第九章 钢筋混凝土水池设计
给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程pdf版
给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程pdf版一、荷载与荷载组合1.1荷载分类及取值根据水池的结构形式和功能，荷载可分为以下几类：1.1.1永久荷载：包括水池自重、结构构件自重、隔热材料重等。
1.1.2活荷载：包括池内水压力、雪荷载、风荷载等。
1.1.3其他荷载：如地震荷载、地质变化等特殊情况下的荷载。
在设计中，应充分考虑各种荷载的组合情况，根据实际情况进行取值。
1.2荷载组合在结构设计时，应考虑各种荷载的组合情况，包括以下几种组合方式：1.2.1永久荷载+活荷载：在正常使用情况下，水池内无水或只有少量水时，应考虑永久荷载和活荷载的组合。
1.2.2永久荷载+其他荷载：在特殊情况下，如地震、地质变化等情况下，应考虑永久荷载和其他荷载的组合。
1.2.3活荷载+其他荷载：在应急情况下，如突然的水源中断、地震等情况下，应考虑活荷载和其他荷载的组合。
二、结构分析与计算2.1结构类型选择根据水池的使用要求和地质条件，应选择合适的结构类型。
常见的结构类型包括矩形、圆形、椭圆形等。
在选择结构类型时，应考虑以下几点：2.1.1结构稳定性：应选择具有较高稳定性的结构类型，以避免因荷载作用而产生变形或破坏。
2.1.2施工方便性：应选择便于施工的结构类型，以降低施工难度和成本。
2.1.3经济性：在满足使用要求的前提下，应选择经济合理的结构类型。
2.2结构计算方法在进行结构计算时，应根据实际情况选择合适的计算方法。
常用的计算方法包括有限元法、矩阵位移法等。
在选择计算方法时，应考虑以下几点：2.2.1准确性：应选择能够准确计算结构性能的计算方法。
2.2.2效率：应选择计算效率较高的计算方法，以减少计算时间和资源消耗。
2.3结构分析对于钢筋混凝土水池结构，结构分析是结构设计的重要环节。
结构分析应考虑以下几个方面：2.3.1池体结构：池体结构应具有足够的强度和稳定性，能够承受各种荷载的作用。
2.3.2支撑结构：支撑结构应具有足够的承载能力和稳定性，能够支撑起整个池体结构，并抵抗各种荷载的作用。
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。
钢筋混凝土矩形水池结构设计
钢筋混凝土矩形水池结构设计导言钢筋混凝土矩形水池结构一般由池壁、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水池、有顶盖的封闭式水池和带走道板的半封闭式水池；按水池埋置情况，可分为全埋式、地下式、半地下式、地面式和架空式水池。
本文以春风油田二号联合站建设工程中污水回收及污泥浓缩池为例，简单介绍了水池的结构设计。
矩形水池结构设计1.水池主要荷载作用在水池上的主要荷载：（1）池顶荷载：作用在池顶上的荷载主要有顶板自重、防水层重、覆土重、活荷载和雪荷载。
其中活荷载和雪荷载不同时考虑，计算时取二者中的较大值。
（2）池底荷载：池底荷载为底板所受的地基反力和地下水产生的浮力。
地基反力主要由以下几种荷载引起：1）池顶活荷载q k；2）池顶覆土荷载q s（根据实际计算确定q s值）；3）池顶自重G r、池壁自重G w、及支柱自重G c，取单位面积自重和。
（3）池壁荷载：作用在池壁上的荷载主要是水平方向的土压力和水压力。
池壁水压力按三角形分布，一般偏安全的按满池来计算。
池壁土压力按朗肯主动土压力理论计算。
2.水池内力计算（1）水池资料本工程水池为半地上式水池，整体尺寸为18m×20m，池体高出地面0.45m，分五个区格，池深2.65m，局部3.55m。
池顶为预制混凝土盖板，池体混凝土采用C40、S8级抗渗混凝土，钢筋采用HRB400级，最外层钢筋混凝土保护层厚度，池体底板、池壁与池顶盖板均取50mm。
水池的内力计算主要包括池壁板、池底板和池顶板内力计算。
池顶为预制混凝土板，仅对池壁板与池底板进行计算。
（2）池壁板计算进行池壁板的内力计算，首先确定池壁的边界条件，然后考虑“池内有水、池外无土”或“池内无水、池外有土”两种荷载工况进行计算。
跨度为18m的外壁板计算，板厚350mm。
