摘 要:文章主要是詳細闡述地下式水池結(jié)構(gòu)設(shè)計,并結(jié)合自己工作中的一點心得體會,主要目的為日后其他同行做地下式水池結(jié)構(gòu)的設(shè)計提供有效借鑒和參考。
關(guān)鍵詞:地下式;水池結(jié)構(gòu);設(shè)計體會
在民用建筑以及工業(yè)建筑中,都會應用到地下式水池,水池結(jié)構(gòu)的設(shè)計關(guān)系到水池的整體性能。為此,結(jié)合市場與建筑領(lǐng)域的需要,優(yōu)化水池結(jié)構(gòu)設(shè)計具有重大的現(xiàn)實意義。
一、工業(yè)與民用建筑行業(yè)中水池結(jié)構(gòu)的應用
水池又可以稱為儲液池,主要作用是儲存各種液體、石油、水,其結(jié)構(gòu)屬于特種結(jié)構(gòu)的一種,在民用建筑中是必要的附屬設(shè)施,例如地下化糞池、消防水池以及水塔等等。此外,還被廣泛的應用在石油、化工以及排水工程當中,例如地下儲油池、沉淀池以及污水池等。
二、水池的分類及適用條件
(一)根據(jù)施工方式進行分類
1.現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池:這種水池的施工工序以及施工技術(shù)都比較簡單,應用也最為廣泛。
2.裝配式鋼筋混凝土水池:因為在分塊預制過程中來完成混凝土的縮已,所以可以在很大的程度上減少早期出現(xiàn)的裂縫,同時還可以節(jié)約模板,對機械進行充分利用,提高施工效率。
(二)根據(jù)建筑材料進行分類
1.鋼筋混凝土水池:容量以及適用性比較大,屬于對抗?jié)B抗裂性能要求較高的水池。
2.磚石水池:容易就地取材,適用在容量小于五百立方米以下的水池,對于抗?jié)B抗裂性能無任何要求或者是對于抗?jié)B抗裂要求比較低,這種水池一般都具備比較好的地基條件。
3.預應力混凝土水池:這種類型的水池抗?jié)B抗裂性能良好,能夠促使截面在任意一種荷載組合下怡然處于受壓的狀態(tài),充分發(fā)揮出混凝土本身所具有的優(yōu)越性能,適用在大容量的水池。
(三)根據(jù)形狀進行分類
根據(jù)水池的形狀可以劃分為圓形水池以及矩形水池,多格水池以及單格水池,封閉水池以及開口水池。對于矩形水池來說,其占地較為緊湊,且施工比較方便。對于圓形水池來說,其受力較為合理,可采用預應力混凝土。結(jié)合工程建設(shè)的實際經(jīng)驗,對于小型水池來說,適合把其建設(shè)為矩形,對于中型水池來說,適合把其建設(shè)成為圓形水池或矩形水池,對于大型水池來說,適宜把其建設(shè)成為圓形水池。如果液體的深度比較淺,那么可以把中型和大型水池建設(shè)成為矩形。
(四)根據(jù)安置位置進行分類
可以劃分為半地下水池、地上水池、架空水池以及地下水池。半地下式水池和地下式受到氣溫的影響比較大,為此所引起的應力也比較小。在使用期間,因為池壁外面有土,存在土壓力,可以把一部分池內(nèi)的液體壓力抵消,可以使池壁長期維持在較低的應力狀態(tài)之中。但是如果埋得太深,則會增大頂蓋和底板的荷載,進一步增加材料的消耗量。除此之外,半地下式水池和地下式具有良好的抗震性能,如果地震區(qū)在八度以下可以不用驗算抗震。
三、水池結(jié)構(gòu)的設(shè)計
水池被廣泛的應用在工業(yè)與民用建筑項目中,以下主要講述水池結(jié)構(gòu)的設(shè)計幾個要點。
(一)設(shè)計要點
1.在設(shè)計水池之前,必須要把與其相關(guān)的各種資料收集齊全,包括水文、地形、氣象以及地質(zhì)等等。
2.根據(jù)水池自身受力的特點,來正確選擇結(jié)構(gòu)的形式。對于比較大型水池來說,適合采用預應力混凝土水池。對于小型、中型水池來說,可以使用現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池和裝配整體式水池。對于小型水池來說,可以根據(jù)實際情況采用磚石水池。
3.在對水池結(jié)構(gòu)進行設(shè)計的時候,必須要在各種荷載組合情況下符合強度、裂縫寬度以及、抗裂度的需要,還要按照工作條件,逐一滿足抗凍性、抗侵蝕性的要求,必要的時候計算底板和溫差的應力。
(二)抗裂度或裂縫寬度要求的計算
對于水池來說,其最基本的要求就是不能漏水,在內(nèi)力的作用下,容易導致池壁發(fā)生裂通。為此,需要驗算抗裂度,對于水池的其它部位,僅僅需要對寬度進行驗算,對允許裂縫寬度值有著較為嚴格的要求,裂縫的寬度要小于0.2毫米,可以根據(jù)相關(guān)的公式來進行計算。
(三)抗凍性
在比較寒冷的地區(qū),應該要確保外露鋼筋混凝土水池具備良好的抗凍性能。所以,選擇的混凝土應該要大于C25級,水灰比應該要小于0.55,水泥的具體用量要符合抗?jié)B的基本規(guī)定和要求。對于比較重要的構(gòu)筑物,適合對混凝土進行抗凍實驗,并且使用抗凍的標號作為控制的主要指標。
(四)抗侵蝕性
如果混凝土屬于接觸弱侵蝕性介質(zhì),可以使用適宜品種的骨料以及水泥。例如:抗侵蝕性比較好主要有火山灰質(zhì)水泥,它對于硫酸鹽的侵蝕更加有利。此外,迎水面鋼筋的混凝土保護層厚度應該要大于50毫米。
四、結(jié)語
文章對于地下式水池結(jié)構(gòu)設(shè)計提出幾點體會,與同行分享,望為水池設(shè)計略盡綿薄之力。
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