CECS143-2002 给水排水工程 埋地预制混凝土圆形管管道结构设计规程.docx

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1、中国工程建设标准化协会标准给水排水工程埋地预制混凝土圆形管管道结构设计规程SpecfcatforstructuraldesignofburiedprcadcconcreteRoundpipelineofwatersupplyandsewerageengineeringCECS143:2002主编部门：北京市市政工程设计研究总院批准部门：中国工程建设标准化协会施行日期:2003年3月1日前言本规程的内容原属F给水排水工程结构设计规范GBJ6984中的第七竟。为了逐步与国际接轨,并便于工程应用和今后修订,现按照中国工程建设标准化协会（94）建标协字第11号关于下达推荐性标准编制计划的函的要求进行修

2、订,并独立成本。本规程系根据国家标准彳建筑结构可奇度设计统标准GB50068和彳工程结构可旅度设计统一标准GBJ153规定的原则,采用以概率理论为基础的极限状态设计方法编制,并与有关的结构专业设计规范协调一致.本规程在修订过程中,总结了近十多年来原给水排水工程结构设计规范GBJ6984的工程实践经验，吸取了国外相关标准的内容，并经中国工程标准化协会管道结构委员会多次讨论，使内容有了充实和完善。根据国家计委计标19861649号文关于请中国工程建设标准化委员会负责组织推荐性工程建设标准试点工作的通知的要求现批准协会标准给水排水工程埋地预制混凝土圆形管管道结构设计规程,编号为CECS143:200

3、2.推荐给工程建设设计、施工、使用雌位采用。本规程第3.1.1,3.1.2、3.1.3、5.2.2、532、6.0.15,8.1.5条建议列入工程建设标准强制性条文.本规程由中国工程建设标准化协会管道结构委员会CECSTC17（北京西城区月坛南街乙二号北京市市政工程设计研究总院.前编:100045）归口管理.并负贡解释。在使用中如发现需要修改或补充之处,请将意见和资料径寄触释单位.主编单位：北京市市政工程设计册究总院主要起草人：王憬山沈世杰潘家多中国工程建设标准化协会2002年12月年日1总则62主要符号73材料93.1 混凝土93.2 钢筋94管道结构上的作用104.1 作用分类和作用代表值

4、104.2 永久作用标准值104.3 可变作用标准值、准永久值系数115基本设计规定125.1 一般规定125.2 承载能力极限状态计算规定125.3 正常使用极限状态计算规定146管道结构设计计算157管道接口187.1 一般规定187.2 钢丝网水泥砂浆抹带接口197.3 现浇食环接口197.4 企口管橡胶圈接口207.5 承插【I管接口207.6 双插口管接口217.7 钠承门管接口228构造要求238.1 管节制造238.2 设计与施工23附录A钢筋混凝上矩形或而处于受弯或大偏心受压（拉）状态时的最大裂缝宽度计算26附录B管顶竖向土压力标准值28附录C地面车辆荷载对管道的作用标准值30

5、附录D网形刚性管道在不同支承条件、各种荷或作用下的内力系数32本规程用词说明381.0.1为了在给水转水工程埋地预制混凝土圆形管管道的结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，制定本规程。1.0.2本规程适用于城、镇公用设施和工业企业中一般给水井水工程埋地预制无（内）压混凝土圆形管管道开槽施工或人工掘进不开槽施工的结构设计：不适用于工业企业中具有特殊要求的给水排水管道工程结构设计。1.03本规程系根据现行国家标准给水持水工程管道结构设计规范GB5O332规定的原则进行制定的。1.（U对于建设在地慰区、湿陷性黄土或膨胀土、永冻土等特殊条件地区的给水持水工程

