[工学]10-钢筋混凝土水池设计知识课件
钢筋混凝土圆形水池课程设计讲解
钢筋混凝土圆形水池设计1 设计资料某钢筋混凝土圆形清水池主要尺寸：水池净直径n d =9.0m ，水池净高度n H =4.0m 及水池壁厚h =250mm 。
采用整体式钢筋混凝土结构，试设计此水池结构。
荷载及材料如下： 1、水池构造水池内壁、顶板底及支柱表面均用25mm 厚1：2水泥砂浆抹面；水池外壁及顶面均涂刷冷底子油一道、热沥青一道。
池底板下设置100mm 厚C10混凝土垫层。
2、荷载取值水池顶盖可变荷载标准值k q =1.52/KN m ； 基本雪压：0s =0.352/KN m ；材料重度：钢筋混凝土325/r KN m =钢筋混凝土、素混凝土323/r KN m =混凝土、覆土318/r KN m =s 、土的有效重度'310/r KN m =s 、水泥砂浆320/r KN m =砂浆、水310/r KN m =w ；3、地质资料由勘测报告提供的资料表明，地下水位于地面（0.000±标高）以下2.6m 处，地面1.5m 以下为粉质黏土层，土颗粒重度为273/KN m ，孔隙率 1.0e =，内摩檫角030ϕ=，地基承载力特征值2100/a f KN m =。
4、材料柱混凝土强度等级：20~30c c 、水池混凝土强度等级：不应低于25c ，统一取水池混凝土强度等级25c 。
柱中受力钢筋采用HRB335级、箍筋采用HPB235级；水池中受力钢筋均采用HPB235级。
土建工程基础课程设计姓名：***学号：310040****班级：给水排水***指导老师：索**完成日期：2013.12.22钢筋混凝土圆形水池设计原始资料：某钢筋混凝土圆形清水池的主要尺寸：水池直径d n=9.0m水池净高度：H n=4.0m水池壁厚：h=250mm水池顶盖可变荷载标准值：当地：目录一. 设计任务书........................................................................................................二. 水池结构布置、截面尺寸................................................................................三. 水池抗稳定性计算............................................................................................3.1 水池自重标准值计算..................................................................................3.2 整体抗浮验算............................................................................................3.3局部抗浮验算...............................................................................................四. 水池荷载计算....................................................................................................4.1顶板荷载.......................................................................................................4.2 底板荷载......................................................................................................4.2 池壁荷载......................................................................................................五.地基承载力验算..................................................................................................六. 