水池设计经验谈..

水池设计经验谈 水池设计注意几个方面的问题 1 水池壁厚的选取 我建议选取在 150 300 因为太厚对温度应力不利 太薄 会对施 工造成难度 2 就是池壁荷载的组合了 一般有两种组合 1 池内有水 池外无土 2 池内无水 池外有土 3 池壁的计算简图 一般常用 3 种计算模式 1 三边嵌固顶端自由 或简支 的三边 或 四边 支撑双向板计算 2 当高宽比过大的时候 可以按两部分的组合 三边嵌固一边自 由的三边支撑双向板 水平闭合框架 3 按悬臂板计算 但是要注意顶端的支撑条件 当和盖板现浇的时候为铰接计算 为预制顶盖时为自由边考虑 4 水池底板的计算了 厚度的选择 一般不小于 150 荷载组合 注意不要遗漏水的浮力 计算简图可以采用四边嵌固板计算 5 就是一些构造措施了 另要注意的一点是 计算池壁的土压力时 活荷载取值不应小于 10 而且还要了解一下看 看是否过消防车 若过的话 要取相应的荷载 我在实际工作中也习惯按 地下工程防水技术规范 中的要求 在迎水面取钢筋 保护层厚度为 50mm 前不久看见一篇文章 有不同观点 也很有道理 所以欢迎 大家参与谈论 PKPM 新天地 2004 年第三期第 6 页 四川省建筑设计院胡允棒 总工认为地下室外墙迎水面的混凝土保护层厚度不必取 50mm 地下工程防水技 术规范 GB50108 2001 中 4 1 6 条第 3 款规定已经不是强制性条文 由于 混凝土 结构设计规范 GB50010 2002 第 9 2 1 条 强制性条文 规定墙在二 a 类环境的 混凝土保护层最小厚度为 20mm 故地下室外墙迎水面的混凝土保护层厚度可取 20mm 不必取 50mm 如坚持取 50mm 应参照 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 第 9 2 4 条规定 对保护层 采取有效的防裂构造措施 如配置防裂钢筋网等 我所计算过的水池当中 大部分的池壁配筋都不是以强度来控制 而是以裂缝来控制 对于一般不出现裂缝的池壁 按 f 0 2mm 来 取的话 配筋就以它的大小起控制作用了 我感觉 20 楼不必担心 我们做的保护层都没有取到 50 按地下放水规范太死了 况且它针对 的建筑物也不同 可以参考一下给排水结构构筑物设计规范 名字记不准了 水池应 属于构筑物的 取 30 可以满足 个人观点 1 水池壁厚的选取 因分地上和地下式 要求并不严格 但太薄也是不好的 一样不利于 施工 建议厚度 200mm 比较合理 就是按 b h 20 左右选取 经验值 2 就是池壁荷载的工况 1 内水外空 2 外土内空 同时要考虑水平角隅的计算问题 不 可忽略 就是池壁拐角处会有负弯距产生 要加设水平筋 3 水池底板的计算 厚度不可太小 应按 1 2 1 5b 池壁厚选取 不然何谈底板是池壁的 嵌固啊 4 池壁的计算 底板和池壁的计算不应是单独计算 应该是最后的弯距分配考虑 当然底 板教厚对其影响不大 但是池壁就不同了 池壁根部配筋加大 5 底板计算还有一种就是多格水池的底板应考虑莫几个格有水别格没水的不利组合计算底 板 这是不能忽略的 不能不考虑局部内水对底板配筋的影响 6 配筋是按标准值 0 2mm 裂缝控制和设计值强度控制 单一般是裂缝大 这和活载大小有 关系 保护层问题 50mm 是地下防水工程的要求 比如大坝 厚度大自然应在其中加设防裂 缝的钢筋网 其实一般大多数工程不必如此 就按池壁 35mm 底板 40m 有砼垫层 计算 就可 消防或生活用水 污水或是腐蚀水保护层加大 5mm 左右 且用相应防护措施 我认为水池设计应该注意以下几点 