1、<p>　　鋼筋混凝土水池結構設計</p><p>　　摘要：結合對鋼筋混凝土水池的設計經(jīng)驗，針對鋼筋混凝土水池的結構形式和受荷特點，該文對水池結構設計和施工中的一些關鍵技術措施及方法進行了介紹，探討保證水池結構設計技術經(jīng)濟合理及施工安全有效進行的方法。 </p><p>　　關鍵詞：鋼筋混凝土結構；水池；設計；施工 </p><p>　　中圖分類號： T

2、V331 文獻標識碼： A </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　鋼筋混凝土水池作為一種常用的構筑物類型，被廣泛應用于工業(yè)與民用建筑中的污水處理、給水裝置、消防、循環(huán)水場及事故緩沖等工程中。在鋼筋混凝土水池設計過程中，不僅要滿足給排水專業(yè)的工藝要求，而且要兼顧安全、適用和經(jīng)濟的原則。在設計過程中把握每個設計細節(jié)成為是否滿足要求的一個要點。按

3、照相關設計規(guī)定，針對鋼筋混凝土水池的設計過程，結合實際設計經(jīng)驗，探討鋼筋混凝土水池設計的要點。 </p><p>　　一、水池的分類及所適用的條件 </p><p>　?。ㄒ唬?、按施工方式分類 </p><p>　?。?）現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池。施工技術和施工工序簡單，這種水池應用比較廣泛; （2）裝配式鋼筋混凝土水池。由于混凝土的干縮已經(jīng)在預制過程中完成，所以可減少混

4、凝土出現(xiàn)早期裂縫，并加快施工進度。 </p><p>　?。ǘ词┕げ牧戏诸?</p><p>　?。?）鋼筋混凝土水池。適用于容量較大，抗?jié)B、抗裂性能要求較高的水池;（2）磚石水池。就地取材方便，適用于容量較小，無抗?jié)B抗裂要求或抗?jié)B抗裂要求較低的水池（該水池一般需要有較好的地基條件）。 </p><p>　　（三）、按形狀分類 </p><

5、p>　?。?）矩形水池:施工方便，占地較小。小型水池宜采用矩形水池，如果液體的深度較淺時，大中型水池也可采用矩形水池;（2）圓形水池:受力合理。大中型水池由于受力較大，宜采用圓形水池。 </p><p>　　地下水池和半地下水池所受到的外界溫度影響較小，由此而引起的應力也較小。在水池的使用過程中，由于水池豎壁外側有土的存在，會形成土壓力，能夠抵消一部分水池內(nèi)的液體壓力，可以使水池豎壁長期處于較小的應力狀態(tài);

6、但是如果水池埋得過深，將會使水池的頂板和底板所承受的荷載增大，進而使材料量增大，費用增加。另外，地下水池和半地下水池的抗震性能較好。 </p><p>　　二、鋼筋混凝土水池結構設計的基本原理和方法 </p><p>　　作為特種水工結構構筑物，鋼筋混凝土水池(以下簡稱水池)被廣范應用于工業(yè)與民用建筑的給水、排污、消防等工程中。水池結構一般由底板、池壁和頂蓋(是否加頂蓋根據(jù)需要決定)組成。

7、按有無頂蓋，水池可分為有頂蓋的封閉式池、帶走道板的半封閉池和無頂蓋的開敞式池;按安置方式，可分為地下式、半地下式、地上式。 </p><p>　?。ㄒ唬?、水池的材料 </p><p>　　1、鋼材與鋼筋的采用標準 </p><p>　　水池建造中所需鋼材的設計指標應按《鋼結構設計規(guī)范》GB50017規(guī)定采用;混凝土鋼筋的設計指標應按《混凝土結構設汁規(guī)范》GB5001

8、0規(guī)定采用。 </p><p>　　2、混凝土的抗?jié)B要求 </p><p>　　混凝土的抗?jié)B等級應根據(jù)試驗確定?？?jié)B等級Si的定義是指齡期為28d的混凝土試件，施加i×0.1MPa水壓后滿足不滲水指標。構筑物混凝土的抗?jié)B等級要求應按表1釆用，相應混凝土的骨料質地應滿足要求，級配控制良好，水灰比不應大于0.50。 </p><p>　　表1混凝土抗?jié)B等級Si

9、的規(guī)定 </p><p>　?。ǘ?、混凝土熱工系數(shù) </p><p>　　混凝土熱工系數(shù)可按表2采用。 </p><p>　　表2混凝土熱工系數(shù) </p><p>　?。ㄈ?、水池的荷載及荷載組合 </p><p>　　水池結構受力比較復雜，往往受到水壓力、土壓力、水池自重、池頂荷載、地基反力、地下水的浮力以及必要時

10、需要考慮的溫度、濕度附加力等多種荷載的作用，荷載值可能由以上部分或全部荷載組合而得。主要荷載如圖1所示。 </p><p>　　圖1水池荷載示意圖 </p><p><b>　　1、池頂荷載 </b></p><p>　　對于有頂蓋的封閉式水池，作用在頂板上荷載包括永久荷載和可變荷載兩部分。永久荷載包括頂板自重、覆土重、防水層自重。其中頂板自重

