水池設(shè)計(jì)心得

1、第 28 頁 共 28 頁序 言不知不覺，參加工作就將近2年了。大學(xué)一畢業(yè)，就來到建筑分院從事火電項(xiàng)目的水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。剛一踏進(jìn)建筑分院，就聽領(lǐng)導(dǎo)說我分院水工結(jié)構(gòu)這一塊很是缺人。當(dāng)時(shí)既感高興，又感壓力。心里就暗暗鼓勵(lì)自己，一定要好好把握這個(gè)難得的機(jī)會(huì)，努力提高自己的業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)水平，爭取早日成為一位優(yōu)秀的設(shè)計(jì)師，早日成為院里骨干。我知道這個(gè)目標(biāo)對于一個(gè)剛畢業(yè)的我來說是高了一點(diǎn)。但我并不因此而退縮，而且我是真的一直在為這個(gè)目標(biāo)而努力奮斗！再加上有這么多有能力又無私的同事，還有關(guān)心我的領(lǐng)導(dǎo)，我對自己很有信心！ 由于我是剛參加工作，所以我做的大多數(shù)是水池、水溝之類。我想因?yàn)檫@些是水工結(jié)構(gòu)里最簡單的一些設(shè)計(jì)

2、，做任何事情都應(yīng)該從易到難?？梢哉f前一年的時(shí)間里，我基本上都是做水池。記得參加工作的第一項(xiàng)任務(wù)就是合山電廠的煤水沉淀池。當(dāng)時(shí)我只是按著我的指導(dǎo)老師張聲達(dá)高工已寫好的計(jì)算式進(jìn)行了一些簡單的驗(yàn)算而已，可以說當(dāng)時(shí)張工怎么說，我就怎么做，根本就不懂得每一步的來龍去脈，再加上圖又催的緊，所以就這樣糊里糊涂的把圖出了。出完圖后，就反過來整理計(jì)算書，在整理的過程中不懂的地方就問張工，最后，總算是把整個(gè)計(jì)算過程大概了解了。當(dāng)我做第二個(gè)水池時(shí)，就懂得該從那里起著手計(jì)算了，但對于一些細(xì)部的結(jié)構(gòu)計(jì)算和構(gòu)造規(guī)定仍然不清楚，于是又一次一次地向張工和覃工等老同志請教。就這樣，做過的水池越來越多。而每做完一個(gè)水池，我都會(huì)做

3、一個(gè)小結(jié)，總結(jié)該注意的一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和構(gòu)造規(guī)定等，當(dāng)然還包括制圖方面應(yīng)注意的一些常見問題。久而久之，對水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和構(gòu)造規(guī)定也略知一二，為了及時(shí)對自己所學(xué)的知識進(jìn)行總結(jié)，也是為了今后自己能進(jìn)步的更快一些，因此特寫下這篇心得，希望各位領(lǐng)導(dǎo)和老師能提出寶貴意見，寫的不對的地方，懇請大家批評指正。謝謝！第一章 水池的結(jié)構(gòu)選型給水排水工程中的水池，從用途上可以分為兩大類：一類是水處理用池，如沉淀池、濾池、曝氣池等；另一類是貯水池，如清水池、高位水池、調(diào)節(jié)池等。前一類池的容量、型式和空間尺寸主要由工藝設(shè)計(jì)決定；后一類池的容量、標(biāo)高和水深由工藝確定，而池型及尺寸則主要由結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性和場地、施工條件等因素來確

4、定。已做工程分類水處理用池：合山電廠（煤水沉淀池）、北海電廠一期（含煤廢水雨水澄清池、煤場雨水澄清池）、來賓電廠（斜管沉淀池）貯水池：合山電廠（回收水池）、長洲水利樞紐右岸施工水廠（清水池、清水池）、貴港電廠五通一平（生活用水水池、施工用水水池）、田東電廠（回用水池、調(diào)節(jié)池與隔油池）、北海電廠一期（煤水處理清水池、污水調(diào)節(jié)池、中間及清水池）水池常用的平面形狀為圓形或矩形（工程中以矩形居多），其池體結(jié)構(gòu)一般是由池壁、頂蓋和底板三部分組成的。按照工藝上需不需要封閉，又可分為有頂蓋（封閉水池）和無頂蓋（開敞水池）兩類。給水工程中的貯水池多數(shù)是有頂蓋，而其他池子則多不設(shè)頂蓋。已做工程分類封閉水池：合山

