给水排水工程结构设计规范.doc

中华人民共和国国家标准给水排水工程结构设计规范GBJ 69-84主编部门：北京市基本建设委员会批准部门：中华人民共和国国家计划委员会施行日期：1985年1月1日编 制 说 明本规范系根据原国家建委(78)建发设字第562号通知的要求，由我委负责编制，并责成北京市市政设计院主持具体编制工作，会同铁道部专业设计院、冶金部武汉钢铁设计院、化工部第二设计院、中国市政工程西南设计院、中国市政工程西北设计院、中国给水排水中南设计院、中国给水排水东北设计院、上海市政工程设计院、天津市市政工程勘测设计院、南京工学院、北京工业大学和北京建筑工程学院等单位共同编制而成。在本规范的编制过程中，贯彻执行我国社会主义现代化建设的有关方针政策，坚持实践第一，群众路线的工作方法，进行了大量的调查研究，认真总结了我国各地区的工程实践经验，开展了必要的科学试验工作，吸取了国外相应的有益经验，并广泛征求了全国有关设计、施工、科研和高等院校等单位的意见。最后由我委会同有关部门审查定稿。本规范共分七章和七个附录。其主要内容有：总则、基本规定、水池、泵房、水塔、沉井和地下管道等给水排水工程结构设计规定。鉴于本规范系初次编制，在施行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验，注意积累资料。如发现需要修改和补充之处，请将意见和资料寄交北京市市政设计院，以便今后修订时参考。北京市基本建设委员会一九八四年一月二十六日基本符号荷载和内力Mi-弯矩(i为任意脚标)Ni-轴向力Pc-地面车辆的单个轮压Pdw-流水压力Ppi-冰压力Pw-水塔的水柜上的风荷载PA-主动土压力Pfw-地下水的浮托力pT-管道的设计内水压力Qi-剪力Ri-沉井刃脚底部的地基反力应 力g-受拉钢筋的应力hi、i-由预加应力、外荷载产生的混凝土法向应力k-预应力钢筋的张拉控制应力l-在设计内水压力作用下，铸铁管截面上的拉应力si-预应力钢筋的应力损失wh-在外压作用下，铸铁管截面上的弯曲应力xi-钢管的纵向应力y-扣除相应阶段预应力损失后，预应力钢筋的应力yi-钢管的环向应力材料指标E-土的弹性模量E0-土的变形模量Eg-钢筋的弹性模量Eh-混凝土的弹性模量Es-土的压缩模量Gh-混凝土的剪切模量Rf-混凝土的抗裂设计强度Rl-混凝土的抗拉设计强度Rl-铸铁管的极限受拉强度Rwl-铸铁管的极限弯曲受拉强度0-土的泊桑比g-钢的泊桑比h-混凝土的泊桑比几 何 特 征Ai-截面面积C-柱帽计算宽度Ca-圆弧拱弹性中心至拱趾的距离D-内径D0-计算直径Dl-外径d-预应力混凝土圆管的管芯厚度；钢筋直径e0-偏心矩H、Hi-高度h、hi-厚度Ji-截面惯性矩Ri、ri-半径z-计算深度、高度计算系数B-钢筋混凝土构件的计算刚度Hi-构件的抗推刚度K-强度设计安全系数Kf-构件正截面抗裂设计安全系数Ks-沉井的下沉系数Kw-设计稳定安全系数ki-板的弯矩系数k-水塔附加弯矩的高阶影响系数mi-钢管的弯矩系数、轴力系数；取水头部的体型系数n-钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值ns-坚向土压力系数i-线膨胀系数i-热交换系数-配筋率、摩擦系数A-主动土压力系数-钢筋表面表状系数-截面抵抗矩的塑性系数-构件裂缝间的受拉钢筋应变不均匀系数s-温度应力折减系数其它t-壁面温差-原状土的天然容重s-回填土的容重s-回填土的浮容量w-水的容重f-裂缝宽度第一章 总 则第1.0.1条 为了在给水排水工程结构设计中，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，特制订本规范。第1.0.2条 本规范适用于城、镇公用设施和工业企业中的一般给水排水工程设施的结构设计，不适用工业企业中具有特殊要求的给水排水工程设施的结构设计。第1.0.3条 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；当容量较小时，可采用砖石结构。最冷月平均气温低于-5的地区，外露的贮水或水处理构筑物以及地下管道的进、出口段，不得采用砖砌结构。第1.0.4条 按本规范设计时，对于一般性荷载的确定、构件截面计算和地基基础设计等，应按相应的国家标准规范的规定执行。对于兴建在地震区、湿陷性黄土或膨胀土等地区的给水排水工程结构设计，尚应符合现行的有关国家标准规范的规定。第二章 基 本 规 定第一节 材 料第2.1.1条 贮水或水处理构筑物、地下构筑物的混凝土标号，不应低于200号。第2.1.2条 普通混凝土的设计强度，应按钢筋混凝土结构设计规范TJ10-74的规定采用。离心机制、悬辊及振动挤压成型的混凝土的设计强度，应根据试验提供的数据采用。第2.1.3条 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。