1 首先是根据使用要求选择平面布置 2 底板验算 3 壁板验算 注意结点简化问题 4 顶板验算 不要忘记土的荷载和顶部地面传来的荷载 5 浮力验算 6 注意迎水面保护层的厚度 最后一定要验算裂缝 这和配筋 池壁底版的厚度都有关系 池壁最好不要小于 300 底 版一般要做 1 2 1 5 池壁 还有预埋件的刚柔性都要注意 这对池壁的厚度也有要求是 强条 不要作完了才发现还得重做 根据国标给水排水工程构筑物结构设计规范及行标水池设计规范 保护层取 30 或 35mm 即满足要求 我大大小小的水池 消防水池 生活给水池 生产给水池 还有污水池等 设计了也不算 少了 总的感觉是 结构计算固然重要 但更重要的是构造 要从好几个方面注意 才不 至于出现渗 漏水问题 1 合理选用混凝土的抗渗标号 且池壁和顶板最好用细实混凝土 易于搅拌密实 这一点 很重要 2 池壁与土壤接触一侧可刷两道沥青 可起一道防水作用 3 池壁内侧可刷一道氯离子乳胶防水水泥砂浆 以上是我的一些经验 供各位同仁参考 1 水池计算主要是以裂缝控制为主 不大于 0 200 池壁做到多厚要适情况而定 有时候 我一般会把池壁做厚 标号做高 以此来降低配筋 节约造价 底板一般做到 1 2 1 5 池 壁 要看你的计算模型是什么 给排水设计规程提出这一点 主要是考虑池壁与底板节点 平衡 从实际施工的角度 如果底板渗漏比较难以修补 所以我一般都会把底板做厚点 大概 1 2 倍池壁 做到 1 5 倍我觉得意义不大的 除非是考虑抗浮 2 做比较大的水池 我一直考虑做水平框架或是竖向框架 但没有这方面 希望做过这种 水池的 能不能传点图纸给我 3 池壁的计算简图 关于顶端的支撑条件 如果有走道板或顶板 不能简单考虑为铰支 我觉得还是要先考虑刚度 然后在判断是否为铰支 伸缩缝的设置 规范里是说超过 20M 需设置伸缩缝 主要是考虑温度效应 但由于伸缩缝施 工比较困难 而且橡胶止水带的耐久性比较差 往往会导致渗漏 所以设计人员大都不愿 意设置伸缩缝 根据经验 伸缩缝的设置及间距 我觉得要考虑三个因素 1 地域的问题 北方的地区要求比较高 南方比较低 我见过在浙江有个水池长 50 米 用的是后浇带替代 伸缩缝 使用期间没有问题 但如果是在北方地区 肯定是要被拉裂的 2 埋深的问题 完全地上的水池比地下的明显要求高的多 3 可以考虑用后浇带缓解温度效应 但要明白 后浇带不能替代伸缩缝 现在国外大的水池大都使用预应力水池 造价可以大大的降低 我觉得水池打桩有三个方面 1 抗浮 2 承载力的要求 3 沉降 在考虑沉降时 我觉得在大体积水池中 采用疏桩基础 桩径大于 6D 效果很好 设计时底 板的计算 我一般是采用无梁楼盖的算法 但要考虑边桩效应 即边桩的桩径较小 本人也是长期做市政结构的 包括水池 泵房 取水头部 深井等 有时候觉得民用建筑 的很多要求与市政结构的不太一样 比如保护层厚度的要求 以及抗渗的标号等 其实水 池主要是以板的计算为主 上面大家说的很多都比较正确 但是市政结构里有很多细部计 算是很特别的 例如部分池底板采用弹性地基板计算 并不适合采用地基反力法 池壁顶 端走道板的支撑对池壁计算模式的影响 以及走道板本身的计算 还有水池有时也要要要 求进行抗震计算 尤其是地面水池 及部分地下与地上高度比相差较大的泵房 以及地面 水池的拉弯计算及温度及壁面温差应力的计算等等 有时在选择水池结构形式的时候也要 注意 不能盲目加厚池壁及底板厚度 不经济 我曾经做过一个深 17m 的半地面水池 池 内工况基本长期满水 池壁硬算需要 1200mm 厚 实在太不经济 后来采用水平肋梁加池内 型钢混凝土拉梁 