5、電廠（回收水池）、長洲水利樞紐右岸施工水廠（清水池、清水池）、貴港電廠五通一平（生活用水水池、施工用水水池）、田東電廠（回用水池）、北海電廠一期（煤水處理清水池、污水調(diào)節(jié)池、中間及清水池）開敞水池：合山電廠（煤水沉淀池）、田東電廠（調(diào)節(jié)池與隔油池）、北海電廠一期（含煤廢水雨水澄清池、煤場雨水澄清池）、來賓電廠（斜管沉淀池）就池體結(jié)構(gòu)的混凝土和鋼材用量來說，容量在200m3以內(nèi)的小型貯水池，圓形和矩形的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不相上下；當(dāng)容量在2003000m 3以內(nèi)時(shí)，則一般圓形水池比容量相同的矩形具有更好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。圓形水池的池壁沿環(huán)向和豎向兩個(gè)方向承受荷載，在池內(nèi)水壓力或池外土壓力作用下，池壁在環(huán)向處

6、于軸心受拉或軸心受壓狀態(tài)，在豎向則處于受彎狀態(tài)，受力比較均勻明確。而容量在200m3以上的矩形貯水池，池壁往往單靠豎向受彎來傳遞荷載，因此池壁厚度常比圓形水池大。容量在3000 m3以上的圓形水池應(yīng)采用預(yù)應(yīng)力池壁。否則由于直徑較大，水壓力引起的環(huán)拉力很大，為了保證池壁的抗裂度，池壁可能相當(dāng)厚，其經(jīng)濟(jì)性就可能不及矩形水池。如果采用預(yù)應(yīng)力池壁，抗裂度就會(huì)大大提高，壁厚可以減小。而且預(yù)應(yīng)力混凝土可以有效地利用高強(qiáng)度鋼筋，有利于節(jié)約鋼材。單純沿豎向傳力的矩形貯水池池壁，壁厚取決于水深，當(dāng)水深一定時(shí)，水池平面尺寸的擴(kuò)大不會(huì)影響池壁厚度。容積特別大的水池采用矩形可能是經(jīng)濟(jì)的。水池池壁根據(jù)其內(nèi)力大小及其分布

7、情況，可以做成等厚的或變厚的。變厚池壁的厚度按直線變化，變化率以25%（每米高增厚25cm）為宜。無頂蓋水池壁厚的變化率可以適當(dāng)加大?，F(xiàn)澆整體鋼筋混凝土圓水池容量在1000m3以下的，可采用等厚池壁；容量在1000m3及1000m3以上的，用變厚池壁較經(jīng)濟(jì)。按照建造在地面上下位置的不同，水池又可分為地下式、半地下式及地上式。為了盡量縮小水池的溫度變化幅度，降低溫度變形的影響，水池應(yīng)優(yōu)先采用地下式或半地下式。對于有頂蓋的水池，頂蓋以上應(yīng)覆土保溫。另一方面，水池的底面標(biāo)高應(yīng)盡可能高于地下水位，以避免地下水對水池的浮托作用。當(dāng)必須建造在地下水位以下時(shí)，池頂覆土又是一種最簡便有效的抗浮措施。地震區(qū)的水

8、池最好采用地下式或半地下式。已做工程分類地下式：合山電廠（煤水沉淀池）、田東電廠（回用水池、調(diào)節(jié)池與隔油池）、北海電廠一期（含煤廢水雨水澄清池、煤場雨水澄清池、煤水處理清水池、污水調(diào)節(jié)池、中間及清水池）半地下式：合山電廠（回收水池）、長洲水利樞紐右岸施工水廠（清水池、清水池）、貴港電廠五通一平（生活用水水池、施工用水水池）地上式：來賓電廠（斜管沉淀池）當(dāng)水池底板位于地下水位以下或地基較弱時(shí)，貯水池的底板通常作成整體式反無梁底板。當(dāng)?shù)装逦挥诘叵滤灰陨?，且基土?jiān)實(shí)時(shí)，底板和支柱基礎(chǔ)則可以分開考慮。此時(shí)底板的厚度和配筋均由構(gòu)造確定，這種底板稱為分離式（或鋪砌式）底板。分離式底板可設(shè)置分離縫，也可不

9、設(shè)分離縫。后者在外觀上與整體式反無梁底板無異，但計(jì)算時(shí)不考慮底板的作用，柱下基礎(chǔ)及池壁基礎(chǔ)均單獨(dú)計(jì)算。有分離縫時(shí)，分離縫處應(yīng)有止水措施。第二章 水池的荷載計(jì)算 作用在水池上的主要荷載如附圖1所示。池頂、池底及池壁的各種荷載必須分別進(jìn)行計(jì)算。必要時(shí)還應(yīng)考慮溫度、濕度變化和地震力等因素對水池結(jié)構(gòu)的作用。永久作用的分項(xiàng)系數(shù)，當(dāng)作用效應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利時(shí)，對結(jié)構(gòu)和設(shè)備自重應(yīng)取1.2，其他永久作用取1.27；當(dāng)作用效應(yīng)對結(jié)構(gòu)有利時(shí)，均應(yīng)取1.0；但當(dāng)對水池進(jìn)行抗浮、抗滑和抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算時(shí)，對結(jié)構(gòu)和設(shè)備自重應(yīng)取。可變作用的分項(xiàng)系數(shù)，對地表水或地下水的作用應(yīng)作為第一可變作用取1.27，對其他可變作用應(yīng)取1.40

