相關水池結構設計指南相關水池結構設計指南相關水池結構設計指南WORD格式--可編寫工建筑構混凝土構指南及定第六冊水池構指南〔共八冊〕中冶京工程技工建筑院二○○五年七月目一．材料????????????????????2二．水、土力算????????????????3三．壁內力--WORD格式--可編寫算?????????????????4四．底板內力算?????????????????6五．配筋算???????????????????9六．裂度算?????????????????9七．壁、底板厚度定?????????????10八．抗浮算??????????????????11九．工況合??????????????????11十．結構要求??????????????????11十一．按度及裂度控制的最大彎矩〔附表三〕?14十二．例????????????????????26制：李核：衍法程：覃嘉仕廠的中會常碰到水池，無是、，是，都存在水池。因沒有一的方法，致方法失散。合?水排水工程筋混凝土水池構程?〔CECS138:2002〕，水池構的方法行必定的一。一．資料1．度等不低于C25，寒和寒冷地域不低于C30。--WORD格式--可編寫2．抗滲等級，依據最大作用水頭與砼厚度的比值確立最大作用水頭與砼壁、板抗滲等級厚度之比iw＜10S410~30S6＞30S8注：抗滲等級si的定義系指齡期為28d的砼試件，施加×0.1MPa水壓后知足不滲水指標一般狀況下采納S6即可知足要求。3．抗凍等級最冷月均勻氣溫低于－3℃的地域，外露的鋼筋砼修建物的砼應擁有優秀的抗凍性能，按下表采納：大氣溫度抗凍等級最冷月均勻氣溫低于－F20010℃最冷月均勻氣溫在－3～F150－10℃砼抗凍等級Fi系指齡期為28d的砼試件，在進行相應要求凍融循環總次數i次作用，其強度降低不大于25%，重量損失不超出5%。最冷月均勻氣溫在?民用建筑熱工設計規范?GB50176-93中查取。如：北京－4.5℃天津－4.0℃通化－16.1℃石家莊－2.9℃承德－9.4℃西安－0.9℃太原－6.5℃本溪－12.2℃蘭州－6.7℃銀川－8.9℃根本上除東北、西北和華北的全局部地域外，其余地域均不需要考慮砼抗凍要求。二．水、土壓力計算--WORD格式--可編寫1．水壓力按季節最高水位計算水壓力，勘探報告中一般提出勘探時期地下水位，可依據勘探的季節及水位變化幅度確立計算水位，準永遠值系數為1.0。2．土壓力主動土壓力系數Ka可按1/3，地下水位以上土的重度取18kN/m3，地下水位以下取土的有效重度，可按10kN/m3，準永遠值系數為1.0。3．地面聚積荷載〔作用于水池側面〕無特別狀況時，地面聚積荷載取10kN/m2，準永遠值系數為0.5。4．汽車荷載〔作用于水池側面〕等代均布荷載見下表，準永遠值系數為0。荷載等級等代均布荷載汽車—10級10kN/m2汽車—15級12kN/m2汽車—20級15kN/m25．列車荷載〔作用于水池側面〕假定枕木在滑裂體〔與水平面夾角55°斜面形成的滑裂體〕之外，那么不需考慮；否那么按60kN/m2等代均布荷載考慮，準永遠值系數為0。上述均布荷載乘以主動土壓力系數Ka后作為矩形散布的荷載作用于池壁上。三．側壁內力計算1．平長壁板--WORD格式--可編寫所謂平長壁板，即LB/HB＞2〔有頂板〕或LB/HB＞3〔無頂板〕的側壁板。取1m寬截條按豎向單向受彎計算，下端為固接，上端為自由〔無頂板時〕、鉸接〔有頂板或局部走道板〕。此時應試慮水平角隅彎矩，即驗算結構水平筋可否知足水平角隅處的強度及裂痕寬度。水平向角隅處彎矩：2Mcx=mcqHB—均布荷載或三角形荷載的最大值〔kN/m2〕mc見下表：荷載類型池壁頂端支承條件mc均布荷載自由鉸接三角形荷載自由鉸接2．深長壁板H/L＞2的側壁板，所謂深長壁板，即BB按兩局部計算：從底板頂面算起，2LB以上局部按水平單向受彎計算，0~2LB局部按雙向板計算，從底板頂面算起2LB處視為自由邊。3．矩形水池除上述兩種狀況外，即介于平長、深長之間的壁板，按雙向受彎計算，以計算手冊或軟件進行計算。4．