混凝土的抗渗标号，宜进行试验确定并符合表2.1.3要求。注：由于设备条件限制，混凝土抗渗标号的试验有困难时，对混凝土的抗渗要求应符合：水灰比不应大于0.55；水泥宜采用普通硅酸盐水泥；骨料应选择良好级配，严格控制水泥用量，当采用325号水泥(相当于原硬炼水泥标号400号)时，水泥用量不宜超过360公斤/米3，预应力混凝土的水泥用量可提高50公斤/米3作为控制值。混凝土抗渗标号的允许值 表2.1.3注：抗渗标号Si的定义系指龄期为28天的混凝土试件，施加i公斤/厘米2压后满足不渗水指标。第2.1.4条 贮水或水处理构筑物、地下构筑物和管道的混凝土，当符合抗渗要求时，一般可不作其它防腐处理；接触酸碱度(pH值)低于6.0的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。第2.1.5条 最冷月平均气温低于-5的地区，外露的钢筋混凝土构筑物的混凝土应保证具有良好的抗冻性能，混凝土的抗冻标号，宜进行试验确定并应符合表2.1.5的要求。注：由于设备条件限制，混凝土抗冻标号的试验有困难时，应采用标号不低于250号的混凝土，并应符合本规范第2.1.3条附注中有关水灰比和水泥用量等要求。混凝土抗冻标号(Di)的允许值 表2.1.5注：混凝土抗冻标号Di系指龄期为28天的混凝土试件，在进行相应要求冻融循环总次数i作用后，其强度降低不大于25%，重量损失不超过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。冻融循环总次数系指一年内气温从+5以上降至-5以下，然后回升至+5以上的交替次数。对于地表水取水头部，尚应考虑一年中月平均气温低于-5期间，因水位涨落而产生的冻融交替次数，此时水位每涨落一次应按一次冻融计算。第2.1.6 贮水或水处理构筑物、地下构筑物和管道的混凝土，不得采用氯盐作为防冻、早硬的掺合料；采用其它掺合料应根据试验鉴定、确定其适用性能及相应的掺合量。第2.1.7条 贮水或水处理构筑物、地下构筑物和管道的砖石砌体材料，应符合下列要求：一、砖应为普通粘土机制砖，标号不应低于75号。二、石料标号不应低于200号。三、砌筑砂浆应为水泥砂浆。第2.1.8条 混凝土的泊桑比(h)可采用1/。第2.1.9条 混凝土的剪切模量(Gh)，宜为相应标号混凝土的弹性模量(Eh)的0.425倍。第2.1.10条 混凝土的热工系数，可按表2.1.10采用。混凝土的热工系数 表2.1.10第2.1.11条 钢材的泊桑比(g)，可采用0.3。第2.1.12条 钢材的线膨胀系数(ag)，可采用1.210-5(1/)。第二节 荷 载第2.2.1条 构筑物和管道的设计荷载，按其性质可分为下列恒载和活荷载两类：一、恒载包括结构自重、土压力和(土的竖向和侧向压力)等。二、活荷载包括水压力(构筑物内贮水压力、地下水压力、浮托力和管道内的工作内水压力、设计内水压力)、设备荷载、贮料荷载、人群荷载、雪荷载、风荷载、地面车辆或堆积荷载、温度荷载、流水压力、融冰压力、施工安装或检修荷载等。注：对于作用时间较长的活荷载，在结构验算中应考虑其对结构的长期影响。第2.2.2条 构筑物楼面、屋面、平台及楼梯等各部位的活荷载的确定，应符合下列规定：一、不上人的泵房屋面、水池或水塔的顶盖，活荷载应按50公斤/米2采用。二、上人的屋面或水池的顶盖，活荷载应按150公斤/米2采用；对水池顶盖尚应验算施工机械设备荷载。三、操作平台和泵房等的楼面，活荷载应按200公斤/米2采用；并应验算设备、运输工具、堆放物料等局部集中荷载。四、楼梯和走道板的活荷载，应按200公斤/米2采用；对预制楼梯踏步平板尚应按150公斤的集中荷载验算。第2.2.3条 操作平台和楼梯的栏杆的水平荷载，均应按100公斤/米采用。第2.2.4条 开槽建造的地下构筑物或管道上的覆土竖向土压力，应按下式计算：式中 psv-竖向土压力(吨/米2)；s-回填土的容重(吨/米3)；Hs-覆土高度(米)；ns-竖向土压力系数，当Hs10米时可按表2.2.4采用。竖向土压力系数(ns) 表2.2.4注：当完全上埋式管道的管顶覆土高度小于管径时，ns值可取1.11.2计算；按槽敷设管道的ns值，当地基土为紧密砂质土及硬塑粘性时，应按1.2计算。第2.2.5条 不开槽、顶进施工的地下管道，其管顶覆土的竖向土压力的确定，下列规定：一、当管顶覆盖土层为稳定土层，其厚度Hu2hg时，竖向土压力可按下式计算：式中-覆盖层土的天然容重(吨/米3)；hg-土拱高度(米)，应根据覆土的力学性能指标确定；如无试验资料时，可取hg=apbp；bp-结构横断面的外缘宽度(米)；ap-土质影响系数，对圆形管道，当覆土为湿砂土、轻亚粘土时可取1.31；覆土为可塑状态亚粘土、粘土时可取0.93；覆土为硬塑状态亚粘土、粘土时可取0.71；对矩形或拱形管道，可按表2.2.5采用。二、当Hu2hg时，竖向土压力应按公式2.2.4计算，此时ns应取1.0。