才把厚度降到 700mm 仍配筋配到 22 100 其实水池出问题很多是因 为抗浮 分整体抗浮和局部抗浮 我曾亲眼看到一座水池被地下水浮了起来 所以水池 计算实际很多细节 又基本靠手算 望大家多多了解 关于水池砼保护层厚度 如下规定 板 壳 与水土接触 30 与污水接触 35 梁 柱 与水土接触 35 与污水接触 40 底 板 有垫层下层筋 40 无垫层下层筋 70 参见 给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程 CECS 139 2002 1 水池的抗浮很重要 很容易出问题 整体抗浮和局部抗浮都要验算 里面有支撑柱的大型水池更要注意局部抗浮 不要存侥幸心理 计算不足时 该加覆土就加覆土 该加抗拔桩就要加 一切要根据计算结果判断 2 水池的保护层不必按 地下工程防水规范 如室外的给排水构筑物应按 给水排水工 程构筑物结构设计规范 GB50069 2002 3 防水规范里的迎水面 50mm 要求 一般适用在建筑物的地下室 人员可以经常用到的 地方 地下工程防水技术规范 中的要求 在迎水面取钢筋保护层厚度为 50mm 但是当钢筋保 护层厚度为 50mm 保护层容易开裂 还要加防裂钢筋网 这样成本好像就 我们单位 现在做的水池都是按 40mm 取的 主要是考虑这时候正好不用加防裂钢筋网 我来谈谈水池的设计 1 水池池壁厚度的选择 根据水池是否在地上还是地下 水池是敞口水池还是带盖板不同 而不同 水池池壁是单向板还是双向板 一般的经验是 1 10 1 15 之间选择 这样计算的 结果比较经济 当然也不能一味地增加池壁厚度 当水池的深度大于 6 米时 可以采取加 设支撑等措施 以减小池壁厚度 配筋 但是最小厚度不应该小于 200mm 如果上部有墙 体 要求不小于 250mm 2 水池的计算模型根据具体的情况计算 一般选择有悬臂计算模型 水池的长度 高度3 时 三边固定 一边简支 三边固定 一边自由等 具体情况具体分析 3 水池保护层厚度的选择 根据环境类别选择 一般可以选择 30 40mm 即可 污水池可 以到 40mm 4 水池深度比较大时 注意进行抗浮验算 5 水池的构造一般就是要注意转角处加腋 且腋宽不小于 150mm 并配置构造钢筋 6 水池计算还要注意当水池的深度较小 计算配筋得出后还要校核是不是按构造配筋 其 他的情况就要注意水池池壁裂缝宽度的验算 7 水池配置的钢筋每米宽度范围内钢筋根数不少于 4 根并且不多于 10 根 配置的钢筋要 求细而密度适中 8 底板厚度的选择一般可以比池壁厚度适当加厚 一般为池壁厚度的 1 2 1 5 倍 9 如果矩形水池中有柱 注意进行冲切验算 同时注意柱的基础核底板一起设计施工 抗拔桩 1 小池 无底梁 按无梁楼盖简化计算 有底梁 底板按以底梁为铰支座的连续梁 计算 2 大池 桩按弹性支座计算 承载桩的话比较复杂 考虑桩土复合作用 可参考相关论文 使用中很多水池仅仅 120 实心砖砌筑的 也没有使用拉结筋 使用几十年了没有问题 钢 筋混凝土结构的水池再去争论这些问题 就是书生了 水池设计最主要的是抗浮的问题 如果地下水位较深没有这个问题的话 随便做都行 钢 筋混凝土水池非常浪费 水池浮力一定要计算好 我曾见过水池底板开裂 后来采用一定措施后可以使用了 水池计算 时地下水如何起 与地下土质有关的 并与施工方式有关 不同的浮力作用的选择 使水池计 算内力及成本相差很大 上述是个人的经验 书上没有 现在太忙 以后有时间再详细讲 水池设计时 侧壁的竖向钢筋在外 水平钢筋在内 这一点和剪力墙是不同的 在迎水面取钢筋保护层厚度为 50mm 