1、鋼筋混凝土水池是貯存石油、水及各種液體的構(gòu)筑物。在石油、化工及給排水工程等各種工業(yè)企業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。,第九節(jié) 鋼筋混凝土水池設(shè)計,1,PPT學習交流,給排水工程中的水池包括水處理用池（沉淀池、濾池、曝氣池）和貯水池（清水池、高位水池、調(diào)節(jié)池）。,2,PPT學習交流,B.水池數(shù)量:,1. 主要形式：,A.平面形狀:,3,PPT學習交流,C.池壁高度,4,PPT學習交流,現(xiàn)澆整體式圓形水池 裝配式預(yù)應(yīng)力圓形水池,D.施工,裝配式肋梁板頂蓋矩形水池,5,PPT學習交流,地上式、地下式及半地下式水池。,E.位置:,6,PPT學習交流,混凝土強度等級： 普通鋼筋混凝土水池C20 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土水池C

2、30,3.結(jié)構(gòu)設(shè)計特點：,1).各種荷載組合情況下滿足強度、抗裂度或裂縫寬度；,2).抗?jié)B性；,3).抗凍性；,4).抗侵蝕性 ；,5).穩(wěn)定性 。,2.材料:,7,PPT學習交流,貯水池主要荷載,一、 水池的荷載,8,PPT學習交流,（一） 池頂荷載： 包括：頂板自重、防水層重、覆土壓力等恒荷載-按實際計算; 池頂上人群、車輛、堆放物品等活荷載-按實際計算; 池頂上雪荷載-根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001）確定. 活荷載：考慮到池頂上人、臨時堆放少量物品時，標準值可取1.5KN/。 堆載取10 KN/。,9,PPT學習交流,（二） 池底荷載 荷載包括： （1）池頂活荷qk、池頂

3、覆土qs、水池自重G等引起地基反力:,G=Gr+ Gw+Gc,Gr -池頂板自重,Gw -池壁自重,Gc -支柱自重,10,PPT學習交流,（2）地下水浮力:,注意： 當有地下水浮力時，地基土的應(yīng)力應(yīng)減小，但作用于底板上的總反力不變。,A-池壁外圍邊的水池底面積； pbuo-水池底面單位面積上的地下浮托力； Hw+h1-由池底面算起的地下水位高度。 pfw -總浮托力,11,PPT學習交流,（三） 池壁荷載,1.池壁自重； 2 池頂荷載引起的豎向壓力、端彎矩； 3 水平方向的土壓力和水壓力。,(1). 池壁內(nèi)側(cè)的側(cè)壓力： 池壁底面處最大水壓力標準值：,Hw-設(shè)計水位深度。一般在池內(nèi)頂面以下20

4、0300mm。,12,PPT學習交流,（2）. 池壁外側(cè)的側(cè)壓力： 1.) 土壓力標準值 無地下水時： 池壁頂端土壓力標準值為： 池壁底部土壓力標準值為： 有地下水時： 池壁底部土壓力標準值為：,13,PPT學習交流,2). 地下水壓力 池壁底部土壓力標準值為:,3) 地面活荷載引起的附加側(cè)向壓力 各種側(cè)壓力組合值： 地下無地下水時： 頂端 底端 地下有地下水時： 底端,14,PPT學習交流, 其它作用對水池結(jié)構(gòu)的影響,a. 設(shè)伸縮縫或后澆帶，以減少對溫度或濕度變形的影響； b. 配置適量的構(gòu)造鋼筋，以抵抗可能出現(xiàn)的溫度或濕度應(yīng)力； c. 通過計算來確定溫差和濕差造成的內(nèi)力，在承載力和抗裂計算

5、中加以考慮。,1.溫度和濕度變化在水池結(jié)構(gòu)中引起附加彎矩 溫度、濕度變化會使混凝土收縮、膨脹，這種變化受到約束時，在結(jié)構(gòu)中會引起附加應(yīng)力。 消除或控制溫度濕度造成不利影響的措施：,15,PPT學習交流,（四） 荷載組合,一承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時：,地下式水池; 池內(nèi)滿水，池外無土；（試水階段） 池內(nèi)無水，池外有土；（復土階段） 池內(nèi)滿水，池外有水。（使用階段）,地上式且無保溫措施水池: 池內(nèi)滿水； 池內(nèi)滿水及溫差作用,16,PPT學習交流,二、水池底地基承載力驗算,1）分離式底板按池壁下條形基礎(chǔ)及柱下基礎(chǔ)進行驗算； 2）整體式底板按筏片基礎(chǔ)進行驗算,fa -修正后的地基承載力特征值,17,PP

6、T學習交流,三、 水池抗浮穩(wěn)定驗算,Gtk-水池自重標準值； Gsk-池頂覆土重標準值； A-池壁外圍邊的水池底面積； pbuo-水池底面單位面積上的地下浮托力； Hw+h1-由池底面算起的地下水位高度。 -浮托力折減系數(shù),18,PPT學習交流,（一）.圓形水池主要尺寸 1. 高度（H)： 一般為3.5m6.0m。 2. 頂板及底板厚度：一般不小于180mm。 當容量為50500m3時，高度=3.54.0m 當容量為6002000m3時，高度=4.04.5m 3. 水池計算直徑：高度確定后，由容量推算直徑。,四 鋼筋混凝土圓形水池設(shè)計,19,PPT學習交流,（二）.圓形平板的內(nèi)力分布規(guī)律和截面

7、設(shè)計 運用彈性力學的薄板理論求解：,單位弧長的徑向彎矩：,徑向單位長度內(nèi)的切向彎矩：,20,PPT學習交流,（三）池壁內(nèi)力分布規(guī)律和截面設(shè)計,對各種邊界條件和荷載狀態(tài)下的內(nèi)力計算公式制成表格。,環(huán)向拉力 豎向彎矩 剪力,21,PPT學習交流,內(nèi)力分析, 環(huán)向內(nèi)力 N 約束條件： 池頂自由、池壁底部固定,隨著水池池壁的相對高度增加，池底部約束對環(huán)向內(nèi)力 N影響范圍減小。,22,PPT學習交流, 池壁內(nèi)豎向彎矩 Mx 約束條件： 池頂自由、池壁底部固定,隨著水池池壁的相對高度增加，池底部豎向彎矩 Mx迅速減小。且彎矩分布內(nèi)外側(cè)位置也發(fā)生變化。,23,PPT學習交流,深壁水池,雙向板水池,五、 鋼筋混凝土矩形水池設(shè)計,24,PPT學習交流,4.3.1 矩形貯液池池壁計算,1）淺池壁計算,1m,主要是豎向傳力，計算分為： （1）開敞式水池池壁：懸臂板。 （2）有頂蓋水池池壁： 按頂蓋與池壁的剛度比確定連接方式。等代框架法計算，在最后考慮角隅彎矩影響。,25,PPT學習