10、。一、 池頂荷載作用在水池頂板上的豎向荷載，包括頂板自重、防水層重、覆土重、雪荷載和活荷載。頂板自重及防水層重按實(shí)際計(jì)算；池頂覆土的作用主要是保溫與抗浮，一般取，如果必須利用覆土抗浮，則在抗浮驗(yàn)算時(shí)取?；詈奢d是考慮上人、臨時(shí)堆放少量材料等的重量，一般取；地面堆載一般取；雪荷載、活荷載及地面堆載不同時(shí)考慮，應(yīng)選擇較大值進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算，故一般取地面堆載進(jìn)行計(jì)算。二、 地基土壤應(yīng)力、水池抗浮、抗滑、抗傾穩(wěn)定性及池底荷載 地基土壤應(yīng)力1. 當(dāng)水池底板為整體式時(shí)，一般可假設(shè)地基反力為均勻分布。此時(shí)底板下的土壤應(yīng)力（即單位面積上的地基反力）為： 取來進(jìn)行池底地基承載力驗(yàn)算，應(yīng)滿足。 2. 當(dāng)水池底板為分離式

11、時(shí)，池壁基礎(chǔ)處于豎向壓力和力矩的共同作用下，基底土壤應(yīng)力不是均勻分布的。 此時(shí)計(jì)算的土壤應(yīng)力應(yīng)滿足：式中為地基土壤的容許承載力。 水池的抗浮穩(wěn)定性驗(yàn)算只有整體式底板的水池才會(huì)進(jìn)行抗浮穩(wěn)定性驗(yàn)算。因?yàn)榉蛛x式底板的水池大多是底板位于地下水位以上，如果是位于地下水位以下，其一定是采取了可靠有效措施來消除地下水壓力，否則不可能做成分離式底板，所以對分離式底板的水池不必進(jìn)行抗浮穩(wěn)定性驗(yàn)算。當(dāng)水池的底面標(biāo)高在地下水位以下時(shí)，應(yīng)對水池進(jìn)行抗浮穩(wěn)定性驗(yàn)算，一般包括整體抗浮和抗浮力分布均勻性（局部抗?。＿M(jìn)行整體抗浮驗(yàn)算是為了使水池不被地下水浮托起來；而進(jìn)行局部抗浮驗(yàn)算是為了避免底板被浮力頂裂的危險(xiǎn)。整體抗?。?/p>

12、標(biāo)準(zhǔn)值）：式中為抗浮安全系數(shù)，其取值目前尚無統(tǒng)一規(guī)定，一般可取1.11.15，而在給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50069-2002的P18中取為1.05；式中沒有考慮池壁與土壤之間的摩擦力的抗浮作用，而一般是趨向于把這種摩擦力作為一種額外的安全儲(chǔ)備。 局部抗?。?biāo)準(zhǔn)值）：式中 開敞式水池及無支柱的封閉式水池不必驗(yàn)算局部抗浮。 封閉式水池的抗浮穩(wěn)定性不夠時(shí)，可以用增加覆土厚度的辦法來解決。開敞式水池的抗浮穩(wěn)定性不夠時(shí)，則可采取增加水池自重；將底板懸伸出池壁以外，并在上面壓土或塊石；或在底板下設(shè)置錨樁等辦法來解決。 水池的抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算只有分離式底板的水池才會(huì)進(jìn)行抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算。整體式底

13、板的水池一般不必進(jìn)行抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算。分離式底板：當(dāng)基礎(chǔ)與底板連成整體并采取了必要的拉結(jié)措施時(shí)，抗滑穩(wěn)定性不必驗(yàn)算。或者，雖然基礎(chǔ)與底板分離，但水池長度不大、無伸縮縫、四周基礎(chǔ)形成水平封閉框架時(shí)，也可以不驗(yàn)算抗滑穩(wěn)定性。另外，在第二種荷載組合（池內(nèi)無水、池外有土）下也不必進(jìn)行抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算。在進(jìn)行抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算時(shí)，抵抗力只計(jì)入永久作用，即水池自重加水重與地基之間摩擦力，可變作用不應(yīng)計(jì)入；抵抗力和滑動(dòng)力應(yīng)均采用標(biāo)準(zhǔn)值。取抗滑安全系數(shù)，見給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50069-2002的P18。 水池的抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算只有分離式底板的水池才會(huì)進(jìn)行抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算。整體式底板的水池一般不必進(jìn)

