矩形钢板水箱的设计与计算
快装拼凑式矩形不锈钢水箱的结构分析与计算.pdf
拼装式矩形不锈钢水箱的结构计算拼装式矩形不锈钢水箱，此类水箱采用了具有优良抗腐蚀性能的食品级的不锈钢材料，具有强度高，重量轻，容量任意组合，现场组装，外形美观，不锈蚀，清洁卫生等优点。
根据正常的使用情况，拼装式矩形不锈钢水箱的结构设计分析方法与计算。
1外力基准对于设计设置在建筑物内部及屋顶上、容积在500m3以内、水深4m以内的矩形水箱时，其所受外力由以下部分组成:a. 由水箱内盛装水产生的静水压力，作为长期载荷来处理。
静压力由下式计算:ps= 0.01y式中 p s —静水压， MPa；y—水面高度， m。
水箱的最高水位是从水箱底部到溢流孔的高度。
b. 由水箱自重产生的固定载荷G，作为长期载荷来处理。
c. 由水箱顶部载人的重量产生的集中载荷P，作为短期载荷处理。
2结构模型拼装式矩形不锈钢水箱的结构如图1 所示。
箱体是用一定数量的单元体(1m×1m， 1m ×0.5m，0.5m×0.5m) 现场拼装而成，每块单元体的周边带有30mm 的折边，每块单元体上冲有一定深度的球冠(1m×1m的单元体上冲有深度为60mm，半径R=1084mm 的球冠) ，四周还冲有深度10mm、半径为10mm 向内翻的加强筋。
水箱整体固定在用槽钢制成的钢架上，安放在水泥地坪口上，水箱内部在长宽高3方向上用拉筋固定以增强水箱强度和刚度。
图1 矩形水箱结构模型L ——水箱长度； B ——水箱宽度；H ——水箱高度； h ——水位高度3结构分析和计算3.1箱体侧部应力及变形的分析与计算箱体在水箱自重及静水压力作用下，受到压缩应力、弯曲应力以及剪应力，该应力值在箱体与箱底连接处最大。
经理论推导分析可知，由自重产生最大压缩应力σm，max由下式计算:σm，max=-[t r LBγm/2(L+B)t+Hγm]式中γm——材料的密度；tr——箱顶厚度；t ——箱体厚度；L ——水箱长度；B ——水箱宽度；H ——水箱高度。
矩形容器D型水箱计算 - 完整公式 - 10.29
I'3
mm4
α1
查图 8－7 (NB/T 47003.1—2009)
δ1
mm 公式(8-18)： L(3α1ρgh1/[σ]t)1/2
δ1d mm 设计厚度=计算厚度+腐蚀裕量δ1d=δ1+C2
δ1n mm 名义厚度=设计厚度+钢材厚度负偏差δ1n=δ1d+C1
δi
mm 公式(8-21)： L(6αiρg(hi-1+hi)/[σ]t)1/2
2000 800 850 800 0.9412 0.047 0.0438 0.0012 450
∠60×60×8 271202 合格 0.650 0.0146 4.447 5.447 6.047 不合格
0.250 0.0032 4.546 5.546 6.146 不合格 0.100 0.0018 3.775 4.775 5.375
第二道横向加固圈所需的惯性矩 6 自选第二道加固圈的规格
自选第二道加固圈的惯性矩 I'＞I，合格 第三道横向加固圈单位长度上的载荷
第三道横向加固圈所需的惯性矩
矩形容器计算
符号 B L H ρ
单位 mm mm mm kg/mm3
公式
T
℃
[σ]t MPa GB 150.1~150.4-2011 压力容器 P87
ZT,W
公式(8-47)： cm3 ZT,W=(ρM*g* δT,e+Pa)*WT*LT^2/(9.4*[σ]b)-(WT*δT,e^2)/6
实际=(ρM*g* δT,e+Pa)*W*L^2/(9.4*[σ]b)-(W*δT,e^2)/6
公式(8-48)：ZT=max(ZT,L,ZT,W)
水计算规则
3、自动排气阀安装定额中已包括了支架的 制作与安装，不得另行计算。 4、浮球阀定额中已包括了连杆及浮球的安 装，不得另行计算。 5、浮标液面计、水位标尺是按国标编制的， 如设计与国标不同时，可做调整。 6、室内消火栓不论明装、暗装、半暗装， 按不同的公称直径，以“套”为计量单位，执行 第七册相应的子目。
2、阀门、水表安装的工程量计算与室内 的计算相同。 3、检查井、化粪池等排水构筑物按当地 土建定额执行。 4、室外给排水管道土方量计算按当地土 建定额执行。
单位工程预算表
第1页,共1页
其中:(元) 定额编 号 号 项 目 名 称 单 位 数量 单价 合价 人工费 材料费 机械费
序
[83]81. 264
3、钢管穿越楼板时，应设置钢套管，其直 径应比管道的公称直径大两个号，套管顶部高出 地面20mm，套管底部与楼板底面相平，套管与 管道之间填封密封膏。钢套管的制作与安装计量 单位为“个”。 4、穿越墙体及楼板的镀锌铁皮套管，其安 装已包括在管道安装定额中，不得另行计算，其 制作以“个”为计量单位。
