计算软件版本: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h=150mm,池底厚h=300mm,池壁厚t=200mm,底板外挑长度t=200mm 2211平面图剖面图1.2 水土信息3,土内摩擦角30°土天然重度18kN/m地基承载力特征值f=130kPa,宽度修正系数η=0.00,埋深修正系数η=1.00 ak db3 10.5 kN/m0.800m,池内水重度地下水位低于底板底标高,池内水深托浮力折减系数1.00,抗浮安全系数K=1.05 f1.3 荷载信息22,组合值系数2.0 kN/m10.00 kN/m0.9 ,顶盖活荷载:地面恒载分项系数: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1.0-5/℃)10 (10.0°,弯矩折减系数0.65,砼线膨胀系数1.00考虑温湿度作用:池内外温差1.4 钢筋砼信息2,泊松比0.2 ,重度25.00 kN/m混凝土:等级C30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》GB50010-20102 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)挠度验算计算过程与结果3;裂缝宽度;钢筋面积:mm单位说明: 弯矩:kN.m/m 计算说明:双向板计算按查表内部盛2:mm水压力土的竖向及侧向压力,恒荷载:水池结构自重, 温湿度变化作用地面活荷载,活荷载:顶板活荷载, 裂缝宽度计算按长期效应的准永久组合地基承载力验算3.1基底压力计算3.1.1G1、水池自重c盖板自重×γ×B×hG= L c1 125.00=107.10kN 0.150×=8.400×3.400×池壁及腋角自重γ4××1.95××γ+0.15×0.15×0.5×G= 2×[(L-t)+(B-t)]×(H-h1-h2)t c××(2.350-0.150-0.250)× = 2×[(8.400-0.200)+(3.400-0.200)] 112 c125.00+2.19 0.200=224.49kN底板自重γ×)×ht)×(B+2×t=(L+2G×c×(3.400+0.400)×0.250 =(8.400+0.400)× =209.00kN232225.00=540.59kN +GG=G+G水池结构自重3c21 G2、池内水重wγh××(B-2×t1)×池内水重G=(L-2×t1)w w w10.5 0.800×××(3.400-2×0.200) =(8.400-2×0.200)kN =201.603、覆土重量计算=0kN 池顶覆土重量G t1=0kN池顶地下水重量G s118=199.26kN 1.800×G=6.150×底板外挑覆土重量t2=0kN底板外挑地下水重量G s2=199.26kN +G= G基地以上覆土总重量G t2t1t=0kN +G基地以上地下水总重量G= G s2s1s、活荷载作用42.00=57.12kN ×G=28.560盖板活载作用力h110.00=61.50kN ×G=6.150地面活载作用力h2=118.62kN = GG+G活载作用力总和h2hh1、基底压力P5k23.900=34.71m×(B+2××t2)=8.900基底面积A=(L+2×t2)/A+G)+G=P(G+G+G基底压强h k stcw 230.54kN/m =(540.59+201.60+199.26+0+118.62)/34.71=修正地基承载力3.1.2γ1、计算基础底面以上土的加权平均重度m3=18kN/m由于基础底面在地下水位以上,故γm、计算基础底面以下土的重度2γ3 =18kN/mγ同上,3、根据《地基规范》要求,修正地基承载力:f=f+ηγ(b -3)+ηγ(d-0.5)×18.00×(3.400-3)+1.00×18.00×(2.100-0.5)makbda =130.00+0.00=158.80kPa3.1.3 计算结果:P=30.54kPa<f=158.80kPa, 故地基承载力满足要求。
