给水排水工程构筑物结构设计规范

UDCGB中华人民共和国国家标准PGB50069－201X给水排水工程构筑物结构设计规范Structuraldesigncodeforspecialstructuresofwatersupplyandwastewaterengineering（征求意见稿）201X-XX-XX发布201X-XX-XX实施中华人民共和国住房和城乡建设部中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中华人民共和国住房和城乡建设部中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中华人民共和国国家标准给水排水工程构筑物结构设计规范StructuraldesigncodeforspecialstructuresofwatersupplyandwastewaterengineeringGB50069－201X批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部施行日期：201X年XX月XX日中国建筑工业出版社201X北京

前言根据住房和城乡建设部《关于印发<2014年工程建设标准规范制定修订计划>的通知》（建标[2013]169号）的要求，编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准和国外相关先进标准，并在广泛征求意见的基础上，对《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002进行修订。本规范的主要技术内容是：总则、术语和符号、材料、荷载、基本设计规定、基本构造要求及附录A。本规范修订的主要内容是：1.补充了“术语”一节；2.修改了混凝土材料的热工系数，补充了保温材料的热工系数；3.砖石砌体材料删除了粘土砖，增加了烧结普通砖和混凝土实心砖；4.变形缝材料增加了金属止水带，并提出了变形缝材料的产品标准要求；5.可变荷载中增加了地面活荷载及其引起的侧向土压力；6.增加了沉井侧壁上的主动土压力系数计算公式；7.修改了地表水和地下水的水压力标准值和准永久值的定义，明确了地表水和地下水的重现期；8.修改了壁面温差的计算公式，补充了中面温差的计算公式；9.增加了温度作用计算的内力折减系数的取值规定；10.在荷载基本组合设计值的表达式中增加了设计使用年限调整系数，给出了50年、100年设计使用年限调整系数的取值规定；11.增加了结构构件正截面的受力裂缝控制等级的规定；12.修改了钢筋混凝土和预应力混凝土构件抗裂验算及最大裂缝宽度限值的规定，将裂缝宽度计算公式的适用范围扩展至包括预应力混凝土构件；13.增加了第5.4节“耐久性规定”：对《混凝土结构设计规范》GB50010的环境类别划分进行了扩展，根据介质的腐蚀性等级的不同，将第五类环境细分为“五a”、“五b”子类，规定了设计使用年限为50年、100年时适合于给排水结构的混凝土耐久性基本要求，明确了污水处理构筑物的内防腐要求，修改了砖石砌体的最低强度等级规定；14.修改了钢筋保护层定义，规定从最外层钢筋的外缘算起，并补充了设计使用年限100年时及中、强腐蚀环境下保护层最小厚度的调整要求。15.增加了收缩缝的构造要求；16.调整了钢筋在墙（板）交点处的锚固要求；17.增加了钢筋混凝土构筑物开孔处加固筋的配置原则，调整了洞口加固筋的锚固要求。本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由北京市市政工程设计研究总院有限公司负责具体技术内容的解释。执行过程中，如有意见或建议，请寄送北京市市政工程设计研究总院有限公司国家标准《给水排水工程构筑物结构设计规范》管理组（地址：北京市海淀区西直门北大街32号3号楼，邮编：100082）。本规范主编单位：北京市市政工程设计研究总院有限公司深圳建业工程集团股份有限公司本规范参编单位：本规范主要起草人员：本规范主要审查人员：

目次1总则 92术语和符号 102.1术语 102.2符号 113材料 154荷载 184.1荷载分类和荷载代表值 184.2永久荷载标准值 194.3可变荷载标准值、准永久值系数 235基本设计规定 325.1一般规定 325.2承载能力极限状态计算规定 335.3正常使用极限状态验算规定 365.4耐久性规定 426基本构造要求 456.1一般规定 456.2变形缝和施工缝 466.3钢筋和埋件 496.4开孔处加固 50附录A钢筋混凝土或预应力混凝土矩形截面构件的最大裂缝宽度计算 52本规范用词说明 55引用标准名录 56附：条文说明 57

Contents1GeneralProvisions 92TermsandSymbols 102.1Terms 102.2Symbols 113Materials 154Loads 184.1ClassificationofLoadsandRepresentativeValuesofLoads 184.2CharacteristicValuesofPermanentLoads 194.3CharacteristicValuesofVariableloads、Quasi-permanentValueCoefficients 235GeneralRequirements 325.1General 325.2UltimateLimitStatesDesign 335.3CheckingofServiceabilityLimitStates 365.4DurabilityRequirements 426GeneralDetailingRequirements 456.1General 456.2StructuralandConstructionJoints 466.3SteelReinforcementandEmbeddedParts 496.4FortificationatHolesinStructures 50AppendixACalculationofMaximumCrackWidthofReinforcedorPre-stressedConcreteMembersofRectangularCrossSections 52ExplanationofWordinginThisCode 55ListofQuotedStandards 56Addition：ExplanationofProvisions 57

1总则1.0.1为了在给水排水工程构筑物结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策，达到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，制订本规范。1.0.2本规范适用于城镇公用设施和工业企业中一般给水排水工程构筑物的结构设计；不适用于工业企业中具有特殊要求的给水排水工程构筑物的结构设计。贮水或水处理构筑物、地下构筑物，宜采用钢筋混凝土结构；当容量较小且安全等级低于二级时，可采用砖石结构。在最冷月平均气温低于-3℃的地区，外露的贮水或水处理构筑物不得采用砖砌结构。1.0.4本规范系根据现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153、《城镇给水排水技术规范》GB50788规定的原则制定。1.0.5对于建造在地震区、湿陷性黄土、膨胀土和冻土等地区的给水排水工程构筑物的结构设计，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2术语和符号2.1术语2.1.1混凝土抗渗等级（Pi）resistanceclasstowaterpenetrationofconcrete龄期28d的混凝土试件，用逐级加压法施加i×0.1MPa水压后满足试验方法标准规定的不渗水指标。2.1.2混凝土抗冻等级（Fi）resistanceclasstofreezing-thawingofconcrete龄期28d的混凝土试件，用快冻法经过i次冻融循环后，相对动弹性模量下降不超过40%或质量损失不超过5%。2.1.3地表水或地下水的作用水头actionheadofsurfaceorgroundwaterlevel在结构计算模型上，侧壁计算高度在地表水位或地下水位以下的浸没高度。2.1.4壁面温差wallsurfacetemperaturedisparity假定温度沿多层复合墙体的每一层材料的厚度方向均按线性变化，根据连续介质热传导理论计算出的墙体结构层内、外表面之间的温差。2.1.5中面温差centraltemperaturechange在构筑物施工闭合时的月平均气温与运行阶段壁板内侧介质的计算温度之间的温差作用下，根据连续介质热传导理论计算出的墙体结构层中心位置处的温度变化值。2.1.6伸缩缝expansionandcontractionjoint在结构上设置的划分结构单元的构造缝，该种缝具有一定的宽度，允许缝两侧的结构发生膨胀或收缩变形。2.1.7收缩缝contractionjoint在结构上设置的划分结构单元的构造缝，该种缝宽度为零，仅允许缝两侧的结构发生收缩变形。2.2符号2.2.1荷载和荷载效应Fep,k、F’ep,k—Fdw,k—流水压力qfw,k—地下水的浮托力；FIk—冰压力；fIk—冰的极限抗压强度；fIm—冰的极限弯曲抗压强度；S—荷载效应组合设计值；Nk—构件在标准组合作用下计算截面上的纵向力；Mk—构件在标准组合作用下计算截面上的弯矩；σck—在荷载标准组合作用下，构件抗裂验算边缘的混凝土法向应力；σcq—在荷载准永久组合作用下，构件抗裂验算边缘的混凝土法向应力；σpc—扣除全部预应力损失后，构件抗裂验算边缘混凝土的预压应力；wmax—钢筋混凝土或预应力混凝土构件的最大裂缝宽度；—回填土的重力密度；—原状土的重力密度。2.2.2材料性能Fi－混凝土的抗冻等级Pi－混凝土的抗渗等级；αc－混凝土的线膨胀系数；λc－混凝土的导热系数；λe—外保温层的导热系数；βi—内表面热交换系数；βe—外表面热交换系数；ftk—混凝土轴心抗拉强度标准值。2.2.3几何参数An—构件的混凝土净截面面积；A0—构件的换算截面面积；As—钢筋混凝土构件的受拉区纵向钢筋截面面积；e0—纵向轴力对截面重心的偏心距；Hs—覆土高度；hc—壁板的厚度；he—外保温材料的厚度；tI—冰厚；W0—构件换算截面受拉边缘的弹性抵抗距；Zw—自地面至地下水位的距离。2.2.4计算系数及其它Ka—回填土的主动土压力系数；Kan—第n层土的主动土压力系数；Kf—水流力系数；Ks—设计稳定性抗力系数；mp—取水头部迎水流面的体型系数；nd—淹没深度影响系数；ns—竖向土压力系数；Te—壁板外侧的大气计算温度；Ti—壁板内侧介质的计算温度；Tc—构筑物施工闭合时的月平均气温；∆t—壁板的内、外侧壁面温差；∆t0—壁板的中面温差；αct—混凝土拉应力限制系数；αE—钢筋的弹性模量与混凝土弹性模量的比值；—混凝土构件的截面抵抗矩塑性影响系数；ηfw—地下水浮托力折减系数；ηs—温度内力折减系数；— 受拉钢筋的相对粘结特性系数；—裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数；—可变荷载的组合值系数；—可变荷载的准永久值系数。

