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水池结构设计

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5
3．矩形水池除上述两种情况外，即介于平长、深长之间的壁板，
按双向受弯计算，以计算手册或软件进行计算。
4．圆形水池池壁
根据水池高度、半径及壁厚确定计算模型，见下表：
H/S
圆柱壳内力计算模型
H/S≤1
按竖向单向计算，类似于平板
1＜H/S≤15 按壳体计算环向和竖向内力
H/S＞15
顶端自由时，H/S＞15 部分的圆柱，按无约
0
0
0
0
采用桩基时，以桩的净反力作为集中力计算跨中弯矩，板边负弯
矩等于壁板底部弯矩，跨中正弯矩以负弯矩抵消一部分。
5．圆形底板
周边支座形式 半径 r 处的径向弯矩 半径 r 处的切向弯矩
铰接
Mr
=
19 (1 − ρ 2 )qR 2 96
Mt
=
1 (19 − 9ρ 2 )qR 2 96
固接
Mr
=
1 (7 −19ρ 2 )qR 2 96
编制：李绪华 审核：孙衍法 编程：覃嘉仕
1
钢铁厂的设计中会经常遇到水池，无论是炼铁、炼钢，还是轧钢，
都存在水池。因没有统一的设计方法，导致设计方法较为离散。结合
《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》（CECS 138:2002）， 对水池结构的设计方法进行一定的统一。
一．材料
1．砼强度等级不低于 C25，严寒和寒冷地区不低于 C30。
注意此处的负弯矩用作强度计算时，荷载分项系数为 1.0。 2．一般矩形水池（净长/净宽≤2） （1）池壁顶以上无荷载（如无冷却塔等）或荷载较小 底板底面承受由侧壁传来的弯矩，分别按基本组合设计值和准永 久组合设计值计算配筋和裂缝宽度。底板顶面按构造配筋，即最小配 筋率和考虑超长时的构造纵筋。 （2）池壁顶以上有荷载（如冷却塔等） 底板以基底净反力按四边简支板计算，但要将壁板底部弯矩加到 支座处，以降低底板跨中弯矩。基底净反力包括壁板、顶板及上部冷 却塔等设备自重，而不包括池内 水重及底板自重。 跨中弯矩的计算采用 下述方法：
2） 按假定厚度试算，按强度或裂缝宽度确定的配筋率应在 0.3~0.8% 之间，最好在 0.4~0.6%之间。若配筋率＜0.3%，应减小厚度；若 配筋率＞0.8%，应加大厚度。
3） 控制裂缝宽度最好用提高配筋率的方法，而不用加大厚度的方法。
10
2．底板厚度
底板厚度按壁厚的 1.2~1.5 倍，以 1.2 倍起算，与壁板类似，以
myx——长边负弯矩在长向跨中的弯矩系数
myy——短边负弯矩在长向跨中的弯矩系数
上述系数见下表：
L 1.0 1.1 1.2 1.3
W
mxx 0.160 0.214 0.266 0.318
1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 2.0
0.366 0.412 0.454 0.494 0.528 0.562 0.592
mxy 0.306 0.288 0.270 0.251 0.230 0.212 0.194 0.175 0.158 0.142 0.126
myx 0.306 0.316 0.320 0..324 0.324 0.318 0.314 0.308 0.300 0.294 0.288
myy 0.160 0.106 0.074 0.047 0.022 0.018 0
上述均布荷载乘以主动土压力系数 Ka 后作为矩形分布的荷载作 用于池壁上。
三．侧壁内力计算 1．平长壁板 所谓平长壁板，即 LB/HB＞2（有顶板）或 LB/HB＞3（无顶板） 的侧壁板。取 1m 宽截条按竖向单向受弯计算，下端为固接，上端为 自由（无顶板时）、铰接（有顶板或局部走道板）。 此时应考虑水平角隅弯矩，即验算构造水平筋能否满足水平角隅 处的强度及裂缝宽度。
壁顶部 边界条 件
圆形
地下水 池 地下水 池
矩形 矩形
地上水 矩形 池
有板或 梁 自由
有板或 梁 自由
有板或 梁 自由
有板或 梁 自由
埋深范围 内有、无 地下水 有 无 有 无 有 无 有 无 有 无 有 无
水平长度 /高度 LB/HB
＞2 ＞2 ≤2 ≤2 ＞2
深度平 方/直径 H2/D ≤20
＞20
（GB 50069-2002）附录 A 进行，现有 Excel 计算表格可用。
5．受力钢筋的保护层厚度：
侧壁取 30mm，与污水接触取 35mm，当表面有水泥砂浆或涂料
时可减少 10mm；底板取 40mm。受力筋可能是水平筋或竖筋。
七．侧壁、底板厚度拟定
1．侧壁厚度可参考下列表格初步拟定
埋置情
况
平面形状
地下水池（有覆土） 顶面外露水池
40
非严寒、非寒冷地区
30
严寒、寒冷地区
20
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注：超出上表限值时，以留后浇带或掺膨胀剂措施解决。