顶板、底板及池壁固定端弯矩计算................................................................6.1顶板固定端弯矩...........................................................................................6.2底板固定端弯矩...........................................................................................6.3池壁固定端弯矩...........................................................................................6.4顶板、底板及池壁弹性嵌固边界力矩计算...............................................6.5顶板结构内力计算.......................................................................................6.6底板内力计算...............................................................................................6.7池壁内力计算...............................................................................................二、水池结构布置、截面尺寸、计算简图1.水池结构布置根据设计要求，水池净直径d n =9.0m,宜采用中心有柱的圆形水池。
[新版]钢筋混凝土水池设计
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1.3 水池池壁厚度
• 水池池壁根据内力大小及其分布情况， 可以做成等厚的或变厚的
变厚池壁的厚度按直线变化，变化率以2%～5%（每 米高增厚20 ～50mm）为宜。
无顶盖水池壁厚的变化率可以适当加大，现浇整体式 钢筋混凝土圆水池容量在1000m3以下，可采用等厚池壁 ；容量在1000m3及1000m3以上，用变厚池壁较经济， 装配式预应力混凝土圆形水池的池壁通常采用等厚度。
• 分离式底板可设置分离缝，也可以不设置， 后者在外观上与整体式反无梁底板24无异，但
•。
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• 倒锥形和倒球壳组合池底的加速澄清池。
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圆形水池的顶盖和底板也可以采用球形或锥形薄壳结 构，这类结构的特点是可以跨越很大的空间而不必设置中间 支柱，由于壳体厚度可以做得很薄，在混凝土和钢材用量上 往往比平面结构经济。缺点是模板制作费费工费料，施工要 求较高，而且水池净高不必要地增大，当水池为地下式或半 地下式时，土方开挖和池顶覆土的工作量也因此增大，为了 克服后一缺点，可以尽量压低池壁的高度，甚至完全不用直
•圆形水池在池内水压力或池外土压力作用
下，池壁在环向处于轴心受拉或轴心受压
状态，在竖向则处于受弯状态，受力均匀
明确；而矩形水池的池壁则为受弯为主的
拉弯或压弯构件，当容量在200m3以上时，
池壁的长高比将超过2而主要靠竖向受弯来
传递侧压力，因此池壁厚度常比圆形水池
的大。
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经济分析还表明，就每立方米容量的造价、水泥用量 和钢材等经济指标来说，当水池容量大约在3000m3以内时 ，不论圆形或矩形池，上述各项经济指标都随容量增大而 降低，当容量超过约3000m3时，矩形池的各项经济指标基
钢筋混凝土圆形水池课程设计讲解
钢筋混凝土圆形水池设计1 设计资料某钢筋混凝土圆形清水池主要尺寸：水池净直径n d =9.0m ，水池净高度n H =4.0m 及水池壁厚h =250mm 。
采用整体式钢筋混凝土结构，试设计此水池结构。
荷载及材料如下： 1、水池构造水池内壁、顶板底及支柱表面均用25mm 厚1：2水泥砂浆抹面；水池外壁及顶面均涂刷冷底子油一道、热沥青一道。
池底板下设置100mm 厚C10混凝土垫层。
2、荷载取值水池顶盖可变荷载标准值k q =1.52/KN m ； 基本雪压：0s =0.352/KN m ；材料重度：钢筋混凝土325/r KN m =钢筋混凝土、素混凝土323/r KN m =混凝土、覆土318/r KN m =s 、土的有效重度'310/r KN m =s 、水泥砂浆320/r KN m =砂浆、水310/r KN m =w ；3、地质资料由勘测报告提供的资料表明，地下水位于地面（0.000±标高）以下2.6m 处，地面1.5m 以下为粉质黏土层，土颗粒重度为273/KN m ，孔隙率 1.0e =，内摩檫角030ϕ=，地基承载力特征值2100/a f KN m =。
4、材料柱混凝土强度等级：20~30c c 、水池混凝土强度等级：不应低于25c ，统一取水池混凝土强度等级25c 。
柱中受力钢筋采用HRB335级、箍筋采用HPB235级；水池中受力钢筋均采用HPB235级。