3材料3.0.1混凝土、钢筋的设计指标应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定采用；砖石砌体的设计指标应按现行国家标准《砌体结构设计规范》GB50003的有关规定采用；钢材、钢铸件的设计指标应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017的有关规定采用。3.0.2贮水或水处理构筑物、地下构筑物的混凝土，其碱含量最大限值应符合现行国家标准《预防混凝土碱骨料反应技术规范》GB/T50733的有关规定。3.0.3贮水或水处理构筑物、地下构筑物的混凝土，不得采用氯盐配制的防冻剂、早强剂或早强减水剂。3.0.4在混凝土配制中采用外加剂时，应符合现行国家标准《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119的有关规定。并应根据试验鉴定，确定其适用性及相应的掺合量。3.0.5混凝土用水泥宜采用普通硅酸盐水泥；当考虑冻融荷载时，不得采用火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥；受侵蚀介质影响的混凝土，应根据侵蚀性质选用。3.0.6材料的热工系数，可按表3.0.6采用。表3.0.6材料的热工系数系数名称系数值适用条件混凝土线膨胀系数（1／℃）1×10-5导热系数(W／m·K)钢筋混凝土墙、板1.55两侧表面与室外空气接触2.03一侧表面与室外空气接触，另一侧表面与水接触。1.74其它工作条件蒸压加气混凝土块0.290屋面保温憎水膨胀珍珠岩板0.110模塑聚苯板（EPS）0.047屋面、外墙保温挤塑聚苯板（XPS）0.036硬泡聚氨酯（PU）0.030胶粉聚苯颗粒保温浆料0.072外墙保温外表面热交换系数(W／m2·K)外墙、顶板与室外空气之间23冬季19夏季内表面热交换系数(W／m2·K)墙面、地面、顶板与室内空气之间8.7墙面、地面、顶板与内水之间∞3.0.7贮水或水处理构筑物、地下构筑物的砖石砌体材料，应符合下列要求：12砌筑砂浆3.0.8变形缝材料应符合下列要求：1橡胶止水带的技术性能应符合现行国家标准《高分子防水材料第二部分止水带》GB18173.2的有关规定。2.金属止水带的技术性能应符合现行国家标准《铜及铜合金带材》GB/T2059或《不锈钢冷轧钢板》GB3280的有关规定，厚度宜为0.8mm~1.2mm，拉伸强度不应小于205MPa，铜止水带的断裂伸长率不应小于20%，不锈钢止水带的断裂伸长率不应小于35%。3.聚硫密封胶、聚氨酯密封胶和遇水膨胀橡胶条的技术性能应分别符合现行行业标准《聚硫建筑密封胶》JC/T483、《聚氨酯建筑密封胶》JC/T482和现行国家标准《高分子防水材料第三部分遇水膨胀橡胶》GB18173.3的有关规定。3.0.9用于贮存或输送饮用水的构筑物的止水带、嵌缝材料和填缝板应符合现行国家标准《生活饮用水输配水设备及防护材料卫生安全评价规范》GB/T17219的有关规定。4荷载4.1荷载分类和荷载代表值4.1.1结构上的荷载可分为三类：永久荷载、可变荷载和偶然荷载。4.1.2永久荷载应包括：结构和永久设备的自重、土的竖向压力和侧向压力、构筑物内部的盛水压力、结构的预加应力、地基的不均匀沉降。4.1.3可变荷载应包括：楼面和屋面上的活荷载、地面活荷载及其引起的侧向土压力、吊车荷载、雪荷载、风荷载、地表或地下水的压力（侧压力、浮托力）、流水压力、融冰压力、结构构件的温、湿度变化作用。4.1.4偶然荷载，系指在使用期间不一定出现，但发生时其值很大且持续时间较短的荷载，应根据工程实际情况确定需要计入的偶然发生的荷载。4.1.5结构设计时，对不同的荷载应采用不同的代表值：对永久荷载，应采用标准值作为代表值；对可变荷载，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。荷载的标准值，应为设计采用的基本代表值。4.1.6当结构承受两种或两种以上可变荷载时，在承载能力极限状态设计或正常使用极限状态按标准组合设计中，对可变荷载应取其标准值和组合值作为代表值。4.1.7当正常使用极限状态按准永久组合设计时，对可变荷载应采用准永久值作为代表值。可变荷载准永久值，应为可变荷载的标准值乘以荷载的准永久值系数。4.1.8使结构或构件产生不可忽略的加速度的荷载，应按动态荷载考虑，一般可将动态荷载简化为静态荷载乘以动力系数后按静态荷载计算。4.2永久荷载标准值4.2.1结构自重的标准值，可按结构构件的设计尺寸与相应材料单位体积的自重计算确定。对常用材料和构件，其自重可按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的有关规定采用。永久性设备的自重标准值、可按该设备的实际自重或样本提供的数据采用。4.2.2直接支承轴流泵电动机、机械表面曝气设备的梁系，设备转动部分的自重及由其传递的轴向力应乘以动力系数后作为标准值。动力系数可取2.0。4.2.3作用在开槽施工地下构筑物上竖向土压力标准值，应按下式计算：(4.2.3)式中：Fsv,k—竖向土压力（kN/m2）；ns—竖向土压力系数，一般可取1.0，当构筑物的平面尺寸长宽比大于10时，ns宜取1.2；—Hs—地下构筑物顶板上的覆土高度（m）。4.2.4作用在开槽施工地下构筑物上的侧向土压力标准值，应按下列规定确定（图4.2.4）：1应按主动土压力计算；2当地面平整时，构筑物位于地下水位以上部分的主动土压力标准值可按下式计算：Fep,k=KaZ(4.2.4-1)构筑物位于地下水位以下部分的侧壁上的压力应为主动土压力与地下水静水压力之和，此时主动土压力标准值可按下式计算：图4.2.4侧壁上的主动土压力分布图F’ep,k=Ka[Zw+(Z-Zw)](4.2.4-2)式中：Fep,k—地下水位以上的主动土压力（kN/m2）；F’ep,k—地下水位以下的主动土压力（kN/m2）；Ka—回填土的主动土压力系数，应根据土的抗剪强度确定，当缺乏试验资料时，对砂类土或粉土可取，对粘性土可取～；Z—自地面至计算截面处的深度（m）；Zw—自地面至地下水位的距离（m）；—可按10kN/m3采用。4.2.5作用在沉井侧壁上的主动土压力标准值可按下列公式计算：Fepn,k=Kan[hi+(zn-)](4.2.5-1)Kan=(4.2.5-2)式中：Fepn,k—第n层土层中，距地面Zn深度处侧壁上的主动土压力标准值（kN/m2）；—第i层土的天然状态重度（kN/m3），当位于地下水位以下时应取有效重度；—第n层土的天然状态重度（kN/m3），当位于地下水位以下时应取有效重度；—计算截面以上各层土的天然状态重度按各土层厚度的加权平均值（kN/m3）；hi—第i层土的厚度（m）；zn—自地面至计算截面处的深度（m）；Kan—第n层土的主动土压力系数；—第n层土的内摩擦角（°）；—第n层土的粘聚力（kPa）。