圓形水池池壁依據水池高度、半徑及壁厚確立計算模型，見下表：H/S圓柱殼內力計算模型--WORD格式--可編寫H/S≤1按豎向單向計算，近似于平板1＜H/S≤15按殼體計算環向和豎向內力H/S＞15頂端自由時，H/S＞15局部的圓柱，按無拘束的自由圓柱殼計算薄膜內力H：圓柱殼池壁高度S：圓柱殼的彈體特點系數，S0.76RhR：圓柱殼計算半徑h：池壁厚度計算可用水工結構手冊圖表人工計算，也可用SAP2000軟件進行計算。人工計算較繁瑣，最好以SAP2000進行計算。四．底板內力計算1．長條水池〔凈長/凈寬＞2〕1〕池壁頂以上無荷載〔如無冷卻塔等〕或荷載較小底板底面承受由側壁傳來的彎矩，分別按根本組合設計值和準永遠組合設計值計算配筋和裂痕寬度。底板頂面按構造配筋，即知足最小配筋率。按最小配筋率確立的鋼筋面積：As=ρmin×bh，ρmin為0.20%〔C25〕、0.21%〔C30〕也可依據厚度查表，選用較小配筋，表中配筋率ρ=As/bh0，其必定≥ρmin×h/h0，As/bh≥ρmin，等同于As/bh0≥ρmin×h/h0。2〕池壁頂以上有荷載〔如冷卻塔等〕底板以基底凈反力按1m寬簡支板計算，但要將壁板底部彎矩加到支座處，以降低底板跨中彎矩，z2BM=ql/8-M?；變舴戳Π诎?、頂板及上部冷卻塔等設備自重，而不包含池內水重及底板自重。采納樁基時以樁的凈反力作為集中力計算跨中彎炬，板邊負彎矩等于壁板底部彎炬，跨中正彎矩以負彎矩抵消一局部。注意此處的負彎矩用作強度計算時，荷載分項系數為1.0。2．一般矩形水池〔凈長/凈寬≤2〕〔1〕池壁頂以上無荷載〔如無冷卻塔等〕或荷載較小--WORD格式--可編寫底板底面承受由側壁傳來的彎矩，分別按根本組合設計值和準永遠組合設計值計算配筋和裂痕寬度。底板頂面按結構配筋，即最小配筋率和考慮超長時的結構縱筋。2〕池壁頂以上有荷載〔如冷卻塔等〕底板以基底凈反力按四邊簡支板計算，但要將壁板底部彎矩加到支座處，以降低底板跨中彎矩?；變舴戳Π诎?、頂板及上部冷卻塔等設備自重，而不包含池內水重及底板自重?？缰袕澗氐挠嬎悴杉{下述方法：先依據靜力計算手冊按雙向板計算跨中短向、長向彎矩Mx、My，假定底板的長邊與短邊由壁板所傳彎矩為Mx0、My0，那么考慮支座負彎矩后的跨中彎矩按下式計算Mxx=Mx-mxxMx0-mxyMy0Myy=My-myxMx0-myyMy0mxx——長邊負彎矩在短向跨中的彎矩系數mxy——短邊負彎矩在短向跨中的彎矩系數myx——長邊負彎矩在長向跨中的彎矩系數myy——短邊負彎矩在長向跨中的彎矩系數上述系數見下表：LWmxxmxym0..324yxmyy000采納樁基時，以樁的凈反力作為集中力計算跨中彎矩，板邊負彎矩等于壁板底部彎矩，跨中正彎矩以負彎矩抵消一局部。5．圓形底板周邊支座形式半徑r處的徑向彎半徑r處的切向彎矩矩--WORD格式--可編寫鉸接固接

Mr19(12)qR2Mt1(1992)qR29696Mr1(7192)qR2Mt1(792)qR29696q—1m寬的板基底凈反力〔kN/m2×m〕R—圓板半徑rR五．配筋計算1．彎矩計算中，水、土壓力乘以荷載分項系數1.27，地面聚積及車輛荷載產生的側壓力乘以荷載分項系數1.4。池內有水，考慮池外土壓力時，強度計算時的池外土壓力荷載分項系數取1.0；計算底板跨中彎矩時，假定考慮側壁彎矩的有力影響，那么側壁彎矩荷載分項系數取1.0。2．以根本組合的設計值彎矩計算配筋面積，可人工計算，也可以構件計算軟件計算，應注意保護層厚度問題，即鋼筋協力點至壁邊沿距離as，見下表：鋼筋擺放次序水平鋼筋as豎向鋼筋as〔mm〕〔mm〕水平鋼筋在外3550(40)水平鋼筋在內5540截面有效高度h0=h-as〔括號內數字用于水平筋為結構筋時〕六．裂痕寬度驗算1．先按配筋計算結果選配出鋼筋的直徑及間距，而后驗算裂痕寬度。2．裂痕寬度驗算采納準永遠組合值彎矩，水、土壓力按標準值，地面聚積荷載按標準值的0.5，汽車、列車荷載不考慮。．裂痕寬度限值軋鋼、煉鋼、煉鐵等水辦理設備：--WORD格式--可編寫污水辦理設備：．裂痕寬度計算按?給水排水工程修建物結構設計規范?GB50069-2002〕附錄A進行，現有Excel計算表格可用。．