浅谈水池的结构设计

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浅谈圆形水池结构分析

浅谈圆形水池结构分析

I n d u s t r i a l C o n s t r u c t i o nV o l .37!S u p p l e m e n t !Z O O 7 工业建筑 Z O O 7牟第37卷增刊lm 圆形n 池结构分析J L M中山市第二建筑设计院有限公司 中山 5Z 8415摘 要!通过对一座由圆柱壳 圆锥壳和圆形底板组成的圆形水池结构分析计算 采用合理构造措施 使设计更加可靠和经济关键词!圆锥壳 球壳 弯矩分配S T R U C T U R A LA N A L Y S I SO FAC I R C U L A RP O O LP e n g Ya n k u n Z h o n g s h a nN o .ZC o n s t r u c t i o nd e s i g n I n s t i t u t eC o . L t d Z h o n g s h a n 5Z 8415 A b s t r a c t T h e d e s i g no f a c i r c u l a r p o o l c o n s i t i n g o f c y h i n d r i c s h e l l l o n i c s h e l l a n d c i r c u l a r b o t t o m p l a t em a y b e m o r e r e l i a b l e a n dm o r e e c o n o m i cb y i t s s t r u c t u r a l a n a l y s i s a sw e l l a su s i n g r a t i o n a l s t r u c t u r a lm e a s u r e s .K ew o r d s c o n i c s h e l l s p h e r i c s h e l l m o m e n t d i s t r i b u t i o n 第一作者 彭炎馄 男 197Z 年5月出生 工程师 国家一级注册结构工程师收稿日期 Z O O 7-O 5-17圆形水池具有良好的受力性能广泛用于给排水工程构筑物中 圆形水池的结构设计不同于一般的由梁板 柱等结构构件组成的建筑结构 其结构主要由圆柱壳 圆锥壳 球壳等壳体构件组成 结构计算比较特殊 该工程中遇到的组合壳体水池在结构类型和计算上都具有一定的代表性l 工程概况建设场地为第四系残积层 上层粉质粘土 f a k =15O k P a 可塑状 下层为卵石层 fa k =4O O k P a 埋深4.O m 池内储水最低月平均温度为8C 最高月平均温度为Z Z C池壁外侧的大气最低月平均温度为5C 最高月平均温度为3Z C 2 结构设计工程中的沉淀池结构如图1所示 由于卵石层埋深较浅 约4.5m 地基处理时直接开挖到卵石层 并用分层碾压密实的砂夹石回填至池底标高处 又由于组成池体的构件间节点无水平位移 故结构计算采用了弯矩分配法图1 工程中沉淀池结构2.l 先拟定各单元构件的尺寸假定单元构件间节点嵌固 分别计算边缘嵌固时各单元构件在外荷作用下各点的内力及边缘嵌固力具体过程分述如下 1柱壳如图Z 所示 H =3.8m d =Z R =Z O .3m h =O.3m 柱壳整个位于地面以上 根据 给水排水工程构筑物结构设计规范 G B5O O 69-Z O O Z 的规定 圆形池壁可不计温 湿 度场对壁板中面的作用 池壁仅考虑受水压力作用和温 湿 度场产生的壁面温差作用 其中水压为三角形荷载g =Y H=1O >3.8=38k N m Z 壁面温差A =-1O .O 3C 壁面湿度当量温差按1O C 采用 由此可计算出池壁内各点内力及边缘嵌固力矩为M =-Z Z .5k Nm计算方法见 给水排水工程结构设计手册 以下简称手册 弯矩以池壁外侧受拉为正 下同图Z 壳柱示意Z环板受力较为复杂 在计算池内水压和结构744自重作用下底板内力及固端弯矩时按弹性地基上的圆板考虑9如图3所示9h=O.Z5m3R=1O.15m D池壁等自重P=4O.3k N/m9水压g=38k N/m Z9根据手册的相关内容可计算出底板内各点内力及内外边缘嵌固力矩M=Z4k N'm(空池时)3M=4k N'm(满水时)D图3环板受力示意3)锥壳如图4所示9H=3.5m3h=O.3m3=6O3d Z=9m3d1=5.O m3S1=5.O m3S Z= 9.O m3L=4.O m3地下水深D=1.7m D锥壳外换填的砂夹石地基坡角为6O9为偏于安全考虑9不计入地基的主动反力作用D池内无水时的锥体荷载有池壁自重g1=7.5N/m Z~地下水压g Z=17N/m Z3池内水压力g3=38~73k N/m Z(梯形荷载)D根据手册的相关内容可计算出锥壳内各点内力及上下边缘嵌固力矩M1=-18k N'm(上端)3M Z=-Z4k N'm(下端)D图4锥壳示意4)圆板:由于圆形底板在池内有水或池内无水的情况下都可以由地基反力平衡其外力9所以圆板仅考虑由锥壳边缘力矩二次分配产生的底板内各点的应力D2.2计算节点不平衡弯矩!并进行弯矩分配1)按以上假定条件分别计算各单元构件9使得构件间节点弯矩不平衡9不平衡的弯矩对每一个节点均为:Z M=-M上+M下(M上~M下为相邻上~下两单元构件边缘嵌固力矩9以使构件外侧受拉为正9计算时以代数值代入) Z)上~下两单元构件的弯矩分配系数分别为:K上=D上/(D上+D下)K下=D下/(D上+D下)(D上~D下为相邻上~下两单元构件边缘刚度9计算方法见手册)3)计算以上四种单元构件边缘铰支时9各单元构件在所受的分配弯矩作用下各点的内力D2.3将以上两步求得的各构件内力值相叠加!即时单元构件各点的最终内力3结语水池结构是水处理工程土建设计中的核心内容9尤其是圆形水池9其结构特殊9受力复杂9应力计算普遍采用手算和图表计算9工作量较大9所以如何建立一个惰当的模型~如何采用一种合理简化的计算方法就显得尤为重要D在本工程的设计中9有以下几点体会:1)本工程中9圆环底板构件在水池的功能上有向中心1O%的放坡要求9使得该单元构件在结构上介于锥壳与环板之间9考虑到结构应使受力明确计算模型简单的要求9在结构设计中9将环板按水平设计9水池所需的坡度用非结构措施找出9既满足了工艺的要求9又使结构计算易于操作DZ)水池底板的内力分析由于受到地基特性~基础板本身刚度~水池上部结构及荷载分布等各种因素的影响D精确计算是难以做到的9而采用不同方法计算的结果也会有所不同9这就使得在作这部分设计时要特别慎重9要尽量采用尽可能接近于实际情况的计算方法D本工程由于卵石层埋深较浅9用砂夹石将软弱土全部换填使得地基状况较为均匀9力学特征也易于确定9环板及圆板计算中的地基反力按弹性地基考虑是易于实现且接近实际的D(上接第438页)3张定华9马克俭.交叉梁系~板与交叉梁混合结构和空腹夹层板动力响应的研究.贵州工业大学学报919979Z6(4):Z3-414李镰昆.结构力学.北京:高等教育出版社91996:83-855周世军9朱昧.恒载对梁自振频率影响的分析.铁道学报919959 17(4):98-1O O6罗东远.井字梁计算方法探讨.闽西职业大学学报9Z O O O(1Z): 71-7Z 7李锁全.弹性支承交叉梁系的分析计算及应用:硕士学位论文I.成都:西南交通大学9Z O O Z8张荣山9刘兵9等.计算梁自振频率的几种简化实用方法.特种结构9Z O O Z919(1):8-1Z9曲霞.人防井字梁结构的动力特性及设计方法研究:硕士学位论文I.南京:解放军理工大学9Z O O41O张胜民.基于有限元软件A N S Y S7.O的结构分析.北京:清华大学出版社9Z O O3:177-1818 4 4。

