《给水排水工程构筑物结构设计规范 GB50069-2002》.pdf

UDC中华人民共和国国家标准PGB 5 0 0 6 9-2 0 0 2给水排水工程构筑物结构设计规范S t r u c t u r a l d e s i g n c o d e f o r s p e c ia l s t r u c t u r e s o f w a t e r s u p p ly a n d w a s t e w a t e r e n g i n e e r i n g2 0 0 2-1 1-2 6 发布2 0 0 3-3-1 实施中 华 人 民 共 和国 建 设 部国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局联合发布中华人民共和国建设部 公告第 9 1 号 建设部关于发布国家标准 给水排水工程构筑物结构设计规范的公告 现批准 给水排水工程构筑物结构设计规范为国家标准，编号为 G B 5 0 0 6 9-2 0 0 2，自2 0 0 3 年 3月 1日 起实施。其中，第3.0.1、3.0.2、3.0.5、3.0.6、3.0.7、3.0.9、4.3.3、5.2.1、5.2.3、5.3.1、5.3.2、5.3.3、5.3.4、6.1.3、6.3.1、6.3.4条为强制性条文，必须严格执行。原 给水排水工程结构设计规范G B,I 6 9-8 4中的相应内容同时废止。本规范由建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。中华人民共和国建设部moo二年十一月二十六 日前 、曰 本规范根据建设部(9 2)建标字第 1 6号文的要求，对原规范 给水排水工程结构设计规范G B J 6 9-8 4 作了修订。由北京市规划委员会为主编部门，北京市市政工程设计研究总院为主编单位，会同有关设计单位共 同完成。原规范颁布实施至今 已巧 年，在工程实践中效果良好。这次修订主要是 由于下列两方面的原因:(一)结构设计理论模式和方法有重要改进 G B J 6 9-8 4 属于通用设计规范，各类结构(混凝土、砌体等)的截面设计均应遵循 本规范的要求。我国于 1 9 8 4年发布 建筑结构设计统一标准G B J 6 8-8 4(修订版为 建筑结构可靠度设计统一标准 G B 5 0 0 6 8-2 0 0 1)后，1 9 9 2年又颁发了 工程结构可靠度设计统一标准G B 5 0 1 5 3-9 2。在这两本标准中，规定 了结构设计均采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，替代原规范采用的单一安全系数极限状态设计方法，据此，有关结构设计的各种标准、规范均作了修订，例如(混凝土结构设计规范、(砌体结构设计规范等。因此，给水排水工程结构设计规范G B J 6 9-8 4也必须进行修订，以与相关的标准、规范协调一致。(二)原规范G B J 6 9-8 4内容过于综合，不利于促进技术进步 原规范 G B J 6 9-8 4为了适应当时的急需，在 内容上力求能概括给水排水工程的各种结构，不仅列人了水池、沉井、水塔等构筑物，还包括各种不同材料的管道结构。这样处理虽然满足了当时的工程应用，但从长远来看不利于发展，不利于促进技术进步。我国实行改革开放以来，通过交流和引进国外先进技术，在科学技术领域有 了长足进步，这就需要对原标准、规范不断进行修订或增补。由于原规范的内容过于综合，往往造成不能及时将行之有效的先进技术反映进去，从而降低了它应有的指导作用。在这次修订G B J 6 9-8 4时，原则上是尽量减少综合性，以利于及时更新和完善。为此将原规范分割为以下两部分，共 1 0本标准:1，国家标准 (1)给水排水工程构筑物结构设计规范;(2)给水排水工程管道结构设计规范。2 中国工程建设标准化协会标准 (1)给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程;(2)给水排水工程水塔结构设计规程;(3)给水排水工程钢筋混凝土沉并结构设计规程;(4)给水排水工程埋地钢管管道结构设计规程;(5)给水排水工程埋地铸铁管管道结构设计规程;(6)给水排水工程埋地预制棍凝土圆形管管道结构设计规程;(7)给水排水工程埋地管芯缠丝预应力混凝土管和预应力钢筒混凝土管管道结构设计规程;(B)给水排水工程埋地矩形管管道结构设计规程。