GB50069-2002 给水排水工程构筑物结构设计规范.pdf

中华人民共和国国家标准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 i a l s u p p l y a n d w a s t e w a t e rs t r u c t u r e s o f wa t e re n 只 t n e e r mgCB 5 0 0 6 9-2 0 0 2批准部门:中华人民共和国建设部施行日期:2003年 3月 1日5-5-1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 哎 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I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、5.2.3,5.3.1，5.3.2,5.3.3,5.3.4,6.1.3,6.3.1,6.34 条为强制性条文，必须严格执行。原 给水排水I-程结构设计规范D 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。中华人民共和国趁设部-00二年十一月二十六日前言 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 J6 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 I 习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7 工程结构可袋度设计统 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 I 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:5-5-2 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他结构设计规程 (2)给水排水工程水塔结构设计规程;(3)给水排水工程钢筋馄凝土沉井结构设计规程;(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混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;(8)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，贯彻实施口 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，随时将发现的间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5-5-3目1 总则2 主要符号 -3 材料4 结构上的作用 ，4.1 作用分类和作用代表值 4.2 永久作用标准值 4.3 可变作用标准值、准永久值系数5 基本设计规定 t 5.l 一般规定 ，5.2 承载能力极限状态计算规定 5-5-55-5-55-5-55-5-65-5-6 5-5-7 5-5-s5-5 一，5-5-95-5-1 0次5.3 正常使用极限状态骏算规定6 基本构造要求 .6.1 一般规定 .，.6.2 变形缝和施工缝 6.3 钢筋和埋件 ，.6.4 开孔处加固 .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.二附录B 本规范用词说明5-5-1 05-5-1 15-5-1 15-5-1 25-5-1 25-5-1 25-5-1 35-5-1 35-5-41 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 B 5 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2.0.4Z 主 要 符 号2.0.1 作用和作用效应F-k F-k 地下水位以上、以下的侧向土压力 标准值;F,k 流水压力标准值;q,.k 一一 地下水的浮托力标准值;几,冰压力标准值;八 冰的极限 抗压强度;f,冰的极限弯曲抗压强度;5 作用效应组合设计值;。，n 叭 x 钢筋混凝土构件的最大裂缝宽度;Y,回填土的重力密度;Y u原状土的重力密度口2.0.2 材料性能 F:混凝土的抗冻等级;s i混凝土的抗渗等级;ac 混凝土的 线膨胀系数;几 混凝土的热交换系数;A混凝土的导热系数。2.0.3 几何参数 A 构件的混凝土净截面面积;A。构件的 换算截面面积;A钢筋馄凝土构件的受拉区纵向钢筋 截面面积;e 0纵向轴力对截面重心的偏心距;H,覆土高 度;t 冰厚;W。构件 换算截面 受拉 边缘的 弹 性抵抗矩;Z一 一 自地面至地下水位的距离。计算系数及其他K,主动土压力系数;K f 水流力系数;K设计稳定性抗力系数;、。取水头部迎水流面的 体I系 数;。d 淹没深度影响系数;，竖向土压力系数;T.壁板外侧的大气温度;T,-壁板内 侧介质的计算温度;d t壁板的内、外侧壁面温差%混凝土拉应力限制系数;a#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;Iw地下水浮托力折减系数;F 受拉钢筋表面形状系数;0-裂 缝间纵向 受拉钢筋应变 不均匀系数;0 c 可变作用的 组合值系数;汽 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 o3.0.2 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;钢材、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0.5 0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 几抗渗等级 S i3 0S 8注 瓢4 舞i Ah Z X*M O M 2 8 d 6h)&A M i x o.IM P a*ff F a f T W JA dd a.凝 土 试 件，5-5-53.0.4 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 F C S 5 3 的规定。3.0.6 最冷月平均气温低于一 3 的地区，外辱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3.0.1 0 混凝土热工系 数表3.0.6 混凝土抗冻等级 F i 的规定一 一途 查 鲤 类 别 晒 水 取 水 头 名其他系数名称工作条件系数值线膨胀系数叭温度在0-1 0 0,范围内I x1 0-s(1/)导热系 数A构件两侧表面 与空气接触 1.5 5 W/(.,K)构件一侧表面与空气接触，另一侧 表面与水接触 2.0 3 W/(-K)热 交换系 数A冬季棍凝土表面 与空气之间 2 3.2 6 W/(心 K)夏季混凝土表面 与 空气之阿 1 7.4 4 W/(m K)!1 J I=*A Im g m f+g&乡 1 0 0一 1 0 0气候 条仍地表水取水头部的水位涨落区以卜 部位及外露的水池等3.0.1 1 贮水或水处理构筑物、地 F 构筑物的砖石砌体材料，应符合下列要求:I 砖应采用普通粘土机制砖，其强度等级不应低 二 F MUI O;石材强度等级不应低十MU 3 0;砌筑砂浆应采用水泥砂浆，并不应低于M l。气林j址冷月平均气温低F.I O 最 冷 月平均气温在1 百 1 YF2 5 0F 2 5 0凡 朋F200卜F1504 结构 L 的作用一滋凝土抗冻等级 F 系指龄期为2 8 d 的混凝上试件，在进行相应要求冻融循环总次数次作用后，其强度降低不大于2 5%.重录损失不超过5%;气温应根据连续5 年以上 的实测资料，统计其平均值确定;冻触桥环急 次数系指一 年内气温从十 3 以上降至一 3 t 一 以下，然后回升全十3 以 匕 的交替次数;对于地表水取水头部，尚应考t 1r.-年中月平均气温低 于 3 C期间，因水位涨落而产生的冻融交林次数，此时水位每涨落 一 次应按一次冻融计 算 4.1 作用分类和作用代表值3.0.7 贮水或水处理构筑物、地下构筑物的混凝土，不得采用抓盐作为防冻、早强的挣合料。3.0.8 在混凝土配制中采用外加剂时，