受力鋼筋的保護層厚度：側壁取30mm，與污水接觸取35mm，當表面有水泥沙漿或涂料時可減少10mm；底板取40mm。受力筋可能是水平筋或豎筋。七．側壁、底板厚度制定1．側壁厚度可參照以下表格初步制定埋置壁頂埋深范水平長深度狀況平面形部邊圍內度/高平方/壁厚狀界條有、無度直徑件地下水LB/HBH2/D有≤20H/20圓形無H/25有＞20H/25無H/30地下有板有＞2HB/12水池或梁無BH/15地下自由有＞2HB/10水池矩形無BH/12矩形有板有≤2HB/15或梁無HB/18自由有≤2HB/12無HB/15有板＞2HB/12或梁自由＞2HB/10地上矩形水池有板≤2HB/15或梁自由≤2HB/12--WORD格式--可編寫1〕壁厚按50mm的倍數取值，水池較深時應采納變厚度形式，壁厚在任何狀況下不小于250mm。2〕按假定厚度試算，按強度或裂痕寬度確立的配筋率應在0.3~0.8%之間，最幸虧0.4~0.6%之間。假定配筋率＜0.3%，應減小厚度；假定配筋率＞0.8%，應加大厚度。3〕控制裂痕寬度最好用提升配筋率的方法，而不用加大厚度的方法。2．底板厚度底板厚度按壁厚的1.2~1.5倍，以1.2倍起算，與壁板近似，以配筋率控制。采納樁基時，為使樁與池壁中心線一致，應將底板外挑。八．抗浮驗算按最高地下水位計算底板底面的浮托力，不計池內水重，以池壁、底板自重抵擋地下水浮托力，抗浮系數≥1.05。采納樁基時，可考慮加上樁的抗拔承載力特點值來抵擋浮托力。九．工況組合1．地下水池在池外水、土壓力〔包含地面荷載〕作用下的計算，此時不考慮池內水壓力；在池內水壓力作用下的計算，此時不考慮地面荷載及池外處下水的作用，但應以池外土壓力抵消一局部池內水壓力產生的彎矩，強度計算時，此時的土壓力荷載分項系數取1.0。2．地上水池地上水池指埋深較小的水池，底板頂面位于地面以下≤1m，這類狀況可只作在池內水壓力作用下的計算。十．結構要求伸縮縫間距〔m〕--WORD格式--可編寫地下水池〔有覆土〕40頂面外露珠池30非寒冷、非寒冷地域20寒冷、寒冷地域注：高出上表限值時，以留后澆帶或摻膨脹劑舉措解決。2．水平結構筋、敞口水池池頂結構筋見附表一、二；轉角處鋼筋結構見結構附圖；3．受力筋及結構筋盡可能采納直徑較小的鋼筋，鋼筋間距盡可能≮100〔轉角處因鋼筋搭接而加密除外〕，也≯200。4．水平筋一般置于豎筋內側，水池長度超出伸縮縫間距時水平筋置于豎筋外側，這兩種狀況豎筋保護層厚度均為30mm。當水平筋為主要受力筋時，水平筋置于豎筋外側，此時水平筋保護層厚度為30mm。附表一水池水平結構配筋：壁厚或底板厚未超出伸縮超出伸縮備注〔mm〕縫縫間距時間距時HRB335250~350φ12@200φ12@150400~550φ14@200φ12@100600~750φ16@200φ14@100800~1000φ16@150φ16@1001050~1250φ18@1001300~1500φ18@150φ20@100附表二敞口水池池壁頂面水平配筋：--WORD格式--可編寫壁厚250～550～750～≥U型套(mm)5007009501000箍高配筋3φ164φ184φ206φ20200HRB335φ8@200結構附圖：側壁轉角處側壁交接處側壁、底板轉角處側壁、底板交接處圖中l按以下取值：相鄰壁水平較小凈跨長/4或中間壁水平凈跨長/4二者取較小值，其實不小于500側壁凈高/4十一．按強度及裂痕寬度控制的最大彎矩值〔附表三〕1．受力鋼筋保護層厚度按30mm，當＞30mm時，將強度彎矩值M乘以折減系數0.95〔h≤600〕、0.98〔h＞600〕進行折減；將裂痕寬度彎矩值Mq乘以折減系數0.90〔h≤--WORD格式--可編寫700〕、0.95〔h＞700〕。2．強度控制的最大彎矩M系指按表中給定的配筋計算出的最大彎矩設計值，應與在水、土壓力及地面活荷載、車輛荷載作用下的根本組合彎矩值對應，即考慮荷載分項系數。3．裂痕控制的最大彎矩Mq系指裂痕寬度為0.25mm時，按表中給定的配筋計算出的最大彎矩值，應與在水、土壓力及地面活荷載作用下的準永遠組合彎矩值對應，不計車輛荷載，并考慮地面活荷載的準永遠值系數0.5。4．