现浇钢筋混凝土调节池结构设计分析比较与确定__墨水学术,论文发(2)

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6×1=72KN/m（γ—水的比重，10KN/m3）；
　　2)内力计算（弯矩以池壁外侧受拉为正）：水侧压力作用下的池壁底端基本组合弯矩M=-1/6qH2=-1/6×72×6=-432KN•m；
　　水侧压力作用下的池壁底端标准组合弯矩Mk=-M/1.2=-360KN•m；
　　3)截面计算：竖向受力钢筋按控制裂缝宽度δf=0.2mm计算，查《钢筋混凝土水池设计计算手册》表2-9得到底部单侧最大受力配筋为：采用C25混凝土，抗渗等级S6，Ⅱ级钢筋，壁板厚h=（1/10）H=600mm，配筋为φ22@100，Mf=366.68KN•m﹥360KN•m，M=583.96KN•m﹥432KN•m；满足；由《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》CECS138：2002，第7.1.10条第2点，钢筋混凝土水池构件“截面厚度大于50cm时，其里、外侧均可按截面厚度50cm配置0.15%构造钢筋”，则池壁外侧竖向钢筋按构造配置φ12@150；池壁水平向钢筋（内、外侧）均按构造配置φ12@150。
　　4.1.2按扶壁式挡水墙计算
　　在池壁外侧设置垂直向扶壁，利用池内工艺要求所设的小梁，使小梁通过导流墙与主要的池壁浇注在一起，这时小梁成为拉杆，一端拉在扶壁柱上，另一端拉在池壁的环梁上,扶壁间距根据工程的实际情况确定为4400mm。
　　扶壁式挡水墙与悬臂式相比，仅增加扶壁计算部分，底板与裂缝开展宽度的验算均与悬臂式挡水墙相同。在壁板计算时，由于扶壁的存在，计算方法不同,内力及强度计算如下：
　　1)垂直壁板的计算：壁板是以扶壁为支座的一个连续板带。池高与扶壁间距之比﹤3，可看做三边固定、一边自由的双向板进行计算。
　　2)扶壁的计算：扶壁与底板、壁板、拉杆一起工作。顶端为自由支承时扶壁的计算：扶壁两侧为双向板，所以受荷面积呈梯形分布。因垂直壁板的荷载图形沿深度直线变化，故扶壁的荷载图形为二次曲线的不规划形状。由《给水排水工程结构设计手册》（第二版）公式3.2.2-9,3.2.2-10及3.2.2-11，查表3.2.2-2得：扶壁荷载最大值：
　　qmax=q(1-)L=72×(1-)=200.6kN•m
　　3)扶壁底端的弯矩：M=-QL3=0.2761×72×4.43=-1693.4KN•m
　　4)扶壁底端的剪力：Q=qL2=0.4626×72×4.42=644.8KN•m
　　考虑上部两层拉杆的作用，因底层拉杆接近扶壁底端，故不考虑它对扶壁的作用。
　　选拉杆截面尺寸为b×h=200mm×200mm，假定拉杆选配6根φ14钢筋，则As=924mm2,N1=N2=300×924=277.2KN。N1、N2对扶壁底端产生的弯矩MN=277.2×(2.01+3.74)=1593.9KN•m。
　　考虑拉杆的作用后，扶壁底端的弯矩M=-1693.4+1593.9=-99.5KN•m。因此综合考虑拉杆与扶壁的共同作用，则需选取扶壁b×h=250mm×400mm，配筋（双排）共6φ22。
　　4.2底板的内力及强度计算
　　1）底板的荷载：底板承受作用于底面的地基反力和上部结构传下来的垂直荷载。
　　2）计算原则：地基反力按直线分布考虑，即池底板可作均布荷载作用下倒置的矩形板计算；地基承载力除池壁下为条形基础外，一般可不验算；在地基反力作用下，池底一般可视为简支于池壁之上；池壁在侧压力作用下的底端弯矩，作为力矩荷载传递给底板。
　　3）底板的内力分析：整体式底板根据每格水池平面尺寸的长宽比确定为单向板。顺短跨方向截取池底宽1m，按多跨连续板计算。
　　4.2.1池内有水的情况：
　　在计算近似地认为底板自重和池内水重直接通过底板传入地基，和土的反力直接平衡，对底板不产生弯矩。
　　上部结构传下来的垂直荷载：=320KN
　　整体式底板面积：A=14.1×1=14.1m2
　　则上部荷载产生的地基反力：P==320/14.1=22.7KN/m2
　　按悬壁挡水墙考虑方案中M=432KN•m，考虑M、P的共同作用，选h=700mm，需配φ18@100；
　　扶壁式挡水墙方案中M=99.5KN•m，考虑M、P的共同作用，选h=350mm，需配φ14@125；
　　4.2.2池内无水

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