注：稳定土层系指可塑至坚硬状态的粘性土及不饱和的砂土。饱水疏松的粉细砂、干燥的砂类土、淤泥及其它液态粘性土，均属于不稳定土。土质影响系数(ap) 表2.2.5注：表内hp为管道横截面的外缘高度(米)。第2.2.6条 开槽建造的地下构筑物或管道上的覆土侧压力，应按下列规定确定：一、应按主动土压力计算。二、当地面平整时，主动土压力可按下式计算(图2.2.6)：三、当构筑物或管道位于地下水位以下时，水位以下部分侧壁上的侧压力应为土的主动土压力与地下水位静水压力之和。主动土压力可按下式计算(图2.2.6)式中 pA-地下水位以上的主动土压力(吨/米2)；pA-地下水位以下的主动土压力(吨/米2)；A-主动土压力系数，应根据土的抗剪强度确定，当无试验资料时，对轻亚粘土或砂类土可取1/3；对亚粘土或粘土可取1/41/3；Z-自地面至计算截面处的深度(米)；Z-自地面至地下水位以下计算截面处的深度(米)；Zw-自地面至地下水位的距离(米)；s-回填土的水下浮容重(吨/米3)，可按1.0吨/米3采用。图2.2.6 侧壁上的主动土压分布图第2.2.7条 沉井构筑物侧壁上的主动土压力，可按公式2.2.6-1和2.2.6-2计算，此时应取s=。位于多层土层中的侧壁上的主动土压力，可按下式计算：式中 PAn-第n层土层中，距地面Zn深度处侧壁上的主动土压力(吨/米2)； -i层土的天然容重(吨/米3)；n-第n层土的天然容重(吨/米3)；hi-i层土层的厚度(米)；Zn-自地面至计算截面处的深度(米)；An-第n层土的主动土压力系数。第2.2.8条 地面堆积荷载对地下构筑物或管道侧壁产生的侧压力，可将该荷载折算为等代的土层厚度进行计算。地面堆积荷载可按1.0吨/米2采用。第2.2.9条 地面车辆荷载传递到地下管道上的竖向压力，可按下列公式计算：一、单个轮压传递的竖向压力(图2.2.9-1)：二、两个以上轮压综合影响传递的竖向压力(图2.2.9-2)：式中 pcz-地面车辆轮压传递到计算深度Z处的竖向压力(吨/米2)；P-车辆的单个轮压(吨)；a-地面单个轮压的分布长度(米)；b-地面单个轮压的分布宽度(米)；Z-自地面至计算深度的距离(米)；p-车辆荷载的动力系数，可按表2.2.9采用；n-轮压的数量；di-地面相邻两个轮压间的净距(米)。动 力 系 数(D) 表2.2.9图2.2.9-1 地面车辆单个轮压的传递分布图a)顺轮胎着地宽度的传递；b)顺轮胎着地长度的传递图2.2.9-2 地面两个以上轮压综合影响的传递分布图a)顺轮胎着地宽度的传递；b)顺轮胎着地长度的传递第2.2.10条 地面车辆荷载传递到地下管道上的侧压力，可按下式计算：式中 pcx-地面车辆荷载传递到计算深度Z处的侧压力(吨/米2)。第2.2.11条 不开槽、顶进施工的地下管道上的侧压力，应按下列规定确定：一、当管顶覆盖土层为稳定土层且厚度Hu2hg时，管道侧向的主动土压力可按管顶覆土为土拱高度(hg)计算，土拱以上部分覆土和地面车辆荷载的影响均可不计。二、当Hu2hq时，管道侧向的主动土压力应按管顶覆土(自地面起)计算，并应计算地面车辆荷载传递的影响。第2.2.12条 位于地下水位以下的构筑物或管道，其基础底面上的地下水浮托力应按下式计算：式中 pfw-基础底面上的地下水浮托力(吨/米2)；hw-可能出现的最高地下水位至基础底面(不包括垫层)计算部位的距离(米)；fw-浮托力折减系数，对非岩质地基应取1.0；对岩石地基应按其破碎程度确定。注：当构筑物或管道的基底位于地表滞水层内，又无排除上层滞水措施时，基底浮托力仍应按公式2.2.12计算。当构筑物两侧水位不等时，其基础底面上的浮托力可按沿基底直线变化计算。第2.2.13条 构筑物或管道的温度荷载(包括温差和湿度当量温差)，应按下列规定确定：一、地下构筑物或设有保温措施的构筑物，一般可不计算温度荷载。二、暴露在大气中的构筑物壁板，一般可不计算中面温差和湿差产生的温度应力。三、暴露在大气中的构筑物壁板的壁面温差，应按下式计算：式中 t-壁板的内、外侧壁面温差()；h-壁板的厚度(米)；i-i材质壁板的导热系数(千卡/米小时)；i-i材质壁板与空气间的热交换系数(千卡/米小时)；TN-壁板内侧介质的计算温度()；当为贮水时，可按年最低月的平均水温采用；TA-壁板外侧的大气温度()，可按当地年最低月的统计平均温度采用。四、暴露在大气中的构筑物壁板的壁面湿度当量温差(t)，可按10采用。五、地下钢管的闭合温差(T0)，可按25采用。第2.2.14条 确定水塔的设计风荷载时，整体计算的风载体型系数(k)，应按下列规定采用：一、倒锥形水柜的风载体型系数应为+0.7。二、圆柱形水柜或支筒的风载体型系数应为+0.6。三、钢筋混凝土构架式支承结构的梁、柱的风载体型系数应为+1.30。