11、按結構構件的設計尺寸與相應材料單位體積的重量計算確定;覆土重可根據(jù)覆土厚度和土的重度來確定，一般取18KN/m3，厚度一般在0.2~0.8m之間;防水層一般較輕，計算時重量可忽略不計?？勺兒奢d包括活荷載和雪荷載?；詈奢d考慮了池上行人及臨時堆放物品等情況，一般取1.5KN/m2，雪荷載標準值應根據(jù)《建筑結構荷載規(guī)范》的有關計算規(guī)定來確定。雪荷載和活荷載不同時考慮，當池頂上同時作用有活荷載和雪荷載作用時，取兩者中的較大值進行計算。由于雪荷載

12、較小，設計時一般取活荷載進行計算。 </p><p><b>　　2、池底板荷載 </b></p><p>　　地基土的性質直接影響到基底反力的分布規(guī)律，另外，水池底板剛度、水池的結構形式，以及所受的荷載狀況等也對基底反力的分布規(guī)律產(chǎn)生影響。因此，必須根據(jù)水池和地基的實際情況來選擇合理的分析和計算模型，為水池設計提供可靠依據(jù)。為此，筆者對水池與地基共同作用的性能進行了

13、研究。水池板與地基相互作用，他們既要滿足靜力條件，還要滿足變形協(xié)調(diào)條件。水池底板的沉降，內(nèi)力和基礎的反力，不僅與地基因素有關，還受到水池本身剛度的影響。 </p><p>　　三、水池結構設計要點 </p><p><b>　?。ㄒ唬?、構造要求 </b></p><p>　　池壁及隔墻根據(jù)內(nèi)力計算決定單層或雙層配筋。水平鋼筋應插入鄰壁，直線長度

14、不少于25倍的鋼筋直徑;垂直鋼筋應折入底板，其直線長度不少于1/3～1/4的底板短跨長度。池壁角隅區(qū)域的里外側均應設置水平加強筋，加強筋插入鄰壁的長度不小于1/3池壁高度，且不小于1m。 </p><p>　　當池壁的頂、底端及轉角處須加強時，可設置構造圈梁。一般小型水池的構造圈梁通常不加大截面，僅在節(jié)點處放置四根加強鋼筋，其直徑不小于受力鋼筋及Φ12。 </p><p>　　水池池壁與池

15、壁間宜設置腋角，腋角高度為0．8～1．0倍的池壁厚度，傾角i=1∶1。水池池壁與地板間腋角高度宜為0．6～1．0倍的池壁厚度，傾角i=1∶1～1∶2。 </p><p>　?。ǘ?、防腐蝕要求 </p><p>　　鋼筋混凝土水池在實際使用過程中，由于池體內(nèi)儲存和處理的介質可能有腐蝕性存在，會對混凝土或內(nèi)部的鋼筋等材料產(chǎn)生腐蝕，降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗?jié)B能力，影響水池的正常

16、使用。所以在設計中，根據(jù)池體內(nèi)的介質確定池體內(nèi)的防腐措施。一般當有腐蝕性介質時，根據(jù)腐蝕性介質的腐蝕等級和腐蝕性質來確定池體內(nèi)壁及池底的防護措施。采用的防腐材料主要有玻璃鋼、樹脂鱗片膠泥、聚合物水泥砂漿、耐腐蝕塊材等。 </p><p><b>　?。ㄈ?、抗凍要求 </b></p><p>　　對位于寒冷或嚴寒地區(qū)外露的鋼筋混凝土水池,應保證混凝土具有良好的抗凍性能

17、。為此,混凝土強度等級一般不應低于C25。水灰比不應大于0155,水泥用量同樣不應超過抗?jié)B要求的標準。 </p><p>　　（四）、抗?jié)B性要求 </p><p>　　鋼筋混凝土水池結構, 一般宜加強混凝土本身的密實性來滿足抗?jié)B要求。增加水泥用量可提高抗?jié)B性, 但用量過多會加大干縮量, 反而對抗?jié)B性不利, 所以對水泥用量應有限制?；炷了冶炔粦笥?.55。一般可在混凝土制備過程中加入各

18、種防水摻合料來提高其抗?jié)B性。 </p><p>　?。ㄎ澹摻罨炷了乜垢◎炈?</p><p>　　當池體外池底以上存在地下水時，應考慮地下水對池體的浮力。地下水浮力的影響考慮不周的話會導致池體上浮并造成工程事故。在地質勘查報告中，一般會反應勘測期間所在場地的地下水位情況及場地地下水位變幅情況，為抗浮計算提供依據(jù)。水池的抗浮計算可按下式計算:W(池體自重)/F(地下水浮力)≥Kf(抗

19、浮穩(wěn)定安全系數(shù)，取1．05～1．1)當抗浮安全度不足時，必須采取抗浮措施，如增加池體自重和錨固抗浮。 </p><p><b>　　結束語 </b></p><p>　　以上就是對鋼筋混凝土水池設計過程中關于計算和構造等方面的一些要點的簡要闡述。在水池的實際設計過程中通過計算確定水池的板厚及配筋后，還同時應該滿足水池的一些構造要求，對水池的留洞處池壁的加強，人孔的留設

20、，水池施工縫的留設等，都應嚴格按照規(guī)范和構造的要求進行設計，這樣才能設計出質量合格，滿足使用要求的產(chǎn)品。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1]中國建筑科學研究院.JGJ92-2004.無粘結預應力混凝土結構技術規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社. </p><p>　　[2]中國工程建設標準化協(xié)會標準.