水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的指南設(shè)計(jì)說(shuō)明

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(cè)水池構(gòu)造設(shè)計(jì)指南〔共八冊(cè)〕中冶京誠(chéng)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(jì)算..........................4四.底板內(nèi)力計(jì)算..........................4五.配筋計(jì)算..............................9六.裂縫寬度驗(yàn)算..........................9七.側(cè)壁、底板厚度擬定 IO-八.抗浮驗(yàn)算.............................11……九. 工況組合..................11……十.構(gòu)造要求...............................11……1^一.按強(qiáng)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(jì)中會(huì)常常遇到水池，無(wú)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(jì)規(guī)程138:2023),對(duì)水池構(gòu)造的設(shè)計(jì)方法進(jìn)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(jí)，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(jí)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(jí)大氣溫度抗凍等級(jí)10c大氣溫度抗凍等級(jí)10cF200最冷月平均氣溫在一3 一10cF150Fi28d的砼試件，在進(jìn)展相應(yīng)要求凍融i次作用，其強(qiáng)度降低不大于25%,重量損失不超過(guò)5%。最冷月平均氣溫在〈民用建筑熱工設(shè)計(jì)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(jì)算1.水壓力按季節(jié)最高水位計(jì)算水壓力，勘察報(bào)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(jì)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(jí)荷載等級(jí)等代均布何載10級(jí)10kN/m215級(jí)12kN/m220級(jí)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(dòng)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(jì)算1.平長(zhǎng)壁板B B B L/H>2〔有頂板〕L/H>3〔無(wú)頂板〕的側(cè)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(wú)B B B 此時(shí)應(yīng)考慮水平角隅彎矩，即驗(yàn)算構(gòu)造水平筋能否滿足水平角隅處的強(qiáng)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(zhǎng)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(jì)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(zhǎng)、深長(zhǎng)之間的壁板，按雙向受彎計(jì)算，以計(jì)算手冊(cè)或軟件進(jìn)展計(jì)算。4.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<1

圓柱殼內(nèi)力計(jì)算模型按豎向單向計(jì)算，類似于平板11vH/S<15按殼體計(jì)算環(huán)向和豎向內(nèi)力H/SH/S>15頂端自由時(shí)，H/S>15局部的圓柱，按無(wú)約束的自由圓柱殼計(jì)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(jì)算半徑h:池壁厚度SAP2023SAP2023進(jìn)展計(jì)算。四. 底板內(nèi)力計(jì)算1.長(zhǎng)條水池(凈長(zhǎng)/凈寬〉2)池壁頂以上無(wú)荷載(如無(wú)冷卻塔等)或荷載較小底板底面承受由側(cè)壁傳來(lái)的彎矩 ，分別按根本組合設(shè)計(jì)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(jiǎn)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，Mzql2/8-MB?；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)水重及底板自重承受樁基時(shí)以樁的凈反力作為集中力計(jì)算跨中彎炬，1.0。2.一般矩形水池〔凈長(zhǎng)/凈寬＜2〕池壁頂以上無(wú)荷載〔如無(wú)冷卻塔等〕或荷載較小底板底面承受由側(cè)壁傳來(lái)的彎矩，分別按根本組合設(shè)計(jì)值和準(zhǔn)率和考慮超長(zhǎng)時(shí)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(jiǎn)支板計(jì)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?？缰袕澗氐挠?jì)算承受下述方法：

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

Mx、M,假定底板的長(zhǎng)邊與短邊由壁板所傳彎矩為Mx、M0,則考慮支座負(fù)彎矩后的跨中彎矩按下式計(jì)算Mxx=Mx-mxxMx°-mxyMy0Myy=My-myxMx^myyMy0mxx——長(zhǎng)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(zhǎng)邊負(fù)彎矩在長(zhǎng)向跨中的彎矩系數(shù)myy——短邊負(fù)彎矩在長(zhǎng)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(jì)算.彎矩計(jì)算中，水、土壓力乘以荷載分項(xiàng)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(xiàng)系數(shù) 1.4池內(nèi)有水，考慮池外土壓力時(shí)，強(qiáng)度計(jì)算時(shí)的池外土壓力荷載分項(xiàng)系1.0；計(jì)算底板跨中彎矩時(shí)，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(jì)值彎矩計(jì)算配筋面積，可人工計(jì)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(hào)內(nèi)數(shù)字用于水平筋為構(gòu)造筋時(shí))六. 裂縫寬度驗(yàn)算.裂縫寬度驗(yàn)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(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。.受力鋼筋的保護(hù)層厚度：30mm35mm,當(dāng)外表有水泥砂漿或涂料時(shí)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(zhǎng)度深度平?jīng)r 平面外形邊界條內(nèi)有、無(wú)/高度方/直徑壁厚圓形無(wú)H/25有>20H/25無(wú)H/30地下水有板或有>2HB/12池地下水梁自由無(wú)有>2HB/15HB/10池矩形無(wú)HB/12矩形有板或有<2HB/15梁自由無(wú)有<2HB/18HB/12無(wú)無(wú)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(shí)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(qiáng)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(shí)，為使樁與池壁中心線全都，應(yīng)將底板外挑。八. 抗浮驗(yàn)算板自重抵抗地下水浮托力，抗浮系數(shù)＞1.05。承受樁基時(shí)，可考慮加上樁的抗拔承載力特征值來(lái)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(jì)算,此時(shí)不考慮池內(nèi)水壓力；在池內(nèi)水壓力作用下的計(jì)算,此時(shí)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(qiáng)度計(jì)算時(shí)，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(jì)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(zhǎng)度超過(guò)伸縮縫間距時(shí)水平筋置30mm。當(dāng)水平筋為主要受力筋時(shí)，水平筋置于豎筋外側(cè)，此時(shí)水平筋保護(hù)層30mm。壁厚或底板厚未超過(guò)伸縮縫壁厚或底板厚未超過(guò)伸縮縫超過(guò)伸縮縫備注(mm)間距時(shí)間距時(shí)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(zhǎng)/4或中間壁水平凈跨長(zhǎng)/4側(cè)壁凈高/4

500十^一.按強(qiáng)度及裂縫寬度掌握的最大彎矩值(附表三)30mm,當(dāng)〉30mmM乘0.95(h<6000.98(h600Mq0.90(h<700)、0.95(h>700)。2M對(duì)應(yīng),即考慮荷載分項(xiàng)系數(shù)。Mq0.25mm時(shí)，按表中給定0.5。.設(shè)計(jì)人計(jì)算出兩種彎矩后，先核實(shí)強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的彎矩值，滿足后再核表中數(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(duì)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(shí)，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(guò)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)度及裂1.5、1.8。附表三 按強(qiáng)度及裂縫寬度掌握的最大彎矩值強(qiáng)度掌握的最強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)度掌握的最裂縫掌握的最強(qiáng)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(qiáng)度掌握的最850強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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