土建工程基础课程设计姓名：***学号：310040****班级：给水排水***指导老师：索**完成日期：2013.12.22钢筋混凝土圆形水池设计原始资料：某钢筋混凝土圆形清水池的主要尺寸：水池直径d n=9.0m水池净高度：H n=4.0m水池壁厚：h=250mm水池顶盖可变荷载标准值：当地：目录一. 设计任务书........................................................................................................二. 水池结构布置、截面尺寸................................................................................三. 水池抗稳定性计算............................................................................................3.1 水池自重标准值计算..................................................................................3.2 整体抗浮验算............................................................................................3.3局部抗浮验算...............................................................................................四. 水池荷载计算....................................................................................................4.1顶板荷载.......................................................................................................4.2 底板荷载......................................................................................................4.2 池壁荷载......................................................................................................五.地基承载力验算..................................................................................................六. 顶板、底板及池壁固定端弯矩计算................................................................6.1顶板固定端弯矩...........................................................................................6.2底板固定端弯矩...........................................................................................6.3池壁固定端弯矩...........................................................................................6.4顶板、底板及池壁弹性嵌固边界力矩计算...............................................6.5顶板结构内力计算.......................................................................................6.6底板内力计算...............................................................................................6.7池壁内力计算...............................................................................................二、水池结构布置、截面尺寸、计算简图1.水池结构布置根据设计要求，水池净直径d n =9.0m,宜采用中心有柱的圆形水池。
钢筋混凝土水池设计
9.1.3 水池池壁厚度
给排水工程中的水池分类：
