CECS138：2002_给水排水工程钢筋溷凝土水池结构设计规程.pdf

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1、E R C S CECS 1 3 8: 2 0 0 2 中国工程建设标准化协会标准 给水排水工程 钢筋混凝土水池结构设计规程 S p e c i f i c a t i o n f o r s t r u c t u r a l d e s i g n o f r e i n f o r c e d c o n c r e t e w a t e r t a n k o f wa t e r s u p p l y a n d s e we r a g e e ng ine e rin g 目次 1 总则 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 2 主要符号 2 3 材料 4 4 结构上的作用 ” 6 4 . 1 作用分类和作用代表值 1 6 4 . 2 永久作用标准值 。 ， 6 4 . 3 可变作用标准值、 准永久值系数 7 5 基本设计规定 1 0 5 . I 一般规定， . . . . . 1 0 5 . 2 承载能力极限状态计算 ， 1 1 5 . 3 止常使用极限状态验算 1 4 5 . 4 预应力混凝土水池计算 1 6 6 静 力计算 . . . . . 2

3、0 一一 6 . I 矩形水池计算 6 . 2 圆形水池计算 7 构造要求 3 7 7 . 1 一般规定 ， 3 7 7 , 2 预应力混凝土水池 4 0 附录 A 钢筋混凝土矩形截面处于受弯或大偏心受压( 拉) 状态时的最大裂 缝宽度计算 4 3 附录 t 3 四边铰支承的双向板在均布、 三角形荷载或边缘弯矩 作用下的边缘反力系数 4 5 附录 C 三边固定、 顶端自由的双向板在均布、 三角形荷载或 边缘弯矩作用下的边缘反力系 数 ， 4 7 附录 D 双向受力壁板在壁面温差或湿度当量温差作用下的 弯矩系数 4 8 附录 E 双向板在非齐顶水( 土) 压力作用下的弯矩系数和 50能53 边

4、缘反力系数 本规程用词说明 附: 条文说明 二。可。-.。.钾奋。.可.。-.-. 1 总则 1 . 0 . 1 为了在给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计中， 做到技 术先进、 经济合理、 安全适用、 确保质量， 制订本规程。 1 . 0 . 2 本规程适用于城镇公用设施和工业企业中一般给水排水 工程钢筋混凝土水池的结构设计， 不适用于工业企业中具有特殊 要求的钢筋混凝土水池设计。 1 . 0 . 3 本规程系根据现行国家标准 给水排水工程构筑物结构设 计规范 G B 5 0 0 6 9规定的原则制订。 1 . 0 . 4 按本规程设计时， 一般荷载的确定、 构件截面计算和地基 基础设计等应按

5、国家现行有关标准的规定执行。 1 . 0 . 5 对于建在地震区、 湿陷性黄土或膨胀土等地区的给水排水 工程钢筋混凝土水池结构的设计， 尚应符合国家现行有关标准的 规定 。 2 主 要 符 号 2 . 0 . 1 作用和作用效应 F e D . k侧向 土压力标准值; F , , 竖向 土压力标准值; F ,k -温( 湿) 度变化作用标准值; F w k 一 一 池内水压力标准值; G l k 结构自重标准值; 从厂 一壁板水平向角隅处的局部负弯矩; Mt 一 一 壁面温差或湿度当量温差( A t ) 引起的弯矩; N。 一 一 后张法构件预应力及非预应力钢筋的合力; Nk 构件在作用效应标

6、准组合下， 计算截面上的纵向力; Q L 一一顶板活荷载标准值; Q -k - 一 池外地下水压力标准值: 9.k 地面堆积荷载标准值; 5 作用效应组合设计值; z u 一 支承构件的挠度值; a ,. 。 一 一 预应力钢筋张拉控制应力; 。 . 相应阶段的预应力总损失值; O p 一 一由预加 力产生的混凝土截面 边缘法向应力; 。 ， 预应力钢筋的有效应力。 2 . 0 . 2 材料性能 E .混凝土的弹性模量; E钢筋的弹性模量; 了 * 一 混凝土轴心抗拉强度标准值; 几,k 预应力钢筋抗拉强度标准值; F i混凝土的抗冻等级， 系指龄期为 2 8 d 的混凝土试件， 在进行相应冻

