服務與支持

Service and support

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01YJK水池設計 應用手冊-2016.5

發布時間:2016-05-27

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一、水池結構的特點

目前,我國的水池絕大多數都是采用鋼筋混凝土建造的,它的主要優點是便于就地取材、節省鋼材、耐久性能好,防腐蝕、防水方面性能也較好。因此,鋼筋砼水池是工業建筑中不可缺少的重要構筑物,在石油、化工以及給排水工程等各種工業企業中得到廣泛的應用。

池體結構一般由池壁、頂蓋和底板三部分組成,其按照幾何形狀來分,可分為圓形和矩形;按照配筋形式可分為預應力和非預應力;按照施工方式可分為整體式和裝配式;按照水池的數量還可分為單格水池和多格式水池;按照安置方式也可分為地下式、半地下式和地上式;按照工藝上需不需要封閉又可分為有頂蓋的封閉式水池、無頂蓋的開敞式水池和帶走道板的半封閉式水池。

水池平面形狀的選擇主要取決于工藝要求、土建結構、施工條件以及經濟上的合理性等因素,除此之外還受地質水文條件、氣象氣溫條件、防漏防腐保溫處理以及技術經濟指標等因素的影響。

二、YJK完成的各種水池實例

YJK設計水池的特點就是把水池的池壁、池頂、池底板,連同水池附屬的梁柱結構整體建模分析計算,水池底板按照基礎模型輸入,其余部分單層或多層建模,基礎模型隨同上部結構同時輸入。

三、水池的主要荷載

作用在水池上的荷載大致可分為以下幾種:

自重水池各組成構件的自重、粉刷抹面(防水層)重、墊層重等;

液壓力水池中液體對底板的垂直壓力以及對池壁的水平側壓力;

土壓力有頂蓋水池在有覆土時的土壤豎向壓力以及對池壁的水平側壓力;

水壓力地下水對頂蓋的豎向壓力、對池壁的水平側壓力以及對底板的浮力;

活荷載有頂蓋水池在地面活荷載(包括人群、設備材料堆放及車輛荷載等)作用時對池頂豎向壓力以及通過池壁外側土壤傳給池壁的水平側壓力;

地基反力由不包括底板及墊層自重的水池重量 (包括覆土及活荷載)產生的土壤應力(單位面積上的地基反力)。

池內壁水壓荷載

作用在池壁上的荷載包括池壁自重、池內水壓力、池外土壓力、池外地下水壓力以及溫度和濕度變化在池體中產生的相應的溫度和濕度應力等,其中溫度和濕度應力是導致混凝土池壁產生裂縫的主要原因,池內水壓力是水池承受的主要荷載之一,按設計水位來計算水壓力。

1)池壁內側底面處最大水壓力標準值:

,其中為設計水位深度

2)池壁外側水土壓力標準值:

??? 無地下水時:

池壁頂端土壓力標準值為:

,其中為主動土壓力系數

池壁底部土壓力標準值為:

??? 有地下水時:

??? 池壁底部土壓力標準值為:

???

池壁底部水壓力標準值為:

3)地面活荷載引起的附加側土壓力標準值:

4)????? 各種側壓力組合值:

??? 無地下水時:

頂端:

底端:

有地下水時:

底端:

、YJK水池的建模和荷載輸入

1、建模要點

對水池的池壁按照剪力墻建模,對水池池蓋按照樓板建模,如下圖水池,其頂蓋可采用無梁樓蓋的方式建模,柱頂設置柱帽,柱間布置虛梁。

可對結構復雜水池以及水池上的各種附屬建筑按照多層的分層建模方式搭建。

對水池池底按照基礎筏板建模。

為了水池的整體計算,在上部結構建模菜單就可以輸入筏板基礎,在構件布置的菜單中設置了基礎布置菜單,可在任一標準層的層底位置輸入筏板、柱墩、地基梁等基礎,布置方式與基礎模塊中的操作相同,這里布置的基礎在基礎模塊將同時起作用。