6、理地预制混凝土圆形管管道的结构设计,除应执行本规程外,尚应符合国家现行有关标准的规定.1.0.5按本规程设计时,有关构件截面计亢和地油基砧设计,应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010.，建筑地基基硒设计规范GB507的规定.2主要符号2.0.1管道上的作用和作用效应%.)主动上压力标准值；FI管道单位长度上管顶竖向土压力标准值；G.一管道内水重标准值；qw-地面车辆轮压产生的管顶处单位面枳上竖向压力标准值;Wnie钢筋湿凝土构件计算截面的最大裂缝宽度.2.0.2材料性能E1钢筋的弹性模量.2.0.3几何参数a单个车轮着地分布长度；b单个车轮着地分布宽度，bf圆管混凝土基础的宽度；D

7、圆管内壁直径：Do圆管计算直径；D1Ia管外壁直径：V-纵向力对截面重心的偏心距：Hj管顶至设计地面的覆上高度；ho钢筋混凝土计算截面的有效高度；hf照管混凝土基础的厚度：q一圆管的计算半径；r圆管管壁厚度；U纵向受拉钢筋鼓面的总周长;2a圆管基础的支承角，2.0.4H算系数Ce填埋式土压力系数：Cd开槽施工土压力系数；Cj不开梢施工上压力系数；Co永久作用效应系数：Cq-可变作用效应系数：o管道重要性系数；ro永久作用分项系数：Yq可变作用分项系数：,动力系数；与受拉钢筋表面形状有关的系数；-一裂缝间受拉钢筋应变不均匀系数:c可变作用组合系数：一可变作用准永久值系数.3材料3.1 混凝土3.

8、1.1 混凝土的强度等级不得低于C303.1.2 混凝土的抗渗等级不应低于S63.1.3 凝土的嚎含量应符合混凝土碱含量限值标准CECSS3的规定.3.1.4 混凝土配制中采用的外加剂,应符合现行国家标准混凝土外加剂应用技术规范GB50119的规定并应通过检验确定其适用性和相应的掺让。3.1.5 混凝土中的水、水、泥砂、石、粉煤灰等原材料性能指标均应符合国家现行有关标准的规定.3.1.6 设计使用的混凝土的物理力学性能指标,应按现行国家标准混凝土结构设计规范GB510的规定采用。3.1.7 当混凝土膏中输送腐蚀介质,或当混凝土竹埋设于具有浸蚀性介就（如有侵蚀性的地下水、土壤）内，当无其他抗腐蚀

9、措施时.混凝土材料应具有相应的耐腐蚀性能。3.2 钢筋3.2.1 预制钢筋混凝土圆管中的钢筋可采用冷拔低膜钢丝、冷拉钢筋、冷轧带肋钢筋、热轧圆盘条及热孔带肋钢筋。3.2.2 设计用的钢筋的物理力学性能指标，应按现行国家标准混凝土结构设计规范GB510的规定执行.3.2.3 种钢筋的性能指标应符合国家现行有关标准的规定4管道结构上的作用4.1 作用分类和作用代表值4.1.1 管道结构上的作用,应按其性质分为永久作用和可变作用两类：1永久作用包括结构自重、土压力（竖向和侧向）、管内（满水）水重,地基不均匀沉降。2可变作用.包括地面堆积荷我、地面车辆荷我，4.1.2 结构设计时，对不同性质的作用应采

10、用不同的代表值。作用标准值应为作用的基本代表值。对永久作用,应采用标准值作为代表值：对可变作用.应根据设计要求采用标准值、组合值或准永久值作为代表值,可变作用组合值应为可变作用标准值乘以作用组合系数；可变作用准永久值应为可变作用标准值乘以作用的准永久值系数.4.1.3 当管道承受两种或两种以上可变作用，按承我能力极限状态的作用效应基本组合进行设计或正常使用极限状态的作用效应标准组合进行设计时,可变作用应采用标准值和组合值作为代表值。4.1.4 当按正常使用极限状态的作用效应准永久组合进行设计时.可变作用应采用准永久值作为代表值.4.2 永久作用标准值4.2.1 结构自重标准值应按结构构件的设计

