96S828矩形钢筋混凝土清水池

钢筋混凝土矩形水池结构设计及施工要点导言矩形钢筋混凝土水池作为一种常用的构筑物类型，被广泛应用到工业与民用建筑中的污水处理、给水装置、消防、循环水场及事故缓冲等工程中。

在矩形钢筋混凝土水池设计过程中，不仅要满足给排水专业的工艺要求，而且要兼顾安全、适用和经济的原则。

在设计过程中把握每个设计细节这是满足全部设计要求的要点。

按照相关设计规定，针对矩形钢筋混凝土水池的设计过程，以及实际经验，探讨矩形钢筋混凝土水池设计的要点。

荷载取值1.池内水压力池内水压力是水池类构筑物的重要荷载。

在设计之中，应该依照满水高度来计算水压。

这是因为：一方面在使用的过程之中因为值班人员疏忽或者存在液位计等部件功能的缺位而导致满池，另一个方面，工艺之上则有可能因为技术改造而高出之前设计水位。

池内水压荷载的取值大小对挡水墙式浅池的下端弯矩的影响比较大。

2.池外水浮力当有地下水之时，池壁外侧除考虑到地下水的压力之外，还需要考虑到地下水位以下水的浮力对土的有效重度。

并且，地下水对于池体的浮托力也应该重点考虑。

因为地下水位没有掌握好而导致结构选型错误以及抗浮不够的工程事故也经常发生。

地质勘察报告而提供的地下水位通常只是反映勘测期间的地下水位情况。

如果详勘是在当地枯水期进行的，其提供的地下水位标高则是没有办法被设计取用，或者结构计算出现失误。

依据具体的情况，并且结合地方水文资料，制定一个较为适合的地下水位标高进行设计地下水位，如此则可以确保使用阶段结构安全以，并且也可以降低工程造价的目的。

3.温、湿度作用因为混凝土在硬化的过程之中出现的水化热、以及工艺特殊要求和季节变化，使得池壁出现膨胀或者是收缩。

一旦出现变形，池体之中出现相应的温度和湿度变形应力，较为容易出现有害裂缝。

在设计之时，应该考虑到夏季湿差的作用，以及冬季的温差。

前者是因为低温收缩以及湿涨抵消，后者则是因为外界气温低，池壁中水分向外移动，导致外侧湿度逐渐增加。

因为内外侧湿度相差不大，一般则可以不考虑到湿差应力。

矩形水池设计项目名称构件编号日期设计校对审核执行规范 :《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002),本文简称《混凝土规范》《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002),本文简称《地基规范》《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002),本文简称《给排水结构规范》《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(CECS138-2002),本文简称《水池结构规程》-----------------------------------------------------------------------1基本资料1.1几何信息水池类型 :无顶盖半地上长度 L=3.500m, 宽度 B=3.500m, 高度 H=3.900m, 底板底标高 =-3.400m 池底厚 h3=400mm, 池壁厚 t1=250mm,底板外挑长度 t2=400mm注：地面标高为±0.000 。

