矩形钢板水箱的设计与计算.pdf
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矩形钢板水箱的设计与计算.pdf
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矩形钢板水箱的设计与计算随着我国国民经济的迅速发展,各地高层建筑日益增多?
在高层楼房上配置水箱是必不可少的。
由于钢筋混凝土水箱具有耐腐蚀,不需保温措施、维修简单等优点,因而被大量应用着但是它也有自重量?
混凝土自重?
吨?
米,左右?
不便拆卸、不耐温水温需?
等缺点,所以对需要以后加层的大楼临时性水箱、热水箱、或因地基影响不能用自重较重的混凝土水箱时水箱放在楼顶凸出部位,地震影响较大?
则需考虑应用钢板水箱了。
矩形钢板水箱虽然比园形的用料多,但容易制作,并便于在室内安放,故使用较广泛。
?
为了保温与防腐,一般钢板水箱均放在室内?
。
设计矩形钢板才踌言,目前大多是选用标准图?
年,由北京工业建筑设计院等单位编制?
经计算发现,?
。
多年前制定的该标准图,其水箱钢板厚度的选取是不能很好满足刚度要求的下面介绍一种常压矩形钢板水箱的简便,迎以的设计计算方法。
供有关人员在选用标准图或自行设计水箱时参考。
二一般构造才讲省的构造简图见图?
四周有角钢边框顶部盖板用薄钢板焊接?
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万万立面平面图?
常压矩形钢板水箱简图?
留有人孔口?
递到水泥梁上?
底部平板放在整个平台上或由角钢等支承然后再传对较大容积水箱,为节省金属材料?
使用薄钢板而达到所需刚度,则需设置垂直加强筋角钢或槽钢?
对高度在?
米以上的水箱,建议在水箱离顶部。
?
高度处四周焊一根水平加强筋,使水箱上下二都分的壁板产生最小的夸矩此外,所有垂直、水乎加强筋与底部支承最好都置于水箱外壁,以便于内壁防腐与维修方便。
水箱配管的尺寸和位置等,可根据实际情况的需要,由设计者确定。
只设计分析我们把水箱侧壁分割成纵向受三角形分布载荷、横向受均布载荷的单位宽度的矩形梁,这样就可以把平板计算简化为弯曲梁的计算。
常压的水对箱壁产生如图?
所示的变化的水平压力。
图?
水箱中的压力分布提据流体静力学水产用于箱璧上的最大压力?
二儿?
由于水箱顶部有角钢边框,并有薄钢板盖板焊接,?
、则可以把夕僻奋所有的边都看作文矛比组那么在纵向单位宽度板条?
匕载荷分布如图?
所示,横向单位长度板条载荷分布如图?
所示黔舞卜于?
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载荷分布及支承状况?
其相应的弯拒与挠度计算公式为纵向?
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为了充分利用材料,选择适当的高长比是必要的我们希望纵横向的最大弯矩相等,即?
二?
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根据弯曲强度公式?
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对于长、宽尺寸远比高度尺寸大的一些水箱,计算出壁板厚度太大,往往需加置垂直加强筋以增加整块板的钢度,从而可大大减薄钢板厚度。
这时在壁厚计算公式中毛将用才拼省长度或宽度方向垂直加强筋间距中最大的一个数值二?
代替。
?
一般长、宽方向垂直加强筋间距取一致,?
毫米左右为宜?
注意?
这时判别用何种弯矩公式的于计算中,工还是用原来水箱的长度二的数值。
添加的垂直加强筋的大小可近似地计算如下?
将钢板本身的作用略而不计最大弯矩发生在离水箱顶部?
厂万或。
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处?
其大小是?
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之利用弯曲方程式飞,川斑?
叉?
即能计算出所需加强筋的截面系数?
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我们选用的加强筋的截面系数应等于或大于?
并从水箱顶一直布置到箱底。
最后,按下式校核加强筋挠度是否小于、等于勺。
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二?
上?
。
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一?
强筋简化为了更保守。
理论上,安全起见,对高?
米以上水箱建议再加一根水乎加加了水平加强筋可起到减小垂直加强筋的尺寸为了,水平加强筋的尺寸选与垂直加强筋的相同,不需另行计算了水平加强筋应放在从水箱顶算起等于总高度的。
?
距离处。
?
注?
加了水平加强筋后,上述?
卜?
计算公式中?
将用?
五代替?
水箱底板的计算如果水箱是放在整个乎台上,则底板通常取?
毫米大致就够了如果水箱底部是由角钢?
或槽钢?
支承,然后再架到平台或水泥梁上,为保证底板有足够的刚度,两角钢间的最大跨距工?
可用下式计算?
一?
。
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一?
厚共计算例题?
设计长?
宽?
高为?
毫米?
的钢板箱。
解?
水箱尺寸较小】不用加强筋结构钢板材料?
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厘米盆水作用于箱壁上的最大压力,由式?
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毫米整个水箱放在乎台上,卿设计长、宽?
高为底板选?
二?
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酬之的钢板水箱解?
水箱容积较大,采用加强筋结构厂?
“?
在浏氢长,览方向每边设置五很垂直加强肋其间距均为?
毫米?
二?
钢板材料?
八,钢,其。
二水作用于箱壁上的最大压力,?
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厘米由式?
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l二0.74(厘米)选6二8毫米计算垂直加强筋尺寸:
由式(8)M二ax,=0,0642q毛JhZ二0.0642x0。
2lx70x2102=4x618.934(公斤厘米)由粼)w二丛竺三a41618.934二二一.侧.臼一1270二32.8(厘米)选用10号槽钢(10ox48x5.3)其截面系数wx二39.7搜米,恨性矩工二二198.3厘米校核最大挠度,由式00)qh4418。
6皿J0。
21x210路丫班,x,二二二.目.曰.418。
6x2。
lxlo.只198。
3=0。
00234,0。
82安全为保守安全起见,亦可在离水箱顶05774x210二120()$.米)处四周加一水平加强筋,尺寸同垂直加强筋(10号槽钢)。
底板计算:
如果底板支承在槽钢上,选取底板厚度为1。
毫米的A二钢板,54则槽钢间最大距离毛k由式仪D计算得:
厂。
飞岛k二1。
2546一c)二二一止未对上飞r二“5“,。
一。
1270210XO。
001二878(厘米)叹符号注释q水对箱壁的最大压力(公斤/坦米).。
水箱的高度厘米)r水的重度(0.001公斤/厚米)从。
:
一.最大弯矩(公斤厘米)丫二气一最大挠度(厘米)互钢板弹性模数己.lxl06公斤/厘米”)w截面系教(厘米)J一份性矩一(厘米几)叼一材料的许用应力(公斤/厘未矛)毛一水箱的一关度(厘米)工j一水箱长度或宽度方向垂直加强筋间距中最大的一个值(j甲米)6一钢板厚度(厚米)。
一腐蚀裕度(履米)二一底板支承间最大跨矩(厘米)江苏省化工设计院袁人55
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