水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指南

文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，已重整理排版文檔收集于互聯(lián)網(wǎng)，已重整理排版...00:..工業(yè)建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)混凝土構(gòu)造設(shè)計(jì)指南及規(guī)定第六冊水池構(gòu)造設(shè)計(jì)指南〔共八冊〕中冶京誠工程技術(shù)工業(yè)建筑院2023年七月名目\l“_TOC_250008“一．材料… 2\l“_TOC_250007“二．水、土壓力計(jì)算… 3\l“_TOC_250006“三．側(cè)壁內(nèi)力計(jì)算… 4\l“_TOC_250005“四．底板內(nèi)力計(jì)算… 6\l“_TOC_250004“五．配筋計(jì)算… 9\l“_TOC_250003“六．裂縫寬度驗(yàn)算… 9\l“_TOC_250002“七．側(cè)壁、底板厚度擬定… 10\l“_TOC_250001“八．抗浮驗(yàn)算… 11九．工況組合… 11十．構(gòu)造要求… 11十一．按強(qiáng)度及裂縫寬度掌握的最大彎矩值〔附表三〕…14\l“_TOC_250000“十二．例題… 26李緒華孫衍法編程：覃嘉仕都存在水池。因沒有統(tǒng)一的設(shè)計(jì)方法，導(dǎo)致設(shè)計(jì)方法較為離散。結(jié)合《給水排水工程鋼筋混凝土水池構(gòu)造設(shè)計(jì)規(guī)程〔CECS對水池構(gòu)造的設(shè)計(jì)方法進(jìn)展肯定的統(tǒng)一。一．材料砼強(qiáng)度等級不低于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iw＜10抗?jié)B等級S410~30S6＞30S8注：抗?jié)B等級si28d的砼試件，施加i×0.1MPa水壓后滿足不滲水指標(biāo)一般狀況下承受S6即可滿足要求?？箖龅燃壸罾湓缕骄鶜鉁氐陀冢?℃的地區(qū)，外露的鋼筋砼構(gòu)筑物的砼應(yīng)具有良好的抗凍性能，按下表承受：大氣溫度最冷月平均氣溫低于－10℃最冷月平均氣溫在－3～－10℃

F200F150砼抗凍等級Fi系指齡期為28d的砼試件，在進(jìn)展相應(yīng)要求凍融循環(huán)總次數(shù)i25%，重量損失不超過5%。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℃考慮砼抗凍要求。二．水、土壓力計(jì)算水壓力1.0。土壓力a主動土壓力系數(shù)K可按1/18kN/3，10kN/m3，準(zhǔn)永久值系數(shù)為1.0。a地面積存荷載〔作用于水池側(cè)面〕10kN/m20.5。4．汽車荷載〔作用于水池側(cè)面〕等代均布荷載見下表，準(zhǔn)永久值系數(shù)為0。荷載等級荷載等級等代均布荷載汽車—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(cè)面〕假設(shè)枕木在滑裂體〔與水平面夾角55°斜面形成的滑裂體〕以外，60kN/m20。K上述均布荷載乘以主動土壓力系數(shù) 后作為矩形分布的荷載作Ka用于池壁上。三．側(cè)壁內(nèi)力計(jì)算1．平長壁板B B B 所謂平長壁板，即L/H＞2〔有頂板〕或L/H＞3〔無頂板〕1m寬截條按豎向單向受彎計(jì)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。B B B 處的強(qiáng)度及裂縫寬度。水平向角隅處彎矩：cx c M=mqHcx c q—均布荷載或三角形荷載的最大值〔kN/m2〕m見下表：m荷載類別池壁頂端支承條件荷載類別池壁頂端支承條件mc均布荷載自由0.426鉸接0.218三角形荷載自由0.1042．深長壁板鉸接0.035B 所謂深長壁板，即H/L＞2的側(cè)壁板，按兩局部計(jì)算：B BB從底板頂面算起，2L 以上局部按水平單向受彎計(jì)算，0~2L 局部按雙向板BBB計(jì)算，從底板頂面算起2L 處視為自由邊。B，按雙向受彎計(jì)算，以計(jì)算手冊或軟件進(jìn)展計(jì)算。圓形水池池壁依據(jù)水池高度、半徑及壁厚確定計(jì)算模型，見下表：H/SH/S圓柱殼內(nèi)力計(jì)算模型H/S≤1按豎向單向計(jì)算，類似于平板1＜H/S≤15按殼體計(jì)算環(huán)向和豎向內(nèi)力H/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(jì)算薄膜內(nèi)力H：圓柱殼池壁高度SSh：池壁厚度0.76 RhR：圓柱殼計(jì)算半徑計(jì)算可用水工構(gòu)造手冊圖表人工計(jì)算，也可用SAP2023軟件進(jìn)展計(jì)算。