kp largeRactangular ground water tank.xlsx

8/20/2019 kp largeRactangular ground water tank.xlsx

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DESIGN OF REACTANGULAR GROUND WATER TANK

Name of work :- pkn

1 Tank size L= 3.50 x B= 2.50 x H= 4.00 m

2 Tank capacity 35000 ltr

3 Satrate! soil nit wt 17.00 1"###

$ %onrete & 20 concrete nit wt' 25000

7 m 13

( Steel fy 415 Tensile stress 115

) Nominal %o*er 35 mm +ater nit wt 9.80

" T,ickness +alls 160 mm #'1) m

Bottom sla 100 mm 1# cm #'1# m

" Reinforcement

Long wall

.n si!e near corner Horizont 12 70 mm c/c 1'## m ,ei0,t

ao*e t,e ase near corners'

in si!e mi!!le ,orizontal 12 70 mm c/c pto top

t si!e mi!!le ,orizontal 12 140 mm c/c pto top

Short wall

.n si!e near corner Horizont 12 60 mm c/c pto topt si!e mi!!le ,orizontal 12 120 mm c/c pto top

istrition 10 320 mm c/c *ertical

4 a!e 8 250 mm c/c in ot, !irection

%

12 12

"# mm c/c "# mm c/c

12 12# mm c/c

12 12

5 12 )# mm c/c 1$# mmc/c 1# 1$# mmc/c12 12# mm c/c 32# mmc/c

12 12# mm c/c 6!7

1# 32# mm c/c ot, si!e 1# 12 1#

12 )# mm c/c6!8e7 "# mmc/c 1$# mmc/c "# mmc/c

B

Bars6c7 12 2(# mmc/c

Section plan at !ept, of H/$ or 1 mt' Section on %

Bar6a7 12 1$# mm c/c

12 2$# mm c/c

1# 32# mm c/c Bar67 12 1$# mm c/c

1# 32# mm c/c Bar6c7 12 1$# mm c/c

12 12# mm c/c

9 2(# mm c/c ot, way Bar6!7 12 12# mm c/c

Bar Bar6e7 1# 32# mm c/c

Section on 5B

kN/m3 N/m3

N/m3

σcc N/mm

2

N/mm2

kN/m3

mm φ ars

mm φ ars

mm φ ars

mm φ arsmm φ ars

mm φ ars

mm φ ars

mm φ mm φ

mm φ

mm φ mm φ

mm φ mm φ

mm φ

mm φ

mm φ mm φ mm φ mm φ

mm φ

mm φ

mm φ

mm φ

mm φ mm φ

mm φ mm φ

mm φ

mm φ mm φ

mm φ


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pk;nan!wana


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DESIGN OF REACTANGULAR GROUND WATER TANK

Name of work :- pkn

1 Tank size L= 7.00 x B= 5.00 x H= 2.00

2 Tank capacity 70000 ltr

3 Satrate! soil nit wt 17.00 1"###

$ %onrete & 30 nit wei0,t 25000

9.33 m 9.33( Steel fy 415 Tensile stress 115

) Nominal %o*er 35 mm +ater nit wt 9.80

" T,ickness +alls 160 mm #'1)

Top roof 200 mm 2# cm #'2#

Bottom sla 100 mm 1# cm #'1#

" Reinforcement

Long wall

.n si!e near corner Horizontal 16 70 mm c/c 1'##

ao*e t,e ase near

in si!e mi!!le ,orizontal 16 70 mm c/c pto top


Short wall

.n si!e near corner Horizontal 16 60 mm c/c pto top


istrition 10 320 mm c/c *ertical

4 Base &ain 8 250 mm c/c in ot, !irectio

kN/m3 N/m3

σcc N/mm2

mm Φ

mm Φ

mm Φ

mm Φ

mm Φ

mm Φ

mm Φ


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7/28

m

m

m

m

m ,ei0,t

orners'

n

N/m3

N/mm2

kN/m3


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DESIGN OF REACTANGUAR GROUND !ATER TAN"Name #$ %#&' () *'+