7、融循环总次数 I 次作用后， 其强度降 低不大于2 5 肠， 重量损失不超过5 %; S i混凝土的抗渗等级， 系指龄期为2 8 d 的混凝土试件， 施加i X 0 . 1 MP a 水压后满足不渗水指标; a , -混凝土的线膨胀系数; A -混凝土的 热交换系数; A ,馄凝土的导热系数; D 混凝土的泊桑比。 2 . 0 . 3 几何参数 A 构件的混凝土净截面面积; A , 构件的换算截面面积; A ,验算截面内纵向受拉钢筋的总截面面积; e , 纵向力对截面重心的偏心距。 1 a 构件的计算跨度; W。 构件截面换算面受拉边缘的弹性抵抗矩; 2 . 0 . 4 计算系数及其他 。角隅

8、处最大水平向弯矩系数; T A 壁板外侧的大气温度; T N 壁板内侧水的计算温度; a . , 一一混凝土拉应力限制系数; a e钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值; Y - 一 受拉区混凝土的塑性影响系数; O t 壁板的内、 外侧壁面温差; 0 裂缝间 纵向受拉钢筋应变不均匀系 数; l _ 可变作用的作用组合值系数; A 可变作用的准永久值系数。 3 材料 3 . 0 . 1 水池受力构件的混凝土强度等级不应低于 C 2 5 ; 垫层混凝 土不应低于C 1 0 。预应力水池的混凝土强度等级不应低于C 3 0 , 当采用碳素钢丝、 钢绞线、 热处理钢筋作预应力钢筋时， 混凝土强 度等级不

9、应低于C 4 0 , 3 . 0 . 2 水池混凝土的密实性应满足抗渗要求， 不作其他抗渗处 理。混凝土的抗渗等级要求， 当最大作用水头与混凝土厚度的比 值小于1 0时， 应采用S 4 ; 当比值为 1 0 -3 0时应采用S 6 ; 当比值大 于 3 0时， 应采用S 8 ; 混凝土的抗渗等级应根据试验确定。 3 . 0 . 3 当水池外露时， 对最冷月平均气温在一3 C-1 0 的地 区， 混凝土抗冻等级应采用F 1 5 0 ; 对最冷月平均气温低于一I O C 的地区， 混凝土抗冻等级应采用 F 2 0 0 , 3 . 0 . 4 配制抗渗、 抗冻混凝土时水灰比应不大于 。 . 5 。骨

10、料应选 择良好的级配， 粗骨料粒径不应大于 4 0 m m， 且不超过最小断面厚 度的 1 / 4含泥量按重量计应不超过 1 %.砂子的含泥量及云母含 量按重量计不应超过 3 %e 3 . 0 . 5 水池接触介质的酸碱度 p H值) 低于6 . 0时. 应按国家现 行有关标准或根据专门试验确定防腐措施。 3 . 0 . 6 水池棍凝土的碱含量应符合 棍凝土碱含量限值标准 CE CS 5 3的规定 3 . 0 . 7 水池混凝土中可根据需要适当采用外加荆， 但不得采用板 盐作防冻、 早强掺合料。采用外加剂时， 应符合现行国家标准 混 凝土外加剂应用技术规范 G B J 1 1 9的规定。对抗冻

11、混凝土不得 采用火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。 3 . 0 . 8 混凝土热工系数可按表3 . 0 . 8采用。 表 3 . 0 . 8 混凝土的热工系数 系数名 称工作条件 系数值 线膨 胀系 数 头 ( 1 / ) 温度在 。 e - - 1 o a 0C范围 内 1 只 1 0 - s 导热 系数 x 仁 ( W/ ( m K ) 两 侧表 面与空 气接触 1 . 5 5 一 侧表 面与空 气接触 ， 另 一表 面与 水接触 2 . 0 3 热交换系数P = ( W/ ( m = x ) 7 冬 季混凝 土表 面与 空气之 间 2 3 . 2 6 夏 季混服 土表 面与 空气之

