完美版河北工程大學(xué)孫克第3章矩形水池1

1、 在進(jìn)行貯液池內(nèi)力分析時，根據(jù)結(jié)構(gòu)的主要尺寸，如圖，把貯液池分為淺池、深池和雙向板式貯液池，也可根據(jù)表41來確定。3.3.1矩形水池的分類矩形水池的分類3.3.3矩形水池的結(jié)構(gòu)布置原則矩形水池的結(jié)構(gòu)布置原則1.滿足工藝前提下，利用地形2.受力明確，內(nèi)力分布盡量均勻3.溫度縫的設(shè)置 土基時 溫度區(qū)段不大于20m 巖石時 溫度區(qū)段不大于15m 地下水池 土基時 溫度區(qū)段不大于30m 巖石時 溫度區(qū)段不大于20m4.伸縮縫的做法 將池壁和基礎(chǔ)底板一齊斷開2.3.4矩形水池的計算矩形水池的計算2.3.4.1.荷載組合荷載組合 地下式池 滿水+池外無土 無水+池外有土 地面式池 滿水+壁面溫差3.3.4

2、.2受力狀態(tài)受力狀態(tài) 擋土墻式水池（淺池）：按單向板受力構(gòu)件計算 （深池）：按雙向板受力構(gòu)件查表內(nèi)力系數(shù)法計算性質(zhì)： 受彎 偏拉 偏壓允許出現(xiàn)裂縫限制不允許出現(xiàn)w不考慮w驗(yàn)算抗裂度1.驗(yàn)算驗(yàn)算淺池：（無頂蓋擋土墻式也稱開敞式）當(dāng)?shù)装鍨椋?.分離式 2.整體式 l 抗傾覆 抗浮l 抗滑移3.3.4.3淺池計算淺池計算2.計算步驟計算步驟 初步確定池壁底端厚度，基礎(chǔ)底板的厚度一般選為與池壁底端厚度相同； 選定基礎(chǔ)的寬度及伸出池壁以外懸挑寬度； 按多選定的池壁及基礎(chǔ)截面驗(yàn)算穩(wěn)定性、地基土承載力； 計算池壁和基礎(chǔ)的內(nèi)力及配筋，并驗(yàn)算裂縫。3.穩(wěn)定性驗(yàn)算穩(wěn)定性驗(yàn)算 取1m寬計算單元0.9APBKBWKW

3、MGaGa013AWKHMPh1.5APAMM（1）池內(nèi)滿水，池外無土a.抗傾覆0.9-為池壁和基礎(chǔ)的自重分項系數(shù)；BaWa-為GBK和GWK作用中心至A點(diǎn)的水平距離。MAP和MA分別為對A點(diǎn)的抗傾覆力矩和傾覆力矩。b.抗滑移 當(dāng)水池被貫通的伸縮豐分割成若干區(qū)段，且采用分離式底板，底板與池壁 基礎(chǔ)之間設(shè)有分離縫時，應(yīng)按下式驗(yàn)算池壁的抗滑移穩(wěn)定性。0.91.3BKWKWKGGPU-基礎(chǔ)底面摩擦系數(shù)，應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)資料確定，如資料可參見混凝土與地基土間的摩擦系數(shù)表提高抗滑移能力的辦法 增加內(nèi)挑長度 增大池壁及基礎(chǔ)的自重（不經(jīng)濟(jì)）提高抗滑移能力的辦法 當(dāng)基礎(chǔ)與底板連成整體并采取了可靠措施時可不驗(yàn)算 抗滑