Ta+' s,-e 7.00 x 5.00 x 2.00 m

Ta+' a*a,/ 70000 ltr

Satrate! soil nit wt 1"'## 1"###

C#+&e/e 30 +,/ %e,/ 2(###S/ee $ 415 Te+s,e s/ess 11(

9.33 m 4'33

N#m,+a #e& 3( mm +,/ %/. #$ %a/e& = 4'9 49##

1 De!ign Con!tant!"# or HS Bars %ocrete & = 3#

= 11( wt' of concrete = 2(###

= 4'33 m = 4'33m>c

=4'33 x 4'33

= 0.4314'33 x 4'33 8 11(

= 1 - #'$31 / 3 = 0.856= #'( x 4'33 x #'9() x #'$31 = 1.721

3 Determination of $%$ for hori&ontal 'en(ing "##

L / B = "'## / ('## = 1'$# ? 2

Here , = H/$ or 1 m w,ic, e*er is 0reater ∴ 1.00 mT,s top 1'## m ,ei0,t of walls will e en! ,orizontally w,ile t,e ottom 1'## m will en! as

*ertical cantile*er ' T,e en!in0 moments for ,orizontal en!in0 may e !etermine! y moment

!istrition y consi!erin0 tank as continos frame of nit ,ei0,t at le*el of '

+ater pressre p at point is 0i*en y =p= w 6H - , 7 = 49## 6 2'## - 1'## 7= 9800 N-m

T,e ixe! en! moments for lon0 wall = =@ x "'##

$'#9 @ N-m12 12

ixe! en! moments for s,ort wall = =@ x ('##

2'#9 @ N-m12 12

8 $'#9 @ w,ile t,e fixe! en!

- 2'#9 @

ot, t,e walls to e t,e same t,e stiffness of walls will e in*ersely proportional to t,ese len0t,'

T,s we ,a*e followin0 tale'

&emer Stiffness Aelati*e stiffness Sm istrition factor

AE 1 1

x "'## = 2'333

('933333333

2'333= #'$

3 3 ('933

AF 1 1

x "'## = 3'(3'(

= #')2 2 ('933

T,e moment !istrition is carrie! ot in t,e followin0 tale'

Joint 5

Member AE AF

Distribution facvtor #'$ #')

Fixed end moments 8 $'#9 p - 2'#9 p

Balancing moments - #')))" p - 1 p

Final moments 8 3'$2 p - 3'#9 p

kN/m3 N/m3

N/m3

N/mm2 N/mm2

N/mm2

N/mm3

σst N/m N/mm2

σcc

N/mm2

'=m>c8σst

=1-k/3

R=1/2xc x x k

Hence Bot, lon0 an! s,ort walls will en! ,orizontally for pper portion pto poin w,ere ,orizontal waterpressre is p=w6H-,7'

@L2 2C=

@B2 2C=

Aefer fi0 1' %onsi!er Darter frame FAE wit, oint 5 ri0i!' Takin0 clock wise moment as positi*e an! anticlock

wise moment as ne0ati*e t,e fixe! en! moment & 5

for lon0 wall will e

en! moments M AF

for s,ort wall will e %onsi!rein0 5rea A an! moment of inertia l for


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Hence moment at spports &f= 3'$2 x 49## = 33$93 N-m/m

T,is spport moment will case tension at t,e water force'

B'&' at t,e center lon0 span = - &f E=49## x "'##

33$93 = 2)($2 N-m/m9 9

T,is en!in0 moment case tension at oter face'B'&' at t,e center s,ort span = - &f E=

49## x ('##33$93 = -29(9 N-m/m

9 9

= 26542 N-m/m

3 De!ign of !ection "# %onsi!rin0 en!in0 effect alone

AeDire! !ept, =2)($2 x 1###

= 12$ mm1'"21 x 1###

@ro*i!e total !ept, T= 12$ 8 3( = 160 mm so t,at a*ailale ! = 125 mm

$ Determination )*ll "#

49## x ('## / 2 = 24500 N

49## x "'## / 2 = 34300 N

( Cantile+er %oment "# %antile*er moment at t,e ase per nit len0t, '

= w H x,2

=49## x ('## x 1'##

8167 N-m) )

T,is will case tension at water face'

) Reinforcement at corner! of long wall!$"# T,e pper portion of lon0 walls is secte! to ot, en!in0 in

,orizontal !irection as well as pll' T,e reinforcement for ot, will e in ,orizontal !irection' Hence

tension on water face7' Similarly *ertical section of nit ,ei0,t 6 1 m7 of lon0 wall at its en! at t,e le*el of

1'## m ao*e t,e ase w,ere reinforcement is pro*i!e! at t,e water face'

x = ! -T

= 12$ -1)#

= $$ mm2 2

=&f - @l x

=33$93 x 1### 7 - 2$(## x $$

= 2)3311( x #'9() x 12(

=@L

=2$(##

= 21311(

= 2)33 8 213 = 2846 per meter ,ei0,t'

sin0 1) mm ars 5 = =3'1$ x 1) x 1)