4.2.6构筑物内的水压力应按设计水位的静水压力计算，对给水处理构筑物，水的重度标准值可取10kN/m3采用；对污水处理构筑物，水的重度标准值可取10～10.8kN/m3采用。注：机械表面曝气池内的设计水位，应计入水面波动的影响。4.2.7施加在结构构件上的预加应力标准值，应按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采用。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的有关规定确定。注：当对构件作承载能力极限状态计算，预加应力为不利荷载时，由钢筋松驰和混凝土收缩、徐变引起的应力损失不应扣除。4.2.8地基不均匀沉降引起的永久荷载标准值，其沉降量及沉降差应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB50007的有关规定计算确定。4.3可变荷载标准值、准永久值系数4.3.1构筑物楼面和屋面的活荷载及其准永久值系数，应按表4.3.1采用。4.3.2吊车荷载、雪荷载、风荷载的标准值及其准永久值系数，应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的有关规定采用。确定水塔风荷载标准值时，整体计算的风载体型系数μs应按下列规定采用：倒锥形水箱的风载体型系数应为+0.7；2圆柱形水箱或支筒的风载体型系数应为+0.7；3钢筋混凝土构架式支承结构的梁、柱的风载体型系数应为+1.3；表4.3.1构筑物楼面和屋面的活荷载及其准永久值系数项序构筑物部位活荷载标准值（kN/m2）准永久值系数1不上人的屋面、贮水或水处理构筑物的顶盖0.50.02上人屋面或顶盖2.00.43操作平台或泵房等楼面2.00.54楼梯或走道板2.00.45操作平台、楼梯的栏杆水平向1.0kN/m0.0注：1对水池顶盖，尚应根据施工或运行条件验算施工机械设备荷载或运输车辆荷载；2对操作平台、泵房等楼面，尚应根据实际情况验算设备、运输工具、堆放物料等局部集中荷载；3对预制楼梯踏步，尚应按集中活荷载标准值1.5kN验算。4.3.3地表水或地下水对构筑物的荷载标准值应按下列规定采用：构筑物侧壁上的水压力，应按静水压力计算；2水压力标准值的相应设计水位，应根据勘察部门和水文部门提供的数据采用，并应根据对结构的不利作用效应取50年内可能出现的最高或最低水位，最高地表水位宜按50年一遇洪水位确定；最高地下水位应综合考虑近期内变化及50年内可能的发展趋势确定。3当水压力标准值按最低水位计算时，水压力准永久值系数应取1.0；当水压力标准值按最高水位计算时，地表水压力准永久值系数可取常年洪水位作用水头与最高水位作用水头的比值，地下水压力准永久值系数可取50年平均水位作用水头与最高水位作用水头的比值。4地表水或地下水对结构作用的浮托力，其标准值应按最高水位确定，并应按下式计算：qfw,k=hwηfw(4.3.3)式中：qfw,k—构筑物基础底面上的浮托力标准值（kN/m2）；—水的重度（kN/m3），可按10kN/m3采用；hw—地表水或地下水的最高水位至基础底面（不包括垫层）计算部位的距离（m）；ηfw—浮托力折减系数，对非岩质地基应取1.0；对岩石地基应按其破碎程度确定，当基底设置滑动层时，应取1.0。注：1当构筑物基底位于地表滞水层内，又无排除上层滞水措施时，基础底面上的浮托力仍应按式4.3.3计算确定。2当构筑物两侧水位不等时，基础底面上的浮托力可按沿基底直线变化计算。4.3.4作用在取水构筑物头部上的流水压力标准值，应根据设计水位按下式计算确定（图4.3.4）：(4.3.4)图4.3.4作用在取水头部上的流水压力图(a）非淹没式(b）淹没式式中：Fdw,k—头部上的流水压力标准值（kN）；nd—淹没深度影响系数，可按表4.3.4-1采用；对于非淹没式取水头部应为1.0；Kf—作用在取水头部上的水流力系数，可按表4.3.4-2采用；—水流的平均速度（m/s）；g—重力加速度（m/s2）；A—表4.3.4–1淹没深度影响系数nd0.501.001.502.002.252.503.003.504.005.00≥6.00nd0.700.890.960.991.000.990.990.970.950.880.84d0Hd表4.3.4-2取水头部上的水流力系数Kf头部体型方形矩形圆形尖端形长圆形Kf1.471.280.780.690.59流水压力的准永久值系数，应按本规范第4.3.3条第3款的规定确定。4.3.5河道内融流冰块作用在取水头部上的压力，其标准值可按下列规定确定：1作用在具有竖直边缘头部上的融冰压力，可按下式计算：FIk=mhfIbtI(4.3.5-1)2作用在具有倾斜破冰棱的头部上的融冰压力，可按下式计算：FIv,k=fIwtI2(4.3.5-2)FIh,k=fIwtI2tgθ(4.3.5-3)式中：FIk—竖直边缘头部上的融冰压力标准值（kN）；mh—取水头部迎水流面的体型系数，方形时为圆形时为0.9；尖端形时应按表4.3.5采用；fI—冰的极限抗压强度（kN/m2），当初融流冰水位时可按750kN/m2采用；tI—冰厚（m），应按实际情况确定；FIv,k—竖向冰压力标准值（kN）；FIh,k—水平向冰压力标准值（kN）；b—取水头部在设计流冰水位线上的宽度（m）；fIw—fIθ—破冰棱对水平线的倾角（°）。表4.3.5尖端形取水头部体形系数mh尖端形取水头部迎水流向角度45°60°75°90°120°mh0.600.650.690.730.813融冰压力的准永久值系数，对东北地区和新疆北部地区可取0.5；对其它地区可取0。4.3.6贮水或水处理构筑物的温差（包括湿度变化的当量温差）标准值，可按下列规定确定：1暴露在大气中的构筑物壁板的壁面温差，应按下式计算：(4.3.6-1)式中：∆t—壁板的内、外侧壁面温差（℃）；hc—壁板的厚度（m）；he—外保温材料的厚度（m）；λc—混凝土的导热系数（W/m·K）；λe—外保温层的导热系数（W/m·K）；βi—内表面热交换系数（W/m2·K）；βe—外表面热交换系数（W/m2·K）；Ti—壁板内侧介质的计算温度（℃），对于盛水构筑物可按年最低月的平均水温采用；Te—壁板外侧的大气计算温度（℃），可按当地年最低月的统计平均气温采用。构筑物壁板的中面温差应按下式计算：(4.3.6-2)式中：∆t0—壁板的中面温差（℃）；Tc—构筑物施工闭合时的月平均气温（℃）。3暴露在大气中的构筑物壁板的壁面湿度当量温差应按10℃采用。4温度、湿度变化作用的准永久值系数宜取1.0。注：1对地下构筑物或设有保温措施的构筑物，一般可不计算温度、湿度变化作用；2暴露在大气中的符合本规范有关伸缩变形缝构造要求的矩形构筑物壁板，一般可不计算温、湿度变化对壁板中面的作用。4.3.7地面堆积荷载对地下构筑物产生的侧压力可按等代土层厚度进行计算，地面堆积荷载的标准值可取10准永久值系数可取0.5。

