水池結(jié)構(gòu)設(shè)計的指南設(shè)計說明

工業(yè)建筑構(gòu)造設(shè)計混凝土構(gòu)造設(shè)計指南及規(guī)定第六冊水池構(gòu)造設(shè)計指南〔共八冊〕中冶京誠工程技術(shù)工業(yè)建筑院OO五年七月名目一.材料................................2.............3.......三.側(cè)壁內(nèi)力計算..........................4四.底板內(nèi)力計算..........................4五.配筋計算..............................9六.裂縫寬度驗算..........................9七.側(cè)壁、底板厚度擬定 IO-八.抗浮驗算.............................11……九. 工況組合..................11……十.構(gòu)造要求...............................11……1^一.按強度及裂縫寬度掌握的最大彎矩值〔附表三丿…也十二.例題李緒華孫衍法編程：覃嘉仕鋼鐵廠的設(shè)計中會常常遇到水池，無論是煉鐵、煉鋼，還是軋鋼，都排水工程鋼筋混凝土水池構(gòu)造設(shè)計規(guī)程138:2023),對水池構(gòu)造的設(shè)計方法進展肯定的統(tǒng)一。

》(CECS一. 材料C25,嚴(yán)寒和嚴(yán)寒地區(qū)不低于C30。.抗?jié)B等級，依據(jù)最大作用水頭與砼厚度的比值確定最大作用水頭與砼壁、板厚度之最大作用水頭與砼壁、板厚度之抗?jié)B等級iwv10S410~30S6>30S8si的定義系指齡期為28d的砼試件，施加iX0.lMPa水壓后滿足不滲水指標(biāo)S6即可滿足要求。3.抗凍等級大氣溫度抗凍等級10c大氣溫度抗凍等級10cF200最冷月平均氣溫在一3 一10cF150Fi28d的砼試件，在進展相應(yīng)要求凍融i次作用，其強度降低不大于25%,重量損失不超過5%。最冷月平均氣溫在〈民用建筑熱工設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB50176-93中查取。女口：北京—4.5C天津—4.0C通化—16.1C石家莊—2.9C承德—9.4C西安—0.9C太原—6.5C本溪—12.2C蘭州—6.7C銀川—8.9C根本上除東北、西北和華北的大局部地區(qū)外，其他地區(qū)均不需要考慮砼抗凍要求。二. 水、土壓力計算1.水壓力按季節(jié)最高水位計算水壓力，勘察報告中一般提出勘察期間地下水位，可依據(jù)勘察的季節(jié)及水位變化幅度確定計算水位1.0。2

，準(zhǔn)永久值aK1/3,地下水位以上土的重度取18kN/m3,地10kN/m31.0。a.地面積存荷載〔作用于水池側(cè)面〕10kN/m2,準(zhǔn)永久值系數(shù)為。.汽車荷載〔作用于水池側(cè)面〕0。荷載等級荷載等級等代均布何載10級10kN/m215級12kN/m220級15kN/m2.列車荷載〔作用于水池側(cè)面〕假設(shè)枕木在滑裂體〔55斜面形成的滑裂體〕以外,60kN/m2等代均布荷載考慮，準(zhǔn)永久值系數(shù)為上述均布荷載乘以主動土壓力系數(shù)用于池壁上。

Ka后作為矩形分布的荷載作三. 側(cè)壁內(nèi)力計算1.平長壁板B B B L/H>2〔有頂板〕L/H>3〔無頂板〕的側(cè)1m寬截條按豎向單向受彎計算，下端為固接，上端為自由〔無B B B 此時應(yīng)考慮水平角隅彎矩，即驗算構(gòu)造水平筋能否滿足水平角隅處的強度及裂縫寬度。水平向角隅處彎矩：Mcx=mcqHB2q—均布荷載或三角形荷載的最大值 〔kN/m2〕mc見下表:何載類別均布荷載

池壁頂端支承條件 mc自由0.426自由0.426鉸接0.218自由0.104鉸接0.035.深長壁板B H/L>2的側(cè)壁板,按B 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2LB處視為自由邊。.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展計算。4.圓形水池池壁依據(jù)水池高度、半徑及壁厚確定計算模型，見下表：H/SH/S<1