按悬臂板计算，沿池壁高度取1m宽板带作为计算单元进行计算。
1）荷载计算。
a.池内有水，池外无土时（按满水的最不利情况计算）水压力：根据公式计算：=10×3.1=31kN/㎡。
钢筋混凝土水池结构设计
钢筋混凝土水池结构设计范本一：正文：钢筋混凝土水池结构设计1. 引言1.1 目的1.2 背景2. 设计标准和规范2.1 国家标准2.1.1 GB50010-2010《建筑设计防护规范》 2.1.2 GB50011-2010《建筑抗震设计规范》 2.2 行业规范2.2.1 GA08-2017《建筑结构抗震设计规范》3. 环境条件3.1 地理概况3.2 土壤条件3.3 水文条件4. 结构计算4.1 整体设计思路4.2 结构荷载计算4.2.1 水压荷载计算4.2.2 地震荷载计算4.3 结构稳定性校核4.4 结构轴力、弯矩和剪力计算 4.5 屈服极限状态检验4.6 破坏极限状态检验4.7 抗震性能评估5. 结构构造设计5.1 整体布置方案5.2 水池底板设计5.3 水池墙板设计5.4 连接节点设计5.5 预应力设计6. 材料选用6.1 混凝土配合比设计6.2 钢筋材料选用6.3 预应力材料选用7. 结构施工图设计7.1 平面布置图7.2 剖面图7.3 细部图8. 结构施工要点8.1 建筑施工要求8.2 钢筋混凝土浇筑工艺罗列出本所涉及附件如下：附件1：水池结构设计计算书附件2：水池结构施工图纸罗列出本所涉及的法律名词及注释：1. 建筑设计防护规范：- 建筑结构设计时要考虑抗震、抗风、抗火等因素，以确保建筑物的安全性。
2. 建筑抗震设计规范：- 对于建筑物的抗震性能设计提出了相关要求和规范。
3. 建筑结构抗震设计规范：- 对于建筑结构的抗震设计提出了具体的要求和指导。
范本二：正文：钢筋混凝土水池结构设计1. 引言1.1 目的1.2 背景2. 设计标准和规范2.1 国家标准2.1.1 GB50010-2010《建筑设计防护规范》2.1.2 GB50011-2010《建筑抗震设计规范》2.2 行业规范2.2.1 GA08-2017《建筑结构抗震设计规范》3. 环境条件3.1 地理概况3.2 土壤条件3.3 水文条件4. 结构计算4.1 整体设计思路4.2 结构荷载计算4.2.1 水压荷载计算4.2.2 地震荷载计算4.3 结构稳定性校核4.4 结构轴力、弯矩和剪力计算4.5 屈服极限状态检验4.6 破坏极限状态检验4.7 抗震性能评估5. 结构构造设计5.1 整体布置方案5.2 水池底板设计5.3 水池墙板设计5.4 连接节点设计5.5 预应力设计6. 材料选用6.1 混凝土配合比设计6.2 钢筋材料选用6.3 预应力材料选用7. 结构施工图设计7.1 平面布置图7.2 剖面图7.3 细部图8. 结构施工要点8.1 建筑施工要求8.2 钢筋混凝土浇筑工艺罗列出本所涉及附件如下：附件1：水池结构设计计算书附件2：水池结构施工图纸罗列出本所涉及的法律名词及注释：1. 建筑设计防护规范：- 建筑结构设计时要考虑抗震、抗风、抗火等因素，以确保建筑物的安全性。
钢筋混凝土结构水池的设计与施工
钢筋混凝土结构水池的设计与施工摘要：钢筋混凝土水池在给水排水和环境保护工程中是一种应用极为广泛的构筑物，如清水池、蓄水池、隔油池、中和池、曝气池、沉淀池、反应池及消防水池等等。
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；水池设计；水池施工一、钢筋混凝土水池的结构设计(一)各专业间的配合任何一项设计作品都是各专业的集体结晶，在水池设计的过程中更是如此。
结构专业与工艺设备专业，结构设计与施工的衔接与配合显得尤为重要。
结构专业应明确本专业的设计角色，应密切配合工艺主导专业。
设计人员应充分熟悉工艺设备专业的工艺流程图和工艺设计意图，做到有的放矢，在满足工艺要求的前提下确定合理的结构方案。
例如水池壁与壁之间、壁板与底板之间的构造加腋要求是否会满足工艺尺寸要求，设置的梁或柱是否会妨碍工艺的管路通过，在接近施工缝位置处是否有预留洞口、预埋管道、预埋件、悬挑梁板等等。
(二)结构设计应符合规定钢筋混凝土水池结构构件不管是什么形式、类别的，计算时都应按照承载能力。
根据荷载、工程地质和水文地质等条件确定结构的稳定性是否需要验算。
荷载作用下，如果构件截面的受力状态处于轴心受拉或小偏心受拉时，就要进行抗裂度验算；如果构建受弯或大偏心受拉，就要验算它的受裂宽度。