5基本设计规定5.1一般规定5.1.1本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，以可靠指标度量结构构件的可靠度；按承载能力极限状态计算时，除对结构整体稳定验算外均采用分项系数的设计表达式进行设计。5.1.2本规范采用的极限状态设计方法，对结构设计应计算下列两类极限状态：1承载能力极限状态：应包括对结构构件的承载力（包括压曲失稳）计算、结构整体失稳（滑移及倾覆、上浮）验算。2正常使用极限状态：应包括对需要控制变形的结构构件的变形验算，使用上要求不出现裂缝的抗裂验算，使用上需要限制裂缝宽度的验算等。5.1.3结构内力分析，均应按弹性体系计算，不考虑由非弹性变形所产生的塑性内力重分布。5.1.4结构构件的截面承载力计算和正常使用极限状态验算，本规范有规定的应按本规范的规定执行，本规范未作规定的，应按现行国家标准或《钢结构设计规范》GB50017的有关规定执行。5.1.5构筑物的地基计算（承载力、变形、稳定），应按现行国家标准有关5.1.6结构构件按承载能力极限状态进行强度计算时，结构上的各项荷载均应采用荷载设计值。荷载设计值，应为荷载分项系数与荷载代表值的乘积。5.1.7结构构件按正常使用极限状态验算时，结构上的各项荷载均应采用荷载代表值。5.1.8在计算温度及湿度作用引起的结构内力时，应考虑内力折减系数。在壁面温差（当量湿差）引起的内力计算中，折减系数ηs可取0.65，在中面温差引起的内力计算中，折减系数ηs可取0.20。5.1.9在设计使用年限内未经技术鉴定或设计许可，不得改变构筑物的用途、工艺流程和和使用环境。5.2承载能力极限状态计算规定5.2.1对结构构件作强度计算时，应采用下列极限状态计算表达式：S≤R(5.2.1)式中—结构重要性系数，对安全等级为一、二、三级的结构构件，应分别取1.1、1.0、0.9；S—荷载效应的基本组合设计值；R—结构构件抗力的设计值，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、《钢结构设计规范》GB50017的有关规定确定。5.2.2荷载效应的基本组合设计值，应按下列规定确定：1对于贮水池、水处理构筑物、地下构筑物等可不计算风荷载效应，其荷载效应的基本组合设计值，应按下式计算：(5.2.2-1)式中Cik—第i个永久荷载的标准值；CGi—第i个永久荷载的荷载效应系数；—第i个永久荷载的分项系数，当荷载效应对结构不利时，对结构和设备自重以及预应力应取1.2，其它永久荷载应取1.27；当荷载效应对结构有利时，均应取1.0； Qjk—第j个可变荷载的标准值； CQj—第j个可变荷载的荷载效应系数； —第1个和第j个可变荷载的分项系数，对 地表水或地下水的荷载应作为第一可变荷载取1.27，对其它可变荷载应取1.40； —可变荷载的组合值系数，可取0.90；—设计使用年限调整系数，当设计使用年限为50年、100年时可分别取1.0、1.1。2对水塔、消化池等构筑物，应计入风荷载效应，当进行整体分析时，其荷载效应的基本组合设计值，应按下式计算：(5.2.2-2)式中：CQ1、Q1k—第一可变荷载的荷载效应系数、荷载标准值，第一可变荷载应为风荷载。5.2.3构筑物在基本组合作用下的设计稳定性抗力系数Ks不应小于表5.2.3的规定。验算时，抵抗力应只计入永久荷载，可变荷载和侧壁上的摩擦力不应计入；抵抗力和滑动、倾覆力应均采用标准值。表5.2.3构筑物的设计稳定性抗力系数Ks失稳特征设计稳定性抗力系数Ks沿基底或沿齿墙底面连同齿墙间土体滑动1.30沿地基内深层滑动（圆弧面滑动）1.20倾覆1.50上浮1.055.3正常使用极限状态验算规定5.3.1对于正常使用极限状态，结构构件应分别按荷载的准永久组合或标准组合，并考虑长期作用的影响采用下列极限状态设计表达式进行验算：S≤C(5.3.1)式中S—正常使用极限状态荷载组合的效应设计值；C—结构构件达到正常使用要求所规定的变形、应力、裂缝宽度的限值。5.3.2结构构件正截面的受力裂缝控制等级按下列规定分为三级：一级——严格要求不出现裂缝的构件。在荷载标准组合作用下，处于轴心受拉或小偏心受拉状态的预应力混凝土构件，或处于其他受力状态且环境类别为三～五类的预应力混凝土构件，其抗裂验算边缘混凝土的剩余压应力不应小于0.3N/mm2；二级——一般要求不出现裂缝的构件。在荷载标准组合作用下，处于轴心受拉或小偏心受拉状态的钢筋混凝土构件，或环境类别为二b类的预应力混凝土构件，其构件受拉边缘混凝土允许产生拉应力，但拉应力不应大于以混凝土拉应力限制系数控制的应力值；三级——允许出现裂缝的构件。在荷载准永久组合作用下处于受弯、大偏心受压或大偏心受拉状态的钢筋混凝土构件，或在荷载标准组合作用下、环境类别为一～二a类的预应力混凝土受弯构件，考虑长期影响的最大裂缝宽度可按附录A计算确定，最大裂缝宽度计算值不应超过本规范第5.3.4条规定的限值。环境类别为二a类的预应力混凝土构件，在荷载准永久组合作用下，其构件受拉边缘混凝土拉应力尚不应大于混凝土轴心抗拉强度标准值。5.3.3钢筋混凝土或预应力混凝土构筑物构件的最大裂缝宽度限值，应符合表5.3.3的规定。当外水、土或大气具有腐蚀性时，其最大裂缝宽度限值尚应符合现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046以及《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476的有关规定。表5.3.3钢筋混凝土或预应力混凝土构件的最大裂缝宽度限值wlim类别部位及环境条件wlim（mm）水处理构筑物、水池、水塔给水水质净化处理构筑物0.25给水清水池0.20污水、污泥处理构筑物、水塔的水柜0.20臭氧消毒池0.15泵房贮水间、格栅间雨、污水泵池0.20给水泵房以及其他地面以下部分0.25取水头部常水位以下部分0.25常水位以上湿度变化部分0.20强腐蚀环境下的最大裂缝宽度限值为0.15mm。5.3.4电机层楼面的支承梁应按荷载的准永久组合进行变形计算，其允许挠度应符合下式要求：(5.3.4)式中：wv—支承梁的允许挠度（mm）；l0—支承梁的计算跨度（mm）。5.3.5对于正常使用极限状态，荷载效应的标准组合设计值SsSq1标准组合(5.3.5-1)对水塔、消化池等构筑物，当计入风荷载时可取0.6；当不计入风荷载时，应为(5.3.5-2)2准永久组合(5.3.5-3)式中—第j个可变荷载的准永久值系数。5.3.6一级裂缝控制等级的构件应(5.3.6)式中σck—在荷载标准组合作用下，构件抗裂验算边缘的混凝土法向应力（N/mm2）；σpc—扣除全部预应力损失后，构件抗裂验算边缘混凝土的预压应力（N/mm2）。5.3.7二级裂缝控制等级的构件应1钢筋混凝土构件：（1）轴心受拉构件应满足：(5.3.7-1)式中：Nk—构件在标准组合作用下计算截面上的纵向力（N）；ftk—混凝土轴心抗拉强度标准值（N/mm2）,应按A0—计算截面的换算截面面积（mm2）；—混凝土拉应力限制系数，可取0.87。（2）偏心受拉构件应满足：(5.3.7-2)式中：e0—纵向力对截面重心的偏心距（mm）；W0—构件换算截面受拉边缘的弹性抵抗距（mm3）；—混凝土构件的截面抵抗矩塑性影响系数，对矩形截面为1.75。2环境类别为二b类的预应力混凝土构件：（1）大偏心受拉、大偏心受压构件应满足：(5.3.7-3)（2）受弯构件应满足：(5.3.7-4)式中：Mk—构件在标准组合作用下计算截面上的弯矩（Nmm）。5.3.8三级裂缝控制等级的构件应1最大裂缝宽度应满足：(5.3.8-1)2环境类别为二a类的预应力混凝土构件尚应满足：(5.3.8-2)式中：—钢筋混凝土或预应力混凝土构件的最大裂缝宽度（mm）；—钢筋混凝土或预应力混凝土构件的最大裂缝宽度限值（mm），应按本规范第5.3.3条规定取值；σcq—在荷载准永久组合作用下，构件抗裂验算边缘的混凝土法向应力（N/mm2）。5.4耐久性规定5.4.1钢筋混凝土构筑物的抗渗，应以混凝土本身的密实性满足抗渗要求。5.4.2构筑物混凝土的抗渗等级要求应按表5.4.2采用混凝土的抗渗等级应根据试验确定。相应混凝土的骨料应选择良好级配；水胶比不应大于0.50。抗渗等级试验应按现行国家标准《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082的有关规定执行。表5.4.2混凝土抗渗等级Pi的规定最大作用水头与混凝土壁、板厚度之比值（）抗渗等级Pi<10P410～30P6>30P85.4.3最冷月平均气温低于-3℃的地区，外露的钢筋混凝土构筑物的混凝土应具有良好的抗冻性能，并应按表5.4.3的要求采用。混凝土的抗冻等级应根据试验确定，并应按现行国家标准《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082的有关规定执行。表5.4.3混凝土抗冻等级Fi的确定结构类别地表水取水头部其它工作条件冻融循环总次数地表水取水头部的水位涨落区以上部位及外露的水池等≥100＜100气候条件最冷月平均气温低于-10℃F300F250F200最冷月平均气温在-3℃～-10℃F250F200F150注：1气温应根据连续5年以上的实测资料，统计其平均值确定；2冻融循环总次数系指一年内气温从+3℃以上降至-3℃以下，然后回升至+3℃以上的交替次数；对于地表水取水头部，尚应考虑一年中月平均气温低于-3℃期间，因水位涨落而产生的冻融交替次数，此时水位每涨落一次应按一次冻融计算。3最冷月平均气温低于-20℃地区的混凝土抗冻等级应根据具体情况研究确定。5.4.4设计使用年限为50年的构筑物，其结构混凝土材料应符合表5.4.4的规定。表5.4.4构筑物结构混凝土材料的耐久性基本要求环境类别最大水胶比最低强度等级钢筋混凝土最大氯离子含量（%）最大碱含量（kg/m3）一0.5C250.30不限制二a0.5C250.203.0二b0.5C300.15三a0.4C350.15三b0.4C400.10四0.45C300.10五a0.45C300.10五b0.4C350.10注：1混凝土结构的环境类别定义按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定执行，各类别的耐久性基本要求按本表执行；2第五类的子类的适用范围为：五a：弱腐蚀，五b：中～强腐蚀，腐蚀性等级划分按现行国家标准《岩土工程勘查规范》GB50021的有关规定执行；3氯离子含量即指其占胶凝材料总重量的百分比；4对于预应力混凝土结构，其最大氯离子含量为0.06%，最低混凝土强度等级宜按表中规定提高两级；5当使用非碱活性骨料时，对混凝土中的碱含量可不作限制。5.4.5设计使用年限为100年的构筑物，其结构混凝土材料的最低强度等级宜按第5.4.4条提高一级，最大水胶比宜按第5.4.4条降低0.05，氯离子含量不宜大于0.06%，且不宜采用碱活性骨料。5.4.6对接触侵蚀性介质的构筑物，宜采取适当的表面防护措施。防腐蚀做法可按照现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046的有关规定执行。5.4.7构筑物的砖石砌体材料，其最低强度等级应符合下列规定：12石材3砌筑砂浆M10