但砼太厚也要加钢筋网防裂 何况还要做防水层呢 所以 50MM 是不成立的 真是的爱益非浅呀 过去做了几个水池是用水方量大的 我就改用圆形水池 我看到我师 傅做的一个 6000 多方的圆形水池是用 240 砖砌的 中间加了一道圈梁 没有做过地下的水池 屋顶水池倒是做过很多 都是手算的 保护层也没有那么厚 我一 直都是用 40 给水排水工程构筑物结构设计规范 上明确说明 作用在开槽施工地下构筑物上的侧向土压力标准值 应按下列规定确定 1 应按主动土压力计算 钢筋混凝土水池底板规范规定一般是池壁厚度的 1 2 1 5 倍 建议不要做砖砌水池 可参见 给排水结构构筑物设计规范 的条文说明 应该是底部短向在下 板顶短向在上 根直径大小也有关 我不赞成这个观点 虽然 地下工程防水技术规范 GB50108 2001 中 4 1 6 条第 3 款规定 已经不是强制性条文 但水池毕竟是与水长期接触 在 给排水设计手册 对水池都有要 求 连裂缝都比 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 要求的严 如果对保护层 采取有 效的防裂构造措施 如配置防裂钢筋网等措施 既增加了造价也给施工带来了难度 我见过几个水池保护层厚度都在 30mm 左右的 50mm 的还没怎么见呢 我的经验是 1 抗浮不满足时 底板增加挑耳 加底板厚度不经济 2 池壁水平钢筋在转角处相互弯折 池壁竖向钢筋与底板钢筋相互弯折 对控制裂缝用很 大作用 3 水池看似简单 实际计算却很复杂 不可完全相信计算结果 4 能加倒角的地方一定要加 保护层我也没用到 50 我只用了 20 要是水池比较深的话 还应该考虑一下水平的钢筋吧 以上皆属个人意见 说说我的经验之谈 1 关于抗浮问题 不应该成为增加底板厚度的理由 我们处理抗浮通常是加大底板挑出长 度 2 水池池壁底部一定要做暗梁 并且放斜坡 3 荷载的不利组合 如果是地下水池 应该按无水计算 如果是地面水池 应该按有水计 算 4 水池池壁的竖向受力钢筋应该放在内侧 横向分布钢筋应该放在外侧 5 水池的裂缝控制标准和一般构造物不同 防水规范的规定是 0 25mm 而不是我们通常 使用的 0 20mm 6 如果水池面积过大 应该分缝 对渗漏有严格要求的 应该设置后浇带处理 7 底板的厚度一般按照构造要求做 因为它本身并不受力 它只是传力 有时候加大底板 厚度 还不如对板底土层做地基处理经济划算 8 另外说一下 景观设计里的溪流或者人工湖之类 建议尽量不要做刚性池底 柔性处理 会更经济合理 池壁配筋一般按裂缝来控制 对于一般不出现裂缝的池壁 按 f 0 2mm 来取的话 配筋 就以它的大小起控制作用了 在水池软件方面 本人是用理正算的 理正支持矩形水池 圆形水池 个人认为计算结果 还不错 应该一般的设计院都配备理正吧 还有更专业的就是同济大学编写的有限元软 件 专门用来算水池的 操作也很简单 在水池计算方面 个人认为有一点应该注意一下 就是在地下的水池 由于土压力大于水 压力 所以水池外侧钢筋大于内侧 地上的水池正好相反 内侧钢筋就大于外侧钢筋 在水池壁配筋方面有一个心得就是 为了节省钢筋 可以考虑池壁配筋为 14 200 另外在 池壁下侧高度 1 3 之附加 14 200 的钢筋 这样就可以很好的控制裂缝 也可以节省钢筋 不要池壁上下都配成一样的 关于水池壁厚的问题 本人有不同的意见 仅供大家参考 1 对地下室的水池 若是迎水面是在室外的地下水 则其保护层应该按 地下工程防水技 术规范 的 4 1 6 规定 50mm 要求 2 若只是地下室的的水池内水的迎水面 或者水池不是在地下的 