(三)钢筋混凝土水池截面设计要点(1)强度设计的安全系数①水池顶盖强度设计的附加安全系数。
顶盖会承受来自自重、覆土重、活载等的荷载，这些荷载中又以自重和荷载重最大。
因为密度和含水量都会使土的容重发生变化。
所以，附加安全系数最好取1.0。
②池壁强度设计的附加安全系数。
池壁会主要受到土压和水压的压力，通常按照满池计算水深，水的容重只有极小的区别。
土压强度则参照朗肯主动土压力理论，差别稍大一些。
也就是说池壁荷载的取值通常由最高限额，所以附加安全系数定位0.9，就可使设计要求满足。
钢筋混凝土圆形水池课程设计
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。
钢筋混凝土矩形水池设计
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。
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。
钢筋混凝土水池设计
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。
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。
（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。
3.10.2
水池设计的内力计算
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
1、池壁的边界条件假定和内力计算
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。
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，乎略变形协调条件，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。
③为保证池壁与池壁、池壁与底板为刚性连接，避免 应力集中，增强连接处的抗裂性，连接转角处应设 45°腋角。
④采用合理的结构布臵和围护措施，在水池内外表面 抹防水砂浆面层，以减小温湿度对结构的影响，并加 强整体刚度及保温防寒。 ⑤在水池四周设散水坡，防止地面水渗入引起地基不 均匀沉降。
钢筋混凝土蓄水池的施工方案设计
钢筋混凝土蓄水池的施工方案设计首先，地理条件是设计钢筋混凝土蓄水池的重要因素之一、需要考虑地下水位、土壤条件以及地质情况等。
对于地下水位较高的地区，可以设计深基础和抗渗措施，以确保蓄水池的稳定性。
此外，在地质情况复杂的地区，需要进行地质勘测和评估，确保土壤的承载力和地层的稳定性。
其次，根据容量需求确定蓄水池的尺寸和形状。
容量需求是设计蓄水池的基本依据，根据实际需要确定容量大小。
一般来说，蓄水池的形状可以分为长方形、圆形或梯形等。
在设计时，需要考虑充分利用场地空间和最大化蓄水容量。
然后，选择合适的材料是设计钢筋混凝土蓄水池的关键之一、一般情况下，蓄水池的主体结构可以采用钢筋混凝土结构。
选择结构材料时，需要考虑到抗渗性、抗压性、耐化学腐蚀性等因素。
此外，对于温度变化较大的地区，需要选择耐高温或低温材料。
在施工工艺方面，需要根据设计要求制定详细的施工方案。
施工工艺包括基础施工、主体结构施工、防水处理、附属设施施工等。
在基础施工时，需要进行地质处理、地面平整、基础设施建设等。
在主体结构施工时，需要按照施工图纸进行模板搭设、钢筋布置和混凝土浇筑等。
防水处理是蓄水池施工的重要环节，可以采用专用的防水材料或防水涂料来进行处理。
此外，根据蓄水池的实际需要，还可以设置附属设施，如泵房、过滤设备等。
施工时间是设计蓄水池的另一个重要考虑因素。
根据项目计划和实际情况，制定合理的施工时间表。
在施工时，要进行进度控制和监督，确保施工进展顺利。
最后，安全性是设计蓄水池的核心目标之一、在施工过程中，要建立完善的安全管理制度，严格执行各项安全规范和操作规程。
确保工作人员的安全意识和安全技能培训。
综上所述，钢筋混凝土蓄水池的施工方案设计需要综合考虑地理条件、容量需求、材料选择、施工工艺、施工时间和安全性等多个因素。