6基本构造要求6.1一般规定6.1.1贮水或水处理构筑物一般宜按地下式建造；当按地面式建造时，严寒地区宜设置保温设施。6.1.2钢筋混凝土贮水或水处理构筑物，除水槽和水塔等高架贮水池外，其壁、底板厚度均不宜小于200mm。6.1.3设计使用年限为50年的构筑物，其钢筋的混凝土保护层最小厚度（从最外层钢筋的外缘处起），应符合表6.1.3的规定。表6.1.3钢筋的混凝土保护层最小厚度（mm）构件类别工作条件保护层最小厚度墙、板、壳与水、土接触或高湿度30与污水接触或受水气影响35梁、柱与水、土接触或高湿度35与污水接触或受水气影响40基础、底板有垫层的下层筋40无垫层的下层筋70注：1不与水、土接触或不受水气影响的构件，其钢筋的混凝土保护层的最小厚度，应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定采用；2本表适用于内部及外部介质对混凝土的腐蚀性等级不高于弱腐蚀的情况，当内部或外部介质为中腐蚀、强腐蚀时，墙、板、壳、梁、柱钢筋的混凝土保护层最小厚度应按表中规定增加5mm，当外部介质为弱腐蚀～强腐蚀时，有垫层的基础、底板下层筋保护层最小厚度为50mm；3当构筑物的构件外表设有水泥砂浆抹面或其它涂料等质量确有保证的保护措施时，表列要求的钢筋的混凝土保护层厚度可酌量减小，但不得低于二a类环境的要求。6.1.4设计使用年限为100年的构筑物，其钢筋的混凝土保护层最小厚度宜比表6.1.3的规定增加5mm（无垫层的底板下层除外）。6.1.5钢筋混凝土墙（壁）的拐角及与顶、底板的交接处，宜设置腋角。腋角的边宽不应小于150mm，并应配置构造钢筋，一般可按墙或顶、底板截面内侧较大受力钢筋的50％采用。6.2变形缝和施工缝6.2.1矩形构筑物的或收缩缝6.2.2当构筑物的地基土有显著变化或承受的荷载差别较大时，应采用适当的地基处理方法消除不均匀沉降，或设置沉降缝加以分割。6.2.3构筑物的伸缩缝或沉降缝应做成贯通式，在同一剖面上连同基础或底板断开。伸缩缝的缝宽不宜小于20mm；沉降缝的缝宽不应小于30mm；基础或底板的伸缩缝或收缩缝宜采用企口形式。表6.2.1矩形构筑物的伸缩缝或收缩缝最大间距（m）地基类别岩基土基工作条件露天地下式或有保温措施露天地下式或有保温措施砌体砖3040石1015现浇混凝土58815钢筋混凝土装配整体式20303040现浇15202030注：1对于地下式或有保温措施的构筑物，应考虑施工条件及温度、湿度环境等因素，外露时间较长时，应按露天条件设置伸缩缝；2当有经验时，例如在混凝土中施加可靠的外加剂或浇筑混凝土时设置后浇带，减少其收缩变形，此时构筑物的伸缩缝或收缩缝间距可根据经验确定，不受表列数值限制。6.2.4钢筋混凝土构筑物的伸缩缝和沉降缝的构造，应符合下列要求：1伸缩缝、沉降缝处的防水构造应由止水板材、填缝材料和嵌缝材料组成；2止水板材宜采用橡胶或金属止水带，止水带与构件混凝土表面的距离不宜小于止水带埋入混凝土内的长度，当构件的厚度较小时，宜在缝的端部局部加厚，并宜在加厚截面的突缘外侧设置可压缩性板材；3填缝材料应采用具有适应变形功能的板材；4嵌缝材料应采用具有适应变形功能、与混凝土表面粘结牢固的柔性材料，并具有在环境介质中不老化、不变质的性能；6.2.5位于岩石地基上的构筑物，其底板与地基间应设置可滑动层构造。6.2.6混凝土或钢筋混凝土构筑物的施工缝设置，应符合下列要求：施工缝宜设置在构件受力较小的截面处；施工缝应符合现行国家标准《地下工程防水技术规范》GB50108的有关规定。6.3钢筋和埋件6.3.1钢筋混凝土构筑物的各部位构件的受力钢筋，应符合下列规定：1受力钢筋的最小配筋百分率，应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定；2受力钢筋宜采用直径较小的钢筋配置；每米宽度的墙、板内，受力钢筋不宜少于4根，且不超过10根。6.3.2现浇钢筋混凝土矩形构筑物的各构件的水平向构造钢筋，应符合下列规定：1当构件的截面厚度不大于500mm时，其里、外侧构造钢筋的配筋百分率均不应小于0.15%。2当构件的截面厚度大于500mm时，其里、外侧均可按截面厚度500mm配置0.15%构造钢筋。6.3.3在钢筋混凝土墙（板）的弹性固定相交节点处，外侧钢筋不应截断或按锚固处理；内侧钢筋应伸至相交墙（板）外侧钢筋内边并向节点外弯折90°，锚固长度应自墙（板）的内侧表面起算，且包含弯弧段的弯折投影长度不应小于15d。6.3.4钢筋的连接应符合下列要求：1对处于轴心受拉或小偏心受拉状态的构件，其受力钢筋不应采用绑扎搭接连接；2受力钢筋采用绑扎搭接时，搭接接头应设置在构件受力较小处；3受力钢筋的连接位置，应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定相互错开。6.3.5钢筋混凝土构筑物各部位构件上的预埋件，其锚筋面积及构造要求，应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定确定。埋设于水下的永久性金属预埋件应有可靠的防腐蚀性能。6.4开孔处加固6.4.1钢筋混凝土构筑物开孔处加固筋的配置应符合下列基本原则：1加固筋的方向应顺着应力流线。2加固筋的布置位置应集中在集中应力峰值作用区域。3加固筋的数量应足以抵抗被削弱断面所引起的峰值流量。4加固筋的长度应能够传承上游力流并将其传递给下游未被削弱的结构件。6.4.2钢筋混凝土构筑物的开孔处，可按下列规定采取加强措施：1当开孔的直径或宽度大于300mm但不超过1000mm时，孔口的每侧沿受力钢筋方向应配置加强钢筋，其钢筋截面积不应小于开孔切断的受力钢筋截面积的75%，且两端伸出洞口边的长度均不应小于搭接长度；对矩形孔口的四周尚应加设斜筋；对圆形孔口尚应加设环筋。2当开孔的直径或宽度大于1000mm时，宜对孔口四周加设肋梁；当开孔的直径或宽度大于构筑物壁、板计算跨度的1/4时，宜对孔口设置边梁，梁内配筋应按计算确定。6.4.2砖砌体的开孔处，应按下列规定采取加强措施：1砖砌体的开孔处宜采用砌筑砖券加强。砖券厚度，对直径小于1000mm的孔口，不应小于120mm；对直径大于1000mm的孔口，不应小于240mm。2石砌体的开孔处，宜采用局部浇筑混凝土加强。