1.水处理用池，如沉淀池、滤池、曝气池等；该类型水
池的容量、形式和空间尺寸主要由工艺设计决定。
2.贮水池，如清水池，高位水池，调节池；该类型水池
的容量、标高和水深由工艺确定，而池型及尺寸则主要 由结构的经济性和场地、施工条件等因素来确定。
水池常用的平 面形状为圆形或矩 形，其池体结构一 般由池壁、顶盖和 底板三部分组成。 按照工艺上需不需 要封闭，又可分为 有顶盖（封闭水池） 和无顶盖（开敞水 池）两类。
K a ----主动土压力系数，应根据土的抗剪强度确定， 当缺乏试验资料时，对砂类土或粉土可取1/3，对黏
性土取1/3~1/4；
q k ----地面活荷载标准值，一般取2.0kN/m2；当池壁 外侧地面可能有堆积荷载时，应取堆积荷载标准值， 一般取10kN/m2； hs,h2,Hn ----分别为池顶覆土厚、顶板厚和池壁净高；
1）由池顶活荷载引起的，可直接取池顶活荷载值；
2）由池顶覆土引起的，可直接取池顶单位面积覆土重；
3）由池顶板自重、池壁自重及支柱自重引起的，可将池壁和 所有支柱的总重除以池底面积再加上单位面积顶板自重。
当底板向池壁外挑出一定长度时，池底面积将大于池顶 面积，上述的荷载取值方法具有近似性，但偏于安全。较精 确的计算方法是对池顶活荷载、覆土重及顶板自重均应取整 个池顶上的总重再除以较弱时，贮水池的 底板通常作成整体式反无梁底板。
第九章 钢筋混凝土水池设计
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第九章 钢筋混凝土水池设计
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经济分析还表明，就每立方米容量的造价、水泥用量
和钢材等经济指标来说，当水池容量大约在3000m3以内时， 不论圆形或矩形池，上述各项经济指标都随容量增大而降 低，当容量超过约3000m3时，矩形池的各项经济指标基本 趋于稳定。
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第九章 钢筋混凝土水池设计
9.1.2 贮水池场地布置
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第九章 钢筋混凝土水池设计
9.1.4 装配式和现浇整体式水池池壁
目前，国内除预应力原水池有采用装配式池壁者外， 一般钢筋混凝土水池都采用现浇整体式池壁。 矩形水池的池壁绝大多数采用现浇整体式，有有少 数工程采用装配整体式池壁。 采用装配整体式池壁可以节约模板，使池壁生产工 厂化和加快施工进度。缺点是壁板接缝处水平钢筋焊接 工作量大，二次混凝土灌缝施工不便，连接部位施工质 量难以保证，因此，实际时应特别慎重。
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第九章 钢筋混凝土水池设计
1）由池顶活荷载引起的，可直接取池顶活荷载值； 2）由池顶覆土引起的，可直接取池顶单位面积覆土重； 3）由池顶板自重、池壁自重及支柱自重引起的，可将池壁和 所有支柱的总重除以池底面积再加上单位面积顶板自重。 当底板向池壁外挑出一定长度时，池底面积将大于池顶 面积，上述的荷载取值方法具有近似性，但偏于安全。较精 确的计算方法是对池顶活荷载、覆土重及顶板自重均应取整 个池顶上的总重再除以池底面积。 当池壁与底板按弹性固定设计时，为了便于进行最不利 内力组合，池底荷载的上述三个分项应分别单独计算。 不论有无地下水浮力，池底荷载的计算方法相同。当有 地下水浮力时，地基土的应力将减小，但作用于底板上的总 的反力不变。
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第九章 钢筋混凝土水池设计
池壁外侧的侧压力包括土压力，地面活荷载引起的 附加侧压力及有地下水时的地下水压力。 当无地下水时，池壁外侧压力按梯形分布; 当有地下水且地下水位在池顶以下时，以地下水位 为界，分两段按梯形分布。在地下水位以下，除必须 考虑地下水压力外，还应考虑地下水位以下的土由于 水的浮力而使其有效重度降低对土压力的影响。为了 简化计算，通常将有地下水时按折线分布的侧压力图 形取成直线分布图形，如图9-4所示。 因此，不论有无地下水，只需将池壁上、下两端 的侧压力值算出来就可以了。
YJK水池结构设计PPT培训课件
预应力混凝土水池
在钢筋混凝土结构的基础 上施加预应力，提高结构 抗裂性和刚度，减少变形 。
钢结构水池
以钢材为主要材料，具有 自重轻、强度高、施工速 度快等优点，但耐腐蚀性 较差。
设计原则与规范要求
安全可靠
确保水池结构在各种荷 载作用下具有足够的强
度、刚度和稳定性。
经济合理
在满足安全性的前提下 ，优化设计方案，降低
荷载组合原则
在进行水池结构设计时，应考虑荷载的最不利组合。通常， 荷载组合应根据使用过程中可能出现的荷载情况，按承载能 力极限状态和正常使用极限状态分别进行组合。
水压力计算方法
水池壁板水压力计算