室内承插塑料排水管 (零件黏接)安 装,DN75mm以内
10m
3.000
142.17
426.51
240.00
186.51
主材：UPVC De63 2. 合 计
m
28.890
15.00
433.35
433.35
859.86
240.00
619.86
1、支架数量的计算 支架的个数=某规格的管道长度÷该规格管 道支架的间距 计算的得数有小数时就进1取整。 2、管道支架的间距 管道支架的间距可根据管道的公称直径、是 否保温按1.5m、3m、6m计算，也可按表2.9(详见 P43)来确定。
矩形钢板水箱的设计与计算
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------矩形钢板水箱的设计与计算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较重的混凝土水箱时‘水箱放在楼顶凸出部重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言目前大多是选用标准图年由北踌。
多年前制定的该经计算发现京工业建筑设计院等单位编制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,、?,、,、、,?。
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,?,?,,?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1/ 11水箱时参考二一般构造四周有角钢边框顶部盖板用薄钢板焊接才省构造简图见图讲的。
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匕呀确成司份呀件毛闷… …… 广州… 州…,之八岭曰亩,之户厂一气一卜广,、长‘万立面图平面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---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 到所需刚度上的水箱,则需设置垂直加强筋‘角钢或槽钢对高度在米以高度处四周焊一根水平加强筋建议在水箱离顶部。
河北省2012安装定额第八册
册说明一、第八册“给排水、采暖、燃气工程”（以下简称本定额）适用于新建、扩建项目中的生活用水、燃气、采暖热源管道以及附件配件安装，小型容器制作安装。
二、本定额主要依据的标准、规范有：1．《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2002；2．《室外给水设计规范）GB50013-2006；3．《建筑给水排水设计规范》GB50015一2009；4．《城镇燃气设计规范》GB50028-2006；5．《城镇燃气输配工程施工及验收规范》CJJ33-2005；6．全国通用给水排水标准图集；7．(河北)05系列建筑标准设计图集05JI；8．《低温热水地板辐射采暖工程技术规程)DB13/T(J)28-2000；9．《全国统一安装工程预算定额》GYD-208-2000；10．《全国统一安装工程基础定额）（2006年）；11．《建设工程劳动定额-安装工程》(LD/T74.1-4-2008)；12．《全国统一安装工程预算定额河北省消耗量定额》HEBGYD-C08-2008三、以下内容执行其他册相应定额：1．工业管道、生产生活共用的管道、锅炉房和泵类配管以及高层建筑物内加压泵间的管道执行第六册“工业管道工程”相应项目。
2．刷油、防腐蚀、绝热工程执行第十一册“刷油、防腐蚀、绝热工程”相应项目。
四、有关说明：设置于管道间、管廊内的管道、阀件（阀门、过滤器、伸缩节、水表、热量表等）、法兰、支架安装，人工乘以系数1.3。
第一章管道安装说明一、本章适用于室内外生活用给水、排水、雨水、采暖管道、法兰、套管、伸缩器等的安装。
二、管道安装界线划分:1.给水管道:(l)室内外界线以建筑物外墙皮1.5m为界，入口处设阀门者以阀门为界。
(2)与市政管道界限以水表井为界，无水表井者，以与市政管道碰头点为界。
2.排水管道:(1)室内外界线以出户第一个排水检查井为界。
(2)室外管道与市政管道界限以与市政管道碰头点为界。
3.采吸热源管道:(1}室内外以入口阀门或建筑物外墙皮1.5m为界，(2)与工业管道界线以锅炉房或泵站外墙皮1.5m为界。
不锈钢水箱技术要求