第2.2.15条 作用于取水头部上的流水压力可按下式计算(图2.2.15)：式中 Pdw-流水压力(吨)；nd-淹没深度影响系数，可按表2.2.15-1采用；对于非淹没式取水头部应为1.0；md-取水头部的体型系数(吨秒2/米2)，可按表2.2.15-2采用；淹没深度影响系数(nd) 表2.2.15-1注：表中d0为取水头部中心至水面的距离；Hn为取水头部的高度。取水头部的体型系数(md) 表2.2.15-2V-水流平均速度(米/秒)；A-取水头部的阻水面积(米2)，应计算至最低冲刷线处。图2.2.15 作用在取水头部上的流水压力图a)非淹没式；b)淹没式第2.2.16条 河道内融流冰块作用在取水头部上的压力，可按下列规定确定：一、作用在具有坚直边缘头部上的冰压力，可按下式计算：二、作用在具有倾斜破冰棱的头部上的冰压力，可按下列公式计算：式中 Ppv-竖向冰压力(吨)；PpH-水平向冰压力(吨)；Pp-冰压力(吨)；mp-取水头部迎水流面的体型系数，方形时应为1.0；圆形时应为0.9；尖端形时应按表2.2.16采用；Rpa-冰的极限抗压强度(吨/米2)，当初融流冰水位时可按75吨/米2采用；b-取水头部在设计流冰水位线上的宽度(米)；tp-冰厚(米)，应按实际情况确定；Rpw-冰的弯曲受压极限强度(吨/米2)，可按0.7Rpa采用；-破冰棱对水平线的倾角(度)。尖端形取水头部体型系数(mp) 表2.2.16第2.2.17条 地下管道的设计内水压力，应根据管道的工作内水压力按表2.2.17规定采用。地下管道的设计内水压力(pr) 表2.2.17注：工业企业中低压运行的管道，其设计内水压力可取工作内水压力的1.25倍，但不得小于4公斤/厘米2。第2.2.18条 地下钢管在运行过程中的真空压力，应按0.5公斤/厘米2计算。第2.2.19条 对安装轴流泵电动机的楼面中直接支承电动机的梁系，应作动力影响计算，一般可按静力计算，支承梁系上电动机的运转荷载宜包括：电动机的静止部分设备自重、电动机的转动部分设备自重乘以动力系数、轴流泵的轴向拉力乘以动力系数。动力系数可按2.0采用。第三节 基 本 计 算第2.3.1条 构筑物和管道的结构设计，应符合下列规定：一、对混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土和砖石结构，均采用单一安全系数极限状态设计方法。二、对钢、铸铁管道，均采用标准荷载和容许应力进行计算。第2.3.2条 结构内力分析，均应按弹性体系计算，不考虑由非弹性变形所产生的塑性内力重分布。第2.3.3条 混凝土、钢筋混凝土、预应力混凝土结构构件和砖石砌体结构构件的强度设计安全系数(K)，由基本安全系数和根据构筑物或管道工作条件确定的安全度调整系数的乘积组成。其本安全系数及调整系数，应分别按表2.3.2-12.3.3-4的规定采用。混凝土结构构件的强度设计基本安全系数 表2.3.3-1钢筋混凝土及预应力混凝土结构构件的强度设计基本安全系数表2.3.3-2砖石砌体结构构件的强度设计基本安全系数 表2.3.3-3各种构筑物和管道结构构件的强度设计调整系数 表2.3.3-4第2.3.4条 构筑物和管道的设计稳定安全系数(K)，应按表2.3.4规定采用。验算时，抵抗力应只计算恒载，活荷载和侧壁上的摩擦力不应计入。构筑物和管道的设计稳定安全系数 表2.3.4第2.3.5条 电机层楼面的支承梁应进行变形验算，其容许挠度符合下式要求：式中 fB-支承梁的容许挠度(厘米)；L-支承梁的计算跨度(厘米)。第2.3.6条 地下钢管应进行刚度验算，其竖向最大变位应符合下式要求：式中 fD-钢管的竖向最大变位(厘米)；D0-钢管的计算直径(厘米)，可按管壁中心计算。第2.3.7条 构筑物和管道的抗裂度设计安全系数(Kf)，不应小于1.25。第2.3.8条 钢筋混凝土构筑物和管道在使用阶段荷载作用下的最大裂缝宽度，应符合表2.3.8的规定。钢筋混凝土构筑物和管道的最大裂缝宽度容许值(fmax) 表2.3.8第2.3.9条 钢筋混凝土构筑物和管道结构的构件，当在荷载作用下为轴心受拉或小偏心受拉的受力状态时，应按下列公式进行抗裂度计算：一、轴心受拉二、偏心受拉式中 Kf-抗裂设计安全系数；N-构件截面上的纵向力(公斤)；Rf-混凝土的抗裂设计强度(公斤/厘米2)；Ah-混凝土的截面面积(厘米2)；Ag-验算截面内的纵向受拉钢筋的截面面积(厘米2)；n-钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值；e0-纵向力对截面重心的偏心距(厘米)；A0-换算截面面积(厘米2)；W0-换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩(厘米3)；-截面抵抗矩的塑性系数，对矩形截面为1.75。第2.3.10条 钢筋混凝土构筑物和管道结构的构件，当在使用阶段组合荷载作用下为受弯、大偏心受压或大偏心受拉的受力状态时，应验算其裂缝宽度。其最大裂缝宽度值应符合第2.3.8条的要求。