是在建筑地面以上的 那么 迎水面的保护层应该按 给水排水工程构筑物结构设计规范 的 6 1 3 规定取为 30mm 4 楼的朋友 注意的问题是 抗浮 一旦出现问题 很难解决 我已多次看到 有个水池 设计打桩 有人笑话他 如果敢取消就有可能浮起 当然这个办法不一定好 有时 很大的水池 壁厚 800 强度计算以为可以减小 最后浮起来了 我设计为 水池底板 壁板及基础为 50mm 水池顶板及屋面板为 25mm 梁为 30mm 由于 水池保护层厚大于 40 为阻止裂缝开裂 在其外侧设 4 100 的钢筋网片 一下是我最新最 全的水池计算软件 水池构件计算 矩形水池计算 化粪池计算 及消防水池图例一个 望各位高手批评指正 把不足点提出来大家一起讨论 保护层厚度 水池底板及基础为 40mm 壁板水池为 35mm 顶板及屋面板为 20 或 30mm 梁为 30mm 其实有一本规范叫 给排水构筑物设计规范 我是在设计了很多水池之后才仔细研究的 真是汗 里面有很多东西还是我们比较应该注意到的 比如设置伸缩缝的最小距离 还有 保护层厚度 比 地下防水工程设计规范 要求要小很多 我个人也觉得比较靠谱 实在是太浪费了 又容易开裂 如果设钢丝网更浪费 1 水池壁厚的选取 因分地上和地下式 要求并不严格 但太薄也是不好的 一样不利于 施工 建议厚度 200mm 比较合理 就是按 b h 20 左右选取 经验值 2 就是池壁荷载的工况 1 内水外空 2 外土内空 同时要考虑水平角隅的计算问题 不 可忽略 就是池壁拐角处会有负弯距产生 要加设水平筋 3 水池底板的计算 厚度不可太小 应按 1 2 1 5b 池壁厚选取 不然何谈底板是池壁的 嵌固啊 4 池壁的计算 底板和池壁的计算不应是单独计算 应该是最后的弯距分配考虑 当然底 板教厚对其影响不大 但是池壁就不同了 池壁根部配筋加大 5 底板计算还有一种就是多格水池的底板应考虑莫几个格有水别格没水的不利组合计算底 板 这是不能忽略的 不能不考虑局部内水对底板配筋的影响 6 配筋是按标准值 0 2mm 裂缝控制和设计值强度控制 单一般是裂缝大 这和活载大小有 关系 保护层问题 50mm 是地下防水工程的要求 比如大坝 厚度大自然应在其中加设防裂 缝的钢筋网 其实一般大多数工程不必如此 就按池壁 35mm 底板 40m 有砼垫层 计算 就可 消防或生活用水 污水或是腐蚀水保护层加大 5mm 左右 且用相应防护措施 关于水池壁厚的选取 跟嵌固条件有关系 假如有顶板 一般可认为是池壁的不动铰支 池壁 厚度取为 H 20 左右 如果没有顶板 且是单向板的话 就要取到 H 10 左右 因为后者弯矩要 大的多 个人已经供大家参考 钢筋保护层厚度还是按混凝土规范取吧 取水工的 50 也太厚了 这一点规范组早有说明了 壁厚 特别是最外侧壁厚不易小于 250 要考虑混凝土的自防水问题 就是防渗 计算水池当中 水池深度比较深的话 池壁的弯距比较大的情况下的池壁配筋都不是以强度 来控制 而是以裂缝来控制 对于一般不出现裂缝的池壁 按 f 0 2mm 来取的话 配筋就以它的 大小起控制作用了 比按强度配筋大 20 30 水池深度比较浅的话 池壁的弯距比较小 池壁配筋是以强度来控制 裂缝一般能满足 我所计算过的水池当中 大部分的池壁配筋都不是以强度来控制 而是以裂缝来控制 对于一般不出现裂缝的池壁 按 f 0 2mm 来 取的话 配筋就以它的大小起控制作用了 地下水池我就很少做 不过楼上的就很常见了 屋顶水池有个时候就直接引荐图集 30 也可以的 我们一般水池保护层就取 25 或者 30 有特殊情况时候 建筑上会考虑他的各种防腐 保温 做法 小