人工計(jì)算較繁瑣，最好以SAP2023進(jìn)展計(jì)算。四．底板內(nèi)力計(jì)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〕或荷載較小小配筋率。按最小配筋率確定的鋼筋面積：s min A=ρ×bh，ρ為0.20%C2、0.21C30s min s min 0 s min s 0 min 也可依據(jù)厚度查表，選取較小配筋，表中配筋率ρ=A/bh，其肯定≥ρ×h/hA/bh≥ρ，等同于A/bh≥ρ×s min 0 s min s 0 min 池壁頂以上有荷載〔如冷卻塔等〕1m寬簡支板計(jì)算，但要將壁板底部彎矩加到支座處，以降低底板跨中彎矩，M=ql2/8-M。基底凈反力包括壁z B板、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(jì)算跨中彎炬，板邊負(fù)彎矩等于壁板底部彎炬，跨中正彎矩以負(fù)彎矩抵消一局部。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〕或荷載較小筋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〕支座處，以降低底板跨中彎矩?；變舴戳Πū诎濉㈨敯寮吧喜坷鋮s塔等設(shè)備自重，而不包括池內(nèi)水重及底板自重?？缰袕澗氐挠?jì)算承受下述方法：MM，x y假定底板的長邊與短邊由壁板所傳彎矩為M0、M0，則考慮支座負(fù)x y彎矩后的跨中彎矩按下式計(jì)算M =M-m M0-m M0xx x xx x xy yM =M-m M0-m M0yy y yx x yy ymxx——長邊負(fù)彎矩在短向跨中的彎矩系數(shù)mxy——短邊負(fù)彎矩在短向跨中的彎矩系數(shù)myx——長邊負(fù)彎矩在長向跨中的彎矩系數(shù)myy——短邊負(fù)彎矩在長向跨中的彎矩系數(shù)mxxmxxmxymyxmyy1.01.11.21.31.41.51.61.71.81.92.00.1600.2140.2660.3180.3660.4120.4540.4940.5280.5620.5920.3060.2880.2700.2510.2300.2120.1940.1750.1580.1420.1260.3060.3160.3200..3240.3240.3180.3140.3080.3000.2940.2880.1600.1060.0740.0470.0220.01800000矩等于壁板底部彎矩，跨中正彎矩以負(fù)彎矩抵消一局部。5．圓形底板周邊支座形式周邊支座形式半徑r處的徑向彎矩半徑r處的切向彎矩鉸接固接rq—1m寬的板基底凈反力〔kN/m2×m〕R—圓板半徑R五．配筋計(jì)算1.27，地面積存1.4。1.0；計(jì)算底板跨中彎矩時，假設(shè)考慮側(cè)壁彎矩的有力影響，1.0。以根本組合的設(shè)計(jì)值彎矩計(jì)算配筋面積，可人工計(jì)算，也可a緣距離，見下表：a鋼筋擺放挨次水平鋼筋在外鋼筋擺放挨次水平鋼筋在外水平鋼筋s m〕35豎向鋼筋s m〕50(40)水平鋼筋在內(nèi)5540截面有效高度h=h-a0〔括號內(nèi)數(shù)字用于水平筋為構(gòu)造筋時〕s六．裂縫寬度驗(yàn)算先按配筋計(jì)算結(jié)果選配出鋼筋的直徑及間距，然后驗(yàn)算裂縫寬度。0.5，汽車、列車荷載不考慮。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： 0.20mm4．裂縫寬度計(jì)算按《給水排水工程構(gòu)筑物構(gòu)造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》〔GB50069-2023〕附錄A進(jìn)展，現(xiàn)有Excel計(jì)算表格可用。5．受力鋼筋的保護(hù)層厚度：30mm35mm，當(dāng)外表有水泥砂漿或涂料10mm40mm。受力筋可能是水平筋或豎筋。七．側(cè)壁、底板厚度擬定側(cè)壁厚度可參考以下表格初步擬定埋置情況平面外形壁頂部邊界條埋深范圍內(nèi)有、無水平長度/高度深度平方/直徑壁厚地下水圓形件有LB/HBH2/D≤20H/20池?zé)oH/25地下水有＞20H/25池?zé)oH/30矩形有板或有＞2H/12B矩形梁無H/15B自由有＞2H/10B無H/12B有板或有≤2H/15B梁無H/18B自由有≤2H/12B無H/15B地上水矩形有板或＞2H/12B池梁自由＞2H/10B有板或梁自由≤2H/15B≤2H/12B注有板或梁自由≤2H/15B≤2H/12B0.3~0.8%之間，最好在0.4~0.6%之間。假設(shè)配筋率＜0.3%，應(yīng)減小厚度；假設(shè)配筋率＞0.8%，應(yīng)加大厚度。