夜上海论坛前言:我们精心挑选了数篇优质给排水结构设计规范文章,供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发,助您在写作的道路上更上一层楼。
夜上海论坛 中图分类号:U417.3 文献标识码:A
夜上海论坛 关键词:设计文件、伸缩缝、抗震、防腐措施
排水工程中的结构属于特种结构,荷载作用主要由水土压力和温度、湿度影响,在设计上设计要求及荷载计算工况不同于民用建筑。
随着一系列排水工程结构设计的不断完善,本文结合工程实际,总结了在排水结构设计中需要注意的一些问题。
一、设计文件
1.设计文件必须注明设计使用年限、结构安全等级、地基基础设计等级、地震基本烈度、抗震设防烈度、场地类别、工程所处环境类别等。
“设计使用年限”是指从工程竣工验收合格之日起,工程的地基基础、主体结构能够保证在正常情况下安全使用的年限。在设计使用年限期间内因设计原因而产生的质量问题由设计人员负相应的责任。
另外设计者还应将结构安全等级、地基基础设计等级、地震基本烈度、抗震设防烈度、场地类别、工程所处环境类别等有关要求在设计文件中标明,做为设计依据的标准和工程条件。
2.设计文件中必须注明混凝土的耐久性要求。
在不同的环境下,对混凝土的耐久性要求不同,如果未按工程环境类别给出耐久性要求会造成混凝土的破坏。例如在干湿交替环境下,如果碱掺入混凝土,则含活性骨料的混凝土会加速电化学腐蚀,生成膨胀,不可避免的会破坏混凝土。在《混凝土结构设计规范》、《工业建筑防腐蚀设计规范》中明确给出了对混凝土最大水胶比、最小水泥用量、最低混凝土强度等级、最大氯离子含量和最大碱含量做出了详细规定。
夜上海论坛 二、伸缩缝的设置于混凝土外加剂的应用
给排水构筑物因其体型较大,经常会在混凝土浇筑过程中,由于水灰比过大,水泥用量过多,养护不当,或浇筑混凝土时产生大量水化热,使混凝土硬化过程中产生伸缩裂缝,因此,《给排水工程构筑物结构设计规范》第6.2.1条规定的伸缩缝最大间距,其补充了当有经验时,混凝土中施加可靠的外加剂或浇筑混凝土时设置后浇带,减少其收缩变形。此时构筑物的伸缩缝间距可根据经验确定,不受表列数值限制。
夜上海论坛 应该明确,规范首先强调的是当构筑物长度宽度超出伸缩缝最大间距时,应首先考虑设置伸缩缝,只是在结构处理上比较困难时,才考虑掺入外加剂或设置后浇带的方法扩大伸缩缝的间距。所以设计时赢充分考虑给水排水构筑物所处的工程环境条件,对不同构筑物区分对待。但对于超大型构筑物,设置伸缩缝是减少水池开裂的主要措施之一,对于敞口水池永久暴露于大气中,宜考虑设置永久伸缩缝。
在设计中,若增加伸缩缝间距,施工图中不但要注明混凝土掺入膨胀剂,强度等级,抗渗等级,还要在图纸中注明水中养护14d的混凝土限制膨胀率(底板0.02~0.03%、侧墙0.03~0.035%、后浇带0.035~0.045%),用以补偿混凝土的收缩,替代设置伸缩缝,同时还宜从构造上适当加强水平钢筋,提高钢筋混凝土的极限拉伸强度。
三、抗震设防烈度及抗震构造措施
抗震设防烈度采用现行的中国地震动参数区划图的地震基本烈度或按经批准的抗震设防区划确认的抗震设防烈度进行抗震设计。
在给排水构筑物设计中,应按本地区抗震设防烈度提高一度采取抗震措施计。《室外给排水和燃气热力工程抗震设计规范》第1.0.7条规定下列构筑物宜提高一度采取抗震措施:1、给排水工程中的取水构筑物和输水管道,水质净化处理厂内的主要水处理构筑物和变电站、配水井、送水泵房、氯库等。2.排水工程中的道路立交处的雨水泵站,污水处理厂内的主要水处理构筑物和变电站、进水泵房、沼气发电站等。因此,在以上构筑物进行抗震设计时,应根据规模和具体情况宜按工程所在地区的抗震设防烈度提高一度采取抗震措施。
夜上海论坛 设防烈度为8、9度时,采用钢筋混凝土的矩形水池,在池壁拐角处,里外层水平向钢筋的配筋率均不宜小于0.3%,伸入两侧池壁内的长度不得小于1/2池壁高度。
四、腐蚀性等级及预防措施
夜上海论坛 给排水构筑物因多为地下混凝土结构,所处环境多为地下水位干湿交替或者长期浸泡环境下,为保证受腐蚀性介质作用的构筑物在设计使用年限内正常使用,设计中必须明确腐蚀性等级。在《工业建筑防腐蚀设计规范》中,微腐蚀可不做防护;弱腐蚀:垫层为C20,基础可以不做防护;中等腐蚀:垫层采用耐腐蚀材料,基础表面需涂聚合物水泥砂浆,厚度≥5mm。强腐蚀:垫层采用耐腐蚀材料,基础表面涂环氧沥青或聚氨酯沥青涂层,厚度≥500μm。
夜上海论坛 五、结束语
本文是作者近几年在结构施工图设计中总结出来的一些常见问题的汇总,根据给排水结构设计规范和设计中总结的经验,提出了一些意见和建议,供同行参考,使给排水结构设计更加完善,提高设计质量。