附录A钢筋混凝土或预应力混凝土矩形截面构件的最大裂缝宽度计算A.0.1在荷载准永久组合作用下处于受弯、大偏心受压或大偏心受拉状态的钢筋混凝土构件，或在荷载标准组合作用下处于受弯状态的预应力混凝土构件，考虑长期影响的最大裂缝宽度可按下列公式计算：(A.0.1-1)(A.0.1-2)式中：wmax—最大裂缝宽度（mm）；—裂缝间受拉钢筋应变不均匀系数，当<0.4时，应取0.4；当>1.0时，应取1.0；σs—按荷载准永久组合计算的钢筋混凝土构件纵向受拉普通钢筋应力σsq或按荷载标准组合计算的预应力混凝土受弯构件纵向受拉钢筋等效应力σsk(N/mm2);Es—钢筋的弹性模量(N/mm2);c—d—纵向受拉钢筋直径(mm);当采用不同直径的钢筋时，应取；为纵向受拉钢筋截面的总周长(mm);ρte—以有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率，即；为截面计算宽度，为截面计算高度；为受拉钢筋的截面面积(mm2)，对偏心受拉构件应取偏心力一侧的钢筋截面面积；—系数，对受弯、大偏心受压构件可取＝0；对大偏心受拉构件可取；—纵向受拉钢筋的相对粘结特性系数，对光面钢筋应取1.0；对变形钢筋应取0.7；—混凝土轴心抗拉强度标准值(N/mm2);—系数，对受弯构件可取＝1.0；对大偏心受压构件可取；对大偏心受拉构件可取；A.0.2按荷载准永久组合计算的钢筋混凝土构件纵向受拉普通钢筋应力σsq，可按下列公式计算：1受弯构件的纵向受拉钢筋应力（A.0.2－1）式中：Mq—荷载准永久组合h0—计算截面的有效高度（mm）。2大偏心受压构件的纵向受拉钢筋应力(A.0.2-2)式中：Nq—荷载准永久组合—纵向力对截面重心的偏心距(mm)。3大偏心受拉构件的纵向受拉钢筋应力（A.0.2-3）式中：—A.0.3按荷载标准组合计算的预应力混凝土受弯构件纵向受拉钢筋等效应力σsk可按计算。