4、移。否則采取如下措施。 A.設(shè)拉筋 B.增大內(nèi)挑長度（2）池內(nèi)無水，池外有土1. 此種荷載組合一般不用驗(yàn)算抗傾覆。2. 當(dāng)內(nèi)外挑出都不大且近乎相等時，才進(jìn)行抗傾覆驗(yàn)算。3. 抗滑移一般也不必驗(yàn)算地基承載力驗(yàn)算見擋土墻4.池壁內(nèi)力計算和截面設(shè)計池壁內(nèi)力計算和截面設(shè)計淺池池壁在內(nèi)外水壓及土壓力作用下，主要豎向傳力。 開敞式水池池壁：應(yīng)按頂端自由、底端固定邊界條件的懸臂構(gòu)件計算。構(gòu)造上保證底端有足夠嵌固剛度。較薄時加厚，使之成為池壁的條形基礎(chǔ)。 封閉式水池池壁：（有頂蓋）應(yīng)根據(jù)頂板與池壁的連接構(gòu)造條件確定邊界條件。整體式連接時池壁線剛度為頂板5倍以上時可視為鉸接：池壁線剛度為頂板小于5倍時可視為鉸接

5、。（1）側(cè)壓力側(cè)壓力引起的M、V a.等厚池壁 計算公式比較簡單，一般從力學(xué)手冊均可查到，下列表格中列出了等厚池壁底端固定頂端分布為自由、鉸支的情況；同時表中頂端自由公式也適用變厚池壁情況。具體公式見下列表格。 b.頂端有約束的頂端有約束的變厚變厚池壁池壁： 先求出頂端的約束力則不難求出任意高度處的彎矩MA及剪力 VA可用力法求解。(=h2/h1； h2 、h1-分別為池壁頂和底的厚度，K11等是與有關(guān)的系數(shù)。KV、KM分別為與K11等有關(guān)的系數(shù)） ， 1.兩端固定 ： AVVK PH2AMMK PH2.頂端彈性固定，底端固定1AMPEIMKH3.頂端簡支，底端固定AVVK PH0AM 當(dāng)池壁

6、頂端側(cè)向支承為水平框架梁或利用走道板時，先判斷其剛度能否形成不動鉸支承只有滿足下列條件時，才可能按不動鉸支承計算。4IHI-為水平框架梁截面繞豎軸的慣性矩與1m寬池壁底端的截面慣性矩之比；-為水平框架梁的計算跨度L與池壁高度H之比；其值見表-與池壁頂、底端厚度比、側(cè)壓力分布狀態(tài)及壁頂水平梁的支承狀態(tài)等因素有關(guān)的系數(shù)；H為池壁的高度；P1底端的壓力值，P2頂端的壓力值。4111()HI利用走道板做水平框架梁時走道板的厚度不宜小于挑出長度的1/6，也不宜小于150mm 。受力鋼筋應(yīng)由計算確定。當(dāng)不能滿足不動鉸支承時，壁頂只能按彈性支承考慮，則彈性支承提供的反力為 VAe=nVAn為頂端彈性支承時的

7、支座位移影響系數(shù)。與I、H、I、p等有關(guān)P-見表格。4111()HI（2）池壁溫差池壁溫差引起的M、V 擋土墻水池在溫度作用下，只有頂端有約束時才會產(chǎn)生內(nèi)力 a.兩端固定等厚池壁： （頂端的約束力為如下） 任意深度： b.頂端交支，底端固定的等厚： 任意深度：20,12TTTAATEhVM頂端212TTxTEhM218TTATEhVH28HTTxTEh xM兩端變厚（頂端的約束力為如下）： a.兩端固定變厚池壁： 任意深度： b.頂端交支，底端固定變厚池壁： 11TTTAVTEIVKh H11hTTTxMXTEIMk11TTTAVTEIVKh H11TTTAMTEIMKh剪力、彎矩系數(shù)見下表頂

8、端鉸接、底端固定的兩端固定變厚池壁任意深度處的彎矩系數(shù)表（3）水平向角隅處的局部M、V豎向的單項受力構(gòu)件或等待框架所得彎矩在池壁水平方向的中斷是比較度符合實(shí)際的，但在兩端偏大，這是由于池壁在端部與相鄰池壁相連的角隅處，由于池壁的位移受到，其約束傳力以不在是沿豎向單向，而是豎向和水平向共同傳力，通常將這種角隅處的雙向板效應(yīng)稱為角隅效應(yīng)，對擋土墻式水池考慮角隅效應(yīng)時，應(yīng)計算角隅處的水平局部負(fù)彎矩。其負(fù)彎矩沿池壁高度的最大值按下式計算：2CCMPHCP-角隅處的最大水平彎矩系數(shù)。按表格取值-池壁側(cè)向均不荷載或三角形分布荷載的最大值。3.3.4.4矩形水池的構(gòu)造要求矩形水池的構(gòu)造要求：2.3.4.4.