关键字:给排水工程;水池结构;裂缝控制;强度配筋
Abstract: for the water supply and drainage engineering structure pool, according to the water supply and drainage engineering structures structure design rules "(GB50069-2002) requirements, crack control through the resistance to LieDu checking and crack development width checking and structural measures to achieve. This paper describes how to take appropriate measures to control the cracking of the pool structure, and combined with engineering example, the results calculated the analysis and comparison, to explore the satisfy the intensity of the reinforcement if the component GB50069-2002 calculations, the largest crack width you could meet the maximum crack width limits of 0.2 mm.
Keyword: water supply and drainage engineering; Pool structure; Crack control; Strength reinforcement
夜上海论坛 中图分类号: S276.3文献标识码:A 文章编号:
0 前言
给排水工程中,钢筋混凝土水池结构的设计较为常见。考虑水池的抗渗防裂对正常使用有至关重要的作用,水池结构设计必须重视裂缝控制。为了确保结构具备良好的防渗、防漏性能,满足设计要求的耐久性,《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069–2002)对在组合作用下钢筋混凝土构筑物构件的最大裂缝宽度限值做了严格规定。本文简述了如何采取恰当的措施控制水池结构裂缝的产生,并结合工程算例,对计算结果进行分析比较,来探讨一下满足强度配筋的构件如采用GB50069–2002计算,其最大裂缝宽度能否满足最大裂缝宽度限值0.2 mm 。
对于水池结构,根据《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069–2002)要求,裂缝控制通过抗裂度验算、裂缝开展宽度验算和构造措施来实现。轴心受拉或小偏心受拉构件,应按抗裂度验算。这类构件的抗裂性能主要由混凝土抗拉强度和构件受拉截面决定。受弯或大偏心受拉(压)构件,应按裂缝宽度控制验算,在水池设计中以此类工况最多。
水池结构设计时,一般先根据强度计算初步确定配筋,然后进行裂缝宽度验算。根据水池的盛水性质(清、污水)及其使用功能,最大裂缝宽度一般控制在0.2mm或0.25mm。
下面先简述一下如何采取恰当的措施控制水池结构裂缝的产生。
1 控制裂缝的措施
夜上海论坛 1.1荷载作用裂缝的控制
荷载作用裂缝的控制,是要求在设计时对池体各部位可能产生最大拉应力的截面进行计算分析,使之满足裂缝控制的要求。对池体结构建立正确的计算模型和选择合理的荷载组合,以确保其内力及变形的计算与水池的实际工作情况一致。
1.2 混凝土收缩和温湿差造成裂缝的控制
夜上海论坛 此类裂缝的控制首先应根据规范规定,严格掌握混凝土配比及其用料的品种规格和级配,同时对混凝土灌筑和养护提出设计要求。另外,对大型水池可采取设伸缩缝、掺添加剂和设加强带、后浇带等措施,以及近些年比较常用的引发缝。由于变形缝的设置需要采取严密的构造措施来保证,对节点处理、施工及材料等都有相当高的要求,当有经验时,可在混凝土中施加可靠的外加剂、设后浇带或增设加强带,从而放宽伸缩缝的最大间距限制,以减少或取消伸缩缝。我院一般在大水池的底板处设置加强带,而在相应位置的池壁与顶板外设置后浇带;圆形水池池壁常用引发缝。
1.3 从施工方面考虑控制裂缝
为确保水池在施工期间严格控制由于施工因素造成的裂缝,除严格按设计要求外,在施工中还应注意施工缝的预留位置、混凝土的保温、水灰比的控制及砼的养护等问题。
