钢筋混凝土水池的设计与施工.doc

钢筋混凝土水池的设计与施工 摘 要： 本文介绍了钢筋混凝土水池分类方法及应用的重要性。:水池结构有其特定的技术要求，如抗渗、防腐等。设计时，首先进行各种不同的荷载组合，其次进行强度计算、抗裂度和裂缝宽度验算。只有这样才能保证水池结构设计的技术与经济合理性。并从施工技术措施等方面介绍了钢筋混凝土水池裂缝的预防及控制方法。关键词：现浇钢筋混凝土构筑物水池 结构设计 施工技术 钢筋混凝土水池的设计与施工 一、钢筋混凝土水池分类及应用钢筋混凝土水池根据结构形式分为圆形水池、矩形水池；单格水池、多格水池。根据埋置深度分为地上式、地下式、半地上式。根据池体高度和宽度(或直径)的关系分为浅池、深池等。工业厂矿中需要建有各种贮水池和其它处理水的构筑物，这些水池从用途上可分为两大类:一类是水处理水池，另一类是贮水池，由于多系建于地下或半地下，质量较好又可节省材料。水池埋人地下后，温度及风化作用等因素影响较小，而且池壁外土压力能平衡部分或全部池壁内的水压力。因而，采用材料又依据水池容积耗费材料等而定为砖砌池壁及钢筋混凝土池壁两大类。 钢筋混凝土水池在炼油化工建设中是一种应用极为广泛的构筑物，大量用于储存水、油和污水等介质，在炼油厂给排水工程中最常见的是清水池、蓄水池、隔油池、中和池、曝气池、沉淀池、反应池及消防水池等。根据施工条件，在设计时分为预制装配式和整体现浇式，但无论是矩形还是圆形、预制还是现浇的池体，由于多种原因产生变形所引起的池体结构裂缝(包括池顶板、壁板、底板)都是难免的，都要使裂缝严格控制在规范允许的范围内(一般水池裂缝规范允许0.2mm) 。同时，在给排水工程的污水处理厂设计中，水池的设计占很大比重，其土建投资约占整个处理厂土建总投资的70%一80%，因此，水池结构设计的技术与经济合理性显得尤为重要。二、钢筋混凝土水池的结构设计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计算。根据荷载条件、工程地质条件和水地质条件，决定是否验算结构稳定性。钢筋混凝土水池应进行抗裂度或裂缝宽度验算。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。预应力混凝土水池尚应进行抗裂度验算。 2荷载及荷载组合2.1各种荷载2.1.1水压 这里指池内水压，是水池的主要荷载之一。习惯上将水池按满水来计算水压。从荷载观点来看，可将水池分为恒水位类和变水位类。当我们设计时采用同一安全系数并控制裂缝宽度时，它们间的安全储备实质是不同的。2.1.2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主动压力，但土的侧压力变化因素很多，如回填土的密实度、粘结力、内摩擦角等。实践证明，用朗肯理论计算土压力偏于安全。2.1.3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，设计时应予以重视。为了抵消地下水对底板的影响，在用无梁板作为底板时其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2.1.4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，从而引起结构物体积变化，当这种体积变化受到约束时，就会产生应力。通常将温度差及湿度差称之为温、湿度荷载。 池壁中的季节温、湿差对结构的内力影响是一个极其复杂的问题。对于圆形水池可不考虑温、湿度荷载，但对矩形的长壁，须按规范规定设置伸缩缝。2. 2荷载组合 水池的荷载组合可归纳为以下几种:2. 2. 1水压+自重、这是水池结构设计的基本组合。2. 2. 2水压+自重+冬季温差综合温差、湿差和水压的共同作用，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)的绝对值时，这种情况是最不利组合。2. 2. 3土压+自重这是指池外有覆土的水池，当有地下水时还应包括地下水压，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: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。有覆土的水池，可不考虑2. 2. 2和2. 2. 3这两种组合。3.截面设计的关键性问题3. 1强度设计的安全系数水池强度设计的基本安全系数，根据规范取1.4，附加安全系数则宜按顶盖池壁等荷载的变异性来定，底板的附加安全系数与基本安全系数的乘积为强度设计的总安全系数。3.1.1水池顶盖强度设计的附加安全系数顶盖所承受的荷载是自重、覆土重、活载等，其中自重和覆土