設計人計算出兩種彎矩后，先核實強度對應的彎矩值，知足后再核實裂痕對應的彎矩值，兩項一定都知足，即計算出的兩項彎矩值一定都小于表中數值。5．計算彎矩值應按鋼筋直徑從小到大次序與表中最接近的彎矩值對應，查察配筋率，假定＜0.3%或＞0.8%，那么應試慮減小或加大側壁或底板厚度。查表時，應首優先采納直徑較小的鋼筋，這樣可在同樣裂痕寬度降落低鋼筋用量。6．未列入表中的配筋，小直徑鋼筋屬不知足最小配筋率，大直徑鋼筋屬配筋率過大，前者不得采納，后者一般也不采納。7．轉角處鋼筋間距可能變成@50、75，可按@100、150的強度及裂痕控制的彎矩值分別乘以1.5、1.8。附表三按強度及裂痕寬度控制的最大彎矩值壁、底配筋強度控制的裂痕控制的配筋板〔HRB335最最率厚度〕大彎矩M大彎矩Mqρ(%)(mm)〔kN·m〕〔kN·m〕As/bh0直徑間距C25C30C25C30@20035353131φ1210068686467@20047474144φ1410089918488--WORD格式--可編寫250@20060614952φ16100112115110114φ1210084857883@20058595050300φ14100112114101105@20075766267φ16100142145129134壁、底配筋強度控制的裂痕控制的配筋板〔HRB335〕最最率厚度大彎矩M大彎矩Mqρ(mm)〔kN·m〕〔kN·m〕(%)直徑間距C25C30C25C30As/bh0@20093947377300φ18@15012212498103@100174179164169φ1210010110295101@20070705252φ14@15092938289350@100135137118125@20090917777φ16@15011812097104@100173175149155@2001121138895φ18@150147149116122--WORD格式--可編寫@100213217186193φ12@100118119113121φ14@1501081089393400@100158160138146@2001051067979@100203205170178壁、底板配筋強度控制裂痕控制的配筋厚度〔HRB335的最最率(mm)〕大彎矩M大彎矩Mρ(%)q〔kN·m〕〔kN·m〕As/bh0直徑間距C25C30C25C30@200131132106111φ18@150173174135143400@100251255209218@200160162120128@100302308257266φ12@100135136131131φ14@1501231249595@100181183158169450@2001201218181φ16@150159160135140@100233235192203@200150152114114@200184185140151--WORD格式--可編寫壁、底板配筋強度控制裂痕控制的配筋厚度〔HRB335的最最率(mm)〕大彎矩M大彎矩Mρ(%)q〔kN·m〕〔kN·m〕As/bh0直徑間距C25C30C25C30φ12@100152153134134φ14@100205206181195@100263266216229@200170171116116φ18@150223225178191500@100327331259272@200207209157157@200248250180193@100468478373386φ14@100228229206212φ16@150199200145145550@100293296241258@200189190118118@100365369286302壁、底配筋強度控制的裂痕控制的配筋板〔HRB335〕最最率厚度大彎矩M大彎矩Mρq(mm)〔kN·m〕〔kN·m〕(%)--WORD格式--可編寫直徑間距C25C30C25C30sA/bh0@200231232160160@100443449340356550@200276279204211@100525534404420φ14@100251252216216@200