设伸缩缝圆形水池的池壁内力计算方法

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水池结构计算方法

水池结构计算方法

水池结构计算方法随着现代城市建设的飞速发展,人工水池的建设与利用越来越普遍,这些水池为人们提供了娱乐休闲的场所,同时也起到了保护环境,减轻城市排水压力,提高水资源利用率等多种作用。

而在水池的设计与建设中,结构计算是至关重要的一步,本文将从三个方面介绍水池结构计算方法。

一、水池截面形式与荷载计算水池的截面形式和荷载计算是水池结构计算的关键,主要涉及到以下几个方面:1.截面形式水池截面形式可以分为矩形、梯形、圆形、多边形等多种形式,不同的形式有着不同的应用场景和应力特点,设计者需要根据具体情况进行选择与计算。

2.荷载计算荷载计算包括水压、波浪、风压、雨雪等因素,其计算公式如下:水压:P=γh波浪:P=0.5γhmax风压:P=0.6KtKvqCfA雨雪:P=ρgh其中,γ表示水密度,h表示水深,hmax表示波高,Kt、Kv、q、Cf、A、ρ分别表示风力系数、曝露系数、风速、摩擦系数、受风面积和雨雪密度。

通过以上计算,可以得出水池结构的最大承载力和应力分布情况。

二、材料选择与构造设计材料选择和构造设计是水池结构计算中的关键点,主要涉及到以下几个方面:1.材料选择水池材料可以选择钢筋混凝土、预应力混凝土、砖石结构等多种材料,其选择需要考虑力学特性、强度、稳定性、防水性以及施工难度等因素。

2.构造设计水池的构造设计包括墙体、底板、排水系统、防水层等方面,需要保证其结构强度、稳定性、防水性以及合理的排水设计。

三、结构分析与优化设计结构分析和优化设计是水池结构计算中的重要部分,涉及到以下方面:1.结构分析通过有限元分析等手段对水池结构进行力学分析,得出水池在不同荷载条件下的应力、变形等参数,并进行比较和分析。

2.优化设计通过对结构分析结果的比较和分析,对不合理的结构进行优化设计,既提高了结构在荷载条件下的承载能力,又减轻了结构本身的重量和成本。

总之,水池结构计算方法涉及到多个方面,设计者需要根据实际情况进行综合考虑,以保证水池结构的牢固稳定、防水耐久,为人们营造一个安全、舒适的环境。

水池计算(圆形水池计算,中间一支柱)

水池计算(圆形水池计算,中间一支柱)

半径r m 5.65
水池净宽dn m 11
顶、底板均按有中心支柱的圆板计算 顶板支柱的柱帽计算宽度ct m 1.3 底板支柱的柱帽计算宽度cb m 1.4 柱的宽度 m 0.4
柱的宽度 m 0.5
中国水利水电出版社
一支柱) 一支柱)
水池净高Hn m 4
水池壁厚h m 0.3
帽子的高度 m 0.37
参考文献:水工混凝土结构设计手册(周氏 章国定等主内力计算( 圆形水池结构内力计算(中间一支柱 1.计算简图的确定
池壁与顶板及底板均为整体连接,属于弹性固定。 池壁计算高度H m 4.3 水池的计算直径d m 11.3 底板厚度h1 m 0.35 顶板厚度h2 m 0.25
帽顶板的厚度 m 0.08
帽子的高度 m 0.35
帽底板的厚度 m 0.1

圆池敞口计算

圆池敞口计算

0.6
0.203
-6.59 -0.039 4.02 -2.57
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
0.9
0.315
-10.20 -0.050 5.16 -5.04
1.2
0.434
-14.05 -0.027 2.79 -11.26
1.5
0.557
-18.04 0.069 -7.14 -25.18
1.8
0.665
-21.56 0.284 -29.57 -51.13
活载分项系数γQ= 活荷载准
永浮久力系折数减
系数ηred= 荷载分项系数=
9.6 1.1 1.54 25500 210 210000 10 25 18 18 24 100 1.5 1.2 1.4 0.1 1 0.9
N/㎜2 N/㎜2 N/㎜2 N/㎜2 N/㎜2 N/㎜2 kN/m3 kN/m3 kN/m3 kN/m3 kN/m3 kN/m2 kN/m2
合下的池壁
表7
45°= 0.7854

二、结构整
土摩擦角 φ=
0.5236

体1、验自算重组
成水池自重标
准值由下列
(池壁+砂浆)重q1= 246.85
kN
(池底+砂浆)重q2= 160.18
kN
水池总自重标准值G= 407.04
kN
池底外伸覆土重q3= 188.94
kN
池底垫层重q4= 63.41
kN
2、整体抗
浮验算
1.8
0.665 -60.45 1.100 -1.89 0.284 -1.97 -64.31
0.7
2.1
0.720 -65.39 1.035 -1.77 0.632 -4.38 -71.55

钢筋混凝土圆形水池池壁静力计算中参数s的推导

钢筋混凝土圆形水池池壁静力计算中参数s的推导

在钢筋混凝土圆形水池池壁的静力计算中,参数s的推导是一个关键步骤。

参数s通常用于表示水池池壁在受到水压力作用下的应力或变形情况。

为了详细解释参数s的推导过程,我们首先需要了解水池池壁的基本结构和受力特点。

钢筋混凝土圆形水池池壁通常由钢筋和混凝土组成,其结构特点是圆形截面,主要承受来自池内水的静水压力。

这种压力是均匀分布在池壁上的,因此池壁的受力状态可以简化为轴对称问题。

在计算参数s时,我们需要考虑水池池壁的厚度、半径、混凝土的弹性模量以及钢筋的配置等因素。

首先,我们可以使用弹性力学的基本原理,建立水池池壁的应力分析模型。

根据轴对称问题的特点,我们可以将池壁分为若干个环形单元,每个单元受到的压力可以看作是均匀的。

接下来,我们可以利用材料的力学性质,如混凝土的弹性模量和泊松比,来计算每个环形单元在受到压力作用下的应力分布。

这里需要注意的是,由于池壁是由钢筋和混凝土两种材料组成的,因此我们需要分别计算钢筋和混凝土的应力,并考虑它们之间的相互作用。

在计算过程中,参数s的推导通常涉及到应力的积分或平均值计算。

根据具体的计算方法和受力情况,s可能表示池壁某一点的应力值,也可能表示整个池壁的平均应力值。

具体的推导过程会根据所采用的理论和分析方法而有所不同。

总之,参数s的推导是钢筋混凝土圆形水池池壁静力计算中的一个重要环节。

通过合理的理论分析和计算方法,我们可以得到参数s的具体数值,从而评估水池池壁在静水压力作用下的受力状态和安全性。

这对于水池的设计和施工具有重要的指导意义。

圆形水池底板内力计算方法的分析探讨

圆形水池底板内力计算方法的分析探讨
收 稿 日期 :2叭 6—03一l6 作者简介 :周健民(1983一),男 ,上海人 ,工程师 ,从事结构设计 工 作 。
3(1~ ) f旦 \


1-v: E 凸 。\ l £/ /


r 、
式 中 :E 为混 凝 土 的 弹性 模 量 ;E 为 地 基 土 的 弹 性
模 量 ; 为 钢 筋 混 凝 土 的 泊 松 比 ;90为 地 基 土 的 泊 松 比 ;t为 底板 厚 度 。
在实际工程 中 ,大多数采用 整体式底板 ,本文 着 重探 讨 、分 析该 类 底 板 的计 算 模 型 和 方 法 。
体假定 。其 中地基反力直线分 布适 用于底板跨度
较 小 的 情况 ,一 般水 池 直 径 不 超 过 4 m。 在跨 度 较
大 的 圆形 水 池 中 ,采 用 地 基 均 布 反 力 计 算 ,会 导 致
整 体式 底 板 相 当于 水 池 的基 础 ,水 池 自重 、内 水 、设 备 荷载 等 都 是 通 过底 板 传 给 地基 。天然 地 基 条 件 下 圆 形 水 池 底 板 有 基 于 地 基 反 力 直 线 分 布 假 定 、文克尔假定 、半无限弹性体假定的计算方法 。
当软 土 地 基 或 其 他 采 用 天 然 地 基 无 法 满 足 水 池 的 承 载 力 和 沉 降 要 求 ,这 时 需 对 地 基 进 行 处 理 , 一 般采用复合地基或者桩基础 ,相 应底板计算需 要 考 虑桩 基 或 地 基 土 的作 用 。
水 池底板 内力计算 常采用 的弹性 地基法和 弹性地 基梁解 析法 的计 算原理及 方法 。探讨 了在 软土地 基条件 下或 其他不 适宜 采用
天 然地基 时 ,采用 桩基 圆板 的计算 模型及 方法 。给出两个 不 同条 件下 的工程算 例 ,示范 了不 同计算 方法 在实际工 程 中的应 用 。

