钢筋混凝土水池（矩形）设计要点

钢筋混凝土水池（矩形）设计要点

钢筋混凝土水池是建筑和水利工程中常见的结构形式，其设计需要综合考虑荷载分布、结构计算和构造要求等多个方面。本文将详细介绍钢筋混凝土矩形水池的设计要点，包括水池分类、荷载分析、计算方法和构造要求等内容。

水池分类

钢筋混凝土矩形水池结构一般由池壁、底板和顶盖（是否封闭加盖由工艺需要决定）所组成。水池按有无顶盖，可分为无顶盖的开敞式水池、有顶盖的封闭式水池和带走道板的半封闭式水池；按水池埋置情况，可分为全埋式、地下式、半地下式、地面式和架空式水池。

水池荷载

水池的荷载分布详见上图，按照各计算构件，主要分为池顶板荷载、池壁板荷载和池底板荷载。

池顶

池顶荷载：作用在池顶上的荷载主要有顶板自重、防水层重、覆土重、活荷载和雪荷载。其中活荷载和雪荷载不同时考虑，计算时取二者中的较大值。

顶板自重、防水层重和覆土重按实际计算即可，雪荷载按照荷载规范进行取值。活荷载分为上人顶板和不上人顶板，上人顶板取1.5kN/m2，不上人顶板取0.7 kN/m2。

池壁

池壁荷载：除了池顶传递来的竖向压力和端弯矩外，其他荷载主要是水平方向的土压力和水压力。池壁水压力按三角形分布，一般偏安全的按满池来计算。池壁土压力按朗肯主动土压力理论计算。

池底

池底荷载：池底荷载为底板所受的地基反力和地下水产生的浮力。地基反力主要由以下几种荷载引起：①池顶活荷载qk；②池顶覆土荷载qs（根据实际计算确定）；③池顶自重Gr、池壁自重Gw、及支柱自重Gc，取单位面积自重和。

其他荷载作用主要包括温度作用，对于露天的地面以上的水池需要考虑温度作用的影响。

水池计算

水池顶板

水池顶板计算时与正常楼板计算类似。

水池壁板

水池壁板计算需要根据水池的长宽比、有无顶盖确定壁板的边界条件。

规范中的壁板边界条件中“四边支承”与“三边支承一边自由”分别对应的是有盖水池和无盖水池。

对于有盖水池，当水池宽度大于两倍深度时，壁板按照竖向单向板计算；当水池深度大于两倍宽度时，壁板下部两倍宽度范围内按照三边支承一边自由的双向板计算，壁板上部大于两倍宽度范围内按照横向单向板计算。

与有盖水池类似，无盖水池壁板单双向板计算模型的分界点按照上表中进行分类。

水池底板

池底视为简支于池壁上，地基反力按线性分布，计算底板弯矩与配筋。

水池构造要求

水池结构设计时值得注意的构造要求如下。

（1）现浇钢筋混凝土水池的壁板、中间隔板及底板厚度不宜小于200mm，顶板厚度不宜小于150mm；当底板采用条基时，中间部位底板厚度不宜小于150mm；当壁板或顶板采用梁（柱）板式结构时，板的厚度不宜小于100mm。

（2）池壁、底板的受力钢筋宜采用间距较密直径较小的钢筋，直径不宜小于10mm。

（3）现浇钢筋混凝土水池池壁的拐角及顶板、底板的交接处宜设置腋角，腋角边宽不宜小于150mm，腋角内配斜筋的直径与池壁受力筋相同，间距宜为池壁受力钢筋间距的两倍或为200mm。