導(dǎo)語：如何才能寫好一篇給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：給水排水工程 伸縮縫 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

2002 年由建設(shè)部和中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)頒發(fā)了一系列給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在執(zhí)行過程中審查施工圖發(fā)現(xiàn)，在若干問題上易出現(xiàn)偏差, 特此針對(duì)這些問題作出說明和建議。下文分幾個(gè)方面對(duì)問題進(jìn)行闡釋。

一、關(guān)注給水排水工程結(jié)構(gòu)特征及其應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)

國家標(biāo)準(zhǔn)與協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用根據(jù)我國1989 年頒發(fā)施行的 中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)化法，規(guī)定我國實(shí)施強(qiáng)制性和推薦性兩類標(biāo)準(zhǔn)。強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)主要是針對(duì)：人體健康，人身、財(cái)產(chǎn)安全、環(huán)保方面。推薦性標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)象是純技術(shù)性的，相當(dāng)于國外的學(xué)術(shù)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)。 制訂這些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都經(jīng)過科學(xué)論證和大量的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),可以極大地解脫設(shè)計(jì)人員的自我探索精力,很少有人會(huì)棄之不用而甘冒風(fēng)險(xiǎn)。

給水排水工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求，完全不同于民用建筑結(jié)構(gòu)也不同于水工結(jié)構(gòu)。據(jù)此,給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要有一系列針對(duì)性強(qiáng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。自20世紀(jì)70 年代原國家建委和建設(shè)部開始組織制定這方面的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的施工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。需要強(qiáng)調(diào)的是對(duì)管道進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，不能只按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)隨意選用，需通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)核算后,選定合適的產(chǎn)品。

總之，給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)按本系列的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,除在系列標(biāo)準(zhǔn)中說明引用其他標(biāo)準(zhǔn)外,一概避免混用民用建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

二、 保證結(jié)構(gòu)耐久性的措施

1. 材料：配制混凝土的水泥品種、水灰比的控制、 堿含量的限定、 強(qiáng)度等級(jí)、 抗?jié)B和抗凍等級(jí)等要求。

2.構(gòu)件截面設(shè)計(jì)：①按彈性體系，不考慮塑性內(nèi)力重分布；②對(duì)中心受拉或小偏心受拉的構(gòu)件，需按抗裂度核算，不允許裂縫出現(xiàn)；③對(duì)于受彎、大偏心受拉或壓的構(gòu)件，要以控制裂縫寬度進(jìn)行核算，避免構(gòu)件內(nèi)鋼筋在開裂部位加劇銹蝕，影響結(jié)構(gòu)的耐久性。

3.構(gòu)造措施：鋼筋凈保護(hù)層厚度的最小值規(guī)定；提高構(gòu)件均勻碳化過程的時(shí)間；敞口水池頂端設(shè)置加強(qiáng)筋、超長(zhǎng)池壁設(shè)置變形縫及縱向每側(cè)溫度筋的最小配筋率。

三、裂縫寬度計(jì)算式

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件裂縫寬度計(jì)算式，在2002年頒發(fā)的給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系列標(biāo)準(zhǔn)中，仍引用 給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范gbj69 84 中的公式。應(yīng)用此項(xiàng)公式的計(jì)算結(jié)果以及對(duì)受彎、大偏拉、大偏壓的銜接計(jì)算，與民用建筑的 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 gb50010 2001中的計(jì)算公式得出的結(jié)果不相等同，后者通常要大些。所以，應(yīng)該充分注意到裂縫寬度計(jì)算公式的重要性，而且鋼筋的配置量取決于裂寬的限值。

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫寬度計(jì)算是難度很大的，由于影響因素眾多，根據(jù)現(xiàn)有的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，不裂縫間距，裂縫寬度的離散性一般都很大，若要由此建立一個(gè)較精確的計(jì)算式是現(xiàn)實(shí)的。對(duì)此，英國bs8110標(biāo)準(zhǔn)中已給予充分的表敘，其用詞為assessment(估計(jì)),區(qū)別于其他條文中的calculation。據(jù)此,對(duì)裂縫寬度的計(jì)算公式，還應(yīng)立足于與工程實(shí)踐的適應(yīng)性。

四、關(guān)于閉水試驗(yàn)工況

對(duì)于貯水構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，均需考慮閉水試驗(yàn)工況。主要是針對(duì)地下式水池的閉水試驗(yàn)工況，規(guī)范規(guī)定在強(qiáng)度核算基礎(chǔ)上還應(yīng)進(jìn)行限制裂縫寬度核算。爭(zhēng)議之處，并不在于是否需要核算裂縫寬度，而是在對(duì)應(yīng)的計(jì)算式中，裂寬發(fā)展的時(shí)間效應(yīng)系數(shù)取1 8是否合適。從試驗(yàn)角度，裂縫寬度大部分在不長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)形成，在閉水試驗(yàn)的幾天時(shí)間內(nèi)，裂縫開展已大部分形成。盡管從理論上可以取小于1 8 的系數(shù)，但具體取值尚難以定量。目前只能取1 8 ，待積累經(jīng)驗(yàn)后，再作完善。

五、關(guān)于變形縫的設(shè)置與外加劑的應(yīng)用

對(duì)盛水構(gòu)筑物而言，體量大，在混凝土澆筑成型過程中, 由于水化熱的影響經(jīng)常導(dǎo)致池體開裂，據(jù)此規(guī)范提出設(shè)置變形縫的要求。如英國bs 標(biāo)準(zhǔn)中列有詳盡的規(guī)定。在國內(nèi)盛行混凝土的配制中，常以外加劑替代變形縫來補(bǔ)償混凝土的收縮。為此，《規(guī)范》提出了應(yīng)用的條件,強(qiáng)調(diào)了工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。這里的涵義是多方面的。

不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為摻入外加劑是靈丹妙藥，可以妥善解決池體開裂現(xiàn)象，工程實(shí)踐已反映了多起構(gòu)筑物施加外加劑后仍然出現(xiàn)墻體開裂的狀況。對(duì)此，應(yīng)該明確《規(guī)范》首先強(qiáng)調(diào)的是設(shè)置變形縫，通常只是在結(jié)構(gòu)上處理比較困難時(shí)，才考慮摻加外加劑擴(kuò)大以變形縫間距，且不得超過《規(guī)范》規(guī)定間距的兩倍。

變形縫處若施工不佳會(huì)滲漏水的說法，顯然是不合理的。首先，如果施工質(zhì)量不佳，不論在任何部位都是不能允許的；其次是現(xiàn)行的變形縫構(gòu)造并不是很復(fù)雜，不難保證施工質(zhì)量。

六、矩形盛水構(gòu)筑物的角隅應(yīng)力應(yīng)予重視

矩形盛水構(gòu)筑物的墻體拐角處，不論墻體是豎向單向受力還是雙向受力，均將受到由于相鄰墻體約束引起的彎曲應(yīng)力，以及相鄰墻體傳遞的邊緣反力。從近兩年施工情況來看，一般對(duì)相鄰墻體傳來的邊緣反力易遺漏。尤其是對(duì)于中隔墻，通常視為不受力，實(shí)際上其端部要承受與之相連兩側(cè)墻體上的邊緣反力，應(yīng)以控制開裂核算。

七、結(jié)語

本人根據(jù)給水排水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范和已建工程較經(jīng)驗(yàn)，提出了一些有關(guān)意見和建議，以供同行參考。希望大家在施工過程中多注意積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，注意細(xì)節(jié)問題，并加以總結(jié)。其目的是使結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加完善,提高質(zhì)量水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范編制組.《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 》[s]

[2]胡德鹿.新規(guī)范結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限[j].工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化,2005年第2期

[3]國家標(biāo)準(zhǔn).給水排水工程構(gòu)建物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(gb50069-2002)[s]

篇2

【關(guān)鍵詞】異形水池；設(shè)計(jì)合理性；工程實(shí)踐性

1. 概述

水池是給排水以及其他一些水處理結(jié)構(gòu)工程中的核心工程，廣泛應(yīng)用與市政、環(huán)境、水利和工業(yè)項(xiàng)目建設(shè)工程中。土建工程中水池造價(jià)占全部費(fèi)用的75%以上，其中水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性對(duì)水池的造價(jià)有直接的影響。如何從概念入手，掌握水池選型和結(jié)構(gòu)布置的科學(xué)性是水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，因此必須對(duì)不同形式水池的適用條件、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有明確的概念，用以指導(dǎo)工程實(shí)踐 。

2. 圓形水池和矩形水池的影響因素

給排水和水處理結(jié)構(gòu)工程中最常用的水池形式圓形水池和矩形水池，無論是選擇何種水池，都需優(yōu)先考慮以下三方面因素：

2.1 水池容積

工程實(shí)踐表明，對(duì)于貯水類水池，容積在3 000 m3以內(nèi)時(shí)，圓形水池比矩形水池的經(jīng)濟(jì)效果更好。容積如果繼續(xù)增大，則圓形水池的直徑需要變大，池壁的環(huán)向拉力將會(huì)增大，則需要較大的壁厚來抵消拉力以維持穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，這將導(dǎo)致造價(jià)過大。但對(duì)于一般的水處理結(jié)構(gòu)水池雖然容積小，由于考慮施工和多個(gè)水池的組合而多采用矩形水池。

2.2 抗裂要求

上述可知，圓形水池池壁主要以環(huán)向受拉為主，容易引起貫通裂縫，在容積較大的時(shí)候需采用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)形式，這樣會(huì)使圓形水池的造價(jià)增大。矩形水池的池壁除極小的偏心受拉外，主要是受彎力影響較大，一般截面都會(huì)存在均勻的受壓區(qū)，裂縫一般不會(huì)貫通，只需要讓最大裂縫滿足抗裂要求即可。

2.3 布置場(chǎng)地

就場(chǎng)地的相關(guān)布置而言，矩形水池相比圓形水池，對(duì)場(chǎng)地的適應(yīng)性更強(qiáng)一些，如在山區(qū)狹長(zhǎng)地帶建造水池以及在城市大型給水工程中，矩形水池的這一優(yōu)越性有利于節(jié)約用地，同時(shí)矩形水池又便于水池間的組合和管道連接。

3.異形水池的設(shè)計(jì)影響因素

近年來，以上介紹的圓形和矩形水池在水廠之類的大型企業(yè)中依然大量使用。但是隨著人們生活水平的提高，經(jīng)濟(jì)條件的改善，尤其是別墅的出現(xiàn)，異性水池的藝術(shù)感與其相適應(yīng)，從而異性水池的建造力度一直加大，下文將對(duì)其構(gòu)建和理性進(jìn)行討論。

3.1 構(gòu)造簡(jiǎn)圖設(shè)計(jì)

3.1.1 池壁與頂板

對(duì)于敞口水池池壁和預(yù)制的頂板，并且頂板擱置在池壁頂端無任何連接措施時(shí)，應(yīng)視池壁頂端為自由端。當(dāng)預(yù)制板與池壁頂端設(shè)有抗剪鋼筋連接或池壁與頂板整體澆筑，僅配置抗剪鋼筋時(shí)，池壁與頂板的連接應(yīng)視為鉸接。當(dāng)池壁與頂板整體澆筑，并配置連續(xù)鋼筋時(shí)，池壁與頂板節(jié)點(diǎn)應(yīng)視為彈性固定，而當(dāng)池壁與頂板整澆，且池壁的線剛度與頂板線剛度比值大于5時(shí)，頂板相對(duì)于池壁來說可視為鉸接。

3.1.2 池壁與底板

當(dāng)池壁底端為獨(dú)立結(jié)構(gòu)時(shí)，池壁底端可視為固定支承。而對(duì)于非獨(dú)立基礎(chǔ)，當(dāng)滿足一定數(shù)量關(guān)系時(shí)，池壁底端也可視為固定支承。當(dāng)水池底板較薄或挑出長(zhǎng)度較小的情況下，按彈性固定計(jì)算比較合適。

3.1.3 池壁與池壁

水池的設(shè)計(jì)中，相鄰壁間的連接按照固定彈性考慮。所以在計(jì)算有關(guān)相鄰池壁間的彎矩時(shí)，需要對(duì)相鄰近的不平衡彎矩進(jìn)行平衡分配，以使水池的設(shè)計(jì)趨于科學(xué)性。

3.2 荷載組合

3.2.1 地下式水池

地下水池的設(shè)計(jì)一般主要計(jì)算兩種工況，第一種工況為閉水試驗(yàn)情況下，即池內(nèi)有水而池外無回填土。第二種工況為池內(nèi)無水期間，而池外有土，同時(shí)還需考慮地面有堆積荷載以及池外地下水壓力共同作用。

3.2.2 地面水池

第一種工況為閉水試驗(yàn)，主要考慮池內(nèi)水和溫、濕度作用的影響。第二種工況為使用期，主要考慮池內(nèi)水，池外填土、地下水壓力和溫、濕度作用的影響。

