关于水池结构设计的几点探讨
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探讨钢筋混凝土矩形水池结构设计周晨摘要:钢筋混凝土矩形水池在生活之中是一种常见的构筑物,在工民建工程之中经常都会有所涉及。
本文笔者依据多年的施工经验探讨了钢筋混凝土矩形水池结构设计的相关问题以及施工之中的重点问题。
关键词:钢筋混凝土;矩形水池;结构设计;施工要点引言钢筋混凝土矩形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。
1 荷载取值1.1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。
1.2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。
1.3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。
灌溉蓄水池设计方案一、引言随着全球气候变化和水资源短缺问题的日益突出,灌溉蓄水池的设计成为提高农业生产效益和增强抗旱能力的重要途径。
本文将针对灌溉蓄水池的设计方案进行详细探讨,旨在提供合理有效的解决方案,以满足农业灌溉的需求。
二、灌溉蓄水池设计原则1.水资源综合利用原则:充分考虑降雨、地下水和外来水源,合理配置蓄水池容量和灌溉供水周期。
2.生态保护原则:确保蓄水池周边的生态环境与生物多样性的完整和稳定。
3.可持续发展原则:考虑到未来水资源供应的持续性和可行性,设计蓄水池需要具备一定的预测和适应能力。
三、灌溉蓄水池设计方案根据上述原则,我们提出以下几个方面的设计方案:1.蓄水池规模确定灌溉蓄水池的规模需要综合考虑农田面积、降雨情况、供水周期以及灌溉作物的水需求等因素。
通过对可行性研究和水量计算,确定蓄水池的最佳容量和深度。
2.蓄水池的位置选择蓄水池的位置应尽可能选择在地势相对低洼、植被覆盖度较高的地区。
考虑到自然降水和地下水的补给,蓄水池的位置要优先满足生态环境需求。
3.蓄水池的结构设计蓄水池的设计应考虑坝体材料、坝宽和坝高等因素。
合理选择材料和坝宽,确保坝的稳定性和抗冲刷性能;同时结合蓄水池的容量和需求,确定坝高,以充分利用地势差,提高灌溉效率。
4.蓄水池的排水设计为了保证蓄水池的正常运行,排水系统的设计是不可忽视的一环。
根据蓄水池的容量和位置,采取合适有效的排水方式,如溢流堰、泵站等,确保蓄水池在遇到降雨过多等情况时能够及时排除多余的水分。
5.蓄水池的水质保护为了保证蓄水池的水质和生态环境,需要在设计中考虑水质的保护措施。
如增加水生植物的种植,加强污染源控制等,以提高水体自净能力和生态可持续性。
四、结论本文针对灌溉蓄水池的设计方案进行了详细论述,提出了规模确定、位置选择、结构设计、排水设计和水质保护等方面的设计原则和方案。
通过科学合理的设计,可以充分发挥灌溉蓄水池的作用,提高农业生产效益,缓解水资源短缺问题,并促进农村可持续发展。
水池结构设计特点及问题分析
水池是一种人工建造而成的容水设施,它在城市规划和建设中起到了重要的作用。
水
池的设计特点和问题分析如下:
问题分析:
1. 水质处理不当:由于水池内的水源可能是环境污染物或降雨,若不对水质进行有
效处理,会使水质变差,产生异味,影响观赏效果,甚至带来健康问题。
2. 侵蚀性物质积聚:水池周围环境会有泥沙、树叶等杂物进入水池内,如果不及时
清理,会使水池内的物质逐渐积聚,影响水的通畅和观赏效果。
3. 结构漏水:水池结构如果设计不当或施工不规范,容易导致漏水问题,造成损失
和浪费。
4. 水池沉陷:由于水的重量,水池结构可能会出现沉陷问题,如果不及时修复,可
能会影响到周围建筑物的稳定性。
5. 非法倾倒垃圾:一些不法分子可能会将垃圾、废弃物等非法倒入水池,给水质和
环境带来污染。
为了解决上述问题,可以采取以下措施:
1. 定期水质检测和处理:定期对水质进行检测,根据检测结果采取相应的处理方法,保持水质清澈、无污染。