11、尺寸与相应材料中位体枳的自重标旌值H算确定。对于预制素混凝土圆管,其素混凝土单位体积的自重标准值可取25kNn?:对于预制钢筋混凝土圆管,其钢筋混凝土单位体积的自重标准值可取26kNm4.2.2 作用在单位长度管道上的会向士压力标准值应根据管道埋设方式及条件按附录B确定。4.2.3 作用在地下管道上的侧向土压力标准值%,应按主动土压力计算。倒向土压力沿圆形管道管恻的分布可视为直线分布,其计算值”:按管中心处确定。其标准值应按下式计算：Z4.2.3)式中J管他土压力标准值(kNm2)；*-主动上压力系数，应根据土的抗剪强度确定：当缺乏试验数据时,对砂类土或粉上可取去1/3；对粘性土可取1/314

12、九回填土的重力密度(kNm3),对埋设在地下水位以上的管道可取】8kNm3；对埋没在地下水位以下的管道可取IOkNm)Z自设计地面至管中心处的深度(m)4.2.4 管道内水重的标准值G“，可按水的重力密度为IokNm3计算.4.2.5 当管道沿线地基上有显著变化,或当管道上厦士高度有显著变化时.应考虑地基不均匀沉降对管道结构的影响。不均匀沉降标准值应按现行IE家标准建筑地基基础设计规范GB50007的有关规定计算确定.4.3 可变作用标准值、准永久值系数431堆枳荷载标准值4心应取l00kNm?,其准永久值系数可取0.5。43.2车辆荷载对管道产生的转向压力标准值q可按附录C计律,其准永久值系

13、数；可取0.5433车第荷载勺递到管道上的他压力，可按附录C(C04)计算。5基本设计规定5.1 一般规定5.1.1 本规程采用以慨率理论为基砧的极限状态设计方法,以可靠指标度量结构构件的可靠度；采用分项系数设计表达式进行设计.5.1.2 管道结构,应按下列两种极限状态进行设计：1承我能力极限状态:管道结构达到最大承载能力.管体或接口因材料强度被超过而破坏。2正常使用极限状态:管道结构出现超过使用期时久性要求的裂缝宽度限值。注:对于重温凝上百可只遗行承毅能力极玉状态计算.JU.3理地管道的结构设计,除计算上述两种极限状态之外,尚应包括管座(管道基础)构造、管道连接构造、地基及地基处理、管周各部

14、位回填土的密实度要求.5J.4埋地混凝土圆形管道结构,应按刚性管道计完.5.1.5 管道结构的内力分析,按弟性体系计算.不考虑由非弹性变形所引起的内力重分布。5.1.6 苫道结构应根据环境条件和输送介质的性能，考虑防腐蚀设计,当用于有卫生要求的给水管道时,其内防腐做法应符合国家现行有关卫生防疫标准要求.5.2 承载能力极限状态计算规定5.2.1 管道结构按承我能力极限状态进行强度计算时，结构上的各项作用均应采用作用设计值。作用设计值应为作用代表值与作用分项系数的乘枳.5.2.2 对管道结构进行强度计算时,应满足下式要求：九SWR(5.2.2)式中九管道的重要性系数应根据现行国家标准给水排水工程

15、管道结构设计规范GB50332的规定采用。对给水输水管道,单线敷设时取1.1,双线及双线以上敷设时取1.0:对给水配水管道、污水管道或合流管道取L0；对南水管道取0.9；S作用效应组合设计值；R管道结构构件抗力的设计值.按现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010的规定确定。5.2.3 管道结构进行强g度计算时,作用效应的基本组合设计值,按下式确定：SHyaCQIG)t+ycj(CgG+Cjrr+Cp/+Gj&A*)+%/%。(5.2.3)式中G。、Coi管道自重标准值及其作用效应系数：G、Cg管内水重标准值及其作用效应系数；Fl、Con管道中位长度上管顶的竖向土压力标准值及其作用效应系数：F