矩形钢板水箱的设计与计算

1 概述1.1 玻璃钢水箱的发展和应用玻璃钢具有轻质高强、可设计性强和耐水性优良等特点，所以被广泛应用于各个行业、领域。

采用玻璃钢制作水箱，解决了混凝土水箱重量大、易渗漏、易长青苔和钢板水箱易锈蚀、防锈涂层脱落污染水质等问题。

而且玻璃钢具有结构形状设计的任意性，可以根据水箱不同部位受力情况设计出相应的壁厚以减少材料的浪费等[1]。

我国早在20世纪70年代就有玻璃钢水箱出现[]2。

近年来，由于玻璃钢技术上的突破，玻璃钢水箱已经在我国大部分地方推广利用。

日本于1975年以法律规定禁止使用混凝土建造水箱，1986年高层建筑中的水箱有90％以上为玻璃钢水箱；美国于1984年制定了玻璃钢水箱国家标准：东南亚、中东、非洲一些国家都已广泛使用玻璃钢水箱。

主要品种有球形、圆柱形及长方体或正方体玻璃钢板块组合式，以组合式较多，此外还有整体式和组装整体式。

制作方法有手糊法、SMC模压法、手糊模压法、RTM法等。

玻璃钢水箱应用领域：工矿企事业单位、民用住宅、商用楼、写字楼、机关、宾馆、饭店、学校等公共建筑；生活用水、消防用水以及水质要求较高的食品、医药、卫生等行业必备的贮水设施；各种类型的循环水、冷却水、热水供应系统用水及酸碱储备等[3]。

1.2玻璃钢水箱的特点用玻璃钢制造水箱，有如下优点：①耐水的腐蚀，不会生锈，在长期使用过程中无需定期停产维修；②无金属离子，不会污染水质，特别适用于贮存去离子洁净水；③不会生青苔及其它微生物；④自重轻、可提高贮存水效率，降低工程造价；⑤成型制造方便，可整体成型或在工厂预先制成板块，在现场快速安装；⑥强度高，抗震性能好；⑦美观。

因此特别受到制药、电子、半导体行业欢迎并广泛使用。

它的唯一缺点是首次投资较水泥、钢材贵[4]。

1.3玻璃钢水箱的种类（1）SMC组合式玻璃钢水箱:由SMC模压板块、密封材料、金属结构件及配管系统现场组装而成。

给设计和施工带来极大方便。

一般水箱按标准设计，特殊水箱需要专门设计。

拼装式矩形不锈钢水箱的结构计算拼装式矩形不锈钢水箱，此类水箱采用了具有优良抗腐蚀性能的食品级的不锈钢材料，具有强度高，重量轻，容量任意组合，现场组装，外形美观，不锈蚀，清洁卫生等优点。

根据正常的使用情况，拼装式矩形不锈钢水箱的结构设计分析方法与计算。

1外力基准对于设计设置在建筑物内部及屋顶上、容积在500m3以内、水深4m以内的矩形水箱时，其所受外力由以下部分组成:a. 由水箱内盛装水产生的静水压力，作为长期载荷来处理。

静压力由下式计算:ps= 0.01y式中 p s —静水压， MPa；y—水面高度， m。

水箱的最高水位是从水箱底部到溢流孔的高度。

b. 由水箱自重产生的固定载荷G，作为长期载荷来处理。

c. 由水箱顶部载人的重量产生的集中载荷P，作为短期载荷处理。

2结构模型拼装式矩形不锈钢水箱的结构如图1 所示。

箱体是用一定数量的单元体(1m×1m， 1m ×0.5m，0.5m×0.5m) 现场拼装而成，每块单元体的周边带有30mm 的折边，每块单元体上冲有一定深度的球冠(1m×1m的单元体上冲有深度为60mm，半径R=1084mm 的球冠) ，四周还冲有深度10mm、半径为10mm 向内翻的加强筋。

水箱整体固定在用槽钢制成的钢架上，安放在水泥地坪口上，水箱内部在长宽高3方向上用拉筋固定以增强水箱强度和刚度。

图1 矩形水箱结构模型L ——水箱长度； B ——水箱宽度；H ——水箱高度； h ——水位高度3结构分析和计算3.1箱体侧部应力及变形的分析与计算箱体在水箱自重及静水压力作用下，受到压缩应力、弯曲应力以及剪应力，该应力值在箱体与箱底连接处最大。

经理论推导分析可知，由自重产生最大压缩应力σm，max由下式计算:σm，max=-[t r LBγm/2(L+B)t+Hγm]式中γm——材料的密度；tr——箱顶厚度；t ——箱体厚度；L ——水箱长度；B ——水箱宽度；H ——水箱高度。

---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------矩形钢板水箱的设计与计算矩形钢板水箱的设计与计算随着我国国民经济的迅速发展各地高层建筑日益增多在高层 , 楼房上配置水箱是必不可少的由于钢筋混凝土水箱具有耐腐蚀不。