矩形水池计算设计资料:池顶活荷P1=0(KN/m^2) 覆土厚度ht=0(mm) 池内水位Hw=4000(mm) 容许承载力R=90(KN/m^2)水池长度H=30000(mm) 水池宽度B=24000(mm) 池壁高度h0=4000(mm) 底板外伸C1=300(mm)底板厚度h1=250(mm) 顶板厚度h2=0(mm) 垫层厚度h3= 100 (mm) 池壁厚度h4=250(mm)地基承载力设计值R=90(KPa)一.地基承载力验算( 1 )底板面积AR1 = (H + 2 * h4 + 2 * C1) * (B + 2 * h4 + 2 * C1)= ( 30 + 2 * .25 + 2 * .3 ) * ( 24 + 2 * .25 + 2 * .3 )=780.6(m^2)( 2 )顶板面积AR2 = (H + 2 * h4) * (B + 2 * h4)= ( 30 + 2 * .25 ) * ( 24 + 2 * .25 )=747.2(m^2)( 3 )池顶荷载Pg = P1 + ht * 18= 0 + 0 * 18=0 (KN/m^2)( 4 )池壁重量CB = 25 * (H + 2 * h4 + * 2 * H0 * h4= 25 * ( 30 + 2 * .25 + 24 )* 2 * 4 * .25=2725 (KN)( 5 )底板重量DB1 = 25 * AR1 * h1= 25 * 780.6 * .25=4878.(KN)( 6 )顶板重量DB2 = 25 * AR2 * h2= 25 *747.2 * 0=0 (KN)( 7 )水池全重G = CB + DB1 + DB2 + Fk1=2725 +4878.+0 +0=7603 (KN)( 8 )单位面积水重Pwg = (H * B * Hw * 10) / AR1= ( 30 * 24 * 4 * 10) / 780.6=36.89(KN/m^2)( 9 )单位面积垫层重Pd = 23 * h3= 23 * .1=2.94(KN/m^2)( 10 )地基反力R0 = Pg + G / AR1 + Pwg + Pd=0 + 7603 / 780.6 + 36.89 + 2.94= 50 (KN/m^2)R0 = 50 (KN/m^2) < R = 90(KN /m^2) 地基承载力满足要求!二.水池整体抗浮验算地下水位在底板以下,不需验算三.水池局部抗浮验算地下水位在底板以下,不需验算四.荷载计算(1)池内水压Pw= rw * H0 = 10 * 4 = 40 (KN/m^2)(2)池外土压Pt:池壁顶端Pt2 = [Pg + rt * (ht + h2)] * [Tan(45-φ/2) ^ 2]= [0 + 18 * ( 0 + 0 )] * [Tan(45-30/2) ^ 2]= 0 (KN/m^2)池壁底端Pt1 = [Pg + rt * (ht + h2 + H0)] * [Tan(45-φ/2) ^ 2]= [0 + 18 * ( 0 + 0 + 4 )] * [Tan(45-30/2) ^ 2]= 23.99(KN/m^2)池底荷载qD = Pg + (Fk1 + C / AR2= 0 +(0 +2725 ) / 747.2= 3.490(KN/m^2)五.内力计算(H边)池壁内力计算H / H0 =30000 /4000=7.5由于H / H0 > 3故按竖向单向板(挡土墙)计算池壁内力1.池外(土、水)压力作用下池壁内力Pt0 = Pt1 - Pt2=23.99 -0 = 23.99 (KN/m^2)底端弯矩Mn2 = -(Pt1 + 2 * Pt2) * (H0 ^ 2) / 6= -(23.99 + 2 * 0 ) * ( 4 ^ 2) / 6= -63.(KN-m)角隅最大弯矩Mj1 = -0.426 * Pt1 * H0 ^ 2= -0.426 *23.99 * 4 ^ 2= 0 (KN-m)2.池内水压力作用下池壁内力底端弯矩Mw2 = -(Pw * H0 ^ 2) / 6= -( 40 * 4 ^ 2) / 6= -42.(KN-m)角隅最大弯矩Mj2 = -0.104 * Pw * H0 ^ 2= -0.104 * 40 * 4 ^ 2= -66.(KN-m)由于B边池壁高度与H边相同,故计算从略,内力计算结果参见H边池壁计算。
水池计算书水池概况:有顶盖地上式矩形水池,平面尺寸5m ×8.2m ,池壁净高6.0m ,设计水深5.7m ,材料采用C40混凝土和HRB400级钢筋,工艺提供池内水容重311/w r kN m =,池壁保护层c=35mm.材料及相关条件:混凝土强度等级:C40 219.1/c f N mm = 21.71/t f N m m= 22.39/tk f N mm = 226.8/ck f N mm = 423.2510/c E N mm =⨯钢筋 HRB400级 2360/y f N m m= 522.010/s E N mm =⨯ 荷载计算:池内水压力:011 5.762.7(/)wk w p r H kN m ==⨯=1.27 1.2762.779.63(/)wk p p kN m ==⨯=水内CB1轴水池池壁计算 1.池壁厚度估算57000.6958200H l == , 按三边固定,顶部自由计算,查表得0.0276α=-, 0220.027679.63 5.771.41(./)y M pl kN m m α==-⨯⨯=-假设配筋率00.5%s A bh ρ==3600.0050.09419.1y Cf f ξρ==⨯= 221(1)1(10.094)0.09022s a ξ----===0.5(10.5(10.94s γ==⨯=0217.4()h mm === 参照此值,池壁厚度为取h=300mm 。