2．水平构造筋、敞口水池池顶构造筋见附表一、二；转角处钢
池内水压力；
在池内水压力作用下的计算，此时不考虑地面荷载及池外地下水
的作用，但应以池外土压力抵消一部分池内水压力产生的弯矩，强度
计算时，此时的土压力荷载分项系数取 1.0。
2．地上水池
地上水池指埋深较小的水池，底板顶面位于地面以下≤1m，这
种情况可只作在池内水压力作用下的计算。
十．构造要求
1. 伸缩缝间距（m）
4．汽车荷载（作用于水池侧面）
等代均布荷载见下表，准永久值系数为 0。
3
荷载等级
等代均布荷载
汽车—10 级
10 kN/m2
汽车—15 级
12 kN/m2
汽车—20 级
15 kN/m2
5．列车荷载（作用于水池侧面）
若枕木在滑裂体（与水平面夹角 55°斜面形成的滑裂体）以外，
则不需考虑；否则按 60 kN/m2 等代均布荷载考虑，准永久值系数为 0。
工业建筑结构设计
混凝土结构设计指南及规定
第六册 水池结构设计指南 （共八册）
中冶京诚工程技术有限公司 工业建筑院
二○○五年七月
目录
一． 材料………………………………………………………2 二． 水、土压力计算…………………………………………3 三． 侧壁内力计算……………………………………………4 四． 底板内力计算……………………………………………6 五． 配筋计算…………………………………………………9 六． 裂缝宽度验算……………………………………………9 七． 侧壁、底板厚度拟定………………………………… 10 八． 抗浮验算……………………………………………… 11 九． 工况组合……………………………………………… 11 十． 构造要求……………………………………………… 11 十一． 按强度及裂缝宽度控制的最大弯矩值（附表三）… 14 十二． 例题…………………………………………………… 26
壁厚
H/20 H/25 H/25 H/30 HB/12 HB/15 HB/10 HB/12 HB/15 HB/18 HB/12 HB/15 HB/12
＞2
HB/10
≤2
HB/15
≤2
HB/12
注 1） 壁厚按 50 mm 的倍数取值，水池较深时应采用变厚度形式，壁厚 在任何情况下不小于 250 mm。
具有良好的抗冻性能，按下表采用：
大气温度
最冷月平均气温低于－10℃
最冷月平均气温在－3～－10℃
抗冻等级 F200 F150
砼抗冻等级 Fi 系指龄期为 28d 的砼试件，在进行相应要求冻融
循环总次数 i 次作用，其强度降低不大于 25%，重量损失不超过 5%。
2
最冷月平均气温在《民用建筑热工设计规范》GB 50176-93 中查
底板底面承受由侧壁传来的弯矩，分别按基本组合设计值和准永
久组合设计值计算配筋和裂缝宽度。底板顶面按构造配筋，即满足最
小配筋率。按最小配筋率确定的钢筋面积：
As=ρmin×bh，ρmin 为 0.20%（C25）、0.21%（C30） 也可根据厚度查表，选取较小配筋，表中配筋率ρ= As/bh0，其 一定≥ρmin×h/h0， As/bh≥ρmin，等同于 As/bh0≥ρmin×h/h0。
束的自由圆柱壳计算薄膜内力
H：圆柱壳池壁高度
S：圆柱壳的弹体特征系数， S = 0.76 Rh
R：圆柱壳计算半径
h：池壁厚度
计算可用水工结构手册图表人工计算，也可用 SAP 2000 软件进
行计算。人工计算较繁琐，最好以 SAP 2000 进行计算。
四．底板内力计算
1．长条水池（净长/净宽＞2）
（1）池壁顶以上无荷载（如无冷却塔等）或荷载较小
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先根据静力计算手册按双向板计算跨中短向、长向弯矩 Mx、My， 假定底板的长边与短边由壁板所传弯矩为 Mx0、My0，则考虑支座负 弯矩后的跨中弯矩按下式计算
Mxx=Mx-mxx Mx0-mxyMy0
Myy=My-myx Mx0-myyMy0
mxx——长边负弯矩在短向跨中的弯矩系数
mxy——短边负弯矩在短向跨中的弯矩系数
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水平向角隅处弯矩：
Mcx=mcqHB2 q—均布荷载或三角形荷载的最大值（kN/m2）
mc 见下表： 荷载类别 均布荷载
池壁顶端支承条件 自由
mc 0.426
铰接
0.218
三角形荷载
自由
0.104
铰接
0.035
2．深长壁板
所谓深长壁板，即 HB/LB＞2 的侧壁板， 按两部分计算：
从底板顶面算起，2LB 以上部分按 水平单向受弯计算，0~2LB 部分按双向板 计算，从底板顶面算起 2LB 处视为自由边。
Mt
=
1 (7 − 9ρ 2 )qR 2 96
q—1m 宽的板基底净反力（kN/m2×m） R—圆板半径