(平面图 )(剖面图 )1.2土水信息土天然重度 18.00 kN/m3 , 土饱和重度 20.00kN/m 3, 土内摩擦角30度地基承载力特征值fak=120.0kPa,宽度修正系数η b=0.00,埋深修正系数η d=1.00地下水位标高 -3.100m, 池内水深 3.000m, 池内水重度 10.00kN/m 3,浮托力折减系数 1.00,抗浮安全系数 Kf=1.051.3荷载信息活荷载 :地面 10.00kN/m 2, 组合值系数 0.90恒荷载分项系数 :水池自重 1.20,其它 1.27活荷载分项系数 :地下水压 1.27,其它 1.27活荷载准永久值系数:顶板 0.40,地面 0.40,地下水 1.00,温湿度 1.00考虑温湿度作用 :池内外温差 10.0度,弯矩折减系数 0.65,砼线膨胀系数 1.00(10 -5 / ° C) 1.4钢筋砼信息混凝土 :等级 C25,重度 25.00kN/m 3,泊松比 0.20保护层厚度 (mm):池壁 ( 内 35, 外 35),底板 ( 上40, 下40)钢筋级别 : HRB335,裂缝宽度限值 : 0.20mm,配筋调整系数 : 1.00按裂缝控制配筋计算2计算内容(1)地基承载力验算(2)抗浮验算(3)荷载计算(4)内力 ( 考虑温度作用 ) 计算(5)配筋计算(6)裂缝验算(7)混凝土工程量计算3计算过程及结果单位说明 :弯矩:kN.m/m钢筋面积:mm2裂缝宽度:mm计算说明：双向板计算按查表恒荷载 : 水池结构自重 , 土的竖向及侧向压力, 内部盛水压力.活荷载 : 顶板活荷载 , 地面活荷载 , 地下水压力 , 温湿度变化作用.裂缝宽度计算按长期效应的准永久组合.3.1地基承载力验算3.1.1基底压力计算(1)水池自重 Gc计算池壁自重 G2=[2× (L+B)-4 × t1] × [H-h1-h3] × t1 × γ c=[2× (3.500+3.500)-4× 0.250]× [3.900-0.200-0.400]× 0.250×25.00=268.13kN底板自重 G3=(L+2× t2) × (B+2 × t2) × h3× γ c=(3.500+2× 0.400) × (3.500+2 × 0.400) × 0.400 × 25.00= 184.90kN 水池结构自重 Gc=G2+G3=453.03 kN(2)池内水重 Gw计算池内水重 Gw=(L-2× t1) × (B-2 × t1) × Hw× rw=(3.500-2× 0.250)× (3.500-2× 0.250)× 3.000× 10.00= 270.00 kN(3)覆土重量计算池顶覆土重量 Gt1= 0 kN池顶地下水重量 Gs1= 0 kN底板外挑覆土重量 Gt2= 6.240 × (3.400-0.400) = 18.72 kN基底以上的覆盖土总重量Gt = Gt1 + Gt2 = 18.72 kN基底以上的地下水总重量Gs = Gs1 + Gs2 = 0.00 kN(4)活荷载作用 Gh顶板活荷载作用力 Gh1= 3.500 × 3.500 ×1.50= 18.38 kN地面活荷载作用力 Gh2= 6.240 × 10.00= 62.40 kN活荷载作用力总和 Gh=Gh1+Gh2=18.38+62.40= 80.78 kN(5)基底压力 Pk2基底面积 : A=(L+2 ×t2) × (B+2× t2)=4.300× 4.300 = 18.49 m基底压强 : Pk=(Gc+Gw+Gt+Gs+Gh)/A2 =(453.03+270.00+18.72+0.00+80.78)/18.490= 44.48 kN/m3.1.2 修正地基承载力(1)计算基础底面以上土的加权平均重度rmrm=[0.300×(20.00-10)+3.100 × 18.00]/3.400= 17.29 kN/m3(2)计算基础底面以下土的重度 r考虑地下水作用，取浮重度，r=20.00-10=10.00kN/m3(3) 根据基础规范的要求，修正地基承载力 :fa = fak + η b γ (b - 3) + η γ (d - 0.5)dm= 120.00+0.00 ×10.00 × (4.300-3)+1.00 × 17.29 × (3.400-0.5)= 170.15 kPa3.1.3结论 : Pk=44.48 < fa=170.15 kPa,地基承载力满足要求。