浅谈大型地下水池设计中伸缩缝的设置问题

浅谈大型地下水池设计中伸缩缝的设置问题

浅谈大型地下水池设计中伸缩缝的设置问题摘要:文章从结构专业的角度谈水池设计中伸缩缝的设置问题。

通过工程实例主要讲述大型水池结构设置伸缩缝的弊端,工程采用设置后浇带代替伸缩缝来预防渗漏。

关键词:水池;伸缩缝;后浇带随着我国综合国力的增强,城市的不断发展扩大,人们生活、工业生产和环境保护的需要,水池类构筑物工程的建设逐年增多。

本人正在做的冀东原油储备库项目中水专业要求做一个1.5万m3的地面雨水收集池,由于池子太大,按规范要求需要设伸缩缝,然而设置伸缩缝有诸多隐患,下面从结构专业的角度对此问题谈谈本人的看法。

1设置伸缩缝的工程现状一般水池设计中,对结构强度、裂缝开展宽度、抗浮等计算,一般均能按规范要求考虑得较好,但是由于温度、变形以及不均匀沉降所引起的开裂,在工程中却常常遇到,大多数出现裂缝的工程实例表明,设计对温度、混凝土收缩变形等影响因素的考虑欠缺是问题的关键所在。

本工程的最大问题是池体太大,按规范要求需要设置伸缩缝,但设置伸缩缝有很多质量安全隐患,具体分析:我国《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB 50069-2002)规定矩形现浇钢筋混凝土清水池,当长度、宽度较大时,宜设置适应温度变化作用的伸缩缝,规范要求,矩形构筑物最大伸缩缝间距一般为20~30 m。

构筑物的伸缩缝或沉降缝应做成贯通式,即在同一剖面上连同基础或底板断开。

这种缝的构造相对复杂,施工难度较大,设计及施工均需十分仔细,否则就易造成缝的渗漏,主要表现在:(1)整体性差。

(2)抗震性能差。

在地震力作用下,设缝处很容易损坏(互相碰撞)。

随着实践经验的积累,近年来先进的国家都逐渐取消了伸缩缝设计而而代之为整体结构设计。

(3)橡胶止水带处容易漏水(据调查很普遍),因为该处节点复杂不易浇注密实。

对于大面积结构,若底板漏水,水不易排走,很可能造成地基沉陷,导致底板变形、破坏。

而对于地下水池来说,底板修复非常困难,且不易发现。

(4)橡胶止水带易老化。

浅谈水池类结构防寒设计

浅谈水池类结构防寒设计

第 5期
混凝土池 顶板厚 度 不 宜< 1 0mm, 0 如池 内散 发 盖草袋 、 渣 、 沫 、 装 珍 珠 岩 、 棉 等 保 温 材 料 。 炉 锯 袋 岩
有腐 蚀性气体 时宜采用玻 璃钢盖板 。
半地 下池 、 地面 池和 架空 池 , 在壁 板和 顶 盖处 设
( 应尽量 选择 地势 高 、 1 ) 地下 水位 低 、 地表 排水 良 柱梁 和顶盖 , 设计应 提 出混凝 土 抗冻 等级要 求 。当混 ( 从设计 方案 、 2 ) 构造 处理 、 材料选 取 和施工措 施 C 0 并选用 抗 冻 性 集 料 和 使 用 引气 剂等 外 加 剂 ; 3; 水
( 加强水 池结构 的整 体 刚度 。当水池 壁顶 部 为 3 )
( 在 地基 土未 采 取有 效 防冻 害措 施 的情 况下 , 4 ) 寒 冬季节 严禁将 水池 内的水 放空 , 应确 保 水温 在 5 并
℃以上 。
集水池 、 水淬渣 池等 。新 疆 处 于寒 冷 地 区 , 防寒 问题 自由边 时 , 在池 顶部加 设 构造 圈 ( 梁 。 应 暗)
羽 春 兰
( 鸟鲁木 齐有 色冶金 设 计研 究院
80 0) 3 0 0
钢筋混 凝 土水池 的分类及 用途有 很多 , 使用要求 如 采用补偿 收缩 防水混 凝 土 。 也具有 特殊性 , 例如 : 污水处理 池 、 环水冷 却塔底 部 循
值得 重视与 总结 , 并应 采取相 应 的措 施 。
1 池类 结构 防寒 应 包含 的 内容
池类 结构按埋 置深 度可分 为全埋 式地下 池 、 地下
( 若 在冬季 必须 停产检 修 或 出现 生产 事故 偶 尔 5 )
ห้องสมุดไป่ตู้

浅谈消防水池及规范

浅谈消防水池及规范

浅谈消防水池及规范【摘要】我国改革开放经济的快速发展,基本建设力度逐渐加大,城市中一座座高楼大厦拔地而起;但同时,发生火灾的次数也明显增加。

文章主要就国内目前消防水池设置及利用提出自己的意见。

标签消防水池;消防用水;规范前言高层建筑防火设计立足于自防自救, 建筑内的消防给水就显得特别关键。

消防水池是消防给水设施中重要的组成部分,其占地面积大、布置困难,并且在消防水池总容积超过500m3时要分成两个能独立使用的消防水池, 在这种情况下两个消防水池必须保证消防用水的安全性。