圓柱殼內(nèi)力計算模型按豎向單向計算，類似于平板11vH/S<15按殼體計算環(huán)向和豎向內(nèi)力H/SH/S>15頂端自由時，H/S>15局部的圓柱，按無約束的自由圓柱殼計算薄膜內(nèi)力H:圓柱殼池壁高度S：圓柱殼的彈體特征系數(shù)，S0.7^”rRhR：圓柱殼計算半徑h:池壁厚度SAP2023SAP2023進展計算。四. 底板內(nèi)力計算1.長條水池(凈長/凈寬〉2)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(cè)壁傳來的彎矩 ，分別按根本組合設(shè)計值和準(zhǔn)配筋率。按最小配筋率確定的鋼筋面積：s min A=PXbhP0.20%(C25)、0.21%(C30s min P=As/bh0,其in肯定>Pin

Xh/h

0,A

/bh>P

,等同于A

s/bhxh/h。sin池壁頂以上有荷載(如冷卻塔等)sin1m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，Mzql2/8-MB?；變舴戳Πū诎?、頂板及上部冷卻塔等設(shè)備自重而不包括池內(nèi)水重及底板自重承受樁基時以樁的凈反力作為集中力計算跨中彎炬，1.0。2.一般矩形水池〔凈長/凈寬＜2〕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(cè)壁傳來的彎矩，分別按根本組合設(shè)計值和準(zhǔn)率和考慮超長時的構(gòu)造縱筋。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設(shè)備自重，而不包括池內(nèi)水重及底板自重。跨中彎矩的計算承受下述方法：