不锈钢水箱技术要求一、规范及标准1、《建筑给水排水设计规范》GB50015－2003水质符合国家《生活饮用水卫生标准》和《二次供水设施卫生规范》、2、GB/T17219-98《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价规范》、GB50242-2002《建筑给排水及采暖工程施工验收规范》、3、12S101《矩形给水箱》4、GB/T3280-1992 不锈钢冷轧钢板5、《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性能评价标准》GB/T17219-20016、GB/T4242 焊接用不锈钢焊丝(316)7、GB/T12771 流体输送用不锈钢焊接钢管8、钢制压力容器焊接规程 JB/T47099、 GB5947 《生活饮用水卫生标准》10、GB/T17219 《生活用水及防护材料的安全性评价规范》二、本项目招标范围具体见泵房二次供水水箱及机房水泵设备改造工作量清单（一）、投标人所提供的投标产品应包括：1、新水箱、水泵的供货、安装等；2、水箱底部槽钢基础的安装；（原混凝土基础不用拆除）。
3、水箱配件包含进水口、出水口、溢流口、排污口（需加不锈钢防虫网）、透气孔以及液位计。
要求：各管口大小和数量按照原水箱配置、各预留管口需用镀锌管子连接到位，出水口要求和水泵连接到位。
（二）设备描述及主要技术要求1.水箱的规格、尺寸、有效容积及安装环境详见相关平面图及现场位置。
2.水箱材质为不锈钢SUS304-2B。
3.提供水箱原材料规格、成份及产地证明。
4.不锈钢水箱采用装配式焊接结构。
型板规格为1000×1000mm。
5.水箱底座必须经防腐处理（热镀锌）的碳钢槽钢制作。
6.水箱底座拼装应采用螺栓连接的现场拼装形式，槽钢对接处必须设置在基础上。
7.水箱设有进出水管、透气口（带不锈钢金属防虫网）、溢流口、排污口等并根据设计要求提供其他接口。
8.水箱人孔应根据图纸结合现场情况设置，人孔必须加锁装置，并以相同材料配置不锈钢内外爬梯。
给排水工程量计算规则
工程量计算规则第一章管道安装8.1.2套管制作安装按设计图示数量以个计算。
8.1.3各种伸缩器制作安装按设计图示数量以个计算。
方形伸缩器的两臂，按臂长的两倍合并在管道长度内计算。
8.1.58.1.68.1.78.1.88.1.98.2.18.2.28.2.38.2.48.2.58.2.68.2.7Y型过滤器安装按设计图示数量以个计算。
第三章低压器具、水表组成与安装8.3.1减压器及疏水器组成安装按设计图示数量以组计算。
8.3.2各种水表组成安装按设计图示数量以组计算。
8.3.3水锤消除器安装按设计图示数量以套计算。
第四章卫生器具制作安装8.4.1卫生器具组成安装按设计图示数量以组计算。
8.4.2大便槽、小便槽自动冲洗水箱安装按设计图示数量以套计算。
8.4.3水龙头、地漏及地面扫除安装按设计图示数量以个计算。
8.4.4排水栓安装，分带存水弯及不带存水弯两种形式，按设计图示数量以组计算。
8.4.58.4.68.4.78.4.88.4.98.5.18.5.28.5.38.5.48.5.58.5.68.5.7暖风机安装按设计图示数量以台计算。
8.5.8热空气幕安装按设计图示数量以台计算。
第六章小型容器制作安装8.6.1钢板水箱制作按图示设计尺寸以㎏计算，不扣除人孔、手孔重量。
8.6.2大、小便槽冲洗水箱按设计图示数量以个计算。
8.6.3各种水箱安装按设计图示数量以个计算。
8.6.4水箱、水池消毒、冲洗按设计图示尺寸以m3计算。
第七章燃气管道及附件、器具安装8.7.1各种管道安装均按设计图示管道中心线长度以延长米计算。
不扣除各种管件和阀门所占长度。
8.7.28.7.38.7.48.7.58.7.68.7.78.7.88.8.18.8.28.8.38.8.48.8.5喷泉过滤器安装按设计图示数量以台计算。
8.8.6喷泉过滤池安装按设计图示尺寸以m3计算。
说明8.1.1本章定额包括室内外生活用给水、排水、雨水、采暖热原管道、管道支架、法兰、套管、伸缩器、阻火圈等的安装及凿槽、刨沟、凿孔洞、沟槽修补、堵洞眼等辅助工程内容。
给排水工程量计算规则
目录一. 工程量通用计量规则（一）给排水、采暖、燃气工程1、室内外界线划分1) 给水管道：A. 室内外界线：阀门或外墙皮1.5m；B. 与市政管道界线以水表井为界，无水表井者，以与市政管道碰头点为界。
2) 排水管道：A. 室内外以出户第一个排水检查井为界；B. 室外管道与市政管道界线以与市政管道碰头井为界。
另设在高层建筑内的泵房间管道与本章界线，以泵房外墙皮为界（泵房内管道阀件套用工艺管道定额章节）。
