GB50332-2002给水排水工程管道结构设计规范

PS中华人民共和国国家标准P GB 50332-2002供水排水工程管道结构设计标准structrustructiondecodeforpielinesofwatersupply and waste water engineering发表了2002-11-262003-3-1的实施中华人民共和国建设部国家质量监督检查检疫总局共同发表中华人民共和国国家标准供水排水工程管道结构设计标准structrustructiondecodeforpielinesofwatersupply and waste water engineeringGB 50332-2002批准部门：中华人民共和国建设部施行日期： 2003年3月1日中华人民共和国建设部公告第92号建设部关于国家标准的公布给水排水工程管道结构设计规范的公告现在给水排水工程管道结构设计规范是国家标准，号码是GB 50332-2002，从2003年3月1日开始实施。 其中，第4.1.7、4.2.2、4.2.10、4.2.11、4.2.13、4.3.2、4.3.2、5.0.3、5.5、5.0.11、5.0.13、5.5 元给水排水工程结构设计规范 GBJ69-84中相应的内容同时被废除。本规范由建设部标准分配研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。中华人民共和国建设部二零零二年十一月二十六日前言本规范根据建设部(92 )建设标语第16号文的要求，对原规范给水排水工程结构设计规范 GBJ69-84进行了修订。 以北京市规划委员会为主编部门，以北京市市政工程设计研究院为主编部门，与有关设计部门共同完成。 原来规范公布15年，在工程实践中效果良好。 这次修订主要是基于以下两个理由进行的(1)、结构设计理论模型和方法有重要的改进GBJ69-84属于共同的设计标准，各种结构(混凝土、砌块等)的截面设计应符合本规范的要求。 我国在1984年发表了建筑结构设计统一标准 GBJ 68-84 (修订版为建筑结构可靠度设计统一标准 GB 50068-2001 )之后，在1992年发表了工程结构可靠度设计统一标准 GB 50153-92。 在这两个标准中，结构设计都采用基于概率理论的极限状态设计方法，采用单一的安全系数极限状态设计方法代替原规范。 由此，修改了关于设计的各种标准、规范，例如混凝土结构设计规范、砌体结构设计规范等。 因此，给水排水工程结构设计规范 GBJ69-84也必须与相关标准、规范一致地进行修订。(二)原规范GBJ69-84内容过于整合，不利于促进技术进步原规范GBJ69-84为了满足当时的需求，为了能够概括给水排水工程的各种构造而在内容上努力，不仅包括池、沉箱、水塔等构筑物，还包括各种材料的配管构造。 这种处理虽然满足了当时的工程需要，但长期不利于发展，不利于促进技术进步。 我国实施改革开放以来，通过交流和引进国外先进技术，在科学技术领域取得了很大进步，这需要不断修订和补充原来的标准、规范。 由于原始规范的内容太综合，无法立即反映执行的有效先进技术，往往会降低其指导作用。 此次修订原则上尽量减少综合性，有助于及时更新和完善。 因此，原规范分为以下两部分，共计10条标准1 .国家标准(1) 给水排水工程构筑物结构设计规范；(2) 给水排水工程管道结构设计规范。2 .中国工程建设标准化协会标准(1) 给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程；(2) 给水排水工程水塔结构设计规程；(3) 给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程；(4) 给水排水工程埋地钢管管道结构设计规程；(5) 给水排水工程埋地铸铁管管道结构设计规程；(6) 给水排水工程埋地预制混凝土圆形管管道结构设计规程；(7) 给水排水工程埋地管芯缠丝预应力混凝土管和预应力钢筒混凝土管管道结构设计规程；(8) 给水排水埋地矩形管管道结构设计规程。