”x 護、/K： ： ……代 IL先依據(jù)靜力計算手冊按雙向板計算跨中短向

Mx、M,假定底板的長邊與短邊由壁板所傳彎矩為Mx、M0,則考慮支座負彎矩后的跨中彎矩按下式計算Mxx=Mx-mxxMx°-mxyMy0Myy=My-myxMx^myyMy0mxx——長邊負彎矩在短向跨中的彎矩系數(shù)mxy——短邊負彎矩在短向跨中的彎矩系數(shù)myx――長邊負彎矩在長向跨中的彎矩系數(shù)myy——短邊負彎矩在長向跨中的彎矩系數(shù)上述系數(shù)見下表：1.01.11.21.31.41.51.61.71.81.92.00.160.210.260.3180.360.410.450.490.520.560.5904662448220.300.280.270.2510.230.210.190.170.150.140.1268002458260.300.310.320..320.320.310.310.300.300.290.28660448480480.160.100.070.0470.020.010000006428LLWmxxmxymyxmyy5.圓形底板周邊支座形式周邊支座形式r處的徑向彎矩鉸接固接M—(1192r96r處的切向彎矩122M——199)qRt(1M一961r(7192)qR222M96t二(79296)qR222q—1m寬的板基底凈反力(kN/m2Xm)2R—圓板半徑rR五. 配筋計算.彎矩計算中，水、土壓力乘以荷載分項系數(shù)1.27,地面積存及車輛荷載產(chǎn)生的側(cè)壓力乘以荷載分項系數(shù) 1.4池內(nèi)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1.0；計算底板跨中彎矩時，假設(shè)考慮側(cè)壁彎矩的有力影響，則側(cè)壁彎1.0。.以根本組合的設(shè)計值彎矩計算配筋面積，可人工計算，也可以構(gòu)as,見下表：鋼筋擺放挨次鋼筋擺放挨次as(mm)as(mm)水平鋼筋在外3550(40)水平鋼筋在內(nèi)5540h0=h-as(括號內(nèi)數(shù)字用于水平筋為構(gòu)造筋時)六. 裂縫寬度驗算.裂縫寬度驗算承受準(zhǔn)永久組合值彎矩，水、土壓力按標(biāo)準(zhǔn)值，0.5,汽車、列車荷載不考慮。3.裂縫寬度限值軋鋼、煉鋼、煉鐵等水處理設(shè)施：0.25mm污水處理設(shè)施： 0.20mm.裂縫寬度計算按〈給水排水工程構(gòu)筑物構(gòu)造設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB50069-2023)附錄A進展，現(xiàn)有Excel計算表格可用。.受力鋼筋的保護層厚度：30mm35mm,當(dāng)外表有水泥砂漿或涂料時可10mm40mm。受力筋可能是水平筋或豎筋。件地下水件地下水LB/HBH2/D有<20H/20埋置情壁頂部埋深范圍水平長度深度平?jīng)r 平面外形邊界條內(nèi)有、無/高度方/直徑壁厚圓形無H/25有>20H/25無H/30地下水有板或有>2HB/12池地下水梁自由無有>2HB/15HB/10池矩形無HB/12矩形有板或有<2HB/15梁自由無有<2HB/18HB/12無無HB/15有板或>2HB/12梁自由>2HB/10地池上矩形有板或<2H/15B梁自由<2HB/121〕50mm的倍數(shù)取值，水池較深時應(yīng)承受變厚度形式，壁厚在任何250mm。2〕按假定厚度試算，按強度或裂縫寬度確定的配筋率應(yīng)在0.3~0.8%之間,0.4~0.6%V0.3%,應(yīng)減小厚0.8%,應(yīng)加大厚度。3〕掌握裂縫寬度最好用提高配筋率的方法，而不用加大厚度的方法。底板厚度1.2~1.51.2倍起算，與壁板類似，以配筋率掌握。承受樁基時，為使樁與池壁中心線全都，應(yīng)將底板外挑。八. 抗浮驗算板自重抵抗地下水浮托力，抗浮系數(shù)＞1.05。承受樁基時，可考慮加上樁的抗拔承載力特征值來抵抗浮托力。九. 工況組合1.地下水池在池外水、土壓力〔包括地面荷載〕作用下的計算,此時不考慮池內(nèi)水壓力；在池內(nèi)水壓力作用下的計算,此時不考慮地面荷載及池外地下水的作用，但應(yīng)以池外土壓力抵消一局部池內(nèi)水壓力產(chǎn)生的彎矩,強度計算時，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，這種狀況可只作在池內(nèi)水壓力作用下的計算。十.構(gòu)造要求伸縮縫間距〔m〕地下水池〔有覆土〕40頂面外露水池30地下水池〔有覆土〕40頂面外露水池30非嚴(yán)寒、非嚴(yán)寒地區(qū)20嚴(yán)寒、嚴(yán)寒地區(qū).水平構(gòu)造筋、敞口水池池頂構(gòu)造筋見附表一、二；轉(zhuǎn)角處鋼筋構(gòu)造見構(gòu)造附圖；.受力筋及構(gòu)造筋盡可能承受直徑較小的鋼筋，鋼筋間距盡可能＜100(轉(zhuǎn)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(nèi)側(cè)，水池長度超過伸縮縫間距時水平筋置30mm。當(dāng)水平筋為主要受力筋時，水平筋置于豎筋外側(cè)，此時水平筋保護層30mm。壁厚或底板厚未超過伸縮縫壁厚或底板厚未超過伸縮縫超過伸縮縫備注(mm)間距時間距時HRB335250~350?12@2002@150400~5504@2002@100600~750800~10006@2006@1504@1006@1001050~12508@1001300~1500?18@1500@100附表二 敞口水池池壁頂面水平配筋：壁厚壁厚250?500550?700750?950>1000U型套箍(mm)200配筋 3?16 4?18HRB335構(gòu)造附圖：側(cè)壁轉(zhuǎn)角處

4?20 6?20 ?8@200側(cè)壁交接處/11側(cè)壁、底板交接處I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側(cè)壁凈高/4