筏板布置參數主要是筏板厚度、板上恒活面荷載值、基床反力系數等,由于池底水壓力在水池菜單中輸入,這里對活荷載可以先填為0。

在每根柱底布置柱墩,柱墩尺寸1500*1500,上柱墩高480,端部高度130。

將水池的池壁、池頂蓋、池底都在上部建模中整體輸入,可在上部結構計算中進行完整水池的結構計算,比把池底分離、而在基礎模塊中處理的計算結果更加合理。

如圖某綜合水泵房,2層建模,在其1層底部布置筏板基礎,操作間底板400mm,底標高-0.4m;水池底板500mm厚,底標高-3.5m,這里輸入的底標高是相對于層底的標高。

布置筏板時同時輸入筏板下地基土的剛度,還輸入筏板上的恒載、活荷載面荷載。本例中,操作間底板輸入了活荷載,但是對于水池底板,由于活荷載是蓄水荷載,水池的蓄水荷載使用水池荷載菜單輸入,是專門為水池設計的菜單,在那里軟件對水池周池壁的荷載和池底的荷載統一生成,非常方便,因此這里對板面活荷載輸入值為0。

2、水池中的蓄水荷載

水池內的水對水池池壁產生的水平壓力,對水池池底產生豎向壓力,在YJK中可使用水池荷載菜單進行布置。

該水池蓄水高度5.5m,水池菜單中輸入數值如圖。

水池荷載的參數主要是水的起始層號和水的總高度,水的高度可以是超出本層的任意高度,當水的高度超出本層時,軟件會自動找出本水池本層以上的部分施加池壁荷載。

當水的起始層號下面是筏板時,池底荷載加載到筏板上,當水的起始層號下面是樓板時,池底荷載加載到樓面上。

用戶框選某一水池后,軟件自動找出水池的周邊池壁和池底(對于復雜多邊形水池也可以鼠標逐個點取封閉的水池周邊),并自動算出每一處池壁的水平荷載和池底壓力荷載,對于多層水池自動算出每層池壁所受的不同荷載。這里輸入的水池荷載作為活荷載處理,在活荷菜單下可查看生成的池壁荷載,在筏板菜單下可查看和修改水池底板的荷載。

為了控制水池滿水荷載與其他活荷載的不利布置,或者多個水池之間的滿水不利布置,一般在自定義荷載菜單下布置水池滿水荷載。

3、池外水土壓力和浮力

對于水池外側的水土壓力,YJK可以按墻的面外荷載輸入方式直接輸入,為了控制它的不利布置組合,還可把水池外側的水壓力和土壓力當作自定義荷載工況輸入。

但是如果水池處于地下,可把他當做地下室處理,用戶輸入地下室的相關信息就可自動生成作用在池外的水壓力、土壓力和底板的水浮力。

地下室信息在計算前處理的計算參數中輸入,主要有地下室層數、地下室標高、地下水高度、土的容重、土的側壓力系數等。

在生成計算數據后可同時生成2新的荷載工況:水池外的土壓力和水壓力,其中水壓力包括對水池底板向上的水浮力。

并在前處理軸測圖中可查看墻的面外荷載值,包括地下水對水池底板向上的水浮力,如下圖所示:

通過地下室信息除了自動生成地下室外的水壓力和土壓力外,結構計算時還可獲得室外的土的側向約束,因此這種方式的計算更全面。

如果用戶對室外水土壓力已經按自定義荷載工況輸入,則不應再設置地下室水土信息。

4、池頂荷載等其它荷載

對于有頂蓋的封閉式水池,頂板作用的荷載由恒載和活載組成,其中恒載包括頂板自重、構造層重、覆土荷載等,活載包括池頂上的人群、車輛、堆放物品、雪荷載等荷載。

對于水池的池頂荷載,在YJK中可按板面恒活的方式輸入,如下圖所示:

并在前處理軸測圖中可查看池頂荷載值,如下圖所示:

5、池壁的溫度荷載

池壁還會受到有溫度荷載的作用,溫度荷載引起的構件變形分為兩類,一類是構件內外表面溫差造成的彎曲,一類是構件均勻升溫或降溫造成的伸長或縮短。目前軟件采用桿件截面均勻受溫、均勻伸縮的溫度荷載加載方式,不考慮桿件內外表面有溫差時的彎曲。