14、行抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算。在第二種荷載組合（池內(nèi)無水、池外有土）下的抗傾覆穩(wěn)定性，一般沒有問題。但當(dāng)基礎(chǔ)在池壁內(nèi)外兩側(cè)的懸伸長度都不大且近乎相等時(shí)，則必須驗(yàn)算。另，頂端有側(cè)向支承的池壁不會(huì)有傾覆的危險(xiǎn)。在進(jìn)行抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算時(shí)，抵抗力只計(jì)入永久作用，可變作用不應(yīng)計(jì)入；抵抗力和傾覆力應(yīng)均采用標(biāo)準(zhǔn)值。取抗傾覆安全系數(shù)，見給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50069-2002的P18。如上所述，由于利用了基礎(chǔ)以上的水重來抗傾覆和抗滑移，在設(shè)計(jì)時(shí)必須特別注意池底的防滲漏措施和基土的透水性。如果池底漏水而基土又不透水，則很可能在基底形成向上的滲水壓力而使穩(wěn)定性不可靠。必要時(shí)，可在底板下鋪設(shè)礫石透水層并用盲

15、溝或排水管排水。 池底荷載池底荷載是指將使底板產(chǎn)生彎矩和剪力的那一部分地基反力或地下水浮力：其作用方向?yàn)榇怪毕蛏稀．?dāng)無地下水時(shí)，為地基反力所引起。可以看出，相當(dāng)于從中扣除了底板和墊層的自重以及池內(nèi)水重，這是因?yàn)檫@些重量所引起的土壤應(yīng)力和這些重量本身直接抵消而不會(huì)使底板產(chǎn)生彎矩和剪力。當(dāng)有地下水時(shí)也是一樣，即仍按上式計(jì)算，不過此時(shí)的是由地下水浮力和地基反力所共同引起的，地下水浮力使地基反力減小，但作用于底板上的總的反力不變。三、 池壁荷載池壁直接承受的外荷載，主要是作用于水平方向的水壓力和（主動(dòng)）土壓力。水壓力按三角形分布，池內(nèi)底面處的最大水壓力為： 雖然設(shè)計(jì)水位一般在池內(nèi)頂面以下2030cm，

16、但為了簡化計(jì)算，常取水壓力的分布高度等于池壁的計(jì)算高度。當(dāng)無地下水時(shí)，池外土壓力一般按梯形分布；當(dāng)有地下水且地下水位低于池頂時(shí)，以地下水位為界，分兩段按梯形分布。在地下水位以下，除必須考慮地下水的側(cè)向壓力外，還要考慮地下水使浸于其中的土壤容重降低的作用，即地下水位以上取土的天然容重，而在地下水位以下取土的浮容重。為了簡化計(jì)算，通?？蓪⒏綀D1所示的折線分布（即實(shí)際分布線）的側(cè)向土壓力取成直線分布（即簡化分布線）。這時(shí)，附圖1中地下水壓力及各土壓力的標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算如下：，其中，；有地下水時(shí)：，；無地下水時(shí)：，四、 其他因素對水池結(jié)構(gòu)的影響除了上述荷載的作用以外，溫度和濕度變化、地震作用等也將在水池結(jié)構(gòu)

17、中引起附加內(nèi)力，在設(shè)計(jì)時(shí)必須予以考慮。溫度和濕度的變化會(huì)使砼產(chǎn)生收縮或膨脹，當(dāng)這種變形受到結(jié)構(gòu)外部或內(nèi)部的約束而不能自由發(fā)展時(shí)，就會(huì)在結(jié)構(gòu)中引起附加應(yīng)力，稱為溫度應(yīng)力和濕度應(yīng)力。濕差和溫差（其計(jì)算見給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50069-2002的P14）對結(jié)構(gòu)的作用是類似的，故可將濕差換算成等效溫差來進(jìn)行計(jì)算。在水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，主要采取以下措施來消除或控制溫差和濕差造成的不利影響： 設(shè)置伸縮縫，以減少對溫度或濕度變形的約束； 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； 通過計(jì)算來確定溫差和濕差造成的內(nèi)力，在強(qiáng)度和抗裂計(jì)算中加以考慮。此外，合理地選擇結(jié)構(gòu)型式；采用保溫隔熱措