矩形截面构件的裂缝宽度，应按下列公式进行验算：式中 fmax-最大裂缝宽度(厘米)；lf-平均裂缝间距(厘米)；f-系数，对受弯、大偏心受压构件可取af=0；对大偏心受拉构件可取d-受拉钢筋的直径(厘米)，当采用不同直径的钢筋时，应取S-受拉钢筋的总周长(厘米)；Ag-受拉钢筋的截面面积(厘米2)，对偏心受拉构件应取位于偏心力一侧的钢筋截面面积；-受拉钢筋的配筋百分率，；Eg-钢筋的弹性模量(公斤/厘米2)；-裂缝间受拉钢筋应变不均匀系数，当0.1时，应取0.4；当1.0时，应取1.0；-系数，对受弯构件可取a=1.0;对大偏心受压构件可取对大偏心受拉构件可取m-验算截面处的弯矩(公斤-厘米)；g-裂缝截面处受拉钢筋的应力(公斤/厘米2)，对受弯构件可取g=m0.87AgH0；对大偏心受压构件可取对大偏心受拉构件可取h0-验算截面的有效高度(厘米)；a-位于偏心力另一侧的钢筋至截面近侧边缘的距离(厘米)；-与受拉钢筋表面形状有关的系数，对光面钢筋应取=1.0；对螺纹钢筋应取=0.7;对冷拔低碳钢丝应取=1.25。第四节 一 般 构 造 要 求第2.4.1条 矩形构筑物和地下管道的伸缩缝间距，可按表2.4.1规定采用。矩形构筑物和地下管道的伸缩缝最大间距(米) 表2.4.1注：地下式或设有保温措施的构筑物和管段，由于施工条件等因素，外露时间较长时，宜按露天条件设置伸缩缝。第2.4.2条 伸缩缝宜做成贯通式将基础断开，缝宽不宜小于2厘米。第2.4.3条 当构筑物或管道的地基土有显著变化或构筑物的竖向布置高差较大时，应设置沉降缝。沉降缝应在构筑物或管道的同一剖面上贯通，缝宽不应小于3厘米。第2.4.4条 当伸缩缝、深降缝处采用像胶或橡塑料止水带时，厚度小于25厘米的构件，宜在设缝端部处局部加厚截面并增设构造钢筋。第2.4.5条 现浇混凝土或钢筋混凝土构筑物、管道的施工缝，宜设置在受力较小的截面处，并不应留设竖向施工缝。第2.4.6条 构筑物各部位构件内，钢筋的混凝土保护层的最小厚度(从钢筋的外缘算起)，应符合表2.4.6的规定。构筑物各部位构件内钢筋的混凝土保护层的最小厚度(毫米) 表2.4.6注：不与水、土接触或不受水气影响的构件，其钢筋的混凝土保护层的最小厚度，应按现行的钢筋混凝土结构设计规范的有关规定采用。第2.4.7条 钢筋混凝土构筑物和管道的各部位构件内的受力钢筋，应符合下列规定：一、受力钢筋的最小配筋百分率，应符合现行钢筋混凝土结构设计规范的有关规定。二、受力钢筋宜采用直径较小的钢筋配置。每米宽度的墙、板内，受力钢筋不宜少于4根，且不宜超过0根。第2.4.8条 现浇钢筋混凝土矩形构筑物的墙(壁)的水平向构造钢筋，应符合下列规定：一、当墙(壁)的截面厚度小于、等于50厘米时，其里、外侧构造钢筋的配筋百分率均不应小于0.15%。二、当墙(壁)的截厚度大于、等于150厘米时，其里、外侧构造钢筋的配筋百分率均不宜小于0.05%。三、当墙(壁)的截面厚度大于50厘米且不超过150厘米时，其里、外侧构造钢筋的配筋百分率可按线性插入法确定。第2.4.9条 钢筋混凝土墙(壁)的拐角处的钢筋，应有足够的长度锚入相邻的墙(壁)内；锚固长度lm应自墙(壁)的内侧表面起算(图2.4.9)。最上小锚固长度应按现行钢筋混凝土结构设计规范的有关规定采用。第2.4.10条 钢筋混凝土墙(壁)的拐角及与顶、底板的交接处，宜设置腋角。腋角的边宽不宜小于150毫米，并应配置构造钢筋。第2.4.11条 钢筋混凝土构筑物的开孔处，应按下列规定采取加强措施：一、当开孔的直径或宽度大于300毫米且不超过1000毫米时，孔口的每侧沿受力钢筋方向应配置加强钢筋，其钢筋截面积不应小于开孔切断的受力钢筋截面积的75%；对矩形的孔口的四角尚应加设直径不小于12毫米的斜筋(图2.4.11-a)；对圆形孔口尚应加设直径不小于12毫米的环筋(图2.4.11-b)。图2.4.9 墙、壁拐角处钢筋的锚固图a)外层筋；b)里层筋图2.4.11 孔口加强钢筋配置图a)矩形孔口；b)圆形孔口二、当开孔的直径或宽度大于1000毫米时，宜对孔口四周加设肋梁；当开孔的直径或宽度大于构筑物壁、板计算跨度的1/4时，宜对孔口设置边梁，梁内配筋应按计算确定。第2.4.12条 砖石砌体构筑物的开孔处，应按下列规定采取加强措施：一、砖砌体的开孔处宜采用砌筑砖璇加强。砖璇厚度，对直径小于1000毫米的孔口，不应小于120毫米；对直径大于1000毫米的孔口，不应小于240毫米。二、石砌体的开孔处，宜采用局部烧筑混凝土加强。第2.4.13条 贮水或水处理的构筑物、地下构筑物的墙、板内的预埋件锚筋，不应贯通墙、板截面厚度。预埋件的外露部分以及与之连接的铁件，必须作防腐保护。第三章 水池第一节 一般规定第3.1.1条 水池的结构设计，应符合下列规定：一、各种结构类别、形式的水池均应进行强度计算。根据荷载条件、工程地质和水文地质条件，必要时尚应验算结构稳定性。二、钢筋混凝土水池尚应进行抗裂或裂缝宽度验算。