對于梁、柱等桿件,用戶在其兩端節點上分別定義節點溫差,從而定義了一根桿件的溫度升高或降低。軟件中可以輸入最高升溫最低降溫兩組溫差,分別用以考慮結構 的膨脹和收縮兩組溫度荷載工況。

用戶在【前處理及計算】下的【溫度荷載】中通過輸入節點溫差來定義溫度荷載。用戶首先應指定標準層號,點取【節點溫差】或【全樓溫差】菜單,在對話框中輸入最高升溫最低降溫兩組工況,其中最高升溫應填正值,最低降溫應填負值,填零表示 該節點無溫度變化。輸入溫差后,選擇對應節點來定義節點溫差。

軟件采用通用有限元法計算溫度效應,軟件將節點溫差轉化為等效荷載,結構位移 和內力的計算與其他荷載的分析的完全一致。在軟件中,最高升溫最低降溫作為 兩個獨立的工況與恒、活、地震、風等作用一樣進行計算。

溫度荷載的分項系數可以在【計算參數】的【荷載組合】選項卡中設置,并且可以設置 溫度工況與風荷載、地震的組合關系。

目前軟件是按照線彈性理論計算結構的溫度效應。對于混凝土結構,考慮到徐變應力松 弛特性等非線性因素,實際的溫度應力并沒有彈性計算的結果那么大。因此用戶可以視情況 在組合系數的基礎上乘以徐變應力松弛系數 0.3。對鋼構件不考慮此項折減。

6、計算前處理對樓板的彈性板定義和計算參數

對于水池頂蓋采用無梁樓蓋或非無梁樓蓋的建模方式,為了算出水池頂板、壁墻、底板之間相互作用,應在前處理的板屬性菜單中點取全樓彈性板6”菜單,將全樓的所有樓板設置為彈性板6(即按殼單元計算)。

為了直接在上部結構計算中得到池頂樓板的配筋,需在計算參數的控制信息彈性板荷載計算方式要選擇有限元計算方式,這種計算方式將把板的支座彎矩傳到墻上,使墻承受較大的面外彎矩,在板較厚時這種面外彎矩不行忽略。而傳統的導荷方式不能考慮這種面外彎矩,會使得墻肢面外彎矩比實際情況偏小,不利于結構安全。

在計算參數的結構總體信息頁應勾選生成繪等值線用數據,這是為了計算完后查看等值線菜單下的有限元結果,還應注意地下室層數信息的填寫。

五、多個水池的盛水不利布置

實際工程中經常存在多個水池的情況,如下圖為地下污水池,設有12個水池,設計要求各個水池分別滿水和空水、以及所有水池都滿水情況。

除此之外,水池設計中通常還需考慮以下三種工況:

1)池內滿水,池外無土;(試水階段);

2)池內無水,池外有土;(復土階段);

3池內滿水,池外有水。(使用階段);

1.用自定義荷載工況方式輸入水池荷載

為了考慮上述多種荷載工況的不利布置,就需要用到YJK中的自定義工況菜單,可通過數個自定義荷載工況設置水池荷載,再自定義他們之間可能的各種組合。

我們把12個水池的每一個水池的蓄水荷載當做一個自定義的活荷載工況,因此我們共設置了12個自定義活荷載工況,如圖所示。

自定義工況下的第一個菜單為工況設置,其余菜單布置該工況的荷載,內容與前面恒載、活載相同,包括樓板荷載及梁墻、柱、板間、次梁、墻洞、節點荷載的輸入和編輯,也就是說,按照通常的輸入荷載的方式輸入自定義工況的荷載。

首先必須進行工況設置,下圖為打開工況設置后首先顯示的是已經做過的自定義荷載工況的列表。

每次添加一個自定義荷載工況時彈出如下對話框:

隨后用水池荷載菜單輸入水池荷載。

說明: C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\SNAGHTMLfb103a.PNG

2.計算前處理的自定義工況組合方式設置

在建模中布置了若干組自定義荷載之后,必須在計算前處理的計算參數中設置它們的組合工況,否則這幾類荷載只進行了計算分析,卻不能參與各個構件的截面設計。

在計算參數的荷載組合項下新增了自定義工況組合頁,用來進行自定義荷載工況的組合設置。

下面的3個按鈕可用來自動生成各工況的疊加或包絡組合。從第一個按鈕中選疊加、包絡或者疊加+包絡,再點中間按鈕生成默認數據,即可自動生成當前各工況之間的組合關系。

自定義荷載工況之間以及它們與普通荷載工況之間,可以自動定義的有四種組合,分別是包絡組合、疊加組合、疊加+包絡和全組合,用戶選擇其中一種,再點生成默認數據按鈕,就可以自動生成相關的組合。

以本工程的12組自定義活荷載工況和原有的活荷載工況之間的各種選項為例說明:

疊加就是各工況同時作用;

包絡就是各工況分別單獨作用,設計時取包絡值,本工程自動生成4種組合;

疊加+包絡就是既有各工況同時作用,又有單獨作用并取包絡的過程,本工程自動生成5種組合;

全組合就是各自定義工況的任意兩兩之間所能發生的所有組合,本工程自動生成15種組合;

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每一行將指示軟件作一種組合,各行可以人工填寫,也可自動生成。在荷載工況下填1表示在該種組合中考慮該荷載工況。

以該項目取疊加+包絡為例,第1行表示的組合是普通活荷載和3個自定義活荷載同時作用在結構上,構件設計時將取各工況的疊加值進行設計。第2-5行表示的組合是:普通活荷載和3個自定義活荷載將分別單獨作用在結構上,構件設計時將取各組合的最大包絡值進行設計。

軟件進行荷載組合時,對自定義工況的恒載和活載,仍采用和普通的恒載、活載相同的 分項系數和組合系數。在自定義工況組合參數框中列出的系數隱含均為 1,就表示它們參與組合時與普通恒載、活載相同,而不是表示它們在各種荷載組合中的組合系數或分項系數為 1。

、抗震計算中池水的動水壓力和動土壓力

水池自身結構的地震力計算可由振型分解反應譜法給出,但是規范還要求考慮水池中的水在地震時對水池的池壁和池底產生的動水壓力,對于水池的地下部分還應考慮周邊土對水池產生的動土壓力。對于地下建筑,按照《抗規》14章要求,應考慮土的動力作用對結構的影響。由于《抗規》給出的時程分析方法在實踐上操作難度大,參照國家標準GB50032-2003室外給水排水和燃氣熱力工程抗震設計規范》給出的方法計算出土對結構的動力作用,并把土的動力作用作為自定義的地震荷載輸入。

YJK提供的解決方案是將動水、動土壓力由人工按相關公式計算求出,再將這些力作為外荷載,按照自定義地震作用工況輸入。

由于手工不難按公式求出動水壓力和動土壓力,在建模的自定義工況菜單下,選擇X向地震、Y向地震或Z向地震工況,把這些求出的荷載布置到水池所在的梁、墻或板上。

在組合設置中設置常規地震作用計算與自定義地震作用工況為疊加關系,或疊加+包絡關系。

七、可對水池筏板進行加腋

水池底板四周常需要進行加腋,為此軟件在建模的基礎菜單中設置了筏板加腋菜單,可對筏板進行加腋,操作同樓板菜單中的板加腋。

軟件在結構計算中將對加腋筏板按照變厚度的有限元計算。

八、計算前處理

1、計算參數

計算總體信息應勾選生成繪等值線數據,這是為了在計算結果中查看筒倉的內力云圖。

有地下的樓層時應填寫地下室層數,可自動生成地下外墻的水壓力和土壓力。

控制信息頁應對彈性板荷載計算方式選擇有限元計算,這是為了對所有彈性板進行準確的內力分析和配筋計算;

某些情況下,可把墻元和板元的單元尺寸設置為比默認的1米更小些。

自定義荷載工況組合頁中完成對筒倉貯料等自定義荷載工況的組合的設置,一般選擇疊加+包絡即可。

2、對樓板設置為彈性板6

在板屬性菜單下可對全樓的樓板設置為彈性板6。

3、顯示倉體墻面外荷載

在生成計算數據后,可點取軸測簡圖菜單查看筒倉結構的計算簡圖,主要需要查看的內容有:

1)池壁、池頂、池底板的單元劃分圖,基礎筏板中的粉色代表基礎的彈簧剛度。

2池壁的面外荷載圖

通過點取選項中的墻面外荷載,可以顯示對墻的單元劃分后,作用在每個墻中間節點上的面外荷載分布。

3)池頂和池底上的面荷載

通過點取選項中的板面荷載,可以顯示池頂和池底上的均布面荷載,它們以房間為單元顯示。

、水池結構的計算結果

上部結構計算將完成水池所有構件的內力、位移和配筋等的計算,按照所有結構類型通用的方式,可通過設計結果菜單查看設計計算結果,如通過配筋簡圖查看水池墻的配筋,通過二維和三維方式查看各個構件的當工況內力結果、位移結果和組合結果。

從水池結構的特點,以下幾點用的較多:

1.墻的水平和豎向分布鋼筋的計算結果

由于水池墻受水壓力和土壓力這樣的墻的面外荷載,設計的重點是墻的橫向和豎向分布鋼筋。軟件在配筋結果菜單下設置了墻面外鋼筋菜單,對承受面外荷載的墻輸出分布鋼筋的12個數值,適應墻分布筋內外側不同、上下左右加密的布置狀況。

對每片墻的兩側分別輸出分布鋼筋,H代表水平分布鋼筋,給出上、中、下三個數值;V代表豎向分布鋼筋,給出左、中、右三個數值;

配筋結果文件給出這12個數值的詳細計算過程。

2水池主要荷載工況的結果

在荷載工況中,設計水池結構較為關注荷載工況有:水池蓄水荷載,地下水池的土壓力,地下水池池壁的水壓力和池底的水浮力(同時作用),溫度荷載,地震下動水壓力,地震下動土壓力等。

3.等值線菜單的應用

等值線菜單輸出使用殼單元計算的彈性板和剪力墻的內力位移結果,表現殼單元的結果。水池的池壁墻、池頂樓板、池底筏板都是使用殼元計算,它們的結果多在等值線菜單查看。

等值線菜單中設置了 整體云圖功能,這是軟件提供另一種有限元計算結果圖形顯示方式,可對全樓各類構件的結果整體顯示,即可把梁柱桿件、彈性樓板、墻體殼元一起顯示,并且顯示速度快,效果更好。

數據集下可以看到記錄了用戶計算過的各種荷載工況,其中以“Disp開頭的為變形位移結果,Stress開頭的為應力結果。

可對任一荷載工況查看變形和內力云圖,并且可在變形圖上顯示各種應力結果,一般可進行兩步操作:先選擇畫出某一工況的變形圖,再選擇該工況的應力結果,比如先選擇“DispDEAD”顯示恒載的變形結果,再在數據集中選擇“StressDEAD”,此后即可在恒載變形圖上畫出恒載的應力云圖。

進入整體云圖菜單彈出設置選項,對于地震各工況須選擇折減模型。

4、等值線菜單中切割線功能可得到水池任意剖面的彎矩剪力圖

設計結果的等值線下的右側對話框設置了切割線功能,如下圖所示。

可對用戶指定的任一剖切面輸出彎矩、剪力圖結果,該彎矩、剪力是根據彈性板、剪力墻有限元結果積分而成的。

為了同時顯示樓板的彎矩,應勾選三維墻中顯示彈性板。

先選擇某一個荷載工況,點取切割線按鈕后屏幕彈出如下對話框,其中轉換到割線坐標系用來控制顯示的內力是否投影到割線所在的局部坐標系。

鼠標點取選擇按鈕后用戶可在屏幕上用鼠標對模型勾畫剖切面的切割線,隨后軟件在屏幕上畫出內力圖。

可見切割線菜單輸出的彎矩剪力圖把池壁、池底、池頂組合在同一剖面圖下,對內力連續表現的手法是水池結構設計所需的方法。

下圖為綜合水泵房的彎矩圖。

下圖為中間泵池的彎矩圖。

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下圖為市政多層地下水池的彎矩圖。

、水池主體結構的施工圖設計

水池池壁的施工圖可以在剪力墻施工圖菜單中完成。

1、墻身施工圖

在剪力墻施工圖中,對水池屬性的剪力墻只計算出墻水平垂直分布筋,不再生成邊緣構件。

在建模中用水池荷載或者筒倉荷載生成荷載的墻體即帶有了水池墻屬性或者筒倉墻屬性。

2、水池豎向剖面圖

墻施工圖菜單下設置了菜單水池剖面圖,可用來畫水池的剖面圖。用戶在平面圖上選取一處需畫剖面的水池墻,軟件將讀取該墻信息,彈出參數對話框,由用戶核對參數信息并修改,然后可移動鼠標在圖面上畫出水池剖面圖。

