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第1篇

中圖分類號：U417.3 文獻標識碼：A

關鍵詞：設計文件、伸縮縫、抗震、防腐措施

排水工程中的結構屬于特種結構，荷載作用主要由水土壓力和溫度、濕度影響，在設計上設計要求及荷載計算工況不同于民用建筑。

隨著一系列排水工程結構設計的不斷完善，本文結合工程實際，總結了在排水結構設計中需要注意的一些問題。

一、設計文件

1.設計文件必須注明設計使用年限、結構安全等級、地基基礎設計等級、地震基本烈度、抗震設防烈度、場地類別、工程所處環境類別等。

“設計使用年限”是指從工程竣工驗收合格之日起，工程的地基基礎、主體結構能夠保證在正常情況下安全使用的年限。在設計使用年限期間內因設計原因而產生的質量問題由設計人員負相應的責任。

另外設計者還應將結構安全等級、地基基礎設計等級、地震基本烈度、抗震設防烈度、場地類別、工程所處環境類別等有關要求在設計文件中標明，做為設計依據的標準和工程條件。

2.設計文件中必須注明混凝土的耐久性要求。

在不同的環境下，對混凝土的耐久性要求不同，如果未按工程環境類別給出耐久性要求會造成混凝土的破壞。例如在干濕交替環境下，如果堿摻入混凝土，則含活性骨料的混凝土會加速電化學腐蝕，生成膨脹，不可避免的會破壞混凝土。在《混凝土結構設計規范》、《工業建筑防腐蝕設計規范》中明確給出了對混凝土最大水膠比、最小水泥用量、最低混凝土強度等級、最大氯離子含量和最大堿含量做出了詳細規定。

二、伸縮縫的設置于混凝土外加劑的應用

給排水構筑物因其體型較大，經常會在混凝土澆筑過程中，由于水灰比過大，水泥用量過多，養護不當，或澆筑混凝土時產生大量水化熱，使混凝土硬化過程中產生伸縮裂縫，因此，《給排水工程構筑物結構設計規范》第6.2.1條規定的伸縮縫最大間距，其補充了當有經驗時，混凝土中施加可靠的外加劑或澆筑混凝土時設置后澆帶，減少其收縮變形。此時構筑物的伸縮縫間距可根據經驗確定，不受表列數值限制。

應該明確，規范首先強調的是當構筑物長度寬度超出伸縮縫最大間距時，應首先考慮設置伸縮縫，只是在結構處理上比較困難時，才考慮摻入外加劑或設置后澆帶的方法擴大伸縮縫的間距。所以設計時贏充分考慮給水排水構筑物所處的工程環境條件，對不同構筑物區分對待。但對于超大型構筑物，設置伸縮縫是減少水池開裂的主要措施之一，對于敞口水池永久暴露于大氣中，宜考慮設置永久伸縮縫。

在設計中，若增加伸縮縫間距，施工圖中不但要注明混凝土摻入膨脹劑，強度等級，抗滲等級，還要在圖紙中注明水中養護14d的混凝土限制膨脹率（底板0.02～0.03%、側墻0.03～0.035%、后澆帶0.035～0.045%），用以補償混凝土的收縮，替代設置伸縮縫，同時還宜從構造上適當加強水平鋼筋，提高鋼筋混凝土的極限拉伸強度。

三、抗震設防烈度及抗震構造措施

抗震設防烈度采用現行的中國地震動參數區劃圖的地震基本烈度或按經批準的抗震設防區劃確認的抗震設防烈度進行抗震設計。

在給排水構筑物設計中，應按本地區抗震設防烈度提高一度采取抗震措施計。《室外給排水和燃氣熱力工程抗震設計規范》第1.0.7條規定下列構筑物宜提高一度采取抗震措施：1、給排水工程中的取水構筑物和輸水管道，水質凈化處理廠內的主要水處理構筑物和變電站、配水井、送水泵房、氯庫等。2.排水工程中的道路立交處的雨水泵站，污水處理廠內的主要水處理構筑物和變電站、進水泵房、沼氣發電站等。因此，在以上構筑物進行抗震設計時，應根據規模和具體情況宜按工程所在地區的抗震設防烈度提高一度采取抗震措施。