本规范主要规定了给水排水工程各种管道结构设计中的共同要求，包括适用范围、主要符号、材料性能要求、各种作用的标准值、作用的部分系数和组合系数、装载能力和正常使用极限状态、结构要求等。 这些共性在协会的标准中得到遵守和彻底实施。本规范由建设部负责管理和强制条文的解释，由北京市市政工程设计研究总院负责具体技术内容的解释。 各部门在执行本规范的过程中，要注意经验和资料的积累，随时注意北京市市政工程设计研究总院()，以供今后修订时参考。本规范制定机构和主要起草人名单主编：北京市市政工程设计研究总院参加部门：中国市政工程中南设计研究院、中国市政工程西北设计研究院、中国市政工程西南设计研究院、中国市政工程东北设计研究院、上海市政工程设计研究院、天津市市政工程设计研究院、湖南大学。主要起草人：沈世杰刘雨生(以下按姓画数顺序)王文贤王憧憬山冯龙度刘健行苏发怀陈世江沈宜强钟启承郭天木葛春辉濮荣申潘家多目录一总则2主要符号3配管结构上的作用3.1角色分类和角色代表值3.2永久作用基准值3.3可变作用基准值、准永久值系数4基本设计规定4.1一般规定4.2装载能力极限状态计算规定4.3正常使用极限状态管理规定5基本结构要求附录a管侧填土的综合变形弹性模量附录b管顶纵向土压力基准值的确定附录c地面车辆载荷作用于管道的基准值的计算方法附录d钢筋混凝土矩形截面处于弯曲或大偏心拉伸状态时的最大裂纹宽度的计算附录e本规范术语说明一总则1.0.1在供水排水工程管道结构设计中，为了贯彻国家的技术经济政策，达到技术先进、经济合理、安全适用、质量确保，制定本规章。1.0.2本规范适用于城镇公共设施和工业企业一般排水工程管道的结构设计，不适用于工业企业有特殊要求的排水工程管道的结构设计。1.0.3本规范是根据我国建筑结构可靠度设计统一标准 GB 50068-2001和工程结构可靠度设计统一标准 GB 50153-92规定的原则制定的。1.0.4按照本规范设计时，有关部件的截面计算和基础设计等，符合相应国家标准的规定。在地震地区、湿地性黄土和膨胀土等地建设的给水排水工程的管道结构设计，还应该符合我国目前有关标准的规定。2主要符号2.1配管上的作用Fvk配管内的真空压力基准值f，k-管壁截面失稳的临界压力基准值qvk地面车辆车轮压力传递到管顶部的每单位面积的纵向压力基准值Fep，k-主动土压力基准值Fpk被动土压力基准值Fwk配管内的工作压力基准值Fwd、k-配管的设计内水压基准值Qvi，k-地面车辆第I个车轮负担的单一车轮压力基准值s-作用效果组合设计值Fsv，k-各延长米配管管顶的垂直土压基准值。2.2几何参数a0-管道计算截面的换算截面积a-单个车轮的着陆分布长度BC-矩形管外缘的宽度b-各个车轮的着陆分布宽度d0-圆形管道的计算直径d1-圆形管的外径di-相邻车轮之间的净距离e0-纵向力相对于截面重心的偏心距离hs-管道到设计地面的高度h0-钢筋混凝土计算截面的有效高度LC-管纵向受轮压影响的有效长度lp-车轮压力传递到管顶部的管的长度方向的影响长度r0-圆形管道的计算半径t-管壁的厚度-拉伸钢筋截面的总周长w0-管道换算截面拉伸边的弹性阻力矩Wd，max管道的最大垂直变形Wmax钢筋混凝土计算截面的最大裂缝宽度。2.3计算系数ce-填埋场压力系数CD-开槽施工土的压力系数CJ-不开沟施工土的压力系数CG-永久作用效应系数CQ-可变作用的作用效果系数d1-变形滞后效应系数ep-管的弹性模量ed-管侧土的综合变形率ka-主动土压力系数KD-管变形系数KP-被动土压力系数kg-设计稳定性电阻系数ct混凝土拉伸应力限制系数s-管结构与管周土体的刚度比-拉伸区混凝土的塑性影响系数g-永久作用部分系数0-管道的重要性系数。