钢筋混凝土矩形水池设计钢筋混凝土矩形水池作为常见的特种结构类型，被广范应用于工业与民用建筑的给水、污水、消防工程中。

因此在满足给排水专业要求的前提下，既保证今后的正常生产使用，又降低工程造价，是设计人员面临的主要任务。

标签：矩形水池;基本规定;构造要求;荷载取值1、水池的基本规定1.1水池宜采用钢筋混凝土结构。

水池受力构件的混凝土强度等级不应低于C25，垫层混凝土不应低于C15。

水池结构的防水，一般采用混凝土自防水，采用抗渗混凝土。

主要依据水池深度来确定混凝土的抗渗等级。

2、水池的构造要求2.1水池的受力壁板和底板厚度不宜小于200mm，顶板厚度不宜小于150mm。

当钢筋混凝土水池采用构造底板时，底板厚度不应小于120mm，底板顶面应配置构造钢筋，配筋量不宜小于每米5根直径8mm的钢筋。

2.2水池的最小保护层厚度应满足《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》要求。

2.3钢筋混凝土水池长度大于30m（室内或土中）或20m（露天）便需要设伸缩缝，缝宽20mm～30mm.伸缩缝应做成贯通式，在同一剖面上连同底板、顶板一起断开。

大型水池还需要设施工缝，主要作用是保证前后两期施工混凝土的良好连接，水池施工缝的位置可设在底板与池壁连接斜托上部和池壁与顶板连接斜托的下部。

2.4池壁、底板的受力钢筋宜采用小直径钢筋和较密的间距，尽可能采用HRB400级钢筋。

水池各部位的钢筋间距应在100-250mm范围内。

如果钢筋间距太密，会影响混凝土振捣，而钢筋间距太大，容易产生裂缝。

2.5现浇钢筋混凝土水池最容易在角隅处出现裂缝，因此必须在池壁转角处、池壁与底板相交处设置“暗梁”、“暗柱”或设置腋角。

敞口水池顶端也宜配置水平向加强钢筋。

根据规程第7.1.7条的规定要求，敞口水池在温差或地基变形作用下池壁顶端是结构的薄弱点，宜设置暗梁，高度不得小于池壁厚度，内外侧各配置不小于3根16的受力水平钢筋。

3、水池计算注意问题3.1水池的边界条件3.1.1水池的分类：当l/h〉2时为浅池，当l/h&lt;0.5时为深池，当0.5≤l/h≤2时为双向板式水池.3.1.2池体结构一般由池壁、底板和顶盖（是否封闭加盖由给排水专业需要决定）所组成。

施工组织设计一编制说明本施工组织设计主要依据以下几项编制：工程招标文件、工程施工设计图纸、工程地质勘察报告、国家省市地区的相关法令法规及规定、国家现行的相关技术规范、标准及规程、工程施工其他参考资料及施工现场具体情况等。

本工程施工我公司将贯彻现行建筑施工规范要求。

对分项、分部及单位工程的质量评定严格按《工程质量检验评定标准》进行，确保工程达到优良。

应用于本工程的主要技术规范：工程测量规范（GB50026-93）建筑地基基础施工质量验收规范（GBJ203-83）钢筋焊接及验收规程（JGJ18-96）砼强度检验评定标准（GB107-87）砼结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2001）施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-88）建筑机械使用安全技术规程（JGJ33-2001）建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2001）建筑施工安全检验标准（JGJ59-99）二工程概况工程名称：建设地点：建规模：800立方米结构类型：钢筋砼结构。

我方投标工期50日历日。

开工时间：200７年11月1日。

竣工时间：200７年12月20日。

投标保证质量：工程质量按国家颁布的《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）进行检验评定，确保达到市优良等级。

安全指标：杜绝重大伤亡和火灾事故，年工伤轻伤频率控制在24‰以内。

按国家颁布的《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）执行。

文明施工指标：达到“标化工地”要求，让业主满意。

施工关键问题：关键是防渗混凝土的质量和施工缝的处理。

为了保证砼的质量，我们计划采用商品砼，确保砼防渗质量；处理施工缝的关键是底版施工时要埋设好止水带，浇筑池壁前要清理好底层，并做好水泥沙浆结合层。

三施工部署1、组建项目经理部本工程拟实行项目法施工管理，委派我公司实践经验丰富和管理水平高的同志担任项目部主要负责人，选聘技术、管理水平高的技术人员、管理人员、专业工长组建项目部。

