CECS145-2002 给水排水工程 埋地矩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矩形管管道结构设计规程SpecificationforStructuraJdesignofburiedrectangularpipelineofwatersupplyandSewerageengineeringCECS145：2002主编单位:北京市市政工程设计研究总院批准单位：中国工程建设标准化协会旅行日期：2003年3月1日本规程的内容原属于给水排水工程结构设计规范GBJ6984中的第七章。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订，并独立成本。本规

2、程系根据国家标准建筑结构可靠度设计统一标准GB50068和工程结构可靠度设计统一标准GBJ50153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GBJ69-84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。根据国家计委标1986U649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矩形管管道结构设计规程，编号为CECSI45：2002,推荐给工程建设设计、施

3、工、使用单位采用。本规程第3.1.1,3.1.2.3.1.3.3.2.1.3.2.3、5.2,2、5.2.5、5.3.2,5.3.3,7.1.1,7.2.7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CECS/TC17（北京西城区月坛南街乙二号北京市市政工程设计研究修改或补充之处，请将意见和资料径寄解释单位。主编单位：北京市市政工程设计研究总院主要起草人：沈世杰刘雨生潘家多中国工程建设标准化协会2002年12月25日目次1总则(1)2 主要符号(2)3 材料(5)3.1 砌体(5)3.2 混凝土(5)4管道结构上的作用(7)1.1 作用分类和作用代表值(7)1

4、.2 永久作用标准值(7)1.3 可变作用标准值、准永久值系数(9)5 基本设计规定（三）5.1 一般规定(11)5.2 承载能力极限状态计算规定(U)5.3 正常使用极限状态验算(156 静力计算(17)6.1 砌体混合结构矩形管道(17)6.2 钢筋混凝土结构矩形管道(21)7 构造要求(23)7.1 混合结构矩形管道(23)7.2 钢筋混凝土结构矩形管道(24)附录A管顶竖向土压力标准值的确定27)附录B地面车辆荷载对矩形管道的作用标准值(29)附录C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(33)附录D弹性地基上矩形管道底板的定端弯矩和抗挠劲度计算(35)本

5、规程用词说明(38)附:条文说明(39)1.0.1为了在给水排水工程中，对埋地矩形管道的结构设计贯彻执行国家的技术经济政策.做到技术进步、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的一般给水排水工程的砌体、混合结构和运行内压不超过0.2MPa的钢筋混凝土矩形管道设计,不适用于工业企业中具有特殊要求的给水排水管道结构设计。1.0.3本规程根据国家标准给水排水工程管道结构设计规范GB50332规定的原则进行制定。1.0.4按本规程设计时，有关构件截面计算和地基基础设计等，应按现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010、砌体结构设计规范GB50003、

6、建筑地基基础设计规范GB50007的规定执行.1.0.5对于兴建在地震区，湿陷性黄土或膨胀土等特殊地区给水排水工程矩形管道的结构设计,除应执行本规程要求外，尚应符合国家现行有关标准的规定。2主要符号2.0.1管道上的作用和作用效应Fmh管侧主动土压力标准值；F,管道单位长度上管顶竖向土压力标准值；Fvfc管道内真空压力标准值；Fwk管道的设计内水压力标准值；Fwk管道的工作压力标准值；外地基的均布反力标准值；Qvk地面车辆的单个轮压标准值；7w,k地下水压力标准值；w.k考虑结构整体作用时，车辆轮压产生的管道上竖向压力标准值g外地面车辆轮压产生的管顶处单位面积上竖向压力标准值；皿钢筋混凝土结构

7、计算截面的最大裂缝宽度。2. 0.2材料性能EC混凝土弹性模量；Em砌体弹性模景；Eo地基土变形模鼠C3. 0.3几何参数A0钢筋混凝土结构计算僦面的换算截面面积，单个车轮着地分布长度；.顶板在侧墙上的搁置长度；B佰道的净宽；b-单个车轮着地分布宽度；6”侧墙厚度；H砌体侧墙净高；Hw钢筋混凝土管道侧墙的计算高度；H9首顶至设计地面的覆土高度；c一钢筋混凝土管道顶板的截面惯性矩；-筋混凝土管道侧墙的截面惯性矩；Ie混合结构管道砌体侧墙的截面惯性矩，Lt钢筋混凝土管道顶板的计算跨度，L轮压传递至管顶处沿管道纵向的影响长度，Wa钢筋混凝土结构换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩。2.0.4计算系数Ct填埋

8、式土压力系数；Cd开槽施工土压力系数；Ci不开槽施工土压力系数；Cg永久作用效应系数；Cq可变作用效应系数；&混合结构矩形管道底板跨中的弯矩系数；&底板在均布荷载作用下的定端弯矩系数，,底板在对称集中荷载作用下的定端变矩系数；&-弹性地基上有限长度平面变形截条的抗挠劲度系数;A弹性地基上平面变形截条的柔性参数；Z混凝土截面抵抗矩塑性影响系数；八一管道的重要性系数；Zg永久作用分项系数；Zq可变作用分项系数；管道顶板与砌体墙顶间的摩擦系数；动力系数I一裂缝间受拉钢筋应变不均匀系数;c可变作用组合系数,网可变作用准永久值系数。3. I砌体3.1.1 烧结普通机制砖的强度等级不应低于MUlOo3.1

