钢筋混凝土水池设计[精选].ppt

2、荷载组合 水池设计中通常考虑以下3种荷载组合： ①池内水压+自重(对应工况为：池内有水，池外无土) ②池外土压+自重(对应工况为：池内无水，池外有土) ③池内水压+自重+温、湿度荷载 3.10.2 水池设计的内力计算 水池的内力计算主要包括池壁内力计算和底板内力计算。不同边界条件和地基反力模型的选取，对水池的内力计算结果有很大的影响 1、池壁的边界条件假定和内力计算 池壁的边界条件假定及应用： ①开敞式水池池壁的边界条件可假定为三边固接、顶边自由的板。 ②有顶盖的封闭式水池池壁，视其与顶板的连接情况，池壁的边界条件可假定为三边固接、顶边铰接(或弹性支承)的板。 当池壁与顶板整体连接，且池壁线刚度为顶板线刚度的5倍以上时，可假设池壁顶端为铰接，否则为弹性支承。 2、底板内力计算 （1）地基反力的分布规律及底板内力计算的常用方法，在地基反力作用下，池底可视为简支于池壁上，池壁间距对池底反力分布有影响。 （2）当池壁间距小至使两邻池壁刚性角重叠时，变形与反力比较均匀，不计弯矩。当池壁间距增大，变形与反力的不均匀分布愈加显著，甚至可能出现跨中反向挠曲引起与地基脱开现象，反力向池壁下集中，前者可以按地基反力为线性分布进行计算，而后者弯矩的变化已不可忽视。 ? 实际工程中，常采用静力平衡法或考虑池底与地基相互作用的内力分析方法来计算水池底板内力。当使用静力平衡法计算时，假定地基反力按线性分布，只要求满足静力平衡条件，乎略变形协调条件，所以计算结果是相当近似的，此法适用于计算池型小、容积小的小型水池，是一种适宜手工计算的简便方法。当使用考虑池底与地基相互作用的内力分析方法时，地基反力模型一般采用Winkler弹性地基模型。 3.10.3 水池设计的构造要求 水池实际是空间结构体系，其自身约束和外界条件的约束都十分复杂，除了通过计算来满足水池的强度、稳定和裂缝宽度要求外，更应该采用构造措施，加强结构的整体刚度，增强其防水、抗渗和耐冻性能，所以必须重视水池的构造措施。 ①为保证施工中捣制混凝土的质量，避免渗水，池壁和底板的 厚度宜≥200mm； ②池壁、底板的受力钢筋宜采用小直径钢筋和较密的间距，对于直径≤10的钢筋采用HPB235级钢筋，对于直径12的钢筋采用HRB335级钢筋。 ④采用合理的结构布置和围护措施，在水池内外表面抹防水砂浆面层，以减小温湿度对结构的影响，并加强整体刚度及保温防寒。 ⑤在水池四周设散水坡，防止地面水渗入引起地基不均匀沉降。 ③为保证池壁与池壁、池壁与底板为刚性连接，避免应力集中，增强连接处的抗裂性，连接转角处应设45°腋角。 * * * 3.10 钢筋混凝土水池设计 水池的选型 水处理用池 贮水池 圆形 矩形 用途 平面 形状 水池的结构 池 壁 顶 盖 底 板 1.水处理用池，如沉淀池、滤池、曝气池等；该类型水池的容量、形式和空间尺寸主要由工艺设计决定。 2.贮水池，如清水池，高位水池，调节池；该类型水池的容量、标高和水深由工艺确定，而池型及尺寸则主要由结构的经济性和场地、施工条件等因素来确定。 水池常用的平面形状为圆形或矩形，其池体结构一般由池壁、顶盖和底板三部分组成。按照工艺上需不需要封闭，又可分为有顶盖（封闭水池）和无顶盖（开敞水池）两类。 给水工程中的贮水池多数有顶盖（如图），而其他池子则多不设顶盖。 预处理底板配筋 周进周出二沉池底部 二沉池布筋 清水池布筋 水解池底布筋 河南开封辅仁制药有限公司污水处理厂 改造工程二沉池（5000 /m3d） 集水坑施工图 * 清水池施工图 * 圆形水池施工图 * * * 1.1 贮水池容量、形状、水深等技术经济指标 贮水池容量在3000m3以内时，相同容量的圆形水池比矩形水池具有更好的技术经济指标。 圆形水池在池内水压力或池外土压力作用下，池壁在环向处于轴心受拉或轴心受压状态，在竖向则处于受弯状态，受力均匀明确；而矩形水池的池壁则为受弯为主的拉弯或压弯构件，当容量在200m3以上时，池壁的长高比将超过2而主要靠竖向受弯来传递侧压力，因此池壁厚度常比圆形水池的大。 ? ? * 贮水池的设计水深一般为3.5~5.0m，故容量的增大主要使水池平面尺寸增大。当水池容量超过3000m3时，圆形水池的直径将超过30m，水压力将使池壁产生过大的环拉力，此时除非对池壁施加环向预应力，否则将导致过厚的池壁而不经济。对大容量的矩形水池来说，壁厚取决于水深，当水深一定时，水池平面尺寸的扩大不会影响池壁厚度。故容量大于3000m3的水池，矩形比圆形经济。 * 经济分析还表明，就每立方米容量的造价、水泥用量和钢材等经济指标来说，当水池容量大约在3000m3以内时，不论圆形或矩形池，