= 201$ x1## $ x 1##

Spacin0 of Bars = 1### x 2#1 / 29$) = "1 say = "# mmHence @ro*i!e! 16 70 mm c/c' T,e ao*e reinforcement is to e pro*i!e! at

inner face near t,e corners an! at a ,ei0,t 1.00 m ao*e t,e ase' or ot,er ,ei0,t t,e ao*e spacin0

may e *arie! since en!in0 moment will re!ce'

" Reinfocement at the mi((le of long wall$ "#

Tension occrs at oter face' Howe*er since !istance of corner of steel from

water face will e less t,an 22( mm permissile stress will e 11(

= 0.4308 0.856 R 1.721

esi0n B'&' = 2)($2 N-m per meter ,ei0,t' = 2$(## N

=& - @l x

=2)($2 x 1### 7 - 2$(## x $$

= 2#)911( x #'9() x 12(

=@L

=2$(##

= 21311(

pk;nan!wana


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= 2#)9 8 213 = 2281 per meter ,ei0,t'

sin0 1) mm ars 5 = =3'1$ x 1) x 1)

= 201$ x1## $ x 1##

Spacin0 of Bars = 1### x 2#1 / 2291 = 99 say = 9# mm

T,is is *ery near to t,e reinforcement pro*i!e! at en!s'Hence pro*i!e! 16 70 mm

c/c' Ben! ,alf t,e ars pro*i!e! at en!s otwar!s'at !istance L/$ = 1.75 m form en!s'T,is reinforcement is to e pro*i!e! at oter face' T,e a!!itional 1) 140 mm c/c'are contine! pto t,e en!'

9 Reinforcement for !hort! wall!$"#

B'&' at en!s=&f = 33$93 N-m 3$3## N

= =33$93 x 1### 7 - 3$3## x $$

= 2(4"11( x #'9() x 12(

=@L

=3$3##

= 24911(

= 2(4" 8 249 = 2895 per meter ,ei0,t'

sin0 1) mm ars 5 = =3'1$ x 1) x 1)

= 201$ x1## $ x 1##

Spacin0 of Bars = 1### x 2#1 / 294( = )4 say = )# mm

Hence pro*i!e 16 mm f ars < 60 mm c/c at inner face near t,e en!s of s,ort span'

T,e B'&' at t,e center of s,ort walls case tension at water face 6nliket,at in t,e center of lon0 walls w,ere

tension is pro!ce! at oter face 7'since t,is B'&' is small only nominal reinforcement is reDire!' Similarlly

we ,a*e to pro*i!e nominal reinforcement at oter face' Hence en! ,alf ars otwar! at !istance B/$= 1'2(

m from eac, en! an! contine remanin0 ,alf tro0,t' T,s at t,e center of span t,e reinforcement on eac,

face will consist of 1) 120 mm c/c'

4 Reinforcement for cantile+er moment an( (i!tri'*tion reinforcement$"#

max' cantile*er moment= 8167 N-m

=91)" x 1###

= ))311( x #'9() x 12(

Bt minimm reinforcementin *ertical !irection =#'3

x6 1)# x 1### 7= $9#1##

Since ,alf of t,is area of steel can reist cantile*er momnt we will pro*i!e = 2$#

on t,e inner face an! remainin0 area i'e'= 2$#

reinforcment' ∴ 5rea of steel on eac, face = 2$# m2'

sin0 1# mm ars 5 = =3'1$ x 1# x 1#

= 78.5$ x1## $ x 1##

Spacin0 of Bars = 1### x "9'( / 2$# = 32" say = 32# mm

Hence @ro*i!e! 10 320 mm c/c on ot si!e face at ottom of lon0 wall

Since tank rest on 0ron! pro*i!e a 1## mm t,ick ase sla'

takin0 1m len0t, for calclation an! #'2# F of nominal reinforcement

area of steel =#'2# x 1### x 1##

= 2001##

sin0 9 mm ars 5 = =3'1$ x 9 x 9

= 50.2$ x1## $ x 1##

Spacin0 of Bars = 1### x (#'2 / 2## = 2(1 say = 2(# mm

Hence @ro*i!e! 8 250 mm c/c in ot, !irection at top an! ottom of ase sla'

s,own in !rawin0'

Total 5st mm

2

3'1$x!ia2mm2

mm φ ars

mm φ ars pro*i!e! <

irect pll p=

5st for B'&'

& - @B x

mm2σst''!