本规范用词说明1为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：表示很严格，非这样不可的：

正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；表示严格，在正常情况下均应这样做的：正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；表示允许稍有选择，在条件许可时首先这样做的：正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。2条文中指明应按其它有关标准、规范执行时，写法为“应符合……规定”或“应按……执行”。

引用标准名录《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153；《城镇给水排水技术规范》GB50788；《混凝土结构设计规范》GB50010；《水工混凝土结构设计规范》DL/T5057；《建筑结构荷载规范》GB50009；《砌体结构设计规范》GB50003；《钢结构设计规范》GB50017；《建筑地基基础设计规范》GB50007；《岩土工程勘查规范》GB50021；《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119；《地下工程防水技术规范》GB50108；《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046；《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476；《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082；《预防混凝土碱骨料反应技术规范》GB/T50733；《烧结普通砖》GB5101；《混凝土实心砖》GB/T21144；《高分子防水材料第二部分止水带》GB18173.2；《铜及铜合金带材》GB/T2059；《不锈钢冷轧钢板》GB3280；《聚硫建筑密封胶》JC/T483；《聚氨酯建筑密封胶》JC/T482；《高分子防水材料第三部分遇水膨胀橡胶》GB18173.3；《生活饮用水输配水设备及防护材料卫生安全评价规范》GB/T17219；《民用建筑热工设计规范》GB50176；《外墙外保温工程技术规程》JGJ144。

中华人民共和国国家标准给水排水工程构筑物结构设计规范GB50069-201X条文说明

修订说明《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-201X，经住房和城乡建设部201X年XX月XX日以第XXXX号批准、发布。本规范是在《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002的基础上修订而成。上一版的主编单位是北京市市政工程设计研究总院，参编单位是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、铁道部专业设计院。主要起草人是沈世杰、刘雨生、王文贤、王憬山、冯龙度、刘健行、苏发怀、陈世江、沈宜强、宋绍先、、郭天木、葛春晖、翟荣申、。本规范修订过程中，编制组总结了我国给水排水构筑物工程建设的实践经验，借鉴了国外先进技术法规、技术标准，参考了国内工民建和水电行业的设计标准，并开展了给水排水构筑物设计使用年限、预应力构筑物抗裂验算、内防腐三个专题的调查研究工作，为本次修订提供了有价值的参考资料。为便于广大设计、审图、业主、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本规范时能正确理解和执行条文规定，本规范编制组按章、节、条、款顺序编写了条文说明，对条文规定的目的、依据以及执行中须注意的有关事项进行了说明，部分条文还择要列出了上一版规范条文产生的背景资料，以帮助本规范使用者深刻理解条文。本条文说明不具备与规范正文同等的法律效力，仅供使用者作为理解和把握条文内容的参考。

目次1总则 622术语和符号 642.1术语 642.2符号 653材料 664荷载 714.1荷载分类和荷载代表值 714.2永久荷载标准值 724.3可变荷载标准值、准永久值系数 755基本设计规定 795.1一般规定 795.2承载能力极限状态计算规定 815.3正常使用极限状态验算规定 905.4耐久性规定 956基本构造要求 996.1一般规定 996.2变形缝和施工缝 1006.3钢筋和埋件 1016.4开孔处加固 104附录A钢筋混凝土或预应力混凝土矩形截面构件的最大裂缝宽度计算 105

1．总则1.0.2本条明确规定本规范系适用于城镇公用设施和工业企业中的一般给水排水工程设施的构筑物结构设计，排除了某些特殊工程中相应设施的结构设计。主要是考虑到给关于结构类型，在大量的给水排水工程构筑物中，主要是采用混凝土结构（广义的，包括钢筋混凝土和预应力混凝土结构），只是在一些小型的工程中，限于经济条件和地区条件，也还采用砖石结构。自20世纪60年代开始，通过对已建工程的总结，明确了贮水或水处理构筑物以及各种位于地下、水下的防水结构，采用砌体结构很难做到很好地符合设计使用标准，在渗、漏水方面难能完善达标；同时在工程投资上，采用砌体结构并无可取的经济效益（各部位构件截面加大、附加防水构造措施等）。另外，在砌体结构的静力计算方面，也存在一定的问题。在给水排水工程的构筑物结构中，多为板、壳结构，其受力状态多属平面问题，甚至需要进行空间分析，这就有别于一般按构件的计算，需要涉及砌体的双向受力的力学性参数，对不同的砌体材料如何合理可靠地确定，目前尚缺乏依据。如果再考虑为提高砌体的防水性能，采用浇筑混凝土夹层等组合结构，此时将涉及到两者共同工作的若干力学参数，情况将更为复杂，尚缺乏可资总结的可靠经验。反之，如果不考虑这些因素，完全按照杆件结构分析，则构件的截面厚度将大为增加，与工程实际条件不符，规范这样处理显然将是不恰当的。据此，本规范明确了对于给水排水工程中的贮水或水处理构筑物、地下构筑物，一般宜采用混凝土结构，仅当容量较小时可采用砌体结构。此时对砌体结构的设计，可根据各地区的实践经验，参照混凝土结构的有关规定进行具体设计。1.0.4本条规定了本规范所依据的现行主要国家标准。原规范从《给水排水工程结构设计规范》GBJ69-84修订而来，完成了从单一安全系数法到以概率理论为基础的极限状态设计方法的转变，从而与国际接轨，依据的是国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001和《工程结构可靠度设计统一标准》GB50153-92。最新版的《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153-2008涵盖了这两本标准的全部内容并有了很大改进，体现了最新的国际标准要求，对建筑、铁路、公路、港口、水利等各领域工程结构设计的基本原则、基本要求和基本方法做出了规定，因此，本次修订将GB50153-2008作为依据。同时，新近发布实施的《城镇给水排水技术规范》GB50788-2012作为全文强制国家标准也作为本次修订的依据。1.0.5本规范还明确了对于承受偶遇荷载或建造在特殊地基上的给水排水工程构筑物的结构设计（例如地震区的强烈地面运动荷载、湿陷性黄土地区、膨胀土地区等），应遵照我国现行的相关标准、规范执行，本规范不作引入。2．术语和符号2.1术语本次修订增加了“术语”一节，纳入了混凝土抗渗等级（Pi）、混凝土抗冻等级（Fi）、地表水或地下水的作用水头、壁面温差和中面温差的定义。原规范的抗冻等级定义与现行国家标准《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》GB/T50082-2009的抗冻标号相对应，考虑到抗冻标号比抗冻等级的试验时间长很多，为了节省工期，本规范仍采用抗冻等级作为混凝土抗冻性能的衡量指标，但其定义按照GB/T50082-2009的技术内容重新给出。2.2符号本节针对有关给水排水工程构筑物结构设计中一些常用的符号，做出了统一规定，以供有关给水排水工程中各项构筑物结构设计规范中共同遵照使用。本规范中对符号的统一规定，系依据下列原则：⒈一般均按《建筑结构设计术语和符号标准》GB/T50083的规定采用；⒉相关标准、规范已采用的符号，在本规范中均直接引用；⒊在不与上述一、二相关的条件下，尽量沿用原规范已用符号。本次修订基本沿用原规范的符号，并按照修订增加的内容补充了一些符号。