圆形水池有限元法计算

圆形水池有限元法计算

合体 :同时选定 场 函数 的结 点值 作为 基本 未知 量 , 并
在每一单元中假设一近似插值 函数以表示单元 中场
函数 的分 布规 律 ; 而利用 力学 中的某些 变 分原 理去 进
建立 用 以求 解 结点未 知量 的有 限元方 程 。 由于大 多数
实 际 问题难 以得 到精 确解 。 用有 限元 法 不仅 能提 高计
不 为 O 弯 矩 沿周 向为 常数 。若 只考虑 垂直 于壳 面 ,
的压 力 Z 且 为 常 数 , 以取 0 因此 6个 平 衡 方 , 可 。 程。 仅需 要考 虑如 下 两个方 程 :
D 告+
使 用符 号 :
: 方 程 (— D 式 变为 )
(0 1) - 1
( )中面 的法 线保 持 为 直线 ,而且 中面法 线 及 2 其垂 直线段 之 间的直 角保持 不 变 , 即该二 方 向 的剪应
变为 零 。 ( )与 中面平 行 的截 面 上 的正 应 力远 小 于其 垂 3
有 限元 法分 析 的基 本 思想 是将 连 续 的结 构 离散 成 有 限个单 元 ,并 在 每个单元 中设定 有 限个结 点 , 将 连 续 体 看作 是 只 在结 点 处相 互 联结 的一 组单 元 的集
(- 1 1 1)
警音 。
d Mx



从方 程 中消去 , 可得 :
磐+ 批= Z
(2 1) - 1
(- 3 1 1)
警+ 0 寺
由于应 变 分量 为 :
() 1 - 2
() 1 - 3

这个 方程 的通 解 为

( 1 + 2n )+ e Ccsx Cs g ) Cc o C吕 i - 3 f + 4 n x  ̄( ol i

圆形水池结构计算书.

圆形水池结构计算书.

无梁板式现浇钢筋混凝土圆形水池结构计算书1、设计资料:主要结构尺寸:内径(d):32m 底板厚:0.3m壁板高:4.15m 壁板厚:0.35m顶板厚:150mm 底板外挑宽度:400mm荷载和地质条件:顶板活荷载:q k=1.5kN/m2 池内水深:4m地下水深:1.2m(底板以上)底板覆土:0.3m土内摩擦角:30* 修正后地基承载力特征值:f a=100kPa 水重力密度:10kN/m3 回填土重度取:18kN/m3钢筋混凝土重度:25kN/m3 钢筋选用HRB235和HRB400混凝土选用C25,f t=1.27N/mm2,f c=11.9N/mm22、抗浮稳定性验算:i )局部抗浮稳定性验算:取中间区格(4×4m 2)作为计算单元,抗力荷载标准值如下: 顶板自重:25×0.15×4×4=60kN 底板自重:25×0.3×4×4=120kN 支柱自重:25×0.3×0.3×3.45=7.76kN柱帽重:25×[1.42×0.1+31(0.32+0.3×1+12)×0.35]=8.95kN柱基重:25×[1.52×0.1+31(0.42+0.4×1.1+1.12)×0.35]=10.9kN池顶覆土重:18×4×4×0.3=86.4kN ΣG k =60+120+7.76+8.95+10.9+86.4=294.01kN局部浮力:F 浮=11)(A h d w ⋅+γ=10×(1.2+0.3)×4×4=240kN K=浮F G k ∑=24001.294=1.23>1.05满足局部抗浮要求 ii)整体抗浮验算:顶板自重:π(16+0.35)2×0.15×25=3149.32kN 顶板覆土重:π(16+0.35)2×0.3×18=4535.02kN 壁板自重:2π(16+0.35/2)×0.35×4.17×25=3708.24kN悬挑土重:π[(16+0.4+0.35)2-(16+0.35)2]×[(18-10)×1.2+18×3.5]=3019.77kN 池内支撑柱总重:45×(7.76+8.95+10.9)=1242.5kN 底板浮重:π(16+0.35+0.4)2×0.3×(25-10)=3966.35kNΣG k =3149.32+4535.02+3708.24+3019.77+1242.5+3966.35=19621.2kN总浮力:F 浮=A h d w ⋅+)(1γ=10×(1.2+0.3)×π(16+0.4+0.35)2=13221.2kN K=浮F G k ∑=2.132212.19621=1.48>1.05满足整体抗浮要求3、地基承载力验算:池内水重:G W =10×π×162×4.17=33537.13kN池顶活荷载:Q k =q k A=1.5×(16+0.35+0.4)2×π=1322.12kN 基地压力:P k =A Q G G k W ++∑=275.1612.132213.335372.19621⨯++π=61.81kPa<f a =100kPa 故地基承载力满足要求 4、抗冲切验算:顶板:按顶板周边简支的方格柱网无梁板计算顶板荷载 荷载效应准永久值 作用效应基本组合设计值 活荷载 1.5×0.4=0.6kN/m 2 1.5×1.4=2.1kN/2 顶板覆土 18×0.3=5.4kN/m 2 5.4×1.27=6.86kN/m 2 顶板自重 25×0.15=3.75kN/m 2 3.75×1.2=4.5kN/m 2 合计 10.15kN/m 2 13.94kN/m 2 I-I 截面抗冲切验算:P s [L 2-(B+h 0)2]≤0.7f tSh 0h 0=150-30=120mm,B+h 0=1400+120=1520mm S=4(B+h 0)=6080mm P s [L 2-(B+h 0)2]=13.94×[42-1.522]=190.83kN0.7f t Sh 0=0.7×1.27×6.08 ×0.12=648.61kN>190.83kN 满足抗冲切要求 II-II 截面抗冲切验算:P s [L 2-(B+h 0)2]≤0.7f tShh 0=250-30=220mm,B+h 0=1000+220=1220mm S=4(B+h 0)=4880mmP s[L2-(B+h0)2]=13.94×[42-1.222]=202.29kN0.7f t Sh0=0.7×1.27×4.88×0.22=954.43kN>202.29kN满足抗冲切要求底板:按底板板周边简支的方格柱网无梁板计算基地反力:准永久值:275 . 161242.5 3019.773708.244535.023149.32⨯+ +++π+0.6=18.36kN/m2基本组合设计值275 . 161.351242.51.273019.771.353708.241.274535.021.353149.32⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯π+2.1=25.39kN/m2 i)I-I截面:h0=300-40=260mm B+h0=1500+260=1760mm4(B+h0)=7040mmP s[L2-(B+h0)2]=25.39×[42-1.762]=327.59kN0.7f t Sh0=0.7×1.27×7.04×0.26=1627.23kN>327.59kN满足抗冲切要求i)II-II截面:h0=300-40=260mm B+h0=1100+260=1360mm4(B+h0)=5440mmP s[L2-(B+h0)2]=25.39×[42-1.362]=359.28kN0.7f t Sh0=0.7×1.27×5.44×0.26=1257.4kN>359.28kN满足抗冲切要求5、顶板内力计算:顶板弯矩布置图如下1)柱帽计算宽度:C=(0.7-0.2+0.1)×2=1.2m>0.2L 且≤0.3L 2)中间区格总弯矩: 计算跨度:L 中=L-2c/3=3.2m准永久值 基本组合设计值M 0=281中qLL 51.97kN 71.37kN 总边区格总弯矩:计算跨度L 边=L-c/3+h/2=3.71M 0边=281边qLL 69.85kN 95.94kN 池壁与顶板视为铰接连接,其刚度比为零查得:α=1.45,β=1.8,γ=0故作用效应准永久值(kN.m) 作用效应组合设计值(kN.m) M 1=-0.5M 0=-25.99 M 1=-0.5M 0=-35.69 M 2=0.2M 0=10.39 M 2=0.2M 0=14.27 M 3=-0.15M 0=-7.80 M 3=-0.15M 0=-10.71 M 4=0.15M 0=7.8 M 4=0.15M 0=10.71 M 5=-0.5αM 0=-37.68 M 5=-0.5αM 0=-51.74 M 6=0.2βM 0=18.71 M 6=0.2βM 0=25.69 M 7=-0.15αM 0边=-15.19 M 7=-0.15αM 0边=-20.87 M 8=0.15βM 0边=18.85 M 8=0.15βM 0边=25.93 M 3’=-0.12M 0边=-8.38 M 3’=-0.12M 0边=-11.51 M 4’=0.12M 0边=8.38 M 4’=0.12M 0边=11.51 3)顶板按照承载力极限状态进行配筋计算: A S =87.0h f My ,h 0=150-30=120mm,HRB400f y =360N/mm 2,HRB235f y =210N/mm 2,(各区格板纵横向均需满足最小配筋率min ρ=0.2%,最小配筋面积A Smin =bh min ρ=600mm 2) A S1=949.61mm 2,A S2=379.68mm 2,A S4=284.96mm 2,A S5=1376.65mm 2,A S6=683.54mm 2,A S7=555.29mm 2,A S8=689.92mm 2,A S3’=306.25mm 2,A S4’=306.25mm 2;故:顶板选用双层双向C 10@200,A S =785mm 2>A Smin =600mm 2;因A S1、A S5均大于A S ,故M 1、M 5方向增加上层附加钢筋C 10@200,A S =1570mm 2大于A S1、A S5 4)按照正常使用极限状态进行裂缝宽度验算:1)M 6区格板087.0h A M s qsq =σ=12.078587.01071.183⨯⨯⨯=288.3N/mm 2 15020005.07855.0⨯⨯===bh A A A s te s te ρ=0.005 =⨯⨯⨯-=-=13.288005.078.165.01.165.01.12ασρψsq te tkf 0.197C25混凝土f tk =1.78N/mm 2,E S =2.1×105N/mm 2v dc E w teSsq)1)(11.05.1(8.11max αρσψ++==7.0)01)(005.01011.0305.1(101.23.288197.08.15⨯++⨯⨯⨯⨯=0.09mm<0.25mm 满足裂缝宽度要求。

