水池结构设计指南

。工业建筑的结构设计混凝土结构设计指南和规定第6册水池结构设计指南(共八卷)中冶京承工程技术有限公司工业建筑研究所2005年7月目录一、材料2二。水和土压力的计算3三。侧壁4内力的计算四.6楼的内力计算五、钢筋计算9六.裂缝宽度的验算9七.侧壁和地板10的厚度公式八.抗浮计算11九.工作条件组合11X.结构要求11Xi。由强度和裂缝宽度控制的最大弯矩(附表3) 14十二。示例26编辑：李旭华审计：孙燕发编程：秦嘉实在钢铁厂的设计中经常会遇到水池，无论是炼铁、炼钢还是轧钢。因为没有统一的设计方法，所以设计方法是相对离散的。根据给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程 (CECS 138:2002)，水池结构的设计方法在一定程度上是统一的。一.材料1.严寒和寒冷地区的混凝土强度等级不得低于C25和C30。2.抗渗等级应根据最大作用水头与混凝土厚度之比来确定最大作用水头与混凝土墙和板厚度之比iw抗渗等级 30S8注：抗渗等级si的定义是指使用28d龄期的混凝土试件满足渗水指标后水压为10.1兆帕一般来说，S6可以满足要求。3.抗冻等级冷月平均温度低于-3的地区，外露钢筋混凝土结构的混凝土应具有良好的抗冻性。应采用下表：大气温度抗冻等级冷岳的平均气温低于-10F200冷岳的平均气温在-3到-10之间F150混凝土抗冻等级F1是指混凝土试件的龄期为28d。混凝土试件的强度应减少不超过25%,重量损失不应超过所需冻融循环总数的5%。冷岳平均气温见民用建筑热工设计规范 GB 50176-93。例如：北京-4.5天津-4.0通化-16.1石家庄-2.9承德-9.4Xi-0.9太原-6.5本溪-12.2兰州-6.7银川-8.9基本上，除了东北、西北和华北的大部分地区外，其他地区不需要考虑混凝土抗冻要求。二。水和土压力的计算1.水压水压根据季节性最高水位计算，调查期间的地下水位一般在调查报告中提出。水位可根据调查季节和水位变化范围确定和计算，准永久值系数为1.0。2.土压力主动土压力系数Ka可为1/3，地下水位以上土壤重量为18kN/m3，地下水位以下土壤有效重量为10 kN/m3，准永久值系数为1.0。3.地面累积载荷(作用于池侧)无特殊情况，地面累积荷载取10 kN/m2，准永久值系数为0.5。4.车辆荷载(作用于池侧)等代均布荷载见下表，准永久值系数为0。额定负载等代均匀负载汽车-10级10 kN/m2汽车-15级12千牛顿/平方米汽车-20级15千牛顿/平方米5.列车荷载(作用于池侧)如果轨枕在滑裂体(与水平面成55夹角的斜面形成的滑裂体)之外，则无需考虑；否则，考虑到60 kN/m2的均匀载荷，准永久值系数为0。均布荷载乘以主动土压力系数Ka，作为矩形分布荷载作用在罐壁上。三。侧壁内力的计算1.扁平长墙板所谓的扁平长壁板是指磅/血红蛋白 2(带顶板)或磅/血红蛋白 3(不带顶板)的侧壁板。取一根1m宽的截面杆，根据垂直单向弯曲进行计算。下端是固定的，上端是自由的(当没有顶板时)和铰接的(有顶板或部分走道板)。此时应考虑水平角弯矩，即检查结构水平钢筋是否满足水平角的强度和裂缝宽度。水平角的弯矩：Mcx=mcqHB2Q均布荷载或三角形荷载的最大值(kN/m2)Mc见下表：负载类别池壁顶部的支撑条件喊麦等负载自由的0.426铰链接合0.218三角形载荷自由的0.104铰链接合0.0352.深长墙板所谓的深长墙板是指HB/lb 2的侧壁板。根据两部分计算：从底板的顶面，按压高于2LB的部分水平单向弯曲计算，02LB部分按双向板计算经计算，底板顶面起2LB为自由边。3.除上述两种情况外，即平长与深长之间的壁板，矩形水箱应按双向弯曲计算，并由计算手册或软件计算。4.圆形池壁根据水池高度、半径和壁厚确定计算模型，见下表：H/S圆柱壳内力计算模型H/S1根据垂直单向计算，类似于平板1 15当顶部自由时，膜的内力根据h/s 15的圆柱的无约束自由圆柱壳计算。h:圆柱壳的壁高s:圆柱壳的特征系数，r:圆柱壳计算半径h:壁厚计算可以通过液压结构手动图表或SAP 2000软件手动完成。手动计算很复杂，而SAP 2000是最佳选择。四.楼板内力计算1.条形水池(净长度/净宽度 2)(1)空载(如无冷却塔等。)或低于罐壁顶部的负荷底板底面承受侧墙传递的弯矩，根据基本组合设计值和准永久组合设计值分别计算配筋和裂缝宽度。底板的顶面根据结构进行加固，即满足最小配筋率。