3.3 內(nèi)力計(jì)算

3.3.1 頂板和底板

對(duì)于有頂蓋水池，頂蓋計(jì)算和鋼筋混凝土樓蓋的計(jì)算方法比較類似；而對(duì)于圓形頂板，根據(jù)支承條件可查靜力計(jì)算手冊(cè)進(jìn)行計(jì)算；對(duì)于異形水池的內(nèi)力計(jì)算，可將其進(jìn)行相關(guān)微分，化為若干個(gè)小圓形和小矩形進(jìn)而用上述方法進(jìn)行計(jì)算。底板計(jì)算時(shí)，視水池底板的結(jié)構(gòu)形式而定，當(dāng)水池池壁采用獨(dú)立基礎(chǔ)時(shí)，底板的反力按直線分布考慮，對(duì)于一般水處理結(jié)構(gòu)水池，由于平面尺寸較小，底板多為等厚平板，須按不同荷載情況計(jì)算內(nèi)力，進(jìn)行組合疊加即可。

3.3.2 池壁的內(nèi)力計(jì)算

水池池壁的內(nèi)力按彈性理論進(jìn)行計(jì)算，根據(jù)池壁壁板的長(zhǎng)度和壁板的高度的比值和壁板邊界條件按《給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》規(guī)定計(jì)算。應(yīng)該注意的是池壁與池壁的邊界條件多為彈性固定，因此須進(jìn)行不平衡彎矩的分配。

4. 構(gòu)造要求和注意事項(xiàng)

4.1 鋼筋的混凝土保護(hù)層

新《給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》對(duì)水池的耐久性提出了更高要求，提高了混凝土保護(hù)層厚度，最小保護(hù)層厚度取值直接和構(gòu)件類型以及構(gòu)件所處環(huán)境相關(guān)，一般情況下最小保護(hù)層厚度要求不低于25mm。

4.2 水池的變形縫

《給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》規(guī)定伸縮縫之間的間距不大于20 m，而往往實(shí)際工程中不希望分縫，一般采用摻外加劑和設(shè)置后澆帶等方法，并結(jié)合施工季節(jié)的溫度延長(zhǎng)伸縮縫的2倍，特別是地面式水池，必要時(shí)還是設(shè)置伸縮縫為宜。

4.3 暗梁與暗柱

敞開式水池池壁的頂端宜設(shè)置暗梁，高度不得小于池壁厚度，內(nèi)外兩側(cè)各配置一定的受力水平鋼筋，以加強(qiáng)上口的抗裂性能。在池壁的轉(zhuǎn)角和內(nèi)隔墻與外池壁交接處也宜設(shè)置暗柱，以改善節(jié)點(diǎn)的受力效果和加強(qiáng)鋼筋的錨固及抗裂性能。

4.4 配筋構(gòu)造要求

受力鋼筋一般采用直徑較小的鋼筋較為合適，間距宜為140 mm～240 mm ，內(nèi)、外各側(cè)受力鋼筋和構(gòu)造鋼筋配筋率均不應(yīng)小于0.20% ，受力鋼筋的配筋百分率宜控制在0.3%～0.7%的經(jīng)濟(jì)配筋率范圍內(nèi)。受力鋼筋的有效錨固長(zhǎng)度必須按GB 50010鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定采用。

4.5 轉(zhuǎn)角加腋

現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池池壁的拐角及與頂板、底板的交接處宜設(shè)置腋角，腋角邊寬不宜小于150 mm ，腋角內(nèi)配斜筋的直徑與池壁受力筋相同，間距宜為池壁受力鋼筋間距的兩倍或?yàn)?00 mm。

5. 結(jié)束語

全面理解和掌握水池設(shè)計(jì)的要點(diǎn)并能正確運(yùn)用于工程實(shí)踐，有利于提高水池設(shè)計(jì)的科學(xué)性和經(jīng)濟(jì)性，鑒于鋼筋混凝土水池所處的環(huán)境，除正確的理論計(jì)算和選擇合理的結(jié)構(gòu)形式外，同時(shí)必須重視水池的構(gòu)造要求，從而全面提高水池設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] GB 69284，給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S] .

[2]劉健行，郭先瑚，蘇景春.給水排水工程結(jié)構(gòu)[M] .北京：中國建筑工業(yè)出版社，1994.2472249.

[3]郭天木.水池底板對(duì)池壁的嵌固條件[J] .特種結(jié)構(gòu)，1998（4） ：36237.

篇3

關(guān)鍵詞：鋼筋混凝土矩形水池 靜力計(jì)算 基礎(chǔ)形式 超長(zhǎng)水池 滿水試驗(yàn)

中圖分類號(hào)：TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

鋼筋混凝土水池廣泛應(yīng)用于水處理工程中，是市政給水排水工程以及污水處理中的重要構(gòu)筑物。目前我國的水池絕大部分是鋼筋混凝土水池，水池的容積由工藝確定，幾十立方米到近萬立方米不等。其形狀根據(jù)使用要求、建筑場(chǎng)地條件、材料的供應(yīng)及施工技術(shù)、結(jié)構(gòu)受力和地質(zhì)狀況等因素綜合考慮而定。常用的鋼筋混凝土水池有球殼、錐殼、圓柱殼、矩形、正方形，單格池、多格池，有蓋池、敞口池，地上池、地下池等。而矩形鋼筋混凝土水池應(yīng)用最為廣泛，這里簡(jiǎn)單談一下現(xiàn)澆鋼筋混凝土矩形水池的設(shè)計(jì)和施工驗(yàn)收中的幾點(diǎn)問題。

1 現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池材料選用

1.1 混凝土

1.1.1 《給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》(CECS 138：2002)中規(guī)定：水池受力構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25，墊層混凝土不應(yīng)低于C10；目前設(shè)計(jì)及施工過程中如果沒有特殊要求的較常用的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30抗?jié)B混凝土，墊層采用C15素混凝土；對(duì)于某些超長(zhǎng)的需要設(shè)膨脹加強(qiáng)帶的現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池，膨脹加強(qiáng)帶處的混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)相對(duì)于水池其他部位的混凝土強(qiáng)度提高一級(jí)。

1.1.2 水池通常利用自身混凝土抗?jié)B，不作其他抗?jié)B處理。所以水池混凝土的密實(shí)性應(yīng)嚴(yán)格遵守《給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》3.0.2條規(guī)定，按要求對(duì)混凝土抗?jié)B等級(jí)進(jìn)行試驗(yàn)。

1.2 鋼筋

對(duì)于水池的頂板、池壁、底板等受力鋼筋通常選用三級(jí)(HRB400)熱軋鋼筋，拉結(jié)鋼筋和箍筋通常選用一級(jí)(HPB300)熱軋鋼筋。

2 計(jì)算荷載組合

水池結(jié)構(gòu)上的作用主要可分為永久作用和可變作用兩類。永久作用應(yīng)包括 結(jié)構(gòu)自重，土的豎向壓力和側(cè)向壓力、水池內(nèi)的盛水壓力、結(jié)構(gòu)的預(yù)加應(yīng)力、地基的不均勻沉降等；可變作用應(yīng)包括池頂活載、雪荷載、地表或地下水壓力(側(cè)壓力、浮托力)、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的溫(濕)度變化作用、地面堆積荷載等。

對(duì)于水池上部的設(shè)備，考慮設(shè)備自重的同時(shí)還應(yīng)考慮設(shè)備的震動(dòng)系數(shù)；對(duì)于地上部分的多層水池還應(yīng)考慮地震和風(fēng)荷載對(duì)水池產(chǎn)生的作用效應(yīng)。

現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)上的作用取值應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況嚴(yán)格的遵守相應(yīng)的規(guī)范和規(guī)程要求，強(qiáng)度計(jì)算的作用組合可參照下列表格。

表-1 強(qiáng)度計(jì)算的作用組合(摘自《給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》表5.2.2)

注：1 表中有“√”的作用為相應(yīng)池型與工況應(yīng)予計(jì)算的項(xiàng)目；有“”的作用為應(yīng)按具體設(shè)計(jì)條件確定采用，當(dāng)外土壓無地下水時(shí)不計(jì)qgw；

2 表中未列入地下式有蓋水池池內(nèi)有水的工況，但計(jì)算地基承載力或池壁與池頂板為彈性固時(shí)計(jì)算池頂板，須予考慮；

3 不同工況組合時(shí)，應(yīng)考慮對(duì)結(jié)構(gòu)的有利與不利情況分別采用分項(xiàng)系數(shù)。

3 現(xiàn)澆鋼筋混凝土矩形水池靜力計(jì)算

3.1 結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡(jiǎn)圖形式

水池大致可分為敞口水池和有蓋水池；池壁頂端分為無約束(即自由端)和約束兩種情況，其中約束支撐形式根據(jù)具體情況可分為鉸支撐、彈性固定和不動(dòng)鉸支撐三種；池壁底端與底板的連接情況主要有鉸支撐、彈性固定和固端支撐三種。

池壁在側(cè)向荷載作用下分為單向受力板和雙向受力板，具體按照《給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》表6.1.2 進(jìn)行劃分。

單向受力板具體分為豎向單向受力和水平單向受力；雙向受力板具體分為三邊支撐(三邊鉸支頂端自由、三邊固定頂端自由、底邊固定兩端鉸支頂端自由、兩側(cè)固定頂端自由底端鉸支)和四邊支撐(四邊鉸支、三邊鉸支頂端固定、三邊鉸支底端固定、兩端固定兩側(cè)鉸支、兩側(cè)固定兩端鉸支、三邊固定底端鉸支、三邊固定頂端鉸支、四邊固定)。

根據(jù)上述情況將水池結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化成以下幾種形式來計(jì)算內(nèi)力

3.1.1等代框架形式

當(dāng)基礎(chǔ)底板為筏板基礎(chǔ)且池壁頂端為自由端時(shí)，池壁可作為基礎(chǔ)底板的鉸支撐點(diǎn)，沿基礎(chǔ)底板縱橫兩個(gè)方向截取1米寬板帶進(jìn)行計(jì)算，對(duì)于單格水池縱橫兩個(gè)方向按簡(jiǎn)支梁計(jì)算，對(duì)于多格水池縱橫兩個(gè)方向按連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算；當(dāng)池壁頂端有約束時(shí)，池壁底端和水池底板為固結(jié)，應(yīng)沿縱橫兩個(gè)方向整體截取1米寬板帶按平面框架進(jìn)行內(nèi)力分配計(jì)算。

3.1.2獨(dú)立基礎(chǔ)形式

當(dāng)池壁基礎(chǔ)為獨(dú)立基礎(chǔ)時(shí)沿池壁、頂板和基礎(chǔ)取1米寬板帶根據(jù)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50007—2012)中的獨(dú)立基礎(chǔ)形式進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算。

3.2 荷載的不利組合

對(duì)池壁產(chǎn)生側(cè)壓力的主要是內(nèi)部水壓、外部土壓、外部水壓、溫(濕)度效應(yīng)；溫度效應(yīng)和濕度效應(yīng)取二者的最不利效應(yīng)，沒有特殊注明時(shí)濕度當(dāng)量取10，溫度根據(jù)實(shí)際水溫選??；當(dāng)池壁保溫或地下水池時(shí)池壁可以不考慮溫(濕)度效應(yīng)影響。

對(duì)于水池池壁計(jì)算考慮荷載的不利組合，主要是閉水試驗(yàn)(內(nèi)水外空)和運(yùn)行空池(內(nèi)空外土)兩種情況。閉水試驗(yàn)指池內(nèi)滿水，池外無填土，水池上部結(jié)構(gòu)還沒有施工；運(yùn)行空池指池內(nèi)無水，池外有填土，水池上部結(jié)構(gòu)已經(jīng)施工完畢。對(duì)于單格水池考慮這兩種情況即可；但對(duì)于多格水池除這兩種情況以外還得考慮不同分格的附加水荷載的最不利組合(一般按間格貯水考慮)，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，其地基反力在任何組合下均按均勻分布計(jì)算。

3.2強(qiáng)度、裂縫計(jì)算分類

水池的強(qiáng)度計(jì)算、裂縫計(jì)算主要按受彎構(gòu)件、偏心受壓構(gòu)件、偏心受拉構(gòu)件三種情況進(jìn)行計(jì)算。

3.2.1 下列情況按受彎構(gòu)件計(jì)算

內(nèi)部水壓作用下池壁豎向內(nèi)側(cè)底端和池壁豎向外側(cè)中部。

3.2.2 下列情況按受壓構(gòu)件計(jì)算

外部土壓或外部水壓作用下池壁豎向外側(cè)底端和內(nèi)側(cè)中部，池壁水平外側(cè)角點(diǎn)和內(nèi)側(cè)中部，水池底板。

3.2.3 下列情況按受拉構(gòu)件計(jì)算

內(nèi)部水壓作用下池壁水平內(nèi)側(cè)角點(diǎn)和外側(cè)中部，池頂板，水池底板。

3.3 水池底板基礎(chǔ)形式確定

水池底板的基礎(chǔ)形式根據(jù)地基承載力、地下水位埋深、水池自身結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、建筑場(chǎng)地條件、是否有軟弱下臥層等一系列條件確定。

現(xiàn)澆鋼筋混凝土矩形水池常采用的基礎(chǔ)形式是筏板基礎(chǔ)，但對(duì)于地基承載力較低，地質(zhì)條件較差，很難滿足抗浮要求的水池應(yīng)采用樁基礎(chǔ)；對(duì)于地基承載力較高，沒有地下水，水池自身結(jié)構(gòu)不是很復(fù)雜且底板面積較大的情況下可采用池壁下獨(dú)立基礎(chǔ)。