圆形贮液池池壁内力分析探讨

圆形贮液池池壁内力分析探讨

四川建筑 第卷期 1圆形贮液池池壁内力分析探讨王建文(广元零八一建筑勘察设计院,四川广元628017) 【摘 要】 贮液池在日常生活中应用很普遍,而圆形贮液池在人们日常生活中应用更加广泛。

文中主要针对圆形贮液池展开内力分析,并探讨如何对实际圆形贮液池池壁进行支承假定。

对于贮液池顶板,底板不在本次讨论范围内。

【关键词】 贮液池; 荷载分析; 基本假定; 基本原理; 池壁内力分析; 结论 【中图分类号】 T U31111 【文献标识码】 A1 池壁荷载分析 贮液池池壁(以下简称池壁)所承受的荷载除池壁自重和池顶荷载引起的竖向压力和可能的端弯矩外,还承受作用于水平方向的水压力和土压力。

池壁外侧的侧压力包括土压力、地面活荷载引起的附加侧向压力以及有地下水时的地下水压力。

在设计时,应根据实际情况取各种侧压力的组合值。

对于地下式贮液池在进行承载能力极限状态设计时,还应该根据下列不同的荷载组合分别计算内力(温差和湿差不在本次讨论范围)。

(1)池内满水,池外无土,主要是出现在回填土以前试水阶段;(2)池内无水,池外有土,主要是使用期间,贮液池内无液体;(3)池内水满,池外有水。

使用期间,贮液池内有液体。

2 基本假定 为了更好地分析池壁内力,须将实际生活中池壁作如下假定。

(1)所采用的材料是均质、弹性、各向同性的;(2)池壁厚度h 远小于池半径r;(3)结构各点的位移远小于池壁厚度;(4)垂直于池壁中曲面方向的法应力可忽略。

3 基本原理 圆形水池的池壁可以看成一圆柱形薄壳,作用在池壁上的荷载主要是池内液体侧向压力和池外填土侧向压力。

在正常情况下,这些荷载都是轴对称的,所以池壁的变形和内力也是轴对称的。

因此圆形贮液池池壁的计算可以用圆柱壳理论计算。

311 池壁计算内力的一般公式N θ=E h r[C 1ω1(λx )+C 2ω2(λx )+C 3ω3(λx )+C 4ω4(λx )]+p x r (1)M x =-D {λ2[-4C 1ω3(λx)-4C 2ω4(λx)+C 3ω1(λx)+C 4ω2(λx )]}(2)V x =-D {λ3[-4C 1ω2(λx)-4C 2ω3(λx)-4C 3ω4(λx)+C 4ω1(λx )]}(3)βx =dωdx=λ[-4C 1ω4(λx)+C 2ω1(λx)+C 3ω2(λx)+C 4ω3(λx)]+r 2E hdp x dx(4)式中:D 为圆柱壳的抗弯刚度,即D =E h 3/[12(1-v 2)];v 为材料的泊松比;λ为圆柱壳的弹性特征值;C 1~C 4为积分常数。

设缝圆形浅池池壁空间内力分析及优化计算

设缝圆形浅池池壁空间内力分析及优化计算

础 上给 出 了一 个简 单 的拟合计 算公 式 , 设计 人员 设计 时参 考 。 供 关 键词 : 圆形 浅池 ; 内水 压力 ; 壁 内力 ; 间作 用 池 空 中图分 类号 :U 9 文献 标识 码 : 文章 编号 :0 9 7 1 ( 0 8)5 0 8 — 3 T 9 A 10 — 76 2 0 o — 0 4 0
作者简 介: 高武 ( 9 7 , , 17 一) 男 江西 上饶人 , 高级工 程师 , 从事
排 水工程 结构 设计工 作 。
( ) 池直径 D m ; 2 池壁 高度 H m ;3 池 壁 1水 ( )( ) ( )( ) 厚度 H ( ;4 伸 缩 缝 数 量 n t m)( ) 。 对于 3 O一5 直 径 的水 池 , 壁 伸 缩 缝 的 数 0m 池 量 一般 为 4条 或 6条 , 6条 居 多 。池 壁 厚 度 H 以 t 变 化不 大 , 般 为池 壁 高 度 H 的 11 右 。为 了 一 /0左 分析更 有针对性 , 先假定伸缩缝数量 为 6 池壁高 ,
1 问题 的 引 出
在 给 排 水 工 程 圆 形 水 池 中 , 当 直 径 >3 0m 时 , 往 在 池 壁及 底 板 中设 伸 缩 缝 , 解 决 池 体 的 往 以 温 度 应 力 问 题 , 当水 池 设 置 了伸 缩 缝 后 , 池 池 而 水 壁 原 来 的 圆 柱 面 壳 体 改 变 为 若 干 块 部 分 圆 柱 壳 体 , 图 1 对 于 这 种 部 分 圆柱 壳 体 , 如 。 目前 的设 计 手 册 中没 有 给 出 内力计 算 表格 ,在 实 际 设 计 中无 法精 确 地 计 算 此 类 结 构 的 内 力 。
4 o 5 O

5 O

圆形蓄水池墙体计算方法

圆形蓄水池墙体计算方法

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钢筋混凝土圆形水池池壁静力计算中参数s的推导

钢筋混凝土圆形水池池壁静力计算中参数s的推导

钢筋混凝土圆形水池池壁静力计算中参数s的推导全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:在钢筋混凝土圆形水池设计中,池壁的静力计算是至关重要的一步。

其中参数s的推导便是其中一个重要的部分。

下面将对钢筋混凝土圆形水池池壁静力计算中参数s的推导进行详细介绍。

我们需要了解钢筋混凝土圆形水池的基本结构特点。

钢筋混凝土圆形水池一般由底板、池壁和顶板三部分组成。

在水池使用过程中,水对池壁会形成一个外压力,这会导致池壁产生一个向内的压力,称为顶部拉力。

顶部拉力是静水压力和土压力的合力,而这个合力就是参数s的计算依据。

参数s即为水压力和土压力的合力与池壁处的水平方向上的分力之比。

s = Fh/Fv。

Fh为合力,Fv为水平方向的分力。

为了推导参数s的值,我们首先需要计算出水压力和土压力的大小。

水压力的大小主要取决于水深和水的密度,可以通过公式P = γ*H计算得出,其中P为水压力,γ为水的密度,H为水深。

土压力的大小则取决于土体的重力和土的角度,可通过土压力公式P = γ*H*cos(α)计算得出,其中P为土压力,γ为土的密度,H为土压力作用高度,α为土壤内摩擦角。