2. 加强清理维护工作:定期清理水池内的杂物和沉积物,保持水的清澈和通畅。
3. 结构加固和维修:定期检查水池结构,对漏水、沉陷等问题进行及时修复和加
固。
4. 强化监管和安全保护:加强安全监管,设立防护设施以防止事故发生,并加强法
律制裁对非法倾倒垃圾行为的打击。
5. 提升环保意识:加强环保宣传教育,提高公众对环境保护的意识,减少非法倾倒
垃圾的行为。
水池的设计要考虑美学、安全、节能环保等多个方面,同时要解决水质处理、杂物积聚、结构漏水等问题,通过合理的设计和维护管理,可以使水池发挥其应有的功能和美
感。
钢筋混凝土水池结构设计要点探讨作者:张茂诚来源:《建筑工程技术与设计》2014年第31期【摘要】钢筋混凝土水池由于具有抗裂抗渗性好、容量大和牢固耐用等特点,是给排水结构设计中重要的组成部分。
文章结合笔者的工作实践,主要简要地阐述了水池的分类及特点,从而进一步针对钢筋混凝土水池结构设计要点进行了总结与分析,最后提出了土建与水工艺、设计与施工间的配合,仅供参考。
【关键词】钢筋混凝土;水池结构;分类;设计钢筋混凝土水池结构作用是储水以及各种液体的构筑物,是特种结构的一种。
在工业建筑中应用很广,如浓缩池、沉淀池和污水池等。
在民用建筑中通常也是必须要有的附属设施,如消防水池、屋顶的供水池等。
本文结合自身的工作总结,主要就钢筋混凝土水池结构设计要点进行了研究。
1 水池的分类及特点1.1按施工方法分类(1)现浇钢筋混凝土水池。
施工技术和施工工序都相对简单,这个方式应用比较多;(2)装配式钢筋混凝土水池。
因为混凝土干缩在预制过程当中就已结束,故能减少混凝土出现早期裂缝,同时能加快施工进度。
1.2按施工材料来分(1)钢筋混凝土水池。
特别适合体积大、抗裂和抗渗性能要求比较高的水池;(2)砖石水池。
就地取材方便,适合地基条件较好、体积小、没有抗渗和抗裂要求或要求较低的水池。
1.3按形状来分(1)矩形水池:占地小,施工也很方便。
小型水池适合使用矩形水池,当液体深度较浅时,大中型水池也可使用矩形水池;(2)圆形水池:受力均匀合理。
大中型水池由于受力很大,应该使用圆形水池。
1.4按安放位置来分可分为地下、半地下和地上水池。
地下水池与半地下水池受外界温度影响很小,因此而影响的应力也很小。
在水池的使用过程当中,因为水池竖壁外侧有泥土的存在,会形成土压力,所以能够抵消一部分水池内的液体压力,能使水池竖壁长期处于较小的应力状态;但是如果水池埋得过深,将会使水池的顶板和底板所承受的荷载增大,则会使材料量增大,费用也增加。
另外,地下水池和半地下水池的抗震性能较好。
水池结构设计特点及问题分析水池在城市规划和建筑设计中扮演着重要的角色,不仅可以提供水资源,还可以起到美化环境、增加生活气息的作用。
水池结构设计的特点主要体现在以下几个方面:1. 水池的形状多样:水池可以根据实际需要灵活设计,可以是圆形、方形、椭圆形等各种形状。
设计时需要考虑水池周围环境的布局和功能需求。
2. 水池的尺寸可调:水池的尺寸可以根据需求来调整,可以是小型的庭院景观水池,也可以是大型的公共景观水池。
尺寸的大小一般由场地条件、功能需求以及美观度等因素来决定。
3. 水池的材质多样:水池的材质可以选择混凝土、石材、玻璃纤维等各种材料。
不同的材质有不同的特点和耐久性,需要根据实际需求来选择合适的材料。
4. 水池的水源和回流设计:水池的水源可以是自来水、雨水收集、地下水等,根据实际情况选择。
需要设计良好的水池回流系统,以保持水池水质的清洁和循环使用。
5. 水池的水质处理与养护:水池设计时需要考虑水质的处理和养护问题,以确保水质清澈透明。
常见的处理方法包括植物过滤、生物过滤、物理过滤等。
1. 水池设计不合理:有些水池在设计时没有考虑到周围环境和功能需求,导致水池的使用率不高,功能发挥不充分。
2. 水池材质选择不当:水池材质的选择对水池的使用寿命和美观度有着重要的影响,选择不当可能会导致水池易损坏或者不符合美观要求。
3. 水池水质处理不当:水池水质处理不当可能导致水质浑浊、污染等问题,影响到水池的美观和养护。