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30方蓄水池结构设计

30方蓄水池结构设计

蓄水池设计地质条件：蓄水池基坑开挖，结合项目区实际情况，土方开挖为三类土，石方开挖Ⅵ级，土石比1：1。

结构设计：蓄水池工程等级为5级，采用地埋式，由水池、梯步、溢水口、放水渠、引水渠及沉沙池组成，侧墙采用M7.5水泥砂浆浆砌块石重力式墙，侧壁2cm厚M10水泥砂浆抹面防渗，重力式侧墙顶宽30cm，底宽72cm，高200cm，水池超高为20cm，水池底板采用5cm碎石垫层、15cm厚C15砼底；梯步设置外进式，采用M7.5浆砌石砌筑，尺寸b*h=25*20下9步，进口设置木门。

水池护拦采用110cm高M10水泥砂浆砌砖花格护拦，最底一皮与顶上一皮需丁砌，护拦顶面M10水泥砂浆压顶，为加强护拦的整体强度，共设置6道240*240mm砖柱；稳定验算:水池底板受力不大，厚度较薄，防渗是主要问题，岩基用15cm厚C15砼护底，起防渗作用。

侧墙断面尺寸由稳定分析拟定，主要分析池内无水、墙外填土这种情况。

此情况下侧墙承受土的压力大，是最不利组合。

池中有水时，墙内外水平压力差小，墙承受侧压力小，断面小。

同时侧墙高度小，垂直重量轻，也不核算墙底地基应力。

抗滑稳定计算示意图如下：蓄水池抗滑稳定计算示意图计算公式采用下式计算：式中：-稳定安全系数，岩基为1.05～1.1；-浆石块石重量，t，浆砌石容重取2 t/m3，-填土重量，t，土容重取1.7t/m3；-磨擦系数，岩石取0.5，-土压力，t。

