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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
t si!e mi!!le ,orizontal 16 140 mm c/c pto top
Short wall
.n si!e near corner Horizontal 16 60 mm c/c pto top
t si!e mi!!le ,orizontal 16 120 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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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,+$#&eme+/ :-
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pk;nan!wana
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DESIGN OF REACTANGUAR GROUND !ATER TAN"
Name of work :- pknGrr:(#4 Grr:(#4 mm c/c
Grr:(#4 Grr:(#4 mm c/c
Grr:(#4
Aoof
Grr:(#4 Grr:(#4 mm c/c Grr:(#4 #
Grr:(#4 mm c/c
('## Grr:(#4 Grr:(#4 Grr:(#4 2'##
Grr:(#4 Grr:(#4 Grr:(#4
#'## Grr:(#4 Grr:(#4
Grr:(#4#'##
Grr:(#4 "'## m Grr:(#4
Aeinforcement !etail for s,ort wall Aoof an! ottom sla
Grr:(#4 Grr:(#4 mm c/c
Grr:(#4 Grr:(#4 mm
Grr:(#4
2'## Grr:(#4 Grr:(#4 mm
Grr:(#4 Grr:(#4 mm c/c
Grr:(#4 Grr:(#4 mm c/c Grr:(#4
Grr:(#4 Grr:(#4 mm
mm φ <
mm φ <
mm φ < mm φ <
mm φ <
mm φ <
mm φ <
mm φ <
mm φ <
mm φ <
mm φ <
mm φ <
mm φ <
mm φ
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Aeinforcement !etail for s,ort wall pk;nan!wana
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:AUES OF DESIGN CONSTANTS
ra!e of concrete &-1( &-2# &-2( &-3# &-3( &-$# 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'## #'$$ #'$4 #'(1 #'(3 #'($ #'(( & $#
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2'"( #'$$ #'(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
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#'(4 #'31 23
#') #'32 23'(
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#')2 #'32 2$'(
#')3 #'32 2(
#')$ #'32 2('(
#')( #'33 2)#')) #'33 2)'(
100As
100As
-
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#')" #'33 2"
#')9 #'33 2"'(
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