论钢筋混凝土水池的设计(3)

　　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。

　　矩形钢筋混凝土水池的伸缩缝最大间距见表2，单位：m。

　　水池的变形缝应做成贯通式，顶板和底板在同一剖面上一起断开。可计算确定变形缝的宽度。伸缩缝的宽度>20mm;沉降缝的宽度>30mm。

　　止水带、填缝板和嵌缝材料组成了水池伸缩缝或沉降缝的防水构造部分。应保证止水带埋入混凝土内的长度大于止水带与构件混凝土表面的距离。如果构件厚度较小，需在缝的端部局部加厚。

　　若钢筋混凝土水池采用构造底板，宜使其厚度>120mm。底板顶面应配置构造钢筋，配筋量宜大于每米5根直径8mm的钢筋。

　　钢筋混凝土水池各个部位构件的受力钢筋，应满足以下要求：①受力钢筋的最小配筋百分率，应符合相关规范标准的要求。②受力钢筋宜采用直径较小的钢筋配置，数量宜控制在每米4-10根之间。

　　钢筋混凝土水池构件内的构造钢筋，应满足以下要求：①截面厚度≤50cm时，其里、外侧构造钢筋的配筋百分率均应高于0.15%;②截面厚度>50cm时，其里、外侧均可按截面厚度50cm配置0.15%构造钢筋。

　　现浇钢筋混凝土水池池壁转角处的钢筋，应有足够长度锚入相邻池壁或池顶内，锚固长度应自池壁的内侧算起。其最小锚固长度，应符合相关规范标准的要求。