只有综合考虑这些因素，才能设计出安全可靠、耐久稳定的蓄水池。
钢筋混凝土水池结构设计
钢筋混凝土水池结构设计【摘要】水池是城市工业与民用供水工程的自来水厂、污水处理厂、生活用水设施最为常见的构筑物之一。
这类结构由于经常贮水或深埋地下，除了在结构的构造上需特别加强外，同时要求有较高的强度和良好的抗渗性和耐久性，以保证结构长期正常使用。
钢筋混凝土修建的水池具有造价较低，耐久性好，维修费用少，整体性好，防水性好等优点，被市政工程广泛采用。
本文针对钢筋混凝土水池的结构设计进行了论述。
【关键词】钢筋混凝土水池；结构设计钢筋混凝土水池一般分为两类，一类是废水处理净化池，比如：初沉池，沉砂池、氧化沟、配水池等；另一类是贮水池，比如：水池、水箱、水塔等。
前一类池的类型与设计主要由工艺设计特点决定，后一类池的形状、容量等由工艺、结构特点、经济性和施工条件决定。
从平面形状上分水池常用的平面形状为圆形或矩形，其池体结构由池壁、顶盖和底板三部分组成。
从工艺角度上分有顶盖和无顶盖之分，即封闭式水池和开敞式水池。
一、钢筋混凝土水池整体结构形式设计时是否选用矩形水池或圆形水池，要结合场地情况、工艺要求、经济性等方面的因素综合考虑。
就场地环境来讲，矩形水池对场地的适应性强，尤其大型水池和狭长地带建造水池对节约土地和少开挖土方量都有意义。
通过经济分析比较得知，就每立方米容量的造价、水泥用量和钢材用量等经济性指标随容量的增大而降低，但容积超过3000m3时，矩形水池的各项经济指标基本趋于稳定。
二、钢筋混凝土水池各部构件形式（一）顶盖形式一般可分为球形壳（锥壳）与平顶两大类。
平顶又可分为梁板式和无梁楼盖式。
从工程实践中可知，壳顶虽较平顶节省材料，但施工技术复杂，费用较大，其总造价与平顶的接近。
因此，除了大型圆水池采用壳顶外，中、小型水池多用平顶型式。
水池的平面形状、结构形式的不同，可采用矩形板、圆形板、有一个中心柱的圆板及无梁楼盖等。
（二）支座环梁：由组合壳体组成的给、排水构筑物在其连接处常设置有环梁，用以承受环向推力。
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。
钢筋砼水池设计
基础、底板 有垫层的下层筋
挡土(水)墙式水池的计算: 无步估算池壁底端的厚度,基础底板的 厚度一般选成与
1.2、构筑物的安全等级一般按二级执行。对主 要工程的关键的构筑物其安全等级可提高一级 执行，但应根据有关主管部门的批准或业主许 可。 1.3、水池的混凝土强度等级不应低于C25，垫 层可采用C10，垫层厚度不应小于100mm。受 力钢筋应优先选用HRB335或HRB400级钢筋。 1.4、防水混凝土结构厚度不应小于250mm。 1.5、池壁厚度大于200mm时池壁两侧均应配置 钢筋。
2、水池的基本构造要求： 2.1、构筑物各部位构件内，受力钢筋的混凝 土保护层最小厚度（从钢筋的外缘处算起） 应符合下表规定。
构件类别 工作条件 与污水接触或受水气影响 梁、柱 与水、土接触或高湿度 与污水接触或受水气影响 无垫层的下层筋 保护层最小厚度 30 35 35 40 40 70 墙、板、壳 与水、土接触或高湿度
钢筋砼水池设计
1、水池设计的一般规定: 1.1、结构设计应计算下列两类极限状态 ①承载能力极限状态:应包括对结构构件的承载 力（包括压曲失稳）计算、结构整体失稳（滑 移及倾覆、上浮）验算。 ②正常使用极限状态：应包括对需要控制变形 的结构构件的变形验算，使用上要求不出现裂 缝的抗裂度验算，使用上需要限制裂缝宽度的 验算等。
钢筋混凝土水池设计
钢筋混凝土水池设计钢筋混凝土水池是一种常见的储水设施，广泛应用于工业、农业和民用领域。
其设计需要考虑水池的承载能力、防水性能、耐久性等方面。
本文将介绍钢筋混凝土水池设计的基本原理和步骤。
1. 水池设计的基本原则钢筋混凝土水池设计需要遵循以下基本原则：•承载能力：水池底板和壁体需要能够承受水压和地下水压的作用，保证水池结构的稳定性和安全性。
•防水性能：保证水池结构具有良好的防水性能，防止水的渗透和泄漏。
•耐久性：水池结构需要具有较长的使用寿命，能够经受住长期使用和环境侵蚀的考验。
•施工方便：设计要考虑施工的便捷性和效率，在确保结构安全的前提下尽量简化施工过程。
2. 水池设计的步骤2.1 确定设计参数首先需要确定水池的设计参数，包括水池的用途、容积、布置方式等。