4. 水池养护不到位:水池的养护非常重要,一些水池由于缺乏定期养护,导致水质问题、水池疏松等。
5. 水池回流系统问题:水池回流系统设计不合理或者使用不当会导致水流速度不稳定,水池水位波动等问题。
水池结构设计需要根据实际需求来进行,注意水池的形状、尺寸、材质选择、水质处理和养护等问题,以确保水池在使用中能够发挥最佳的效果。
浅析地下水池的结构设计作者:孙晗来源:《城市建设理论研究》2013年第17期摘要:随着我国经济水平的不断提高,要求工业及民用建筑配套设施更加完善,水池设计逐步向着大型化、复杂化发展。
本文分析了地下水池的结构设计要点,以提高水池设计的科学性和经济性。
关键词:水池结构;强度;稳定性;抗渗性中图分类号: TU318 文献标识码: A 文章编号:引言水池结构是特种结构的一种。
水池也称为储液池,就是储存水、石油及各种液体的构筑物。
在给排水工程、冶金、石油、化工等各种工业企业中得到广泛的应用,如沉淀池、污水池、地下储油池等;在民用建筑中,也常是必要的附属设施,如消防水池、地下化粪池、屋顶的二次供水池及水塔等。
一、水池的分类及适用条件1、按建筑材料分类(1)钢筋混凝土水池:适用与容量较大、抗渗抗裂性能要求较高的水池。
(2)预应力混凝土水池:有良好的抗渗抗裂性能,可以使截面在任何荷载组合下,始终处于受压状态,能充分发挥混凝土的优越性能,适用于大容量水池。
(3)砖石水池:宜于就地取材,适用于容量在500m3以下,无抗渗抗裂要求或抗渗抗裂要求较低及要求其有一定渗漏的水池,此种水池一般需具有较好的地基条件。
2、按施工方式分类(1)现浇钢筋混凝土水池:施工技术和施工工序较为简单,这种水池目前应用较为广泛。
(2)装配式钢筋混凝土水池:由于混凝土的干缩已在分块预制过程中完成,故能减少混凝土出现早期裂缝,并能节约模板,充分利用机械,加快施工进度。
3、按安置位置分类可分为地下水池、半地下水池、地上水池及架空水池。
地下式和半地下式水池受大气温度影响较小,由此而引起的应力也较小。
在使用期间,由于池壁外面有土,存在土压力,能抵消一部分池内的液体压力,可使池壁长期处于较低的应力状态;但若埋得过深,会使顶盖和底板的荷载增大,反使材料消耗增多;此外在地震区,地下式和半地下式水池的抗震性能较好,一般在8度地震区可以不进行抗震验算。
4、按其形状分类可分为矩形水池与圆形水池,单格水池与多格水池,开口水池与封闭水池等。
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δf=0.2mm来取的话,配筋就以它的大小起控制作用了。
水池结构设计特点及问题分析水池是一种用来储存和供应水资源的人工结构。
水池的设计特点和问题分析主要包括以下几个方面:1. 结构设计特点水池的结构设计特点主要包括以下几个方面:(1)稳定性:水池的结构要具备足够的稳定性,能够承受水压、风力等外部力的作用,以确保水池不会发生破裂或倒塌的情况。
(2)密封性:水池的结构要具备优良的密封性,以防止水的渗漏和浪费。
这可以通过选用合适的材料和采取适当的结构措施来实现。
(3)抗震性:水池的结构应该具备一定的抗震性,特别是在地震频发地区,水池的结构要能够承受一定的地震力,以确保安全使用。
(4)经济性:水池的结构设计需要考虑到经济性,包括材料成本、施工成本和维护成本等方面的因素。
(1)透水性:如果水池的材料不具备良好的密封性,会导致水的渗漏和浪费。
这可能导致水资源的浪费和水污染的问题。
(2)结构强度不足:如果水池的结构强度不足,不能承受外部力的作用,会导致水池的破裂或倒塌的情况,造成人员伤亡和经济损失。
(3)抗震性不佳:如果水池的结构不具备良好的抗震性,地震发生时容易受到破坏,造成水池溃坝和水资源流失的情况。
(4)施工质量问题:水池的施工质量直接影响到水池的使用寿命和安全性。
如果施工质量不过关,可能存在结构不稳定、漏水等问题。
(5)维护保养不当:水池的长期使用需要进行定期的维护和保养。