本规范主要是针对给水排水工程构筑物结构设计中的一些共性要求作出规定，包括适用范围、主要符号、材料性能要求、各种作用的标准值、作用的分项系数和组合系数、承载能力和正常使用极限状态，以及构造要求等。这些共性规定将在协会标准中得到遵循，贯彻实施。本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，由北京市市政工程设计研究总院负责对具体技术内容的解释。请各单位在执行本规范过程中，注意总结经验和积累资料，随时将发现的问题和意见寄交北京市市政工程设计研究总院(1 0 0 0 4 5)，以供今后修订时参考。本规范编制单位和主要起草人名单主编单位:北京市市政工程设计研究总院参编单位:中国市政工程中南设计研究院、中国市政工程西 北设计研究 院、中国市政工程西南设计研究院、中国市政工程东北设计研究院、上海市政工程设 计研究院、天津市市政工程设计研究院、湖南大 学、铁道部专业设计院。主要起草人:沈世杰、刘雨生(以下按姓氏笔画排列)王文贤、王憬山、冯龙度、刘健行、苏发怀 陈世江、沈宜强、宋绍先、钟启承、郭天木、葛春辉、翟荣申、潘家多目次1 总则 12 主要符号 。23 材料 。44 结构上的作用 ，7 4.1 作用分类和作用代表值 7 4.2 永 久作用标准 值 。8 4.3 可变作用标准值、准永久值系数 i o5 基本设计规定 1 6 5.1 一般规定 1 6 5.2 承载能力极限状态计算规定 1 7 5.3 正常使用极限状态验算规定 1 86 基本构造要求 ，2 2 6.1 一般规 定 。，2 2 6.2 变 形缝和 施工缝 ，2 3 6.3 钢 筋和 埋件 。，2 4 6.4 开 孔处加固 2 5附录 A 钢筋混凝土矩形截面处于受弯或大偏心受拉 (压)状态时的最大裂缝宽度计算 2 7附录 B 本规范用词说明 3 0条文说明 3 11 总则1.0.1 为了在给水排水工程构筑物结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策，达到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，制定本规范。1.0.2本规范适用于城镇公用设施和工业企业中一般给水排水工程构筑物的结构设计;不适用于工业企业 中具有特殊要求的给水排水工程构筑物的结构设计。1.0.3 贮水或水处理构筑物、地下构筑物，一般宜采用钢筋混凝土结构;当容量较小且安全等级低于二级时，可采用砖石结构。在最冷月平均气温低于一3 的地区，外露的贮水或水处理构筑物不得采用砖砌结构。1.0.4 本规范系根据国家标准 建筑结构可靠度设计统一标准G B 5 0 0 6 8-2 0 0 1和 工程结构可靠度设计统一标准G B5 0 1 5 3-9 2 规定的原则制定。1.0.5 按本规范设计时，对于一般荷载的确定、构件截面计算和地基基础设计等，应按现行有关标准的规定执行。对于建造在地震区、湿陷性黄土或膨胀土等地区的给水排水工程构筑物的结构设计，尚应符合现行有关标准的规定。2 主 要 符 号2.0.1 作用和作用效应 F e p,k F e P,k 地 下 水位以 上、以 下的 侧向 土 压 力 标准 值;F a W.流水压力标准值;q rW,地下水的浮托力标准值;F Ik 冰压力标准值;f I 冰的极限抗压强度;J Im 冰的极限弯曲抗压强度;s 作用效应组合设计值;w m a x钢筋混凝土构件的最大裂缝宽度;Y S 回填土的重力密度;r o 原状土的重力密度。Z.o.2 材料性能 F i混凝土的抗冻等级;S i混凝土的抗渗等级;口 c 混凝土的线膨胀系数;Q 混凝土的热交换系数;又。混凝土的导热系数。2.0.2 几何参数 A构件的混凝土净截面面积;A o 构件的换算截面面 积;A S钢筋混凝土构件的受拉区纵向钢筋截面面积;。纵向轴力对截面重心的偏心距;H g覆土高度;t l 冰厚;W。