2. 池壁内力计算池壁内力计算(三边固定,顶部自由),h=300mm池壁竖向计算高度取 5.7y l m =水平向计算长度8.2x l m = / 5.7/8.20.695y x l l == 池壁外侧内力计算: 内侧水平向固端弯矩:0220.020479.63 5.752.78(./)x M pl kN m m α==-⨯⨯=-竖向底端固端弯矩:0220.027679.63 5.771.41(./)y M pl kN m m α==-⨯⨯=-竖向跨中弯矩:220.006279.63 5.716.04(./)y M pl kN m m α==⨯⨯= 水平跨中弯矩:220.006779.63 5.717.33(./)x M pl kN m m α==⨯⨯= 3. 池壁配筋计算(1)内侧水平钢筋按受弯构件计算052.78./xM kN m m = 62252.78100.03919.11000265s c o M f bh α⨯===⨯⨯ 相应的ξ=0.039<ξb=0.614。
多格水池底板内力计算方法研究2400字摘要:在总结以往多格水池内力分析的基础上,采用力矩分配法、理正结构工具箱及世纪旗云等结构计算软件对多格水池底板进行建模及配筋计算。
通过将矩阵位移法与两种计算软件所得弯矩值进行对比,表明力矩分配法对多格水池底板进行内力计算所得结果是科学合理的且具有较高的精确度,为今后多格水池底板的内力计算提供了一种新的简便且有效的计算方法。
关键词:力矩分配法;多格水池;内力计算多格水池是城市给水排水工程重要的水工构筑物,因具有占地面积少、便于工艺设备布置和操作等优点,被广泛应用于生活污水处理、市政工程供水、工业废水等工程,尤其近年伴随大型自来水厂及城市生活污水处理厂工程的增多,多格水池的建设数量也随之增多。
水池内力计算方法及理?的发展历程是一个在不断总结积累工程经验的基础上逐步完善的过程,并且它与结构力学及计算分析理论的发展密切相关。
作用于水池的外荷载通常有池顶活荷载、覆土荷载、过车荷载、土的侧向压力及内外水压力等,求解多格水池内力时,需将上述荷载作为边界条件并建立于未知数相等的条件方程,联立进行求解。
多格水池常见的内力计算方法有:传统的结构力学计算方法(包括位移法和力法);利用Ansys、SAP2000、Midas/civil2006、世纪旗云等有限元结构分析软件模拟并计算内力;采用弹性地基梁法的结构内力计算,这些方法也各有其优缺点。
力矩分配法是以位移法为基础的一种数值渐近方法,由美国H.克罗斯于1932年发表的,主要用于杆系刚结结构(如连续梁和刚架)的受力分析。
随着结构力学理论水平的不断提高力矩分配法在土木工程界已经广泛应用,其涉及工民建、市政、道桥、水利、港工等领域,也得到工程界专业人士的认可。
力矩分配法主要用于连续梁和无结点线位移(侧移)刚架的计算。
其优点是不需要建立和解算联立方程组,而在其计算简图上进行计算或列表计算,就能直接求得各杆断弯矩,正在被更多的设计者所接受和应用。
水池计算
一、整体抗浮计算
假设最不利的情况为抗浮水位为室外正负零即-0.600m,每米长水池受到的上浮力为3.5x2.5(水池长X宽)=87.5KN/m;
水池自重 2.75X25=68.75KN/m,上覆土自重18X1.1=19.8,则空置的水池其自重为
88.55KN/m,整体抗浮满足要求。
注意,施工期间上覆土未产生作用,需要降水。
二、水池计算
荷载取值:
取最不利的工况,地下水位处于-0.600m处,
板顶土压:8x1.1x0.5=4.4KN/m^2;
板底土压:10x3.65x0.5=18.3KN/m^2;
板顶水压:10x1.15=11.5KN/m^2;
板底水压:10x3.65=36.5KN/m^2;
如无地下水则:
板顶土压:18x1.1x0.5=9.9KN/m^2;
板底土压:18x3.65x0.5=32.85KN/m^2;
对比可知,地下水位于室外正负零最为不利
地面堆载:5KN/m^2;
恒载示意图:
板底均布荷载根据计算的支反力均摊而得;
活荷载示意图:
土压力示意图:
水压力示意图:
地面堆载示意图:
三、计算结果
强度计算时候的内力组合
裂缝计算时候的内力组合
强度计算结果:
裂缝计算结果:
强度计算取40KN.m,配筋面积700mm^2
裂缝计算
实配12@100 跨中配筋
实配14@200。
水池压力计算公式
水池压力计算公式可以用来确定某个固定水体形状下水体所受的压强,它由一个简单的公式组成,那就是:P=ρgh。
其中。
ρ代表了水的
密度,g是重力加速度,而h是水柱厚度。
由此可见,只有当流体密度、重力加速度和水柱厚度都是确定的时候,才能通过这个公式来计算出
水池的水压力。
应用这个公式来计算水压力的步骤也非常的简单,首先需要计算出水
的密度,通常是用米单位来表示。
接下来,需要确定测量水池所在地
区的重力加速度,再加上水柱厚度h。
最后,将这三个数值带入上面提到的计算公式中,就能计算出水池所受的压力。
这一计算公式也被称
为水面表压力公式,因为它可以用来计算横向的水面上的压力。
由此可见,水池压力计算公式是一种非常有用的工具,它可以帮助人
们确定准确的压力值,这有助于防止建筑物的结构在水柱的作用下出
现破坏。
它还可以用来计算水池的最大荷载以及水池表层淤泥的蓄积
程度,这有助于预防水池外部建筑物的搁浅。
另外,水池压力计算公
式还可以帮助水体改善质量,有效降低水质污染。
水池静水压力计算公式在物理学中,静水压力是指在静止的液体中由于重力作用而产生的压力。
对于一个位于液体中的物体来说,液体会对其施加一个垂直方向的力,这就是静水压力。
在水池中,我们可以通过一定的公式来计算静水压力,这对于工程设计和水利工程非常重要。
静水压力的计算公式可以通过以下方式得到:P = ρgh。
其中,P代表静水压力,ρ代表液体的密度,g代表重力加速度,h代表液体的高度。
首先,我们来看一下液体的密度ρ。
密度是指单位体积内物质的质量,通常用kg/m³来表示。
对于水来说,其密度约为1000kg/m³。
对于其他液体,可以根据其密度来进行计算。
其次,重力加速度g是一个常数,通常取9.8m/s²。
这是地球表面的重力加速度,对于地球上的水池来说,我们可以取这个数值。
最后,液体的高度h是指液体表面到被测点的垂直距离。
在水池中,我们可以通过测量液体的高度来得到这个数值。
通过以上公式,我们可以计算出水池中的静水压力。
在实际应用中,我们可以利用这个公式来进行水利工程的设计,比如水坝、水库和水泵等设备的设计。
通过计算静水压力,我们可以确定结构的稳定性和安全性,从而保障工程的顺利进行。
此外,静水压力的计算还可以应用在其他领域,比如建筑工程和航空航天工程等。
在建筑工程中,我们可以利用静水压力来设计水箱和水管的结构,确保其能够承受住水压力。
而在航空航天工程中,静水压力的计算可以帮助我们设计和制造飞机和火箭的燃料箱,以确保其在高压环境下能够正常工作。
总之,静水压力的计算公式对于工程设计和水利工程至关重要。
通过这个公式,我们可以准确地计算出水池中的静水压力,从而保障工程的安全性和稳定性。
希望通过本文的介绍,读者们能够更加深入地了解静水压力的计算方法,从而在实际工程中能够更好地应用这一知识。
矩形水池结构计算书项目名称_____________日期_____________ 设计者_____________校对者_____________ 一、示意图: 二、基本资料: 1.依据规范及参考书目: 《水工混凝土结构设计规范》(SL191-2008),以下简称《砼规》 《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002),以下简称《地基规范》《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002),以下简称《给排水结规》 《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(CECS138-2002),简称《水池结规》《建筑结构静力计算手册》(第二版)2.几何信息: 水池类型:无顶盖,半地下水池水池长度L =11940mm ,宽度B =5990mm ,高度H =4180mm 地面标高=0.000m ,池底标高=-4.180m 池壁厚度t 3=400mm ,池壁贴角c 1=0mm底板中间厚度t 2=400mm ,底板两侧厚度t 4=400mm 底板贴角长度c 2=0mm ,底板外挑长度a =400mm 池壁顶端约束形式:自由底板约束形式:固定3.