-土的内摩擦角，取-墙高，m；-土容重，t/m3，1.7 t/m3经计算K=1.16，符合要求。

为了减少开挖量和侧墙填土及土压力，施工时若遇新鲜完整的岩石，则将池壁挖成垂直面，土基也尽量开成较陡且稳定的边进坡。

清水池 结构形式

清水池 结构形式

清水池结构形式
一、清水池基础结构
清水池的基础结构应坚固、稳定，能够承受清水池的重量和外部压力。

基础结构可以采用混凝土浇筑或钢筋混凝土浇筑的方式，根据实际情况选择合适的基础结构形式。

二、清水池池壁设计
清水池的池壁设计应考虑耐久性、防渗漏、抗腐蚀等因素。

池壁可以采用混凝土浇筑或钢筋混凝土浇筑的方式，同时应设置防水层和保护层，以确保清水池的正常使用。

三、清水池顶板设计
清水池的顶板设计应考虑承载能力、防渗漏、抗腐蚀等因素。

顶板可以采用混凝土浇筑或钢筋混凝土浇筑的方式，同时应设置防水层和保护层，以确保清水池的正常使用。

四、清水池进出水系统
清水池的进出水系统应根据实际情况进行设计，包括进水口、出水口、水堰等部分。

进出水系统应保证水流畅通，防止淤积和堵塞，同时应设置必要的过滤装置，以防止杂质进入清水池。

五、清水池溢流和排空设施
清水池应设置溢流和排空设施，以防止水满溢出和排空检修。

溢流设施可以采用溢流管或溢流槽的方式，排空设施可以采用水泵或自流排空的方式。

六、清水池内部水处理装置
清水池内部应根据实际情况设置必要的水处理装置，如加药装置、消毒装置、过滤装置等。

水处理装置应符合相关标准和规范，能够有效保证水质。

七、清水池池底防渗防漏设施
清水池的池底应设置防渗防漏设施，以防止渗漏和泄漏。

防渗防漏设施可以采用防水涂料、防水卷材等方式，同时应定期检查和维护，以确保设施的正常使用。

水池结构设计特点及问题分析

水池结构设计特点及问题分析

水池结构设计特点及问题分析水池是指用于贮水、蓄水或者存储水的一种设施，其结构设计特点直接影响着水池的使用效果、安全性以及使用寿命。

本文将对水池结构设计特点及问题进行分析。

一、水池结构设计特点1. 承载能力强：水池作为贮水设施，需要具有良好的承载能力，能够承受水的重量以及外部环境的压力。

在水池的结构设计上，需要考虑材料的强度、稳定性以及抗压能力。

2. 密封性良好：水池的主要作用是贮存水资源，因此需要保证水池具有良好的密封性，防止水资源的浪费和污染。

在设计上需要考虑水池的接缝、连接处以及材料的选择，以确保水池能够长期保持良好的密封性。

3. 耐腐蚀性强：水池长期贮存水资源，容易受到水的腐蚀，因此水池的结构设计需要考虑抗腐蚀能力，选择耐腐蚀的材料以及采取防腐措施，延长水池的使用寿命。

1. 材料选择问题：水池的材料选择直接影响着水池的承载能力、密封性以及耐腐蚀性。

目前市面上常见的水池材料有混凝土、钢筋混凝土、塑料等，不同材料具有不同的特点，需要根据实际情况进行选择。

部分水池材料并不具备良好的耐腐蚀性，容易受到水的腐蚀，导致水池寿命缩短。

2. 连接处设计问题：水池的连接处是水池结构设计中的重要环节，连接处的设计是否合理直接关系到水池的密封性和稳定性。

一些水池连接处容易出现漏水、渗漏等问题，影响水池的使用效果。

3. 防护措施不足：在一些水池的结构设计中，没有充分考虑防护措施，例如没有考虑到水池的防震、防渗漏等措施，一旦发生地震或者外部环境因素的影响，很容易导致水池的破裂、漏水等问题。

