《土建水池设计》PPT课件.ppt
1,钢筋混凝土水池是贮存石油、水及各种液体的构筑物。在石油、化工及给排水工程等各种工业企业中得到广泛应用。,第九节 钢筋混凝土水池设计,2,给排水工程中的水池包括水处理用池（沉淀池、滤池、曝气池）和贮水池（清水池、高位水池、调节池）。,B.水池数量:,1.主要形式：,A.平面形状:,4,C.池壁高度,5,现浇整体式圆形水池 装配式预应力圆形水池,D.施工,装配式肋梁板顶盖矩形水池,地上式、地下式及半地下式水池。,E.位置:,7,混凝土强度等级：普通钢筋混凝土水池C20 预应力钢筋混凝土水池C30,3.结构设计特点：,1).各种荷载组合情况下满足强度、抗裂度或裂缝宽度；,2).抗渗性；,3).抗冻性；,4).抗侵蚀性；,5).稳定性。,2.材料:,贮水池主要荷载,一、水池的荷载,9,（一）池顶荷载：包括：顶板自重、防水层重、覆土压力等恒荷载-按实际计算;池顶上人群、车辆、堆放物品等活荷载-按实际计算;池顶上雪荷载-根据建筑结构荷载规范（GB50009-2001）确定.活荷载：考虑到池顶上人、临时堆放少量物品时，标准值可取1.5KN/。堆载取10 KN/。,10,（二）池底荷载 荷载包括：（1）池顶活荷qk、池顶覆土qs、水池自重G等引起地基反力:,G=Gr+Gw+Gc,Gr-池顶板自重,Gw-池壁自重,Gc-支柱自重,11,（2）地下水浮力:,注意：当有地下水浮力时，地基土的应力应减小，但作用于底板上的总反力不变。,A-池壁外围边的水池底面积；pbuo-水池底面单位面积上的地下浮托力；Hw+h1-由池底面算起的地下水位高度。pfw-总浮托力,12,（三）池壁荷载,1.池壁自重；2 池顶荷载引起的竖向压力、端弯矩；3 水平方向的土压力和水压力。,(1).池壁内侧的侧压力：池壁底面处最大水压力标准值：,Hw-设计水位深度。一般在池内顶面以下200300mm。,13,（2）.池壁外侧的侧压力：1.)土压力标准值无地下水时：池壁顶端土压力标准值为：池壁底部土压力标准值为：有地下水时：池壁底部土压力标准值为：,14,2).地下水压力池壁底部土压力标准值为:,3)地面活荷载引起的附加侧向压力 各种侧压力组合值：地下无地下水时：顶端 底端 地下有地下水时：底端,15,其它作用对水池结构的影响,a.设伸缩缝或后浇带，以减少对温度或湿度变形的影响；b.配置适量的构造钢筋，以抵抗可能出现的温度或湿度应力；c.通过计算来确定温差和湿差造成的内力，在承载力和抗裂计算中加以考虑。,1.温度和湿度变化在水池结构中引起附加弯矩 温度、湿度变化会使混凝土收缩、膨胀，这种变化受到约束时，在结构中会引起附加应力。消除或控制温度湿度造成不利影响的措施：,16,（四）荷载组合,一承载能力极限状态设计时：,地下式水池;池内满水，池外无土；（试水阶段）池内无水，池外有土；（复土阶段）池内满水，池外有水。（使用阶段）,地上式且无保温措施水池:池内满水；池内满水及温差作用,17,二、水池底地基承载力验算,1）分离式底板按池壁下条形基础及柱下基础进行验算；2）整体式底板按筏片基础进行验算,fa-修正后的地基承载力特征值,18,三、水池抗浮稳定验算,Gtk-水池自重标准值；Gsk-池顶覆土重标准值；A-池壁外围边的水池底面积；pbuo-水池底面单位面积上的地下浮托力；Hw+h1-由池底面算起的地下水位高度。-浮托力折减系数,19,（一）.圆形水池主要尺寸1.高度（H)：一般为3.5m6.0m。2.顶板及底板厚度：一般不小于180mm。当容量为50500m3时，高度=3.54.0m当容量为6002000m3时，高度=4.04.5m3.水池计算直径：高度确定后，由容量推算直径。,四 钢筋混凝土圆形水池设计,20,（二）.圆形平板的内力分布规律和截面设计运用弹性力学的薄板理论求解：,单位弧长的径向弯矩：,径向单位长度内的切向弯矩：,21,（三）池壁内力分布规律和截面设计,对各种边界条件和荷载状态下的内力计算公式制成表格。,环向拉力竖向弯矩剪力,22,内力分析,环向内力 N约束条件：池顶自由、池壁底部固定,随着水池池壁的相对高度增加，池底部约束对环向内力 N影响范围减小。,23,池壁内竖向弯矩 Mx约束条件：池顶自由、池壁底部固定,随着水池池壁的相对高度增加，池底部竖向弯矩 Mx迅速减小。且弯矩分布内外侧位置也发生变化。,24,深壁水池,双向板水池,五、钢筋混凝土矩形水池设计,25,4.3.1 矩形贮液池池壁计算,1）浅池壁计算,1m,主要是竖向传力，计算分为：（1）开敞式水池池壁：悬臂板。（2）有顶盖水池池壁：按顶盖与池壁的刚度比确定连接方式。等代框架法计算，在最后考虑角隅弯矩影响。,26,2）深池壁计算,2b范围,上部超出2b范围内：采用水平框架计算。节点弯矩为：,池壁的水平轴向力：,下部2b范围，按双向板计算。,27,双向板水池,3）双向板水池,池壁计算采用弯矩分配法。,