钢筋混凝土矩形水池设计钢筋混凝土矩形水池作为常见的特种结构类型，被广范应用于工业与民用建筑的给水、污水、消防工程中。

因此在满意水工艺要求的前提下，既保证今后的正常生产使用，又降低工程造价，是设计人员面临的主要任务。

下面就设计中经常遇到的一些问题，提出几点看法。

1荷载取值的问题1.1池内水压力。

池内水压作为水池类构筑物的主要荷载。

在设计过程中，应当偏于安全的按满水高度来计算水压。

这是因为:一方面使用过程中很可能由于值班人员疏忽或者存在液位计等部件失灵而造成满池;另一方面今后工艺上有可能技术改造而超过原设计水位。

池内水压荷载的取值大小对于挡水墙式浅池的下端弯矩影响较大。

1.2池外水浮力。

当有地下水时，池壁外侧除考虑地下水的压力外，还应考虑地下水位以下的土由于水的浮力使土的有效重度降低而对土压力的影响。

同时，地下水对池体的浮托力也不容小视。

由于地下水位未把握好而引起结构选型错误及抗浮不够等工程事故也时有发生。

地质勘察报告所供应的地下水位一般仅反映勘测期间的地下水位状况。

假如详勘在当地枯水期进行，所供应的地下水位标高将无法被设计取用，或导致结构计算的失误。

依据实际状况，结合地方水文资料，确定一个合适的地下水位标高做设计地下水位，做到既保证使用阶段结构安全和不利状况抗浮安全，又能降低工程造价双赢的目的。

笔者在设计黄骅港某水厂设计大型清水池时，遇到了地下水位特殊浅的问题。

该水池采用无梁楼盖设计，在计算水池抗浮过程中，还存在有局部抗浮的问题。

设计过程中，覆土厚度增加到1.5m还不能满意要求。

这时候，考虑到是否考虑每年检修支配在冬季枯水位时，这样设计所采用的低地下水位标高就能保证正常生产、检修，从而很好的解决了水池抗浮的问题。

1.3温、湿度作用。

由于混凝土硬化过程中产生的水化热、工艺特别要求以及季节变化等，造成池壁产生膨胀或收缩。

当变形受到约束时，在池体中产生相应的的温度和湿度变形应力，很简单产生有害裂缝。

设计时，对夏季应考虑湿差作用，对冬季应考虑温差作用。

钢筋混凝土矩形水池的设计 王兆霞(中国石化集团管道储运公司设计研究院) 摘要　钢筋混凝土矩形水池设计时,应针对工程实际情况,正确选择结构方案和结构计算简图。

在设计构造方面采取有效措施保证工程质量。

主题词　结构　混凝土　方案　计算　设计一、工程概况工程涉及公司基地污水处理场扩建工程的各种不同类型的钢筋混凝土水池,共5座。

有多格池、单格池、圆形池,其中大部分为地面式敞口钢筋混凝土矩形水池。

池高(H)一般都在6m左右。

水池属于钢筋混凝土特种结构,它由各种类型的梁 板 柱等单元构件组成,结构型式和荷载条件比较复杂。

其中的多格池是“接触氧化池1,接触氧化池2及中间沉淀池”三位一体的土建结构,属于比较高的地面式敞口钢筋混凝土矩形水池。

二、结构方案的选取及内力计算以上述多格接触氧化池为例,该水池属于多格水池,池高H=6m,侧壁L1=27m,端壁L2= 1411m。

根据实际使用情况确定最不利的荷载组合为间隔储水组合,有下列两种:试水阶段:结构自重+池内满水压力使用阶段:结构自重+池内满水压力+温度荷载其中,池底板埋入地下不考虑温度荷载的作用,温度荷载应取较大的温差计算。

无论在试水阶段还是在使用阶段,因为地面式水池的池内有液体,池外无土,池壁都视为偏心受拉构件。

钢筋混凝土矩形水池是空间结构,其结构形式、几何尺寸及连接构造影响着内力计算方法。

在侧向荷载作用下,池壁的计算通常根据池壁的高宽比来分类。

池壁顶端无约束为自由端,池壁与底板的连接为固定支承。

在池壁侧壁(L1)的计算中做了两种方案的比较。

1,方案1:按悬壁挡水墙考虑因L1/H=27/6=415>3,则侧壁在水平荷载作用下,壁板可视为竖向单向板,荷载几乎全部沿垂直方向传递,侧壁由于与底板固定而产生的弯矩影响加大,侧壁可按竖向单向受力计算,即悬壁挡水墙计算。

但在角隅处因相邻池壁约束的影响仍属双向受力,其水平向角隅处存在内部负弯矩,可按下式计算:M jx=m j qh2式中:M jx———池壁沿高度1m截面,池壁角隅处的水平向弯矩,kN·m;m j———弯矩系数,-01104;q———三角形荷载的最大值,72kN/m;h———池壁高度,m。