根据这些参数来确定水池的尺寸和结构形式。
2.2 结构设计根据设计参数，进行水池的结构设计，包括底板、壁体、支撑结构等部分的尺寸和布置。
需要考虑结构的承载能力和抗震性能。
2.3 防水设计设计水池的防水措施，包括选用合适的防水材料、防水层的施工方法等。
确保水池具有良好的防水性能。
2.4 混凝土配合比设计确定混凝土配合比，包括水泥、砂、骨料等的比例，以保证混凝土的强度和耐久性。
2.5 施工图设计根据上述设计结果绘制水池的施工图，包括结构图、配筋图、防水图等，明确施工的各项细节。
2.6 施工和验收按照设计图纸进行水池的施工，在施工完成后进行验收，确保水池的质量和安全性。
3. 结语钢筋混凝土水池设计是一项复杂的工程，需要综合考虑各方面因素。
设计过程中应严格按照规范要求进行，确保水池的安全性和可靠性。
同时，设计人员需要不断学习和提升设计水平，不断改进设计方法，为建设更加安全、耐用的水池做出贡献。
以上是钢筋混凝土水池设计的基本原理和步骤，希望对读者有所帮助。
083-3水池设计
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※ 其它作用对水池结构的影响
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： 消除或控制温度湿度造成不利影响的措施：
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。
19
（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：
2 19 x 2 Mτ = 1 − qr 96 r
径向单位长度内的切向弯矩：
2 1 x Mt = 19 − qr 2 96 r
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② 池壁内竖向弯矩 Mx 约束条件： 约束条件： 池顶自由、 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。
23
五、 钢筋混凝土矩形水池设计
双向板水池 深壁水池
a < 0.5, H b < 0.5 H a 0.5 ≤ ≤ 2.0 H b 0.5 ≤ ≤ 2.0 H
第九节 钢筋混凝土水池设计
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。
1
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）。
2Hale Waihona Puke 1. 主要形式：A.平面形状:
矩形水池 圆形水池 B.水池数量:
钢筋混凝土水池的设计与施工
钢筋混凝土水池的设计与施工摘要：本文介绍了钢筋混凝土水池分类方法及应用的重要性。
:水池结构有其特定的技术要求，如抗渗、防腐等。
设计时，首先进行各种不同的荷载组合，其次进行强度计算、抗裂度和裂缝宽度验算。
只有这样才能保证水池结构设计的技术与经济合理性。
并从施工技术措施等方面介绍了钢筋混凝土水池裂缝的预防及控制方法。
关键词：现浇钢筋混凝土构筑物水池结构设计施工技术钢筋混凝土水池的设计与施工一、钢筋混凝土水池分类及应用钢筋混凝土水池根据结构形式分为圆形水池、矩形水池；单格水池、多格水池。
根据埋置深度分为地上式、地下式、半地上式。
根据池体高度和宽度(或直径)的关系分为浅池、深池等。
工业厂矿中需要建有各种贮水池和其它处理水的构筑物，这些水池从用途上可分为两大类:一类是水处理水池，另一类是贮水池，由于多系建于地下或半地下，质量较好又可节省材料。
水池埋人地下后，温度及风化作用等因素影响较小，而且池壁外土压力能平衡部分或全部池壁内的水压力。
因而，采用材料又依据水池容积耗费材料等而定为砖砌池壁及钢筋混凝土池壁两大类。
钢筋混凝土水池在炼油化工建设中是一种应用极为广泛的构筑物，大量用于储存水、油和污水等介质，在炼油厂给排水工程中最常见的是清水池、蓄水池、隔油池、中和池、曝气池、沉淀池、反应池及消防水池等。
根据施工条件，在设计时分为预制装配式和整体现浇式，但无论是矩形还是圆形、预制还是现浇的池体，由于多种原因产生变形所引起的池体结构裂缝(包括池顶板、壁板、底板)都是难免的，都要使裂缝严格控制在规范允许的范围内(一般水池裂缝规范允许0.2mm) 。