顶部拉力的大小为Fh = P水+ P土,其中P水为水压力,P土为土压力。

而水平方向上的分力大小为Fv = P水*tan(β),其中β为水与水平线的夹角。

将Fh和Fv代入参数s的计算公式中,可以得到s值。

通过上述步骤,我们成功推导出钢筋混凝土圆形水池池壁静力计算中参数s的数值。

在实际应用中,我们需要根据具体的水池设计要求和工程条件来计算参数s的值,以确保水池在使用过程中的安全可靠性。

对于参数s 的推导也有一定的假设和简化,因此在计算过程中需要考虑一定的安全系数,以确保水池的设计符合相关规范和要求。

钢筋混凝土圆形水池池壁静力计算中参数s的推导是水池设计中的重要一环,通过合理的计算和分析,可以为水池设计提供可靠的依据,确保水池在使用过程中能够稳定安全地运行。

第二篇示例:钢筋混凝土圆形水池是一种常见的水工结构,其池壁对于水的承载能力至关重要。

伸缩缝受力计算公式是什么

伸缩缝受力计算公式是什么

伸缩缝受力计算公式是什么伸缩缝是建筑结构中常见的一种构造,它通常用于解决建筑物由于温度变化、风荷载等因素引起的热胀冷缩和变形问题。

在建筑结构中,伸缩缝不仅可以起到缓冲变形的作用,还可以减小结构受力,保证建筑物的安全性。

因此,对伸缩缝受力的计算是非常重要的。

伸缩缝受力计算公式是指用于计算伸缩缝在受到外部荷载作用时所产生的受力的数学公式。

一般来说,伸缩缝受力的计算公式包括以下几个方面:1. 伸缩缝的变形计算:伸缩缝在受到外部荷载作用时会产生一定的变形,这种变形可以通过弹性力学的理论来计算。

一般情况下,伸缩缝的变形可以用以下公式来表示:δ = (F L) / (E A)。

其中,δ表示伸缩缝的变形量,F表示伸缩缝受到的外部荷载,L表示伸缩缝的长度,E表示材料的弹性模量,A表示伸缩缝的截面积。

2. 伸缩缝的应力计算:伸缩缝在受到外部荷载作用时会产生一定的应力,这种应力可以通过弹性力学的理论来计算。

一般情况下,伸缩缝的应力可以用以下公式来表示:σ = F / A。

其中,σ表示伸缩缝的应力,F表示伸缩缝受到的外部荷载,A表示伸缩缝的截面积。

3. 伸缩缝的强度计算:伸缩缝在受到外部荷载作用时会产生一定的强度,这种强度可以通过材料力学的理论来计算。

一般情况下,伸缩缝的强度可以用以下公式来表示:S = σ / n。

其中,S表示伸缩缝的强度,σ表示伸缩缝的应力,n表示安全系数。

通过以上公式的计算,可以得到伸缩缝在受到外部荷载作用时所产生的变形、应力和强度,从而为建筑结构的设计和施工提供参考依据。

需要注意的是,伸缩缝受力计算公式的具体应用需要考虑到伸缩缝的材料、结构形式、外部荷载等多个因素,因此在实际工程中需要结合具体情况进行综合分析和计算。

总之,伸缩缝受力计算公式是建筑结构设计和施工中的重要内容,它可以帮助工程师们合理设计伸缩缝的尺寸和材料,保证建筑结构的安全性和稳定性。

因此,在建筑工程中,对伸缩缝受力计算公式的研究和应用具有重要的意义。

圆形水池池壁厚度计算公式

圆形水池池壁厚度计算公式

圆形水池池壁厚度计算公式在设计和建造圆形水池时,确定池壁的厚度是非常重要的。

池壁的厚度直接影响着水池的稳定性和安全性。

因此,我们需要根据一定的计算公式来确定池壁的厚度。

本文将介绍如何使用圆形水池池壁厚度计算公式来进行计算。

首先,我们需要了解一些基本的知识。

圆形水池的池壁承受着水压力和土压力。

水压力是由水的重量和水深所产生的压力,而土压力是由土壤对池壁的压力。

因此,池壁的厚度需要能够承受这两种压力。

接下来,我们来介绍圆形水池池壁厚度的计算公式。

池壁的厚度可以通过以下公式来计算:t = K (P1 R + P2 H)。

其中,t表示池壁的厚度,K是一个系数(通常取1.5),P1是水的密度,R是水池的半径,P2是土壤的密度,H是水池的深度。

根据这个公式,我们可以通过简单的计算来确定池壁的厚度。

首先,我们需要确定水的密度和土壤的密度。

水的密度通常为1000千克/立方米,土壤的密度则根据具体情况而定。

然后,我们需要测量水池的半径和深度。

最后,将这些数值代入公式中进行计算,即可得到池壁的厚度。

需要注意的是,这个公式只是一个基本的计算公式,实际的池壁厚度还需要根据具体情况进行调整。

例如,如果水池的地基条件较差,土壤的密度较大,那么池壁的厚度就需要相应地增加。

因此,在实际设计中,还需要考虑到诸多因素,如地质条件、水压力的变化等。

此外,池壁的材料也会对厚度的计算产生影响。

不同的材料具有不同的强度和承载能力,因此在选择材料时也需要考虑到这一点。

通常来说,混凝土是一种常用的池壁材料,其承载能力较高,因此可以相对减小池壁的厚度。

在进行池壁厚度的计算时,还需要考虑到水池的使用环境。

例如,如果水池处于地震频发的地区,那么在计算池壁厚度时就需要考虑到地震荷载的影响,进而增加池壁的厚度以提高水池的抗震能力。

总之,圆形水池池壁厚度的计算是一个复杂的过程,需要考虑到诸多因素。

通过合理的计算和设计,可以确保水池的稳定性和安全性。

因此,在进行水池设计时,需要充分考虑到各种因素,并结合实际情况进行合理的计算和设计。

(完整版)圆型水池计算程序

(完整版)圆型水池计算程序

浮力 F= π
*R62*(H2 +h3-
0.5)*10=
0.00
K=(Gj+G9 不考虑抗浮验
)/F=

满足抗浮要求
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底板及池 壁浇筑完 成后,尚 未覆土之 前,必须 限制地下 水位高 度.限制 高度 Hy 为:
施工水位
基本计算
Hy ≤Gj
/(π
*R62*10*
1.05)= 1.58
板溢重流槽G3挡= 0.00
(kn)
板内重筒顶G4板= 0.00
(kn)
重底G5板=π重 108.43
(kn)
内G6筒=π重 15085.93 (kn)
池内G7压=π重 169.65
(kn)
池G8净=π重பைடு நூலகம்0.00
(kn)
G池j=外Σ覆G土i= 20024.57 (kn)
重G9=π 0.00
(kn)
H4 0.000
R6 19.600
H5 0.000
R7 2.350
H6 4.000
R8 1.050
h1 0.150
三.抗 浮计 算:
1.池重 计算:
2. 浮力 计算: 3. 抗浮 验算: 4. 施工 阶段限制 水位:
走道板重
池G1壁=π重 443.76
(kn)
溢流G2槽=π底 4216.80
(kn)
一.结 构简 图:
基本计算
二.几 何参 数:
(单位: m)
第 1 页,共 4 页
基本计算
R1 20.300
R9 0.750
h2 0.000
R2 19.350
H1 4.000

水池计算书.

水池计算书.