18、施，如用水泥砂漿護(hù)面、用覆土保溫，對地面式水池的外壁涂以白色反射層；注意水泥品種和集料性質(zhì)，如選用水化熱低的水泥和熱膨脹系數(shù)較低的集料，避免使用收縮性集料；嚴(yán)格控制水泥用量和水灰比；保證砼施工質(zhì)量，特別是加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，避免砼干燥失水等。所有這些都可以減少溫度和濕度變形的不利影響。設(shè)置伸縮縫主要是減少中面季節(jié)平均溫（濕）差的影響。矩形水池通常采用這種辦法來避免由于池壁長度過大而可能出現(xiàn)的溫度和收縮裂縫。對于地面式或半地下式矩形水池，一般應(yīng)沿池壁長度不超過1520m設(shè)置一條伸縮縫；而對于地下式水池則應(yīng)不超過2530m設(shè)置一條伸縮縫。對水池具有破壞性的地震荷載主要是水平方向的地震慣性力，包括水池的自重慣

19、性力、動(dòng)水壓力和動(dòng)土壓力。一般地說，鋼筋砼水池本身具有相當(dāng)好的抗震能力。所以對于地震設(shè)計(jì)烈度小于等于8度地區(qū)的地下式水池，一般只需采取一定的抗震構(gòu)造措施，而可不作抗震計(jì)算；只有在地震烈度比較高的地區(qū)，才應(yīng)作抗震計(jì)算。五、 荷載組合水池一般應(yīng)根據(jù)下列三種不同的荷載組合分別計(jì)算內(nèi)力： 池內(nèi)滿水，池外無土； 池內(nèi)無水，池外有土； 池內(nèi)滿水，池外有土。第一種組合出現(xiàn)在回填土以前的試水階段。第二、三兩種組合正常使用期間的放空和滿池時(shí)的荷載狀態(tài)。當(dāng)然，這是指有覆土的水池。對于無覆土的地面式水池，只需考慮第一種荷載組合。一般來說，第一、第二兩種荷載組合是引起相反的最大內(nèi)力的兩種最不利狀態(tài)。但是，如果繪制池壁

20、最不利內(nèi)力包絡(luò)圖，則在包絡(luò)圖極值點(diǎn)以外的某些區(qū)段內(nèi)，第三種荷載組合很可能起控制作用，這對池壁的配筋會(huì)有影響，而這種情況常常發(fā)生在池壁兩端為彈性嵌固的水池中。若能判斷出第三種荷載組合在池壁的任何部位均不會(huì)引起最不利內(nèi)力，則在計(jì)算中可以不考慮這種荷載組合，池壁兩端支承條件為自由、鉸支或固定時(shí)，往往就屬于這種情況。對于多格的矩形水池，還必須考慮某些格充水、某些格放空的最不利組合。第三章 鋼筋砼矩形水池設(shè)計(jì)第一節(jié) 矩形水池的計(jì)算假定及結(jié)構(gòu)布置原則一、不同高長比池壁的計(jì)算假定當(dāng)池壁高長比時(shí)，池壁主要沿豎向傳力，水平方向的作用可以忽略不計(jì)。內(nèi)力分析時(shí)可取單寬的豎條作為計(jì)算單元，象一般擋土墻一樣計(jì)算。這種池

21、壁稱為擋土（水）墻式池壁。當(dāng)時(shí)，池壁沿豎直及水平兩個(gè)方向傳力。按雙向板計(jì)算，故稱為雙向板式池壁。當(dāng)時(shí)，池壁主要沿水平方向受力，豎向的作用可以忽略不計(jì)，此時(shí)應(yīng)在水平方向截取單位高度的板帶作為計(jì)算單元。所取板帶形成一個(gè)封閉框架。因此，稱為水平框架式池壁。實(shí)際工程中，除了以上三種基本形式外，還有就是這三種的組合。 二、矩形水池的結(jié)構(gòu)布置原則若水池池壁的長度超過前面所述的溫度區(qū)段的長度，則應(yīng)設(shè)置伸縮縫。沿池壁全長上，溫度區(qū)段的劃分應(yīng)盡量均勻。伸縮縫必須貫穿水池的頂、壁和基礎(chǔ)、底板。對于多格水池，應(yīng)將伸縮縫設(shè)置在隔墻處，并采用雙壁式做法（應(yīng)用工程：來賓電廠2X1000m3工業(yè)水池）。擋土（水）墻式水池的