在荷载作用下，构件截面为轴心受拉或小偏心受拉的受力状态时，应进行抗裂度验算；在使用阶段荷载作用下，构件截面为受弯、大偏心受压或大偏心受拉的受力状态时，应进行裂缝宽度验算。三、预应力混凝土水池尚应进行抗裂计算。第3.1.2条 地下式或具有保温设施的地面式水池的强度计算荷载组合，应符合下列规定：一、闭水试验时的荷载组合包括结构自重及池内满水压力。二、使用阶段的荷载组合：1.结构自重、活荷载、池内满水压力、池外水压力及土压力。2.结构自重、活荷载、池外水压力及土压力。第3.1.3条 无保温设施的地面式水池的计算荷载组合，应符合下列规定：一、结构自重及池内满水压力。二、结构自重、活荷载、池内满水压力及温度荷载。注：底板可不计温度荷载；温度荷载包括壁面温差和湿度当量温差两项。不需同时考虑，应取较大的温差计算。第3.1.4条 结构稳定验算的荷载组合，应符合下列规定：一、抗滑、抗倾稳定验算包括结构自重、池外水压力、土压力及骨动面上的摩擦力。二、抗浮稳定验算包括结构自重、土重(竖向土压力和浮托力)。三、水池侧壁上的摩擦力均不应计算。第3.1.5条 设有立柱支承无梁或梁板式顶盖的贮水池，应以单柱区格作为计算单元进行局部抗浮稳定验算。第3.1.6条 钢筋混凝土、预应力混凝土水池的抗裂度和裂缝宽度验算的荷载组合，应符合下列规定：一、抗裂度验算的荷载组合，应根据强度计算的各种荷载组合确定，凡使构件受力状态为轴心受拉或小偏心受拉时，均应进行抗裂度验算。二、裂缝宽度验算的荷载组合，应取强度计算时使用阶段的荷载组合，但可不计算活荷载短期作用的影响。第3.1.7条 预应力混凝土圆形木池的强度计算、抗裂度验算的荷载组合中，应增加张拉钢丝(筋)对池壁的预加应力；并应对空池时预应力张拉阶段以及制作、运输、吊装等施工阶段进行验算。第3.1.8条 矩形多格水池的荷载组合，应根据实际使用条件，按间隔贮水等组合。第3.1.9条 水池的地基反力，一般可按直线分布计算。矩形多格水池的地基反力，可按均匀分布计算。第3.1.10条 当地基土质较好、持力层承载力不低于10吨/米2且池底位于地下水位以上时，池壁基础宜按独立基础设计。第3.1.11条 水池池壁的计算长度，应按列规定确定：一、矩形水池池壁的水平向计算长度，应按两端池壁的中线距离计算。二、圆形水池池壁的计算半径，应自圆心至池壁的中线距离计算。三、池壁竖向的计算长度，应根据节点构造和结构计算简图确定。1.池壁与顶、底板整体连接，计算简图为整体分析，池壁上下端为弹性固定时，池壁竖向计算长度应为顶、底板截面中线距离；计算简图为池壁上端弹性固定、下端固定时，池壁竖向计算长度应为净高加顶板厚度的一半。2.池壁与底板整体连接，顶板简支于池壁顶部或二者铰接，计算简图为池壁与底板间弹性固定时，池壁竖向计算长度应为净高加底厚度的一半；计算简图为池壁下端固定时，池壁竖向计算长度应力净高。3.池壁为组合壳时，池壁的竖向计算长度的一端应计算至组合壳的连接处。第二节 矩形水池的静力计算第3.2.1条 结构计算简图，应按下列规定确定：一、敞口水池1.池壁顶端无约束时应为自由端；池壁与底板、条形基础或斗槽的连接，均应视为池壁的固端支承。2.池壁顶端以走道板、工作平台、连系梁等作为支承结构时，应根据走道板或工作平台的横向刚度确定池壁顶端的支承条件(铰支或弹性支承)；池壁与底板、条形基础或斗槽的连接，一般可视为池壁的固定支承，对于软土地基上的水池宜按弹性固定计算。二、有盖水池1.池壁与顶板的连接，当顶板为预制装配搁置在池壁顶端，无其它连接措施时，顶板应视为简支于池壁，池壁顶端应视为自由端；当预制顶板与池壁顶端设有抗剪钢筋连接时，该节点应视为铰支承；当顶板与池壁为整体浇筑，并配置连续钢筋时，该节点应视为弹性固定，当仅配抗剪钢筋时，该节点应视为铰支承。池壁在侧向荷作用下单、双向受力的区分条件 表3.2.2注：表中LB为池壁壁板的长度；HB为壁板的高度。2.池壁与底板、条形基础的连接，一般可视可池壁的固定支承；对位于软土地基上的水也，宜按弹性固定计算。三、当池壁为双向受力时，相邻池壁间的连接应视为弹性固定。第3.2.2条 池壁在侧向荷载作用下，单向或双向受力的区分条件，应按表3.2.2的规定确定。第3.2.3条 当四边支承的壁板的长度与高度之比大于2.0或三边支承、顶端自由的壁板的长度与高度之比大于3.0时，其水平向角隅处的局部负弯矩应按下式计算(图3.2.3)：图3.2.3 壁板水平向角隅处局部负弯矩图a)壁板顶端弹性固定；b)壁板顶端铰支；c)壁板顶端自由式中Mjx-壁板水平向角隅处的局部负弯矩(吨-米/米)；mj-角隅处最大水平向弯矩系数，应按表3.2.3采用；p-均布荷载强度或三角形荷载的最大强度(吨/米2)。角隅处最大水平向弯矩系数(mj) 表3.2.3注：表中h1、h2分别为壁板底端及顶端的厚度。