构件换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩;Z W 自 地面至地下水位的距离。2.0.4 计算系数及其他 K a 主动土压力系数;K f 水流力系 数;K S 设计稳定性抗力系数;m P 取 水头 部 迎 水流 面的 体型 系 数;n d 淹没深度影响系数;n s竖向土压力系数;T a 壁板外侧的大 气温度;T m 壁板内侧介质的计算温度;t 壁板的内、外侧壁面温差;a t棍凝土拉应力限制系数;。E 钢筋的弹性模量与混凝土弹性模量的比值;Y 受拉区混凝土的塑性影响系数;j W 地下水浮 托力拆减系数;，受拉钢筋表面形状系数;裂缝间 纵向受拉钢筋应变不均匀系数;可变作用的组合值系 数;Y 9 可变作用的准永久值系数。3 材料3.0.1 贮水或水处理构筑物、地下构筑物 的混凝土强度等级不应低于 C 2 5 03.0.2 混凝土、钢筋的设计指标应按 混凝土结构设计规范G B 5 0 0 1 0 的规定采用;砖石砌体的设计指标应按 砌体结构设计规范G B 5 0 0 0 3的规定采用;钥材、钢铸件的设计指标应按 钢结构设计规范G B 5 0 0 1 7的规定采用。3.0.3 钢筋混凝土构筑物的抗渗，宜以混凝土本身的密实性满足抗渗要求。构筑物混凝土的抗渗等级要求应按表3.0.3 采用。混凝土的抗渗等级，应根据试验确定。相应混凝土的骨料应选择 良好级配;水灰 比不应大于 O.S O o表3.0.3 混凝土抗渗等级 S i 的规定最大作用水头与混凝土壁、板厚度之比值 i w抗渗等级S z 3 DS8注:抗渗等级S i 的定义系指龄期为 2 8 d 的棍凝土试件，施加 i x 0.1 M P a 水压 后满足不渗水指标。3.0.4 贮水或水处理构筑物、地下构筑物的混凝土，当满足抗渗要求时，一般可不作其他抗渗、防腐处理;对接触侵蚀性介质的混凝土，应按现行的有关规范或进行专门试验确定防腐措施。3.0.5 贮水或水处理构筑物、地下构筑物的混凝土，其含碱，最大限值应符合 混凝土碱含.限值标准C E C S 5 3的规定。3.0.6 最冷月平均气温低于 一 3 的地区.外露的钢筋混凝土构筑物的混凝土应具有良好的抗冻性能，并应按表3.0.6的要求采用。混凝土的抗冻等级应进行试验确定。表 3.0.6 结构类别混凝土抗冻等级 F i的规定其他工作条件地表水取水头部冻融循环总次数)1 0 0 k 第n 层土层中，距地面z，深度处侧壁上的主动 土压力(k N/m z);Y ;z 层土的天然状态重度(k N/m 3);当位于地下 水位以下时应取有效重度;y so n第，层土的天然状态重度(k N/m 3);当位于 地下水位以下时应取有效重度;气 i 层土层的厚度(m);z n地面至计算截面处的探度(m);Ka n 第n层土的主动土压力系数。4.2.6 构筑物内的水压力应按设计水位的静水压力计算，对给水处理构筑物，水的重度标准值，可取 l O k N/m 3 采用;对污水处理构筑物，水的重度标准值，可取1 0 一1 0.8 k N/m 采用。注:机械表面曝气池内的设计水位，应计入水面波动的影响。4.2.7 施加在结构构件上的预加应力标准值，应按预应力钢筋的张拉控制应力值扣除相应张拉工艺的各项应力损失采用。张拉控制应力值应按现行 混凝土结构设计规范G B 5 0 0 1 0的有关规定确定。注:当对构件作承载能力极限状态计算，预加应力 为不利作用时，由钢筋松弛和混凝土收缩、徐变引起的应力损失不应扣除。4.2.$地基不均匀沉降引起的永久作用标准值，其沉降量及沉降差应按现行 建筑地基基础设计规范G B 5 0 0 0 7的有关规定计算确定。4.3 可变作用标准值、准永久值系数4.3.1 构筑物楼面和屋面的活荷载及其准永久值系数，应按表4.3.1 采用。4.3.2 吊车荷载、雪荷载、风荷载的标准值及其准永久值系数，应按 建筑结构荷载规范G B 5 0 0 0 9的规定采用。确定水塔风荷载标准值时，整体计算的风载体型系数u、应按下列规定采用:1 2 3为+1倒锥形水箱的风载体型系数应为十 0.7;圆柱形水箱或支筒的风载体型系数应为