22、平面尺寸都比較大，當(dāng)?shù)鼗己?、地下水位低于水池底面時(shí)，通常采用在池壁下設(shè)置帶形基礎(chǔ)，底板則采用鋪砌式的結(jié)構(gòu)方案。池壁基礎(chǔ)與底板之間的連接必須是不透水的，一般可不留分離縫（應(yīng)用工程：田東電廠循環(huán)水泵房下部結(jié)構(gòu)的底板）。當(dāng)?shù)叵滤桓哂谒氐酌鏁r(shí)，如果采取了有效措施來消除地下水壓力，則也可以將底板作成鋪砌式。否則，應(yīng)設(shè)計(jì)成能夠承受地下水壓力的整體式底板。對于平面尺寸較大的開敞式水池，應(yīng)考慮設(shè)置地梁，即作成整體式肋形底板（應(yīng)用工程：來賓電廠斜管沉淀池）。無頂蓋的擋土（水）墻式水池，池壁頂端一般為自由，壁內(nèi)彎矩由底向頂迅速減小，故池壁宜作成變厚，底端可以為頂端厚度的1.5倍左右。當(dāng)水池的平面尺寸不太大，

23、或有一個(gè)方向的壁長較?。ㄈ绐M長水池）時(shí)，可以考慮在壁頂設(shè)置水平框梁和拉梁，在這種情況下，可將壁頂視為鉸支。壁頂?shù)乃娇蛄汉屠簶?gòu)成一水平框架來承受壁頂支承反力。這樣，可使池壁減薄，并作成等厚度的，鋼筋用量也將相應(yīng)降低。壁頂框梁還可以兼作走道板使用（應(yīng)用工程：來賓電廠斜管沉淀池）。當(dāng)池壁高度時(shí)，為了減小池壁厚度，節(jié)約鋼材和砼，可以采用扶壁式池壁。扶壁間距取，通常為；厚度。扶壁可以看作是池壁以及扶壁所在邊基礎(chǔ)板的支承肋。它將池壁和基礎(chǔ)板分隔成雙向板或沿池壁長度方向傳力的多跨單向板，因而使池壁及及基礎(chǔ)板內(nèi)的彎矩大為減小。在豎向，扶壁則與池壁共同組成T形截面懸臂結(jié)構(gòu)。扶壁的設(shè)置，應(yīng)盡量使T形截面的翼緣

24、處在受壓區(qū)。雙向板式或水平框架式水池的平面尺寸一般不大，故底板通常做成整體式。第 二 節(jié) 矩形水池的計(jì)算一、概述計(jì)算矩形水池時(shí)，通常只考慮前面所述的第一、二種荷載組合。擋土墻式池壁和水平框架式池壁都是單向受力，其內(nèi)力可以用結(jié)構(gòu)力學(xué)的方法來計(jì)算。雙向板式池壁內(nèi)力的計(jì)算理論，屬于彈性力學(xué)的范疇，精確計(jì)算比較復(fù)雜，目前均采用現(xiàn)成的內(nèi)力系數(shù)表進(jìn)行計(jì)算。矩形水池的池壁及底板處于受彎、大偏心受壓或大偏心受拉狀態(tài)時(shí)，允許出現(xiàn)裂縫，但應(yīng)限制其最大裂縫寬度不超過0.2mm；處于小偏心受拉狀態(tài)時(shí)，不允許出現(xiàn)裂縫；而處于小偏心受壓狀態(tài)時(shí)，則不必考慮裂縫問題。二、擋土（水）墻式水池的計(jì)算無頂蓋的擋土（水）墻式水池的設(shè)

25、計(jì)計(jì)算，可按下列步驟進(jìn)行： 初步估算池壁底端的厚度，基礎(chǔ)底板的厚度一般也選成與池壁底端厚度相同：當(dāng)壁板為單向受力時(shí)，可取壁厚；當(dāng)壁板為雙向受力時(shí)，則。另外可以通過初步估算池壁底端最大負(fù)彎矩M，再假設(shè)配筋率(常用配筋率0.6%1.5%)，Rg=3400kg/cm2。按此值由給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊表1.3-26c查得A，則可根據(jù)公式初步確定池壁底端的厚度。 選定基礎(chǔ)的寬度和它伸出池壁以外的寬度：底板的寬度，應(yīng)由計(jì)算決定，一般采取。底板的厚度，由強(qiáng)度計(jì)算決定，其底面水平，頂面可作成水平或斜面。另外，池壁底端與底板整體連接，為讓池壁受力條件更好些，在計(jì)算其內(nèi)力時(shí)能將其與底板的連接看作是固定支承，則必