地基土、地下水和池内水信息: 地基土天然容重γ=18.00kN/m 3,天然容重γm =20.00kN/m 3地基土内摩擦角φ=30.00度,地下水位标高=-2.000m池内水深H W =0.00mm ,池内水重度γs =10.00kN/m 3地基承载力特征值f ak =120.00kPa宽度修正系数ηb =0.00,埋深修正系数ηd =1.00 修正后地基承载力特征值f a =170.89kPa浮托力折减系数=1.00,抗浮安全系数K f =1.054.荷载信息: 地面活荷载q =10.00kN/m 2,活荷载组合值系数=0.90 恒荷载分项系数:池身的自重γG1=1.20,其它γG =1.27 活荷载分项系数:地下水压力γQ1=1.27,其它γQ =1.27 地面活荷载准永久值系数ψq =0.40温(湿)度变化作用的准永久值系数ψt =1.00 池内外温差或湿度当量温差△t =10.0度 温差作用弯矩折减系数ηs =0.65混凝土线膨胀系数αc =1.00×10-5/℃5.材料信息: 混凝土强度等级:C25轴心抗压强度标准值f ck =16.70N/mm 2;轴心抗拉强度标准值f tk =1.78N/mm 2 轴心抗压强度设计值f c =11.90N/mm 2;轴心抗拉强度设计值f t =1.27N/mm 2 混凝土弹性模量E c =2.80×104N/mm 2 纵向受力钢筋种类:HRB400钢筋强度设计值f y =360N/mm 2;弹性模量E s =2.00×105N/mm 2 钢筋混凝土重度γc =25.0kN/m 3,泊松比μc =0.167 内侧钢筋保护层厚度as =35mm ,外侧保护层厚度as'=35mm裂缝宽度限值[ωmax ]=0.200mm ,配筋调整系数=1.00三、地基承载力验算及抗浮验算: 1.基底压力计算: 池壁自重G 2=1295.03kN底板及底板贴角自重G 3=865.05kN 水池自重G c =G 1+G 2+G 3=0.00+1295.03+865.05=2160.07kN池内水重G w =0.00kN 池顶覆土重量G t1=0.00kN 池顶地下水重量G s1=0.00kN 底板外挑覆土重量G t2=806.14kN 底板外挑地下水重量G s2=266.72kN 基底以上的覆盖土总重量G t =G t1+G t2=0.00+806.14=806.14kN基底以上的地下水总重量G s =G s1+G s2=0.00+266.72=266.72kN顶板活荷载作用力G h1=0.00kN 地面活荷载作用力G h2=149.84kN 活荷载作用力总和G h =G h1+G h2=0.00+149.84=149.84kN基底面积A =86.50m 2基底压强P k =(G c +G w +G t +G s +G h )/A=(2160.07+0.00+806.14+266.72+149.84)/86.505=39.11kN/m 22.修正地基承载力:依照《建筑地基基础设计规范》式5.2.4:f a =f ak +ηb ×γ×(b -3)+ηd ×γm ×(d -0.5)f a =120.00+0.00×10.00×(6.0-3)+1.00×13.83×(4.2-0.5)=170.89kN/m 23.地基承载力验算结论: P k =39.11kN/m 2≤f a =170.89kN/m 2故地基承载力满足要求。
1米水池侧压力计算公式在工程设计和施工中,水压力是一个非常重要的参数。
当涉及到水池或水箱等储水设施时,我们需要计算水压力来确定结构的稳定性和安全性。
本文将介绍如何使用1米水池侧压力计算公式来计算水压力,并探讨其在工程实践中的应用。
1米水池侧压力计算公式的推导。
首先,让我们来推导1米水池侧压力的计算公式。
假设水的密度为ρ,重力加速度为g,水的深度为h,那么水的压力可以表示为P=ρgh。
这是一个基本的物理公式,用来计算水的压力。
接下来,我们考虑一个1米高的水池。
在水池的底部,水的压力为P=ρgh,而在水池的侧面,水的压力会随着深度的增加而增加。
假设水的压力随深度变化的函数为P=ρgh2,其中h为水的深度。
这是一个合理的假设,因为水的压力确实随着深度的增加而增加。
现在,我们可以使用积分来计算整个水池侧面的压力。
假设水池的高度为H,那么整个水池侧面的压力可以表示为:P_total = ∫(0→H) ρgh2 dh。
对上式进行积分,可以得到:P_total = 1/3 ρgH3。
这就是1米水池侧压力的计算公式。
通过这个公式,我们可以快速准确地计算出1米水池侧面的压力,从而评估水池结构的稳定性和安全性。
1米水池侧压力计算公式的应用。
1米水池侧压力计算公式在工程实践中有着广泛的应用。
首先,它可以帮助工程师评估水池结构的承载能力。
通过计算水压力,工程师可以确定水池壁和底部的厚度和强度,从而确保水池在储水的同时能够保持结构的稳定性。