,需保温措施维修简单等优点因而被大量应用着但是它也有自重量混凝土自重吨米左右不便拆卸不耐温‘水温需℃ 等缺点所以对需要以后加层的大楼临时性水箱热水箱或因地基影响不能用自较重的混凝土水箱时‘水箱放在楼顶凸出部重位地震影响较大则需考虑应用钢板水箱了矩形钢板水箱虽然比园形的用料多但容易制作并便于在室内安放故使用较广泛为了保温与防腐一般钢板水箱均放在室内设计矩形钢板才言目前大多是选用标准图年由北踌。

多年前制定的该经计算发现京工业建筑设计院等单位编制标准图其水箱钢板厚度的选取是不能很好满足刚度要求的,、?,、,、、,?。

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,?,?,,?下面介绍一种常压矩形钢板水箱的简便迎以的设计计算方法供有关人员在选用标准图或自行设计1/ 11水箱时参考二一般构造四周有角钢边框顶部盖板用薄钢板焊接才省构造简图见图讲的。

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匕呀确成司份呀件毛闷… …… 广州… 州…,之八岭曰亩,之户厂一气一卜广,、长‘万立面图平面常压矩形钢板水箱简图留有人孔口递到水泥梁上,底部平板放在整个平台上或由角钢等支承然后再传,?对较大容积水箱为节省金属材料使用薄钢板而达---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 到所需刚度上的水箱,则需设置垂直加强筋‘角钢或槽钢对高度在米以高度处四周焊一根水平加强筋建议在水箱离顶部。

不锈钢水箱技术要求一、规范及标准1、《建筑给水排水设计规范》GB50015－2003水质符合国家《生活饮用水卫生标准》和《二次供水设施卫生规范》、2、GB/T17219-98《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性评价规范》、GB50242-2002《建筑给排水及采暖工程施工验收规范》、3、12S101《矩形给水箱》4、GB/T3280-1992 不锈钢冷轧钢板5、《生活饮用水输配水设备及防护材料的安全性能评价标准》GB/T17219-20016、GB/T4242 焊接用不锈钢焊丝(316)7、GB/T12771 流体输送用不锈钢焊接钢管8、钢制压力容器焊接规程 JB/T47099、 GB5947 《生活饮用水卫生标准》10、GB/T17219 《生活用水及防护材料的安全性评价规范》二、本项目招标范围具体见泵房二次供水水箱及机房水泵设备改造工作量清单（一）、投标人所提供的投标产品应包括：1、新水箱、水泵的供货、安装等；2、水箱底部槽钢基础的安装；（原混凝土基础不用拆除）。

3、水箱配件包含进水口、出水口、溢流口、排污口（需加不锈钢防虫网）、透气孔以及液位计。

要求：各管口大小和数量按照原水箱配置、各预留管口需用镀锌管子连接到位，出水口要求和水泵连接到位。

（二）设备描述及主要技术要求1.水箱的规格、尺寸、有效容积及安装环境详见相关平面图及现场位置。

2.水箱材质为不锈钢SUS304-2B。

3.提供水箱原材料规格、成份及产地证明。

4.不锈钢水箱采用装配式焊接结构。

型板规格为1000×1000mm。

5.水箱底座必须经防腐处理（热镀锌）的碳钢槽钢制作。

6.水箱底座拼装应采用螺栓连接的现场拼装形式，槽钢对接处必须设置在基础上。

7.水箱设有进出水管、透气口（带不锈钢金属防虫网）、溢流口、排污口等并根据设计要求提供其他接口。

8.水箱人孔应根据图纸结合现场情况设置，人孔必须加锁装置，并以相同材料配置不锈钢内外爬梯。

工程量计算规则第一章管道安装各种管道均按设计图示管道中心线长度以延长米计算，不扣除阀门、管件（包括减压器、疏水器、水表、伸缩器等组成安装）所占的长度；方形补偿器以其所占长度按管道安装工程量计算。