同时，在给排水工程的污水处理厂设计中，水池的设计占很大比重，其土建投资约占整个处理厂土建总投资的70%一80%，因此，水池结构设计的技术与经济合理性显得尤为重要。
二、钢筋混凝土水池的结构设计1.结构设计应符合的规定①各种结构类别、形式的水池均应进行强度计算。
根据荷载条件、工程地质条件和水地质条件，决定是否验算结构稳定性。
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第九章 钢筋混凝土水池设计
•
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。
32
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。
3
第九章 钢筋混凝土水池设计
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 。 给水工程中的 贮水池多数有顶盖 （ 如 图 9-1 ） ， 而 其他池子则多不设 顶盖。
4
顶覆土又是一种最简便有效的抗浮措施。
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第九章 钢筋混凝土水池设计
9.1.6 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ห้องสมุดไป่ตู้无梁楼盖。
第九章 钢筋混凝土水池设计
预处理底板配筋
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第九章 钢筋混凝土水池设计
周进周出二沉池底部
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第九章 钢筋混凝土水池设计
二沉池布筋
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第九章 钢筋混凝土水池设计
清水池布筋
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第九章 钢筋混凝土水池设计
水解池底布筋
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第九章 钢筋混凝土水池设计
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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）
p epk 1 [ s ( h s h 2 H n H w ) s H w ] K a
由池顶和池底直接相接组成蚌壳式水池。
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第九章 钢筋混凝土水池设计
图9-2为某石油化工厂10000m3地下式原油罐，此油 罐采用两个扁球壳正反相加而成，内径达39m，池中心 净高14.5m，但顶壳厚仅100mm，底壳厚仅60mm，其造 价、混凝土和钢筋用量均低于同容量的预应力混凝土圆 柱形罐，但模板用量则较大。
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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第九章 钢筋混凝土水池设计
• 雪荷载标准值应根据《建筑结构荷载规范》（GB500092001)的全国基本雪压分布图及计算雪荷载的有关规定来确 定。 • 活荷载是考虑上人、临时堆放少量材料等的重量，活荷载 标准值要按附录3-1的规定取用。建造在靠近道路处的地下 式水池，应使覆土顶面高出附近地面至少300 ～500mm，或 采取其他措施以避免车辆开上池顶。 • 雪荷载和活荷载不同时考虑，即仅在这两种荷载中选择数 值较大的一种进行结构计算。我国除新疆最北部少数地区的 基本雪压可能超过1.0kN/m2外，其他广大地区均在0.8kN/m2 以内，故一般都取活荷载进行计算。
