給水排水結(jié)構(gòu)課設(shè).doc

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1、給水排水工程結(jié)構(gòu)課程設(shè)計(jì)院系：海洋與土木工程學(xué)院班級：給水排水09-2班姓名：李喜龍學(xué)號：指導(dǎo)教師：王志云日期：2012年12月30日設(shè)計(jì)題目：地下無蓋鋼筋混凝土水池一無蓋地下式鋼筋混凝土水池的平面凈空尺寸6.0*18.0m，池壁凈高4.0m，設(shè)計(jì)水深3.8m，（見圖）不設(shè)置池頂走道板。設(shè)計(jì)水深3.8m，材料可以采用C25混凝土，HPB235鋼筋(1級鋼)。地基為亞粘土，地下無水，地基承載力特征值fa=180KN/M^2。解:一·池壁厚度和池壁基礎(chǔ)尺寸確定長向壁板厚度及基礎(chǔ)尺寸確定長向壁板的長高比：L

2、/H=18/4.0=4.5〉2按單向板計(jì)算。短向壁板的長高比；L/H=6/4.0=1.5在0.5~2之間，按雙向板計(jì)算。1.（1）長向壁板厚度及其基礎(chǔ)尺寸∵頂端自由，下端固定∴在貯液結(jié)構(gòu)內(nèi)水壓力作用下，壁板底端的最大負(fù)彎矩設(shè)計(jì)值為M=-PH^2/6=-1/6×1.2×3.8×10×3.8^2=-109.7KN/m假設(shè)配筋率為p=As/bh=0.5％由附表1—5查得fy=210，由附表1—2查得fc=11.9∴相對受壓區(qū)高度為==0.005×210/(1.0×11.9)=0.088相應(yīng)的內(nèi)力臂系數(shù)=1-

3、0.5=0.956∴截面的有效高度:===331.08mm∴初步選定長向壁板厚度為350mm，且采用等厚度壁板?；A(chǔ)高度取400mm?；A(chǔ)寬度經(jīng)試算采用3.15m向壁板外側(cè)挑出0.7m，向壁板內(nèi)側(cè)挑出2.10m。(2)、短向壁板厚度取底端豎向彎矩作為估算短向壁板厚度的依據(jù)，由附表5查得/=0.67得=-0.027=-0.027×1.2×3.8×10×=-44.32KN·m/m同上，假設(shè)配筋率為=0.5％則=0.088，=0.956則截面有效高度為:===210.41mm∴短向壁板厚度取250mm。為使

4、長向壁板和短向壁板厚度一樣，所以取短向壁板也為350mm。二．池壁內(nèi)力計(jì)算1．長向壁板內(nèi)力計(jì)算（1）．水壓力作用下彎矩、剪力按3.8m水深計(jì)算的壁板底端最大水壓力設(shè)計(jì)值為=1.2=1.2×10×3.8=45.6KN/m壁板計(jì)算簡圖如下圖所示，計(jì)算相應(yīng)坐標(biāo)=0.2,0.4,0.6,0.8,1.0時(shí)相對應(yīng)的彎矩值∵M(jìn)=-∴計(jì)算所得表1（第一種組合即池內(nèi)滿水，池外無土）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、剪力為:=-=-0.5×45.6×3.8=86.64KN/m（指向壁板內(nèi)）（2）、土壓力作用下的彎矩按3.5m土深計(jì)算的壁板底端最大土壓力設(shè)計(jì)值為:=18×（0+0+3.5）××1.2=25.2KN/m壁板計(jì)算簡圖如下圖所示，計(jì)算相應(yīng)坐標(biāo)=0.2,0.4,0.6,0.8,1.0時(shí)相對應(yīng)的彎矩值表二（第二種組合即池內(nèi)無水，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壁板下端的剪力為:==0.5×25.2×3.

6、5=44.1KN/m（指向壁板外）2.短向池壁內(nèi)力計(jì)算及長向壁板角隅水平彎矩、水平拉力計(jì)算(1)、短向壁板在水壓力作用下按頂部自由，其它三邊固定的雙向板計(jì)算彎矩。短向壁板豎向計(jì)算高度取=6.0+0.35=6.35m則。則各項(xiàng)彎矩計(jì)算如下：水平固端彎矩：=-0.01754×45.6×=-32.25KN·m/m豎向底端固端彎矩：=-0.0258×45.6×=-47.44KN·m/m水平向跨中彎矩：40.19KN·m/m豎向跨中彎矩：=52.81KN·m/m（2）水壓力作用下長向壁板按固定棱邊計(jì)算角隅水平彎

7、矩。=-0.104×45.6×=-68.48KN·m/m(3)水壓力作用下考慮相鄰壁板相互影響的短向壁板彎矩。按簡化的力矩分配法進(jìn)行計(jì)算時(shí)，僅對水平向彎矩進(jìn)行力矩分配?！吡胤峙浞峙湎禂?shù)為∴分配系數(shù)為∴水平向支座彎矩：=-(32.25+68.48)×0.78=-78.57KN·m/m水平向支座彎矩=40.19+（-32.25+78.57）=87.22KN·m/m豎向底端彎矩：=-47.44KN·m/m豎向跨中彎矩：=52.81KN·m/m（4）水壓力作用下短向壁板的周邊剪力。三角行荷載作用下的反力系數(shù)

8、，側(cè)邊作用有邊緣彎矩時(shí)的反力系數(shù)按計(jì)算，底邊作用有邊緣彎矩時(shí)的反力系數(shù)按計(jì)算。頂邊剪力：=0-2×0.1373×78.57/3.8+0.1910×47.44/6.35=-4.251KN·m/m（指向壁板內(nèi)）底邊剪力：=0.1373×45.6×3.8-2×0.1373×78.57/3.8+0.1910×47.44/6.35=22.14KN·m/m（指向壁板內(nèi)）側(cè)邊剪力：=0.1094×45.6×6.35+2×0.1094×41.50/3.8-0.2809×