q-可变作用区段系数d-动力系数VP-管材泊松比-计算钢筋混凝土管道截面中钢筋的配筋率-钢筋混凝土管计算裂缝之间拉伸钢筋应变的不均匀系数c-可变作用组合值系数q-可变作用的准永久值系数。3 .配管结构上的作用3.1角色分类和角色代表值3.1.1配管结构上的作用，根据其性质可分为永久作用和可变作用两种1永久作用包括结构自重、土压(纵向和横向)、应力、管道内的水的重量、地基的不均匀沉降。2可变作用包括地面人的负荷、地面堆积负荷、地面车辆的负荷、温度变化、压力管道的静水压(运转压力或设计内水压)、管道运转时可能发生的真空压力、地表水或地下水的作用。3.1.2结构设计时，对不同的作用必须采用不同的代表值。关于永久的作用，作为代表值必须采用标准值的可变作用，根据设计要求必须采用标准值、组合值、准永久值作为代表值。可变作用的组合值，可变作用的基准值乘以作用的组合系数；可变作用的准永久值，可变作用的基准值乘以作用的准永久值系数。3.1.3管道受到两种以上可变作用时，能力极限状态的设计或正常使用极限状态以短期效果的标准组合设计，可变作用以标准值和组合值为代表值。3.1.4考虑到正常使用极限状态长期效果，以准永久性的组合设计，可变作用必须采用准永久性的值作为代表值。3.2永久作用基准值3.2.1结构自重可以通过结构构件的设计尺寸和相应的材料单位体积的自重来计算确定。 对于常用材料及其制作品，其自重可以按照目前国家标准建筑结构载荷规范 GB50009的规定采用。3.2.2作用于地下管道的垂直土压，其标准值应根据管道的埋设方式和条件在附录b中决定。3.2.3作用于地下配管的侧方土的压力，其基准值必须通过以下公式决定1侧方土压力必须用主动土压力计算两侧的土压沿着圆形管的管侧的分布可以看作是均匀的分布，其计算值可以在管的中心决定3、对于埋设在地下水位以上的配管，其侧方土压力可以用下式计算Fep，k=Kasz (3.2.3-1)式中的Fep、k-管侧土的压力基准值(kN/m2 )ka-主动土的压力系数必须根据土的剪切强度来决定，实验数据不足时，砂类土或粉土优选为1/3，粘性土优选为1/3-1/4s-管侧土的重力密度(kN/m3 )一般优选为18 kN/m3z-从地面到计算的截面的深度(m )，圆形管道可从地面到管道中心的深度获得。KaszKaszAK MK MMMMK (z-zw ) )4对于埋设在地下水位以下的管路，管体的侧向压力必须是主动土压力和地下水静水压力之和时，横向土压力可以用下式计算Fep，k=Kaszw s(z-zw) (4.2.3-2)式中： s地下水位以下管侧土的有效重要性(kN/m3 )可在10 kN/m3下采用zw-地面到地下水位的距离(m )。3.2.4配管中的水重量基准值可按水的重力密度为10 kN/m3计算。3.2.5预应力混凝土管道结构上的预应力标准值应从预应力钢筋的拉伸控制应力值中减去拉伸技术的各应力损失。 张力控制应力值根据目前国家标准混凝土结构设计规范 GB50010的有关规定决定。3.2.6对地基有显着变化的管道，需要计算地基的不均匀沉降，其标准值按现在的国家标准建筑地基基础设计规范 GB50007的有关规定计算确定。3.3可变作用基准值、准永久值系数3.3.1地面人的载荷基准值可以用4kN/m3计算，其标准永久值系数q可以设为q=0.3。3.3.2地面沉积载荷的基准值可以用10kN/m3计算，其准永久值系数为q=0.5。3.3.3地面车辆负荷对地下配管的影响，其基准值可以在附录c中确定，其准永久值系数为q=0.5。3.3.4压力管路内的静水压力的基准值用设计内水压力计算，其基准值根据管路材质和运转内水压力，必须按照表3.3.4的规