26、須要滿足三個(gè)條件：;地基良好，地基土壤為低或中壓縮性。所以也可根據(jù)以上前兩個(gè)條件來確定底板厚度及底板向池壁外側(cè)懸伸長度。 按所選的池壁及基礎(chǔ)截面驗(yàn)算穩(wěn)定性及基底土壤應(yīng)力；計(jì)算按前面第二步中所述進(jìn)行。 計(jì)算池壁及基礎(chǔ)的內(nèi)力、配筋及驗(yàn)算裂縫和變形（即撓度）。對一般的水池，只需進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算，參考給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50069-2002。只有對少數(shù)有特殊功能要求的水池（如池壁頂部安裝有機(jī)械軌道，如合山電廠的煤水沉淀池、北海電廠的含煤廢水雨水澄清池和煤場雨水澄清池），才進(jìn)行撓度驗(yàn)算，參考砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB 50010-2002。如前所述，取1m寬豎條作為計(jì)算單元。下面介紹具體計(jì)算

27、方法。1. 抗浮、抗傾覆及抗滑移穩(wěn)定性驗(yàn)算（詳見第二步）2. 地基承載力驗(yàn)算（詳見第二步）3. 池壁內(nèi)力計(jì)算和截面設(shè)計(jì)擋土墻式池壁主要為豎向受力，但由于一側(cè)池壁的豎向撓曲變形在轉(zhuǎn)角處將受到與它相鄰的另一側(cè)池壁的約束，故在池壁的側(cè)端和靠近側(cè)端的局部區(qū)段內(nèi)會(huì)存在不容忽視的水平彎矩和拉力。因此在這個(gè)區(qū)域內(nèi)必須配置足夠的水平鋼筋。此外，在沿壁長的中部區(qū)段，雖然在計(jì)算上沒有或只有很小的水平彎矩，但也仍然需要配置一定數(shù)量的水平鋼筋來抵抗主要由于溫濕度變化所起的次應(yīng)力。這種溫度鋼筋的截面積，當(dāng)采用光面鋼筋時(shí)，不宜少于池壁面積的0.3%；當(dāng)采用變形鋼筋時(shí)，不宜少于0.25%，并應(yīng)均勻地布置在池壁的內(nèi)外兩側(cè)。此

28、外，根據(jù)池壁豎向裂縫往往由壁頂開始逐漸向下延伸的現(xiàn)象，最好在壁頂集中配置的水平鋼筋予以加強(qiáng)；對于敞口水池，應(yīng)配置7根不小于的水平鋼筋，且直徑不應(yīng)小于池壁的受力鋼筋。在池壁的轉(zhuǎn)角處，必須根據(jù)可能出現(xiàn)的水平彎矩和拉力來計(jì)算、配置水平鋼筋。當(dāng)頂端自由時(shí)，側(cè)端水平彎矩的最大值（）一般發(fā)生在壁頂或接近壁頂處；當(dāng)頂端鉸支時(shí)，（）一般發(fā)生在側(cè)端中點(diǎn)或中點(diǎn)附近。擋土墻式池壁的側(cè)端水平彎矩最大值見下表：擋土墻式池壁的側(cè)端水平彎矩最大值荷載分布狀態(tài)頂端支承條件壁厚變化側(cè)端水平彎矩最大值計(jì)算公式三角形荷載自 由鉸 支矩形荷載自 由鉸 支注：1. 為池壁高度；分別為池壁底端及頂端厚度； 2. 為三角形荷載的底端最大值

29、或矩形荷載值。池壁轉(zhuǎn)角處的水平鋼筋，首先應(yīng)考慮將中間區(qū)段內(nèi)的溫度鋼筋伸過來彎入相鄰池壁，不夠時(shí)再補(bǔ)充附加鋼筋。對頂端自由的池壁，附加水平鋼筋可在離側(cè)端處切斷；對頂端鉸支的池壁，附加水平鋼筋可在離側(cè)端處切斷。由于水平彎矩的存在，側(cè)端附近的豎向彎矩將減小，故可將側(cè)端水平長度范圍內(nèi)的豎向鋼筋減少一半。4. 基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算和截面設(shè)計(jì)池壁基礎(chǔ)同樣應(yīng)根據(jù)前兩種不同的荷載組合分別計(jì)算?；A(chǔ)的內(nèi)伸部分和外伸部分均視為懸臂板，基礎(chǔ)的受力鋼筋按懸臂板的固端彎矩計(jì)算確定。帶形基礎(chǔ)不必作抗沖切強(qiáng)度驗(yàn)算，但應(yīng)選取內(nèi)外兩側(cè)剪力中較大值來驗(yàn)算基礎(chǔ)的斜截面抗剪強(qiáng)度。當(dāng)基礎(chǔ)底板為整體式時(shí)，其荷載計(jì)算見第二步中所述，然后再按單向板