如果维护保养不当,可能会导致结构老化,破损和漏水等问题。
综上所述,水池的设计特点和问题分析对于保证水池的安全可靠使用具有重要意义。
在设计过程中,需要根据实际情况和需求,合理选择材料和结构参数,确保水池具备稳定性、密封性、抗震性和经济性等特点,在施工和维护过程中保持高质量,以保障水池的持久使用。
蓄水池结构设计和施工蓄水池是人们用来储存和供应水源的重要设施。
在设计和施工蓄水池时,需要考虑多个因素,包括地理条件、水质要求和容量需求等等。
以下是关于蓄水池结构设计和施工的详细内容。
1.地理条件:在选择蓄水池位置时,需要考虑地势、地质和水文条件等因素。
最好选择在雨水集中的低洼区域,并且需要保证地质稳定,以防止地壳运动导致蓄水池破裂或水泄漏的风险。
2.容量需求:根据蓄水池的使用目的,确定所需的容量。
容量需求会影响蓄水池的尺寸和形状。
一般来说,蓄水池的容量应该超过平均水需求的两倍,以确保有足够的水源供应。
3.结构设计:蓄水池的结构设计包括池壁、池底和排水系统等方面。
池壁的设计应考虑地下水位的压力,并采用适当的方法来防止水渗透。
常用的池壁材料包括混凝土、钢铁和砖石等。
4.池底设计:池底应选择与池壁相适应的材料,并考虑污物沉积和底部排水的问题。
一般来说,池底应坡度适宜,以便排水顺畅,并且需要定期清理。
5.排水系统:蓄水池需要设置排水系统,以便在需要时可以排出多余的水。
排水系统应包括主要排水管道和排水阀门等设备,以方便管理和维护。
6.防渗漏措施:为了避免水的渗漏和浪费,蓄水池的结构设计中应包括一些防渗漏的措施。
常见的防渗漏措施包括铺设防渗膜、注入密封剂、填充充实土壤等。
7.施工过程:在蓄水池的施工过程中,需要进行地面平整、挖掘坑槽、浇筑混凝土、设置池壁和池底等步骤。
施工过程中需要严格控制质量,确保蓄水池的结构牢固和使用寿命长久。
8.安全措施:在蓄水池设计和施工过程中需要考虑安全因素,包括防滑、防护栏杆和防火等措施。
此外,在蓄水池使用的过程中也需要定期检查和维护,以确保安全运行。
总结而言,蓄水池的结构设计和施工应该综合考虑各种因素,包括地理条件、容量需求和水质要求等。
同时,施工过程中需要严格控制质量,采取防渗漏和安全措施,以确保蓄水池能够稳定运行,并为人们提供可靠的水源。
水池结构设计特点及问题分析水池结构设计是指在地下或地面建造存储和运输水的模型。
它可以由各种不同形式的材料制成,例如混凝土、金属、砖石等。
其主要目的是为了解决供水问题,对于居民生活、工业用途以及农业种植都有着重要的作用。
在具体的结构设计过程中,需要考虑许多因素,如池体承受荷载、施工条件、设计寿命、使用环境等,以下我们将从不同角度分析现有的水池设计的特点和问题。
首先,水池结构设计应考虑到施工条件。
然而,这通常是一项非常具有挑战性的工作,尤其是对于建造水池的流动水体或有限的空间地区而言。
设计过程中需要确定池体的大小、深度、形状等多个因素,以便在特定条件下设计出最佳的结构方案。
同时,水池的地理位置、环境因素以及施工材料选择都会影响结构设计。
因此,必须对整个项目进行全面的分析和评估,以确保施工的可行性和安全性。
其次,水池结构需要考虑长期使用的设计寿命。
这也是设计的一个重要方面,因为水池一旦建造完成,需要持续使用多年,甚至几十年。
因此,设计要素包括损耗、腐蚀、老化等因素都需要考虑,以确保池体能够在长期使用中保持结构完整性和稳定性。
同时,还需要制定适当的维护计划以延长使用寿命和减轻维护成本。
第三,水池设计需要注意防水和蓄水功能。
这是水池的主要功能之一。
在设计过程中,需要充分考虑防水材料、密封方法、池体连接等因素以确保水池不漏水或渗漏。
同时,也要注意蓄水量的问题,需要考虑不同的水位和污水质量,使设计实现更合理,以适应更多的水质处理需求。
最后,水池设计还需充分考虑灾害风险。
水池建造的位置和周围的环境条件都是在设计过程中必须考虑的因素。
为此,必须评估各种灾害的风险,包括火灾、地震、洪水等等,并采用适当的措施来减少灾害影响和危害程度。