9、.2 石料的强度等级不应低于MU20。3.1.3 砌筑砂浆应采用水泥砂浆。砂浆的强度等级不应低于M7.53.1.4 砌体的物理力学性能指标，应按现行国家标准砌体结构设计规范GB50003的规定执行。3.2混凝土3.2.1 混凝土的强度等级不应低于C25。4. 2.2混凝土管道用的混凝土,密实性应满足抗渗要求。不同运行条件下，管道结构对混凝土的抗渗等级要求应按表3.2.2采用。表3.2.2混凝土抗淮等级（三）的确定最大作用水头与混凝土壁、板厚度比值J抗澹等级Si30S8注I抗津等级Si的定义系指龄期为28d的混凝土试体,俺加1X0.IMPa水压后清足不承水指标.混凝土的抗渗等级，应根据试验确定。

10、相应混凝土的伸料应选择良好级配；水灰比不宜大于0.50混凝土碱含限值标准CECS53的规定。3.2.4在混凝土配制中采用外加剂，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，并应通过试验鉴定，确定其适用性及相应的掺含量。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,应分为永久作用和可变作用两类：1永久作用应包括结构自重、土压力（竖向和侧向）、重力流管道内的水重、预加应力、地基的不均匀沉降；2可变作用应包括地面人群荷载、地面堆积荷载、车辆荷载、压力管道内的静水压力（运行工作压力或设计内水压力）及真空压力、地下水压力.4.1.2 结构设计时，对不同性

11、质的作用应采用不同的代表值，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使用的准永久值系数.4.1.3当管道结构承受两种或两种以上可变作用时,按承载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。4.1.3 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

12、重，可按结构构件的设计尺寸与相应的材料单位体积的自重计算确定。矩形管道的常用结构材料自重标准值，可按4.2.1常用材料结构自标准值（kN?）材料机制科物体浆砌毛石砌体钢筋混凝土水泥砂浆自重标准值192425205 .2.2作用在地下管道上的竖向士压力，其标准值应根据管道埋设方式及条件按附录A确定。6 .2.3作用在地下管道上的侧向土压力，应按主动土压力计算，其标准值应按下列公式确定：1对埋设在地下水位以上的管道Fpj=KmZ（4.2.3-1）2对埋设在地下水位以下的管道Fn,.k三=Ky.Zw+/,（Z-Zw）（4.2.3-2）式中及管侧土压力标准值（kN112）;Ktt主动土压力系数，应根据

13、土的抗剪强度确定；当缺乏试验数据时,对砂类土或粉土可取对粘性土可叫/.回填土的重力密度（kN）L股可取18kNm3iZ自地面至计算截面处的深度（m）；/.地下水位以下回填土的有效重度（kNm3）,可按10kNm3采用；Zw自地面至地下水位的距离（m）.7 .2.4管道中的水重标准值，可按水的重力密度为IOkN/ri?计算。8 .2.5预应力混凝土管道结构上的预加应力标准值,应为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。张拉控制应力值应按现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010当对管道结构作承载能力极限状态计算，预加应力为不利作用的工况时，确定预加应力标准值不应扣除由钢筋松弛

14、和混凝土收缩、徐变引起的应力损失9 .2.6当管道沿线地基土有显著变化时,需计算地基不均匀沉降对管道结构的影响。不均匀沉降标准值的确定，应按现行国家标准建筑地基基础设计规范GB50007的有关规定计算。4.3 可变作用标准值、准永久值系数1 .3.1埋地管道的地面可变作用，其标准值及相应的准永久值系数应按表4.3.1的规定采用。表4.3.1地面可变作用标准值及准永久值系数作用类别标准值（kNn2）准永久值系数曲堆积荷载10.00.S车辆荷载按附录B计算确定0.54.3.2压力管道的静水标准值,应按设计内水标准值确定。设计内水压力可按下式计算：FwdJ=I.4FM（4.3.2）式中Fwd,lt压力管道的设计内水压力标准值（MPaFWk压力管道的运行工作压力标准值（MPa）。相应的准永久值系数可取,=0.7,但不得小于运行工作内水压力标准值。2 .3.3埋设在地下水位以下的管道应计算作用在管道上的地下水压力（含浮托力）。地下水压力应按静水压力计算，相应的设计水位应根据勘察部门提供的数据采用。其标准值及准永久值系数的确定应符合下列规定：1地下水位应综合考虑近期内变化的统计数据及对设计基准期内发展趋势的变化分析判断，确定其可能出现的最高及最低水位.2相应的地