其次,1米水池侧压力计算公式也可以用于设计水池的支撑结构。
水池侧面的压力会对支撑结构产生作用,工程师可以通过计算水压力来确定支撑结构的尺寸和布置方式,从而确保水池的安全运行。
此外,1米水池侧压力计算公式还可以用于评估水池的地基承载能力。
水压力会对水池周围的地基产生作用,工程师可以通过计算水压力来确定地基的稳定性,从而确保水池的安全运行。
总之,1米水池侧压力计算公式在工程实践中有着重要的应用。
3池壁内力计算(采用简化法)⑴查表1.2.3-29, 三边固定顶边简支板在三角形侧向荷载作用下的弯矩系数,并代入公式: M=系数XqL2.注:当泊松比μ=1/6, 而表中μ=0时, 板的挠度及支座中点弯矩仍可按表中系数计算,1而求其跨内弯矩时,可按下式求得:(Mx)1=(Mx)0+μ1(My)0(My)1=(My)0+μ1(Mx)0池壁I Lx4m Ly 2.5m池壁II Lx8.3m Ly 2.5mq=50KpaqLy2=312.50⑵棱边节点的不平衡弯矩⑶分配系数型节点A:r AB =i AB /(i AB +i AC )0.39r AC =i AC /(i AB +i AC )0.61⑷节点弯矩计算11.10KN.M11.10KN.M M AB =M 支XII -△M A*r AB =M AC =M 支XI +△M C*r AC =⑸跨中弯矩计算△M AB=1/2(M AB-M支XII+M BA-M支XII)-0.37KN.M △M AC=1/2(M AC-M支XI+M CA-M支XI)0.57KN.M M中ABX=M中XII+△M AB 3.05KN.M M中ACX=M中XI+△M AC 3.24KN.M ⑹垂直向弯矩计算(不调整)M支Y I14.53KN.MM中Y I 5.16KN.MM支Y II19.44KN.MM中Y II8.10KN.M⑺水平轴力计算①池壁边缘剪力计算查表3.2-10 得出:池壁IQ=0.25qH31.3KN/M池壁IIQ=0.25qH31.3KN/M②水平轴力计算N AB=Q AC51.9KN/MN AC=Q AB51.9KN/M4池底板计算⑴设计资料①计算简图(见前)因L XII/L XI=8.3/5.3=1.57《2故池底板按双向板计算②计算数据a.混凝土: C20. II级刚. c.地基承载力 f=1.1f k=1.1*130=143b.r w=10 KN/m2③荷载计算a.由前计算可知:M支Y I14.53KN.MM支Y II19.44KN.Mb.水池自重及池内水重恒载:顶板自重:G1=25*0.25*5.6*8.6=301.00KN池壁自重:G2=25*0.3*3.9*(2*5.6+2*8.0)=795.60KN池顶泵重:G3=5 5.00KNΣ1101.60KN底板自重:G4=25*0.5*5.6*8.6=602.00KN池内水重:G5=20*3.9*5.0*8.0=3120.00KN活载:G6=3*5.6*8.0=134.40KNΣ4958.00KN⑵地基承载力验算:P=ΣG/A102.9KPa<143KPa实取A=6.2x9.2 则P=ΣG/A86.9Kpa⑶内力计算:①自重作用下:q1=(G1+G2+G3+G6)/(6.2*9.2)21.7KpaLx/Ly=5.3/8.30.64查表1.2.3-1M底中x=m x*q1*Lx2=0.0750x22x5.3246.3M底中y=m y*q1*Lx2=0.0271x22x5.3216.7②支座弯矩:M支Y I40.04KN.M M支Y II53.56KN.M。
水池内力简捷计算
孙毓蕾;张丹;周春阳
【期刊名称】《科技与生活》
【年(卷),期】2011(0)7
【摘要】本文通过工程设计经验的总结,推荐出一种简便实用的水池设计计算的方法.
【总页数】1页(P206-206)
【作者】孙毓蕾;张丹;周春阳
【作者单位】中国市政工程东北设计研究总院,辽宁大连,116600;大连鸿玮置业有限公司,辽宁大连,116021;大连鸿玮置业有限公司,辽宁大连,116021
【正文语种】中文
【中图分类】TU
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矩形水池计算书设计资料:该清水池为地下式现浇钢筋混凝土结构。
尺寸(L×B×H)12.30×10.70×3.50m。
池顶复土厚度为500mm。
池壁厚度为250mm,导流墙厚度为200mm,构造底板厚度为150mm,顶板厚度为150mm。
基础持力层应置于强风化软质岩石层,承载力≥300KPA。
砼强度等级为C25,抗渗等级为S6。