9、1一般要求1.截面尺寸、鋼筋直徑、間距、保護(hù)層厚度等與圓形水池相同。2.淺池池壁：除要求配置水平筋外，頂部(自由時）宜配置水平加強(qiáng)筋直徑不小于縱筋直徑且不小于12mm，內(nèi)外兩側(cè)各配置兩根。3.分離式底板:厚度 不宜小于120mm。常用150200mm。 配筋 頂面配置不小于直徑8mm間距200mm;底面配置直徑不小于8間距200mm(在溫、濕度變化及地基局部變化時。） 池壁與底板連成整體時或利用底板內(nèi)鋼筋抵抗基礎(chǔ)畫一時，錨固長度不小于La。分格縫連接處理：3.水平筋配： a.角隅處 ：根據(jù)角隅處彎矩及 相鄰N拉或N壓-按偏拉或偏壓計算 b.若相鄰角隅處彎矩不相等時，取最大值計算相鄰池壁的鋼筋量

10、。 c.在沿壁長的中部區(qū)段，彎矩近似=02.豎向配筋： 構(gòu)件計算 ：a.無頂蓋的，忽略壁重，擋土墻式按懸臂彎構(gòu)件計算 b.有頂蓋，按偏壓構(gòu)件計算池壁控制截面：等厚池壁 支座截面最大負(fù)彎矩 跨中截面最大正彎矩 變厚池壁 增加截面；如頂端自由時H/4 、H/2、3H/4、H。厚度的確定1.等厚： h=H/20H/10 變厚： h1底=H/20H/10 h2頂= H/20H/30 最小厚度不小于180mm3.3.4.5矩形水池截面設(shè)計矩形水池截面設(shè)計d.池壁轉(zhuǎn)角鋼筋原則：利用跨中區(qū)段的溫度筋伸過來彎入相鄰池壁，不夠再補(bǔ)充。頂端自由時：附加水平筋在離側(cè)端H/4處截斷；頂端鉸支時：附加水平筋在離側(cè)端H/

11、6處截斷。4.基礎(chǔ)內(nèi)力計算及截面設(shè)計a.根據(jù)不同荷載組合計算內(nèi)力b.外挑及內(nèi)伸均視為懸臂板c.條基不必作抗沖切驗(yàn)算d.取內(nèi)外最大剪力值驗(yàn)算抗剪e.基礎(chǔ)厚度不小于池壁底端厚度，寬度?。?.40.8）Hf.正截面承載力計算及配筋。 矩形水池的配筋構(gòu)造關(guān)鍵在各轉(zhuǎn)角處v池壁和基礎(chǔ)的固定連接構(gòu)造和池壁頂端設(shè)置水平框梁作為池壁側(cè)向支承時配筋方式（3）雙向板式水池兩種計算方法： 彎矩分配法 空間彎矩分配法（自學(xué)） 彎矩分配法： 計算步驟：1.先按單塊板計算 a.三邊支撐，一邊（頂邊）自由 b.四邊支撐（底板四邊固定），壁板底邊固定頂邊 視情況鉸支、固定。 2.根據(jù)荷載形式（梯形、三角形）查雙向板內(nèi)力系數(shù) 3.計算的彎矩：支座處，跨中的 4.再計算相鄰交線上不平衡彎矩的調(diào)查 a.按線剛度分配給相鄰池壁 b.簡易法（差多取大、差少取平均） 5.調(diào)整跨中彎矩 6.配筋（偏拉或偏壓）兩種情況處理：情況1. 池壁與底端為彈性嵌固時，側(cè)向荷載在池壁底部產(chǎn)生的固彎矩和地基凈反力，在底板