总之,水池结构设计是一项复杂的工作,需要仔细考虑许多因素,包括建造条件、结构设计、长期使用寿命、防水及蓄水功能、灾害风险等。
只有通过全面的分析和评估,我们才能设计出最适合特定条件的水池结构方案。
岩石地基超长水池结构不设缝设计要点一、引言近年来,随着人们对健康生活的追求和水疗需求的增加,水池已经成为了许多人在家中舒缓压力、放松身心的重要设施。
然而,传统水池的维护和清洁常常给人们带来困扰。
为了解决这一问题,岩石地基超长水池应运而生。
相比于传统水池,岩石地基超长水池具有更好的耐用性和易于清洁的特点。
本文将介绍岩石地基超长水池设计的要点,希望对读者有所帮助。
二、水池结构设计要点1.选用坚固耐用的岩石材料:为了确保水池结构的稳定性和耐用性,应选用坚固耐用的岩石材料作为水池的地基。
常见的岩石材料有花岗岩、石灰石等,这些材料具有较高的抗压强度和耐候性。
2.确保水池地基平整牢固:水池地基的平整度和牢固度直接影响到水池的使用寿命和使用效果。
设计时应对地基进行充分的加固和平整处理,以确保水池整体结构的稳定性。
3.采用超长设计方案:岩石地基超长水池的设计要点之一是采用超长设计方案。
通过将水池的长度设计得足够长,可以避免在地基上设置缝隙,从而减少了水池维护和清洁的难度。
4.合理设置水池的坡度:为了保证水池的排水畅通,应合理设置水池的坡度。
水池的坡度设计应该符合人体工程学原理,既要考虑到水的自然流动,又要考虑到人们在水池中的舒适感。
5.适当设置过滤和循环系统:为了保持水池水质的清洁和卫生,应适当设置过滤和循环系统。
过滤系统可以有效去除水中的杂质和污染物,循环系统可以保持水的流动,防止水质变质。
6.考虑人体安全和舒适性:在设计岩石地基超长水池时,必须考虑到人体安全和舒适性。
水池的边缘应设计为圆滑无棱角,以避免人们在使用过程中受伤。
同时,水池的深度和水温应根据人体的需求和健康状况进行合理调节。
三、结论岩石地基超长水池的设计要点主要包括选用坚固耐用的岩石材料、确保水池地基平整牢固、采用超长设计方案、合理设置水池的坡度、适当设置过滤和循环系统,以及考虑人体安全和舒适性。
通过合理设计,岩石地基超长水池可以实现不设缝的结构,从而提高了水池的耐用性和易清洁性,满足了人们对水池的健康需求和水疗体验。
污水处理厂水池结构设计探讨【摘要】我国经过长期发展经济建设取得了很大成就,却由于粗放型的发展方式使得环境不断恶化。
近年来党和国家提出建设“两型社会”,表现出对环境保护的高度重视。
具体到水文方面,国家出台了一系列法律法规引导水资源的可持续发展。
由此,正在建设及规划建设的大型污水处理厂也越来越多。
作为污水处理厂最为重要的结构设施,水池的结构设计往往对污水处理效果和设备使用年限有着巨大的影响,本文的主要目的是就污水池结构设计的关键技术措施及方法进行分析,以探讨如何保证水池结构设计的安全、合理。
【关键词】大型污水处理厂;水池结构;设计经济发展至今,我国城市化建设速度空前,与此同时,城市之中的环境污染也愈发严重,而水污染则是众多形式的环境污染中较为困扰公众及城市管理者的一种。
如何对污水进行合理的处理,怎样合理开发水资源及如何达到水资源的可持续利用,已经引起了各级政府的广泛关注,从而成为了一项重要议题。
事实上全国各地近些年来投建了不少大型污水处理厂,但这些污水处理厂的水池结构常常达不到使用要求,每年不必要的消耗政府大批财政拨款用于维护,不仅造成了金钱上的浪费更使污水处理厂无法满负荷运转,造成了更为宝贵的资源的浪费,究其原因,其中之一是有关厂方对污水污染源的认识不足。
本文将以某新建大型污水处理厂的水池结构的设计作为案例,对污水池的防腐、抗渗、抗裂等关键技术进行有偏重的分析。
一、污水处理厂水池结构设计特点新建污水处理厂的要求应该包括安全适用、质量可靠、技术先进、经济合理等几个方面,污水池作为其核心结构构筑物,对设计人员来说最重要的任务无疑是对其进行优化设计。
污水池结构设计不同于一般水池,除了要进行一般水池需要的裂缝宽度验算、抗裂度计算、强度计算、荷载组合计算等水池结构计算外,还要求将其污染源纳入特别考虑事项,根据具体情况增加诸如防腐设计、抗渗设计、抗压设计、防水设计等要素。