4 超長(zhǎng)現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池處理措施

表-2(摘自《給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》表7.1.3)

對(duì)于超過上述表-2中矩形鋼筋混凝土水池的伸縮縫最大間距要求的，應(yīng)

采取相應(yīng)的措施。目前常用的措施有以下三種：

4.1 變形縫(伸縮縫和沉降縫)

水池的變形縫應(yīng)作成上下貫通式，同一剖面上池壁、頂板、底板全部斷開，變形縫寬度不應(yīng)小于30mm，最寬不超過50mm；變形縫的防水構(gòu)造應(yīng)由止水帶、填縫板和嵌縫材料組成，止水帶與構(gòu)件混凝土表面的距離不宜小于止水帶埋入混凝土內(nèi)的長(zhǎng)度，當(dāng)構(gòu)件厚度較小時(shí)，宜在縫的端部局部加厚。

變形縫的具體做法，對(duì)于不同的地區(qū)有不同的要求，但在水池正常運(yùn)行使用過程中很難達(dá)到與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相同的使用壽命。如果變形縫內(nèi)的止水帶和防水材料損壞的話，很難修補(bǔ)，這是設(shè)置變形縫的主要缺點(diǎn)。

4.2 后澆帶

后澆帶的寬度一般為800mm~2000mm，間距按照表-2要求設(shè)計(jì)。后澆帶兩側(cè)混凝土應(yīng)設(shè)置止水帶，此處的鋼筋不得切斷，清除浮銹和浮漿；接縫處兩側(cè)混凝土應(yīng)鑿毛，并清除干凈；后澆帶處的混凝土應(yīng)在兩側(cè)混凝土澆注養(yǎng)護(hù)42d后再施工；后澆帶混凝土應(yīng)采用微膨脹混凝土，強(qiáng)度比周圍的混凝土強(qiáng)度提高一級(jí)，振搗密實(shí)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于28d，并達(dá)到強(qiáng)度要求。

采用后澆帶的方法存在的問題是工期較長(zhǎng)，對(duì)于工期較短的工程不宜使用。

4.3 膨脹加強(qiáng)帶

設(shè)置膨脹加強(qiáng)帶是目前解決超長(zhǎng)現(xiàn)澆鋼筋混凝土矩形水池常用的方法，

常用的做法如下：

4.3.1 膨脹加強(qiáng)帶寬度一般為2米，加強(qiáng)帶內(nèi)的混凝土比周圍的混凝土標(biāo)號(hào)提高一級(jí)；UEA的摻量應(yīng)遵守《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》(GB50119—2003)，并參照所加的外加劑產(chǎn)品說明書使用或依據(jù)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行配比；目前常用的UEA摻入量為加強(qiáng)帶處加入12%，水池其他部分加入9%。

4.3.2 加強(qiáng)帶處的附加鋼筋

水池池壁、頂板、底板處的附加鋼筋應(yīng)按照加強(qiáng)帶處原結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力鋼筋的一半進(jìn)行附加，每側(cè)伸出加強(qiáng)帶外不少于1000mm，并固定在上下層(內(nèi)外層)鋼筋上。

5 水池的抗浮問題

對(duì)于地下水埋深很淺的地下水池，水池的抗浮問題很值得重視。池體抗浮驗(yàn)算應(yīng)滿足(水池結(jié)構(gòu)自重+周邊覆土重)÷總浮力≥1.05，一般的當(dāng)?shù)叵滤癫剌^深時(shí)可以通過水池自身的結(jié)構(gòu)自重來滿足抗浮。

如果滿足不了抗浮降水問題。一般地下式水池，當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí)，應(yīng)采取有效的降水措施，使地下水位線保持在施工線以下最低處為宜，必須確?；炷翉?qiáng)度達(dá)到規(guī)范要求和上部結(jié)構(gòu)施工完畢后方可停止；對(duì)于小型水池也可以通過加大結(jié)構(gòu)自，例如適當(dāng)外挑底板伸出長(zhǎng)度，加厚水池頂板、池壁、底板或水池內(nèi)增加配重等措施來解決抗浮問題。

當(dāng)池體的浮力通過上述方法都不能解決時(shí)可采用樁基來錨浮抗拔以抵抗浮力作用，從工程實(shí)踐來看，用鋼筋棍凝土壓漿樁或電動(dòng)沉管灌注樁效果最佳，沉樁效率高、施工速度快、表面粗糙度高、同土體間的摩擦力大、錨浮能力強(qiáng)；也可以采用錨桿來解決抗浮問題。

6 施工及工程驗(yàn)收中需注意的幾點(diǎn)問題

6.1水平施工縫

現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池的水平施工縫有兩道，一般留在距底板上表面500mm處和頂板下部500mm處，對(duì)于施工現(xiàn)場(chǎng)條件較好能滿足混凝土一次性澆注要求的，可以相應(yīng)的提高水平施工縫的高度。目前水平施工縫處常采用4mm厚的鍍鋅鐵板作為止水板。

在水平施工縫處繼續(xù)澆注混凝土?xí)r，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

6.1.1 已澆注混凝土的抗壓強(qiáng)度值不小于2.5MPa；

6.1.2 將已硬化的混凝土表面鑿毛，清除鋼筋與止水帶的浮漿，沖洗干凈并保持濕潤狀態(tài)，但不積水；如果忘記提前預(yù)埋止水帶，應(yīng)用間距350mm的水泥釘固定20mm(厚)×30mm(寬)的遇水膨脹橡膠條。

6.1.3 繼續(xù)澆注混凝土?xí)r施工縫處應(yīng)先鋪一層厚20mm~30mm的配比1：1的水泥砂漿。

6.1.4 接縫處的混凝土應(yīng)仔細(xì)搗實(shí)。

6.2 水池滿水試驗(yàn)

水池的滿水試驗(yàn)必須執(zhí)行，一般按水池充水、水位觀測(cè)、蒸發(fā)量測(cè)定進(jìn)行。

向水池內(nèi)充水一般分三次進(jìn)行：第一次充水為設(shè)計(jì)水深的1/3，第二次充水為設(shè)計(jì)水深的2/3，第三次充水至設(shè)計(jì)水深；對(duì)于大、中型水池可先充水至池壁水平施工縫以上，檢查底板的抗?jié)B質(zhì)量當(dāng)無明顯滲漏時(shí)，再繼續(xù)充水至第一次充水深度。

充水時(shí)的水位觀測(cè)可采用水位標(biāo)尺測(cè)定；充水至設(shè)計(jì)水深進(jìn)行滲水量觀測(cè)時(shí)，應(yīng)用水位測(cè)針測(cè)定水位，水位測(cè)針的讀數(shù)精度應(yīng)達(dá)到0.01mm。

現(xiàn)場(chǎng)蒸發(fā)量的測(cè)定可采用直徑約500mm、高約300mm、內(nèi)部設(shè)有測(cè)定水位指針的敞口水箱進(jìn)行測(cè)定，要求水箱不得滲漏。

水池的滲水量按公式進(jìn)行計(jì)算，按上式計(jì)算結(jié)果，滲水量如果超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)經(jīng)檢查、處理后重新進(jìn)行測(cè)定。

q—滲水量 (L/m2·d)

A1—水池的水面面積 (m2)

A2—水池的浸濕總面積 (m2)

E1—水池中水位測(cè)針的初讀數(shù) (mm)

E2—測(cè)讀E1后24h水池中水位測(cè)針的末讀數(shù) (mm)

e1—測(cè)讀E1時(shí)水箱中水位測(cè)針的讀數(shù) (mm)

e2—測(cè)讀E2時(shí)水箱中水位測(cè)針的讀數(shù) (mm)

水池滿水試驗(yàn)應(yīng)在水池上層結(jié)構(gòu)施工前進(jìn)行，滿水試驗(yàn)合格后立即分層夯實(shí)回填。如果在滿水試驗(yàn)過程中，地下水上升到池底板以上，應(yīng)采取相應(yīng)的降水措施，直到滿水試驗(yàn)結(jié)束。特別注意的是雨天時(shí)不應(yīng)進(jìn)行滿水試驗(yàn)滲水量的測(cè)試。

7 結(jié)語

現(xiàn)澆鋼筋混凝土矩形水池是水處理工程中常見的構(gòu)筑物，它的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在滿足工藝要求的前提下，應(yīng)選定合理的結(jié)構(gòu)方案。結(jié)構(gòu)計(jì)算也是水工結(jié)構(gòu)中最基礎(chǔ)的計(jì)算，進(jìn)行準(zhǔn)確地內(nèi)力分析，經(jīng)過合理有效的配筋設(shè)計(jì)，方能達(dá)到技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)合理，確保水池安全正常使用。所以，我們?cè)谠O(shè)計(jì)工作中要一方面確保設(shè)計(jì)的水工構(gòu)筑物的安全性，另一方面要節(jié)約材料，做到實(shí)用、經(jīng)濟(jì)的雙贏。

參考文獻(xiàn)

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篇4

【關(guān)鍵詞】無縫設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；抗裂；防腐蝕

引言

水池不超長(zhǎng)一般不會(huì)開裂，超長(zhǎng)而不設(shè)縫則容易開裂。如不設(shè)縫，通常設(shè)置混凝土后澆帶、使用補(bǔ)償收縮混凝土，長(zhǎng)度過大時(shí)增設(shè)加強(qiáng)帶、使用預(yù)應(yīng)力技術(shù)。對(duì)超長(zhǎng)池體，如不設(shè)溫度縫，而設(shè)置1～2m寬后澆帶，在所設(shè)后澆帶兩側(cè)混凝土澆筑完畢后，2個(gè)月左右再進(jìn)行澆注，整個(gè)水池連成整體。這種措施，可解決施工階段產(chǎn)生的拉應(yīng)力，不能解決季節(jié)負(fù)溫差所產(chǎn)生拉應(yīng)力問題，長(zhǎng)期使用仍可能開裂。

在混凝土內(nèi)摻加膨脹劑，利用膨脹劑在混凝土中產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，補(bǔ)償澆筑、凝固過程中產(chǎn)生的水化熱和干縮等效溫差拉應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)混凝土成型時(shí)不出現(xiàn)干縮裂縫。當(dāng)長(zhǎng)度超限較大時(shí)，除在混凝土內(nèi)摻加膨脹劑外，還要每30～40m設(shè)置一道膨脹加強(qiáng)帶。而膨脹劑產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力是有限的，加強(qiáng)帶與后澆帶一樣，只能解決施工階段產(chǎn)生的拉應(yīng)力，不能很好解決長(zhǎng)期使用階段因季節(jié)負(fù)溫差所產(chǎn)生的溫度拉應(yīng)力。因此，在不少工程中，靠摻外加劑，仍未能較好解決超長(zhǎng)的水池出現(xiàn)豎向裂縫問題。

長(zhǎng)期以來，人們未對(duì)產(chǎn)生水池裂縫的不同時(shí)期的溫差因素區(qū)別開來，水化熱等效溫差、干縮等效溫差及季節(jié)溫差，均由預(yù)應(yīng)力筋承受，導(dǎo)致配筋過多造成浪費(fèi)。同時(shí)，由于混凝土從澆筑至張拉階段，仍需要一段時(shí)間，此階段仍會(huì)發(fā)生干縮裂縫。

1、無縫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

裂縫產(chǎn)生的原因?qū)嵸|(zhì)是混凝土受到的拉應(yīng)力超過了抗拉強(qiáng)度。因此，降低混凝土拉應(yīng)力是防止產(chǎn)生裂縫的有效途徑。施工階段和長(zhǎng)期使用階段產(chǎn)生拉應(yīng)力的原因是不同的。施工階段產(chǎn)生的拉應(yīng)力為水化熱和干縮等效溫差拉應(yīng)力，而長(zhǎng)期使用階段產(chǎn)生的拉應(yīng)力為季節(jié)溫差所產(chǎn)生的溫度拉應(yīng)力。

采用補(bǔ)償收縮混凝土，該混凝土是摻加3%～10%含有氧化鈣或硫鋁酸鈣的膨脹劑，經(jīng)水化反應(yīng)生成膨脹性結(jié)晶物質(zhì)——水化硫鋁酸鈣（鈣礬石）和氫氧化鈣，在混凝土內(nèi)形成自壓應(yīng)力。通過計(jì)算確定補(bǔ)償收縮混凝土限制膨脹率（控制在0.02%～0.05%），在混凝土中建立0.2～0.7MPa的膨脹自壓應(yīng)力，以徹底抵消混凝土澆筑、凝固過程中的水化熱等效溫差應(yīng)力、干縮等效溫差拉應(yīng)力，確保混凝土在澆筑和凝固過程中不出現(xiàn)拉應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)混凝土澆筑成型時(shí)不出現(xiàn)干縮裂縫。此階段措施機(jī)理完全同傳統(tǒng)補(bǔ)償收縮混凝土方法，但需抵消的是凝固過程中的水化熱等效溫差應(yīng)力和干縮等效溫差應(yīng)力，而不需要抵消長(zhǎng)期使用的環(huán)境溫差應(yīng)力，限制膨脹率僅為傳統(tǒng)補(bǔ)償收縮混凝土方法的35%～50%，所摻膨脹劑量?jī)H為傳統(tǒng)補(bǔ)償收縮混凝土方法的50%左右。

