钢筋混凝土水池设计1

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1、第十章钢筋混凝土水池设计本章主要内容：介绍工程中常见水池的结构形式及其承受的主要荷载钢筋混凝土圆形水池的设计钢筋混凝土矩形水池的设计第十章钢筋混凝土水池设计§10-1水池的结构型式钢筋混凝土贮水池结构形式§10-1水池的结构型式一、水池分类第十章钢筋混凝土水池设计§10-1水池的结构型式二、水池池壁结构型式水池池壁由荷载产生的内力大小及其分布情况可做成：第十章钢筋混凝土水池设计§10-1水池的结构型式三、水池顶盖和底版型式1.贮水池的顶盖和底板多采用平顶和平底型式。2.水处理用池中由于工艺的特殊要求，池底常做成倒锥壳、倒球壳，或多个旋转壳体组成的复

2、杂型式倒锥壳和倒球壳组合池底形成的加速澄清池示意图第十章钢筋混凝土水池设计§10-2水池的荷载作用在水池上的主要荷载有：荷载竖向传递的池顶荷载和池底荷载；荷载水平方向传递的池壁荷载等池顶活荷载q覆土厚hs池顶板厚h2底板板厚h1垫层厚h3设计水位池底荷载无地下水有地下水实际分布线简化分布线HnHwHw/pwp2p1地下水位水池的荷载第十章钢筋混凝土水池设计§10-2水池的荷载一、池顶荷载顶板自重构造层重覆土重活荷载雪荷载结构计算时活荷载与雪荷载两者中取大值池顶活荷载q覆土厚hs池顶板厚h2底板板厚h1垫层厚h3设计水位池底荷载无地下水有地下水实际分

3、布线简化分布线HnHwHw/pwp2p1地下水位图10-3水池的荷载第十章钢筋混凝土水池设计§10-2水池的荷载二、池底荷载整体式底板，池底荷载是指将使底板产生弯矩和剪力的那部分地基反力或地下水浮力，其计算公式为：池顶活荷载q覆土厚hs池顶板厚h2底板板厚h1垫层厚h3设计水位池底荷载无地下水有地下水实际分布线简化分布线HnHwHw/pwp2p1地下水位图10-3水池的荷载第十章钢筋混凝土水池设计§10-2水池的荷载三、池壁荷载池壁承受的荷载主要是作用于水平方向的水压力和土压力。池壁水压力按三角形分布，池内底面处的最大水压力标准值计算公式：池壁土压

4、力按主动土压力计算，池壁外侧压力按梯形分布池壁顶端外侧压力组合标准值计算公式：池壁顶端外侧压力组合标准值计算公式：当无地下水时当有地下水时第十章钢筋混凝土水池设计§10-2水池的荷载四、其它作用对水池结构的影响温度和湿度的变化：温度和湿度的变化会使混凝土产生收缩和膨胀，在结构中引起附加应力；地震作用：对水池具有破坏性的地震荷载主要氏是水平方向的地震惯性力。五、荷载组合水池一般应根据下列三种不同荷载组合分别计算内力：1.池内满水，池外无土；2.池内无水，池外有土；3.池内满水，池外有土。第十章钢筋混凝土水池设计§10-3地基承载力及抗浮稳定性验算一、

5、地基承载力验算当水池基础采用整体式底板时，一般可假设地基反力为均匀分布。地基承载力验算公式：式中为修正后的地基持力层承载力特征值，按《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002的规定确定。第十章钢筋混凝土水池设计§10-3地基承载力及抗浮稳定性验算二、水池的抗浮稳定性验算当水池底面标高在地下水位以下，或位于地表滞水层内而又无排除上层滞水措施时，地下水或地表滞水就会对水池产生浮力。当水池处于空池状态时就有被浮托起来或池底板和顶板被浮力顶裂的危险。此时，应对水池进行抗浮稳定性验算。1.水池整体抗浮稳定性验算验算公式2.水池局部抗浮稳定性验算——仅对

6、池内有中间支柱的封闭式水池验算公式地下水位局部抗浮不够时水池的变形第十章钢筋混凝土水池设计§10-4钢筋混凝土圆形水池设计一、圆形水池主要尺寸及计算简图1.主要尺寸圆形水池高度——一般控制在3.5m~6.0m之间圆形水池直径——高度确定之后由水池容量推算直径圆形池壁厚度——通过计算确定，同时满足水池顶盖和底板的结构尺寸——由第九章原则初步估算第十章钢筋混凝土水池设计§10-4钢筋混凝土圆形水池设计一、圆形水池主要尺寸及计算简图2.计算简图水池的计算直径（d）应按池壁截面轴线确定；池壁的计算高度（H）则应根据池壁与顶盖和底板的连接方式来确定。当池壁上

7、、下端均为整体连接时：上端按弹性固定，下端按固定计算时，取上下端均为弹性固定计算时，取当池壁上、下端均为铰接时:取H至铰接中心处当池壁上、下端为非整体连接时:取H=Hnrhdndddnhra)b)HHnHnH圆形水池池壁计算尺寸及上、下边界连接示意图第十章钢筋混凝土水池设计§10-4钢筋混凝土圆形水池设计一、圆形水池主要尺寸及计算简图3.池壁上、下端的边界条件池壁下端的边界条件：固定连接弹性固定连接铰连池壁上端的边界条件：自由边界铰接弹性固定连接按固定支承计算的条件：池壁底端如与底板整体连接，同时满足下面三个条件时：⑴如图10-6所示h1≥h；⑵a

8、1>h且a2≥a1；⑶地基良好，地基土壤为低压缩性或中压缩性（压缩系数a1-2<0.5）弹性固定连接即考虑池壁与底（顶）板