1 规范要求消防水池的重要性是不言而喻的。

按现行《建筑设计防火规范》(GB 50016—2006)、《高层民用建筑设计防火规范》(GB 50045—95,2005年版)、《建筑给水排水设计规范》(GB 50015—2003)的具体条款,可归纳为以下几点: (1)消防水池设在室内时应与生活水池(箱)分开设置。

(2)其有效容量,应根据室外给水管网的情况,满足在火灾延续时间内的室内或室内加室外之和的消防用水量。

(3)消防水池容量大于500 m3时,应分设2个独立水池。

(4)其结构底板、壁板应与建筑主体承重结构分开设置。

(5)寒冷和严寒地区考虑防冻。

(6)同期折减补水量:《建筑设计防火规范》8.6.2条明确可以减去火灾延续时间内的补水量;《高层民用建筑设计防火规范》没有明确。

(7)补水时间考虑短时间可能发生第二次火灾时使用,不宜超过48 h。

(8)水质要求:参考《自动喷水灭火系统设计规范》(GB 50084—2001,2005年版)10.0.1条规定:“系统用水应无污染、无腐蚀、无悬浮物”。

至于消防水池的容量, 规范规定应满足在火灾延续时间内室内外消防用水总量的要求。

在能保证连续补水的条件下, 方可减去火灾延续时间内补充的水量。

其条件是, 从市政不同的环网至少接出两根引入管, 并只考虑其中最小一根管的补水量。

而在大多数情况下, 这样苛刻的条件很难满足。

浅谈清水池设计

浅谈清水池设计

浅谈清水池设计朱振中【摘要】本文针对城市给水厂内的主要构筑物清水池的主要类型特点及各种常见结构体系的优缺点,结合实际设计,进行阐述.【期刊名称】《四川水泥》【年(卷),期】2017(000)009【总页数】1页(P93)【关键词】清水池;结构体系【作者】朱振中【作者单位】中国市政工程西北设计研究院有限公司,甘肃兰州 730000【正文语种】中文【中图分类】TU7清水池(clean-water reservoir)是城市给水厂内的主要构筑物之一,起调节、储存水量和消毒池的作用。

随着社会的进步,城市的飞速发展供水规模日趋增大,清水池的平面尺寸也不断加大。

清水池的主要池型分为圆形和矩形,而随着水池的容量加大,用地紧张,圆形清水池较少被选用,故本文主要针对矩形清水池进行介绍。

根据《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002),规定的最大伸缩缝间距为:地面式水池20米;地下式水池30米。

现在设计的数清水池大多为万吨以上的容量,平面几何尺寸已经大大超过了规范对于最大伸缩缝间距的要求。

必须设置伸缩缝以适应温度湿度和混凝土的收缩变形。

矩形清水池可分为设缝,不设缝两种。

设缝矩形清水池根据结构体系可分为两种,一种是将顶板与壁板整体浇筑,另一种是在顶板与壁板间设缝,使壁板成为承受水平荷载的独立悬臂构件,(见图1)。

不设缝矩形清水池根据最大伸缩缝间距可分为两种,一种是在最大伸缩缝间距规定范围内的,不用设置伸缩缝,另一种是超出规定范围,以设置后浇带或膨胀加强带代替伸缩缝。

现对不同类型清水池结构体系做一下简单介绍:1) 设缝整体浇筑一般是按照规范所要求的伸缩缝最大间距以及清水池的具体尺寸,将清水池均匀分为不同的单元,各单元之间用橡胶止水带相连,并填入嵌缝密封料。

各单元之间受力相互独立。

2)设缝分离式同样用伸缩缝将清水池均匀分为不同单元,同时因顶板与壁板设缝分离,壁板成为承受水平荷载的独立悬臂构件可按挡土墙考虑,而各单元为独立的无梁楼盖,承受本单元范围内的垂直及水平荷载。

浅谈清水池的抗浮处理及计算

浅谈清水池的抗浮处理及计算

浅谈清水池的抗浮处理及计算浅谈清水池的抗浮处理及计算摘要:在清水池的结构设计中,抗浮设计往往成为制约结构设计的重要影响因素之一。

本文简要介绍了清水池几种不同的抗浮设计方法,并结合工程实例予以详细计算。

关键词:清水池;抗浮设计;抗浮锚杆Abstract: In the structural design of the clear water tank, anti-floating design often becomes one of the most important factors influencing structure design. This paper briefly introduces the anti-floating design method of water pool is different, and in combination with the project example to be calculated in detail.Key words: clear water pool; anti-floating design;anti-floating anchor中图分类号:TU991.34+3文献标识码:A文章编号:1、概述清水池为储存水厂中净化后的清水,以调节水厂制水量与供水量之间的差额,并为满足加氯接触时间而设置的水池。