12、间 1 7 . 4 4 4 结构上的作用 4 . 1 作用分类和作用代表值 4 . 1 . 1 水池结构上的作用主要可分为永久作用和可变作用两类。 永久作用应包括结构自重、 土的竖向压力和侧向压力、 水池内的盛 水压力、 结构的预加应力、 地基的不均匀沉降等; 可变作用应包括 池顶活荷载、 雪荷载、 地表或地下水压力( 侧压力、 浮托力) 、 结构构 件的温( 湿) 度变化作用、 地面堆积荷载等 4 . 1 . 2 当结构承受两种或两种以上可变作用， 承载能力极限状态 按作用效应基本组合计算或正常使用极限状态按作用效应标准组 合验算时， 应采用标准值和组合值作为可变作用代表值。可变作 用的组合

13、值应为可变作用的标准值乘以作用组合值系数。 4 . 1 . 3 当正常使用极限状态按作用效应准永久组合验算时， 应采 用准永久值作为可变作用代表值。可变作用准永久值应为可变作 用的标准值乘以准永久值系数。 4 . 2 永久作用标准值 4 . 2 . 1 结构自重的标准值， 可按结构构件的设计尺寸与相应材料 单位体积的自重计算确定， 钢筋混凝土的 自重可取 2 5 k N / m ; 素 混凝土可取 2 3 k N / m 。水池梁、 板上设备自重的标准值， 可按设 备样本提供的数据采用。在构件上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， 动力系数可取 2 . 0 . 4

14、 . 2 . 2 作用在地下式水池上竖向土压力标准值， 应按水池顶板上 的复土厚度计算， 并乘以竖向压力系数， 压力系数可取 1 . 0 ; 当水 池顶板的长宽比大于 1 0 时， 压力系数宜取 1 . 2 。一般回填土的重 力密度可按 1 8 k N / m “ 采用。 4 . 2 . 3 作用在水池上侧向的土压力标准值， 对水池位于地下水以 L的部分可按朗金公式计算主动土压力， 土的重力密度可按 1 8 k N / 耐采用。 对水池位于地下水以 下部分的 侧压力， 应为主动土 压力与地下水静压力之和， 此时土的重力密度应按有效重度计算， 可按I AN/ m 采用。 4 . 2 . 4 水池

15、内的 水压力应按设计水位的静水压力计算。 对给水 处理的水池 ， 水的重力密度可取 l O k N / m ; 对污水处理的水池， 水 的重力密度可取 1 0 - 1 0 . 8 k N/ m 。对机械表面曝气池内的设计 水位， 应计人水面波动的影响， 可按池壁顶计算。 4 . 2 . 5 施加在水池结构构件上的预加力标准值， 应按预应力钢筋 的张拉控制应力值扣除相应张拉工艺的各项应力损失采用。当构 件按承载能力极限状态计算且预加力为不利作用时， 由钢筋松驰 和混凝土收缩、 徐变引起的应力损失不应扣除。 4 . 2 . 6 地基不均匀沉降引起的永久作用标准值， 其沉降量及沉降 差应按现行国家标

16、准 建筑地基基础设计规范 G B 5 0 0 0 7确定。 4 . 3 可变作用标准值、 准永久值系数 4 . 3 . 1 不上人水池顶盖的活荷载标准值可取 。 . 7 k N/ m ， 准永久 值系数可取 。 ; 上人水池顶盖的活荷载标准值可取 1 . 5 k N / m ， 准 永久值系数可取。 . 4 , 4 . 3 . 2 水池顶盖设计时， 应根据施工条件验算施工机械设备的荷 载， 其标准值可按设备的使用重量采用， 准永久值系数可取。 。 4 . 3 . 3 雪荷载标准值及其准永久值系数， 应按现行国家标准 建 筑结构荷载规范 G B 5 0 0 0 9的规定采用。当顶盖上的活荷载大于