第3.2.4条 当利用池壁顶端的走道板、工作平台作为池壁的支承构件时，走道板、工作平台和池壁的计算应符合下列规定(图3.2.4)：图3.2.4 走道板或工作平台作为池壁支承构件简图a)池壁及支承系统构造；b)池壁顶端为不动铰支承；c)池壁顶端为弹性支承一、走道板或工作平台的厚度不宜小于20厘米，并应对其横向受力进行计算。二、走道板或工作平台一般宜作为池壁的弹性支承。该弹性支承的反力系数，可按下式确定：三、当符合下式要求时，走道板或工作平台可视作池壁的不动铰支承：式中 ar-弹性支承反力系数，即弹性支承反力与不动铰支承反力之比值；m-走道板或工作平台的水平向计算跨度(L)与池壁高度(HB)的比值，即HB-池壁高度(米)；b-池壁的计算宽度(米)，可取b=1作为计算宽度；ng-走道板或工作平台的横截面惯性短(JL)与池壁截面惯性短(JH)的比值，即ng=JL/JH。第3.2.5条 四边支承的双向受力板，在侧向荷载作用下的边缘反力，可按下列规定确定(图3.2.5)：图3.2.5 四边支承双向受力板的侧向荷载图a)四边铰支承的双向板承受均布荷载；b)四边铰支承的双向板承受三角形荷载；c)四边铰支承的双向板承受边缘弯矩一、四边铰支承的双向板，在均布或三角形荷载作用下的边缘反力，可按下列公式计算：二、四边铰支承的双向板，在边缘弯矩作用下的边缘反力，可按下列公式计算：三、具有各种边界条件的四边支承双向板的边缘反力，可按公式3.2.5-13.2.5-8组合计算确定。式中 RLm-板的LB边缘上的最大边缘反力(吨/米)；Lm-板的LB边缘上的最大边缘反力系数，可按附录一采用；RL0-板的LB边缘上的平均边缘反力(吨/米)；L0-板的LB边缘上的平均边缘反力系数，可按附录一采用；RHm-板的HB边缘上的最大边缘反力(吨/米)；Hm-板的HB边缘上的最大边缘反力系数，可按附录一采用；RHo-板的HB边缘上的平均边缘反力(吨/米)；Ho-板的HB边缘上的平均边缘反力系数，可按附录一采用；p-均布荷载强度或三角形荷载的最大强度(吨/米2)；RLs-板的边缘上中点的边缘反力(吨/米)；Ls-板的LB边缘上中点的边缘反力系数，可按附录一采用；L0-板的LB边缘上的平均边缘反力系数，可按附录一采用；RHs-板的HB边缘上中点的边缘反力(吨/米)；Hs-板的HB边缘上中点的边缘反力系数，可按附录一采用；Ho-板的HB边缘上的平均边缘反力系数，可按附录一采用；M-边缘变矩的最大强度(吨-米/米)。第3.2.6条 三边固定、顶端自由双向受力板，在均布或三角形荷载作用下的边缘反力，可按下列公式计算(图3.2.6)：图3.2.6 三边固定、顶端自由双向受力板的侧向荷载图式中 Lm-板的LB边缘上的最大边缘反力系数，可按附录二采用；L0-板的HB边缘上的平均边缘反力系数；可按附录二采用；Hm-板的HB边缘上的最大边缘反力系数；可按附录二采用；H0-板的HB边缘上的平均边缘反力系数，可按附录二采用；第3.2.7条 四边支承的双向受力壁板间，节点按弹性固定作整体连续分析时，宜取四边铰支的双向受力板在侧向荷载和各边缘弯矩的作用下，进行迭加组合计算。四边铰支的双向受力板，在边缘弯矩M0的作用下的跨中弯矩，可按下列公式计算(图3.2.7)：图3.2.7 四边铰支双向板在边缘弯矩作用下的计算简图式中 Mx-x方向板的跨中弯矩(吨-米)；单位边缘弯矩作用下的跨中弯矩系数 表3.2.7注：当X轴上板的LB边作用0=1sinx/LB时，表内HB/LB应以LB/HB替代。My-y方向板的跨中弯矩(吨-米)；M0-边缘弯矩(吨-米)，四边支承板的边缘弯矩一般为半波正弦分布；mx、my -当单向边缘弯矩作用时，相应x及y方向板的跨中弯矩系数，可按表3.2.7采用。第3.2.8条 水池的顶、底板为无梁板结构时，其内力分析宜按等代框架进行计算；对于三跨以上、柱距相等的多跨无梁板结构，可按经验系数确定其内力。等代框架的内力及截面配筋计算，应符合下列规定：一、等代框架的计算单元(图3.2.8)：框架的计算宽度应取无梁板的柱距；框架柱的计算高度可取池壁内净高度减去柱帽同度；框架横梁的计算跨度，可按下式确定： 式中 L1-等代框架边跨的计算跨度(米)；L2-等代框架中间各跨的计算跨度(米)；L-无梁板结构的柱中距(米)；板带弯矩分配系数 表3.2.8C-无梁板结构的柱帽的计算宽度(米)。二、等代框架各部位的板带计算弯矩值，应为相应各部位的框架计算弯矩乘以板带弯矩分配系数；板带弯矩分配系数可按表3.2.8采用。图3.2.8 无梁板结构按“等代框架”计算图a)平面；b)剖面三、对于设有变形缝(伸缩缝、沉降缝等)的无梁板结构，其等代框架在侧向荷载作用下的内力，应根据各框架及边缘构件(边墙、边框架等)的相对刚度，按空间工作进行计算。四、等代框架各部位的截面配筋，可按相应各部位的板带计算弯矩的70%计算；但位于变形缝处的框架边跨的截面配筋，应按该处板带计算弯矩的100%计算。五、框架柱可按中心受压构件计算；柱帽的任意截面处应满足其有效截的冲切强度。