當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%～75%時(shí)，使用抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為1860MPa的鋼絞線作為預(yù)應(yīng)力筋，對(duì)池體施加預(yù)壓應(yīng)力，用以抵抗長(zhǎng)期使用階段的環(huán)境溫差應(yīng)力，避免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫。由于預(yù)應(yīng)力筋所負(fù)擔(dān)的僅為季節(jié)溫差所產(chǎn)生的溫度應(yīng)力，預(yù)應(yīng)力筋減少35%～50%。與現(xiàn)有設(shè)計(jì)措施比較，即更好地發(fā)揮了補(bǔ)償收縮混凝土和預(yù)應(yīng)力筋的作用，又能降低工程建設(shè)費(fèi)用。

2、工程實(shí)例

2.3 經(jīng)濟(jì)比較

算例中采用本文提出的方法，池壁配筋Φs2×15.2@400，采用傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)方法池壁配筋Φs2×15.2@225，節(jié)省預(yù)應(yīng)力筋（1234-700）/1234=43.3%，僅池壁就節(jié)省預(yù)應(yīng)力筋：7850×6×60×5×（1234-700）×10-6= 7.6t，增加混凝土膨脹劑6×0.35×60×5×340 ×0.08=17.1t

節(jié)省工程費(fèi)用：7.6×2-17.1×0.08=13.8萬。

這僅是池壁節(jié)省的費(fèi)用，底板和頂板均采用該法設(shè)計(jì)將非?？捎^。同時(shí)使混凝土澆筑過程中避免出現(xiàn)裂縫。

3、結(jié)語

本文提出的鋼筋混凝土水池?zé)o縫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，施工階段采用補(bǔ)償收縮混凝土，解決水化熱等效溫差、干縮等效溫差應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)混凝土澆筑成型時(shí)不出現(xiàn)干縮裂縫。由于預(yù)壓應(yīng)力筋僅為抵抗環(huán)境溫差應(yīng)力所需，較傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力法所用預(yù)應(yīng)力筋減少35%～50%。對(duì)產(chǎn)生水池裂縫的不同時(shí)期溫差因素采用不同設(shè)計(jì)方案，發(fā)揮膨脹劑和預(yù)應(yīng)力筋各自優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)水池一次澆筑成型且不開裂，使混凝土水池的整體性、抗震性、抗?jié)B裂性和耐久性得到提高，兩個(gè)措施分別解決施工階段干縮裂縫和長(zhǎng)期使用階段的結(jié)構(gòu)，與現(xiàn)有設(shè)計(jì)措施比較，既能更好地解決超長(zhǎng)水池各階段的無縫問題，又能降低工程建設(shè)費(fèi)用。

參考文獻(xiàn)：

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篇5

關(guān)鍵詞：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；問題

前言：隨著我國經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，生活水平不斷提高，人們對(duì)住宅質(zhì)量也有極高要求，然而，對(duì)于設(shè)計(jì)者，住宅設(shè)計(jì)是一項(xiàng)繁重而又責(zé)任重大的工作，直接影響到建筑物的安全、適用、經(jīng)濟(jì)和合理性，但為了確保住宅設(shè)計(jì)質(zhì)量能上一個(gè)臺(tái)階，在住宅設(shè)計(jì)質(zhì)量上常見的應(yīng)注意幾個(gè)常見問題如下：

1. 首先，設(shè)計(jì)師必須對(duì)建筑設(shè)計(jì)概念的理解

建筑的概念設(shè)計(jì)在整個(gè)設(shè)計(jì)過程了起著舉足輕重的作用，一幢建筑物的設(shè)計(jì)，如果沒有事先經(jīng)過全盤正確的概念設(shè)計(jì)，以后的計(jì)算模式再準(zhǔn)確、計(jì)算再精確、配筋再合理，也不可能是一個(gè)經(jīng)濟(jì)、合理的優(yōu)秀設(shè)計(jì)項(xiàng)目。

根據(jù)最新的地震區(qū)域劃分和規(guī)定，當(dāng)?shù)氐脑O(shè)防烈度為6 度（局部地區(qū)7 度）。住宅設(shè)計(jì)無論是多層磚混或和框架剪力墻結(jié)構(gòu)，都不同于以往的靜力設(shè)計(jì)，必須從抗震的角度，采用二階段設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)三個(gè)水準(zhǔn)的設(shè)防要求。為此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員必須及早介入建筑結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)，否則，將會(huì)導(dǎo)致建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理，給以后的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來難度。為在建筑物的方案設(shè)計(jì)階段正確把握建筑結(jié)構(gòu)的概念設(shè)計(jì)，應(yīng)對(duì)不同形式的住宅建筑，掌握各自概念設(shè)計(jì)中容易疏忽的要點(diǎn)：

（一）對(duì)一般多層砌住宅結(jié)構(gòu)， 應(yīng)按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（G B 5 0 01 1 -2 0 0 1 ） 要求做到：

優(yōu)先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重的結(jié)構(gòu)體系：縱橫墻的布置宜均勻?qū)ΨQ，沿平面內(nèi)宜對(duì)齊，沿豎向應(yīng)上下連續(xù)；樓梯間不宜設(shè)置在房屋的盡端和轉(zhuǎn)角處； 不應(yīng)采用無錨固的鋼筋砼預(yù)制挑檐。

（二）對(duì)鋼筋砼多、高層結(jié)構(gòu)住宅，力求做到：結(jié)構(gòu)布置應(yīng)盡量采用規(guī)則結(jié)構(gòu)。對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)，可以設(shè)置防震縫，把它分割成各自規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元，結(jié)構(gòu)布置以少設(shè)縫為宜，一旦設(shè)縫，則應(yīng)使防震縫的設(shè)置與伸縮縫、沉降縫相統(tǒng)一；且防震縫寬度應(yīng)滿足規(guī)范要求，否則地震發(fā)生時(shí)兩側(cè)結(jié)構(gòu)構(gòu)件會(huì)發(fā)生碰撞而破壞。

框架與抗震墻等抗側(cè)力結(jié)構(gòu)應(yīng)雙向布置，以便各自承擔(dān)來自平行于該抗側(cè)力結(jié)構(gòu)平面方向的地震力；

框剪體系的各抗側(cè)力構(gòu)件要形成空間共同工作狀態(tài)， 除了控制抗震墻之間樓、屋蓋的長(zhǎng)寬比及保證抗震墻本身的剛度外，還需采取措施，保證樓、屋蓋的整體性及其與抗震墻的可靠連接。

2. 防止由于地基沉降或不均勻沉降引起的構(gòu)件開裂或破壞

預(yù)防或減少不均勻沉降的危害，可以從建筑措施、結(jié)構(gòu)措施、地基和基礎(chǔ)措施方面加以控制。諸如：避免采用建筑平面形狀復(fù)雜、陰角多的平面布置；避免立面體形變化過大；

將體形復(fù)雜、荷載和高低差異大的建筑物分成若干個(gè)單元；

加強(qiáng)上部結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)的剛度；同一建筑物盡量采用同一種基礎(chǔ)形式并埋置于同一土層中等一系列措施。

應(yīng)該引起重視的是： 對(duì)高層建筑來說，由于需要一定的埋置深度，從經(jīng)濟(jì)的角度考慮，基礎(chǔ)一般采用樁箱或樁筏結(jié)合的形式，此時(shí)應(yīng)保證箱體的整體剛度，群樁布置的形心應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)重心相吻合。當(dāng)土層有較大起伏時(shí)，應(yīng)使同一建筑結(jié)構(gòu)下的樁端位于同一土層中，并應(yīng)考慮可能產(chǎn)生的液化影響。而對(duì)多層建筑而言，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，一般不采用長(zhǎng)樁的方案，但對(duì)某些地區(qū)的軟土覆蓋層厚度較大，一般都需要采用地基處理來達(dá)到控制建筑物沉降量的目的。常用的軟土地基處理方法較多，但在選擇地基處理方案前，必須認(rèn)真研究上部結(jié)構(gòu)和地基兩方面的特點(diǎn)及建筑物周圍環(huán)境情況，并根據(jù)工程設(shè)計(jì)要求，確定地基處理范圍和處理后要求達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)，以及各種處理方法的適用性，同時(shí)綜合考慮處理方案的成熟程度及以往工程經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行多方案比較，最終選定安全適用、經(jīng)濟(jì)合理的處理方案。地基經(jīng)處理后，還必須滿足規(guī)范所規(guī)定的強(qiáng)度和變形要求。

3. 板面設(shè)置溫度應(yīng)力筋問題

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》第10.1.9條規(guī)定在溫度收縮應(yīng)力較大的現(xiàn)澆板區(qū)域內(nèi)，鋼筋間距宜取為150～200mm，并應(yīng)在板的未配筋表面布置溫度收縮鋼筋，板的上下表面沿縱橫兩個(gè)方向的配筋率均不宜小于0.1%。什么區(qū)域?qū)儆跍囟仁湛s應(yīng)力較大的區(qū)域？本人認(rèn)為對(duì)于規(guī)則較短的建筑物我們可以在各樓面邊跨及屋面層設(shè)置相應(yīng)的溫度應(yīng)力鋼筋，而對(duì)于超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，則建議在超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)向均應(yīng)設(shè)置雙層鋼筋。其余部位則可因人而異，功能重要的區(qū)域設(shè)置。

4. 衛(wèi)生間荷載取值問題

在圖紙審查中有人提出，對(duì)于有分隔蹲廁的衛(wèi)生間活載應(yīng)按《全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施結(jié)構(gòu)》中規(guī)定的8kN/m2 值進(jìn)行設(shè)計(jì)，本人認(rèn)為不妥。如今的衛(wèi)生間隔板在建筑設(shè)計(jì)中都是采用木質(zhì)板、塑料板或復(fù)合板，而非以前的預(yù)制水磨石板或磚砌體，因而只考慮蹲坑的重量就可以了。蹲坑一般抬高150mm，采用1：6水泥焦渣墊層（容重為14 kN/m3），墊層荷載為0.15x14=2.1 kN/m2，該荷載為局部荷載，又非全開間荷載，且應(yīng)按恒載考慮。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)可按原樓面恒載加上該部分抬高所增加的荷載就可以了，活載仍舊按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》第4.1.1條中規(guī)定的2.0 kN/m2計(jì)取，這樣比較合理。

5. 不上人屋頂活載取值問題

平時(shí)會(huì)經(jīng)常遇到不上人屋頂因落水管堵塞而積滿水，又沒人疏通，這積水荷載也不能忽視。如不上人屋頂女兒墻高700mm，若積滿水，荷載為0.7x10=7kN/m2。而按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》第4.3.1條中規(guī)定不上人屋面活載取值僅為0.5 kN/m2。可見實(shí)際產(chǎn)生的荷載與設(shè)計(jì)規(guī)定的荷載相差較大。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)若按7 kN/m2 考慮，那又給業(yè)主帶來很大的浪費(fèi)。為此，本人建議建筑設(shè)計(jì)人員在不上人屋頂女兒墻根部50mm 處增設(shè)泄水管，萬一落水管堵塞，能及時(shí)排除屋面的積水。若能采取上述措施，按荷載規(guī)范要求，不上人屋面活載仍按0.5 kN/m2設(shè)計(jì)。對(duì)上翻邊雨篷也可采取上述措施以確保結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不考慮積水荷載。

6. 鋼筋砼水池保護(hù)層問題

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》第9.2.1條規(guī)定，板、墻在二a類環(huán)境的混凝土保護(hù)層厚度為20mm，《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》第6.1.3條規(guī)定與水、土接觸或高濕度保護(hù)層厚度為30mm，與污水接觸位35 mm，《給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》第7.1.2條規(guī)定與此相同，而《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》第4.1.6條規(guī)定防水混凝土結(jié)構(gòu)迎水面鋼筋保護(hù)層厚度不應(yīng)小于50mm。本人以為鋼筋砼水池砼保護(hù)層應(yīng)按《給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》進(jìn)行設(shè)計(jì)，而地下室等重要的建筑物則要按《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》設(shè)計(jì)。

7. 后澆帶問題

《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》第9.1.1條中規(guī)定現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距為55m，而9.1.3條則規(guī)定當(dāng)采取后澆帶分段施工、專門的預(yù)加應(yīng)力措施或采取能減小混凝土溫度變化或收縮的措施，伸縮縫間距可適當(dāng)增大。這兩條使我們?cè)趯?shí)際設(shè)計(jì)過程中較難把握。采取后澆帶分段施工后究竟應(yīng)控制房屋長(zhǎng)度多少而不至于產(chǎn)生裂縫等不良現(xiàn)象呢？本人認(rèn)為這取決于各地區(qū)的溫差和施工條件以及采取的措施等等因素。按照溫州地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)，在55m～70m以內(nèi)時(shí)，采取設(shè)置施工后澆帶及相應(yīng)的構(gòu)造加強(qiáng)措施而不設(shè)置伸縮縫，這在本人長(zhǎng)期的工程實(shí)踐中證明是切實(shí)可行的，多個(gè)工程均未產(chǎn)生較大的裂縫。當(dāng)然，具體過程還應(yīng)通過有效的分析或計(jì)算，慎重考慮多種不利因素，確定合理的伸縮縫間距。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須對(duì)梁柱配筋進(jìn)行概念上的調(diào)整，規(guī)范也規(guī)定當(dāng)增大伸縮縫間距時(shí)尚應(yīng)考慮溫度變化及混凝土收縮對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。首先是長(zhǎng)向板鋼筋應(yīng)雙層設(shè)置，并適當(dāng)加強(qiáng)中部區(qū)域的梁板配筋，中部區(qū)域溫度應(yīng)力顯然是比較大的。當(dāng)框架結(jié)構(gòu)超過70m 時(shí)，本人認(rèn)為必須采取特殊的措施才能不設(shè)置伸縮縫，譬如說采用預(yù)加應(yīng)力，摻入抗裂外加劑等等。如果對(duì)超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，不能有效的分析清楚受力情況，本人建議還是應(yīng)按規(guī)范要求設(shè)置伸縮縫，畢竟建筑上設(shè)縫只要處理得當(dāng)還是不影響美觀的。

篇6

關(guān)鍵詞：裂縫；控制；技術(shù)；材料；設(shè)計(jì)

Abstract: in this paper, according to the analysis of concrete cracks and drainage buildings, cracks control in many aspects of design, material, construction, and according to the characteristics of drainage construction are described. Hope our colleagues to give guidance.