此外還可查看某一榀的三維鋼筋圖:

在墻施工圖中還可查看墻體的裂縫:

、在基礎軟件中對水池基礎的補充設計

在上部結構建模中輸入的水池筏板底板、柱墩、樁等可以自動導入到基礎設計模塊。

為考慮水池底板側壁的互相影響,才將水池底板建在上部結構中,雖然在上部結構計算結果中可以查看到底板的內力配筋結果,但是上部結構計算并無地基承載力驗算、沖剪局壓驗算、沉降計算以及抗浮驗算等內容,所以對于水池基礎設計來說,還應在基礎模塊做這些內容的補充設計。

如果輸入了地質資料,還應在基礎軟件中得到確切的地基剛度或者樁剛度,此時上部建模對筏板輸入的樁土剛度,應該來自于基礎模塊。

在基礎設計軟件中對基礎的各種補充建模和修改,不能自動返回到上部結構建模中,也就是說目前版本上部結構建模中輸入的基礎信息只能單向導入到基礎模塊。

、水池實例

1、環保水池

1基本資料

幾何信息

本池為地下環保水池,現澆鋼筋砼結構,1層建模,池頂蓋用無梁樓蓋方式建模,柱頂設置柱帽,柱間布置虛梁。水池頂和池壁結構圖如下所示:

在每根柱底布置柱墩,柱墩尺寸1500*1500,上柱墩高480,端部高度130。

水土信息

土天然重度18.00kN/m3,土飽和重度20.00kN/m3,回填土側壓力系數取0.5?,地下水位標高-2.000m,池內設計蓄水高度3.500m,水重度10.00kN/m3,池頂覆土厚1.5m。

荷載信息

地面堆載10.00kN/m2,不考慮溫濕度作用。

2結構模型

荷載輸入

為了區分水池滿水的活荷載和水池上的其他活荷載,將水池滿水荷載在自定義荷載中輸入。

使用水池荷載菜單輸入水池內的蓄水荷載,形成池壁的水平活荷載和池底的豎向水壓力活荷載。

對水池的池頂部分,輸入水池上的覆土重等恒活荷載,如下圖所示:

計算參數設置

設地下室層數為1,地下室信息參數如圖:

由于水池滿水荷載當作自定義活荷載輸入,在計算參數的自定義工況組合中,應對活荷載設置為疊加+包絡組合方式,這樣可以考慮兩種活荷載之間的不利布置。

從計算簡圖可見水池的池壁、池頂、池底連在一起,池底的粉紅色標識為底板的彈簧剛度。

3計算結果

??? 1)池頂設計可以參見無梁樓蓋專題;

??? 2)池壁結果查看:

位移結果

可以查看各工況下的變形圖:

等值線圖

使用等值線菜單的 整體云圖菜單查看水池整體在各個荷載工況下的變形和內力云圖。

使用等值線菜單中切割線功能可得到水池任意剖面的彎矩剪力圖,為了同時顯示樓板的彎矩,應勾選三維墻中顯示彈性板。

配筋結果

由于水池墻受水壓力和土壓力這樣的墻的面外荷載,設計的重點是墻的橫向和豎向分布鋼筋。軟件在配筋結果菜單下設置了墻面外鋼筋菜單,對承受面外荷載的墻輸出分布鋼筋的12個數值,適應墻分布筋內外側不同、上下左右加密的布置狀況。

對每片墻的兩側分別輸出分布鋼筋,H代表水平分布鋼筋,給出上、中、下三個數值;V代表豎向分布鋼筋,給出左、中、右三個數值;