尤其是对于带有重金属污染特性的工业园区的污水处理,在防水和防渗性能要求上更为严格,如何避免污水池污水渗漏引发地下水二次污染,延长水池使用寿命,已经成为一项最新的独立课题。
水池构筑物的构造要求与设计摘要:介绍了选择水池需要考虑的因素,从水池尺寸的确定、计算简图的确定、荷载组合、内力计算等方面分析了水池的结构设计要点,以提高水池设计的科学性和经济性,并满足水池质量的要求。
关键词:结构设计、池壁、顶板、底板前言:水池是给水排水和水处理结构工程中最重要的土建工程,占土建工程造价的70%以上,水池结构设计的合理性对水池的造价有重要的影响,如何从概念入手,掌握水池选型和结构布置的科学性是水池结构设计的关键,因此必须对不同形式水池的适用条件、经济指标有明确的概念,用以指导工程实践。
本文主要从水池的构造要求与结构设计要点入手,介绍水池的设计方法。
一、水池壁厚的选取水池的壁厚一般取250~400mm,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/(15~20)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!太厚对温度应力不利。
太薄不利于施工。
底板厚度一般取侧壁厚的1.2~1.5倍。
才能做为侧壁的嵌固端。
保护层要求: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。
二、水池工况组合、计算简图与荷载选取需要计算二种工况:①池内有水,池外无土(闭水试验);②池内无水,池外有土(空池检修)。
池壁的计算简图:①嵌固顶端自由(或简支)的三边(或四边)支撑双向板计算;②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。
荷载取值:①顶部活载;②侧壁土、水位高度按实际输入;侧壁的土压力,活载不小于10kN/m2;当过重车时,要取相应的值(如消防车荷载);③池内水位标高。
三、水池的抗浮设计水池抗浮问题: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。
水池结构设计特点及问题分析水池结构设计是指在满足水池功能的基础上,对水池的建筑内部结构和外部环境进行设计,达到美观、安全、耐久、节能、环保等多方面的要求。
设计过程中需要考虑多种因素,如流量、底部坡度、材料、水质、污染防治等因素。
下面将详细分析水池结构设计的特点和问题。
1. 组合灵活:水池结构设计可以根据实际需求进行组合,可根据不同的功能需求和场地条件进行不同的组合方式。
2. 设计难度高:水池结构设计需要考虑到自然环境、水质、水流、污染治理、水力计算等多个方面的因素,设计难度高。
3. 特殊材料:水池设计必须选用符合水质标准的耐腐蚀性高、适应性强的材料,如钢筋混凝土、环氧陶瓷等。
4. 功能多样:水池不仅仅是储水的容器,还可以用于景观、娱乐、灌溉、消防等多种功能。
5. 安全性要求高:水池结构设计必须考虑安全性因素,包括人员跌入水池、水池造成的环境污染等问题,需要对安全措施进行细致考虑。
1. 水池出现渗漏情况:水池出现渗漏问题会导致水量减少、水质下降,浪费原材料和人力、物力等成本,同时环境污染问题也会加重。
2. 受地震、风雨等天气问题的影响:特别是在一些需要防洪或海时,水池在遭受地震、风雨等天气问题时很容易被冲垮,破坏力较大。
3. 维护难度大:水池内部施工较困难,出现问题后维护难度大,需要更高的技术和设备支持。
4. 水质难保证:受水源和管道等多种因素的影响,水池的水质往往难以保证,需要加强治理和维护。
5. 营造美观问题:由于水池往往是在建筑物的周围进行设计,因此为了美观,需要细心营造其外部环境,如周边景观、植被等。
总之,水池结构设计虽然有一定难度,但是在设计中充分考虑以上问题,加强科学、技术、环保等多种要素的协调,也能满足我们对水池的需求,创造一个美好、安全、耐久、节能、环保的水池设计作品。