Keywords: crack; control technology; materials; design;

中圖分類號(hào)：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095-2104（2013）04-0000-00

引言：

給水排水工程中混凝土建筑所占的比例很大，項(xiàng)目總造價(jià)份額會(huì)達(dá)到60%以上，所以在施工過程中，混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫控制是施工技術(shù)的關(guān)鍵。給排水工程中，會(huì)涉及到很多大型混凝土水池的建設(shè)，這些水池會(huì)出現(xiàn)很多微觀的混凝土裂紋，雖然這些裂紋不影響建筑物的施工，但是這些水池會(huì)在蓄水的過程中受到水壓力的影響，使混凝土結(jié)構(gòu)的裂紋發(fā)生擴(kuò)大。最終會(huì)發(fā)展成為貫穿性裂縫。嚴(yán)重時(shí)會(huì)威脅混凝土的結(jié)構(gòu)安全，所以在施工過程中我們必須加大施工監(jiān)控力度，以減少裂縫的產(chǎn)生。

給排水建筑物中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

給排水建筑物中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因主要有兩大類，變形引起的裂縫和荷載引起的裂縫。變形引起的裂縫在排水建筑物中占有主要份額，特別是在混凝土受溫差和干縮影響下產(chǎn)生的裂縫占有很大的比例。變形作用引起的裂縫是因?yàn)榛炷磷冃问湛s約束引起的應(yīng)力要大于混凝土的抗拉強(qiáng)度而產(chǎn)生的。這些裂縫在形式上有分為水泥的水化熱、環(huán)境生產(chǎn)熱、氣溫變化，以及混凝土自身的干縮和收縮引起的。給排水建筑的荷載裂縫是由于因地基承載力不足造成的不均勻沉降和地基約束變形而形成的。所以為了有效控制混凝土裂縫產(chǎn)生的原因，就要在材料選擇和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等方面做文章，以保證對(duì)結(jié)構(gòu)裂縫的控制。

二、材料的選用

1.水泥標(biāo)號(hào)不宜過高以減少收縮。混凝土的強(qiáng)度等級(jí)和彈性變形模量愈低，混凝土徐變的影響就越大，收縮應(yīng)力就越小。在滿足各項(xiàng)設(shè)計(jì)要求的前提下，混凝土強(qiáng)度等級(jí)宜控制在C25-C35。

2.選用的骨料須注意其化學(xué)穩(wěn)定性。一般選用水化熱較低和含堿量較低的水泥《給水排水工程構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范》GB50069建議采用普通硅酸鹽水泥。不宜采用早強(qiáng)型水泥，有抗凍要求的混凝土宜采用普通硅酸鹽水泥?；炷劣玫拇止橇希渥畲箢w粒粒徑不得大于結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1：4。不得大于鋼筋最小凈距的3：3。同時(shí)不宜大于40mm。其含泥量不應(yīng)大于1%吸水率不應(yīng)大于1：5。當(dāng)采用多級(jí)級(jí)配時(shí)，其規(guī)格及級(jí)配應(yīng)通過試驗(yàn)確定。細(xì)骨料宜采用中、粗砂其含泥量不應(yīng)大于3%。

三、設(shè)計(jì)措施

在工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)該根據(jù)結(jié)構(gòu)所處的具體條件靈活運(yùn)用“抗與放”的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。從結(jié)構(gòu)形式的選擇(微動(dòng)、滑動(dòng)及設(shè)縫措施，提供”放”的條件)及材料性能方面(提高抗拉強(qiáng)度、抗拉變形能力及韌性等，提供”抗”的條件)采取綜合措施。如抗放結(jié)合、以抗為主或以放為主的措施。

1.適當(dāng)增配構(gòu)造鋼筋 混凝土的配筋對(duì)收縮值起一定作用。在構(gòu)造配筋上，可適當(dāng)增配構(gòu)造鋼筋，使其起到溫度筋的作用，能有效地提高抗裂性能，構(gòu)造筋應(yīng)盡可能地采用小直徑、小間距。工程實(shí)踐表明，水池等薄壁結(jié)構(gòu)當(dāng)采用泵送混凝土?xí)r，水平構(gòu)造鋼筋間距宜小于150mm，間距為200mm時(shí)出現(xiàn)裂縫的情況較為普遍。

2．設(shè)臵后澆帶、伸縮縫混凝土墻體的裂縫與墻體長(zhǎng)度有關(guān)。一般情況下，長(zhǎng)度越長(zhǎng)受溫度干縮變形影響越大，產(chǎn)生裂縫的可能性也越大。水池長(zhǎng)度超過20m時(shí)建議根據(jù)實(shí)際情況采取設(shè)臵后澆帶、伸縮縫或采取保溫措施等，以縮減溫度收縮應(yīng)力。

3．避免結(jié)構(gòu)突變(或斷面突變)產(chǎn)生應(yīng)力集中，控制應(yīng)力集中裂縫。當(dāng)不可避免斷面突變時(shí)宜作局部處理，做成逐漸變化的過渡形式，如設(shè)置腋角，同時(shí)加配鋼筋。對(duì)孔洞(如圓形的、方形的、矩形的)應(yīng)該按照GB50069-2002的要求進(jìn)行洞口加固避免孔洞轉(zhuǎn)角出現(xiàn)斜向裂縫。不要忽略按規(guī)程《給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》CECS 138-002的要求對(duì)池體水平轉(zhuǎn)角的配筋計(jì)算，有時(shí)經(jīng)驗(yàn)性的構(gòu)造配筋未必能滿足要求。

4．要設(shè)置暗梁和加強(qiáng)肋，因?yàn)榻o排水工程的水池在鋼筋的選擇上和混凝土結(jié)構(gòu)上相對(duì)較小，而且高度都不高，這類結(jié)構(gòu)最容易在池壁上部因邊緣效益引起裂縫，而且這些裂縫的形式都為上寬下窄，所以在水池的縱橫走向和四角都要設(shè)計(jì)加強(qiáng)肋以保證混凝土結(jié)構(gòu)的邊緣有期限抗拉強(qiáng)度，以達(dá)到防止裂縫產(chǎn)生的目的。

5.設(shè)滑動(dòng)層和壓縮層

混凝土構(gòu)件在受到水壓時(shí)就會(huì)出現(xiàn)較大的變形，所以在構(gòu)造上要盡量減小因變形受阻而引起的額外應(yīng)力。在擋墻式淺池的設(shè)計(jì)中要在底板和混凝土墊層間利用油氈紙?jiān)O(shè)置滑動(dòng)層，而且底板要露出構(gòu)造的底部，并在側(cè)面設(shè)計(jì)6厘米左右的聚苯乙烯硬質(zhì)泡沫塑料壓縮層，以保證減小地基對(duì)水池產(chǎn)生的側(cè)面阻力，這樣就可以降低地基在對(duì)底板約束的同時(shí)產(chǎn)生墻壁的變形，進(jìn)而減少墻壁裂縫的產(chǎn)生。

6．在施工前對(duì)水池位置的地基承載力進(jìn)行檢測(cè)，要做好地基處理，防止不均勻裂縫的產(chǎn)生。

四．施工控制與技術(shù)措施

1. 模板選型和模板支拆施工

為了減少模板材質(zhì)問題形成的混凝土溫度裂縫，要在提高墻面的外觀質(zhì)量入手。

1）在春、夏季節(jié)進(jìn)行施工時(shí)要使用鋼模板，因?yàn)殇撃０宓膶?dǎo)熱性好，混凝土的內(nèi)部熱量可以很快的散失，這樣就能有效均衡混凝土內(nèi)外溫差，可以減少降低混凝土裂縫的發(fā)生。在同一條件下，要將混凝土內(nèi)部的水化熱降低，鋼模板可以最大降低12度，而木質(zhì)模板只能降低9度，所以在滿足施工組織的情況下，要盡量的使用大型模板和鋼模板。

2）在利用鋼模板進(jìn)行施工時(shí)穿墻螺栓為防滲效果帶來一定的影響，所以要在螺栓外加射套管，當(dāng)澆筑完成后可以直接對(duì)螺栓孔進(jìn)行處理，這樣可以達(dá)到有效防止螺栓孔出現(xiàn)滲漏的現(xiàn)象。

3）給排水建筑物的墻壁較薄，所以要盡量延長(zhǎng)拆模時(shí)間，一般要在混凝土澆筑4-5天后進(jìn)行拆模，因?yàn)榻?jīng)過較長(zhǎng)的等強(qiáng)期，混凝土內(nèi)外溫差較小，這樣就可以直接降低溫度裂縫的差生，同時(shí)模板對(duì)混凝提墻體有較好的保水作用，延長(zhǎng)拆模時(shí)間可以使混凝土多吸水，較少墻體的水流失，對(duì)不規(guī)則裂縫起到很好的控制作用。

4）構(gòu)筑物在模板支撐的過程中必須以伸縮縫為邊界，要在伸縮縫兩側(cè)布置模板或者以伸縮縫為邊界，進(jìn)行二次澆筑，禁止用一塊模板將其同時(shí)支起。對(duì)于水池頂?shù)奶糸芤ＷC整體性，可以一次支模完成，要保證挑檐與模板為以個(gè)整體，不能出現(xiàn)硬彎。如果現(xiàn)場(chǎng)條件允許，可以將挑檐的模板單獨(dú)進(jìn)行加工，以保證挑檐有良好的外觀感和平整度。

2.嚴(yán)格控制水灰比、用水量和水泥用量

混凝土的水灰比是直接關(guān)系到混凝土收縮性的主要因素，如果水灰比過大就會(huì)降低抗拉強(qiáng)度，例如水灰比在0-6情況下要比0-4的混凝土收縮增加40%.所以在保證混凝土泵送的條件下要盡量降低水灰比，要適量在混凝土中增加粉煤灰以減少混凝土的收縮變形，在混凝土泵送的技術(shù)中，混凝土都使用添加粉煤灰和減水劑的方法來降低水灰比、減少水泥漿量。這樣就可以直接降低水化熱峰值的出現(xiàn)，同時(shí)也降低了混凝土的收縮變形

3.控制混凝土的澆搗入模溫度

在冬季進(jìn)行施工不要一味的提高混凝土的材料溫度，在很多大型的給排水工程中，對(duì)混凝土裂縫的控制體現(xiàn)在對(duì)水化熱所引起的拉力控制，要盡可能的降低混凝土的入模溫度，以達(dá)到控制混凝土溫度減小內(nèi)外溫差的目的。而且在控制降溫的過程中，要緩解降溫速度，要做到越慢越好，為混凝土內(nèi)部應(yīng)力松弛創(chuàng)造條件。同時(shí)混凝土要保證良好的潮濕狀態(tài)，這對(duì)增加混凝土強(qiáng)度和減少混凝土的收縮是十分有利的。

4.混凝土澆筑前要對(duì)混凝土的模板和預(yù)埋構(gòu)件進(jìn)行澆水潤濕，以避免水分的失散。

5.控制摻和料的參量，以防止出現(xiàn)降低強(qiáng)度和增加混凝土收縮的情況。

6.模板要有足夠的穩(wěn)定性和強(qiáng)度，避免出現(xiàn)漲模和位移的現(xiàn)象，在施工的過程中要減少混凝土對(duì)模板的荷載力。

7.要安裝設(shè)計(jì)要求進(jìn)行混凝土施工縫的設(shè)置。對(duì)于水池的施工縫在設(shè)計(jì)圖紙中會(huì)有明確的要求，施工縫不能出現(xiàn)垂直形式。在進(jìn)行水池的底板澆筑時(shí)要一次成型，不得出現(xiàn)施工縫。水池壁的施工縫距離底板要保證在20厘米以上的位置。當(dāng)?shù)装迮c池壁連接處出現(xiàn)腋角時(shí)，要將施工縫宜留在腋角上面不小于20厘米的位置。