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第九章 钢筋混凝土水池设计
在水处理用池中，由于工艺的特殊要求，池底 长作成倒锥形、倒球壳或多个旋转壳体组成的复杂池 形。图9-3为采用倒锥形和倒球壳组合池底的加速澄 清池。
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第九章 钢筋混凝土水池设计
第二节 水池上的作用 水池上的作用有永久作用和可变作用。其中，
永久作用包括：结构和永久设备的自重、土的竖向压力和侧
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第九章 钢筋混凝土水池设计
池壁土压力按主动土压力计算，顶端土压力标准值 按下式计算：
p epk 2 s ( h s h 2 ) K a
（9-2）
池壁底端土压力标准值，当无地下水时为：
p epk 1 s ( h s h 2 H n ) K a
（9-3）
当有地下水时为：
2
第九章 钢筋混凝土水池设计
第一节 水池的结构形式
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。
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第九章 钢筋混凝土水池设计
9.2.3 池壁荷载 池壁承受的荷载除池壁自重和池顶荷载引起的竖向压 力和可能的端弯矩外，主要是作用于水平方向的水压力和 土压力。 水压力按三角形分布，池内底面处的最大水压力标准 值为： 2 （9-1） p wk w H w ( kN / m ) Pwk ----池底处的水压力标准值； w ----水的重度标准值，对于给水处理构筑物可取 10kN/m3，对于污水处理构筑物可取10~10.8kN/m3； Hw ----设计水深，以m计； 虽然设计水位一般在池内顶面以下200~300mm，但为了简 化计算，计算时常取水压力的分布高度等于池壁的计算高 度。
比矩形水池具有更好的技术经济指标。 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。
向压力、构筑物内部的盛水压力、结构的预加应力、地基的 不均匀沉降。 可变作用包括：地面上的活荷载、堆积荷重、雪荷载、地表 或地下水的压力（侧压力、浮托力）、结构构件的温度、湿
度变化作用等。
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第九章 钢筋混凝土水池设计
图9-4所示为水池最常见的荷载，池顶、池底及池壁的各 种荷载必须分别进行计算
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第九章 钢筋混凝土水池设计
9.1.3 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。
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第九章 钢筋混凝土水池设计
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，甚至完全不用直线形池壁而
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。
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第九章 钢筋混凝土水池设计
当水池底板位于地下水位以下或地基较弱时，贮水池的 底板通常作成整体式反无梁底板。 当底板位于地下水位以上，且基土较坚实、持力层承载 力特征值不低于100kN/m2时，底板和池壁支柱基础则可以分 开考虑。此时池壁、支柱基础按独立基础设计，底板的厚度 和配筋均由构造确定，这种底板称为分离式（或铺砌式）底 板。 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无异，但计算时不考虑底板的作用， 柱下基础及池壁基础均单独计算。有分离缝时，分离缝处应 有止水措施。
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第九章 钢筋混凝土水池设计