設防烈度為8、9度時，采用鋼筋混凝土的矩形水池，在池壁拐角處，里外層水平向鋼筋的配筋率均不宜小于0.3%，伸入兩側池壁內的長度不得小于1/2池壁高度。

四、腐蝕性等級及預防措施

給排水構筑物因多為地下混凝土結構，所處環境多為地下水位干濕交替或者長期浸泡環境下，為保證受腐蝕性介質作用的構筑物在設計使用年限內正常使用，設計中必須明確腐蝕性等級。在《工業建筑防腐蝕設計規范》中，微腐蝕可不做防護；弱腐蝕：墊層為C20，基礎可以不做防護；中等腐蝕：墊層采用耐腐蝕材料，基礎表面需涂聚合物水泥砂漿，厚度≥5mm。強腐蝕：墊層采用耐腐蝕材料，基礎表面涂環氧瀝青或聚氨酯瀝青涂層，厚度≥500μm。

五、結束語

本文是作者近幾年在結構施工圖設計中總結出來的一些常見問題的匯總，根據給排水結構設計規范和設計中總結的經驗，提出了一些意見和建議，供同行參考，使給排水結構設計更加完善，提高設計質量。

第2篇

關鍵字：給排水工程;水池結構;裂縫控制;強度配筋

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

中圖分類號： S276.3文獻標識碼：A 文章編號：

0 前言

給排水工程中，鋼筋混凝土水池結構的設計較為常見。考慮水池的抗滲防裂對正常使用有至關重要的作用，水池結構設計必須重視裂縫控制。為了確保結構具備良好的防滲、防漏性能，滿足設計要求的耐久性，《給水排水工程構筑物結構設計規范》(GB50069–2002)對在組合作用下鋼筋混凝土構筑物構件的最大裂縫寬度限值做了嚴格規定。本文簡述了如何采取恰當的措施控制水池結構裂縫的產生，并結合工程算例，對計算結果進行分析比較，來探討一下滿足強度配筋的構件如采用GB50069–2002計算，其最大裂縫寬度能否滿足最大裂縫寬度限值0.2 mm 。

對于水池結構，根據《給水排水工程構筑物結構設計規范》(GB50069–2002)要求，裂縫控制通過抗裂度驗算、裂縫開展寬度驗算和構造措施來實現。軸心受拉或小偏心受拉構件，應按抗裂度驗算。這類構件的抗裂性能主要由混凝土抗拉強度和構件受拉截面決定。受彎或大偏心受拉（壓）構件，應按裂縫寬度控制驗算，在水池設計中以此類工況最多。

水池結構設計時，一般先根據強度計算初步確定配筋，然后進行裂縫寬度驗算。根據水池的盛水性質（清、污水）及其使用功能，最大裂縫寬度一般控制在0.2mm或0.25mm。

下面先簡述一下如何采取恰當的措施控制水池結構裂縫的產生。

1 控制裂縫的措施

1.1荷載作用裂縫的控制

荷載作用裂縫的控制，是要求在設計時對池體各部位可能產生最大拉應力的截面進行計算分析，使之滿足裂縫控制的要求。對池體結構建立正確的計算模型和選擇合理的荷載組合，以確保其內力及變形的計算與水池的實際工作情況一致。

1.2 混凝土收縮和溫濕差造成裂縫的控制

此類裂縫的控制首先應根據規范規定，嚴格掌握混凝土配比及其用料的品種規格和級配，同時對混凝土灌筑和養護提出設計要求。另外，對大型水池可采取設伸縮縫、摻添加劑和設加強帶、后澆帶等措施，以及近些年比較常用的引發縫。由于變形縫的設置需要采取嚴密的構造措施來保證，對節點處理、施工及材料等都有相當高的要求，當有經驗時，可在混凝土中施加可靠的外加劑、設后澆帶或增設加強帶，從而放寬伸縮縫的最大間距限制，以減少或取消伸縮縫。我院一般在大水池的底板處設置加強帶，而在相應位置的池壁與頂板外設置后澆帶；圓形水池池壁常用引發縫。