底板厚度1.2~1.51.2倍起算，與壁板類似，以配八．抗浮驗(yàn)算底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．工況組合地下水池在池外水、土壓力〔包括地面荷載〕作用下的計(jì)算，此時不考慮池內(nèi)水壓力；1.0。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(jì)算。十．構(gòu)造要求伸縮縫間距〔m〕地下水池〔有覆土〕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)注：超出上表限值時，以留后澆帶或摻膨脹劑措施解決。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10〔轉(zhuǎn)角處因鋼筋搭接而加密除外200。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30mm。30mm。壁厚或底板厚〔mm〕壁厚或底板厚〔mm〕未超過伸縮縫間距時HRB335超過伸縮縫間距時備注250~350φ12@200φ12@150400~550φ14@200φ12@100600~750φ16@200φ14@100800~1000φ16@150φ16@1001050~12501050~1250φ18@1001300~1500φ18@150φ20@100附表二 敞口水池池壁頂面水平配筋：壁厚壁厚(mm)250～500550～700750～950≥1000配筋U型套箍200φ8@200HRB3353φ164φ184φ206φ20構(gòu)造附圖：側(cè)壁轉(zhuǎn)角處 側(cè)壁交接處側(cè)壁、底板轉(zhuǎn)角處 處圖中l(wèi)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 取較小值，并不小于500側(cè)壁凈高/4十一．按強(qiáng)度及裂縫寬度掌握的最大彎矩值〔附表三〕30mm，當(dāng)＞30mm時，將強(qiáng)度彎矩值M乘以折減系數(shù)0.9h6000.9〔＞60〕縫寬度彎矩值q乘以折減系數(shù)0.9〔700.95h70。強(qiáng)度掌握的最大彎矩M系指按表中給定的配筋推算出的最大彎矩設(shè)計(jì)值，應(yīng)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(yīng)，即考慮荷載分項(xiàng)系數(shù)。裂縫掌握的最大彎矩Mq0.25mm時，按表0.5。設(shè)計(jì)人計(jì)算出兩種彎矩后，先核實(shí)強(qiáng)度對應(yīng)的彎矩值，滿足后再核實(shí)裂縫對應(yīng)的彎矩值值必需都小于表中數(shù)值。計(jì)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)＜0.3%或＞0.8%，則應(yīng)考慮減小或加大側(cè)直徑較小的鋼筋，這樣可在一樣裂縫寬度下降低鋼筋用量。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(qiáng)度1.5、1.8。壁、底板厚度(mm)壁、底板厚度(mm)配筋〔HRB335〕強(qiáng)度掌握的最M〔kN·m〕裂縫掌握的最Mq〔kN·m〕配筋率ρ(%)As/bh0直徑間距C25C30C25C30250φ12@200353531310.26@150464643460.35@100686864670.53φ14@200474741440.36@150616253570.48@100899184880.62300直徑300直徑φ18間距@200C2593C3094C2573C30770.49@150122124981030.65@1001741791641690.97350φ12@150696958580.24@100101102951010.36φ14@200707052520.24@150929382890.33@1001351371181250.49φ16@200909177770.32φ16@200606149520.47@150787966700.63@1001121151101140.95300φ12@150575855550.29@100848578830.43φ14@200585950500.29@150777767720.39@1001121141011050.59φ16@200757662670.38@150989981860.51@1001421451291340.77壁、底板配筋強(qiáng)度掌握的最裂縫掌握的最配筋率厚度(mm)〔HRB335〕M〔kN·m〕Mq〔kN·m〕ρ(%)As/bh0400直徑400直徑φ18間距@200C25131C30132C25106C301110.35@1501731741351430.47@1002512552092180