錐形殼

水塔圓柱殼式水柜

由頂蓋、柜壁和柜底組成。頂蓋采用平板、正圓錐殼或球形殼，周邊設置上環(huán)梁。柜壁為圓柱形殼。柜底的外伸段是倒錐形殼，中間段采用球形殼，外伸段尺寸按兩種殼的水平分力接近平衡來確定。

水塔倒錐殼式水柜

采用倒置的截頭圓錐殼柜壁。但不設柜底，由下環(huán)梁與支筒壁封住。頂蓋做法與圓柱殼式水柜相似。倒錐殼柜壁由于水深近似地與圓周直徑成反比，因此，柜壁環(huán)向拉力比較均勻，受力狀態(tài)較好。

水塔內(nèi)力計算

水柜內(nèi)力一般采用殼體的無矩理論或有矩理論進行分析。無矩理論也稱薄膜理論，適用于承受自重、雪載和水壓等軸對稱或反對稱荷載，且厚度和邊緣構件尺寸較小的旋轉殼。薄膜理論認為薄殼結構主要承受沿殼體曲面經(jīng)線方向和環(huán)向的軸向力；而不承受彎矩、扭矩和垂直于曲面的剪力。因此，殼體未知內(nèi)力只用靜力平衡方程式就可求得。有矩理論則考慮所有的未知內(nèi)力（軸向力、兩種剪力、彎矩和扭矩），需根據(jù)內(nèi)力平衡條件和殼體變形關系列出方程組。由于這些方程多是偏微分方程，求精確解比較復雜。在水塔設計中，既考慮殼體曲面的軸力，還要計算殼體邊緣處由于與其他相連殼體或環(huán)梁的影響而產(chǎn)生的邊緣干擾力。干擾力可根據(jù)相連在一起的構件變形協(xié)調(diào)條件求出其邊緣的彎矩和剪力，再與薄膜內(nèi)力疊加，即得殼體的最終內(nèi)力。目前，隨著電子計算機的普及使用，可用有限元法代替解析法進行較精確的計算。

水塔支筒和支梁

支筒作為上端自由、下端固定的豎向懸臂環(huán)形斷面構件計算，在豎向荷載和水平荷載共同作用下，筒壁斷面處于偏心受壓的應力狀態(tài)，應考慮由于水平彈性位移、基礎傾斜、施工誤差和開孔洞削弱等引起中心偏移而產(chǎn)生的附加彎矩。當采用支架結構支承水柜時，中、小型水塔可簡化成平面剛架計算。大型水塔的支架應按空間剛架計算。

水塔水塔抗震

在地震區(qū)，水塔可按單質點體系計算地震力。根據(jù)震害現(xiàn)場觀察結果，磚支筒水塔不宜建在8度地震區(qū)。水塔震害多數(shù)發(fā)生在支筒斷面變更處、門窗孔洞削弱處和支架中梁、柱和水柜的連接處。地基失效，也能使水塔沉陷或傾斜。

水塔施工和維護

鋼筋混凝土支筒一般采用滑升模板或翻模法施工，倒錐殼水柜可先在地面灌筑，再利用千斤頂或卷揚機提升就位。鋼筋混凝土支架可用預制構件吊裝就位，然后灌筑結點。也可支模逐層現(xiàn)場灌筑梁、柱的支梁。鋼水塔應注意經(jīng)常維護，防止鋼材銹蝕。定期測量避雷針接地電阻。在空曠地區(qū)，較高的水塔頂端應安裝航空識別的標志。寒冷地區(qū)的保溫水塔，需特別注意管道的保溫，冬季停止送水時，應把管道內(nèi)積水排出。輸、配水管位置應盡量距中心近些，避免水柜出現(xiàn)強迫振動現(xiàn)象。直管上要有伸縮節(jié)。