浅谈钢筋混凝土矩形水池结构设计

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1、浅谈钢筋混凝土矩形水池结构设计王伟广丙南宁530022【摘要】钢筋混凝土矩形水池作为常见的特种结构类型，被广范应用于工业与民用建筑的给水、污水、消防工程中。设计时，先要进行各种不同的荷载组合，其次要进行强度计算、抗裂度和裂缝宽度验算等。只有这样才能保证水池结构设计的技术与经济合理性。【关键词】钢筋混凝土；水池结构；结构设计钢筋混凝土矩形水池作为特种结构，被广范应用于工业与民用建筑的给水、消防、排污工程中。钢筋混凝土矩形水池（以下简称水池）池体结构一般由池壁、底板和顶盖（是否封闭加盖由工艺需要决定）所组成。然而水池结

2、构的设计也有其特定的技术要求，如防腐抗渗等。一、水池结构的设计1.结构设计应符合的规定各种结构类别、形式的水池均应进行强度验算。根据荷载条件、工程地质条件和水文地质条件，决定是否验算结构的稳定性。钢筋混凝土水池应进行抗裂度或裂缝宽度的验算。在荷载作用下，构件截面为轴心受拉或小偏心受拉的受力状态时，应进行抗裂度验算，在使用阶段荷载作用下，构件截面为受弯、大偏心受压或大偏心受拉的受力状态时，应进行裂缝宽度的验算。预应力混凝土水池还应进行抗裂度验算。2.荷载及荷载组合（1）各种荷载。水压：现在习惯上将水池按满水来计算水压

3、，这是因为：一方面很可能存在误操作而造成满池；另一方面今后工艺上有可能挖潜而超过原设计水位；土压力：池外有填土的水池，土对池壁的侧压力通常用朗肯理论计算土的主动压力；地下水压力：地下水压对水池底板的托浮力是威胁水池底板安全的一种主要荷载，设计吋应予以重视，为了抵消地下水对底板的影响，在用无梁板作为底板吋，苏最经济有效的办法是以池底浮土来平衡，而采用增加结构自重的方法是不经济的，当地下水位低于池底而不考虑地下水压时，需采取措施排除地表滞水；温、湿度荷载：由于环境的影响，造成结构物产生温度或湿度的变化，从而引起结构物体

4、积变化，当这种体积变化受到约束吋，就会产生应力。（2）荷载组合。①水压+自重。这是水池结构设计的基本组合。②水压+自重+冬季温差。综合温差、湿差和水压的共冋作用，当壁面冬季温差的绝对值大于夏季壁面湿差（化为等效温差）的绝对值吋，这种情况是最不利的组合。③水压+自重+湿差。综合温差、湿差和水压的共冋作用，当夏季壁面湿差（化为等效温差）的绝对值人于冬季壁面温差的绝对值时，这种情况是最不利的组合。④土压+自重。这是指池外有覆土的水池，当有地下水吋还应包括地下水压，这种组合是水池荷载的基本组合之一，当水池建成后运营前以及水

5、池放空期间均属此种荷载组合情况。根据上述几种情况，可归纳为如下两类：a.无覆土的水池，池壁的荷载应取上述四种组合的最不利情况求得内力。b.有覆土的水池，可不考虑②和③两种组合。1.水池的构造要求3.1水池的受力壁板和底板厚度不宜小于200mm,顶板厚度不宜小于150mm.当钢筋混凝土水池采用构造底板吋，底板厚度不应小于120mm，底板顶面应配置构造钢筋，配筋量不宜小于每米5根直径8mm的钢筋。3.2水池的最小保护层厚度应满足给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程要求。3.3钢筋混凝土水池长度大于30m（室内或土中）

6、或20m（露天）便需要设伸缩缝，缝宽20mm〜30mm.伸缩缝应做成贯通式，在冋一剖面上违冋底板、顶板一起断开。人型水池还需要设施工缝，主要作用是保证前后两期施工混凝土的良好连接，水池施工缝的位置可设在底板与池壁连接斜托上部和池壁与顶板连接斜托的下部。3.4池壁、底板的受力钢筋宜采用小直径钢筋和较密的间距，尽可能采用HRB335和RRB400级钢筋。水池各部位的钢筋间距应在100-250mm范围内。如果钢筋间距太密，会影响混凝土振捣，而钢筋间距太大，容易产生裂缝。2.5现浇钢筋混凝土水池最容易在角隅处出现裂缝，因此

7、必须在池壁转角处、池壁与底板相交处设置“暗梁”、“暗柱”或设置腋角。敞口水池顶端也宜配置水平向加强钢筋。根据规程第7.1.7条的规定要求，敞口水池在温差或地基变形作用下池壁顶端是结构的薄弱点，宜设置暗梁，高度不得小于池壁厚度，内外侧各配置不小于3根16的受力水平钢筋。1.水池计算注意问题4.1水池的边界条件。4.1.1水池的分类：当L/H>2吋为浅池，当L/H<0.5吋为深池，当0.5≤L/H≤2吋为双向板式水池.4.1.2池体结构一般由池壁、底板和顶盖（是否封闭加盖由工艺需要决定）所组成。

8、合理的选择结构计算简图和计算公式才能保证结构设计的准确、可靠。水池内力分析计算吋，尽量做到边界条件的假定与实际情况相符。4.1.3敞口水池：水池顶板无约束吋应为自由，水池与地板或条形基础连接吋均可视池壁为固端支承。池壁顶端以走道板、工作平台、连系梁等作为支承结构吋，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。4.1.4冇盖水池：当顶板为预