.70φ20@2001601621201280.44@1502092121581670.58@1003023082572660.87450φ12@1001351361311310.27φ14@15012312495950.25@1001811831581690.37@150118120971040.43@1001731751491550.64φ18@20011211388950.41@1501471491161220.55@1002132171861930.82400φ12@1001181191131210.31φ14@15010810893930.28@1001581601381460.42φ16@20010510679790.28@1501391401151240.37@1002032051701780.56壁、底板配筋強(qiáng)度掌握的最裂縫掌握的最配筋率厚度(mm)〔HRB335〕M〔kN·m〕Mq〔kN·m〕ρ(%)As/bh0φ16φ16@20012012181810.24@1501591601351400.33@1002332351922030.49φ18@2001501521141140.31@1501982001551660.41@1002892932332440.62φ20@2001841851401510.38@1502412431801910.51@1003493552842940.77壁、底板配筋強(qiáng)度掌握的最裂縫掌握的最配筋率厚度(mm)〔HRB335〕M〔kN·m〕Mq〔kN·m〕ρ(%)As/bh0500直徑φ12間距@100C25152C30153C25134C301340.24φ14@1002052061811950.33φ16@1501791801431430.29@1002632662162290.43φ18@2001701711161160.28@1502232251781910.37@1003273312592720.55φ20@2002072091571570.34@1502722752032170.46@1003964023113240.68φ22@2002482501801930.41@150324@1503243282332470.55@1004684783733860.83550φ14@1002282292062120.30φ16@1501992001451450.26@1002932962412580.39φ18@2001891901181180.25@1502492512022040.33@1003653692863020.50壁、底板配筋強(qiáng)度掌握的最裂縫掌握的最配筋率厚度(mm)〔HRB335〕M〔kN·m〕Mq〔kN·m〕ρ(%)As/bh0550直徑φ20間距@200C25231C30232C25160C301600.31@1503043062282450.41@1004434493403560.62φ22@2002762792042110.37@1503623662592760.50@1005255344044200.75600φ14@1002512522162160.27φ16@1003233262692890.36φ18@2002082091201200.23@1502742762072070.30@1004034073143340.45φ20@2002542561631630.28@150335@1503353382552750.37@1004904963703900.56φ22@2003053072142140.34@1504004042863070.45@1005825924364550.68φ25@2003873912652850.44@1505115183453650.58壁、底板配筋強(qiáng)度掌握的最裂縫掌握的最配筋率厚度(mm)〔HRB335〕M〔kN·m〕Mq〔kN·m〕ρ(%)As/bh0650直徑φ14間距@100C25276C30277C25220C302200.25φ16@1003573592993220.33φ18@1503023042102100.28@1004454493453690.41φ20@2002802821651650.26@1503693722852850.34@1005425484024250.51φ22@2003363382172170.31@1504424463173400.41@1006456544694920.62φ25@2004284312953140.40@1505605673764000.53@1008108255926160.80700φ700φ14@1002993012222220.23φ16@1003873893263260.30φ18@1503273302132130.25@1004844883784050.38φ20@2003043051671670.24@1504014042892890.31@1005895954354630.47壁、底板配筋強(qiáng)度掌握的最裂縫掌握的最配筋率厚度(mm)