同时,清水池还具有高峰供水低峰储水的功能。

因为清水池的储水作用,所以一般清水池的容积和面积较大,因此清水池抗浮设计往往成为制约结构设计的重要影响因素之一。

GB50069-2002《给水排水工程构筑物结构设计规范》中5.2.3条指出:抗浮验算属于承载能力极限状态计算的强制性条文。

因此本文简要阐述清水池的抗浮方法及其相关的抗浮计算。

2、清水池的抗浮方法清水池的抗浮设计主要有抗和放两个方向。

所谓抗,就是利用配重,锚固等方法进行硬抗;所谓放,就是用降水等方法,降低水位从而减少水的浮力。

浅谈民用建筑中钢筋混凝土水池设计计算的几个要点

浅谈民用建筑中钢筋混凝土水池设计计算的几个要点

浅谈民用建筑中钢筋混凝土水池设计计算的几个要点摘要:根据民用建筑中钢筋混凝土水池的现场情况和特点,总结设计计算的方法和注意事项。

关键词:钢筋混凝土水池;水池的荷载;内力计算0前言在中国,随着城市人口的增加、城镇化速度的加快,大量民用建筑拔地而起,民用建筑中水池类构筑物工程建设也逐年增多,水池的类型也呈多样化发展的趋势。

钢筋混凝土水池以其耐久性和经济性作为最常见的水池类型,被广范应用于民用建筑的给水、污水、消防工程中。

在满足工艺要求的前提下,水池结构既要保证结构的承载能力,又要保证满足正常使用和经济合理的要求。

1钢筋混凝土水池分类钢筋混凝土水池的分类方法有很多,一般来说可以按照结构的形式分为矩形水池、圆形水池和其他形状的水池;也可按使用用途可分为蓄水池和水处理水池等。

大部分钢筋混凝土水池建于地下或半地下,这是因为地下或半地下的钢筋混凝土水池的质量较好而且节省材料,同时池壁外的土压力能平衡部分或全部池壁内的水压力,有利于水池结构的正常使用状态。

但是,在多种荷载的反复作用下和混凝土带裂缝工作的特点,池体结构会产生裂缝(包括水池顶板、池壁和底板),为了避免裂缝过大而影响水池的耐久性和正常使用,应该按照规范要求严格控制裂缝的宽度(一般裂缝控制在0.2mm以内)。

此外,钢筋混凝土水池结构考虑水池的抗渗性能,采用相应的抗渗混凝土。

2水池的荷载计算2.1水池顶板荷载在计算设有顶板的封闭式水池时,作用在顶板的竖向荷载主要有:顶板自重、顶板覆土重量、活荷载、雪荷载及地面堆积荷载等。

水池顶板的荷载应该根据拟建场地的情况计算相应的荷载,如水池顶若是消防车道则活荷载就应取消防车活荷载。

2.2水池底板荷载当水池底板采用整体式底板时,底板相当于一个筏板基础。

若地下水位高于底板底部时,地下水浮力可能使水池池底产生弯矩和剪力,此时水浮力也需要在计算时考虑,地下水位应根据建设地区的长期水文资料来确定。

一般来说,使底板产生内力和变形的荷载主要由以下三项组成:1)水池顶板活荷载。

高层建筑地下消防水池及水泵房设计

高层建筑地下消防水池及水泵房设计

高层建筑地下消防水池及水泵房设计高层建筑地下消防水池及水泵房设计本文就高层建筑地下消防水池及水泵房设计等问题进行了简要阐述和分析。

1.前言随着当今社会的经济飞速发展,高层建筑、超高层建筑越来越多。

高层建筑中工作、居住人员集中,一旦发生火灾,易造成重大人员伤亡及巨大财产损失,因此,高层建筑消防设施建设已成为当今高层建筑中的一个重要问题,而消防泵房是整个消防系统的核心,是整个建筑消防设施中最重要的动力源。