17、 雪荷载时， 应只采用活荷载， 反之应只采用雪荷载。 4 . 3 . 4 地下水( 包括上层滞水) 对构筑物的作用标准值， 应按下列 规定采用: 1 水池各部位的水压力应按静水压力计算。 2 1 1b . 下水的设计7 k 位, 应根据勘察部门捺供的数据采用可能 出现的最高和最低水位， 并宜根据近期内变化和补给的趋势确定。 3 水压力标准值的相应设计水位， 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。当取最低水位时， 相应的准永 久值系数应取 1 . 0 ; 当取最高水位时， 相应的准永久值系数， 对地 下水可取平均水位与最高水位的比值。 4 地表水或地下水对结构浮托力的标准值， 应

18、按最高 水位乘 以浮托力折减系数确定。浮托力折减系数， 对非岩质地基应取 1 . 0 ; 对岩石地基应按其破碎程度确定， 当基底设置滑动层时应取 1 . 0 , 4 . 3 . 5 水池构筑物的 温度变化作用( 包括湿度变化的当量温差) 标准值 F ,k ， 可按下列规定确定: 1 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。 2 暴露在大气中的水池池壁的温度变化作用， 应由池壁的壁 面温差确定。壁面温差应按下式计算: At =( T N一T O ( 4 . 3 . 5 )

19、h一丸 式中 t 壁板的内外侧壁面温差( ) ; h 壁板的厚度( m) ; A , -混凝土壁板的导热系数， 按表 3 . 0 . 8采用; 几 棍凝土壁板与空气间的热交换系数， 按表3 . 0 . 8 采 用 ; T N 壁板内侧水的计算温度( ) ， 按年最低月的平均水 温采用; T A 壁板外侧的大气温度( ) ， 按当地年最低月的统计 平均温度采用。 3 暴露在大气中的水池池壁的壁面湿度当量温差 t 可按 1 0 采用 。 4 .， .: 温度、 湿度变化作用的 准永久值系 数0 a 1 宜取 1 . 。 计算。 地面堆积荷载的标准值可取 l O k N/ m ， 其准永久值系数 可

20、取 0 . 5。 5 基本设计规定 5 . 1 一 般 规 定 5 . 1 . 1 各种类别、 形式的水池结构构件， 均应按承载能力极限状 态计算。 5 . 1 . 2 水池结构按承载能力极限状态计算时， 除结构整体稳定验 算外， 其余均采用分项系数设计表达式。 5 . 1 . 3 各种类别、 形式的水池结构构件均应按正常使用极限状态 验算。对轴心受拉和小偏心受拉构件应按作用效应标准组合进行 抗裂度验算; 对受弯和大偏心受拉构件应按作用效应准永久组合 进行裂缝宽度验算; 对需要控制变形的结构构件应按作用效应准 永久组合进行变形验算。 5 . 1 . 4 无保温设施地面式水池的强度计算应考虑温(

21、 湿) 度作用。 温度作用应包括壁面温差和湿度当量温差， 两者应取其中较大者 计算 。 5 . 1 . 5 矩形多格水池应根据具体应用条件计算， 一般按间格贮水 考虑 。 5 . 1 . 6 水池的 地基反力， 可按直 线分布计算 5 . 1 . 7 当地基承载力较高， 且池底位于最高地下水以上时， 池壁 基础可按独立基础设计。 5 . 1 . 8 水池池壁的计算长度， 应按下列规定确定: 1 矩形水池池壁的水平向计算长度应按两端池壁的中线距 离计算 。 2 圆形水池池壁的计算半径， 应为中心至池壁中线的距离。 3 池壁竖向的计算高度应根据节点构造和结构计算简图确 定 : 1 0 1 ) 池壁

22、与顶、 底板整体连接时， 计算应按整体分析。池壁上下 端为弹性固定时， 池壁竖向计算高度应为顶、 底板截面中线距离; 池壁上端为弹性固定， 下端为固定时， 池壁竖向计算高度应为净高 加顶板厚度的一半。 2 ) 池壁与底板整体连接， 顶板简支于池壁顶部或二者铰接， 池 壁与底板为弹性固定时， 池壁竖向计算高度应为净高加底板厚度 的一半; 池壁下端固定、 上端自由时， 池壁竖向计算高度应为净高。 3 ) 池壁为组合壳时， 池壁竖向计算高度的一端应计算至组合 壳中线的连接处。 5 . 1， 池壁与底板( 基础) 连接， 底板( 基础) 视为池壁的固定支承 时， 底板( 基础) 的厚度必须大于池壁，