根据静水压力分布规律，壁板上的水 压力呈三角形分布。设计时，应计算 壁板各点的水压力，并确定最大水压 力值。
对于地震烈度较高的地区，应采取有效的 抗震措施，如设置减震支座、加强结构刚 度等。
实例展示：优秀细部设计案例
案例一
某大型水池采用高性能混凝土， 有效提高了结构强度和耐久性， 同时设置了完善的防水措施，确
保了水池不渗水。
案例二
某水厂水池在进出水口设置了格 栅和滤网，有效防止了杂物进入
水池，保证了水质安全。
常见错误与解决方法
03
总结在水池结构建模过程中常见的错误和问题，并提供相应的
解决方法和建议。
数据分析与结果展示方法
数据后处理功能介绍
介绍YJK软件的数据后处理功能，包括结果查看、数据分析、图 表生成等操作。
结果展示方法探讨
探讨如何有效地展示水池结构设计的结果，包括云图、等值线、 动画等多种展示方式。
工程造价。
符合规范
遵循国家相关规范标准 ，确保设计质量。
考虑施工便利
钢筋混凝土水池施工方案设计
实用标准1. 施工程序一次土方开挖T轻型井点降水T二次土方开挖T基础加固—地基验槽T砼垫层模板T砼垫层浇筑一钢筋加工、安装T钢筋验收一砖胎膜砌筑一模板安装验收一砼浇筑2. 施工准备（1）技术准备工作a、组织定位放线工作，做好施工现场平面轴线控制桩和标高控制桩的设置。
b、组织有关施工人员学习有关图集、图纸、施工规范以及技术文件，进行现场踏勘。
c、做好图纸会审、设计技术交底工作。
d、雨季施工措施严格按照雨季施工方案执行。
（2）现场准备工作a、施工平面布置综述：（1）根据现场实际情况布置料场以及钢筋、模板加工场地。
（2）施工用电严格按“施工现场临时用电安全技术规范”进行布置，严格执行“三相五线制”，确保用电安全。
b、临时设施（1）现场临设主要设库房，以及设备停放区和材料堆放场。
（2）施工现场的水准点、轴线控制点、埋地电缆、架空电线等应用明确标示并加以保护，任何人不得将其损坏、移动。
c、钢筋的堆放①各种规格型号的钢筋分别堆放，不能混放。
②为防止锈蚀钢筋不能直接与地面接触，采用放木将钢筋垫起，下雨时用帆布覆盖。
③预制好的钢筋料按使用部位分类堆放，并作标签注明钢筋用处。
（3）作业条件①土方开挖前，根据施工方案的要求，将施工区域内的地下、地上障碍物清除和处理完毕, 具备场地平整的条件，利于施工。
②根据场地划分的土方区域安放定位控制线（桩），标准水平桩以便在土方平衡施工时及时实测控制。
③平整道路，接通水、电源。
④熟悉图纸，做好技术交底。
文案大全3. 定位测量(1)工程定位测量a、根据施工测量规范和施工图的测量精度要求选取测量仪器，本工程采用全站仪，且均经年检在使用期内。
到现场后再次对测量仪器进行检校，使其精度满足测量施工要求。
b、高程控制测量用S6水准仪从已有的高程点闭合测量至作好的高程控制点。
c、平面控制测量所选用的仪器为：全站仪、J6经纬仪。
d、预制标桩埋件e、在施工区内制作三级导线控制点(单位mm)选点原则为每两点要通视，点间距不大于100m(2)测量精度要求测量偏差a、定位要求项目偏差许可范围水准测量高程闭合差平地± 12 J L ( mr)i导线测量方位角闭合差± 24历(〃)导线测量相对闭合差1/50004. 土方施工(1)土方采用机械大开挖，人工配合清底，1台挖掘机配2台自卸汽车，开挖土方全部运至125生产装置东侧弃存并用铲车堆放整齐。
探讨钢筋混凝土矩形水池结构设计
探讨钢筋混凝土矩形水池结构设计摘要：本文探讨了水池结构设计的方法和特点，从荷载计算及内力组合、内力计算、构造措施三个方面提出了设计中一些值得注意的问题．从而使钢筋混凝土矩形水池设计的更加可靠和经济，供同行参考。
关键词：结构设计矩形水池水池荷载内力计算构造措施0 引言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。
1 水池荷载的计算及内力组合中值得注意的问题1.1 水池荷载分类及选用1.1.1 池顶荷载对于有顶盖的封闭式水池，应计算作用于池顶板上的竖向荷载，主要包括顶板自重、防水层重、覆土重、雪荷载和活荷载。
雪荷载和活荷载不同时考虑。
1.1.2 池壁荷载作用在池壁上的荷载可分为池内水压力、池外土压力和地下水压力。
池内水压是水池承受的主要荷载之一，一般偏安全地按满池来计算水压。
一方面，工艺上有可能挖掘潜力超过原设计水位：另一方面，一旦误操作而造成满池时可保证结构的安全。
对于地下式或半地下式水池，土对池壁有侧压力，侧压力通常用朗肯主动土压力理论计算。
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。
1.1.3 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。
温、湿度荷载所产生的内力计算是相当复杂的问题，实际工程中。
经典课件：钢筋混凝土水池设计
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1.5 地下式、半地下式及地上式水池