因此,本文就高层建筑给水排水栖消防水池泵房设计进行握阐述和分析。

2.消防憎水池消防水池是储言存消防用水的构筑物,锡是市政给水管网的一种反重要补充手段。

当室外屋给水管网能保证室外消勇防用水量时,消防水池掀的有效容量应满足在火箔灾延续时间内室内消防灌用水量的要求。

当室外撕给水管网不能保证室外架消防用水量时,消防水宣池的有效容量应满足在祈火灾延续时间内室内消缴防用水量与室外消防用歹水量不足部分之和的要酬求。

当室外给水管网供胯水充足且在火灾情况下泛能保证连续补水时,消棉防水池的容量可减去火辗灾延续时间内补充的水纸1/ 8量。

消防水池的设墅计在满足《高层民用建初筑设计防火规范》的前膏提下应注意以下问题:挞在水池中设计时设导流谐墙,以增长流路,减少纬死角;安设循环水泵,孔使池水得以充分循环。

建常用方法如下:一砧是利用消防泵本身加旁叔路加减压阀来循环水池顿死水;二是设专用循环舟泵使池水循环。

循环泵姓的流量以一天周转池水锹一次为准。

例如,池水终容积为 600m3,设韵计的循环泵流量为一般陡取 30m3/h,为消稚防水池容积的 5%,也恭可根据实际情况确定。

沿三是在循环泵吸水管上崖以压力投加漂白精溶液废,浓度为 2%~10% 滨,将池水消毒,使池水研保持足够的余氯量,以俭控制藻类的繁殖、生长厕。

循环泵可间断开启,嚏也可天天开启,按各处副操作经验确定。

另外,知对水喷雾系统来说,如无果与消化栓或水喷雾系予统合用水池的话,很容助易发生一些由于水质的篮原因引起水喷雾系统堵酱塞的现象,为了增加其惮控火灭火的安全性,建粗议水喷雾系统与生活给呕水系统合用水池。

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浅谈水池的结构设计
摘要:总结水池结构设计的一些经验及注意事项
关键词:水池、荷载、结构计算、水池构造要求
随着社会的进步,人们节能环保意识的加强,现如今工程建设也开始重视环境因素。

工业生产的污水的如何处理也成为工程建设中不可忽视的一部分。

所以,污水处理池也会越来越多的出现在工程设计中。

笔者就水池的结构设计中的一些经验体会,总结如下:
一、材料:
1、水池受力构件的混凝土强度筹级不应低于C25;垫层混凝土不应低于C10。

预应力水池的混凝土强度等级不应低于C30。

当采用碳素钢丝、钢绞线、热处理钢筋作预应力钢筋时,混凝土强度等级不应低于C40。

2、水池混凝土的密实牲应满足抗渗要求,当H<10m时,混凝土的抗渗等级P6。

当水池外露时,对最冷月平均气温在-3~-10℃的地区,混凝土抗冻等级应采用F150;对最冷月平均气温低于-10℃的地区,混凝土抗冻等级应采用F200。

3、配制抗渗、抗冻混凝土时水灰比应不大于0.5。

二、荷载:
水池结构上的荷载主要可分为永久荷载和可变荷载两类。

永久荷载包括结构自重、土的竖向压力和侧向压力、水池内的盛水压力、结构的预加应力、地基的不均匀沉降等;可变荷载包括池顶活荷载、雪荷载、地表或地下水压力(侧压力、浮托力)、结构构件的温(湿)度变化作用、地面堆积荷载等。

1、作用在地下式水池上竖向土压力标准值,应按水池顶板上的覆土厚度计算,并乘以竖向压力系数,压力系数可取1.0;当水池顶板的长宽比大于10时,压力系数宜取1.2。

一般回填土的重力密度可按18kN/m3采用。

2、作用在水池上侧向的土压力标准值,对水池位于地下水以上的部分可按朗金公式计算主动土压力,土的重力密度可按18kN/m3采用,对水池位于地下水以下部分的侧压力,应为主动土压力与地下水静压力之和,此时土的重力密度应按浮重计算,可按10kN/m3 采用。

3、水池内的水压力应按设计水位的静水压力计算。

对给水处理的水池,水的重力密度可取10kN/m3;对污水处理的水池,水的重力密度可取10~10.8kN/m3。

对机械表面曝气池内的设计水位,应计入水面波动的影响,可按池壁顶计算。

地面堆积荷载的标准值可取10kN/m2,其准永久值系数可取0.5。

三、一般规定:
1、水池结构构件,均应按承载能力极限状态计算。

水池结构按承载能力极限状态计算时,除结构整体稳定验算外,其余均采用分项系数设计表达式。

各种类别、形式的水池结构构件均应按正常使用极限状态验算。

对轴心受拉和小偏心受拉构件应按荷载效应标准组合进行抗裂度验算;对受弯和大偏心受拉构件应按荷载效应准永久组合进行裂缝宽度验算;对需要控制变形的结构构件应按荷载效应准永久组合进行变形验算。