关于水池结构设计的几点探讨
【摘 要】本文从结构专业的角度谈谈对水池设计中所涉及的地
下水位的确定、荷载及荷载组合、伸缩缝的设置、后浇带的作法及
设计和施工配合等新问题。
【关键词】钢筋混凝水池;地下水位;荷载及荷载组合;伸缩缝;
后浇带
随着我国经济建设的快速发展和综合国力的增强,尤其是石油化
工行业的不断发展扩大,人们的生活、工业生产和环境保护的需要,
水池类构筑物工程的建设逐年增多。
钢筋混凝水池是工业与民用建筑中一种常见的构筑物,被广范应
用于工业与民用建筑的给水、污水、消防工程中。钢筋混凝土矩形
水池作为特种结构,被广范应用于工业与民用建筑的给水、消防、
排污工程中。钢筋混凝土矩形水池(以下简称水池)池体结构一般
由池壁、底板和顶盖(是否封闭加盖由工艺需要决定)所组成。水
池按有无顶盖,可分为无顶盖的开敞式池、有顶盖的封闭式池和带
走道板的半封闭池;按安置方式,可分为地上式、半地上式、地下
式。本文就结构专业的角度对水池设计所涉及的一些新问题,进行
了简要的论述。
一、设计地下水位的合理确定
水池的设计和地下水位的标高密切相关。由于地下水位未掌握好
而引起结构选型错误及抗浮不够等工程事故时有发生。根据现行国
家设计规范,地下水位应根据地方水文资料,考虑可能出现的最高
地下水位。一般设计均取用水文资料的最高地下水位。尤其值得注
意的是,有些工程地质勘察报告所提供的地下水位未能从地方水文
资料分析得出,而仅反映勘测期间的地下水位情况。假如详勘在当
地枯水期进行,所提供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。所以设计人员应具体了解当地的水文情况,对未
满足设计要求的地质勘察报告要求予以补充。要求考虑当地有无暴
雨、台风的影响,是否会出现由于地表水不能及时排除而引起地下
水位提高。结构设计人员应结合对地下水位和地质情况的了解,和
水工艺设计人员一起决定水池的基底标高,综合工艺流程要求、土
建造价、运营成本、投产年限等诸多因素,制定出设计方案。
二、荷载及荷载组合
1.各种荷载。
水压。这里指池内水压,是水池的主要荷载之一。水压力应按设
计水位的静水压力计算,但现在一般将水池按满水来计算水压力。
这是因为:一方面很可能存在误操作而造成满池时可保证结构的安
全;另一方面今后工艺上有可能挖掘潜力而超过原设计水位。
土压力。池外有填土的水池,土对池壁的侧压力通常用朗肯理论
计算土的主动压力。但土的侧压力变化因素很多,如回填土的密实
度、粘结力、内摩擦角等。实践证明,用朗肯理论计算主动土压力
偏于安全。土的各参数可按岩土勘察报告所提供的实际数值取用。
但在初步设计或缺乏资料时,土的内摩擦角可取30,土的重度可取
18。当地面无堆载时,地面活荷载可按1.5~2.0kn/m2考虑。
地下水压力。地下水压对水池底板的托浮力是威胁水池底板安全
的一种主要荷载,设计时应予以重视。为了抵消地下水对底板的影
响,在用无梁板作为底板时,其最经济有效的办法是以池底浮土来
平衡,而采用增加结构自重的方法是不经济的。当地下水位低于池
底而不考虑地下水压时,需采取措施排除地表滞水。
温、湿度荷载。由于混凝土硬化过程中产生的水化热、工艺要求
以及季节变化等,造成池壁产生膨胀和收缩。当变形受到约束时,
在池体中产生相应的温度或湿度应力。温度应力和湿度应力是导致
混凝土池壁产生裂缝的主要原因,对于冬夏季或早晚温、湿差大的
地区,温、湿度荷载计算是不可忽略的。由于环境的影响,造成结
构物产生温度或湿度的变化,从而引起结构物体积变化,当这种体
积变化受到约束时,就会产生应力。通常将温度差及湿度差称之为
温、湿度荷载。
2.荷载组合
水池设计中通常考虑以下3种荷载组合:
①池内水压+ 自重(对应工况为:池内有水,池外无土)。这是
水池结构设计的基本组合。
②池外土压+ 自重(对应工况为:池内无水,池外有土)。这是
指池外有覆土的水池,当有地下水时还应包括地下水压,这种组合
是水池荷载的基本组合之一,当水池建成后运营前以及水池放空期