按照建造在地面上下位置的不同，水池可以分为地下 式、半地下式及地上式。
为了尽量缩小水池的温度变化幅度，降低温度变形的 影响，水池应优先采用地下式或半地下式。
对于有顶盖的水池，顶盖以上应覆土保温。 水池的底面标高应尽可能高于地下水位，以避免地下 水对水池的浮托作用，当必须建造在地下水位以下时，池 顶覆土又是一种最简便有效的抗浮措施。
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1.2 贮水池场地布置
• 矩形水池对场地地形的适应性较强，便于节 约用地及减少场地开挖的土方量，在山区狭长 地带建造水池以及在城市大型给水工程中，矩 形水池的这一优越性具有重要意义。
自上世纪80年代以来，随着水池容量向大型发展，用 地矛盾加剧，矩形水池更加受到重视。北京市水源九厂一 期工程的调节水池，采用平面尺寸255.9m×90.9m、池高5m 的矩形水池，容量达10.7万m3。如果与采用多个万吨级预 应力圆形水池达到相同容量的方案相比，其节约用地和造 价的效果都是肯定的。
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清水池布筋
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水解池底布筋
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河南开封辅仁制药有限公司污水处理厂 改造工程二沉池（5000 /m3d）
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集水坑施工图
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清水池施工图
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圆形水池施工图
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1.1 贮水池容量、形状、水深等技术经济指标
• 贮水池容量在3000m3以内时，相同容量的圆 形水池比矩形水池具有更好的技术经济指标。
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1.6 贮水池的顶盖和底板
• 贮水池的顶盖和底板大多采用平顶和平底。
• 工程实践表明，对有覆土的水池顶盖，整体式无梁 顶盖的造价和材料用量都比一般梁板体系为低。 •装配式梁板结构的优点是能够节约模板和加快工程进度， 但经济指标不如现浇整体式无梁楼盖。 • 从20世纪80年代以来，由于工具化钢模在混凝土工 程中应用越来越普遍，使现浇混凝土结构得以扬长避短， 在水池设计中优先采用全现浇混凝土结构已成为主流。
水工钢筋混凝土课程设计PPT课件
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⑧
⑤1φ18
⑤1φ18
⑥1φ18
⑦1φ18
⑨2φ12 4130
⑧2φ22 14680
可编辑课件PPT ④1φ22 5830
42
200
200 570
⑨2φ12 4130
③1φ22 5550 630
②1φ22 3635 570
①3φ22 7130
693 550 693
⑩1φ22
240
240
600 60
横向剪力
M1
M2
MB
MC
VA
VB左
VB右
VC左
VC右
VD
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(2).弯矩及剪力包络图
①+④ ①+③
①+②
主梁的计算
①+②
①+④
①+④
①+④
①+④ ①+⑤
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4. 截面强度及配筋计算： (1).主梁截面确定：
板的计算
承受正弯矩的跨中截面应按照T形截面计算。
确定： bf’=
边跨：l1=min{l中-中，1.1×l净跨} 中跨： l2=min{l中-中，1.1×l净跨}
板的计算
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3.计算简图：
板的计算
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4.内力计算：
承受均布荷载的等跨连续板：
M g0 2 l 1q0 2 l
V gnl 1qnl
折算荷载：
板：
g' g 1 q 2
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二、结构平面布置及构件截面尺寸初估
钢筋混凝土蓄水池施工组织设计
施工组织设计(一)主要施工办法一)钢筋混凝土水池施工方案一、水池施工工艺流程测ft放样一基坑开挖一垫层、底板施L-池壁板、隔墙施工一顶板施工一满水试验一防腐、粉刷T附件安装一回填一附属工程施工准备(1)做好调査工作：气象、地形和水文地质悄况的调査，地上、地下请况的调査，各种物质资源和技术条件的调查。
