给水排水结构课设.doc

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1、给水排水工程结构课程设计院系：海洋与土木工程学院班级：给水排水09-2班姓名：李喜龙学号：指导教师：王志云日期：2012年12月30日设计题目：地下无盖钢筋混凝土水池一无盖地下式钢筋混凝土水池的平面净空尺寸6.0*18.0m，池壁净高4.0m，设计水深3.8m，（见图）不设置池顶走道板。设计水深3.8m，材料可以采用C25混凝土，HPB235钢筋(1级钢)。地基为亚粘土，地下无水，地基承载力特征值fa=180KN/M^2。解:一·池壁厚度和池壁基础尺寸确定长向壁板厚度及基础尺寸确定长向壁板的长高比：L

2、/H=18/4.0=4.5〉2按单向板计算。短向壁板的长高比；L/H=6/4.0=1.5在0.5~2之间，按双向板计算。1.（1）长向壁板厚度及其基础尺寸∵顶端自由，下端固定∴在贮液结构内水压力作用下，壁板底端的最大负弯矩设计值为M=-PH^2/6=-1/6×1.2×3.8×10×3.8^2=-109.7KN/m假设配筋率为p=As/bh=0.5％由附表1—5查得fy=210，由附表1—2查得fc=11.9∴相对受压区高度为==0.005×210/(1.0×11.9)=0.088相应的内力臂系数=1-

3、0.5=0.956∴截面的有效高度:===331.08mm∴初步选定长向壁板厚度为350mm，且采用等厚度壁板。基础高度取400mm。基础宽度经试算采用3.15m向壁板外侧挑出0.7m，向壁板内侧挑出2.10m。(2)、短向壁板厚度取底端竖向弯矩作为估算短向壁板厚度的依据，由附表5查得/=0.67得=-0.027=-0.027×1.2×3.8×10×=-44.32KN·m/m同上，假设配筋率为=0.5％则=0.088，=0.956则截面有效高度为:===210.41mm∴短向壁板厚度取250mm。为使

4、长向壁板和短向壁板厚度一样，所以取短向壁板也为350mm。二．池壁内力计算1．长向壁板内力计算（1）．水压力作用下弯矩、剪力按3.8m水深计算的壁板底端最大水压力设计值为=1.2=1.2×10×3.8=45.6KN/m壁板计算简图如下图所示，计算相应坐标=0.2,0.4,0.6,0.8,1.0时相对应的弯矩值∵M=-∴计算所得表1（第一种组合即池内满水，池外无土）x/H0.20.40.60.81.0x(m)0.761.522.283.043.80.887.0223.7056.19109.74壁板下端的

5、剪力为:=-=-0.5×45.6×3.8=86.64KN/m（指向壁板内）（2）、土压力作用下的弯矩按3.5m土深计算的壁板底端最大土压力设计值为:=18×（0+0+3.5）××1.2=25.2KN/m壁板计算简图如下图所示，计算相应坐标=0.2,0.4,0.6,0.8,1.0时相对应的弯矩值表二（第二种组合即池内无水，池外有土）x/H0.20.40.60.81.0x(m)0.71.42.12.83.5-0.14-3.29-11.11-26.34-51.45壁板下端的剪力为:==0.5×25.2×3.

6、5=44.1KN/m（指向壁板外）2.短向池壁内力计算及长向壁板角隅水平弯矩、水平拉力计算(1)、短向壁板在水压力作用下按顶部自由，其它三边固定的双向板计算弯矩。短向壁板竖向计算高度取=6.0+0.35=6.35m则。则各项弯矩计算如下：水平固端弯矩：=-0.01754×45.6×=-32.25KN·m/m竖向底端固端弯矩：=-0.0258×45.6×=-47.44KN·m/m水平向跨中弯矩：40.19KN·m/m竖向跨中弯矩：=52.81KN·m/m（2）水压力作用下长向壁板按固定棱边计算角隅水平弯

7、矩。=-0.104×45.6×=-68.48KN·m/m(3)水压力作用下考虑相邻壁板相互影响的短向壁板弯矩。按简化的力矩分配法进行计算时，仅对水平向弯矩进行力矩分配。∵力矩分配分配系数为∴分配系数为∴水平向支座弯矩：=-(32.25+68.48)×0.78=-78.57KN·m/m水平向支座弯矩=40.19+（-32.25+78.57）=87.22KN·m/m竖向底端弯矩：=-47.44KN·m/m竖向跨中弯矩：=52.81KN·m/m（4）水压力作用下短向壁板的周边剪力。三角行荷载作用下的反力系数

8、，侧边作用有边缘弯矩时的反力系数按计算，底边作用有边缘弯矩时的反力系数按计算。顶边剪力：=0-2×0.1373×78.57/3.8+0.1910×47.44/6.35=-4.251KN·m/m（指向壁板内）底边剪力：=0.1373×45.6×3.8-2×0.1373×78.57/3.8+0.1910×47.44/6.35=22.14KN·m/m（指向壁板内）侧边剪力：=0.1094×45.6×6.35+2×0.1094×41.50/3.8-0.2809×