五、結(jié)束語

本文通過對(duì)給排水混凝土建筑施工技術(shù)的進(jìn)行分析，提出了控制裂縫的要點(diǎn)，并在設(shè)計(jì)、材料、施工等很多方面進(jìn)行裂縫控制技術(shù)的說明，希望在以后的工作中對(duì)工程技術(shù)人員的提供一定的幫助。給排水建筑施工中要引起對(duì)給排水裂縫的足夠重視，要最大限度的減少裂縫的出現(xiàn)，要將預(yù)防泄漏事故，放在給排水建筑工程的安全和質(zhì)量控制的首位。

參考文獻(xiàn)：

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[4]明;埋塑截滲墻在大型水廠施工中的應(yīng)用特種結(jié)構(gòu)[j];2001年 第02期

篇7

【關(guān)鍵詞】水池；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；要點(diǎn)

一、前言

水池結(jié)構(gòu)屬于市政給、排水工程中的特種結(jié)構(gòu)， 水池是給、排水工程中的重要構(gòu)筑物，它既不同于一般的建筑結(jié)構(gòu)，也有別于一般的水工結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)型式和荷載條件比較復(fù)雜，大部分都是采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系，其承受的荷載主要有水壓力、土壓力和溫度應(yīng)力等。水池結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)符合相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范，每座水池的結(jié)構(gòu)方案都要進(jìn)行相應(yīng)的荷載分析、強(qiáng)度分析、耐久性分析并應(yīng)按照工程的地質(zhì)條件、荷載條件以及水文地質(zhì)條件來考慮結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。水池的設(shè)計(jì)有其特定的要求，如抗?jié)B、抗裂、抗凍等，本文針對(duì)水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中涉及到的這些重要問題行了簡(jiǎn)單的分析探討。

二、水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)

1、地下水位對(duì)水池設(shè)計(jì)的影響

水池的設(shè)計(jì)與地下水位的標(biāo)高密切相關(guān)。由于地下水位未掌握好而引起結(jié)構(gòu)選型錯(cuò)誤及抗浮不夠等工程事故時(shí)有發(fā)生。根據(jù)現(xiàn)行國家設(shè)計(jì)規(guī)范，地下水位應(yīng)根據(jù)地方水文資料，考慮可能出現(xiàn)的最高地下水位，一般設(shè)計(jì)均取用水文資料的最高地下水位。在50年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)，一般水工構(gòu)筑物地下水可變作用的取用按“工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)”原則確定，不考慮罕遇洪水的偶然作用。但值得注意的是，有些工程地質(zhì)勘察報(bào)告所提供的地下水位未能從地方水文資料分析得出，而僅反映勘測(cè)期間的地下水位情況。如果詳勘在當(dāng)?shù)乜菟谶M(jìn)行，所提供的地下水位標(biāo)高將無法被設(shè)計(jì)取用，或?qū)е陆Y(jié)構(gòu)計(jì)算的失誤。所以結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)詳細(xì)了解當(dāng)?shù)氐乃那闆r，對(duì)未滿足設(shè)計(jì)要求的地質(zhì)勘察報(bào)告要求予以補(bǔ)充。要求考慮當(dāng)?shù)赜袩o暴雨、臺(tái)風(fēng)的影響，是否會(huì)出現(xiàn)由于地表水不能及時(shí)排除而引起的地下水位提高。土建專業(yè)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)地下水位和地質(zhì)勘探的情況進(jìn)行綜合考慮，與水工藝專業(yè)設(shè)計(jì)人員一起決定水池的基底標(biāo)高，綜合工藝流程、運(yùn)營成本、土建造價(jià)等多方面因素制定方案。例如當(dāng)?shù)刭|(zhì)情況不太理想或地下水位較高時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該考慮是否可以適當(dāng)提高基底標(biāo)高，減少浮力對(duì)水池的影響及避開軟弱地基層。

2、強(qiáng)度設(shè)計(jì)

水池強(qiáng)度設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于安全系數(shù)的取值，①水池頂板強(qiáng)度設(shè)計(jì)的附加安全系數(shù)：水池頂板所承受的荷載有自重荷載、覆土荷載、室外地面荷載等，其中自重和覆土重所占比例最大。由于土的容重隨密度和含水量而變，其變化很大，因此，附加安全系數(shù)取1.0是合適的。②池壁強(qiáng)度設(shè)計(jì)的附加安全系數(shù)：池壁主要承受土壓力和水壓力，水深一般取滿池計(jì)算，水的容重差別極小。土壓力強(qiáng)度一般用朗肯主動(dòng)土壓力理論，是略偏大的。從而說明池壁荷載的取值一般是高限，且變化很小，因此，附加安全系數(shù)取0.9，即能滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。③底板強(qiáng)度設(shè)計(jì)的附加系數(shù)：池底實(shí)際上是與地基共同工作的，一般情況下計(jì)算水壓力及均布荷載均偏大，因此底板強(qiáng)度設(shè)計(jì)的附加安全系數(shù)取0.9，即能滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。

3、水池抗凍設(shè)計(jì)

改良持力層地基土是水池抗凍設(shè)計(jì)的主要措施，改變水池結(jié)構(gòu)基底的土質(zhì)量，主要有換土墊層和強(qiáng)夯兩種方法。改變地基土基本結(jié)構(gòu)的辦法是進(jìn)行水池持力層地基土換填，就是將原有的細(xì)顆粒土體挖走，用大顆粒的土體填入水池的基底。這種換填工程量較大，換填厚度一般要大于等于凍土深度。如果在凍土深度小的地區(qū)使用尚可，若在凍土深度較大的地區(qū)使用，往往工程量是很大的。通常的地基土換填主要是針對(duì)凍脹敏感的地基土，如淤泥質(zhì)粘土，其排水性能差，毛細(xì)作用旺盛，一旦地下水位較高，地基土凍脹破壞加劇，此時(shí)，除采用排水設(shè)施降低地下水位外，可用小于0.05mm粒徑的砂礫料或者風(fēng)積砂置換地基土層。置換層的厚度隨土質(zhì)條件變化，一般不宜小于30cm。經(jīng)過砂礫置換之后，可阻斷毛細(xì)水分聯(lián)系，起到了減輕凍脹危害程度的作用。地基土夯實(shí)是通過對(duì)水池結(jié)構(gòu)基底持力層夯擊，從而提高地基土的干密度，防止水池外部地下水滲入地基土，是控制地下水位的最直接措施。在水池施工過程中，將地基土翻松20～30cm后夯實(shí)，使干容度達(dá)1.6～1.7t/m3以上，就能降低水池外地下水對(duì)水池結(jié)構(gòu)的侵襲，從而達(dá)到預(yù)防凍脹破壞的作用。

4、水池抗裂設(shè)計(jì)

根據(jù)對(duì)已建成水池所作的調(diào)查，水池裂縫一般為豎向裂縫。這些裂縫有兩種：一是貫穿性裂縫，由混凝土收縮引起的；二是出現(xiàn)于池壁外側(cè)的表面裂縫，其逐步擴(kuò)伸至全截面。另外在工程實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，所有的外挑現(xiàn)澆走道板都產(chǎn)生嚴(yán)重裂縫，并隨之?dāng)U展到池壁，因此，有必要考慮到預(yù)制裝配式走道板，或作現(xiàn)澆走道板，每隔3 m～4 m設(shè)伸縮縫一道。很多鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的破壞都是由裂縫開始的，對(duì)裂縫形成的原因、預(yù)防以及處理必須重視，特別是要避免和控制有害貫穿性裂縫的出現(xiàn)。在我國現(xiàn)在的施工技術(shù)水平條件下，水池是不可能一次澆筑完成的，必須要設(shè)置水平施工縫，分段進(jìn)行施工。如果施工過程中施工縫處理得不好，很容易導(dǎo)致水池表面凹凸不平，麻面多、上下段池壁錯(cuò)開甚至滲漏水等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響到以后使用。水池裂縫計(jì)算時(shí)，由于潮濕環(huán)境下混凝土干縮性較小，其裂縫增大系數(shù)取值可以適當(dāng)減小，取1.8較為合適。在選用鋼筋強(qiáng)度等級(jí)時(shí)，雖然受裂縫寬度的限制，不能充分發(fā)揮其強(qiáng)度作用，但由于Ⅲ級(jí)鋼筋比Ⅱ級(jí)鋼用量可減少20%，所以采用Ⅲ級(jí)鋼筋在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上都比較合理。

5、水池抗浮設(shè)計(jì)

目前在抗浮設(shè)計(jì)中常用方法有自重抗浮、壓重抗浮、基底配重抗浮、抗拔樁抗浮或錨桿抗浮等。①自重抗?。鹤灾乜垢〖赐ㄟ^提高池體結(jié)構(gòu)自重來達(dá)到抗浮的目的。一般可以通過增加水池池壁或底板來實(shí)現(xiàn)自重增加，這樣做雖然增加了混凝土的用量，但是由于結(jié)構(gòu)厚度增加可以降低結(jié)構(gòu)配筋率，減少鋼筋用量，因此對(duì)造價(jià)影響不大。采用自重抗浮對(duì)于原設(shè)計(jì)水池截面配筋率相對(duì)較大的水池最為經(jīng)濟(jì)適用。②壓重抗?。簤褐乜垢∈峭ㄟ^在池內(nèi)、池頂或池底外挑墻趾上壓重來抗浮。池內(nèi)壓重增加了底板寬度和基坑寬度，但一般不會(huì)增加池底所受的不均勻地基反力，故對(duì)底板的內(nèi)力影響較小。此法常用于一般中小型水池的抗浮，但不宜用在平面尺寸較大的水池，對(duì)需考慮局部抗浮的水池也不適用。③基底配重抗浮：池底配重抗浮是在水池底板以下設(shè)配重混凝土，通過底板與配重混凝土的可靠連接來滿足抗浮要求。此法用于一般水池時(shí)，其受力情況近似池內(nèi)壓重抗浮，不需增加池壁高度，但要保證底板與配重混凝土的可靠連接，并且其配重材料一般應(yīng)采用強(qiáng)度等級(jí)不小于C15的混凝土。④抗拔樁或錨桿抗浮：此類方法對(duì)大體積埋地水池的抗浮相當(dāng)有效，不僅能滿足池體的整體抗浮，還能通過樁或錨桿的合理布置，很好地解決大型水池的局部抗浮問題。抗拔樁一般宜選用樁徑較小、單樁抗拔力相應(yīng)較小的樁進(jìn)行密布。抗拔樁的樁長(zhǎng)宜盡量控制在單節(jié)樁的長(zhǎng)度范圍內(nèi)，這樣可以減少接樁費(fèi)用以及避免由于接樁不牢固造成的抗拔力損失。

三、結(jié)語

隨著城市的發(fā)展，對(duì)水池建造需求也越來越大，水池設(shè)計(jì)中涉及若干問題，如抗?jié)B、抗浮抗凍、抗裂設(shè)計(jì)等，本文根據(jù)給水排水結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范和已建工程較成熟的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)此進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析探討并提出一些建議，供相關(guān)設(shè)計(jì)借鑒和參考。實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，要根據(jù)實(shí)際情況，多嘗試、多比較，一定會(huì)找到更優(yōu)更經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方案。

參考文獻(xiàn)：

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篇8

關(guān)鍵詞裂縫；水池裂縫；裂縫預(yù)防；裂縫控制；

1 引 言

在市政工程等建設(shè)項(xiàng)目中，鋼筋混凝土水池為設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。很多時(shí)候水池裂縫影響了工程正常使用，所以水池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須重視裂縫的控制。

水池產(chǎn)生裂縫的原因多種多樣，與設(shè)計(jì)、施工、使用過程中的諸多因素均有關(guān)聯(lián)。本文主要探討在水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中如何有針對(duì)性地避免破壞性裂縫的產(chǎn)生。

2 水池設(shè)計(jì)中的裂縫控制

2．1荷載作用裂縫的控制

荷載作用裂縫的控制，就是要求在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)池體各部位可能產(chǎn)生最大拉應(yīng)力的截面進(jìn)行計(jì)算分析，使之滿足裂縫控制的要求。要避免此類裂縫，首先應(yīng)在水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)資料的收集使用中做到完整、準(zhǔn)確。這是因?yàn)椋旱叵滤缓屯翆忧闆r的不同，會(huì)使埋地式水池的設(shè)計(jì)水土壓力產(chǎn)生很大變化；基礎(chǔ)持力層的不同可能直接影響基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式和池體沉降變形情況；水池在試水、調(diào)試、運(yùn)行、檢修等各種狀態(tài)下的荷載作用，則關(guān)系到內(nèi)力計(jì)算的準(zhǔn)確性；氣象資料及池內(nèi)水溫情況，決定了溫（濕）度應(yīng)力計(jì)算的可靠性。

在掌握了全面可靠的荷載作用基礎(chǔ)資料后，就需要對(duì)池體結(jié)構(gòu)建立正確的計(jì)算模型和選擇合理的荷載組合，以確保其內(nèi)力及變形的計(jì)算值與水池的實(shí)際工作情況一致。一般而言，此設(shè)計(jì)階段的主要問題如下：