23、可根据地基的土质情况取 1 . 2 .1 . 5 倍池壁厚度， 并应将底板( 基础) 外挑。 5 . 2 承载能力极限状态计算 5 . 2 . 1 水池结构构件按承载能力极限状态进行强度计算时， 应采 用下列设计表达式: Y O S (R ( 5 . 2 . 1 ) 式中Y . -结构重要性系数。在一般情况下水池安全等级取二 级. 重要性系数取 1 . 0 ; 5 作用效应组合设计值; R 结构构件抗力设计值， 按现行国家标准 混凝土结构 设计规范 G B 5 0 0 1 0的规定确定。 5 . 2 . 2 水池按承载能力极限状态进行强度计算时， 作用效应组合 设计值应按下列规定确定: 1 按

24、承载能力极限状态计算的作用效应基本组合， 应按下式 计算 : S =Y c , C s , G , k +Y c ( C . F -+C F , +C , , F _k +C , 。 F , k + 认o , ) +Y , , C _ e _ + 咖Y . ( 场Q k +C m g m k +C , . F , k ) ( 5 . 2 . 2 - 1 ) 1 1 式中Y G , -结构自重分项系数， 取 1 . 2 ; 当对结构有利时， 取1 . 0 ; G; 结构自重效应系数; G , k 结构自 重标准值; Y c: -除结构自重外， 各项永久作用的分项系数， 当作用 效 应 对 结 构

25、 不 利时 取1 . 2 7 ; 当 对 绩 构 有 利 时 取1 . 0 ; C , . 池内水压力效应系数; F 池内水压力标准值; 几 竖向土压力效应系数; F ， ， 竖向土 压力标准值; C 侧向 土压力效应系 数; F - k 地下水位以 上或以下的 侧向土压力标准值; C p 预加应力效应系数; F o k 预加力标准植; C . 不均匀沉降效应系数; 、 不均匀沉降标准值; Y a m 地表水或地下水压力分项系数 ， 取 1 . 2 7 ; C g w 地表水或地下水压力效应系数; 4 -k 地表水或地下水压力标准值， 作为第一可变作用; Y Q 除地表水或地下水压力外， 各项

26、可变作用的分项系 数， 取1 . 4 0 ; $ _ 两种或两种以上可变作用的 组合系 数， 取。 . 9 ; C Q 顶板活荷载效应系数; Q k 顶板活荷载标准值; C m 地面堆积荷载效应系数; Q m k 地面堆积荷载标准值， 取 l O k N/ mz ; G 温( 湿) 度 作用效应系数; F ,k -温( 湿) 度作用标准值。 注 作用效 应系数 为结构 构件 中 的效 应 与产生 该 效应 作用 的 比值 ， 按 结构 力 学方 法 确 定。 1 2 2 按承载能力极限状态计算时， 作用效应基本组合设计值应 根据水池型式及其工况取不同的作用项 目组合。不同项目组合可 参照表 5

27、 . 2 . 2确定。 衰5 . 2 . 2 强度计算的作用组合 水池形 式及工 况 永 久作 用可 变作用 结 构 自 重 G 1 池 内 水 压 力 F 竖向 土 压 力 F 池外 土侧 压力 F 印 预 加 应 力 F p 不 均 匀 沉 降 么 顶 板 活 载 O 地 面 堆 积 荷载 宁 m 池外 水压 力 v, - 温 ( 湿 ) 度作 用 几 地 下 式 水 池 有盖 水池 闭水 试验 丫丫训 使用 时池 内无 水 丫丫丫丫丫丫 敬 口水池 闭水试 验 丫丫 甲 使用时 他 内无水 丫 侧 丫训甲 地 面 水 池 有保 温设 闭水试 验 丫甲侧 施 的 有 盖 水池 使用 时池

28、内有水 丫丫丫丫 无保 温设 施的 有盖 水 池 闭水试 验甲丫 丫 使用 时池 内有 水 丫丫丫 甲丫 擞 口水池 闭水试 验 丫叼丫 使用时 池 内有 水 丫丫甲 注 1 表 中有“ 丫” 的作 用为 相应池 型与工 况应予 计算 的项 目; 有 “ ” 的作 用 为应 按具体设计条件确定采用， 当外土压无地下水时不计q _ l 2 表 中未列人 地下式 有盖 水池池 内有水 的工 况 ， 但 计算 地基 承载 力或 池壁 与 池顶板 为弹性 固时 计算 池顶板 ， 须予考 虑: 3 不 同工况组 合时 ， 应 考虑对 结构 的有利 与不利 情况分 别采 用分项 系数 ; 5 . 2 .

