维普资讯 http://www.cqvip.com ２００２年第２期（总第６８期） 华北石油设计 ・３１・ 宋京卫 （中油工程设计有限责任公司华北分公司） 摘要本文介绍了常见钢筋砼水池设计的通用计算原则和设计方法，并对一些特殊的构造措 施提出了自已的一些观点。 主题词 计算原则 构造措施钢筋砼水池 如泵房等，还应将其重量作为作用在池壁上的垂直 荷载和前两种组合综合考虑。 １ 引言 ２．３池壁的计算原则 钢筋砼矩形水池在市政工程、工矿企业的污水 处理、油田产能地面建设中应用十分广泛，笔者曾经 设计过华北石理局综合四处晋州基地污水提升 根据池壁高度Ｈ和宽度ｂ的比值，池壁的计算 可以按以下三种情况考虑。 ａ． 当Ｈ／ｂ≤１．５时，按三边嵌固顶端自由（或 泵房、渤海北小区雨水提升泵房、综合三处一小区污 水提升站以及一些油田建设的阀池等。这些工程都 包括水池，它们的共同特点是：地下现浇整体式、矩 形、单区格。笔者总结了这几项工程的设计体会，参 阅了大量的资料，形成了对这类常见水池的几点设 简支）的三边（或四边）支承双向板计算； ｂ． 当Ｈ／ｂ＞１．５时，可将水池池壁划分为两 部分，以底板算起１．５ｂ的部分按三边嵌固一边自由 的三边支承双向板计算，以上部分按水平闭合框架 计算； 计体会，可供同行和其他相关专业人员参考借鉴。因 本人水平有限，不足之处恳请广大读者批评指正。 Ｃ． 当Ｈ／ｂ＜０．５时，按悬臂板计算。 池壁顶端的支承条件，当顶盖与池壁为现浇时， 按铰接计算，当为预制顶盖时，应按自由边考虑。 ２钢筋砼水池池壁的计算原则 ２．１ 水池壁厚选取的一般原则 ３钢筋砼水池底板的计算原则 钢筋砼水池的池壁一般做成等厚度的截面，断 水池底板的计算是一个十分复杂的问题，各种 参考书和设计手册上规定的计算原则和设计方法不 面尺寸由计算和经验综合确定。设计时应当考虑工 艺的要求、水池的容量和深度以及施工方面的可能 性，笔者建议壁厚取１５～３０ Ｃ１ＴＩ。尽管加大壁厚可以 尽相同，有些差别还比较大。本人结合自已的工程设 计实例，提出了以下对底板计算的几点体会。 ３．１水池底板厚度的选取 降低配筋率，但太厚的断面对温度应力是极为不利 的。所以一般控制在３０ ＣＩＴＩ以内，最大不要超过３５ ＣＩＴＩ。如果水池壁太薄，会给施工增加难度，所以尽量 不要采用１５ ＣＩＴＩ以下的壁厚。 ２．２池壁荷栽组合 同壁板一样，底板厚度的选取也是由强度计算 结合经验选定，一般情况下≮１５ ｃｍ。 ３．２水池底板荷栽组合 作用于底板上的荷载可按公式（１）进行计算： ｑ一（Ｑ１＋Ｑ ＋Ｑ。＋Ｑ。＋Ｑ ）／Ａ （１） 地下水池应考虑两种荷载组合，第一种荷载组 合：水池内充满水，而池外无土；第二种荷载组合：水 池内无水，而池外有土。此外，如果水池上建有房屋， 式中ｑ——板底均布荷载，ｋＮ／ｍｚ； Ｑ ——池壁自重，ｋＮ； 中油工程设计有限责任公司华北分公司，０６２５５２，河北省、任丘市 收稿日期：２００１—１２—２５ 维普资讯 http://www.cqvip.com ・３２・ 关于常见钢筋砼水池设计的几点体会 Ｑ ——盖板自重，ｋＮ； Ｑ。——盖板活荷载，ｋＮ； Ｑ ——底板趾板以上土重，ｋＮ； Ｑ ——地下水浮力，ｋＮ； Ａ——底边底面积，ｍ 。 ３．３水池底板厚度的计算原则 地下式单区格钢筋砼水池底板，按四边嵌固板 计算。笔者建议采用简化的计算方法，不考虑池壁弯 距对底板的作用。这样一来，就大大减轻了计算的工 作量。事实证明，这样的计算与实际情况是基本符合 的。 图２池壁底腋角做法图 ４钢筋砼水池的几种构造措施 本文只列出了几种有一定代表性，能反映钢筋 砼水池受力特点的构造措施。 ４．