特种结构-水池课件.ppt
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- 特种 结构 水池 课件
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1、2023年1月9日21时38分 分类 水池的荷载及荷载组合 圆形水池的计算 矩形水池的计算 水池的设计与构造 计算例题3 水池3.1分类 矩形水池:施工方便,占地少,平面布置紧凑,适用于小型水池和深度较浅的大型水池 圆形水池:受力合理,可采用预应力混凝土。适用于200立方米的中型水池。3 3 水池水池3.1分类分类3 3 水池水池3.2 水池的荷载与荷载组合水池的荷载与荷载组合水池主要荷载3.2.1结构上的作用3 3 水池水池3.2 水池的荷载与荷载组合水池的荷载与荷载组合3.2.1结构上的作用3 3 水池水池3.2 水池的荷载与荷载组合水池的荷载与荷载组合3.2.1结构上的作用3 3 水池水
2、池3.2 水池的荷载与荷载组合水池的荷载与荷载组合3.2.1结构上的作用3 3 水池水池3.2 水池的荷载与荷载组合水池的荷载与荷载组合3.2.1结构上的作用3 3 水池水池3.2 水池的荷载与荷载组合水池的荷载与荷载组合3.2.1结构上的作用3 3 水池水池3.2 水池的荷载与荷载组合水池的荷载与荷载组合3.2.1结构上的作用3 3 水池水池3.2 水池的荷载与荷载组合水池的荷载与荷载组合3.2.2池顶荷载 永久荷载:顶板自重、防水层重、覆土层重等,均按实际计算 可变荷载:活荷载和雪荷载,不同时考虑,取大者。活载是考虑池顶走人、行车、堆放物品等引起的重力,应按实际考虑,一般可取1.5kN/m
3、2。3 3 水池水池3.2 水池的荷载与荷载组合水池的荷载与荷载组合3.2.3池壁荷载 水平方向的水压力和土压力 水压力(按三角形分布)3 3 水池水池3.2 水池的荷载与荷载组合水池的荷载与荷载组合wwwkHp设计水深,池顶下200300mm,简化起见取净高3.2.3池壁荷载 水平方向的水压力和土压力 土压力池顶:池底:(按主动土压力算)无地下水时有地下水时3 3 水池水池3.2 水池的荷载与荷载组合水池的荷载与荷载组合245tan211hhpssk245tan212nsskHhhp245tan212wwnsskHHHhhp覆土厚度顶板厚度池壁净高地下水位高地下水位以下填土重度3.2.3池壁
4、荷载 地面活荷载引起的附加侧压力 地下水压力在池壁底部标准值3 3 水池水池3.2 水池的荷载与荷载组合水池的荷载与荷载组合245tan2kqkqpwwwHp3.2.3池壁荷载 各种侧压力的组合 当池底处于地下水位以上,顶端外侧压力组合标准值为:底端侧压力组合标准值为 当池底处于地下水位以下,底端侧压力组合标准值为3 3 水池水池3.2 水池的荷载与荷载组合水池的荷载与荷载组合11skqkkppp22skqkkpppwkskqkkpppp223.2.4池底荷载与地基土反力 地基反力的组成(1)由池顶活荷载引起,取(2)由池顶覆土引起,取(3)由顶板自重 、池壁自重 及支柱自重 引起,取单位面积
5、自重和。3 3 水池水池3.2 水池的荷载与荷载组合水池的荷载与荷载组合2kN/m5.1kq)kN/m(2sq)kN(rG)kN(wG)kN(cGAGGGqqpcwrskn3.2.5荷载组合 地下式水池的荷载组合(1)池内满水,池外无土(回填前的试水阶段)(2)池内无水,池外有土(使用阶段放空)(3)池内有水,池外有土(使用阶段满池)地面式水池(1)池内满水(2)池内满水及温(湿)差作用(无保温措施)3 3 水池水池3.2 水池的荷载与荷载组合水池的荷载与荷载组合3.3.1池壁计算 基本假定(1)材料是均质的、弹性的、各向同性的;(2)池壁厚度h远小于池壁半径;(3)结构各点的位移远远小于池壁