水池计算书.汤斜佳园水池结构计算书一、设计依据:1.《给水排水工程构筑物结构设计规范》GBS0069-20022.《钢筋混凝土结构设计规范》GB50010-20023.《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》CECS 138:2002二、设计资料:1、本池埋地式现浇钢筋砼结构,池壁净高为3.5m,采用筏板基础,基础板厚300mm。

由于地下水对砼无腐蚀,砼强度等级采用C25,抗渗等级采用S6。

=3.5M;侧壁外4.5米厚覆土,考虑地面堆载按1米土柱取2、池内水位HW10kN/m2考虑,基础持力层为卵石层。

3、主受力钢筋采用HRB335级,强度设计值取f y=300MPa4、土的内摩擦角Ψ=30°5、抗浮水位绝对高程:9.500。

三、设计计算:1.水池自重标准值计算及地基承载力验算:1)自重标准值计算池壁自重G1:5.5x2x0.25x3.5x25+14.6x2x0.25x3.5x25+5x0.2x3.5x3x25+2.5 x3.5x0.18x25=1181.3KN顶板重G2:5.5x15.1x0.2x25=415.3KN底板自重G3:6.1x15.7x0.3x25=718.3KN覆土自重G4:5.5x15.1x1.8x18+0.3x15.7x4.5x18x2+0.3x5.5x4.5x18x2=3721 .2KN水自重G5:5x14.6x3.5x10==2555KN池壁外侧土水侧压力qs:10x4.5xt an2(45°-30°/2) +10x4.5=60kN/m2池内水压力qw:10x3.5=35kN/m2土堆载产生的侧压力qd:10x0.333=3.33kN/m2底板面积A:6.1x15.7=95.77m2池体活载Q:2.0 kN/m2总重量∑G:G1+G2+G3+G4+G5=1181.3+415.3+718.3+3721.2+2555=8591.1KNP=∑G/A+Q=8591.1/95.77+2=91.7< bdsfid="97" p=""><>地基承载力满足要求池体净自重Gn=8591.1-718.3-2555=5322.8KN基底净反力Pn=5322.8/95.77=55.58KN/m2(作为底板计算荷载)2.池体抗浮验算:水浮力:5.5x15.1x4.5x10=3737.3KN抗浮力:8591.1-3737.3=4853.8KN抗浮系数:抗浮力/水浮力=4853.8/3737.3=1.299>1.05池体抗浮满足要求3.池壁内力及配筋计算:(1) 1-1池壁计算1双向板: B-11.1基本资料1.1.1工程名称:工程一1.1.2边界条件(左端/下端/右端/上端):固端 / 固端 / 固端 / 铰支1.1.3荷载标准值1.1.3.1永久荷载标准值三角形荷载: g k1= 31kN/m永久荷载的分项系数,对由可变荷载效应控制的组合,取γG=1.27,对由永久荷载效应控制的组合,取γG= 1.271.1.3.2可变荷载标准值: q k= 01.1.4荷载的基本组合值1.1.4.1板面Q =Max{Q(L), Q(D)} =Max{39.37, 39.37} =39.37kN/m1.1.5计算跨度 L x= 5750mm,计算跨度 L y= 3650mm,板的厚度 h = 200mm (h = L y / 18)1.1.6混凝土强度等级为 C25, f c= 11.943N/mm , f t= 1.271N/mm , f tk= 1.779N/mm 1.1.7钢筋抗拉强度设计值 f y= 300N/mm , E s= 200000N/mm1.1.8纵筋合力点至截面近边的距离:板底 a s= 42mm、板面 a s' = 42mm1.1.9裂缝宽度验算时执行的规范:《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB 50069-2002)1.2弯矩标准值1.2.1平行于 L x方向的跨中弯矩 M xM xgk1= (0.0078+0.2*0.02038)*31*3.652=4.90kN·m1.2.2平行于 L y方向的跨中弯矩 M yM ygk1= (0.02038+0.2*0.0078)*31*3.652=9.06kN·m1.2.3沿 L x方向的支座弯矩 M x'M x'gk1= -0.03585*31*3.652= -14.81kN·m1.2.4沿 L y方向的支座弯矩 M y'M y'gk1= -0.05518*31*3.652= -22.79kN·m1.3配筋计算1.3.1平行于 L x方向的跨中弯矩 M xM xk=4.90kN·m,M xq=4.90kN·m;M x= Max{M x(L), M x(D)} = Max{6.23, 6.23} =6.23kN·mA sx= 142mm ,a s= 52mm,ξ = 0.024,ρ = 0.10%;ρmin = 0.20%,A s,min=400mm ;实配纵筋:Φ12@200 (A s=565);ωmax= 0.051mm1.3.2平行于 L y方向的跨中弯矩 M yM yk=9.06kN·m,M yq=9.06kN·m;M y= Max{M y(L), M y(D)} = Max{11.51, 11.51} =11.51kN·mA sy= 248mm ,a s= 42mm,ξ = 0.039,ρ = 0.16%;ρmin = 0.20%,A s,min=400mm ;实配纵筋:Φ12@200 (A s=565);ωmax= 0.084mm1.3.3沿 L x方向的支座弯矩 M x'M x'k= -14.81kN·m,M x'q= -14.81kN·m;M x' =Max{M x'(L), M x'(D)} =Max{-18.8, -18.8} =-18.80kN·mA sx' = 410mm ,a s' = 42mm,ξ = 0.065,ρ = 0.26%;实配纵筋:Φ12@200 (A s= 565);ωmax= 0.138mm1.3.4沿 L y方向的支座弯矩 M y'M y'k= -22.79kN·m,M y'q= -22.79kN·m;M y' =Max{M y'(L), M y'(D)} =Max{-28.94, -28.94} =-28.94kN·mA sy' = 560mm ,a s' = 42mm,ξ = 0.102,ρ = 0.41%;实配纵筋:Φ12@200 (A s= 565);ωmax= 0.199mm1.4跨中挠度验算1.4.1挠度验算参数参照《建筑结构静力计算手册》表4-36,挠度系数κ =0.00168(1/M)按荷载效应的标准组合计算的弯矩值 M k=9.06kN·m按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值 M q=9.06kN·mE s= 200000N/mm ,A s= 565mm ,E c= 27871N/mm ,ftk= 1.779N/mm1.4.2荷载效应的标准组合作用下受弯构件的短期刚度 B s1.4.2.1裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψσsk=M k / (0.87h0·A s) (混凝土规范式 8.1.3-3)σsk= 9060088/(0.87*158*565) = 117N/mm矩形截面,A te=0.5·b·h = 0.5*1000*200 = 100000mmρte= A s / A tk(混凝土规范式 8.1.2-4)ρte= 565/100000 = 0.00565 <0.01,取ρte= 0.01ψ = 1.1 - 0.65f tk / (ρte·σsk) (混凝土规范式 8.1.2-2)ψ = 1.1-0.65*1.78/(0.01*117) = 0.108当ψ < 0.2 时,取ψ = 0.21.4.2.2钢筋弹性模量与混凝土模量的比值:αE= E s / E c=200000/27871 =7.18 1.4.2.3受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf'矩形截面,γf' = 01.4.2.4纵向受拉钢筋配筋率ρ =A s / (b·h0) = 565/(1000*158) =0.003581.4.2.5钢筋混凝土受弯构件的短期刚度 B s按混凝土规范式 8.2.3-1 计算:B s=E s·A s·h02 / [1.15ψ + 0.2 + 6·αE·ρ / (1 + 3.5γf')]=200000*565*1582/[1.15*0.2+0.2+6*7.18*0.00358/(1+3.5*0)] =4833.71kN·m1.4.3考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数θ按混凝土规范第 8.2.5 条,当ρ' = 0 时,取θ = 2.01.4.4受弯构件的长期刚度 B 按混凝土规范式 8.2.2 计算:B =B s·M k / [M q·(θ - 1) + M k] = 4833.71*9.06/[9.06*(2-1)+9.06] =2416.85kN·m1.4.5挠度 f =κ·Q k·L y4 / B =0.00168*31*3.654/2416.85*1000 = 3.8mmf / L y= 3.8/3650 = 1/953(2) 2-2池壁计算工况一:池内有水,池外无土1双向板: B-11.1基本资料1.1.1工程名称:工程一1.1.2边界条件(左端/下端/右端/上端):固端 / 固端 / 固端 / 铰支1.1.3荷载标准值1.1.3.1永久荷载标准值三角形荷载: g k1= 35kN/m永久荷载的分项系数,对由可变荷载效应控制的组合,取γG=1.27,对由永久荷载效应控制的组合,取γG= 1.271.1.3.2可变荷载标准值: q k= 01.1.4荷载的基本组合值1.1.4.1板面Q =Max{Q(L), Q(D)} =Max{44.45, 44.45} =44.45kN/m1.1.5计算跨度 L x= 7300mm,计算跨度 L y= 3650mm,板的厚度 h = 250mm (h = L y / 