500十^一.按強度及裂縫寬度掌握的最大彎矩值(附表三)30mm,當(dāng)〉30mmM乘0.95(h<6000.98(h600Mq0.90(h<700)、0.95(h>700)。2M對應(yīng),即考慮荷載分項系數(shù)。Mq0.25mm時，按表中給定0.5。.設(shè)計人計算出兩種彎矩后，先核實強度對應(yīng)的彎矩值，滿足后再核表中數(shù)值。.計算彎矩值應(yīng)按鋼筋直徑從小到大挨次與表中最接近的彎矩值對應(yīng)，查看配筋率，假設(shè)V0.3%或〉0.8%,則應(yīng)考慮減小或加大側(cè)壁或底板厚度。查表時，應(yīng)首優(yōu)先選用直徑較小的鋼筋，這樣可在一樣裂縫寬度下降低鋼筋用量.未列入表中的配筋，小直徑鋼筋屬不滿足最小配筋率，大直徑鋼筋屬配筋率過大，前者不得承受，后者一般也不承受。.轉(zhuǎn)角處鋼筋間距可能變?yōu)锧50、75，可按@100、150的強度及裂1.5、1.8。附表三 按強度及裂縫寬度掌握的最大彎矩值強度掌握的最強度掌握的最裂縫掌握的最壁、底板配筋配筋率厚度(HRB335)MMqP(%)(mm)(kNm)(kNm)0直徑間距C25C30C25C30@20353531310.26?120350@10686864670.532500@20474741440.36?140480@10899184880.620@206061@20606149520.470@157879700.63660@101121151101140.950290@10848578830.430@20585950500.290390@101121141011050.590@20757662670.380510@101421451291340.770?12300?14?16直徑間距C25C30直徑間距C25C30C25C30@200939473770.49300?18@150122124981030.65@1001741791641690.97?12@150696958580.24@100101102951010.36@200707052520.24?14@150929382890.33@1001351371181250.49350@200909177770.32

配筋(HRB335)

強度掌握的最大彎矩M(kNm)

裂縫掌握的最Mq(kNm)