乐山市中心城区地震基本烈度为7度,设计基本地震加速度为0.1g,地震分组为第一组,特征周期为0.35s岩土容重 20KN/M3池顶及池边活荷P1=2.0(KN/m2)池内水位Hw=3.300m水池的结构平面布置图及剖面图如下所示:设计计算过程一.水池整体及局部抗浮验算根据工程地质勘察报告,场地附近无天然地表水体存在,由于所处位置高,地面排泄通畅,不利地表水富积,场地无地表水影响。
对构筑物不进行抗浮设计。
二.荷载及内力计算1、顶板内力计算计算简图如下跨度相差小于10%,按照等跨计算。
荷载计算恒载 g=1.27X(0.50X18+0.15X25+0.4)=1.27X13.2=16.8KN/M2活载 q=1.4X2.0=2.8KN/M2(见《给水排水工程构筑物结构设计规范》4.3.2) 内力计算中跨最大弯矩 M=0.025X16.8X3.6X3.6+0.075X2.8X3.6X3.6=8.2KN/M边跨最大弯矩 M=0.080X16.8X3.6X3.6+0.101X2.8X3.6X3.6=21.1KN/M支座弯矩 M=0.1X16.8X3.6X3.6+0.05X2.8X3.6X3.6=23.6KN/M顶板配筋计算中跨 As=290 (HRB335 C25 ρmin=0.20%)实配HRB335 Ø12@200边跨 As=600 实配HRB335 Ø12@200支座 As=675 实配HRB335 Ø12@200+ Ø10@2002 导流墙下基础验算荷载导算:导流墙两边各1.8m范围土重 0.5X18=9 KN/M2顶板自重+摸灰 0.15X25+0.4=3.75 KN/M2活载 2.0 KN/M2合计(9.0+3.75+2)X3.6=54.7 KN/M导流墙自重 25X3.5X0.2=17.5 KN/M总计 72.2 KN/M基础宽B≥N/(Fa-ΥD)=72.2/(300-10X3.3-25X0.35)=0.200m实取B=600mm3 池壁及池壁下基础验算池外地面堆载标准值取10KN/M2(《水池结构设计规程》4.3.6)(1)池内有水池外无土(闭水试验)池壁底部弯矩:Mk=(33X3.3X3.3/24)X(4-3β+3XβXβ/5) (β=3.3/3.5)=24.7KN/MM=24.7X1.27=31.4KN/M池壁配筋计算: As=487.7<0.2%X250X1000=500MM2实配Ø12@200 As=565 MM2基础验算竖向荷载池壁自重 25X3.5X0.25=21.9KN/M顶板自重 3.75X1.8=6.8 KN/M基础宽度B≥1.3X28.7/(300-10X3.3)≥0.14M(2)池外有土池内无水Mk=11.6KN/MM=13.7KN/M池壁配筋计算: As=0.2%X250X1000=500MM2实配Ø12@200 As=565 MM2基础尺寸验算竖向荷载倒算池壁自重25X3.5X0.25=21.9KN/M壁外土重 20X2.2X0.25=11KN/M池壁以上 54.7/2=27.4KN/M合计 60.3KN/M基础宽度B≥1.3X60.3/(300-20X0.35)≥0.27MM实取基础宽度 B=1.10M如下图所示工况一池内有水池外无土e=M/(N1+N2+G)N1=21.9+6.8=28.7KN/MN2=10X3.3X0.6=19.8KN/MG=25X0.35X1.1=9.6KN/MM=24.7+28.7X0.175-19.8x0.25=24.7KN/Me=24.7/(28.7+19.8+9.6)=0.42MPkmax=2X58.1/(3X0.13)=298KPA<1.2X300=360KPA 工况二池外有土池内无水F=60.3+9.6=69.9KN/Me=(11.6-60.3X0.175)/69.9=0.016M近似按照轴心受压计算Pkmax=69.9/1.1=62.8<300验算满足要求。
水池内力简捷计算
摘要本文通过工程设计经验的总结,推荐出一种简便实用的水池设计计算的方法。
关键词水池;内力;简捷;多格;简化
无论是圆形还是矩形水池的内力计算都比较繁琐,但在工程实践中,往往根据客观环境予以简化。
而且经过实践证明是可行的。
《给水排水工程结构设计手册》(以下简称手册)中介绍水池池壁要进行热工计算比较繁琐。
既要对气象参数的取值。
又要进行池壁温差的计算。
还要进行池壁湿差的等效温差计算等等。
而实际上北方地区水池大都建在地下,上有覆土保温。
即使是地上或半地下的水池上面都盖有房屋保温。
因此在北方地区即使是严寒地区这项计算也可以省略,简化了设计计算。
北方地区地质条件比较好。
软弱地基少,因此,在进行圆形水池设计时,往往采用构造底板(地下水位在底板之下)使池壁与底板内力相互不传递,大大简化了计算也节省了大量材料又经济。
构造底板一般厚12CM,构造配筋一般采取上下两层ф8@200配筋。