2 裂缝控制与强度控制配筋计算的对比
2.1 《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002)受弯构件最大裂缝宽度的计算方法。
夜上海论坛 2.2 《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)矩形截面的受弯承载力计算如下式:
2.3 裂缝控制与强度控制实例配筋计算结果的对比
夜上海论坛 下面以矩形截面池壁为例,在不同荷载作用下,采取两种控制方式进行计算,并作对比分析。
钢筋混凝土矩形池壁,截面尺寸b×h,混凝土强度等级为C30,保护层厚度c=35mm,采用HRB335级钢筋。钢筋间距控制在最常用的@100到@150之间,并使配筋率接近强度配筋率。计算结果列于表1中。
3 结论
通过以上实例的计算结果进行对比分析可知:
夜上海论坛 (1)构件钢筋受哪一种控制并不能简单地下结论。但将钢筋间距控制在最常用的@100到@150之间的情况下,弯矩值较大时,所取钢筋直径较大,满足强度配筋的构件如采用GB50069–2002计算,其最大裂缝宽度一般不能够满足最大裂缝宽度限值0.2 mm,即配筋是由裂缝控制的,并不是由强度控制;反之,由强度控制。
夜上海论坛 (2)在选择配筋方案时发现:细筋密布有利于减小最大裂缝宽度。
夜上海论坛 (3)从表1中并不能看出,随着壁厚的增大或配筋率的加大,最大裂缝宽度有明显的变化规律;这取决于所选择的配筋方案,钢筋直径或间距不同,最大裂缝宽度差别较大。
(4)计算池壁配筋时,应取裂缝控制与强度控制两种计算结果的较大者。
参考文献:
夜上海论坛 1. GB50069-2002,给水排水工程构筑物结构设计规范[s].
2. CECS138-2002,给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程[s].
夜上海论坛 关键词 高层建筑,人防设计特点,给排水设计,通风设计,消防设计
Abstract: Due to the high-level basement of the building of civil air defense construction projects with its specificity, the increasing application of the basement of civil air defense construction projects. This article aims to correct implementation of high-rise building basement of civil air defense construction process should be performed such as water supply drainage systems, ventilation systems and fire protection design, carried out a detailed statement; at the same time, combined with some experience of the relevant case presented some of the common solution to the problem.
Keywords: high-rise buildings, civil air defense design features, drainage design, ventilation design, fire design.
中图分类号:TU97 文献标识码:A文章编号:
前言
夜上海论坛 目前,大多高层建筑物根基掩埋深度较大,考虑到合理充分利用地下建筑空间的影响,地下室的人防工程建设必然成为行之有效的解决方案。随着城市高层建筑结构设计的要求逐渐提高,许多民用的地下车库也被设计成平战结合的人防地下建筑,换言之,高层建筑的地下室人防建设已经逐渐成为建筑物结构空间设计的关键组成环节,这要求建筑工程师人员要对建筑结构设计关键环节灵活掌握。
夜上海论坛 由于地下室人防建设的特殊性和复杂性,设计者往往会忽略某些关键部分,从而对人防建设的概念和设计方案存在较多误读和不清晰。本文通过总结多年来地下室人防建设的结构设计经验,就高层建筑地下室人防建设的给水、 排水、 通风、消防系统设计三个方面阐述下本人心得体会。
夜上海论坛 1地下室人防结构设计特点