29、3 当水池池壁采用独立基础， 池壁按挡土( 水) 墙设计时， 应 1 3 符合下列规定: 1 池壁基底的地基反力可按直线分布计算， 基底边缘的最小 压力不宜出现负值( 拉力) ， 并应进行抗倾覆稳定验算。验算时作 用均取标准值， 倾覆抗力系数不应小于 1 . 5 . 2 当池壁基础与底板间设置变形缝时， 应进行抗滑稳定验 算。验算时荷载均取标准值 ， 抵抗力只计算永久作用， 滑动抗力系 数不应小于1 . 3 . 5 . 2 . 4 当水池承受地下水( 含上层滞水) 浮力时， 应进行抗浮稳定 验算验算时作用均取标准值， 抵抗力只计算不包括池内盛水的 永久作用和水池侧壁上的摩擦力， 抗浮抗力系数不

30、应小于 1 . 0 5 0 水池内设有支承结构时， 还须验算支承区域内局部抗浮。 5 . 3 正常使用极限状态验算 5 . 3 . 1 水池结构构件按正常使用极限状态设计时， 应分别按作用 效应的标准组合或准永久组合进行验算。结构构件的变形、 抗裂 度和裂缝宽度计算值应满足相应的规定限值。 5 . 3 . 2 当水池结构构件处于轴心受拉或小偏心受拉时， 应控制抗 裂度， 并取作用效应的标准组合按下列规定确定: 1 按正常使用极限状态验算时， 作用效应标准组合的设计值 应按下式计算: J n 0C , , Gk +C w F w k 十C - F - , + C , , Fa . k +q凡 +

31、Ck + C a w Q e w ,k +P c ( C Q Q k + C m Q m k +C , F l k ) ( 5 . 3 . 2 ) 2 按正常使用极限状态验算时， 作用效应标准组合的设计 值， 应根据水池型式及其工况按表 5 . 2 . 2选取不同的作用项目组 v 口。 5 . 3 . 3 当水池结构构件处于受弯、 大偏心受压或大偏心受拉时， 应控制裂缝宽度， 并取作用效应的准永久组合按下列规定确定: 1 按正常使用极限状态验算时， 作用效应准永久组合的设计 1 4 值应按下式计算: S a = C c ; G , k + C . F . k +C , . F _ k + C

32、e p F e p , 十C p F p k I C , A ,k + W 9 0 0 0 Q k 1 Y 9 . C . Q m k +F 9 - C - 7 - .k +锅 , C , F ,k ( 5 . 3 . 3 ) 式中 A Q 顶板活荷载的准永久值系数; A m -地面堆积荷载的准永久值系数; Sb v w 池外水压的准永久值系数; y N ,温( 湿) 度变化作用的准永久值系数。 2 按正常使用极限状态验算时， 作用效应准永久组合的设计 值， 应根据水池型式及其工况按表 5 . 22选取不同的作用项目组 a 目0 5 . 3 . 4 钢筋混凝土水池结构构件的最大裂缝宽度不应大于

33、下列 规定的限值二 m . ， : 清水池、 给水水质净化处理构筑物 0 . 2 5 mm; 污水处理构筑物 0 . 2 0 mm. 5 . 3 . 5 钢筋混凝土水池结构构件处于轴心受拉或小偏心受拉时， 应按下式进行抗裂度验算: 1 对轴心受拉构件， 应满足: N k A 月a 妥 A 二 - a , r , k ( 5 . 3 . 5 - 1 ) 式中Nk 构件在作用效应标准组合下， 计算截面上的纵向力 ( N); f ,k混凝土轴心抗拉强度标准值( N / mm z ) ， 按现行国 家标准 混凝土结构设计规范 G B 5 0 0 1 。的规定采 用 ; A .混凝土净截面面积( m m