4. 设计标准不统一：水池结构设计标准的制定也是一个问题，当前在水池结构设计标准上存在一定的不统一性，导致一些水池的设计质量无法保障。

水池作为贮水设施，其结构设计特点直接关系到水池的使用效果、安全性以及使用寿命。

在实际的水池结构设计中，存在着材料选择不当、连接处设计问题、防护措施不足以及设计标准不统一等问题，导致水池在使用过程中出现漏水、腐蚀、破裂等情况。

某30立方米蓄水池设计cad结构施工图

某30立方米蓄水池设计cad结构施工图

蓄水池结构图图 号设计时间工程名称图 名设计单位渭源县水务局蓄水池结构图甘肃渭源县北寨人饮工程北寨-2/32004.046＠156＠156＠15板厚8cm6＠158＠508＠50 M10水泥砂浆抹面预制200号铪梁预制200号铪池盖 现浇C20钢筋混凝土 池盖配筋图}2 122 16}2} {\fﾷￂￋￎ_GB2312|b0|i0|c134|p492 16}2 16}2 16} B-B2 16 A-A6＠306＠308＠25 池壁配筋图}2} {\fﾷￂￋￎ_GB2312|b0|i0|c134|p492 16} 出水管B} M7.5浆砌石 现浇C15混凝土 1-1剖面图} 进水管 平面图\P (1)池底基础翻夯50cm，池顶回填50cm土或煤碴，切勿夯筑。\P (2)池壁及池底浇筑完毕后，用M10砂浆加防水粉抹2cm厚，分层抹光。\P (3)出水管和进水管、溢流管都应按实际地形确定安设。 说明：b34 \P\P }19 \P\P }L \P\P }L \P\P }L \P\P }40 \P\P }L \P\P }3 \P\P }3 \P\P }3 \P\P }3 \P\P }3 \P\P }47.5 \P\P } 3\P\P\P 3 \P\P }重量\P(kg)} 9.59\P\P\P 4.48\P\P }根数\P(根)}重量\P(kg)}每根长\P(cm)} 540\P\P\P 561\P\P } 2\P\P\P 2\P\P }根数\P(根)}每根长\P (cm)} 16\P\P\P 16 \P\P } 2\P\P\P 2 \P\P } 440\P\P\P 461 \P\P } 8.8\P\P\P 9.22 \P\P } 13.81\P\P\P } {\fﾷￂￋￎ_GB2312|b0|i0|c134|p49长度\P（m）} 52\P\P\P 63\P\P } 56\P\P\P 610\P\P }1576\P\P\P1576 \P\P } 6\P\P\P 10\P\P } 42\P\P\P 50 \P\P } 56\P\P\P 510 \P\P } 6\P\P\P 8 \P\P } 1262\P\P\P 1262 \P\P } 6\P\P\P 8 \P\P } 8\P\P\P 8 \P\P } } {\fﾷￂￋￎ_GB2312|b0|i0|c134|p49 23.52\P\P\P 256 \P\P } 75.72\P\P\P 100.96 \P\P } 2\P\P\P 15\P\P } 440\P\P\P 112 \P\P } 12\P\P\P 6 \P\P } 540\P\P\P 112 \P\P } 2\P\P\P 18 \P\P } 8.8\P\P\P 16.8 \P\P } 7.81\P\P\P 3.73\P\P } 10.8\P\P\P 20.16 \P\P } 10.8\P\P\P 11.22 \P\P } 94.56\P\P\P 157.6\P\P } } {\fﾷￂￋￎ_GB2312|b0|i0|c134|p49 6.46\P\P\P 151.8\P\P } 37.35\P\P\P 62.25 \P\P 306.68\P } 17.04\P\P\P} {\fﾷￂￋￎ_GB2312|b0|i0|c134|p49长度\P（m）} 29.91\P\P\P 39.88\P \P 215.7\P\P }\H1.391x\H1.391x直\P} {\fﾷￂￋￎ_GB2312|b0|i0|c134|p49型式} 1}编\P计 }34 \P\P }40 \P\P }3 \P\P }3 \P\P }3 \P\P }3 \P\P }3 \P\P }47.5 \P\P }每根长\P (cm)}\P100(m{\H0.7x\P50(m{\H0.7x型 式编\P号} 钢筋明细表} 合 计 B}A}+D b240342 6＠30双支箍筋 1401185 5017520275 672020bDb20 进水管 溢流管 出水管408 bH242480 80D 2D b+ 8421340 25123 4025 出水管 16 16 17.04 17.71 6.46 151.8 29.12 384.3 94.56 157.6 10.8 11.22 10.8 20.16 7.81 3.73 8.8 16.8 2 18 540 112 12 6 440 112 2 15 75.72 100.96 23.52 256 5.22 100.73 8 8 6 8 1262 1262 6 8 56 510 42 50 15761576 56 610 52 63 13.81 14.55 8.8 9.22 440 461 2 2 2 2 540 561 9.59 4.48 6 10 29.91 39.88 215.7 37.35 62.25 306.68 长度(m)长度(m)A}A 铪梁配筋图L L L L 19 1 2 3 4 5 6 78根数(根)重量(kg)每根长(cm)根数(根)重量(kg) 直 径 (mm) 3 3 池盖配筋图} 池壁配筋图} 1-1剖面图}蓄水池结构图图 号设计时间工程名称图 名设计单位蔚县水务局30立方米蓄水池结构图蔚县农村人畜饮水工程蔚县-1/12009.06\P (1)池底基础翻夯50cm，池顶回填50cm土或煤碴，切勿夯筑。\P (2)池壁及池底浇筑完毕后，用M10砂浆加防水粉抹2cm厚，分层抹光。\P (3)出水管和进水管、溢流管都应按实际地形确定安设。 说明：34 \P\P }40 \P\P }3 \P\P }3 \P\P }3 \P\P }3 \P\P }3 \P\P }47.5 \P\P }每根长\P (cm)}\P30(m{\H0.7x型 式编\P号} 钢筋明细表} 合 计 16 16 7.81 4.72 8.8 21.28 12 6 440 112 2 19 57.29 100.24 25.76 220 5.73 86.56 8 8 4 7 1432 1432 6 8 56 400 46 55 13.8114.55 8.8 9.22 440 461 2 2 22.48 39.6 292.3长度(m)L L L L 19 1 2 3 4 5 6 78根数(根)重量(kg)直径 (mm) 3 3 8＠208＠3078溢流管进水管止水板止水板出水管灰 渣苯 板爬梯灰渣垫层M10砂浆二毡三油@}152 122 16}2} {\fﾷￂￋￎ_GB2312|b0|i0|c134|p492 16}2 16}2 16} B-B A-A6＠25421340251234025AABB2 16}12 16246＠25双支箍筋2} {\fﾷￂￋￎ_GB2312|b0|i0|c134|p493１１出水管进水管 铪梁配筋图 平面图9 6 3 \P\P }3 \P\P }L 83-213 199.12 9 88.42446440081601751062410128312254010252516050802,444030152584,8100R200R220585884,82515304402,4805016010025251040253121281024610175160840046424R200R220