6、厚度;(4)垂直于池壁中曲面方向的法向应力可忽略。3 3 水池水池3.3 圆形水池的计算圆形水池的计算 基本原理圆柱壳理论3 3 水池水池3.3 圆形水池的计算圆形水池的计算 基本原理圆柱壳理论 底端固结,顶端自由环向拉力竖向弯矩剪力3 3 水池水池3.3 圆形水池的计算圆形水池的计算prkNN2pHkMxMxpHkVxVx内力系数查表,与h,d和竖向位置xH有关 基本原理内力分析3 3 水池水池3.3 圆形水池的计算圆形水池的计算表明:大到一定程度,底部固端约束的影响扩展不到另一端dhH/2环向内力3 3 水池水池3.3 圆形水池的计算圆形水池的计算基本原理内力分析表明:越大,环向力抵抗的荷
7、载也越多,壁底弯矩随 的增大而迅速减小。dhH/2竖向弯矩dhH/2 基本原理内力分析3 3 水池水池3.3 圆形水池的计算圆形水池的计算表明:时,上端边界弯矩几乎传不到下端。池壁高度相对较小时才可能传到下端不可忽略。8/2dhH上端边界弯矩的影响 基本原理分类与简化3 3 水池水池3.3 圆形水池的计算圆形水池的计算)4.2(88.22rhdhH即长壁池88.22dhH短壁池简化:2.02dhH按竖向悬臂构件计算,环筋按构造配置,有盖池,顶盖可作为壁顶侧向支撑时,池壁为上下端都有支撑的竖向受力构件。652dhH忽略两端约束,按两端自由的薄壁圆筒分析652.02dhH不能忽略环向力和壁端约束作
8、用,按圆柱形薄壳分析3.3.2顶盖与底板的计算 顶盖计算(1)现浇圆形平板或圆心加柱的圆形平板顶盖在荷载作用下一般按弹性理论计算。(2)现浇整体式无梁楼盖顶板,一般可采用弹性理论计算方法中“经验系数法”,仅考虑均布荷载满布的情况。3 3 水池水池3.3 圆形水池的计算圆形水池的计算3.3.2顶盖与底板的计算 底板计算(1)整体式:有支柱底板,假定地基反力均匀分布,计算同顶板;无支柱的圆板,直径不大,按均匀分布计算;直径较大,根据有无地下水确定计算方法。无地下水,按弹性地基上的圆板来确定池底地基土反力分布规律;有地下水,按均匀分布荷载计算;池底处于地下水位变化幅度内,按两种情况分别计算,取不利。
9、(2)分离式:由构造确定。3 3 水池水池3.3 圆形水池的计算圆形水池的计算3 3 水池水池3.4 矩形水池的计算矩形水池的计算3 3 水池水池3.4 矩形水池的计算矩形水池的计算有盖无盖3.4.1池壁计算 浅池的计算开敞式3 3 水池水池3.4 矩形水池的计算矩形水池的计算水压力3.4.1池壁计算 浅池的计算开敞式3 3 水池水池3.4 矩形水池的计算矩形水池的计算土压力3.4.1池壁计算 浅池的计算有顶盖池壁与顶板线刚度之比大于53 3 水池水池3.4 矩形水池的计算矩形水池的计算水压力3.4.1池壁计算 浅池的计算有顶盖池壁与顶板线刚度之比大于53 3 水池水池3.4 矩形水池的计算矩
10、形水池的计算土压力3.4.1池壁计算 浅池的计算角隅弯矩 竖向单向受力构件或等代框架所得弯矩在池壁水平方向的中段是比较符合实际的,但在两端偏大,这是因为在水池的四角处,侧压力是沿双向传递的,且沿水平传递的比例较大,这些水平传递的侧压力在池壁两端产生较大的水平弯矩,常把这些水平弯矩称作池壁的角隅弯矩3 3 水池水池3.4 矩形水池的计算矩形水池的计算3.4.1池壁计算 浅池的计算角隅弯矩3 3 水池水池3.4 矩形水池的计算矩形水池的计算2mpHMc池壁侧向分布荷载最大值沿池壁高度的最大值3.4.1池壁计算 浅池的计算角隅弯矩分布规律3 3 水池水池3.4 矩形水池的计算矩形水池的计算顶边弹性固
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