34、z ) ; A验算截面内纵向受拉钢筋的总截面面积( mm 2 ) ; a e钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值; 。 . 混凝土拉应力限制系数， 取0 . 8 7 , 2 对小偏心受拉构件， 应满足: N 二 ( yw o + A a l a, fk ( 5 . 3 . 5 - 2 ) 式中e纵向拉力对截面重心的偏心距( mm) ; W。 构件换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩( m m ) ; A o 构件换算截面面积( mm ) ; )受拉区混凝土的塑性影响系数， 按现行国家标准 混 凝土结构设计规范A G B 5 0 0 1 0的规定采用， 矩形截 面取 1 . 7 5 . 5 . 3 . 6

35、 钢筋混凝土水池结构构件处于受弯、 大偏心受压或大偏心 受拉时， 其最大裂缝宽度可按附录 A计算确定。 5 . 3 . 7 当钢筋混凝土水池构件支承竖向传动装置时， 应按作用效 应准永久组合进行变形验算， 其挠度计算值应符合下式要求: ， L W - 7 -5 0 ( 5 . 3 . 7 ) 式中w v 支承构件的挠度计算值( c m) ; L一 一支承构件的计算跨度( c m) . 5 . 4 预应力混凝土水池计算 5 . 4 . 1 预应力混凝土水池结构构件均应采用后张法施工， 主要采 用千斤顶张拉( 包括无粘结预应力) 与绕丝张拉( 仅用于圆形水池) 两种 。 5 . 4 . 2 预应力

36、混凝土水池的主体结构构件应按承载能力和正常 使用极限状态进行设计， 同时应结合具体情况进行施工阶段验算。 5 . 4 . 3 预应力钢筋的张拉控制应力值 a . . . 。 应按现行国家标准 混凝土结构设计规范 G B 5 0 0 1 0的规定采用。 5 . 4 . 4 施加预应力时， 混凝土的立方抗压强度不应低于设计馄凝 土强度等级的 7 5 %混凝土立方抗压强度应经试验确定。 5 . 4 . 5 后张法预加力产生的混凝土结构构件， 其截面边缘法向应 t 6 力和相应阶段预应力钢筋的应力， 可按下式计算: 由预加应力产生的混凝土截面 边缘法向应力: N . N . e . . a s 一 A

37、 N 士 L ( 5 . 4 . 5 - 1 ) 相应阶段预应力钢筋的 有效预 应力。 。 : a s =o o 。 一m ( 5 . 4 . 5 - 2 ) 式中A混凝土净截面面积( mm ) ; I n混凝土净截面惯性距( mm “ ) ; %混凝土净截面重心至预应力钢筋及非预应力钢筋 合力点的距离( m m) ; y n 混凝土净截面重心至所计算纤维处的距离( m m) ; 。 预应力钢筋张拉控制应力( N/ mm ) ; 。相应阶段的预应力总损失值( N/ m m ) ; N p 后张法构件预应力 及非预应力钢筋的合力( k N ) , 5 . 4 . 6 千斤顶张拉( 包括无粘结预应

38、力) 时预应力钢筋中的预应 力损失， 可按现 行国家标准 混凝土结构设计规范 G B 5 0 0 1 0 与现 行行业标准 无粘结预应力混凝土结构技术规程 J G J / T 9 2的规 定计算。 5 . 4 . 7 绕丝张拉预应力混凝土圆形水池时， 预应力钢筋各阶段预 应力损失的组合， 可按表 5 . 47 采用。 表5 . 4 . 7 各阶段预应力损失的组合 工作阶 段损失 值的组 合 混 凝土 预压前 ( 第 一批 ) 的损 失张 拉锚具 变形损 失 即 分批张 拉损失 郎 混 凝土 预压后 ( 第 二批 ) 的损 失 局部压 陷损 失 即 应力松 驰损 失 山 收缩 徐变损 失 1 1