3．材料3.0.1本条要求给水排水工程中采用的主要材料（混凝土、钢筋、型材、砌体等）必须符合相应的现行国家标准。3.0.2这一条内容是根据近几年来工程实践反映的问题而制订的，主要是防止混凝土在潮湿土在潮湿环境下产生异常膨胀而导致破坏。这种异常膨胀来源于水泥中的碱与活性骨料发生化学反应形成，因此条文引用了现行国家标准《预防混凝土碱骨料反应技术规范》GB/T50733，对控制混凝土中的碱含量和选用非活性骨料作出规定。这个问题在国外早已引起重视，英、美、日、加拿大等国均对此进行过大量的研究，并据此提出要求。我国GB/T50733及《混凝土碱含量限值标准》（CECS53:93）的制定即在参照国外研究资料的基础上进行的。3.0.3；3.0.4本条规定主要从保证结构的耐久性考虑，混凝土内掺加氯盐后将形成氯化物溶液，增强其导电性；加速产生电化学腐蚀，严重影响结构耐久性。这方面在国外有关标准中都有类似的规定。例如《英国贮液构筑物实施规范》（BS5337）中，对混凝土的拌合料及其他掺合料就明确规定：“不得使用氯化钙或含有氯化物的拌合料，其它掺合料仅在工程师许可时方可应用”；日本土木学会1977年编制的《日本混凝土与钢筋混凝土规范》，在第二十一章“冬季混凝土施工”中，同样也明确规定：“不得采用食盐或其它药剂，借以降低混凝土的冻结温度”。3.0.5本条规定主要是强调了对有水密性要求的混凝土，提出了选择水泥材料品种的要求。从结构耐久性考虑，普通硅酸盐水泥制作的混凝土，其碳化平均率最低，较之其他品种的水泥对保证结构耐久性更有利，按有关研究资料提供的数据如表3.0.5所示。表3.0.5各种水泥品种混凝土的相对平均碳化率水泥品种普通水泥矿渣水泥火山灰水泥粉煤灰水泥碳化平均率11.41.719.3.0.6本次修订增加了几种保温材料的导热系数，并对原规范的混凝土热交换系数进行了修改。近年来超长构筑物越来越多。超长地面式水池一般采用外贴保温材料来降低混凝土季节温差应力，超长全地下构筑物一般采用后浇带降低施工期间的温度和干缩应力，但为了防止开裂，确保结构安全，应进行温差应力计算。原规范仅给出了混凝土材料的热工系数，已经不能满足结构计算的需要。因此，本次修订参考国内建筑保温的相关规范和常用做法，结合给排水构筑物的特点，增加了几种保温材料的导热系数，详细情况见表3.0.6。表中，导热系数按《外墙外保温工程技术规程》JGJ144中导热系数最大值确定，其修正系数按《民用建筑热工设计规范》GB50176确定。为了方便设计，修正系数统一取为：顶板1.5，外墙1.2，即考虑了保温材料在屋面材料或顶板覆土，以及侧土（水）压力作用下的压缩和吸湿因素，对于地面式水池的外墙保温，保温材料的导热系数计算值偏大，主体结构是偏于安全的。表3.0.6几种保温材料的导热系数保温材料导热系数l(W／m·K)修正系数α导热系数计算值l·α(W／m·K)适用条件蒸压加气混凝土块0.1901.500.290屋面保温憎水膨胀珍珠岩板0.0700.110模塑聚苯板（EPS）0.0391.200.047屋面、外墙保温挤塑聚苯板（XPS）0.0300.036硬泡聚氨酯（PU）0.0250.030胶粉聚苯颗粒保温浆料0.0600.072外墙保温原规范的混凝土热交换系数仅适用于外部环境为室外大气、内部环境为水的情况，不适用于室内为空气的情况，而近年来，大型复杂水池、地下空间综合体、综合管沟等构筑物内部为空气的情况很多，进行温度应力计算时，需要用到混凝土与内部空气间的热交换系数。本次修订参照GB50176的规定，将热交换系数修改为外表面热交换系数和内表面热交换系数，并分别给出取值，方便设计采用。3.0.7本次修订对砌体材料进行了调整：删除了粘土砖，代之以烧结普通砖或混凝土实心砖，从而与国家的建筑材料禁限政策相协调。同时增加了这两种材料的国家标准要求。关于砖的种类，由于给排水构筑物一般处于临水、潮湿甚至腐蚀环境中，非烧结类的砖通常难以满足其耐久性要求，因此本规范未列入。其他模注类或挤压成型类砖或砌块必须具备产品的国家标准或行业标准，或者符合国家的新产品推广政策要求并履行相关评估推广程序后，方能在设计中采用。对砌体的砌筑砂浆要求与原规范相同，强调应采用水泥砂浆，因为混合砂浆中的白灰系属气硬性材料，用于高湿度环境的结构不妥，难能保证达到应有的强度和耐久性要求。本次修订将原规范砌体材料的最低强度要求挪入第5.4节耐久性规定之中。3.0.8本条为新增条文，规定了变形缝材料的种类和产品标准要求。橡胶止水带经过多年的工程实践证明为一种经济、适用、适应变形能力强、耐老化能力优良的一种止水材料，对于地下结构变形缝，只要材料符合标准，止水带周围混凝土浇捣密实，橡胶止水带一般都能表现出良好的耐老化能力，出现问题的止水代多是由于采用了不符合标准的再生料或是由于施工质量问题所导致。当然，敞口水池的橡胶止水带出问题的相对多一些，除了材料和施工质量外，接触空气老化也是一个原因，这个问题及对策仍需深入研究。塑料止水带由于适应变形能力稍差、产品质量不稳定，工程上应用不多，本次修订予以删除。本次修订增加了金属止水带（铜板、不锈钢板），可用于特别重要或有特殊要求的工程或重要部位。

4．荷载原规范中的“作用”统一改为“荷载”，从而与现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009-2012相协调。4.1荷载分类和荷载代表值4.1.1本条是针对给水排水工程构筑物常