208209120120@200254256163163φ@200305307214214@100582592436455@150511518345365壁、底配筋強度控制裂痕控制配筋板〔HRB335〕的最的最率厚度大彎矩M大彎矩Mqρ(%)(mm)〔kN·m〕〔kN·m〕As/bh0直徑間距C25C30C25C30φ14@100276277220220φ16@100357359299322--WORD格式--可編寫@200280282165165φ20@150369372285285650@100542548402425@200336338217217@200428431295314@100810825592616φ14@100299301222222φ16@100387389326326φ18@150327330213213700@100484488378405@200304305167167@100589595435463壁、底配筋強度控制裂痕控制配筋板〔HRB335〕的最的最率厚度大彎矩M大彎矩Mρ(%)q(mm)〔kN·m〕〔kN·m〕As/bh0直徑間距C25C30C25C30@200365367220220700@100702711504531@200464468318318@100884899630657φ16@100417419331331@100522526412444--WORD格式--可編寫750@200393395222222@200501505322322@100957973670701800φ16@100444446334334φ18@100556560449469壁、底配筋強度控制的裂痕控制配筋板〔HRB335最的最率厚度〕大彎矩M大彎矩Mρ(%)q(mm)〔kN·m〕〔kN·m〕As/bh0直徑間距C25C30C25C30@200419421224224φ22@150552556388388800@100810819580615@200534538325325@10010241039710746φ16@100474477337337φ18@100594598474474φ20@150492495297297φ20@100726732548588850@200447450226226@200571575--WORD格式--可編寫壁、底板厚度(mm)9001000

配筋強度控制的裂痕控制配筋〔HRB335〕最的最率大彎矩M大彎矩Mρ(%)〔kN·m〕q〔kN·m〕A/bh0s直徑間距C25C30C25C30φ18@100632636478478@100773779@200608612@200754760@100143714619641010φ18@100709713486486φ20@100867873658658@10010381047753810@200682686335335壁、底配筋強度控制的裂痕控制的配筋板〔HRB335最最率厚度〕大彎矩M大彎矩Mρ(%)q(mm)〔kN·m〕〔kN·m〕As/bh0--WORD格式--可編寫直徑間距C25C30C25C30@2008478534654651000φ28@15011131124730787@1001622164610631119φ18@100785789492494φ20@1009619676686681100@10011521161852879@200755759338338@200939945471471@1001806183011691237φ20@10010551061676676φ22@100126612758908901200@1001612162711031185@20010311037476476壁、底配筋強度控制的裂痕控制的配筋板〔HRB335最最率厚度〕大彎矩M大彎矩Mρq(mm)〔kN·m〕〔kN·m〕(%)直徑間距C25C30C25C30As/bh0@200133013407027021200φ32@1501746176510761157@1002538257915801662φ20@10011491156683683--WORD格式--可編寫φ