由最小配筋率确定的钢筋面积：As=minbh，min为0.20%(C25)，0.21%(C30)您也可以根据厚度查找表格并选择较小的钢筋。表中的配筋率=As/bh0必须minh/h0，As/bhmin，相当于As/bh0minh/h0。(2)罐壁(如冷却塔等)顶部以上有负荷。)底板按1米宽简支板的基础净反力计算，但墙板底部的弯矩应加到支座上，以减小底板的中跨弯矩，Mz=ql2/8-MB。底座的净反作用力包括设备的自重，如壁板、顶板和上冷却塔。但是，它不包括水箱中的水的重量和底板的重量。采用桩基时，应以桩的净反力为基础。作为集中力计算的中跨弯曲焊炬，面板边缘的负弯矩等于面板底部的弯矩，面板上的正弯矩被负弯矩部分抵消。请注意，当负弯矩用于强度计算时，荷载分项系数为1.0。2.普通矩形水池(净长/净宽2)(1)空载(如无冷却塔等。)或低于罐壁顶部的负荷底板底面承受侧墙传递的弯矩，根据基本组合设计值和准永久组合设计值分别计算配筋和裂缝宽度。底板顶面应根据结构进行加固，即考虑超长时的最小配筋率和结构纵向钢筋。(2)罐壁(如冷却塔等)顶部以上有负荷。)基板由净反应计算0.2140.2660.3180.3660.4120.4540.4940.5280.5620.592mxy0.3060.2880.2700.2510.2300.2120.1940.1750.1580.1420.126myx0.3060.3160.3200.3240.3240.3180.3140.3080.3000.2940.288myy0.1600.1060.0740.0470.0220.01800000采用桩基础时，以桩的净反力作为集中力计算跨中弯矩。板边缘的负弯矩等于墙板底部的弯矩，跨中的正弯矩被负弯矩部分抵消。5.圆形底板外围支持表单半径r处的径向弯矩半径r处的切向弯矩铰链接合固定连接Q-1m宽板基净反力(kN/m2m)R圆板半径5.钢筋计算1.弯矩计算中，水和土压力乘以荷载分项系数1.27，地面堆积并将车辆荷载侧压力乘以荷载分量系数1.4。游泳池里有水。考虑池外土压力，强度计算时池外土压力荷载分项系数为1.0。在计算底板跨中弯矩时，如果考虑边墙弯矩的强烈影响，边墙弯矩的分载系数为1.0。2.钢筋面积可通过基本组合设计值的弯矩来计算，可手动或交替计算用构件计算软件计算时，应注意保护层的厚度，即从钢筋合成点到墙边的距离，如下表所示：钢筋排列顺序水平钢筋为(mm)垂直钢筋为(mm)外侧水平钢筋3550(40)包括水平钢筋5540截面有效高度h0=h-as(当水平钢筋为结构钢筋时，使用括号中的数字)六.裂缝宽度检查1.根据钢筋的计算结果，选择钢筋的直径和间距，然后检查裂缝宽度。2.裂缝宽度计算采用准永久组合弯矩，水和土压力以标准值为基础。地面累积载荷为标准值的0.5，不考虑车厢和列车载荷。3.裂缝宽度极限轧钢、炼钢和炼铁的水处理设备：0.25毫米污水处理设施：0.20毫米4.裂缝宽度计算为给水排水工程构筑物结构设计规范(GB 50069-2002)附录A，现有的Excel计算表可用。5.受力钢筋保护层厚度：侧壁取30毫米，与污水接触取35毫米，可减少10毫米；当表面有水泥砂浆或涂层时；底板为40毫米。机械加固可以是水平或垂直的。七.侧墙和楼板厚度的公式1.侧壁厚度可参照下表初步拟定埋葬条件平面形状墙顶边界条件埋深范围内有无地下水水平长度/高度磅/磅深度平方/直径H2/D壁厚地下水池地下水池圆形物是20H/20不H/25是 20H/25不H/30矩形矩形有板或梁的是 2血红蛋白/12不血红蛋白/15自由的是 2血红蛋白/10不血红蛋白/12有板或梁的是2血红蛋白/15不血红蛋白/18自由的是2血红蛋白/12不血红蛋白/15地上游泳池矩形有板或梁的 2血红蛋白/12自由的 2血红蛋白/10有板或梁的2血红蛋白/15自由的2血红蛋白/12注1)壁厚应取50毫米的倍数。当水池较深时，应采用可变厚度，在任何情况下，壁厚不得小于250毫米。2)根据假定的厚度，由强度或裂缝宽度确定的配筋率应该在0.3和0.8%之间，优选在0.4和0.6%之间。如果配筋率小于0.3%，厚度应减小。如果配筋率大于0.8%，则应增加厚度。3)通过增加配筋率来控制裂缝宽度比增加厚度更好。2.地板厚度底板的厚度为墙厚的1.21.5倍，从1.2倍开始，与墙板相似，并受配筋率控制。使用桩基时，为使桩与池壁中心线一致，应将底板吊出。八.抗浮计算底板底面的扬压力是根据最高地下水位计算的，与水池中的水重量无关地上池是指埋深较小的池，