套管制作安装按设计图示数量以个计算。

各种伸缩器制作安装按设计图示数量以个计算。

方形伸缩器的两臂，按臂长的两倍合并在管道长度内计算。

管道消毒、冲洗，均按设计图示管道中心线长度以延长米计算。

不扣除阀门、管件所占的长度。

阻火圈安装按图示数量以个计算。

无缝黄铜、紫铜管热煨弯头（45°~90°）按设计图示数量以个计算。

凿槽、刨沟、沟槽修补按设计图示尺寸以m计算。

人工凿孔（洞）及堵洞眼按设计图示尺寸以m3计算。

机械钻孔（洞）按设计图示数量以个计算。

第二章阀门、水位标尺安装各种阀门安装按设计图示数量以个计算。

自动排气阀及手动放风阀安装按设计图示数量以个计算。

各种浮球阀安装按设计图示数量以个计算。

浮标液面计按设计图示数量以组计算。

水塔及水池浮漂水位标尺制作安装按设计图示数量以套计算。

可曲挠橡胶接头安装按设计图示数量以个计算。

Y型过滤器安装按设计图示数量以个计算。

第三章低压器具、水表组成与安装减压器及疏水器组成安装按设计图示数量以组计算。

各种水表组成安装按设计图示数量以组计算。

水锤消除器安装按设计图示数量以套计算。

第四章卫生器具制作安装卫生器具组成安装按设计图示数量以组计算。

大便槽、小便槽自动冲洗水箱安装按设计图示数量以套计算。

水龙头、地漏及地面扫除安装按设计图示数量以个计算。

排水栓安装，分带存水弯及不带存水弯两种形式，按设计图示数量以组计算。

小便槽冲洗管制作与安装按设计图示数量以m计算。

蒸汽间断式开水炉、电热水器、电开水炉及容积式热交换器安装按设计图示数量以台计算。

蒸汽一水加热器及冷热混合器安装按设计图示数量以套计算。

消毒器安装按设计图示数量以台计算。

消毒锅安装按设计图示数量以台计算。

饮水器安装按设计图示数量以台计算。

水池、水箱、集水坑中国建筑设计研究院王则慧一、总述●水池做法参见国标图集05S804《矩形钢筋混凝土蓄水池》；二、水池3. 水池有效容积应满足火灾延续时间内，同时使用的各种灭火系统消防用水量之和,再加上冷却循环水补水贮存量（2~24h冷却循环水补水量）。

《建规》规定，当消防水池有两路补水管时，其有效容积可以减去火灾延续时间内补充的水量，补水量可按水池补水管（管径小的一条）管径在流速1m/s 时的流量计算。

4. 消防水池的补水时间不宜超过48h，以此确定补水管管径。

5. 消防水池总容量超过500m3时，应分成两个大小相等，能独立使用的消防水池。

6. 消防水池中若贮存了冷却循环水补水，应有保证消防水不被动用的技术措施（设置虹吸破坏管10. 消防水池水位达超低和溢流水位时，应向12. 水池接管●水池泄水管管径按2h内将池内存水全部泄空计算，管径最小不得小于100mm。

泄水管一般从水池侧壁接出，其管内底应和水池底最低处平。

水池泄水管不能完全自流泄空水池时，一般设置移动水泵抽吸排水，在附近应设置接泵电源，移动泵可从人孔处进出。

●水池顶部应设置人孔，人孔孔径或边长宜三、水箱1.水箱根据用途不同，分为储水水箱，高位水箱，减压水箱，转输水箱等。

2.水箱的材质分为普通钢板，搪瓷钢板，镀锌钢板，不锈钢板，玻璃钢板，喷塑钢板等。

3.水箱的拼装形式主要有组合式，冲压式和装配式。

其中组合式和冲压式适用于不锈钢板水箱的拼装，装5、水箱容积:（4）生活用水中途转输专用水箱容积宜取转输（7）生活专用减压水箱容积为3min~5min服务区最大时用水量。

（8）消防专用减压水箱容积大于18m3即可。

由市政中水供水，中水水箱容积宜按建筑物最高日用水量的20%~25%确定；由中水处理设备供水，连续运行时，中水水箱容积可按中水系统日用水量的25%~35%计算；间歇运行时，中水水箱容积可按处理设备运行周期计算。

（9）中水供水水箱容积：（10）人防内设有的生活水箱和饮用水箱，容积10. 设置水箱的房间要求室内光线、通风良好，便于维护管理，室温不低于12. 水箱外壁与建筑本体结构墙面或其他池壁间的净距，应满足施工或装配的要求，无管道的侧面，●屋顶消防水箱，减压水箱进水管上应设置液压水位控制阀。

Hans Journal of Civil Engineering 土木工程, 2019, 8(2), 205-210Published Online March 2019 in Hans. /journal/hjcehttps:///10.12677/hjce.2019.82026Static Analysis of Water Tank Built on theSpotZhen ZhuHuaneng Shanghai Power Service Co. LTD., ShanghaiReceived: Jan. 31st, 2019; accepted: Feb. 13th, 2019; published: Feb. 20th, 2019AbstractAs rectangular water tank, the finished product water tank is compared with the water tank build on the spot. The on-site production of feed water tank is a direct imitation of the stainless steel fi-nished product feed water tank which may have hidden safety problems. According to the internal strengthening rib form of the stainless steel finished product feed water tank, the design of on-site production of water tank will be obtained. Then, the three-dimensional modeling, the establish-ment of finite element model, and static analysis are carried out using the ANSYS software. The study found that the central part of the vertical plates on all sides of the water tank is deformed greatly, and the stress at the connection of the vertical plate is large, so that there is a hidden dan-ger of cracking. It is necessary to add a ring of reinforcing bars in the design and manufacture of the water tank built on the spot in order to enhance the strength, stiffness and safety of the water tank.KeywordsWater Tank Build on the Spot, Finished Product Water Tank, Static Analysis, Strengthening Rib现场制作给水箱的静力分析朱震华能(上海)电力检修有限责任公司，上海收稿日期：2019年1月31日；录用日期：2019年2月13日；发布日期：2019年2月20日摘要对矩形给水箱中的成品给水箱和现场制作水箱进行了比较，现有的现场制作给水箱是直接仿照不锈钢的朱震成品给水箱，可能存在安全隐患的问题。