论钢筋混凝土水池的设计(3)

　　h=池壁的厚度;αt=池壁材料的温度线膨胀系数;Δt=壁面温（湿）差

　　3 水池的计算模型

　　3.1 池壁与顶板对于敞口水池池壁和顶板为预制而搁置在池壁顶端且无连接措施时，池壁顶端应视为自由端。如果池壁与顶板整体浇筑，但仅设抗剪钢筋时，或当预制板与池壁顶端设有抗剪钢筋连接的情况下，池壁与顶板的连接应视为铰接。如果池壁与顶板整体浇筑，同时配置连续钢筋时，池壁与顶板节点应视为弹性固定，但是若池壁与顶板整体浇筑，并且池壁的线刚度与顶板线刚度比值>5时，相对于池壁来说顶板可视为铰接。

　　3.2 池壁与底板当池壁底端满足：①底板外挑长度大于底板厚度。②底板外挑厚度大于池壁厚。③地基良好，地基土为低压缩性土时。池壁底端可视为固定支撑。否则应按弹性固定考虑。

　　3.3 池壁与池壁矩形水池相邻池壁间的连接应按弹性固定考虑。在计算相邻池壁间弯矩时应进行不平衡弯矩的计算。

　　4 荷载组合及内力计算

　　4.1 地下式水池荷载组合地下式水池在进行承载力极限状态设计时，需要考虑不同的荷载组合计算内力，主要有以下三种情况：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。

　　第一种情况出现在回填土以前的试水阶段及闭水试验。其他两种情况是使用阶段的放空和满池时的荷载状态。无论选取哪种组合，始终存在结构自重。如果是第二、三种情况，应考虑活荷载和池外地下水压力。

　　4.2 地上式水池荷载组合地上式水池进行承载力极限状态设计时，需要考虑不同的荷载组合计算内力，主要有以下两种情况：①池内满水。②池内满水及温（湿）差作用。第二种荷载组合中的温（湿）差作用应取壁面温差和湿差当量中的较大者进行计算。对于有顶盖的地面式水池，应考虑池顶活荷载。对于有保温措施的地面式水池，仅需考虑第一种荷载组合。

　　4.3 内力计算 ①顶板的计算可以参同钢筋混凝土楼盖的计算方法。圆形顶板水池，可根据支撑条件查静力计算手册。②底板计算按水池的结构形式确定。当池壁采用独立基础时，底板反力可按直线分布考虑;当水池为整体式底板时，应按弹性地基上的梁板计算内力。③矩形水池池壁的内力计算可先按单块矩形板进行计算，再根据相邻池壁的刚度进行弯矩分配求出板弯矩。圆形水池的池壁弯矩可根据支撑条件查静力计算手册。

　　5 水池构造要求

　　应该保证水池受力构件的混凝土强度等级高于C25;垫层混凝土强度等级应高于C10。一般来说，预应力水池的混凝土强度等级应高于C30，如果遇到预应力钢筋选用碳素钢丝、钢绞线等情况，应该保证混凝土强度等级应高于C40。

　　应保证水池混凝土密实性满足抗渗要求，而不需再做其他抗渗处理。根据试验确定混凝土的抗渗等级，如果最大作用水头与混凝土厚度的比值<10，应采用S4;如果比值在10～30之间应采用S6;如果两者比值>30，应采用S8。

　　当水池外露时，对最冷月平均气温在-3～-10℃的地区，混凝土抗冻等级应采用F150;对最冷月平均气温低于-10℃的地区，混凝土抗冻等级应采用F200。

　　如果水池接触介质的酸碱度低于6.0，应依照相关标准采取必要的防腐措施。

　　水池混凝土中禁止采用氯盐作防冻、早强掺合料，若需要适当的采用外加剂，在使用外加剂的过程中应该严格遵守相关规范标准的规定。

　　混凝土水池的受力壁板与底板厚度宜>20cm，预制壁板的厚度宜>15cm，顶板厚度宜>15cm。

　　混凝土水池受力钢筋的混凝土保护层最小厚度应符合表1的规定。

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