15)1.1.6混凝土强度等级为 C25, f c= 11.943N/mm , f t= 1.271N/mm , f tk= 1.779N/mm 1.1.7钢筋抗拉强度设计值 f y= 300N/mm , E s= 200000N/mm1.1.8纵筋合力点至截面近边的距离:板底 a s= 42mm、板面 a s' = 42mm1.1.9裂缝宽度验算时执行的规范:《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB 50069-2002)1.2弯矩标准值1.2.1平行于 L x方向的跨中弯矩 M xM xgk1= (0.0045+0.2*0.0253)*35*3.652=4.46kN·m1.2.2平行于 L y方向的跨中弯矩 M yM ygk1= (0.0253+0.2*0.0045)*35*3.652=12.22kN·m1.2.3沿 L x方向的支座弯矩 M x'M x'gk1= -0.0367*35*3.652= -17.11kN·m1.2.4沿 L y方向的支座弯矩 M y'M y'gk1= -0.0622*35*3.652= -29.00kN·m1.3配筋计算1.3.1平行于 L x方向的跨中弯矩 M xM xk=4.46kN·m,M xq=4.46kN·m;M x= Max{M x(L), M x(D)} = Max{5.66, 5.66} =5.66kN·mA sx= 97mm ,a s= 54mm,ξ = 0.012,ρ = 0.05%;ρmin = 0.20%,A s,min=500mm ;实配纵筋:Φ12@200 (A s=565);ωmax= 0.042mm1.3.2平行于 L y方向的跨中弯矩 M yM yk=12.22kN·m,M yq=12.22kN·m;M y= Max{M y(L), M y(D)} = Max{15.52, 15.52} =15.52kN·mA sy= 252mm ,a s= 42mm,ξ = 0.030,ρ = 0.12%;ρmin = 0.20%,A s,min=500mm ;实配纵筋:Φ12@200 (A s=565);ωmax= 0.104mm1.3.3沿 L x方向的支座弯矩 M x'M x'k= -17.11kN·m,M x'q= -17.11kN·m;M x' =Max{M x'(L), M x'(D)} =Max{-21.73, -21.73} =-21.73kN·mA sx' = 356mm ,a s' = 42mm,ξ = 0.043,ρ = 0.17%;ρmin= 0.20%,A s,min=500mm ;实配纵筋:Φ12@200 (A s=565);ωmax= 0.146mm1.3.4沿 L y方向的支座弯矩 M y'M y'k= -29.00kN·m,M y'q= -29.00kN·m;M y' =Max{M y'(L), M y'(D)} =Max{-36.83, -36.83} =-36.83kN·mA sy' = 613mm ,a s' = 42mm,ξ = 0.074,ρ = 0.29%;实配纵筋:Φ12@175 (A s= 646);ωmax= 0.193mm1.4跨中挠度验算1.4.1挠度验算参数参照《建筑结构静力计算手册》表4-36,挠度系数κ =0.00206(1/M)按荷载效应的标准组合计算的弯矩值 M k=12.22kN·m按荷载效应的准永久组合计算的弯矩值 M q=12.22kN·mE s= 200000N/mm ,A s= 565mm ,E c= 27871N/mm ,f tk= 1.779N/mm1.4.2荷载效应的标准组合作用下受弯构件的短期刚度 B s1.4.2.1裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数ψσsk=M k / (0.87h0·A s) (混凝土规范式 8.1.3-3)σsk= 12216733/(0.87*208*565) = 119N/mm矩形截面,A te=0.5·b·h = 0.5*1000*250 = 125000mmρte= A s / A tk(混凝土规范式 8.1.2-4)ρte= 565/125000 = 0.00452 <0.01,取ρte= 0.01ψ = 1.1 - 0.65f tk / (ρte·σsk) (混凝土规范式 8.1.2-2)ψ = 1.1-0.65*1.78/(0.01*119) = 0.131当ψ < 0.2 时,取ψ = 0.21.4.2.2钢筋弹性模量与混凝土模量的比值:αE= E s / E c=200000/27871 = 7.181.4.2.3受压翼缘面积与腹板有效面积的比值γf'矩形截面,γf' = 01.4.2.4纵向受拉钢筋配筋率ρ =A s / (b·h0) = 565/(1000*208) =0.002721.4.2.5钢筋混凝土受弯构件的短期刚度 B s按混凝土规范式 8.2.3-1 计算:B s=E s·A s·h02 / [1.15ψ + 0.2 + 6·αE·ρ / (1 + 3.5γf')]=200000*565*2082/[1.15*0.2+0.2+6*7.18*0.00272/(1+3.5*0)] =8944.32kN·m1.4.3考虑荷载长期效应组合对挠度影响增大影响系数θ按混凝土规范第 8.2.5 条,当ρ' = 0 时,取θ = 2.01.4.4受弯构件的长期刚度 B 按混凝土规范式 8.2.2 计算:B =B s·M k / [M q·(θ - 1) + M k] = 8944.32*12.22/[12.22*(2-1)+12.22]=4472.16kN·m1.4.5挠度 f =κ·Q k·L y4 / B = 0.00206*35*3.654/4472.16*1000 = 2.9mmf / L y= 2.9/3650 = 1/1,276工况二:池外有土,池内无水1双向板: B-11.1基本资料1.1.1工程名称:工程一1.1.2边界条件(左端/下端/右端/上端):固端 / 固端 / 固端 / 铰支1.1.3荷载标准值1.1.3.1永久荷载标准值三角形荷载: g k1= 63.33kN/m永久荷载的分项系数,对由可变荷载效应控制的组合,取γG=1.27,对由永久荷载效应控制的组合,取γG= 1.271.1.3.2可变荷载标准值: q k= 01.1.4荷载的基本组合值1.1.4.1板面Q =Max{Q(L), Q(D)} =Max{80.43, 80.43} =80.43kN/m1.1.5计算跨度 L x= 7300mm,计算跨度 L y= 3650mm,板的厚度 h = 250mm (h = L y / 15)1.1.6混凝土强度等级为C25,f c=11.943N/mm ,f t=1.271N/mm , f tk= 1.779N/mm 1.1.7钢筋抗拉强度设计值 f y=300N/mm , E s= 200000N/mm1.1.8纵筋合力点至截面近边的距离:板底 a s= 42mm、板面 a s' = 42mm1.1.9裂缝宽度验算时执行的规范:《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB 50069-2002)1.2弯矩标准值1.2.1平行于 L x方向的跨中弯矩 M xM xgk1= (0.0045+0.2*0.0253)*63.33*3.652=8.07kN·m1.2.2平行于 L y方向的跨中弯矩 M yM ygk1= (0.0253+0.2*0.0045)*63.33*3.652=22.11kN·m1.2.3沿 L x方向的支座弯矩 M x'M x'gk1= -0.0367*63.33*3.652= -30.96kN·m1.2.4沿 L y方向的支座弯矩 M y'M y'gk1= -0.0622*63.33*3.652= -52.48kN·m1.3配筋计算1.3.1平行于 L x方向的跨中弯矩 M xM xk=8.07kN·m,M xq=8.07kN·m;M x= Max{M x(L), M x(D)} = Max{10.24, 10.24} =10.24kN·mA sx= 176mm ,a s= 54mm,ξ = 0.023,ρ = 0.09%;ρmin = 0.20%,A s,min=500mm ;实配纵筋:Φ12@200 (A s=565);ωmax= 0.077mm1.3.2平行于 L y方向的跨中弯矩 M yM yk= 22.11k N·m,M yq=22.11kN·m;M y= Max{M y(L), M y(D)} = Max{28.07, 28.07} =28.07kN·mA sy= 463mm ,a s= 42mm,ξ = 0.056,ρ = 0.22%;ρmin = 0.20%,A s,min=500mm ;实配纵筋:Φ12@200 (A s=565);ωmax= 0.188mm1.3.3沿 L x方向的支座弯矩 M x'M x'k= -30.96kN·m,M x'q= -30.96kN·m;M x' =Max{M x'(L), M x'(D)} =Max{-39.32, -39.32} =-39.32kN·mA sx' = 656mm ,a s' = 42mm,ξ = 0.079,ρ = 0.32%;实配纵筋:Φ12@150 (A s= 754);ωmax= 0.156mm1.3.4沿 L y方向的支座弯矩 M y'M y'k= -52.48kN·m,M y'q= -52.48kN·m;M y' =Max{M y'(L), M y'(D)} =Max{-66.65, -66.65} =-66.65kN·mA sy' = 1148mm ,a s' = 42mm,ξ = 0.139,ρ = 0.55%;实配纵筋:Φ14@120 (A s= 1283);ωmax= 0.174mm1.4斜截面受剪承载力计算V =Q·(2L x - L y)·L y / 4L x= 80.43*(2*7.3-3.65)*3.65/(4*7.3) = 110.1kNR =0.7·βh·f t·b·h0= 0.7*1*1271*1*0.208 =185.0kN ≥ V =110.1kN,满足要求。

