水池结构设计指南(2)

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1、工业建筑结构设计混凝土结构设计指南及规定第六册水池结构设计指南（共八册）中冶京诚工程技术有限公司工业建筑院二○○五年七月29目录一．材料………………………………………………………2二．水、土压力计算…………………………………………3三．侧壁内力计算……………………………………………4四．底板内力计算……………………………………………6五．配筋计算…………………………………………………9六．裂缝宽度验算……………………………………………9七．侧壁、底板厚度拟定…………………………………10八．抗浮验算………………………………………………11九．工况组合

2、………………………………………………11十．构造要求………………………………………………11十一．按强度及裂缝宽度控制的最大弯矩值（附表三）…14十二．例题……………………………………………………26编制：李绪华审核：孙衍法编程：覃嘉仕29钢铁厂的设计中会经常遇到水池，无论是炼铁、炼钢，还是轧钢，都存在水池。因没有统一的设计方法，导致设计方法较为离散。结合《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》（CECS138:2002），对水池结构的设计方法进行一定的统一。一．材料1．砼强度等级不低于C25，严寒和寒冷地区不低于C30。2．抗渗等级，根据最大作用

3、水头与砼厚度的比值确定最大作用水头与砼壁、板厚度之比iw抗渗等级＜10S410~30S6＞30S8注：抗渗等级si的定义系指龄期为28d的砼试件，施加i×0.1MPa水压后满足不渗水指标一般情况下采用S6即可满足要求。水头，实际上是地下水压力的一种通俗说法。比如说地下水位的标高在-2.0m处，那么对于标高-3.0m处的地方，水头高度就是1.0m。那么此处的地下水压力就是10*1=10KPa。如果水头高度是10m，那么地下水压力就是100KPa。3．抗冻等级最冷月平均气温低于－3℃的地区，外露的钢筋砼构筑物的砼应具有良好的抗冻性能，按下表采用：大气温度

4、抗冻等级最冷月平均气温低于－10℃F200最冷月平均气温在－3～－10℃F15029砼抗冻等级Fi系指龄期为28d的砼试件，在进行相应要求冻融循环总次数i次作用，其强度降低不大于25%，重量损失不超过5%。最冷月平均气温在《民用建筑热工设计规范》GB50176-93中查取。如：北京－4.5℃天津－4.0℃通化－16.1℃石家庄－2.9℃承德－9.4℃西安－0.9℃太原－6.5℃本溪－12.2℃兰州－6.7℃银川－8.9℃基本上除东北、西北和华北的大部分地区外，其他地区均不需要考虑砼抗冻要求。二．水、土压力计算1．水压力按季节最高水位计算水压力，勘察报

5、告中一般提出勘察期间地下水位，可根据勘察的季节及水位变化幅度确定计算水位，准永久值系数为1.0。2．土压力主动土压力系数Ka可按1/3，地下水位以上土的重度取18kN/m3，地下水位以下取土的有效重度，可按10kN/m3，准永久值系数为1.0。3．地面堆积荷载（作用于水池侧面）无特殊情况时，地面堆积荷载取10kN/m2，准永久值系数为0.5。4．汽车荷载（作用于水池侧面）等代均布荷载见下表，准永久值系数为0。29荷载等级等代均布荷载汽车—10级10kN/m2汽车—15级12kN/m2汽车—20级15kN/m25．列车荷载（作用于水池侧面）若枕木在滑裂

6、体（与水平面夹角55°斜面形成的滑裂体）以外，则不需考虑；否则按60kN/m2等代均布荷载考虑，准永久值系数为0。上述均布荷载乘以主动土压力系数Ka后作为矩形分布的荷载作用于池壁上。三．侧壁内力计算1．平长壁板所谓平长壁板，即LB/HB＞2（有顶板）或LB/HB＞3（无顶板）的侧壁板。取1m宽截条按竖向单向受弯计算，下端为固接，上端为自由（无顶板时）、铰接（有顶板或局部走道板）。29此时应考虑水平角隅弯矩，即验算构造水平筋能否满足水平角隅处的强度及裂缝宽度。水平向角隅处弯矩：Mcx=mcqHB2q—均布荷载或三角形荷载的最大值（kN/m2）mc见下表

7、：-----计算出来的是跨中处的弯矩。荷载类别池壁顶端支承条件mc均布荷载自由0.426铰接0.218三角形荷载自由0.104铰接0.0352．深长壁板所谓深长壁板，即HB/LB＞2的侧壁板，按两部分计算：从底板顶面算起，2LB以上部分按水平单向受弯计算，0~2LB部分按双向板计算，从底板顶面算起2LB处视为自由边。293．矩形水池除上述两种情况外，即介于平长、深长之间的壁板，按双向受弯计算，以计算手册或软件进行计算。4．圆形水池池壁根据水池高度、半径及壁厚确定计算模型，见下表：H/S圆柱壳内力计算模型H/S≤1按竖向单向计算，类似于平板1＜H/S≤

8、15按壳体计算环向和竖向内力H/S＞15顶端自由时，H/S＞15部分的圆柱，按无约束的自由圆柱壳计算薄膜内力