一、永久作用（恒载）

（1）结构自重

  自重Gk=L*B*H*g

       钢筋混凝土g=25 kN/m3

         素混凝土g=23 kN/m3

（2）设备自重

  按设备样本提供的数据采用。

动力系数：2.0

《结构规范》4.2.2条：直接支承轴流泵电动机、机械表面曝气设备的梁系，设备转动部分的自重及由其传递的轴向力应乘以动力系数后作为标准值。

（3）土压力

土容重：gs =18 kN/m3（有地勘报告的可按地勘数据）

浮容重： gs’ =10 kN/m3（浮容重即为有效重度）

    

 ★竖向土压力（顶板覆土荷载）

Fsv,k=ns* gs*Hs

ns:竖向土压力系数，取ns=1（当L/B＞10时，取ns=1 .2）

竖向土压力为均布荷载，一般竖向土压力即为顶板覆土荷载

土容重：gs =18 kN/m3（有地勘报告的可按地勘数据）

浮容重： gs’ =10 kN/m3 （浮容重即为有效重度）

 

 ★侧向土压力（外壁板土压力）

计算原则：主动土压力（+水压）

地下水以上：Fep,k=Ka* gs *z

地下水位以下：

 Fep,k’=Ka* ( gs *zw+ gs’ *(z-zw))

 

当地面有堆载时，在括号内增加q

Ka 可统一取1/3

（4）水压力---池内水压

水的容重：gw =10kN/m3（普通水）

污水容重： gw =10 ～10.8 kN/m3 （根据污水情况）

FW= gw *H

二、可变作用（活载）

（1）顶盖活载

      不上人顶盖：0.7 kN/m2

      上人顶盖：1.5 kN/m2

（2）顶盖施工荷载

      按设备实际使用重量复核。

（3）雪荷载

       按照《建筑结构荷载规范》GB50009-2012

注意：活载与雪载不同时考虑，两者只考虑其中的大值！

三、地下水的作用

◆按季节最高水位计算水压力，勘察报告中一般提出勘察期间地下水位，可根据勘察的季节及水位变化幅度确定计算水位

◆水压力按照静水压力计算，即gw *H

◆地下水位确定原则：应根据对结构的不利作用效应确定取最低水位或最高水位。

◆建议：浮托力计算时取最高水位；配筋设计时可取平均水位。

4）温度荷载

◆地下或设有保温措施的有盖水池，可不计算温度、湿度变化作用

◆暴露在大气中符合本规程有关变形缝沟造要求的水池池壁，可不计算温、湿度变化对壁板中面的作用

◆建议：温度应力计算较为复杂，尽可能避免温度应力的计算。

四、流水压力，融冰压力 （一般情况下不会出现）

五、其他荷载

◆地面堆载（作用于水池侧面），一般取 10 kN/m2

◆汽车荷载（作用于水池侧面）

荷载等级	等代均布荷载
汽车-10级	10 kN/m2
汽车-15级	12 kN/m2
汽车-20级	15 kN/m2

◆列车荷载

一般出现在大型厂区，如钢厂等；

若枕木出现在荷载影响范围内，则需考虑。

六、设计方法

承载能力极限状态设计-构件计算

承载能力极限状态设计-作用效应的基本组合

承载能力极限状态设计-结构整体稳定计算

正常使用极限状态设计-裂缝控制

七、计算模型的抽取

建议：实际设计过程中，可以将节点模式选择为自由、简支、固定三种之一，方便查表及内力计算。

1、敞口水池：

◆水池顶端无约束时应为自由端；水池与底板、条形基础或斗槽连接时均可视池壁为固端支承。

◆池壁顶端以走道板、工作平台、连系梁等作为支承结构时，应根据支承结构的横向刚度确定池壁顶端的支承条件为铰支或弹性支承。（判别方法《水池规范》6.1.4）

2、有盖水池：

◆预制装配顶板且无其他连接措施时，池壁顶端自由端；

◆预制顶板与池壁顶端有抗剪钢筋连接，铰支承；

◆当顶板与池壁为整体浇筑并配置连接钢筋时，该节点应视为弹性固定；当仅配置抗剪钢筋时，视为铰支承；

◆池壁与底板、条形基础或斗槽连接，固端支承；

◆对位于软地基上的水池，应考虑地基变形的影响，宜接弹性固定计算；

◆池壁为双向受力时，相邻池壁间的连接视为弹性固定

不同高宽比池壁的计算假定

八、矩形水池计算要点

1、荷载组合

2、水池的内力分析，均应按弹性体系计算，不考虑由非弹性变形所产生的内力重分布。

3、池壁及底板受力特性：受弯、偏心受拉、偏心受压

4、重视裂缝验算。特别是对于全截面受拉构件，不允许出现裂缝。

5、重视抗浮验算，包括整体抗浮验算及局部抗浮验算。尤其是无梁板结构，应重视局部抗浮验算。

6、配筋计算：根据《混规》-矩形单筋截面

九、配筋计算：根据《混规》-矩形双筋截面

 

知识点：浅谈水池结构设计要点

水池结构设计要点