圆形水池结构计算书资料

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无梁板式现浇钢筋混凝土圆形水池结构计算书1、设计资料:主要结构尺寸:内径(d):32m 底板厚:0.3m壁板高:4.15m 壁板厚:0.35m顶板厚:150mm 底板外挑宽度:400mm荷载和地质条件:顶板活荷载:q k=1.5kN/m2 池内水深:4m地下水深:1.2m(底板以上)底板覆土:0.3m土内摩擦角:30* 修正后地基承载力特征值:f a=100kPa 水重力密度:10kN/m3 回填土重度取:18kN/m3钢筋混凝土重度:25kN/m3 钢筋选用HRB235和HRB400混凝土选用C25,f t=1.27N/mm2,f c=11.9N/mm22、抗浮稳定性验算:i )局部抗浮稳定性验算:取中间区格(4×4m 2)作为计算单元,抗力荷载标准值如下: 顶板自重:25×0.15×4×4=60kN 底板自重:25×0.3×4×4=120kN 支柱自重:25×0.3×0.3×3.45=7.76kN柱帽重:25×[1.42×0.1+31(0.32+0.3×1+12)×0.35]=8.95kN柱基重:25×[1.52×0.1+31(0.42+0.4×1.1+1.12)×0.35]=10.9kN池顶覆土重:18×4×4×0.3=86.4kN ΣG k =60+120+7.76+8.95+10.9+86.4=294.01kN局部浮力:F 浮=11)(A h d w ⋅+γ=10×(1.2+0.3)×4×4=240kN K=浮F G k ∑=24001.294=1.23>1.05满足局部抗浮要求 ii)整体抗浮验算:顶板自重:π(16+0.35)2×0.15×25=3149.32kN 顶板覆土重:π(16+0.35)2×0.3×18=4535.02kN 壁板自重:2π(16+0.35/2)×0.35×4.17×25=3708.24kN悬挑土重:π[(16+0.4+0.35)2-(16+0.35)2]×[(18-10)×1.2+18×3.5]=3019.77kN 池内支撑柱总重:45×(7.76+8.95+10.9)=1242.5kN 底板浮重:π(16+0.35+0.4)2×0.3×(25-10)=3966.35kNΣG k =3149.32+4535.02+3708.24+3019.77+1242.5+3966.35=19621.2kN总浮力:F 浮=A h d w ⋅+)(1γ=10×(1.2+0.3)×π(16+0.4+0.35)2=13221.2kN K=浮F G k ∑=2.132212.19621=1.48>1.05满足整体抗浮要求3、地基承载力验算:池内水重:G W =10×π×162×4.17=33537.13kN池顶活荷载:Q k =q k A=1.5×(16+0.35+0.4)2×π=1322.12kN 基地压力:P k =A Q G G k W ++∑=275.1612.132213.335372.19621⨯++π=61.81kPa<f a =100kPa 故地基承载力满足要求 4、抗冲切验算:顶板:按顶板周边简支的方格柱网无梁板计算顶板荷载 荷载效应准永久值 作用效应基本组合设计值 活荷载 1.5×0.4=0.6kN/m 2 1.5×1.4=2.1kN/2 顶板覆土 18×0.3=5.4kN/m 2 5.4×1.27=6.86kN/m 2 顶板自重 25×0.15=3.75kN/m 2 3.75×1.2=4.5kN/m 2 合计 10.15kN/m 2 13.94kN/m 2 I-I 截面抗冲切验算:P s [L 2-(B+h 0)2]≤0.7f tSh 0h 0=150-30=120mm,B+h 0=1400+120=1520mm S=4(B+h 0)=6080mm P s [L 2-(B+h 0)2]=13.94×[42-1.522]=190.83kN0.7f t Sh 0=0.7×1.27×6.08 ×0.12=648.61kN>190.83kN 满足抗冲切要求 II-II 截面抗冲切验算:P s [L 2-(B+h 0)2]≤0.7f tShh 0=250-30=220mm,B+h 0=1000+220=1220mm S=4(B+h 0)=4880mmP s[L2-(B+h0)2]=13.94×[42-1.222]=202.29kN0.7f t Sh0=0.7×1.27×4.88×0.22=954.43kN>202.29kN满足抗冲切要求底板:按底板板周边简支的方格柱网无梁板计算基地反力:准永久值:275 . 161242.5 3019.773708.244535.023149.32⨯+ +++π+0.6=18.36kN/m2基本组合设计值275 . 161.351242.51.273019.771.353708.241.274535.021.353149.32⨯⨯+⨯+⨯+⨯+⨯π+2.1=25.39kN/m2 i)I-I截面:h0=300-40=260mm B+h0=1500+260=1760mm4(B+h0)=7040mmP s[L2-(B+h0)2]=25.39×[42-1.762]=327.59kN0.7f t Sh0=0.7×1.27×7.04×0.26=1627.23kN>327.59kN满足抗冲切要求i)II-II截面:h0=300-40=260mm B+h0=1100+260=1360mm4(B+h0)=5440mmP s[L2-(B+h0)2]=25.39×[42-1.362]=359.28kN0.7f t Sh0=0.7×1.27×5.44×0.26=1257.4kN>359.28kN满足抗冲切要求5、顶板内力计算:顶板弯矩布置图如下1)柱帽计算宽度:C=(0.7-0.2+0.1)×2=1.2m>0.2L 且≤0.3L 2)中间区格总弯矩: 计算跨度:L 中=L-2c/3=3.2m准永久值 基本组合设计值M 0=281中qLL 51.97kN 71.37kN 总边区格总弯矩:计算跨度L 边=L-c/3+h/2=3.71M 0边=281边qLL 69.85kN 95.94kN 池壁与顶板视为铰接连接,其刚度比为零查得:α=1.45,β=1.8,γ=0故作用效应准永久值(kN.m) 作用效应组合设计值(kN.m) M 1=-0.5M 0=-25.99 M 1=-0.5M 0=-35.69 M 2=0.2M 0=10.39 M 2=0.2M 0=14.27 M 3=-0.15M 0=-7.80 M 3=-0.15M 0=-10.71 M 4=0.15M 0=7.8 M 4=0.15M 0=10.71 M 5=-0.5αM 0=-37.68 M 5=-0.5αM 0=-51.74 M 6=0.2βM 0=18.71 M 6=0.2βM 0=25.69 M 7=-0.15αM 0边=-15.19 M 7=-0.15αM 0边=-20.87 M 8=0.15βM 0边=18.85 M 8=0.15βM 0边=25.93 M 3’=-0.12M 0边=-8.38 M 3’=-0.12M 0边=-11.51 M 4’=0.12M 0边=8.38 M 4’=0.12M 0边=11.51 3)顶板按照承载力极限状态进行配筋计算: A S =87.0h f My ,h 0=150-30=120mm,HRB400f y =360N/mm 2,HRB235f y =210N/mm 2,(各区格板纵横向均需满足最小配筋率min ρ=0.2%,最小配筋面积A Smin =bh min ρ=600mm 2) A S1=949.61mm 2,A S2=379.68mm 2,A S4=284.96mm 2,A S5=1376.65mm 2,A S6=683.54mm 2,A S7=555.29mm 2,A S8=689.92mm 2,A S3’=306.25mm 2,A S4’=306.25mm 2;故:顶板选用双层双向C 10@200,A S =785mm 2>A Smin =600mm 2;因A S1、A S5均大于A S ,故M 1、M 5方向增加上层附加钢筋C 10@200,A S =1570mm 2大于A S1、A S5 4)按照正常使用极限状态进行裂缝宽度验算:1)M 6区格板087.0h A M s qsq =σ=12.078587.01071.183⨯⨯⨯=288.3N/mm 2 15020005.07855.0⨯⨯===bh A A A s te s te ρ=0.005 =⨯⨯⨯-=-=13.288005.078.165.01.165.01.12ασρψsq te tkf 0.197C25混凝土f tk =1.78N/mm 2,E S =2.1×105N/mm 2v dc E w teSsq)1)(11.05.1(8.11max αρσψ++==7.0)01)(005.01011.0305.1(101.23.288197.08.15⨯++⨯⨯⨯⨯=0.09mm<0.25mm 满足裂缝宽度要求。

水池结构计算方法其实很容易!