高层建筑的地下室人防建设不同于地面上高层建筑,因此在地下人防建设结构设计时要充分兼顾地上民用建筑管道等的设计,例如,《人民防空地下室设计规范》 的第3.1.6条[1]规定:与地下人防建设无关的任何管道,都不应该透过人防地下室的围栏结构,因特殊情况必须穿过地下室顶部结构时,只能让给排水、空调等管道(公称外径小于75厘米)通过。而且,任何穿过防空地下室的管道设施都必须进行防护密闭处理。以上规范均是地下室人防建设工程的强制文件,在设计施工过程中必须严格按照相关规范条例执行。
夜上海论坛 下面就地下室人防结构设计的特点总结如下:
(1)同时考虑平战结合,满足突然的战争时期不同的荷载影响,如考虑核武器和较常规的战争武器的荷载效应。地下室人防结构设计主要重点在三个部分:第一,主要结构建设,包含底基、承重墙、顶部构件的设计;第二,间隔墙壁,包含地下室人防和普通墙壁隔板设计;第三,管口封闭设计,包含给排水管道出入口、消防系统管道口和通风出入口风井等。
夜上海论坛 (2)结构构件机械强度能升高。比如混凝土强度提高145倍,砌体强度提高123倍,钢材强度提高140倍,即构件综合强度系数[2]。
2通风系统设计
夜上海论坛 地下室的人防通风系统设计是为了确保人防工程内部的空气流通而建立的机械通风系统,它可以解决除尘问题和过滤毒气的问题,这样就防止了外界的大气渗透和超压,同时工作人员进出地下室时不会把外界的含毒气体带入人防地下室内部。
2.1进风系统
夜上海论坛 当战争时期敌人使用生化武器或爆炸毒气时,进风系统此时可以对毒气中的灰尘和有害成分等进行清除,确保来自室外空气的新鲜。
一般来说,进风系统的风机和风管布置采用两种方法:(1)滤毒清洁式通风系统配进风机。(2)滤毒清洁式进风共用同种型号的两用风机。
2.2排风系统
夜上海论坛 排风系统结构设计与进风系统基本一致,分为隔绝、滤毒式和清洁三种方式。排风系统目的在排除人防结构内的毒气,配和进风系统以防止内部超压。
在地下室人防建设通风设计中,除上述内容之外,还需要对以下设备计算,如密闭阀门、防爆波活门等;设置风量调节阀、消声器等配件。
3 地下室人防给排水系统设计[3]
3.1给水设计
给水系统设计一般根据战时需水状况设计,满足掩蔽人员的用水需求和清洗地下室用水,地下室内部都设有储存水设施。地下室人防日常用水根据《地下室设计规范》(GB500382005)需达到表1所示要求。
表1 战时人员掩蔽用水量
掩蔽人数 每人用水量(L/d) 贮水时间/d 贮水量/m3 消防用水/m3 口部冲水用水量/m3 总贮水量/m3
1200 8 23 110 0.8 5 116.2
夜上海论坛 250 15 23 40 2.8 5 48.3
3.2排水设计
排水设备与给水设备配套的,通常地下室人防建筑的排水设备是不和地面上的高层建筑物的民用生活用水设备连接的,设有独立的排水设备。它主要用来排放民用日常污水和冲洗地下室用水。
夜上海论坛 通常,地下室的排水管道该装设阀门避免民用污水的溢流问题。考虑到战争人防建设的特殊性,排水系统应选用防震效果好的排水管道系统,平战时期的排水管道可以通用,在特殊时期,只要更换排水系统的污水泵,即可改变污水流量和扬程。
4消防系统设计
夜上海论坛 《人防工程设计防火规范》(2001年版)要求:地下室人防建筑物的面积大于300m2时,要设室内消火栓;面积大于1000m2应设自动喷水灭火装置。目前,我国高层建筑地下室人防建筑大多在上述范围内,并且复合规范要求。因此,消防管道在平战时期可以通用。
高层建筑的地下建筑不作为人防用时,消火栓管道结构设计连接地上与地下建筑物的。
夜上海论坛 高层建筑地下室作为人防使用时,消防管道应采取密闭措施,所以尽量缩减穿越人防建筑的管道数目。可以将地下室和地面建筑的消火栓分别设立为环状管,降低防护阀的使用,从而确保人防结构强度和密闭性。
夜上海论坛 就自动喷水灭火系统而言,其管道布置在人防结构以外的管道,喷淋管侧壁穿过人防结构时,只在人防结构内侧安装防护阀门。
5结论
夜上海论坛 在高层建筑地下室人防工程建设中,应严格按照操作规范,在给水排水系统、通风系统和消防设计等等各个方面正确贯彻执行,同时结合具体案例和经验体会,采取合理的应对措施。
参考文献
中国建筑设计研究院GB50038-2005人民防空地下室设计规范[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2005
夜上海论坛 中国建筑科学研究院GB50010-2002混凝土结构设计规范[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2002