2、当地基承载力较高,且池底位于最高地下水以上时,池壁基础可按独立基础设计。

当水池池壁采用独立基础,池壁按挡土(水)墙设计时,应符合下列规定:①池壁基底的地基反力可按直线分布计算,基底边缘的最小压力不宜出现负值(拉力),并应进行抗倾覆稳定验算。

验算时荷载均取标准值,倾覆抗力系数不应小于1.5。

②当池壁基础与底板间设置变形缝时,应进行抗滑稳定验算。

验算时荷载均取标准值,抵抗力只计算永久作用,滑动抗力系数不应小于1.3。

3、当水池承受地下水(含上层滞水)浮力时,应进行抗浮稳定验算。

验算时荷载均取标准值,抵抗力只计算不包括池内盛水的永久荷载和水池侧壁上的摩擦力,抗浮抗力系数不应小于1.05。

4、水池内设有支承结构时,还须验算支承区域内局部抗浮。

池壁与底板连接,底板视为池壁的固定支承时,底板的厚度必须大于池壁,可根据地基的土质情况取1.2~1.5 倍池壁厚度,并应将底板外挑。

5、钢筋混凝土水池结构构件的最大裂缝宽度不应大于下列规定的限值:清水池、给水水质净化处理构筑物0.25mm;污水处理构筑物0.20mm
四、结构计算:
水池的结构计算简图可按下列规定确定:
1、敞口水池
1)水池顶端无约束时应为自由端;水池与底板、条形基础连接时均可视池壁为固端支承。

2)池壁顶端以走道板、工作平台、连系梁等作为支承结构时,应根据支承结构的横向刚度确定池壁顶端的支承条件为铰支或弹性支承。

2、有盖水池
1)当顶板为预制装配板搁置在池壁顶端而无其他连接措施时,顶板应视为简支于池壁,池壁顶端应视为自由端;当预制顶板与池壁顶端有抗剪钢筋连接时,该节点应视为铰支承;当顶板与池壁为整体浇筑并配置连接钢筋时,该节点应视
为弹性固定;当仅配置抗剪钢筋时,该节点应视为铰支承。

2)池壁与底板、条形基础连接,可视壁池为固端支承;对位于软地基上的水池,应考虑地基变形的影响,宜接弹性固定计算。

3)当池壁为双向受力时,相邻池壁间的连接应视为弹性固定。

五、水池构造要求:
1、混凝土水池的池壁与底板厚度不宜小于20cm,预制壁板的厚度可采用15cm. 顶板厚度不宜小于15cm。

2、混凝土水池受力钢筋的混凝土保护层最小厚度应符合下表的规定。

3、敞口水池顶端宜配置水平向加强钢筋。

水平向加强钢筋内外两侧各不应少于3根,间距不宜大于10cm,直径不应小于池壁受力钢筋,且不宜小于16mm。

4、现浇钢筋混凝土水池池壁的拐角及与顶、底板的交接处,宜设置腋角。

腋角边宽不宜小于150mm。

腋角内配置斜筋的直径与池壁受力筋相同,间距宜为池壁受力筋间的两倍。

5、钢筋混凝土水池构件内的构造钢筋,应符合下列规定:
1)截面厚度不大于50cm 时,其里、外侧构造钢筋的配筋百分率均不应小于0.15%;
2)截面厚度大于50cm 时,其里、外侧均可按截面厚度50cm 配置0.15%构造钢筋。

6、现浇钢筋混凝土水池池壁拐角处的钢筋,应有足够长度锚入相邻池壁或顶板内,锚固长度应自池壁的内侧算起。

其最小锚固长度,应按《混凝土结构设计规范》的规定采用。

7、当钢筋混凝土水池采用构造底板时,其厚度不宜小于120mm。

底板顶面应配置构造钢筋,配筋量不宜少于每米5根直径8mm的钢筋。

参考文献:
1、《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》CECS 138:2002
2、《地下工程防水技术规范》GB50108-2008
3、《建筑结构荷载规范》GB 50009-2001(2006年版)
4、《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。

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