39、 5 . 4 . 8 绕丝张拉圆形水池预应力钢筋中的预应力损失可按下式 1 7 计算， 但预 应力总损失的取值不应小于1 5 0 N / m m ; 1 张拉锚具变形引起的预应 力损失a , 可按下式计算: 。一 , a o ( 1 - e “ ， )( 5 . 4 . 8 - 1 ) 式中 P -钢筋与混凝土的 摩擦系数， 取。 . 6 5 ; 0 , -锚具变形影响区中钢筋曲线段弧长的中心夹角( 弧 度) ， R , 一产 5 S i-钢筋锚固处至钢筋与池壁接触点的直线长度( m m) ; a -锚具变形值( m m) ， 对绕丝张拉一般采用的锥形锚夹 具， 取 5 m m; R,水池 中

40、心至预应力 钢筋 中心的距离( mm) ; E .钢筋弹性模量( N / m m ) ; 芬 预应力损失折减系数， 取 数， n 。 为锚固槽的个数) 。 n , n ,( n为每盘钢丝所绕圈 2 混凝土局部压陷引起的预应力损失 a n ， 可按下式计算; _。D a1 1 一c . 认 尸 1 少 ( 5 . 4 . 8 - 2 ) 式中 D 水池的平均直径( m。) ; A D 池壁混凝土的径向局部压陷， 取 。 . 2 mm, 3 环向预应力钢筋的应力松驰损失 a n , 绕丝张拉一般采用 碳素钢丝 ， 可按下式计算 : 。 ， 一 0 , ( 0 . 4 0 鲁一 0 . 2 0 )

41、a - 、J n , k/ ( 5 . 4 . 8 - 3 ) 式中几t 预应力钢筋强度标准值; lp , 系数， 对一次张拉取1 . 0 ; 对超张拉取。 . 9 . 4 环向预应力钢筋由于混凝土收缩、 徐变引起的预应力损失 值Q q ， 可按表 5 . 4 . 8 采用。 1 8 谬 裘5 . 4 . 8 混凝土收绍、 徐变引起的预应力损失值( N / mm ) 先 0 . 1 0 . 20 . 30 . 40. 50. 6 口 门2 03 04 05 06 09 0 注 : 1 o a 为 混凝土 的预压 应力 ， 此 时预应 力损 失仅考 虑混凝 土 预压 前( 第一 批 ) 的 损

42、失. 2 表中关 为施加预应力时混凝土的立方抗压强度。 5 环向预应力钢筋由于分批张拉引起的平均预应力损失值 a s ， 可按下式计算: a , s =0 . 5 a E p , a , o ( 5 . 4 . 8 - 4 ) 式中1 1 , 环向预应力钢筋的配筋 率; a e -钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值。 5 . 4 . ， 装配式预应力混凝土圆形水池池壁与杯环的连接， 在预加 力张拉阶段， 池壁的环向力可按池壁底端为自由边界计算， 竖向弯 距宜按池壁底端为铰接时计算弯矩的 5 0 %-7 0 %采用。在闭水 试验和使用阶段， 池壁的环向力和竖向弯矩均应按池壁底端为铰 接计算， 但

43、池壁底端的竖向弯矩宜按池壁沿高度的最大计算弯矩 采用。 5 . 4 . 1 0 预应力混凝土水池结构构件的抗裂度， 应按荷载效应标 准组合进行验算， 并符合下式要求: a . a . k 一 ， 簇0 ( 5 . 4 . 1 0 ) 式中a ,k 在荷载效应标准组合下， 计算截面边缘的法 向应 力 ; %预压效应系数， 对现浇混凝土结构取 1 . 1 5 ; 对预制 拼装结构取 1 . 2 5 , 6 静力计算 6 . 1矩形水池计算 6 . 1 . 1 结构的计算简图可按下列规定确定: 1敞 口水池 1 ) 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。 2 ) 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 。 2有盖水池 ll当顶板为预制装配板搁置在池壁顶端而无其他连接措施 时， 顶板应视为简支于池壁， 池壁顶端应视为自由端; 当预制顶板 与池壁顶端有抗剪钢筋连接时， 该节点应视为铰支