(2)熟悉、会审施工设计图纸，力求将图纸中的问题解决在施丄前。
根据施丄图复核各点所提供坐标的闭合，且对路线及细部尺寸标尚逐一进行复核，确保施丄顺利进行。
(3)各类施工工艺的设讣、安排、试验、审核。
(4)编制和审定详细的施丄方案，为全面施工提供准确依据。
(5)编制机具、材料、构件、设备和外委托讣划，保证工期进度的需要。
2、物资准备(1)材料的准备1)正确分析施工期间建筑材料市场的请况。
2)根据施工组织设计中的施工进度计划和施工预算中的工料分析，编制工程所需材料用量计划，作为备料、供料和确定仓库、堆场面积、组织运输的依据。
3)根据材料需求量讣划，做好材料的申请、订货和采购工作，使计划得以落实。
4)组织材料按计划进场，并做好验收保管工作。
(2)施工机具准备1)根据施工组织设计中确定的施工方法、施工机具配备要求.数量及施工进度安排，编制施工机具需求量计划。
2)对大型施丄机械(如挖掘机等)，提出需求量和时间要求，准时运抵现场，并做好现场准备匸作。
(3)运输准备1)编制运输需求量计划，并组织落实运输工具。
2)合理安排运输时间、路线，进工地时的协调，以免山于材料运输车的原因而引起社会车辆的堵塞。
3、劳动组织准备(1)根据施丄组织设计中确定的劳动力计划，确定各工种劳动力的数量及进场时间。
(2)选择具有丰富施工经验的作业队伍。
(3)对进场施工人员的作业班组进行培训和教育，并落实到每个作业人员。
(4)对特殊种作业人员要求持证上岗。
4、施工现场准备(1)了解工程所在地1W况，建立牢固的群众基础，避免施丄扰民。
(2)根据建设单位指定的水源、电源、水准点以及控制桩等，架设水电线路和各种生产、生活用临时设施。
钢筋混凝土水池结构设计
钢筋混凝土水池结构设计摘要：结合对钢筋混凝土水池的设计经验，针对钢筋混凝土水池的结构形式和受荷特点，该文对水池结构设计和施工中的一些关键技术措施及方法进行了介绍，探讨保证水池结构设计技术经济合理及施工安全有效进行的方法。
关键词：钢筋混凝土结构；水池；设计；施工引言钢筋混凝土水池作为一种常用的构筑物类型，被广泛应用于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成为是否满足要求的一个要点。
按照相关设计规定，针对钢筋混凝土水池的设计过程，结合实际设计经验，探讨钢筋混凝土水池设计的要点。
一、水池的分类及所适用的条件（一）、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简单，这种水池应用比较广泛; （2）装配式钢筋混凝土水池。
由于混凝土的干缩已经在预制过程中完成，所以可减少混凝土出现早期裂缝，并加快施工进度。
（二）、按施工材料分类（1）钢筋混凝土水池。
适用于容量较大，抗渗、抗裂性能要求较高的水池;（2）砖石水池。
就地取材方便，适用于容量较小，无抗渗抗裂要求或抗渗抗裂要求较低的水池（该水池一般需要有较好的地基条件）。
（三）、按形状分类（1）矩形水池:施工方便，占地较小。
小型水池宜采用矩形水池，如果液体的深度较浅时，大中型水池也可采用矩形水池;（2）圆形水池:受力合理。
大中型水池由于受力较大，宜采用圆形水池。
地下水池和半地下水池所受到的外界温度影响较小，由此而引起的应力也较小。
在水池的使用过程中，由于水池竖壁外侧有土的存在，会形成土压力，能够抵消一部分水池内的液体压力，可以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，进而使材料量增大，费用增加。
另外，地下水池和半地下水池的抗震性能较好。
二、钢筋混凝土水池结构设计的基本原理和方法作为特种水工结构构筑物，钢筋混凝土水池(以下简称水池)被广范应用于工业与民用建筑的给水、排污、消防等工程中。
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本章主要内容：
介绍工程中常见水池的结构形式 及其承受的主要荷载
钢筋混凝土圆形水池的设计 钢筋混凝土矩形水池的设计
§10-1 水池的结构型式
第十章 钢筋混凝土水池设计
钢 筋混凝土贮水池结构形式
§10-1 水池的结构型式
第十章 钢筋混凝土水池设计
一、水池分类
按用途分为水 贮处 水理 池用池 按几何形状分为圆 矩形 形水 水池 池
二、水池池壁结构型式
水池池壁由荷载产生的内力大小及其分布情况可做成：
等厚池壁常容 容 用量 量 于12在 在 0000mm03以 3以下 下的 的矩 现形 浇水 整池 体水式池圆形 变厚池壁常用于于1容00量 m03的 大水池池壁
§10-2 水池的荷载
第十章 钢筋混凝土水池设计
作用在水池上的主要荷载有：
顶板自重 构造层重 覆土重
简化分布线
池顶活荷载q
p2
设计水位
地下水位 Hw/
Hw pw
活荷载 雪荷载
p1 无地下水 有地下水
实际分布线
池底荷载
图 10-3 水池的荷载
结构计算时活荷载与雪荷载两者中取大值