5st for pll mm2

σs

Total 5st mm

2

3'1$x!ia2mm2

mm φ ars <

5st mm

2

mm2

mm2 steel area *ertically

mm2 *ertically at oter face to ser*e as !istrition

3'1$x!ia2mm2

mm Φ ar <

10 De!ign of 'a!e !la'"#

mm2

3'1$x!ia2mm2

mm Φ ar <

11' De/a, #$ &e,+$#&eme+/ :-


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pk;nan!wana


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DESIGN OF REACTANGUAR GROUND !ATER TAN"

Name of work :- pknGrr:(#4 Grr:(#4 mm c/c

Grr:(#4 Grr:(#4 mm c/c

Grr:(#4

Aoof

Grr:(#4 Grr:(#4 mm c/c Grr:(#4 #

Grr:(#4 mm c/c

('## Grr:(#4 Grr:(#4 Grr:(#4 2'##

Grr:(#4 Grr:(#4 Grr:(#4

#'## Grr:(#4 Grr:(#4

Grr:(#4#'##

Grr:(#4 "'## m Grr:(#4

Aeinforcement !etail for s,ort wall Aoof an! ottom sla


Grr:(#4 Grr:(#4 mm

Grr:(#4

2'## Grr:(#4 Grr:(#4 mm


Grr:(#4 Grr:(#4 mm c/c Grr:(#4

Grr:(#4 Grr:(#4 mm

mm φ <

mm φ <

mm φ < mm φ <

mm φ <

mm φ <

mm φ <

mm φ <

mm φ <

mm φ <

mm φ <

mm φ <

mm φ <

mm φ


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Aeinforcement !etail for s,ort wall pk;nan!wana


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:AUES OF DESIGN CONSTANTS

ra!e of concrete &-1( &-2# &-2( &-3# &-3( &-$# ra!e of concrete

&o!lar Aatio 19')" 13'33 1#'49 4'33 9'11 "'19

( " 9'( 1# 11'( 13

43'33 43'33 43'33 43'33 43'33 43'33

#'$ #'$ #'$ #'$ #'$ #'$

#'9)" #'9)" #'9)" #'9)" #'9)" #'9)"

#'9)" 1'21$ 1'$"$ 1'"3$ 1'44$ 2'2($

#'"1$ 1 1'21$ 1'$24 1')$3 1'9("

#'324 #'324 #'324 #'324 #'324 #'324 & 1(

#'94 #'94 #'94 #'94 #'94 #'94 & 2#

#'"32 1'#2( 1'2$$ 1'$)$ 1')9$ 1'4#3 & 2(

#'$33 #')#) #'"3) #'9)) #'44" 1'12" & 3#

#'294 #'294 #'294 #'294 #'294 #'294 & 3(

#'4#$ #'4#$ #'4#$ #'4#$ #'4#$ #'4#$ & $#

#')(3 #'41$ 1'11 1'3#) 1'(#2 1')49 & $(

#'31$ #'$$ #'(3$ #')29 #'"22 #'91) & (#

#'2(3 #'2(3 #'2(3 #'2(3 #'2(3 #'2(3

#'41) #'41) #'41) #'41$ #'41) #'41)

#'("4 #'911 #'49( 1'1(4 1'332 1'(#)

#'23 #'322 #'341 #'$) #'(3 #'(44

! &-1( &-2# &-2( &-3# &-3( &-$#

#'19 #'19 #'14 #'2 #'2 #'2

#'2( #'22 #'22 #'23 #'23 #'23 #'23

#'(# #'24 #'3# #'31 #'31 #'31 #'32 & 1#

#'"( #'3$ #'3( #'3) #'3" #'3" #'39 & 1(

1'## #'3" #'34 #'$# #'$1 #'$2 #'$2 & 2#

1'2( #'$# #'$2 #'$$ #'$( #'$( #'$) & 2(

1'(# #'$2 #'$( #'$) #'$9 #'$4 #'$4 & 3#

1'"( #'$$ #'$" #'$4 #'(# #'(2 #'(2 & 3(

2'## #'$$ #'$4 #'(1 #'(3 #'($ #'(( & $#

2'2( #'$$ #'(1 #'(3 #'(( #'() #'(" & $(

2'(# #'$$ #'(1 #'(( #'(" #'(9 #')# & (#

2'"( #'$$ #'(1 #'() #'(9 #')# #')2

3'## an! ao*e #'$$ #'(1 #'(" #') #')2 #')3

ra!e of concrete &-1( &-2# &-2( &-3# &-3( &-$# ra!e of co

1') 1'9 1'4 2'2 2'3 2'(

Aeiforcement F

τ!