1.3 從施工方面考慮控制裂縫

為確保水池在施工期間嚴格控制由于施工因素造成的裂縫，除嚴格按設計要求外，在施工中還應注意施工縫的預留位置、混凝土的保溫、水灰比的控制及砼的養護等問題。

2 裂縫控制與強度控制配筋計算的對比

2.1 《給水排水工程構筑物結構設計規范》(GB50069-2002)受彎構件最大裂縫寬度的計算方法。

2.2 《混凝土結構設計規范》(GB50010-2010)矩形截面的受彎承載力計算如下式:

2.3 裂縫控制與強度控制實例配筋計算結果的對比

下面以矩形截面池壁為例，在不同荷載作用下，采取兩種控制方式進行計算，并作對比分析。

鋼筋混凝土矩形池壁，截面尺寸b×h，混凝土強度等級為C30，保護層厚度c=35mm，采用HRB335級鋼筋。鋼筋間距控制在最常用的@100到@150之間，并使配筋率接近強度配筋率。計算結果列于表1中。

3 結論

通過以上實例的計算結果進行對比分析可知：

(1)構件鋼筋受哪一種控制并不能簡單地下結論。但將鋼筋間距控制在最常用的@100到@150之間的情況下，彎矩值較大時，所取鋼筋直徑較大，滿足強度配筋的構件如采用GB50069–2002計算，其最大裂縫寬度一般不能夠滿足最大裂縫寬度限值0.2 mm，即配筋是由裂縫控制的，并不是由強度控制；反之，由強度控制。

(2)在選擇配筋方案時發現：細筋密布有利于減小最大裂縫寬度。

(3)從表1中并不能看出，隨著壁厚的增大或配筋率的加大，最大裂縫寬度有明顯的變化規律；這取決于所選擇的配筋方案，鋼筋直徑或間距不同，最大裂縫寬度差別較大。

(4)計算池壁配筋時，應取裂縫控制與強度控制兩種計算結果的較大者。

參考文獻：

1. GB50069-2002，給水排水工程構筑物結構設計規范[s].

2. CECS138-2002，給水排水工程鋼筋混凝土水池結構設計規程[s].

第3篇

關鍵詞 高層建筑，人防設計特點，給排水設計，通風設計，消防設計

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.

中圖分類號：TU97 文獻標識碼：A文章編號：

前言

目前，大多高層建筑物根基掩埋深度較大，考慮到合理充分利用地下建筑空間的影響，地下室的人防工程建設必然成為行之有效的解決方案。隨著城市高層建筑結構設計的要求逐漸提高，許多民用的地下車庫也被設計成平戰結合的人防地下建筑，換言之，高層建筑的地下室人防建設已經逐漸成為建筑物結構空間設計的關鍵組成環節，這要求建筑工程師人員要對建筑結構設計關鍵環節靈活掌握。

由于地下室人防建設的特殊性和復雜性，設計者往往會忽略某些關鍵部分，從而對人防建設的概念和設計方案存在較多誤讀和不清晰。本文通過總結多年來地下室人防建設的結構設計經驗，就高層建筑地下室人防建設的給水、 排水、 通風、消防系統設計三個方面闡述下本人心得體會。

1地下室人防結構設計特點

高層建筑的地下室人防建設不同于地面上高層建筑，因此在地下人防建設結構設計時要充分兼顧地上民用建筑管道等的設計，例如，《人民防空地下室設計規范》 的第3.1.6條[1]規定：與地下人防建設無關的任何管道，都不應該透過人防地下室的圍欄結構，因特殊情況必須穿過地下室頂部結構時，只能讓給排水、空調等管道（公稱外徑小于75厘米）通過。而且，任何穿過防空地下室的管道設施都必須進行防護密閉處理。以上規范均是地下室人防建設工程的強制文件，在設計施工過程中必須嚴格按照相關規范條例執行。