2、管道安装1).各种管道，均以设计施工说明材质按递增或递减步距分不同管材，均以施工图所示中心长度，以“m”为计量单位，不扣除阀门、管件所占的长度（室外管道不扣除井所占长度）。
另设置于管道间、管廊内的管道（含相关连接件），其定额人工乘以系数1.3；主体结构为现场浇注采用钢模施工的工程：内外浇注的定额人工乘以系数1.05，内浇外砌的定额人工乘以系数1.03。
2）“卫生器具安装”的支管管道安装工程量计算规定（１）各种卫生器具的给水管道安装工程量均计至各卫生器具供水点（镶接点）。
（２）淋浴器的给水管道安装工程量计至阀门中心。
排水管道安装工程量计算规定（１）蹲式大便器安装：Ａ、采用铸铁Ｐ存水弯的，管长算到楼地面（扣除存水弯长度），计算主材时另加铸铁存水弯与陶瓷存水变的价差。
Ｂ、采用陶瓷存水弯，管长算到楼地面。
（２）坐式大便器安装：管长计算到楼地面。
（３）立式小便器安装：只计算其水平管道长度，立管不计。
（４）挂式小便器安装：管长计算到楼地面。
（５）扫除口安装：管长计算到楼地面。
（６）浴盆安装：管长计算到楼地面（扣除存水弯长度）。
（７）排水栓安装：Ａ、不带存水弯的，管长计算到楼地面。
Ｂ、带Ｓ存水弯的，管长计算到楼地面上０．１Ｍ；另计０．１５Ｍ短管主材。
Ｃ、带Ｐ存水弯的，管长计算到Ｐ弯接口点。
（８）地漏安装：Ａ、不带存水弯的，管长计算到楼地面下０．１Ｍ。
Ｂ、带存水弯的，管长计算到楼地面下０．１Ｍ（扣除存水弯长度）。
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矩形钢板水箱的设计与计算
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较重的混凝土水箱时‘水箱放在楼顶凸出部重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言目前大多是选用标准图年由北踌。
多年前制定的该经计算发现京工业建筑设计院等单位编制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,、?,、,、、,?。
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,?,?,,?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
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水箱时参考二一般构造四周有角钢边框顶部盖板用薄钢板焊接才省构造简图见图讲的。
,。
匕呀确成司份呀件毛闷… …… 广州… 州…,之八岭曰亩,之户厂一气一卜广,、长‘万立面图平面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
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 到所需刚度上的水箱,则需设置垂直加强筋‘角钢或槽钢对高度在米以高度处四周焊一根水平加强筋建议在水箱离顶部。
,?,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比所有的边都看作文矛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?黔舞卜于仄、俨暨哩竺些〔图载荷分布及支承状况
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其相应的弯拒与挠度计算公式为纵向血斗二、一三,一另横向‘,二讥几二为了充分利用材料向的最大弯矩相等即,?,选择适当的高长比是必要的?我们希望纵横二那么一一“之毛之互二。
当了‘时血几义,砂扭
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 根据弯曲强度公式一。
“乙飞一汀平…。
当一一』时执如扭从呻二二一二二二二二斗一。
万、〔〕,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拼长板厚度这时在壁厚计算公式中毛将用才省度或宽度方向垂直加强,,。
一般长宽方向垂直加强筋间筋间距中最大的一个数值二代替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算中工还是用原来水箱计,?。
、,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。
万厂‘或??最大弯矩发生在离水箱顶部处其大小是班、义,工之利用弯曲方程式飞,即能计算出所需加强筋的截面系数,「川斑,叉士〔〕〔〕