第3.2.9条 单向受力壁板在壁面温差或湿度当量温差(t)的作用下的内力，应按下列公式计算(图3.2.9)：图3.2.9 单向受力壁板在壁面温差或湿度当量温差作用下的内力计算简图a)壁板两端固定支承；b)壁板一端固定，另一端铰支承一、壁板两端固定支承二、壁板一端固定、另一端铰支承式中 Mt-壁面温差或湿度当量温差(t)所引起的弯矩(吨-米/米)；Eh-混凝土的弹性模量(吨/米2)；s-折减系数，可按0.65采用；h-壁板厚度(米)；H-壁板的计算长度(米)；x-计算截面至铰支承的距离(米)。第3.2.10条 双向受力壁板在壁面温差或湿度当量温差(t)作用下的内力，应按下列公式计算(图3.2.10)：图3.2.10 双向受力壁板在壁面温差或湿度当量温差作用下的内力计算简图a)壁板四边固定支承；b)壁板四边铰支承；c)壁板三边固定，顶端铰支承；d)壁板三边固定、顶端自由一、板四边固定支承二、壁板四边铰支承和壁板三边固定、顶端铰支承或顶端自由式中 Mxt-壁面温差或湿度当量温差所引起壁板x方向的弯矩(吨-米/米)；Myt-壁面温差或湿度当量温差所引起壁板y方向的弯矩(吨-米/米)；kxt、kyt-壁板x方向和y方向的弯矩系数，可按附录三采用。第三节 圆形水池的静力计算第3.3.1条 结构计算简图，应按下列规定确定：一、敞口水池的池壁顶端应为自由边界。二、池壁与顶板的连接：1.当顶板为预制装配搁置在池壁顶端，无其它连接措施时，顶板应视为简支于池壁，池壁顶端应视为自由边界。2.当预制顶板与池壁顶端设有抗剪钢筋连接时，池壁与顶板的连接节点应视为铰支承。3.当池壁与顶板为整体浇筑，并配置连接钢筋时，池壁与顶板的连接节点应视为弹性固定；当仅配置抗剪钢筋时，该节点应视为铰支承。三、池壁为组合壳体时，壳体间的连接应视为弹性固定。四、池壁与环梁、底板整体连接，一般宜视为弹性固定；当位于地下水位以上，地基承载力不低于10吨/米2，池壁底端为独立环形基础时，池壁底端可视为固定支承。五、装配式预应力混凝土水池的池壁与杯槽的连接，在预加应力张拉阶段，池壁的环向力宜按池壁底端为自由边界计算，竖向变矩宜按池壁底端为铰接时计算弯矩的5070%采用；在闭水试验和使用阶段，池壁的环向力和竖向弯矩均应按池壁底端为铰接计算，但池壁底端的竖向弯矩宜按池壁沿高度的最大计算弯矩采用。第3.3.2条 组合壳体水池的圆柱壳、圆锥壳和球壳内力，应按壳体的薄膜内力和边缘约束所引起的内力迭加计算。壳体的边缘的约束力，应根据组合壳体的节点变形协调求解。第3.3.3条 圆柱壳池壁在侧向荷载作用下的受力条件，应按表3.3.3确定。圆柱壳池壁在侧向荷载作用下的受力条件 表3.3.3注：表中H为圆柱壳池壁高度；S为圆柱壳的弹性特征系数，即S=0.76Rh，R为圆柱壳池的计算半径，h为池壁厚度。第3.3.4条 周边固定支承的钢筋混凝土圆板，承受均布荷载时的弯矩，应按下列公式计算：式中 Mr-圆板任意截面处的径向弯矩(吨-米/米)；m-圆板任意截面处的切向弯矩(吨-米/米)；q-均匀荷载(吨/米2)；-圆板任意截面的计算半径与圆板计算半径的比值；R-圆板的计算半径(米)。第3.3.5条 周边固定支承的圆板，承受三角形荷载时的弯矩，可按下列公式计算(图3.3.5)：式中 Mr-圆板任意截面处的扭矩(吨-米/米)；q0-三角形荷载的平均荷载强度(吨/米2)；-荷载对称轴至计算截面的角度。图3.3.5 周边；固定支承圆板承受三角形荷载计算简图第3.3.6 条 钢筋混凝土圆板的边缘抗挠刚度，应按下式计算：式中 Sr-圆板的边缘抗挠刚度(吨-米/米)，即圆板边缘产生单位转时引起该处的边缘变矩。第3.3.7条 预应力混凝土圆形水池的预应力钢筋的张拉控制应力值(k)，应按现行钢筋混凝土结构设计规范TJ10-74的有关规定采用。第3.3.8条 预应力混凝土圆形水池的环向预应力钢筋的预应力损失，应按表3.3.8规定确定。第3.3.9条 环向预应力钢筋的预应力总损失值，当按表3.3.8计算的数据小于下列数值时，宜按下列数值采用：环向预应力钢筋的预应力损失值(公斤/厘米2) 表3.3.8一、电热法或千斤顶法：1000公斤/厘米2；二、绕丝法：1500公斤/厘米2。第3.3.10条 环向预应力预应力钢筋在各阶段的预应力损失的组合，应按表3.3.10采用。环向预应力钢筋各阶段的预应力损失的组合 表3.3.10第3.3.11条 环向预应力钢筋由于张拉锚具变形引起的预应力损失(s1)，可按下列公式计算：一、绕丝或电热法张拉：二、千斤顶张拉：式中 s1-张拉锚具变形引起的预应力损失(公斤/厘米2)；-钢筋与混凝土的摩擦系数，可取0.65；-锚具变形影响区中钢筋曲线段弧长的中心夹角(弧度)；Sl-钢筋锚固处至钢筋与池壁接触点的直线长度(毫米)；-张拉锚具的变形值(毫米)，可按现行钢筋混凝土结构设计规范TJ10-74的有关规定采用；R1-水池中心至预应力钢筋中心的距离(毫米)；Eg-钢筋的弹性模量(公斤/厘米2)；s-预应力损失折减系数，对采用千斤顶或电热法张拉，预应力环筋的固位置交错布置时，s应为0