給水排水工程結(jié)構(gòu)-水池設(shè)計(jì)課件

鋼筋混凝土水池設(shè)計(jì)第一節(jié)水池的結(jié)構(gòu)形式一、水池的分類1、按用途上分：（1）水處理用池；（2）貯水池。2、按形狀分：（1）圓形：一般3000m3以下；（2）矩形：一般3000m3以上。3、按池壁形式：（1）等厚池壁：一般1000m3以下；（2）變厚池壁：一般1000m3以上。第二節(jié)水池上的作用一、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。1、頂板自重、防水層重按實(shí)際計(jì)算。2、池頂覆土重力密度一般采用18kN/m3。3、防水層一般很輕，可忽略不計(jì)。4、活荷載標(biāo)準(zhǔn)值一般取1.5kN/m2，應(yīng)該避免車輛開(kāi)上池頂。5、雪荷載標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001確定，雪荷載與活荷載不同時(shí)考慮，取較大的計(jì)算，除新疆最北部基本雪壓值可能超過(guò)1.0外，其他地區(qū)均在0.8以內(nèi)，所以一般取活荷載計(jì)算。二、池底荷載池底荷載是指將使底板產(chǎn)生彎矩和剪力的那部分地基反力或地下水浮力。水池的地基反力可按直線計(jì)算，因此直接作用于底板上的池內(nèi)水重和底板自重將與其引起的部分地基反力直接抵消而不會(huì)使底板產(chǎn)生彎曲內(nèi)力。只有由池壁和池頂支柱作用在底板上的集中力所引起的地基反力才會(huì)使底板產(chǎn)生彎曲內(nèi)力。由三部分組成：（1）由池頂活荷載引起的，可直接取池頂活荷載值。（2）由池頂覆土引起的，可直接取池頂單位面積覆土重。（3）由池頂板自重、池壁自重及支柱自重引起的，可將池壁和所有支柱的總重除以池底面積再加上單位面積頂板自重。當(dāng)池壁與底板按彈性固定設(shè)計(jì)時(shí)，為了便于進(jìn)行最不利內(nèi)力組合，池底荷載的上述三個(gè)單項(xiàng)應(yīng)分別單獨(dú)計(jì)算。[比如在池內(nèi)滿水，池外無(wú)土?xí)r，可不考慮池頂覆土的重量。]三、池壁荷載池壁承受的荷載除池壁自重和池頂荷載引起的豎向壓力和可能的端彎矩外，主要是作用于水平方向的水壓力和土壓力。1、水壓力按三角形分布，池內(nèi)底面處的最大水壓力標(biāo)準(zhǔn)值為：★為了簡(jiǎn)化計(jì)算，常取水壓力的分布高度等于池壁的計(jì)算高度。2、池壁土壓力按主動(dòng)土壓力計(jì)算：（1）頂端土壓力標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算：（2）底端土壓力標(biāo)準(zhǔn)值按下式計(jì)算：3、地面活荷載引起的附加側(cè)壓力沿池壁高度為一常數(shù)，其標(biāo)準(zhǔn)值可按下式計(jì)算：

4、地下水壓力按三角形分布，池壁底端處的地下水壓力標(biāo)準(zhǔn)值為：5、池壁受力組合（1）池壁兩側(cè)的外部側(cè)壓力應(yīng)按實(shí)際情況取上述各種側(cè)壓力的組合值。對(duì)于大多數(shù)水池，池頂都在地下水位以上，則頂端外側(cè)壓力組合標(biāo)準(zhǔn)值為：（2）如果底端也在地下水位以上，則底端側(cè)壓力組合標(biāo)準(zhǔn)值為：如果底端在地下水位以下，則底端側(cè)壓力組合標(biāo)準(zhǔn)值為：五、荷載分項(xiàng)系數(shù)及荷載組合（一）荷載分項(xiàng)系數(shù)從上可見(jiàn)，以上各項(xiàng)荷載的取值，均指標(biāo)準(zhǔn)值，進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)取荷載的設(shè)計(jì)值，也就是荷載代表值與荷載分項(xiàng)系數(shù)的乘積?？捎伞督ㄖY(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009-2001取值。1、永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)：（1）對(duì)結(jié)構(gòu)不利時(shí)：取1.2；（2）對(duì)結(jié)構(gòu)有利時(shí)，一般取1.0；對(duì)結(jié)構(gòu)的傾覆、滑移或漂浮驗(yàn)算，應(yīng)取0.9。2、可變荷載的分項(xiàng)系數(shù)，一般取1.4；對(duì)標(biāo)準(zhǔn)值大于4kN/m2的工業(yè)房屋樓面結(jié)構(gòu)的活荷載應(yīng)取1.3；對(duì)于水池計(jì)算：池內(nèi)水壓力按永久作用計(jì)算，一般取1.2；地表水或地下水壓力分項(xiàng)系數(shù)，取1.27。（二）承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)地下式水池在進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，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：（1）池內(nèi)滿水，池外無(wú)土；（2）池內(nèi)無(wú)水，池外有土；（3）池內(nèi)滿水，池外有土。第一種荷載組合出現(xiàn)在回填土以前的試水階段，第二、三種組合是使用階段的放空和滿池時(shí)的荷載狀態(tài)，在任何一種荷載組合中，結(jié)構(gòu)自重總是存在的，在第二、三種組合應(yīng)考慮活載和池外地下水壓力。（三）正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：1、清水池、給水水質(zhì)凈化處理構(gòu)筑物為0.25mm；2、污水處理構(gòu)筑物為0.2mm。第三節(jié)地基承載力及抗浮穩(wěn)定性驗(yàn)算一、地基承載力計(jì)算pk≤