30、（單跨或多跨）或雙向板計(jì)算其內(nèi)力及配筋。三、雙向板式水池的計(jì)算雙向板式池壁的內(nèi)力，查建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊的內(nèi)力系數(shù)表進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)相鄰兩雙向板池壁在節(jié)點(diǎn)處的彎矩不平衡時(shí)，可近似地按單位寬度的單向板條的線剛度進(jìn)行分配，并相應(yīng)調(diào)整跨中彎矩。當(dāng)四面池壁都是雙向板時(shí)，其底板通常作成整體式，而且也是雙向板。對僅僅端壁為雙向板的狹長形水池，一般也作成整體式底板，此時(shí)底板多為沿短邊方向受力的單向板，計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮與池壁的整體連續(xù)性，并按彈性地基上的板進(jìn)行計(jì)算。計(jì)算多格的雙向板式水池時(shí)，應(yīng)考慮水壓力的最不利分布，即有些格滿水，有些格無水的狀態(tài)。對于底板，則應(yīng)考慮非對稱裝水的偏心作用。這時(shí)地基土壤應(yīng)力是非均勻分布的

31、，但可假設(shè)為按直線變化。四、水平框架式水池的計(jì)算水平框架式水池應(yīng)沿高度分段進(jìn)行計(jì)算。每一段均取該段中的最大側(cè)壓力作為框架的荷載。但最下一段的荷載取離池底高度處的側(cè)壓力。池壁厚度可以分段變化，形成階梯形的變截面。單格水池的水平彎矩可按下列公式計(jì)算。節(jié)點(diǎn)彎矩：跨中彎矩： 式中 ，。 類似于擋土墻式池壁的轉(zhuǎn)角處，在水平框架式池壁與底板連接處的局部范圍也具有雙向板的受力特征。在該處必須根據(jù)可能出現(xiàn)的豎向彎矩配置豎向鋼筋。池壁底端中點(diǎn)處的豎向彎矩，可按池壁為、頂邊自由、其它三邊固定的雙向板來計(jì)算。 由于底端的這種邊緣效應(yīng)，靠近底端處的水平彎矩將減小，故可將離底端高度內(nèi)的水平鋼筋減少一半。第 三 節(jié) 矩形

32、水池的構(gòu)造特點(diǎn)一、一般構(gòu)造要求底板的轉(zhuǎn)角處以及池壁與底板的連接處，凡按固定或彈性嵌固設(shè)計(jì)的，均宜設(shè)置腋角并配置適量的構(gòu)造鋼筋；或應(yīng)滿足三個(gè)條件：;地基良好，地基土壤為低或中壓縮性。采用分離式底板時(shí)，底板厚度常用，并上下配置的鋼筋網(wǎng)，使底板在溫濕度變化影響下，以及地基中存在局部軟弱土壤時(shí)，都不致于開裂。當(dāng)分離式底板與池壁基礎(chǔ)連成整體時(shí)，底板內(nèi)的鋼筋應(yīng)錨固在池壁基礎(chǔ)內(nèi)。當(dāng)必須利用底板內(nèi)的鋼筋來抵抗基礎(chǔ)滑移時(shí)，其錨固長度應(yīng)不小于按受拉考慮的搭接長度。當(dāng)必須設(shè)置分離縫時(shí)，應(yīng)切實(shí)保證填縫的不透水性，并可按附圖2或類似的方法作輔助的排水處理，以免萬一漏水時(shí)產(chǎn)生滲水壓力。二、配筋方式矩形水池的配筋構(gòu)造關(guān)鍵在各轉(zhuǎn)角處。附圖3為池壁轉(zhuǎn)角處水平鋼筋布置的幾種方式。總的原則是鋼筋類型要少，避免過多的交叉重疊和保證鋼筋的錨固長度特別要注意轉(zhuǎn)角處的內(nèi)側(cè)鋼筋，如果它必須承擔(dān)水壓力引起邊緣負(fù)彎矩，則其伸入支承邊內(nèi)的錨固長度不應(yīng)小于。為了滿足這一要求，常常必須彎折入相鄰池壁（附圖3b），此時(shí)應(yīng)將它伸至受壓區(qū)即池壁外側(cè)后再行彎折。如果兩相鄰池壁內(nèi)側(cè)水平鋼筋采用連續(xù)配筋時(shí)，則應(yīng)采用附圖3c所示的彎折方式。 池壁與頂板和底板的連接構(gòu)造，一般采取附圖5、6所示的形式。池壁頂端設(shè)置水平框架作為池壁的側(cè)向支承時(shí)，其配筋方式一般如附圖4所示。三、伸縮縫的構(gòu)造處理水池的伸縮縫必須是從頂?shù)降淄耆炌ǖ?。從功能?/p>