配筋結果文件給出這12個數值的詳細計算過程。

裂縫結果

鋼筋量統計

可以根據實配鋼筋統計鋼筋用量:

2、地下污水池-32514

這是一個地下水池,底標高不在一個平面,分別為-6米及-8.5米,局部池子上部有個兩層鋼筋砼框架泵房,房頂標高4.5米。

分為4層建模。

1層底部布置筏板作為水池底部,筏板厚度600mm,左邊部分水池的蓄水高度為4m,右邊部分水池得蓄水高度為6.5m。

12個水池的蓄水荷載當作12個自定義活荷載輸入。

說明: C:\Users\ADMINI~1\AppData\Local\Temp\SNAGHTMLfb103a.PNG

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3、中間泵池-31913

分為3層建模。

1層底部設置水池底板筏板,筏板厚600mm,水池蓄水高度5.2m。

3個水池荷載和池外土壓力荷載當作4個自定義荷載工況輸入。

使用等值線菜單中切割線功能可得到水池任意剖面的彎矩剪力圖。

4、綜合水泵房

1基本資料

幾何信息

本池為某綜合水泵房,建筑設計圖如下所示:

分為2個層建模。

水土信息

回填土容重18.00kN/m3,回填土側壓力系數取0.5?,地下水位標高-10.00m,池內設計水位-0.450m,水重度10.00kN/m3。

荷載信息

不考慮溫濕度作用。

2結構模型

?荷載輸入

水池的側壁由于需要考慮試水階段、復土階段以及使用階段三種不同的工況,所以需要采用自定義工況將池壁內外的水土壓力作用到側壁上以及水池底板上:

可以通過軸圖查看墻面外荷載的計算簡圖:

用建模荷載菜單下的移動荷載菜單輸入移動荷載:

??? 參數設置

上部結構計算時,必須在計算參數中勾選計算吊車荷載。軟件按照與計算吊車荷載類似的框圖(以預組合內力參與組合)計算移動荷載 ,移動荷載預組合內力圖可以在計算結果菜單的吊車預組合內力菜單下查看,預組合內力的文本文件是wcrane*.Out,可在文本文件輸出菜單下調出。

移動荷載的豎向力和吊車荷載同樣,不參與地震作用質量的計算,即地震作用的質量中不包含移動荷載的豎向力。如果需要考慮,可人工在計算前處理中輸入節點附加質量。

下圖第一列為按照移動荷載輸入的結果:

地下室信息中的水土壓力標高以及其他參數按實際情況填入:

在計算參數的自定義工況組合下選擇按照疊加+包絡的方式計算

3計算結果

梁、板、柱設計結果在此略過;

池底設計詳見基礎專題;

池壁結果查看:

位移結果

??? 可以查看各工況下的變形圖:

等值線圖

在等值線下還可查看某一切割線上的內力:

配筋結果

在配筋簡圖中,重點應查看池壁的內力和配筋計算結果,池壁由于承受面外荷載,軟件將據此計算出墻的水平和豎向分布鋼筋。同時在配筋結果文件中給出面外彎矩作用下求出的墻的水平和豎向分布鋼筋,通過點取池壁的構件信息可以查看:

裂縫結果

鋼筋量統計

可以根據實配鋼筋統計鋼筋用量:

整體云圖下查看各荷載工況下的變形及內力。

使用等值線菜單中切割線功能可得到水池任意剖面的彎矩剪力圖。

?

5、市政地下3層水池-36468

本模型為地下三層,地上四層結構,且地下三層底標高不同。分為7層建模。

?

計算結果可顯示各個荷載工況下的內力云圖。

使用等值線菜單中切割線功能可得到水池任意剖面的彎矩剪力圖。

?

6、大型市政地下水池

1基本資料

幾何信息

本池為某市政地下水池,現澆鋼筋砼結構,池頂蓋采用現澆梁板結構。結構如下所示,分為4層建模

1、2、3層底部輸入筏板作為水池底部。

6個的蓄水荷載當作6個自定義活荷載工況輸入。

水池1水深8.5米,

水土信息

土天然重度18.00kN/m3,土飽和重度20.00kN/m3,回填土側壓力系數取0.5?,地下水位標高-20.00m,池內設計水位均為滿水,水重度10.00kN/m3。

荷載信息

不考慮溫濕度作用。

2結構模型

荷載輸入

對水池的池頂部分,輸入水池上的覆土重等恒活荷載,如下圖所示:

參數設置

地下室信息中的水土壓力標高以及其他參數按實際情況填入:

在計算參數的自定義工況組合下選擇按照疊加+包絡的方式計算

?