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水池结构计算方法其实很容易!- 结构综合资料水池一般由底板和壁板组成,有些水池设有顶板。

当平面尺寸较大时,为了减少顶板的跨度,可在水池中设中间支柱设计要求在水压及其他荷载的作用下,池体的各部分应有足够的强度、刚度和耐久性;贮存水的渗透量应在允许的范围内;水池的材料应能防腐和抗冻,对水质无影响。

结构计算水池所受的荷载除自重外,还有水压力、土压力和下述各种荷载。

在地震区,地震时可能引起自重惯性力、动水压力及动土压力;在寒冷地区,如无防寒措施,有可能产生冰压力。

此外,水池内外的温湿度差及季节温湿度差,也在水池中产生温湿度应力。

由正方形板和矩形板组成的钢和钢筋混凝土矩形水池可用有限元法进行较为精确的分析,或采用近似方法计算。

矩形水池高宽比大于2的称为深池;小于0.5的称为浅池;介于0.5~2.0之间的称为一般池。

深池壁板在高度的中间部分受顶板和底板的影响很小,可按水平框架进行计算;在靠近顶板和底板的某一高度范围内(通常取等于宽度的一半),壁板受顶、底板的影响较大,应按三边支承一边自由的双向板计算;在平面尺寸较小时,深池的底板和顶板可按四边嵌固的板计算。

浅池的壁板高度小、宽度大,中间部分受相邻壁板的影响很小,可作为竖直的单向板计算;壁板两侧边部分因受相邻壁板的影响,应按双向板计算。

一般池的底板、壁板和顶板都是双向板,当每块板的四边都有支承时,整个水池可看作连续的双向板,各板的边缘弯矩可用双向板的弯矩分配法求得;然后用叠加法求各板的跨中弯矩。

在目前所采用的双向板弯矩分配法中,假定矩形板的边缘弯矩是按正弦曲线分布的,这一假定对均布荷载情况比较合理;但对非均布荷载(如作用于壁板上的水压力是三角形的荷载),则有一定的误差。

此外,弯矩传递系数还没有反映与板接触的地基的影响。

无论是圆形水池或是矩形水池,作用在底板上的地基反力应按弹性地基理论计算。

但当水池的平面尺寸较小时,地基反力可以假定按直线规律变化。

对钢、钢筋混凝土和砖石水池,都应进行强度计算。

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三角 形荷 载 分 布 下 , 照 传 统 方 法 , 心 距 处 的 按 中
集 中力 F简 化 式见 式 ( ) 1。
F = 12 XqXH / () 1
1 计 算假 定及 计 算方 法
如 果 圆形水 池 的直 径 过 大 , 计 时 会 采 用 预 应力 设
式 中 : 三 角 形 底 部 最 大 荷 载 , P , 压 力 下 q= g为 ka水
混 凝 土结构 , 设 置变 形 缝 ; 如 果 直 径 较小 , 温 度 不 而 则 力 影 响较 小 , 需 设 缝 。 因 此 , 般 考 虑 设 缝 的 圆 形 无 一
y H为 三 角形 高度 , H; m。 池 壁 底 部 竖 向 弯 矩 计 算
见式 ( ) 2。

水 池 直径 分别 有 2 、04 3种 , 体高 度 日为5m, 0 3 、0m 池
第 3期 ( 第 1 9期 ) 总 5
21 0 2年 6月
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壁 厚 统一 按 4 m 考虑 , 考虑 设 4道 缝 , 0c 均 即整 个 圆柱 壳 被 分成 4个 14圆弧壳 。 /
F 1
() 2
式中:为中心距与池底距离, z 三角形分布的f ÷日。 _
按简化 的单悬臂板计算的池壁底部竖向弯矩 :


计算 采 用 有 限元 计 算 程 序 Mia ii2 1 。计 dsc l 0 v 1 算 中仅 考 虑 池 内水 压 力 作 用 引起 的 池 壁 内力 。水 压 力 按 照 三 角 形 分 布 , 容 重 水 =1 N m , 壁 底 水 0k / 池
关 键 词 :圆形 水 池 ; 缩 缝 ;有 限 元 ;圆柱 壳 ;内力 伸 中图分类号 : U 9 .4 T 9 13 3 文献 标 志 码 : A 文 章 编 号 :1 0 4 5 2 1 0 0 5 0 0 4— 6 5(0 2)3— 0 8— 2
给 排 水 工 程 构 筑 物 中常 见 圆形 水 池 结 构 。对 于 采用 钢筋 混凝 土结 构 且 内径 较 大 的 圆形 水 池 结构 ( 内
径> 1 , 了避 免 施 工 及 使 用 过 程 中 的温 度 内力 5m) 为
引起 的水 池 开裂 , 计 中一般 采 用 在 池壁。 由于伸缩 缝 的设 置 , 壁 将 不再 是 整体 的 池
圆柱壳 , 以无 法按 照 圆柱 壳 的计 算 方 式 进 行 池壁 内 所 力计 算 。 日常设 计 中往 往 会 按 照单 悬 臂 板 来 计 算 此 类 结构 的池壁 内力 ; 而设 缝 后 的 池壁 按 照 圆弧 形 板 壳
进 行 内力 计算 更 为合 理 。因此 , 圆弧 形 板 壳 计 算 了 按 不 同直径 圆形 水池 的池 壁 内力 , 与按 单 悬 臂 板 计 算 并 的结 果相 比较 , 讨 该类 圆形 水 池 结 构池 壁 内力 计 算 探
的合 适方 法 。
图 1 池 壁 受 力 图 示
2 悬臂 板 计算 池壁 竖 向弯矩 结 果
设 伸 缩 缝 圆形 水 池 的 池 壁 内 力 计 算 方 法
张 达 石
( 海 市城 市 建 设 设 计 研 究 总 院 , 海 2 0 2 ) 上 上 0 15
摘要: 对于 内径 > 1 的钢筋混凝 土圆形水 池 , 5m 由于在 池壁上设 置 伸缩 缝 , 该类 圆形水 池池 壁 不再是 整 体 的圆柱壳 。 以单悬 臂板 简化方式计算 了池壁底部竖 向弯矩 ; 同时 , 采用有 限元 程序 计算 了 3种 内径 的 14圆弧壳 池壁 的竖 向弯矩 , / 给 出了池壁 弯矩 等高值图 。对 比显示 : 限元计算 的池壁竖 向弯 矩值 为单悬臂板计 算值 的 6 % ~7 % 。采 用考虑 空间 有 0 0 效应 的计算 模式进行设计计算 比较合理 。
中 彳 柱 回 匮譬
张 石设 缩 圆 水 的 壁 力 算 法 达 :伸 缝 形 池 池 内 计 方
22 第 期 0 年 3 1
厘 廿



图 2 1 4圆 弧 壳 计 算 模 型 /
2 )图 3~图 5分 别 为 2 、O 4 内径 圆形 水 池 0 3 、0m 14圆弧壳 的池壁 竖 向弯 矩计 算 结果 。图 中仅 显示 了 / 18圆弧 , 中线 条为 弯矩 值 的等高 线 。 / 图

2 8. N ・m/m 。 0 3k
3 有 限元计 算模 型及 结果 1计算 模 型。计算采 用 4节点 板单元 , 元尺 寸为 ) 单 0 1 × . l 界条件 为底部所有 节点 均 固结 , . m 0 1F, f边 其余 3
边 均 自由。14圆弧壳 的计 算模 型如 图 2所 示 。 /
端 按 固结 考 虑 , 端 按 自 由考 虑 。 池 壁 结 构 受 力 见 顶
图 1
收 稿 日期 :0 2— 2—1 21 0 0
作 者 简 介 : 达 石 (9 5 ) 男 , 张 17 一 , 工程 师 。
58
x × × 1× = 1× 。x 了 x 了 H 5 1 q 5× 5
59
图 5 0 m 内径池 壁竖向弯矩计 算结果 ( N・ / 4 k m m)
4 计 算结 果分 析及 比较
由图 3一图 5可 见 , 14圆柱 壳 范 围 内 , 壁底 在 / 池 部 的竖 向弯矩 在 2个侧 边 较 大 , 到 了 14圆柱 壳 的 而 /
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