5/ 11
我们选用的加强筋的截面系数应等于或大于布置到箱底最后,。
,并从水箱顶一直按下式校核加强筋挠度是否小于上‘、等于勺乙。
班,二。
卫,‘一为了更保守安全起见对高米以上水箱建议再加一根水乎加强筋理论上加了水平加强筋可起到减小垂直加强筋的尺寸为了 , 简化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距离处水平加强筋应放在从水箱顶算起等于总高度的。
注加了水平加强筋后上述卜计算公式中将用。
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,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。
一厚毫米?共计算例题设计长宽高为解水箱尺寸较小不用加强筋结构】’的钢板箱。
钢板材料钢其〔二公斤 , 水作用于箱壁上的最大压
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 力由式,,厘米盆二二公斤厚米—二—二工。
7/ 11。
式们二一鑫鑫二、毛二?。
公斤戈卜一,厘米贾现,由式习万万厂贾万获万百二一十。
声二—。
一一卜公厘米,乙毫米选整个水箱放在乎台上底板选二毫米兮?卿设计长、宽高为,酬之“的钢板水箱解在水箱容积较大长浏氢二,‘采用加强筋结构厂览方向每边设置五很垂直加强肋,其间距均为毫米, 。
二公斤钢板材料八钢其〔〕 , 水作用于箱壁上的最大压力由式厘米拼。
二公斤厘米户 , 国户盆二。
毛由式妇扭二一几二侠—?。
二公斤厘米、
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 亡, 、 ,‘、, ,、。
川田式、二对一节户甲戈一十蕊人之万而万万万,—。
一一卜。
l二 0.7 4(厘米 )6 8 毫选米计算垂直加强筋尺寸 : M 二a x 8 由式( )二,,=00642q毛J h Z。
2 l x 7 0 x 2 1 0 2二 0= 4.0 6 4 2 x 0. 6 1 8 9 3x4(公斤一?厘米 )由粼)w二丛竺三a 〔〕. 8 (. 4 1 6 1 8 9
3 4二二一~.~~..1‘~ ~ . . 侧. ~ 臼270二3 2厘米’ )米,,. 选用 1 0 号槽钢 ( 〔 1 0 o x
4 8 x
5 3 ) 其截面系数 w x 二 3 . 恨性矩工二二 1 9 8 3 厘米校核最大挠度由式0 )‘ ,9.7搜qh 4丫班, x,0二二. . 目. . 曰. .。
4 1 8 6 x。
2 1 x 2 1 0路二4 18。
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2 l x l o.只 1 9 8。
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0 ,8=000234< 2安全? 5 7 7 4 x 2 1 0二 1 2 0 为保守安全起见亦可在离水箱顶 0 处四周加一水平加强筋尺寸同垂直加强筋 ( 1 0 号槽钢 ),() . $。
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米),底板计算 : 如果底板支承在槽钢上4,选取底板厚度为 1。
毫米的A二钢板,5
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 则槽钢间最大距离毛 kD 由式仪计算得 :。
厂 {二二止飞一岛k 二 1。
2 5 4‘《6一 c)}未对二‘?飞上r“5“,?。
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0 0 1二 8 7‘ 8 (厘米 )叹q.从。
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丫二气符号注释水对箱壁的最大压力水箱的高度水的重度互wJ毛工j( 厘米—截面系教厘米性矩一份材料的许用应力 ( 公斤/ 厘未矛 ) 〔叼一的 (厘 ) 关一水箱长度或宽度方向垂直加米筋间距中最大的一值强个一水箱度 ( j 甲 ))一一最大挠度一—钢板弹性模数一. 大弯矩最( 公斤/ 坦米‘厘米 ) . ( 0 0 0 公斤 / 厚米 1 ( 公斤厘米 ) ( 厘米 )’ )?’ ). 己 l x l 0 6 公斤 / 厘米‘’” )几()米6。
二一一钢板厚度一腐蚀裕度( 厚米 ) ( 履米 )( 厘米 )底板支承间最大跨矩江苏省化工设计院袁人~ 55 ~
11/ 11。