（1）基礎(chǔ)梁、板計(jì)算時(shí)采用的地基假定是否合理。目前計(jì)算水池地基反力的三種假定[ 4]（地基反力直線分布假定、文克爾假定、半無限彈性體假定）的計(jì)算結(jié)果出入較大，所以應(yīng)根據(jù)各假定的適用條件，采用與實(shí)際情況最為接近的理論進(jìn)行計(jì)算。

（2）支座假定是否合理。池體頂板、壁板、底板連接部位的支承條件決定了各構(gòu)件的支座假定，采用合理的支座假定才能據(jù)此計(jì)算出正確的內(nèi)力分布。

（3）荷載最不利組合是否選擇正確。一般比較容易疏漏的是施工、試水、檢修階段的荷載組合。

具體設(shè)計(jì)時(shí)，一般應(yīng)首先根據(jù)結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行初步的荷載和內(nèi)力計(jì)算。通過對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析來進(jìn)一步調(diào)整結(jié)構(gòu)受力體系，盡量使池體結(jié)構(gòu)的各部位都能做到結(jié)構(gòu)合理、受力明確、經(jīng)濟(jì)可靠。然后對(duì)整體結(jié)構(gòu)所有結(jié)構(gòu)件進(jìn)行詳細(xì)的力學(xué)計(jì)算，得到在各個(gè)起控制作用的工況下各控制斷面的內(nèi)力設(shè)計(jì)控制值。在接下來的截面配筋設(shè)計(jì)中，應(yīng)區(qū)分各構(gòu)件是否需進(jìn)行裂縫控制設(shè)計(jì)，若需進(jìn)行裂縫控制設(shè)計(jì)，則應(yīng)根據(jù)其受力性質(zhì)分別進(jìn)行抗裂度驗(yàn)算或裂縫開展寬度驗(yàn)算。通過調(diào)整配筋率、鋼筋規(guī)格、混凝土標(biāo)號(hào)或構(gòu)件截面尺寸，來達(dá)到裂縫控制

2．2材料質(zhì)量和構(gòu)造不良造成裂縫的控制

在《給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》中，對(duì)水池結(jié)構(gòu)的材料作了相應(yīng)的規(guī)定，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意遵守并針對(duì)具體項(xiàng)目提出更為明確和嚴(yán)格的要求。

首先，水灰比越大則混凝土中多余水分蒸發(fā)后形成的毛細(xì)孔也就越多，這些孔隙是造成混凝土開裂的主要原因。砂石粒徑不均勻、級(jí)配不良、粗骨料粒徑過大且含量過高、含泥量過高，都會(huì)降低混凝土的和易性和密實(shí)度，易使裂縫產(chǎn)生和發(fā)展。

其次，澆筑混凝土不應(yīng)使用過期水泥或由于受潮而結(jié)塊的水泥，否則將由于水化不完全而降低混凝土的抗?jié)B性和強(qiáng)度。

另外，水池混凝土中采用的外加劑也應(yīng)滿足一定的要求，以免影響混凝土的抗裂性。

在保證材料質(zhì)量的同時(shí)，池體各部位的構(gòu)造是否合理可靠，同樣對(duì)控制裂縫至關(guān)重要。設(shè)計(jì)時(shí),首先要通過合理的構(gòu)造措施來保證水池實(shí)際受力狀態(tài)與整體計(jì)算模型的一致性，然后針對(duì)各個(gè)構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)，都應(yīng)按其在結(jié)構(gòu)體系中的作用，分別采用相應(yīng)的構(gòu)造做法。合理、細(xì)致的細(xì)部構(gòu)造設(shè)計(jì)，能起到控制裂縫的作用。對(duì)于影響到整個(gè)結(jié)構(gòu)體系的問題，一定要從確定結(jié)構(gòu)方案起，就考慮好相應(yīng)的構(gòu)造措施。理想的計(jì)算模型必須有可靠且可行的構(gòu)造措施來保證，而當(dāng)難以實(shí)施相應(yīng)的構(gòu)造措施時(shí)，應(yīng)調(diào)整計(jì)算模型使之符合實(shí)際受力情況。諸如應(yīng)對(duì)下列問題：水池底板計(jì)算時(shí)采用何種地基反力假定，是否采用構(gòu)造式底板；是采用擋墻式壁板還是整體式壁板；大型水池變形縫的設(shè)置與否及其位置和類型等等，都應(yīng)針對(duì)性地采用合適的計(jì)算模型。

2．3理論計(jì)算中裂縫的控制

根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范要求，裂縫控制通過抗裂度驗(yàn)算、裂縫開展寬度驗(yàn)算和構(gòu)造措施來實(shí)現(xiàn)。

對(duì)軸心受拉或小偏心受拉構(gòu)件，應(yīng)按不出現(xiàn)裂縫控制進(jìn)行抗裂度驗(yàn)算。此時(shí)，構(gòu)件的抗裂性能主要由混凝土抗拉強(qiáng)度和構(gòu)件受拉截面大小決定。對(duì)受彎或大偏心受拉（壓）構(gòu)件，應(yīng)按限制裂縫寬度控制，在水池設(shè)計(jì)中以此類工況最多。規(guī)范[2,3]推薦的裂縫寬度驗(yàn)算公式如下：

ωmax=1.8ψ(σsq/Es)(1.5c+0.11d/ρte)

(1+α1)ν

ψ=1.1－0.65ftk/(ρteσsqα2)

式中 ωmax――最大裂縫寬度(mm)；

ψ――裂縫間受拉鋼筋不均勻系數(shù)(0.4~1.0)；

σsq――縱向受拉鋼筋應(yīng)力(N/mm2)；

Es――鋼筋彈性模量(N/ mm2)；

c――混凝土保護(hù)層厚度(mm)；

d――縱向受拉鋼筋直徑(mm)；

ρte――按有效受拉混凝土截面面積計(jì)算的縱向受拉鋼筋配筋率；

ν――縱向受拉鋼筋表面系數(shù)；

α1、α2――按受彎或大偏心受拉（壓）情況所采用的系數(shù)；

ftk――混凝土軸向抗拉強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)值(N/mm2)。

設(shè)計(jì)時(shí)一般先根據(jù)強(qiáng)度計(jì)算結(jié)果初步確定配筋，然后進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算。在水池結(jié)構(gòu)中，根據(jù)水池的盛水性質(zhì)（清、污水）及其使用功能，最大裂縫寬度一般應(yīng)控制在0.2mm或0.25mm。運(yùn)用上述公式進(jìn)行驗(yàn)算時(shí)，可歸納出一些在相同配筋率下有利于裂縫控制的因素。例如，采用直徑較細(xì)的鋼筋，或較高抗拉強(qiáng)度的混凝土等。

5結(jié)論

綜上所述，水池設(shè)計(jì)中的裂縫控制貫穿設(shè)計(jì)的整個(gè)過程。從完整準(zhǔn)確收集相關(guān)的基礎(chǔ)資料開始，到采用合理的結(jié)構(gòu)受力體系、準(zhǔn)確細(xì)致的分析計(jì)算、全面可靠的結(jié)構(gòu)截面設(shè)計(jì)與構(gòu)造措施，直至最后的復(fù)核出圖，對(duì)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)全過程的裂縫控制都非常重要。同時(shí)，設(shè)計(jì)中也要對(duì)材料的使用和水池的施工養(yǎng)護(hù)提出明確要求，以避免由此引發(fā)裂縫。在設(shè)計(jì)中只有盡可能多地考慮到裂縫可能產(chǎn)生的因素，并通過各種措施消除隱患，才能最大限度地避免水池產(chǎn)生破壞性的裂縫。

參考文獻(xiàn)：

1 彭勝浩 建筑工程質(zhì)量通病防治手冊(cè)【M】.北京:中國建筑工業(yè)出版社.1984

篇9

關(guān) 鍵 詞 構(gòu)筑物；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)選型；荷載取值；池壁計(jì)算；池底計(jì)算；抗浮

中圖分類號(hào)：TU279 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671—7597（2013）022-141-1

1 結(jié)構(gòu)選型

當(dāng)?shù)鼗临|(zhì)較好，地基承載力特征值不小于150 Kpa，且無地下水地區(qū)的淺池壁，其設(shè)計(jì)原則可以按擋土墻設(shè)計(jì)。當(dāng)水池較深時(shí)，可以在池壁外側(cè)設(shè)置垂直向扶壁或水平向肋梁。池壁與底板之間的連接，可設(shè)計(jì)成止水縫的分離式結(jié)構(gòu)和底板局部加厚的整體結(jié)構(gòu)兩種。池壁為單向板時(shí)，板厚可?。?/10～1/20）H；當(dāng)池壁為雙向板受力時(shí)，則板厚可?。?/20～1/30）H。當(dāng)池壁較高時(shí)，壁厚也可以采用變截面。底板的寬度一般按計(jì)算確定，一般采用（0.4～0.8）H，底板的厚度一般按計(jì)算確定。

水池設(shè)計(jì)分為頂板設(shè)計(jì)，池壁設(shè)計(jì)和底板設(shè)計(jì)。由于頂板設(shè)計(jì)與普通樓板設(shè)計(jì)相似在此不再贅述，下面著重總結(jié)一下池壁和池底的設(shè)計(jì)方法。

當(dāng)?shù)叵滤惠^高，地基承載力特征值較低時(shí)，一般采用常規(guī)水池設(shè)計(jì)。常規(guī)水池，分為圓形水池，矩形水池，漏斗形水池等等不一而足，下面主要總結(jié)一下矩形水池的計(jì)算。

荷載取值的問題：

1）池內(nèi)水壓力。池內(nèi)水壓作為水池類構(gòu)筑物的主要荷載，池內(nèi)水壓荷載的取值大小對(duì)于水池的下端彎矩影響較大。按照設(shè)計(jì)規(guī)范，池內(nèi)水荷載可以按照恒載處理，荷載分項(xiàng)系數(shù)按1.2設(shè)計(jì)。最高水位按照工藝提供的極限水位設(shè)計(jì)即可。這樣可以節(jié)省大量的投資。

2）池外水浮力。地下水位，根據(jù)不同的工程而不同。當(dāng)?shù)叵滤惠^淺時(shí)，為安全起見，一般按照地坪下500 mm設(shè)計(jì)，雖然大部分場(chǎng)地需整平抬高，但在一定的年限后，地下水位可以相應(yīng)的提高；當(dāng)?shù)叵滤缓艿蜁r(shí)，可以參照地勘報(bào)告所提的標(biāo)高提高1000 mm左右設(shè)計(jì)，一般是安全和經(jīng)濟(jì)的。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，按以上方式確定地下水位抗浮計(jì)算，沒出現(xiàn)過工程問題，說明是安全可靠的。

3）溫、濕度作用。由于構(gòu)筑物一般都是露天結(jié)構(gòu)，一年四季的溫差，濕度變化是不可避免的。溫差，濕差引起的結(jié)構(gòu)應(yīng)力很容易產(chǎn)生有害裂縫，也是不可忽視的。在具體設(shè)計(jì)時(shí)，按規(guī)程提供的方法計(jì)算即可。

2 池壁計(jì)算

1）水平向池壁彎矩的計(jì)算。

①水平向池壁的線剛度i：i=EJ/L

②固端彎矩在水平向進(jìn)行一次分配；節(jié)點(diǎn)間的彎矩相互不傳遞，節(jié)點(diǎn)彎矩的分配系數(shù)r：r=i/Σi

③支座彎矩和跨中彎矩按剛度分配后調(diào)整的彎矩值計(jì)算。

2）垂直向的彎矩My直接按雙向板或單向板的計(jì)算值計(jì)算，其節(jié)點(diǎn)彎矩一般不再進(jìn)行調(diào)整。

3）水平軸向力N。

池壁水平軸向力的計(jì)算：Nad=Qab Ncr=Qcb Nbe=Qab+Qbc

Q=剪力系數(shù)XqH （剪力系數(shù)在相關(guān)的水處理手冊(cè)中查找）

4）深池池壁計(jì)算。

深池池壁按上下兩部分計(jì)算，下部1.5a（a為水池平面的長(zhǎng)邊）范圍內(nèi)，按一般池壁計(jì)算。上部如沒有頂板或有頂板但按簡(jiǎn)支計(jì)算時(shí)，按水平框架計(jì)算；如有頂板時(shí)且按剛接計(jì)算時(shí)，其計(jì)算與下部計(jì)算相似。

常規(guī)設(shè)計(jì)時(shí)，大家都注意了池壁板的計(jì)算，但角隅區(qū)的彎矩計(jì)算往往是設(shè)計(jì)人員容易疏忽但很重要的計(jì)算：

所有淺池池壁均需在池體的角隅區(qū)驗(yàn)算由于轉(zhuǎn)角約束影響所產(chǎn)生的水平彎矩，相應(yīng)的此區(qū)域的垂直彎矩也將發(fā)生相對(duì)應(yīng)的變化。