7、圓形水池

1基本資料

幾何信息

本池為圓形水池,地上現澆鋼筋砼結構,由池底、池壁、池頂和附屬結構組成。結構模型如下所示,分成3層建模。

水土信息

池內設計水位均為滿水,水重度10.00kN/m3。

荷載信息

不考慮溫濕度作用。

2結構模型

荷載輸入

對水池的池頂部分,輸入樓板恒活荷載,如下圖所示:

由于四個水池之間模型分離開,不存在相互影響的關系,所以直接水池荷載菜單生成池壁和池底的活荷載。

可以通過軸圖校核水池承受的水壓力:

8、垃圾處理南宮主廠房

9、垃圾發電(34116

?

10、垃圾場(44708

?

、小結

對水池底板按基礎筏板輸入,對水池頂板設置為彈性板6,這種全有限元模式可算出水池頂板、壁墻、底板之間相互作用;

專門的水池荷載菜單方便水池滿水荷載的輸入,為了考慮多個水池的水荷載不利布置,可將水池荷載當作自定義荷載工況輸入;

可對多層水池以及水池上的各種附屬建筑按照多層的分層建模方式搭建,適應結構復雜水池的設計。

計算結果中,除了內力、位移、配筋結果按常規方式查看外,還可使用等值線菜單的 整體云圖菜單查看水池整體在各個荷載工況下的變形和內力云圖;使用切割線功能可得到水池任意剖面的彎矩剪力圖;

可進行抗震計算中池水的動水壓力和動土壓力計算;

由于水池墻受水壓力和土壓力這樣的墻的面外荷載,設計的重點是墻的橫向和豎向分布鋼筋。軟件在配筋結果菜單下設置了墻面外鋼筋菜單,對承受面外荷載的墻輸出分布鋼筋的12個數值,適應墻分布筋內外側不同、上下左右加密的布置狀況。

在基礎軟件中對水池基礎作補充設計;

可完成水池施工圖繪制。

?

5

對水池底板按基礎筏板輸入,對水池頂板設置為彈性板6,這種全有限元模式可算出水池頂板、壁墻、底板之間相互作用;


專門的水池荷載菜單方便水池滿水荷載的輸入,為了考慮多個水池的水荷載不利布置,可將水池荷載當作自定義荷載工況輸入;

可對多層水池以及水池上的各種附屬建筑按照多層的分層建模方式搭建,適應結構復雜水池的設計。

計算結果中,除了內力、位移、配筋結果按常規方式查看外,還可使用等值線菜單的 “整體云圖”菜單查看水池整體在各個荷載工況下的變形和內力云圖;使用切割線功能可得到水池任意剖面的彎矩剪力圖;

可進行抗震計算中池水的動水壓力和動土壓力計算;

由于水池墻受水壓力和土壓力這樣的墻的面外荷載,設計的重點是墻的橫向和豎向分布鋼筋。軟件在配筋結果菜單下設置了“墻面外鋼筋”菜單,對承受面外荷載的墻輸出分布鋼筋的12個數值,適應墻分布筋內外側不同、上下左右加密的布置狀況。

在基礎軟件中對水池基礎作補充設計;

可完成水池施工圖繪制。


? 本手冊共包含十三個章節:
一、水池結構的特點
二、YJK完成的各種水池實例
三、水池的主要荷載
四、YJK水池的建模和荷載輸入
五、多個水池的盛水不利布置
六、抗震計算中池水的動水壓力和動土壓力
七、可對水池筏板進行加腋
八、計算前處理
九、水池結構的計算結果
十、水池主體結構的施工圖設計
十一、在基礎軟件中對水池基礎的補充設計
十二、水池實例
十三、小結
詳細介紹請下載手冊。



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