下面就地下室人防結構設計的特點總結如下：

（1）同時考慮平戰結合，滿足突然的戰爭時期不同的荷載影響，如考慮核武器和較常規的戰爭武器的荷載效應。地下室人防結構設計主要重點在三個部分：第一，主要結構建設，包含底基、承重墻、頂部構件的設計；第二，間隔墻壁，包含地下室人防和普通墻壁隔板設計；第三，管口封閉設計，包含給排水管道出入口、消防系統管道口和通風出入口風井等。

（2）結構構件機械強度能升高。比如混凝土強度提高145倍，砌體強度提高123倍，鋼材強度提高140倍，即構件綜合強度系數[2]。

2通風系統設計

地下室的人防通風系統設計是為了確保人防工程內部的空氣流通而建立的機械通風系統，它可以解決除塵問題和過濾毒氣的問題，這樣就防止了外界的大氣滲透和超壓，同時工作人員進出地下室時不會把外界的含毒氣體帶入人防地下室內部。

2.1進風系統

當戰爭時期敵人使用生化武器或爆炸毒氣時，進風系統此時可以對毒氣中的灰塵和有害成分等進行清除，確保來自室外空氣的新鮮。

一般來說，進風系統的風機和風管布置采用兩種方法：（1）濾毒清潔式通風系統配進風機。（2）濾毒清潔式進風共用同種型號的兩用風機。

2.2排風系統

排風系統結構設計與進風系統基本一致，分為隔絕、濾毒式和清潔三種方式。排風系統目的在排除人防結構內的毒氣，配和進風系統以防止內部超壓。

在地下室人防建設通風設計中，除上述內容之外，還需要對以下設備計算，如密閉閥門、防爆波活門等；設置風量調節閥、消聲器等配件。

3 地下室人防給排水系統設計[3]

3.1給水設計

給水系統設計一般根據戰時需水狀況設計，滿足掩蔽人員的用水需求和清洗地下室用水，地下室內部都設有儲存水設施。地下室人防日常用水根據《地下室設計規范》(GB500382005)需達到表1所示要求。

表1 戰時人員掩蔽用水量

掩蔽人數 每人用水量（L/d） 貯水時間/d 貯水量/m3 消防用水/m3 口部沖水用水量/m3 總貯水量/m3

1200 8 23 110 0.8 5 116.2

250 15 23 40 2.8 5 48.3

3.2排水設計

排水設備與給水設備配套的，通常地下室人防建筑的排水設備是不和地面上的高層建筑物的民用生活用水設備連接的，設有獨立的排水設備。它主要用來排放民用日常污水和沖洗地下室用水。

通常，地下室的排水管道該裝設閥門避免民用污水的溢流問題。考慮到戰爭人防建設的特殊性，排水系統應選用防震效果好的排水管道系統，平戰時期的排水管道可以通用，在特殊時期，只要更換排水系統的污水泵，即可改變污水流量和揚程。

4消防系統設計

《人防工程設計防火規范》(2001年版)要求：地下室人防建筑物的面積大于300m2時，要設室內消火栓；面積大于1000m2應設自動噴水滅火裝置。目前，我國高層建筑地下室人防建筑大多在上述范圍內，并且復合規范要求。因此，消防管道在平戰時期可以通用。

高層建筑的地下建筑不作為人防用時，消火栓管道結構設計連接地上與地下建筑物的。

高層建筑地下室作為人防使用時，消防管道應采取密閉措施，所以盡量縮減穿越人防建筑的管道數目。可以將地下室和地面建筑的消火栓分別設立為環狀管，降低防護閥的使用，從而確保人防結構強度和密閉性。

就自動噴水滅火系統而言，其管道布置在人防結構以外的管道，噴淋管側壁穿過人防結構時，只在人防結構內側安裝防護閥門。

5結論

在高層建筑地下室人防工程建設中，應嚴格按照操作規范，在給水排水系統、通風系統和消防設計等等各個方面正確貫徹執行，同時結合具體案例和經驗體會，采取合理的應對措施。

參考文獻

中國建筑設計研究院GB50038-2005人民防空地下室設計規范[S]. 北京:中國建筑工業出版社，2005

中國建筑科學研究院GB50010-2002混凝土結構設計規范[S]. 北京:中國建筑工業出版社，2002