[原创]：水池计算中壁面温差和湿差值的来历

albert2000

水池设计规程中关于壁面温差（或湿差）值的来历，只说了如何取值，却对为什么这么取，也就是壁面温差和中面温差什么时候是最不利语焉不详，大多数书上也没说这一点，相信很多朋友一直都有疑惑。虽然有现成公式对设计没影响，但缘由不清楚往往公式不好理解也不容易记。一开始我对此也是一知半解，经过几年设计后逐渐明白其中的道理，写出来希望对大家有所帮助。
温差和湿差什么时候是对池壁最不利的呢？
首先要明白以下两点：
池壁混凝土和大多数材料一样是热胀冷缩的（-5度以下则是热缩冷胀），所以夏天外面热而内壁冷，壁板外侧膨胀内侧收缩，受池体整体约束，则外侧产生压应力，内侧产生拉应力。反之就不用说了。这种温度应力是比较容易理解的。
另一种是湿差应力，试验表明，池壁中的水分是向温度低的一侧聚集，而混凝土是湿胀干缩的。所以，夏天池壁外侧很干，而内侧湿度饱和，所以内侧膨胀，外侧收缩。
有以上两点打底就来看看温度应力极端的两个季节：
夏季:对壁面温差来说，外面高里面低，壁板外面胀里面缩，而壁面湿差正好相反，外面干里面湿，所以外面缩立面胀。两者几乎抵消。考虑极端点，晚上外面温度下降到和水温一样，那就只有湿差应力存在了。所以夏季只需考虑壁面湿差引起的内力。
冬季：由于外界气温低，池壁中水分向外移动，内外侧湿度相差不大，通常可以不考虑湿差应力。但此时内外温差仍存在，故冬季只需考虑壁面温差应力。
因此，规程中对壁面温差是这样取值的，内侧水温取年最低月平均水温，外侧大气温度按当地年最低月气温平均值。也就是壁面温差是取冬季最冷月计算的。
那么，到底是冬季壁面温差应力大呢还是夏季湿差应力大呢，这就要看地方了。书上说，中南、华东地区，一般说来是夏季湿差应力大于冬季温差应力，我按气候资料算了我们江浙地区的这两种状态，冬季温差的确小于夏季湿差（按规程夏季湿差取等效温差10度，冬季壁面温差算出来一般也就7、8度左右）。因此看来长江以南，温度应力按10度算基本已是最不利情况了。

鼓励原创![/COLOR]

velvet_gao

两个问题：
1.为何计算季节温差时要按照外壁-5度控制？为何不是中面-5度?
2.我推导过了，《给水排水工程结构设计手册》P379页表2.2.-3中面温差在外壁>-5度时公式错误，-0.5Rs应为+0.5Rs，大家一定要注意！推导的原理参见中南院编写的《钢筋混凝土圆形水池设计》。注意书上P25的2-43公式也是错的。

albert2000

第一个问题，中南院书的P24有说明
第二个书上是错的，2－43中TN应为－（5＋TNa）