角隅區(qū)水平彎矩計(jì)算：Mx=xrwH3KN.M

角隅區(qū)垂直彎矩計(jì)算：My=yrwH3KN.M

（公式中的系數(shù)x，y可查相關(guān)的水處理手冊(cè)圖標(biāo)）

3 底板計(jì)算

1）底板承受地基反力，地下水浮力以及上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載。

2）除長(zhǎng)池可按框架分析外，通常假設(shè)底板為簡(jiǎn)支于池壁之上，池壁在側(cè)壓力作用下的底端彎矩作為力偶荷載傳遞給底板。

3）底板根據(jù)每個(gè)水池平面尺寸的長(zhǎng)寬比，分為單向底板或雙向底板；分別順單向或雙向截取截條，按單跨或多跨連續(xù)梁進(jìn)行計(jì)算。

4 抗浮計(jì)算

由于工程場(chǎng)地的千變?nèi)f化，不同場(chǎng)地的地下水位及地基承載力各不相同。所以各個(gè)工程的方案都有所不同。一下是平時(shí)設(shè)計(jì)過程中常用的幾種抗浮方法，總結(jié)如下。

1）當(dāng)?shù)叵滤惠^低且地基承載力較高時(shí)，采用水池自重抗浮往往能滿足抗浮要求，且比較經(jīng)濟(jì)。

2）當(dāng)?shù)叵滤惠^高，水池自重?zé)o法滿足抗浮要求時(shí)，可以采用水池自重和池外壁土重共同抗?。ㄋ氐装逅闹苌斐鲞m當(dāng)寬度的耳朵）。利用池外壁土重抗壓時(shí)，土的計(jì)算面積可以根據(jù)土的內(nèi)摩擦角確定。

3）當(dāng)水位較高，以上方法都無法滿足時(shí)，可以采用樁基抗浮。

5 造構(gòu)措施

1）根據(jù)規(guī)范可知，為減小池壁、底板的裂縫，受力鋼筋宜采用小直徑鋼筋和較密的間距，盡可能采用HRB335級(jí)鋼筋，根據(jù)比較，在同一個(gè)工程中，采用HRB335和HRB400鋼筋，配筋率相近，所以為了減少投資，盡量采用HRB335鋼筋。

2）“暗梁”、“暗柱”?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土水池在角隅處容易產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象，很容易出現(xiàn)裂縫，因此必須適當(dāng)加強(qiáng)，根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，設(shè)置“暗梁”、“暗柱”安全有效。

3）角隅配筋。淺池池壁角隅區(qū)域的里外側(cè)都需設(shè)置水平加強(qiáng)鋼筋。

4）腋角。池壁與池壁間，腋角高度c=0.8～1.0a（a為壁厚），配筋面積不小于1/2～1/3受力鋼筋面積，間距為受力鋼筋的2倍。池壁與底板之間，腋角高度c=0.6～1.0t（t為底板厚度）。

6 結(jié)束語

隨著近年環(huán)保形勢(shì)的惡化，污水處理項(xiàng)目會(huì)越來越受到社會(huì)各界的關(guān)注，怎么樣用最小的投資，換回最大的社會(huì)效益，是擺在本行業(yè)各個(gè)專業(yè)設(shè)計(jì)人員面前的一道難題，也是必須要克服的難題。

參考文獻(xiàn)

[1]CECS 138：2002 給水排水工程鋼筋混凝土水池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.

篇10

關(guān)鍵詞:土木工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；應(yīng)用發(fā)展

中圖分類號(hào)：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

1、引言

土木工程是建造各類工程設(shè)施的科學(xué)技術(shù)的統(tǒng)稱。它既指所應(yīng)用的材料、設(shè)備和所進(jìn)行的勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工、保養(yǎng)維修等技術(shù)活動(dòng)；也指工程建設(shè)的對(duì)象，即建造在地上或地下、陸上或水中 ，直接或間接為人類生活、生產(chǎn)、軍事、科研服務(wù)的各種工程設(shè)施，例如房屋、道路、鐵路、運(yùn)輸管道、隧道、橋梁、運(yùn)河、堤壩、港口、電站、飛機(jī)場(chǎng)、海洋平臺(tái)、給水和排水以及防護(hù)工程等。改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)也帶動(dòng)了建筑行業(yè)的高速增長(zhǎng)。

隨著社會(huì)科學(xué)的突飛猛進(jìn)，建筑行業(yè)的技術(shù)也隨之逐步換代。近幾年，我國的高層建筑猶如雨后春筍般拔地而起，而且高度越來越高。我國的民用建筑大部分都向百米高度發(fā)展，對(duì)于綜合性的大樓，更是達(dá)到五、六百米，由此可見，土木工程的發(fā)展勢(shì)頭之猛。潤揚(yáng)大橋在2005年正式建成通車，這是一座全部由中國人自己設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理、管理，并且采用建筑材料和絕大部分設(shè)備也由我國自行制造或生產(chǎn)的大橋。潤揚(yáng)大橋被國際橋梁專家稱為"中國奇跡"，其建設(shè)條件之復(fù)雜，技術(shù)含量之高，施工難度之大由此可見。鐵路方面，我國也已建成了東起青海格爾木、西至拉薩的青藏鐵路，其有相當(dāng)一部分地段穿越高原常年凍土地帶，成為世界上海拔最高、里程最長(zhǎng)的高原鐵路。這些都說明我國的土木工程的發(fā)展迅速。

2、土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

對(duì)于土木工程結(jié)構(gòu)而言其設(shè)計(jì)目標(biāo)首先就是對(duì)建筑的安全負(fù)責(zé)，即保證建筑的主體可以滿足使用要求，并符合安全性需求。一般房屋結(jié)構(gòu)是由板、梁、墻、柱、基礎(chǔ)或直線形構(gòu)件和桿、拱、殼等直線桿件或曲線、曲面形構(gòu)件組成。梁是工程結(jié)構(gòu)中的受彎構(gòu)件，它承受板傳來的壓力及梁的自重，通常水平放置。梁按截面形式分為：矩形梁、T形梁、倒T形梁、Z 形梁、空腹梁等。柱的概述：柱在工程結(jié)構(gòu)中主要承受壓力，主要承受梁傳來的壓力以及柱的自重。墻的長(zhǎng)、寬兩方向尺寸遠(yuǎn)大于其厚度，荷載作用方向與墻面平行，其作用效應(yīng)為軸壓力，有時(shí)還可能有彎矩。這樣就要求做到以這些小點(diǎn)來注重土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的細(xì)節(jié)問題。

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的加快,城市建設(shè)迅猛發(fā)展,隨著逐漸出現(xiàn)的鱗次櫛比的高樓大廈，日益規(guī)劃的高樓大廈，逐漸擴(kuò)大的城市規(guī)模,城市人口隨之急劇膨脹, 越來越多的發(fā)達(dá)城市不同程度上出現(xiàn)了土地資源緊張、生存空間不足、交通堵塞、生態(tài)平衡遭到破壞和環(huán)境逐步惡化、基礎(chǔ)設(shè)施落后等問題,這些稱之為“城市病”, 嚴(yán)重影響了人類居住的舒適度, 對(duì)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展形成制約, 成為現(xiàn)代城市發(fā)展的主要障礙。這樣以來，建筑的經(jīng)濟(jì)性也在土木工程中占據(jù)了主要的地位。由此，土木工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就不得不對(duì)安全性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行綜合性評(píng)估，并以二者的平衡為目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)施。這種設(shè)計(jì)需求是在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中對(duì)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的必然要求。

在土木工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，我們應(yīng)該著重注意以下幾個(gè)方面：（1）結(jié)構(gòu)計(jì)算，在這里我們講的是，設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)形式是條形基礎(chǔ)，在確定基礎(chǔ)底面寬度時(shí)，依據(jù)的是地基承載力的設(shè)計(jì)值（新規(guī)范稱之為特征值），即b≥N/（f-rh）。h對(duì)于內(nèi)墻、外墻取值不一樣，不少計(jì)算書中誤認(rèn)為是一樣的。r應(yīng)是基礎(chǔ)底面以上土的“平均重度”，r＝20kN/m3，而學(xué)生常誤取為基礎(chǔ)底面以上“土的重度”。我們要嚴(yán)格分清其中的概念。（2）土建施工圖的重要性，平面圖與立面圖、剖面圖的配合建筑施工圖關(guān)鍵是平面圖、立面圖和剖面圖之間圖示內(nèi)容一致，且相互補(bǔ)充。有的時(shí)候可能是因?yàn)槌醮卫L制內(nèi)容復(fù)雜的建筑施工圖，我們的設(shè)計(jì)者由于疏忽，沒有全局觀察，造成平立剖面圖的表達(dá)不一致。所以我們要做到各圖所注的標(biāo)高、尺寸、定位軸線等在每張圖紙上都要認(rèn)真核對(duì)無誤，這個(gè)作為一項(xiàng)基本要求，要求在工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中務(wù)必落實(shí)做好。（3）結(jié)構(gòu)截面設(shè)計(jì)中我們要注意場(chǎng)地類別對(duì)抗震等級(jí)的影響，抗震等級(jí)對(duì)于框架截面設(shè)計(jì)的影響很大。一般情況下根據(jù)房屋高度和設(shè)防裂度從抗震規(guī)范中直接查出抗震等級(jí)，但對(duì)于“場(chǎng)地類別為Ⅰ類時(shí)，除6度外，可按表內(nèi)降低1度所對(duì)應(yīng)的抗震等級(jí)采取抗震構(gòu)造措施，但相應(yīng)的計(jì)算要求不應(yīng)降低”。當(dāng)采用Ⅰ類場(chǎng)地時(shí)，抗震計(jì)算的抗震等級(jí)與采取抗震構(gòu)造措施的抗震等級(jí)不一樣。我們做到結(jié)構(gòu)計(jì)算清楚明白，施工圖紙的清楚明確，同時(shí)我們也要注意場(chǎng)地類別對(duì)抗震等級(jí)的影響。

3、土木工程的應(yīng)用發(fā)展

我國土木工程的信息化是用計(jì)算機(jī)、通信、自動(dòng)控制等信息匯集處理高新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)土木工程技術(shù)手段及施工方式進(jìn)行改造與提升，促進(jìn)土木工程技術(shù)及施工手段不斷完善，使其更加科學(xué)、合理，有效地提高效率，降低成本； 實(shí)現(xiàn)土木工程的信息化將引起土木工程企業(yè)管理方式的深刻革命，必然推動(dòng)企業(yè)團(tuán)隊(duì)的重組及施工流程的優(yōu)化，促使企業(yè)管理理念和手段的革新； 土木工程的信息化是土木工程市場(chǎng)發(fā)展的高級(jí)階段，必定融入現(xiàn)代物流業(yè)、電子商務(wù)業(yè)和信息產(chǎn)業(yè)，從而實(shí)現(xiàn)土木工程的高效益、高效率。

對(duì)土木工程的發(fā)展起關(guān)鍵作用的，首先是作為工程物質(zhì)基礎(chǔ)的土木建筑材料，其次是隨之發(fā)展起來的設(shè)計(jì)理論和施工技術(shù)。每當(dāng)出現(xiàn)新的優(yōu)良的建筑材料時(shí)，土木工程就會(huì)有飛躍式的發(fā)展。地球上可以居住、生活和耕種的土地和資源是有限的，而人口增長(zhǎng)的速度是不斷加快的。因此我國會(huì)出現(xiàn)人口眾多、城市擁擠、環(huán)境污染嚴(yán)重、人均土地資源占有量少等更多情況,因此開發(fā)其它可利用空間勢(shì)在必行。因此，人類為了爭(zhēng)取生存，土木工程的未來至少有向高空延伸、向地下發(fā)展、向海洋拓寬、向沙漠進(jìn)軍與向太空邁進(jìn)這五個(gè)方向發(fā)展。

4、結(jié)語

經(jīng)過多年的發(fā)展, 無論是結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析, 還是結(jié)構(gòu)的施工手段和方法以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論,土木工程專業(yè)無論是實(shí)踐還是研究都已取得顯著成就,并取得非常大的突破。土木工程隨著人類社會(huì)的進(jìn)步而發(fā)展，至今已經(jīng)演變成為大型綜合性的學(xué)科，它已經(jīng)出許多分支，如：建筑工程，鐵路工程，道路工程，橋梁工程，特種工程結(jié)構(gòu)，給水排水工程，港口工程，水利工程，環(huán)境工程等學(xué)科。土木工程共有六個(gè)專業(yè)：建筑學(xué)，城市規(guī)劃，土木工程，建筑環(huán)境與設(shè)備工程，給水排水工程和道路橋梁工程。

土木工程作為一個(gè)重要的基礎(chǔ)學(xué)科，有其重要的屬性為綜合性，社會(huì)性，實(shí)踐性，統(tǒng)一性。土木工程為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活的改善提供了重要的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)，對(duì)眾多產(chǎn)業(yè)的振興發(fā)揮了促進(jìn)作用，工程建設(shè)是形成固定資產(chǎn)的基本生產(chǎn)過程，同時(shí)，土木工程的發(fā)展與經(jīng)濟(jì)繁榮和科技進(jìn)步是密不可分的。這樣以來，建筑業(yè)和房地產(chǎn)成為許多國家和地區(qū)的經(jīng)濟(jì)支柱之一。

參考文獻(xiàn)：

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