底板下面10CM厚C10混凝土垫层。
大大简化了设计计算。
池壁与底板大都采用绞结,采用下面这种形式:池壁嵌在底板的环槽内,如图1。
这种池壁与底板连接方式比较好,池壁与底板连结也可采用刚接的。
如果采用池壁固定于底板连结,底板支承池壁的基础长度L计算如下:
底板基础的弯矩Mp=H/2L2
矩形水池:
矩形水池,同样地质条件好的可设计成构造底板。
但是矩形水池与圆形水池不同的是,防止壁的倾覆和滑移需要加大壁的基础。
因此往往还是设计成壁与底板整体刚接的比较适宜。
池壁计算并不复杂,但底板计算比较复杂,尤其多格水池,既要考虑自身的弯矩又要考虑相邻水池的空满带来的内力影响。
还要考虑池壁壁底未传的弯矩,为了求得某节点最大弯矩,水池各格空满不同而引起的荷载组合各节点的最大弯矩都必须反复进行荷载组合以求得最不利荷载下最大弯矩。
这样反复计算工作量很大,为了大大简化计算,在各种荷载组合下对常用的2格至6格水的最大弯矩系数制成了K值表。
其使用方法以例题来说明:
Ⅰ-组合1Ⅱ-组合2 底板上面受拉为+
Ⅰ-组合Ⅰ-当活荷载(如水)不同组合时产生最大弯矩值
Mi=K1q1l2+k2pl2+K3M水+ K4M土
(i 等B C D 1,2,3K1 K2 K3K4查参考文献)
MB=K1q1l2+k2pl2+K3MK
Mc=K1q l2+k2pl2+K3M水+ K4M土
MD=K1q l2+k2pl2+K3M水
M1=K1q1 l2+k2pl2+K3M水
M2=K1q l2+k2pl2+K3M水+ K4M土
M3=K1q l2+kpl2+K3M水+ K4M土
K1-静荷载q引起的的弯矩系数
K2活荷载P引起的的弯矩系数
K3-池壁下传弯矩M水弯矩系数
K4-池壁下传弯矩M土弯矩系数
1长壁多格水池
长壁多格水池其长向池壁一般按固定在底板上的单向板计算,端壁的长度与高度相比小于等于2时按三边固定顶部自由。
双向板计算底板计算比较繁琐,计算也变得非常简单了。
以下例说明水池计算的方法及K值表的使用方法。
例题
某4格沉淀池,池长15M,共4跨每跨6M,壁厚:顶200,底400,池高4米(地下2米),本例为了说明内力分析的计算过程,故在计算中略去除池壁自重以外的静荷载。
1.1池壁计算
1)长壁低端固定,上端自由。
水载q1= rH=4t/m2
土载q2=γHtg2(45-φ/2)=1.8*2*1/3=1.2t/m2(ф假设为30°)
M水=1/6q1 H2=1/6*4*42=10.67t-m
M土=1/6q2 H2=1/6*1.2*22=0.8t-m
角弯矩M=0.504γ水H3 =0.504*43=32.26t-m
2)端壁三边固定,顶端自由双向板查表求的(计算略)
1.2底板计算
静载q1=(0.2+0.4)*4*2.5*5/26=1.15t/m
活载q2=1*4=4t/m
池壁传给底板弯矩M水=10.67t-m
M土=0.8t-m
MB=K1q1l2+k2pl2+K3MK
MBⅠ=-0.107*1.15*62-0.014*4*62+0.107*10.67=-5.29t-m
MBⅡ=-0.107*1.15*62+0.01*4*62-0.446*10.67=-7.75t-m
Mc=K1q1l2+k2q2l2+K3M水+ K4M土
MC1=-0.071*1.15*62-0.072*4*62+0.0428*10.67=-0.143*0.8=-0.1144t-m MCⅡ=-0.071*1.15*62+0.072*4*62-0.286*10.67=-0.143*0.8=-0.1144 t-m M1Ⅰ=0.077*1.15*62+0.038*4*62-0.241*10.67=6.08t-m
M1Ⅱ=0.036*1.15*62+0.068*4*62-0.456*10.67=7.69t-m
M2Ⅰ=0.036*1.15*62+0.068*4*62-0.456*10.67=6.47t-m
M2Ⅱ=0.036*1.15*62-0.021*4*62+0.464*10.67=3.42t-m
二种组合中取大值,从此例可看到计算大大简便。
2短壁多格水池
1)池壁计算。
短壁多格水池池壁一般均为双向板。
其内力可根据其边界条件分别查表求得。
2)底板内力。
多格短壁水池的底板也是双向板,在计算底板内力时,可将底板受到的水荷载,按其2个方向进行分配,分配系数可查“荷载分配系数表”。
分配到连续板方向荷载,按单向连续板进行计算。
参考文献
[1]建筑结构静力计算手册.中国工业出版社,1975.
[2]给水排水工程结构设计手册.中国工业出版社,1984,7.
[3]孙炜.一种多格矩形水池底板内力简化计算方法介绍,特种结构1997,1.。