6N / mm27

σcc

N/mm2

m σcc

6a7 σst =

1$#N/mm26e 2(#7

kc

c

Ac ra!e of

concrete@c6F7

67 σst =

14#N/mm2

kc

c

Ac

@c6F7

6c 7 σst =

23#N/mm26e $1(7

kc

c

Ac

@c6F7

6!7 σst =

2"(N/mm26e (##7

kc

c

Ac

@c6F7

;e&m,ss,e sea& s/&ess Tae ,+ #+&e/e e #$#+&e/e

? #'1(

ax,mm sea& s/&ess τc'max

,+ #+&e/e


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%#,- %#,- '( '( e0ree

#'1( #'19 #'19 #'1( 1

#'1) #'19 #'14 #'19 1'(

#'1" #'19 #'2 #'21 2

#'19 #'14 #'21 #'2$ 2'(#'14 #'14 #'22 #'2" 3

#'2 #'14 #'23 #'3 3'(

#'21 #'2 #'2$ #'32 $

#'22 #'2 #'2( #'3( $'(

#'23 #'2 #'2) #'39 (

#'2$ #'21 #'2" #'$1 ('(

#'2( #'21 #'29 #'$$ )

#'2) #'21 #'24 #'$" )'(

#'2" #'22 #'3# #'( "

#'29 #'22 #'31 #'(( "'(

#'24 #'22 #'32 #') 9

#'3 #'23 #'33 #')( 9'(#'31 #'23 #'3$ #'" 4

#'32 #'2$ #'3( #'"( 4'(

#'33 #'2$ #'3) #'92 1#

#'3$ #'2$ #'3" #'99 1#'(

#'3( #'2( #'39 #'4$ 11

#'3) #'2( #'34 1'## 11'(

#'3" #'2( #'$ 1'#9 12

#'39 #'2) #'$1 1'1) 12'(

#'34 #'2) #'$2 1'2( 13

#'$ #'2) #'$3 1'33 13'(

#'$1 #'2" #'$$ 1'$1 1$

#'$2 #'2" #'$( 1'(# 1$'(

#'$3 #'2" #'$) 1')3 1(

#'$$ #'29 #'$) 1')$ 1('(

#'$( #'29 #'$" 1'"( 1)

#'$) #'29 #'$9 1'99 1)'(

#'$" #'24 #'$4 2'## 1"

#'$9 #'24 #'(# 2'13 1"'(

#'$4 #'24 #'(1 2'2( 19

#'( #'3# 19'(

#'(1 #'3# 14

#'(2 #'3# 14'(

#'(3 #'3#2#

#'($ #'3# 2#'(

#'(( #'31 21

#'() #'31 21'(

#'(" #'31 22

#'(9 #'31 22'(

#'(4 #'31 23

#') #'32 23'(

#')1 #'32 2$

#')2 #'32 2$'(

#')3 #'32 2(

#')$ #'32 2('(

#')( #'33 2)#')) #'33 2)'(

100As

100As


17/28

#')" #'33 2"

#')9 #'33 2"'(

#')4 #'33 29

#'" #'3$ 29'(

#'"1 #'3$ 24

#'"2 #'3$ 24'(

#'"3 #'3$ 3#

#'"$ #'3$ 3#'(

#'"( #'3( 31

#'") #'3( 31'(

#'"" #'3( 32

#'"9 #'3( 32'(

#'"4 #'3( 33

#'9 #'3( 33'(

#'91 #'3( 3$

#'92 #'3) 3$'(

#'93 #'3) 3(

#'9$ #'3) 3('(#'9( #'3) 3)

#'9) #'3) 3)'(

#'9" #'3) 3"

#'99 #'3" 3"'(

#'94 #'3" 39

#'4 #'3" 39'(

#'41 #'3" 34

#'42 #'3" 34'(

#'43 #'3" $#

#'4$ #'39 $#'(

#'4( #'39 $1

#'4) #'39 $1'(#'4" #'39 $2

#'49 #'39 $2'(

#'44 #'39 $3

1'## #'34 $3'(

1'#1 #'34 $$

1'#2 #'34 $$'(

1'#3 #'34 $(

1'#$ #'34 $('(

1'#( #'34 $)

1'#) #'34 $)'(

1'#" #'34 $"

1'#9 #'$ $"'(

1'#4 #'$ $9

1'1# #'$ $9'(

1'11 #'$ $4

1'12 #'$ $4'(

1'13 #'$ (#

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