1.编制依据本图集根据建设部建质函【2002】290号“关于印发《修编<钢筋混凝土折线形屋架>等28项国家建筑标准设计图集工作计划》的通知”要求，对原国家建筑标准设计图集96S821~96S838《矩形钢筋混凝土清水池》进行修编。

2.设计依据《给水排水工程构筑物结构设计规范》 GB50069-2002《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》 CECS138：2002《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》 GB50032-2003《给水排水构筑物施工及验收规范》 GBJ141-90《室外给水设计规范》 GB50013-2006《建筑给水排水设计规范》 GB50015-2003《混凝土结构设计规范》 GB50010-2002《建筑地基基础设计规范》 GB50007-2002《砌体结构设计规范》 GB50003-2001《混凝土外加剂应用技术规范》 GB50119-2003《地下工程防水技术规范》 GB50108-20013.适用范围3.1本图集为钢筋混凝土方形、矩形蓄水池，适用于贮盛常温，无侵蚀性的水。

3.2适用条件：3.2.1抗震设防烈度：8度（包括设计基本地震加速度值为0.20g和0.30g地区的）Ⅰ~Ⅱ类场地土；7度（包括设计基本地震加速度值0.10g和0.15g地区的Ⅰ~Ⅳ累类场地土）；6度及6度以下（包括设计基本地震加速度值0.05g和0.05g以下地区的Ⅰ~Ⅳ累类场地土）。

3.2.2对于地震区的可液化土地基，应按有关规范的要求对地基进行处理。

3.2.3覆土条件：本土集中的水池池顶及池壁外均考虑覆土，池顶覆土总厚度分500mm、1000mm两种。

用于严寒地区蓄水池，应根据当地气温条件采取适当的保温措施。

采取保暖措施后的总重量不应覆土厚度的总重量。

3.2.4地下水位：地下水允许高出底板底面上的高度，详见各有关水池结构图。

3.2.5地基承载力（经过修正后的持力层地基承载力特征值）：池顶覆土厚度500mm，fa≥80kPa；池顶覆土厚1000mm，fa≥100kPa。

矩形钢筋混凝土清水池验收标准在工程建设中，矩形钢筋混凝土清水池是一个非常常见的建筑结构，它广泛应用于市政供水、工业供水、农业灌溉等领域。

矩形钢筋混凝土清水池的施工质量直接关系到供水设施的安全可靠性，建设单位和监理单位对其验收标准十分重视。

一、结构设计与验收1.矩形钢筋混凝土清水池的结构设计必须合理，其设计图纸应符合国家建筑规范的相关要求，特别是在抗震和防渗方面需要特别注意。

2.在验收过程中，需要对清水池的设计图纸进行严格审查，确保其与实际施工的一致性和可行性。

二、原材料和施工质量验收1.混凝土原材料必须符合相关标准，需要验收混凝土的抗压强度、抗渗性能等指标。

2.钢筋的材质和规格也需要进行验收，以保证符合设计要求。

3.施工中需要对模板的安装和拆除、浇筑和养护等环节进行严格的质量验收。

三、安全性能验收1.清水池的承载能力、抗震性能、防渗性能等安全性能必须符合相关标准，特别是在地震频繁地区，需要特别重视其抗震性能的验收。

2.在验收中需要对清水池的结构形式、连接方式、附属设施等进行全面检查，确保其安全可靠。

四、环境保护与节能验收1.清水池的环境保护和节能性能也是验收的重点内容，需要对其水质稳定性、节水性能等进行验证。

2.验收中需要重点关注清水池的耗能情况、降噪措施和防腐蚀措施等，确保其环保和节能性能达标。

总结回顾通过以上对矩形钢筋混凝土清水池验收标准的全面介绍，我们可以看出，针对这一主题，验收的工作涉及到结构设计、原材料和施工质量、安全性能、环境保护与节能等多个方面。

只有将这些方面都严格把关，才能保证矩形钢筋混凝土清水池的施工质量和使用安全性。

个人观点和理解我认为，矩形钢筋混凝土清水池的验收标准是非常重要的，它关乎到供水设施的安全和可靠运行。

在实际工程建设中，建设单位和监理单位需要高度重视这一环节，采取严格的验收标准和措施，确保清水池的施工质量达到国家标准并能满足实际使用需求。

撰写完毕。

希望对您有所帮助。