１ 池壁配筋 池壁根据内力图决定是单层还是双层配筋，在 ８ 水平筋中单层或双层筋的外筋伸入邻壁，并且其直 线长度≮２００ ｍｍ，垂直筋的单层筋或双层筋的外筋 折入底板，其长≮１／３～１／４的底板短边长度。 ｌｏ０ ４．２腋角 池壁与池壁，池壁与底板交界处增设腋角。此处 图３池壁顶部增设大头做法图 应力集中，加腋角后可以改善这种情况，见图１、图 ２ 图４池壁顶部挑台板做法图 图１池壁腋角做法图 ５钢筋砼水池整体抗浮验算及抗浮构造措施 地下水池的抗浮验算是很重要的一个计算内 ４．３池壁顶部 容，当水池的总重量小于水的浮力时，水池就可能浮 池壁顶部可根据实际情况做成扩大头，见图３， 起来，发生事故，造成经济损失。所以地下水池必须 或做成现浇挑台板结构，见图４，这样做可以很好的 进行抗浮验算。 防止裂缝的开展。 ５．１抗浮计算公式 水池的抗浮验算，可按公式（２）计算。 Ｗ／Ｆ≥Ｋ （２） Ｆ一７ｗＶＣ （３） 维普资讯 http://www.cqvip.com ２００２年第２期（总第６８期） 华北石油设计 ・３３・ 式中 ｗ——池体自重（包括盖板自重，壁板自重， 底板自重，池顶覆盖物自重），ｋＮ； Ｆ——地下水浮力，ｋＮ； Ｋ——抗浮安全系数，取１．０５－－，１．１； ＞ 设计中，由于工艺的需要，常常在水池池壁和顶 盖上留一定数量的洞口来穿插各种管线，此时洞口 处需要加强构造措施来保证结构的安全，下面介绍 一些常用的处理方法。 ７ｗ——水容重，１０ｋＮ／ｍ。； Ｃ——渗透安全系数，一般取１．０； Ｖ——池体进入地下水部分的体积，地下水 应考虑可能出现的最高水位，Ｉｎ。。 ５．２抗浮措施 ７．１ 当矩形洞口的截断主筋方向的尺寸＜３００ ｍｍ，可以将板中主筋绕过洞口，不必加配附加筋。 ７．２ 当截断主筋方向的矩形洞口尺寸≥３００ ｍｍ， ＜５ｏ０ ｍｍ时，在平行于主筋方向两侧配置附加筋， 附加筋的数量不小于被切断钢筋的数量且每边≮ ２ １２，并在角部加设斜钢筋。 ７．３圆形洞口尺寸直径≥３００ ｍｍ，＜６００ ｍｍ时， 当地下水位较高，抗浮验算不能满足时，必须采 取抗浮措施以满足抗浮要求。抗浮措施有很多种，下 面仅介绍一种最常用的即利用水池外伸趾板上的填 充物重量来加大池体自重，抵抗水浮力的做法，具体 做法见图５。 周围加设环向筋，被切断的钢筋勾在环向筋上。 ７．４ 圆形洞口直径≥６００ ｍｍ时，应将池壁加厚 ２００ ｍｍ，同时增设环向加强筋，配置较密的箍筋。 ８结束语 ——、卜 一以上是笔者在地下单区格钢筋砼水池设计中的 些体会，当然，要完成一个完整的水池设计，还要 考虑到水池的整体抗震问题、裂缝的验算、采取的防 水措施等诸多方面的问题。因篇幅有限，这里不在一 一－ 。 ．． ０。 ‘．： 填充物‘ 誊 ＼ － ＿ Ｐ ０ ０ 叙述。 ９参考文献 （１］ 上海市政工程设计院等，给水排水工程设计手册．北京：中国建 筑工业出版社，１９８４ １ ． （２］ＧＢＪ１０－－８９混凝土结构设计规范 图５水池外伸趾抗浮做法图 ６关于钢筋砼水池温度应力问题 温度应力是钢筋砼水池产生裂缝的主要原因， 因此必须在设计上予以充分考虑。除了在构造上采 取措施外，还应对某些部位因温度产生的弯距进行 整理规范于２００２年５月出版。本规范主要规： 定的内容有：工程文件的归档范围及质量要！ 求，工程文件的立项，工程文件的归档，工程； 组合设计。计算公式各个参考书上有多种，下面仅介 绍一种最常见的。 Ｍ ＝ａＡｔＥｈ ／１２ （４） 式中Ｍ ——分布力矩，ｋＮ．１ＴＩ； 档案的验收和移交。本规范的实施日期为： ， ａ——壁板材料的泊松比； Ｅ——混凝土的弹性模量，ｋＮ／ｍｚ； △ｔ——池壁内外的温度差，参考当地的气象 资料，一般取－－．１０℃。 ２００２年５月１日。 ｉ ｉ 读者对象：工程建设勘察、设计、监理、施： ７钢筋砼水池加强池壁洞口构造的做法