覆土厚hs 池顶板厚h2 Hn
底垫板层板厚厚h3h1
§10-2 水池的荷载
第十章 钢筋混凝土水池设计
地上式水池 按水池建造位置可分为地下式水池
半地下式水池
整体式水池
按 结 构 型 式 可 分 为 开 封 敞 闭 式 式 水 水 池 池
按施工方法可分为装配式水池 装配整体式式水池
按 配 筋 方 式 可 分 为 非 预 预 应 应 力 力 水 水 池 池
§10-1 水池的结构型式
第十章 钢筋混凝土水池设计
§10-2 水池的荷载
三、池壁荷载
第十章 钢筋混凝土水池设计
池壁承受的荷载主要是作用于水平方向的水压力和土压力。
池壁水压力按三角形分布，池内底面处的最大水压力标准值计算公式：
p w kw H wk/N m 2
池壁土压力按主动土压力计算，池壁外侧压力按梯形分布
池壁顶端外侧压力组合标准值计算公式：
pk2[qkshsh2]tg 2 45 2
池壁顶端外侧压力组合标准值计算公式：
当无地下水时 当有地下水时
pk1[qkshsh2H n]tg 2 45 2
p k 1 q ksh s h 2 H n H w s H w t2 g 4 5 2 w H w
§10-2 水池的荷载
第十章 钢筋混凝土水池设计
四、其它作用对水池结构的影响
温度和湿度的变化：温度和湿度的变化会使混凝土产生收 缩和膨胀，在结构中引起附加应力； 地震作用 ：对水池具有破坏性的地震荷载主要氏是水平方 向的地震惯性力。
五、荷载组合
水池一般应根据下列三种不同荷载组合分别计算内力：
1. 池内满水，池外无土； 2. 池内无水，池外有土； 3. 池内满水，池外有土。
第十章 钢筋混凝土水池设计
§10-3地基承载力及抗浮稳定性验算 一、地基承载力验算
当水池基础采用整体式底板时，一般可假设地基反力为均匀分布。 地基承载力验算公式：
k 池 顶 活 荷 载 及 覆 土 荷 载 （ kN /m 2 ） 水 池 池 底 总 面 重 积 量 kN /m 2 底 板 单 位 面 积 上 的 水 重 kN /m 2 单 位 面 积 垫 层 重 kN /m 2均 为 标 准 值 fa
1.主要尺寸
圆形水池高度——一般控制在3.5m~6.0m之间
圆形水池直径——高度确定之后由水池容量推算直径
圆形池壁厚度——通过计算确定，
同时满足
不得小1于 80mm
不得小1于 20mm—仅对单面配筋的小水池
水池顶盖和底板的结构尺寸——由第九章原则初步估算
§10-4 钢筋混凝土圆形水池设计
第十章 钢筋混凝土水池设计
二、池底荷载
整体式底板，池底荷载是指将使底板产 生弯矩和剪力的那部分地基反力或地 下水浮力，其计算公式为：
简化分布线
池顶活荷载q
p2
设计水位
地下水位 Hw/
Hw pw
p1 无地下水 有地下水
实际分布线
池底荷载
图 10-3 水池的荷载
覆土厚hs 池顶板厚h2 Hn
底垫板层板厚厚h3h1
池底 池 荷 顶 k 载 /N m 荷 2 ） 支 载 底 柱 （ 池 板 总 壁 （ 面 k重 /N m 总 2 ） 积
1.水池整体抗浮稳定性验算
验算公式
0.9Gtk Gsk1.05
pbu.oA
局部抗浮不够时水池的变形
2.水池局部抗浮稳定性验算——仅对池内有中间支柱的封闭式水池
验算公式
0.9gsk
gsl1k
Gck Acal
1.05
pbuo
§10-4 钢筋混凝土圆形水池设计 一、圆形水池主要尺寸及计算简图
第十章 钢筋混凝土水池设计
一、圆形水池主要尺寸及计算简图
2.计算简图 a)
水池的计算直径（d）应按池壁截面轴线确定； 池壁的计算高度（H）则应根据池壁与顶盖和 底板的连接方式来确定。
当 池壁上、下端均为整体连接时：
上端按弹性固定，下端按固定计算时，取
H
Hn
池顶板厚h2度 2
b)
r H
Hn h
r
H
h
Hn
dn
dn
d
d
圆形水池池壁计算尺寸及上、下边界连接示意图
荷载竖向传递的池顶荷载和池底荷载；荷载水平方向传递的池壁荷载等池ຫໍສະໝຸດ 活荷载qp2简化分布线
地下水 位
设计 水位
H
/ w
p1 无地下水 实 际 分 布 有地下水 线
Hw pw
池底荷 载
水池的荷载
覆土厚hs 池顶板厚h2
Hn
底板板 厚垫h层1 厚h3
一、池顶荷载
第十章 钢筋混凝土水池设计
§10-2 水池的荷载
上下端均为弹性固定计算时，取
H H n池 底 板 厚 h 1 + 池 2顶 板 厚 度 h 2
当池壁上、下端均为铰接时: 取 H至铰接中心处
当池壁上、下端为非整体连接时: 取
H=Hn
§10-4 钢筋混凝土圆形水池设计
一、圆形水池主要尺寸及计算简图
式中 f a 为修正后的地基持力层承载力特征值，
按《建筑地基基础设计规范》GB 50007-2002的规定确定。
§10-3地基承载力及抗浮稳定性验算
第十章 钢筋混凝土水池设计
二、水池的抗浮稳定性验算
当水池底面标高在地下水位以下，或位于地表滞水层内而又无排除上层滞水措 施时，地下水或地表滞水就会对水池产生浮力。当水池处于空池状态时就有 被浮托起来或池底板和顶板被浮力顶裂的危险。此时，应对水池进行抗浮地下水稳位 定性验算。