间均属此种荷载组合情况。
③池内水压+ 自重+ 冬季温差。综合温差、湿差和水压的共同作
用,当壁面冬季温差的绝对值大于夏季壁面湿差(化为等效温差)
的绝对值时,这种情况是最不利的组合。
④池内水压+ 自重+ 湿差。综合温差、湿差和水压的共同作用,
当夏季壁面湿差(化为等效温差) 的绝对值大于冬季壁面温差的
绝对值时,这种情况是最不利的组合。
根据上述几种情况可知:第①组合为地上式水池的必需组合,第
①、②组合是半地上式水池和地下式水池的必需组合,第③、④组
合用于冬夏季或早晚温、湿差大的地区,并且没采区任何保温措施
的水池。
三、水池内力计算中值得注意的问题
水池的内力计算主要包括池壁内力计算和底板内力计算。不同边
界条件和地基反力模型的选取,对水池的内力计算结果有很大的影
响,下面分别谈一谈池壁和底板内力计算的方法及其中应注意的问
题。
1. 池壁的边界条件假定和内力计算
1.1 池壁的边界条件假定及应用:
①开敞式水池池壁的边界条件可假定为三边固接、顶边自由的
板。
②有顶盖的封闭式水池池壁,视其与顶板的连接情况,池壁的边
界条件可假定为三边固接、顶边铰接(或弹性支承)的板。当池壁
与顶板整体连接,且池壁线刚度为顶板线刚度的5倍以上时,可假
设池壁顶端为铰接,否则为弹性支承。
2 底板内力计算
2.1 地基反力的分布规律及底板内力计算的常用方法
在地基反力作用下,池底可视为简支于池壁上,池壁间距对池底
反力分布有影响,当池壁间距小至使两邻池壁刚性角重叠时,变形
与反力比较均匀,不计弯矩。当池壁间距增大,变形与反力的不均
匀分布愈加显著,甚至可能出现跨中反向挠曲引起与地基脱开现
象,反力向池壁下集中,前者可以按地基反力为线性分布进行计算,
而后者弯矩的变化已不可忽视。
实际工程中,常采用静力平衡法或考虑池底与地基相互作用的内
力分析方法来计算水池底板内力。当使用静力平衡法计算时,假定
地基反力按线性分布,只要求满足静力平衡条件,忽略变形协调条
件,所以计算结果是相当近似的,此法适用于计算池型小、容积小
的小型水池,是一种适宜手工计算的简便方法。当使用考虑池底与
地基相互作用的内力分析方法时,地基反力模型一般采用winkler
弹性地基模型 (winkler弹性地基模型假设,地基表面某点的沉降
与其他点的压力无关,把地基土体划分成许多竖直的土柱,每条土
柱可用一根独立的弹簧来代替,如果在 这种弹簧体系上施加荷载,
则每根弹簧所受的压力与该弹簧的变形成正比),这种模型主要是
以模拟天然地基土在荷载作用下实际应力一应变关系从而比较准
确地解决变形协调关系,得到接近于实际的反力分布和变形规律,
但在求解过程中采用了数学解析法和数值计算法,计算繁琐,必需
借助计算机进行数值计算。近年来,一些专家借助于计算机分析,
给出了适合手算的winkler弹性地基上矩形水池的计算用表,为设
计人员用此法进行手工计算带来了方便。
四、结语
本文分别从地下水位的合理确定、荷载及荷载组合、内力计算中
值得注意的问题、伸缩缝和后浇带的设置四个方面,谈了水池结构
设计时应该注意的细节问题。综上所述,只有选取合理的结构方案,
假定边界条件时应尽量与实际情况相符合,应用正确的结构计算简
图和计算公式,并结合水池这种特种结构的构造特点,才能把钢筋
混凝土矩形水池设计得更加可靠和经济
参考文献:
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建筑工业出版社 2002.
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[3]《补偿收缩混凝土应用技术规程》 jgj/t178-2009 中国建筑
工业出版社 2009.
[4]《混凝土外加剂应用技术规范》 gb50119-2003 中国建筑工
业出版社 2003.
作者简介:
孙敬红 女 1986年毕业于长春工程学院工民建专业,毕业后在中
国石油华东设计院从事炼油结构设计,多次主持或参与大型炼油装
置结构设计及地基处理工程。