配筋率P(%)As/bh0118120@100118120@1001731751491550.64

@150

97

0.43?12

@200112?18112?18@150147149@100213217118121?14@15010810893930.28

113119

88116186113

95122193

0.410.550.820.31壁、底板配筋壁、底板配筋強度掌握的最裂縫掌握的最配筋率厚度(HRB335)MMqP%)(mm)(kNm)(kNm)0直徑間距C25C30C25C30@201311321061110.35400@1001581601381460.42@20010510679790.28?16@1501391401151240.37@1002032051701780.56?180400@151731741351430.470@102512552092180.700@2001601621201280.44?20@152092121581670.580@103023082572660.870?12@101351361311310.270?14@1512312495950.250450@101811831581690.370@2012012181810.24?160@151591601351400.330@102332351922030.490@201501521141140.310@151980@151982001551660.410@102892932332440.620@201841851401510.380@152412431801910.510@103493552842940.770?20壁、底板壁、底板配筋強度掌握的最裂縫掌握的最配筋率厚度(HRB335)MMqP(%)(mm)(kNm)(kNm)0直徑間距C25C30C25C30?12@101521531341340.240?14@102051950.33?16500?180206181@151791801431430.290@102632662162290.430@201701711161160.280@152232251781910.370@103273312592720.550@20207209@202072091571570.340@152722752032170.460@103964023113240.680@202482501801930.410@153243282332470.550@104684783733860.830?22?14 @10 229 0.30228 206 2120550 ?16 @15 199 200 145 145 0.260@10 293 296 241 258 0.390@20 189 190 0.25118 118?18 0@15 249 251 202 204 0.330壁、底板配筋壁、底板配筋強度掌握的最裂縫掌握的最配筋率厚度(HRB335)MMqP(%)(mm)(kNm)(kNm)0直徑間距C25C30C25C30@2002312320.312090.23600@103653693020.502860160160?20@1503043062282450.41@1004434493403560.62550@2002762792042110.37?22@1503623662592760.50@1005255344044200.75?14@1002512522162160.27?16@1003233262692890.36@200208120120?18@1502742762072070.30@1004034073143340.45@2002542561631630.28?20@1503353382552750.37@1004904963703900.56壁、底板配筋壁、底板配筋強度掌握的最裂縫掌握的最配筋率厚度(HRB335)MMqP(%)(mm)(kNm)(kNm)0直徑間距C25C30C25C30?14@1002762770.25?18@150302304165165@2003053072142140.34?22@1504004042863070.45@1005825924364550.68?25@2003873912652850.44@1505115183453650.58220220?16@1003573592993220.332102100.28@1004454493453690.41@2002802820.26650?20@1503693722852850.34@1005425484024250.51@2003363382172170.31?22@1504424463173400.41@1006456544694920.62@2004284312953140.40?25@1505605673764000.53@1008108255926160.80?14@1002993012222220.23?16@1003873893263260.30?18@1503273302132130.25700@1004844883784050.38@2003043051671670.24?20@1504014042892890.31@1005895954354630.47壁、底板配筋強度掌握的最裂縫掌握的最配筋率厚度(HRB335)M大彎矩MqP(%)(mm)(kNm) (kNm)As/bh0直徑間距C25C30C25C30@2003653672202200.29?22@1504804843493760.38@1007027115045310.57700@2004644683183180.37?25@1506096164094360.49@1008848996306570.74?16@1004174193313310.28?18@1503533552152150.24@1005225264124440.36強度掌握的最裂縫掌握的最強度掌握的最裂縫掌握的最壁、底板配筋配筋率厚度(HRB335)MMqP(%)(mm)(kNm)(kNm)0直徑間距C25C30C25C30?20@1504324352922920.29@1006366424715020.44750@2003933952222220.27?22@1505185223833840.35@1007597685415720.53@2005015053223220.34?25@1506586654444750.46@1009579736707010.69800?16?18@100@1004445564465603344493344690.260.33?20@150@1004616784636852955082955440.280.41@2004194212242240.25?22@1505525563883880.33@1008108195806150.50@2005345383253250.32800?25@1507037094815170.43850強度掌握的最850強度掌握的最裂縫掌握的最壁、底板配筋配筋率M厚度(HRB335)MqP(%)(mm)(kNm)(kNm)@100102410397107460.65?16@1004744773373370.25?18@1005945984744740.31?20@1504924952972970.26?20@1007267325485880.39@2004474502262260.23?22@1505905943923920.31@1008678766206610.47@2005715753283280.30?25@1507527585205600.41@100109711137537940.61直徑間距C25C30C25C30As/bh0?18@1006326364784780.30?20@1505235263003000.24@1007737795896350.37??22@1506286323953950.29@100924933900@2006623307080.443300.291000608612?25@1508018085615720.38@100117111867978430.57@2007547604594590.36?28@15099010006406860.48@1001437146196410100.72?18 @1007097134864860.26?20 @1008678736586580.33?22 @1507047084014010.26@100103810477538100.40@2006826863353350.26?25@1508999065815810.34@100131813338919480.51壁、底板壁、底板配筋強度掌握的最裂縫掌握的最配筋率厚度(HRB335)MMqp(%)(mm)(kNm)(kNm)0直徑間距C25C30C25C301000

?28?18

@20847853@208478534654650.320@150111311247307870.43@10016221646106311190.64@107857894924940.240?20@109619676686681100?220@157807844064060.240@10115211618528790.360@207557593383380.23?250@1599710045885880.310@101465148199310620.460@209399454714710.29?280??20@10105510616766760.270?22@1012758908900.331200?25?28@15123612468178170.390@10018061830116912370.5801266@15109511025955950.280@1016121627110311850.420@20103110374764760.270@15135913698268260.350@1019912023128213640.530壁、底板壁、底板配筋強度掌握的最裂縫掌握的最配筋率厚度(HRB335)MMqp(%)(mm)(kNm)(kNm)0直徑間距C25C30C25C30@20133013407027020.351200?320@1517461765107611570.460@1025382579158016620.70?200@10114911566836830.250?22@10138013899009000.300012006006000.26012006006000.26@1017601775122113020.390@20112311294804800.25?280@15148214938358350.330@102176