玻璃钢水箱课程设计(一)

1 概述

玻璃钢水箱是目前国际上流行的新型水箱，也是玻璃钢工业中产量较大的一种产品，适用于工矿企事业单位、民用住宅、宾馆、饭店等公共建筑，作为生活、消防用水以及水质要求较高的食品、医药、卫生等行业必备的贮水设施。自1962年在日本问世以后，逐渐在建筑工程中取代了传统材料水箱占领了市场我国在玻璃钢水箱方面起步较晚，但发展迅速，且国内市场庞大，发展前景十分广阔。

１.1 玻璃钢水箱的特点

玻璃钢水箱与钢板水箱和钢筋混凝土水箱相比，有以下优点:

(1) 质量轻制造相同容积的高位水箱，玻璃钢水箱的质量仅为钢板水箱质量的1/4，为钢筋混凝土水箱的1/15。减少水箱的自重，以减轻建筑结构的荷载及对降低工程造价有利。

(2) 制造方便玻璃钢水箱可以整体成型、制成板块现场拼装和现场制造。水箱的接管处、排水凹板等，都可以在制造水箱时完成，不需要像传统水箱制造时增加费用，也不需要像钢板水箱那样，增加油漆防腐工序。

(3) 耐腐蚀性好玻璃钢水箱防水、防腐蚀性能好，不像钢筋混凝土水箱那样易渗透，也不像钢板水箱那样需要经常注意维修、涂漆防腐。

(4) 卫生玻璃钢水箱选用食品级树脂制造，能够保证达到国家规定的水质卫生标准，不污染储水。而钢板水箱长期使用后，钢板易生锈，给生活用水造成二次污染。钢筋混凝土水箱不易清洗，易长青苔。

(5) 强度高、抗震性好玻璃钢水箱能经受8级地震而不坏；而钢板水箱和钢筋混凝土水箱则不防震。

(6) 美观玻璃钢水箱表面光泽、颜色鲜艳、造型独特，可以根据用户需求选型、着色，设计成有装饰效果的水箱，美化城市。

(7) 技术经济效益好玻璃钢水箱的综合经济效益优于钢板水箱和钢筋混凝土水箱。

[1]

１.2 玻璃钢水箱的种类

玻璃钢水箱按造型可分为球形、圆筒形和方形三种；按结构构造可分为整体式、组装整体式和组合式三种；按制造工艺分为手糊成型和SMC模压成型两种[1]。

(1) 手糊玻璃钢水箱

手糊玻璃钢水箱根据容积大小又可分为整体式水箱和组装整体式两种。一般容积在30m3以内的玻璃钢水箱，采用整体式水箱，而以球形水箱最受用户欢迎。因为球形水箱美观、省工省料，而且容易清洗，30m3容积以内的玻璃钢水箱，可采用组装整体式水箱。

(2) 模压玻璃钢板块组装水箱

这种水箱是采用热固性片状模塑料热压成型为1m×0.5m，1m×1m和1m×2m等标准板块，然后根据设计需要组装成0.5 m3～500 m3玻璃钢水箱。

本设计为圆筒形玻璃钢水箱设计，体积32m3，存储介质为生活用水，露天安装于10m高的建筑物顶部，使用温度为常温，采用组合式手糊工艺。主要设计步骤为：造型设计、性能设计、结构设计、工艺设计、零部件设计、安装连接设计，制品完成后需进行质量检验。

2 玻璃钢水箱的造型设计

玻璃钢圆筒形水箱设计包括水箱体、气孔、人孔、进水孔、排污孔、溢流孔等。圆柱形水箱通常设计成三个部分箱体、箱底和箱盖，从使用和受力角度考虑，箱底一般设计成平底；考虑到上人和雪荷载，箱盖要设计成锥形断面，并留有人孔；箱体设计成圆柱形，为了美观和增强筒体刚度，有时在沿筒体高度方向有加强肋；加强肋一般都设计在水箱筒体的外面。水箱各部件的连接，主要靠各部件上的法兰翻边，采用胶接与用螺栓固定，并注意密封。具体箱体尺寸设计参见表2.1.

表2.1圆筒形水箱设计标准

型号RXY- 容积m3外形尺寸（mm）入孔口

直径

（mm）

重量

（kg）

接管预留孔孔径（mm）直径d高度h溢流管

孔

排污管孔进出水管孔

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

3

4

5

7.5

10

12

15

20

25

30

1500

1670

1800

2090

2220

2510

2860

2860

3400

3400

1730

1900

2100

2360

2590

2250

2507

3237

2857

3407

570

570

740

740

740

740

700

700

700

700

158

193

226

273

340

456

580

820

1046

1334

DN65

DN65

DN50

DN65

由订货单位根

据给排水图纸

提供，也可水箱

到位后开孔洞，

但合同中需注

明

根据设计要求，水箱容积V=32m3；，水箱设计为平底锥形顶，参照表2.1确定水箱构造尺寸，箱体直径2R=340cm；水箱高度H=365cm；水面高度h=352.45cm；人孔直径r

1

=70cm；箱顶锥壳半顶角ø=70°，如图2.1所示

图2.1为玻璃钢水箱结构模型

R—水箱半径；H—水箱高度；h—水位高度；t—箱体厚度；

t b —箱底厚度；t

r

—箱顶厚度；φ

1

—箱顶锥壳半顶角；r

1

—人孔半径

箱体与箱盖、箱盖连接采用法兰翻边连接，参照表6.3经计算得出法兰直径为356cm，法兰厚度1.2cm，螺孔直径2.1cm.螺栓数为100，螺孔环向均布于箱体、箱盖和箱底翻遍，螺孔分布圆直径350cm。