〔HRB335〕M〔kN·m〕Mq〔kN·m〕ρ(%)As/bh0700直徑φ22間距@200C25365C30367C25220C302200.29@1504804843493760.38@1007027115045310.57φ25@2004644683183180.37@1506096164094360.49@1008848996306570.74750φ16@1004174193313310.28φ18@1503533552152150.24@1005225264124440.36φ20@1504324352922920.29@1006366424715020.44φ22@2003933952222220.27@1505185223833840.35@1007597685415720.53φ25@2005015053223220.34@1506586654444750.46@1009579736707010.69800φ16@1004444463343340.26φ18@1005565604494690.33壁、底板配筋強(qiáng)度掌握的最裂縫掌握的配筋率厚度〔HRB335〕M最ρ(%)(mm)〔kN·m〕Mq〔kN·m〕As/bh0直徑間距C25C30C25C30800φ20@1504614632952950.28@1006786855085440.41φ22@2004194212242240.25@1505525563883880.33@1008108195806150.50φ25@2005345383253250.32@1507037094815170.43@100102410397107460.65850φ16@1004744773373370.25φ18@1005945984744740.31φ20@1504924952972970.26φ20@1007267325485880.39φ22@2004474502262260.23@1505905943923920.31@1008678766206610.47φ25@2005715753283280.30@1507527585205600.41@100109711137537940.61壁、底板配筋強(qiáng)度掌握的最裂縫掌握的配筋率厚度〔HRB335〕M最ρ(%)(mm)〔kN·m〕Mq〔kN·m〕As/bh0直徑間距C25C30C25C30900φ18@1006326364784780.30φ20@1505235263003000.24@1007737795896350.37φ22@1506286323953950.29@1009249336627080.44φ25@2006086123303300.29@1508018085615720.38@100117111867978430.57φ28@2007547604594590.36@15099010006406860.48@1001437146196410100.721000φ18@1007097134864860.26φ20@1008678736586580.33φ22@1507047084014010.26@1001038@100103810477538100.40φ25@2006826863353350.26@1508999065815810.34@100131813338919480.51壁、底板配筋強(qiáng)度掌握的最裂縫掌握的最配筋率厚度(mm)〔HRB335〕M〔kN·m〕Mq〔kN·m〕ρ(%)As/bh01000直徑φ28間距@200C25847C30853C25465C304650.32@150111311247307870.43@10016221646106311190.641100φ18@1007857894924940.24φ20@1009619676686680.30φ22@1507807844064060.24@100115211618528790.36φ25@2007557593383380.23@15099710045885880.31@1001465148199310620.46φ28@2009399454714710.29@150123612468178170.39@10018061830116912370.581200φ20@100105510616766760.27φ22@100126612758908900.33φ25@150109511025955950.28@10016121627110311850.42φ28@200103110374764760.27@150135913698268260.35@10019912023128213640.53壁、底板配筋強(qiáng)度掌握的最裂縫掌握的最配筋厚度(mm)〔HRB335〕M〔kN·m〕Mq〔kN·m〕率ρ(%)直徑間距C25C30C25C30As/bh01200φ32@200133013407027020.35@15017461765107611570.46@10025382579158016620.701300φ20@100114911