给排水结构设计规范范文

前言：我们精心挑选了数篇优质给排水结构设计规范文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

中图分类号：U417.3 文献标识码：A

关键词：设计文件、伸缩缝、抗震、防腐措施

排水工程中的结构属于特种结构，荷载作用主要由水土压力和温度、湿度影响，在设计上设计要求及荷载计算工况不同于民用建筑。

随着一系列排水工程结构设计的不断完善，本文结合工程实际，总结了在排水结构设计中需要注意的一些问题。

一、设计文件

1.设计文件必须注明设计使用年限、结构安全等级、地基基础设计等级、地震基本烈度、抗震设防烈度、场地类别、工程所处环境类别等。

“设计使用年限”是指从工程竣工验收合格之日起，工程的地基基础、主体结构能够保证在正常情况下安全使用的年限。在设计使用年限期间内因设计原因而产生的质量问题由设计人员负相应的责任。

另外设计者还应将结构安全等级、地基基础设计等级、地震基本烈度、抗震设防烈度、场地类别、工程所处环境类别等有关要求在设计文件中标明，做为设计依据的标准和工程条件。

2.设计文件中必须注明混凝土的耐久性要求。

在不同的环境下，对混凝土的耐久性要求不同，如果未按工程环境类别给出耐久性要求会造成混凝土的破坏。例如在干湿交替环境下，如果碱掺入混凝土，则含活性骨料的混凝土会加速电化学腐蚀，生成膨胀，不可避免的会破坏混凝土。在《混凝土结构设计规范》、《工业建筑防腐蚀设计规范》中明确给出了对混凝土最大水胶比、最小水泥用量、最低混凝土强度等级、最大氯离子含量和最大碱含量做出了详细规定。

二、伸缩缝的设置于混凝土外加剂的应用

给排水构筑物因其体型较大，经常会在混凝土浇筑过程中，由于水灰比过大，水泥用量过多，养护不当，或浇筑混凝土时产生大量水化热，使混凝土硬化过程中产生伸缩裂缝，因此，《给排水工程构筑物结构设计规范》第6.2.1条规定的伸缩缝最大间距，其补充了当有经验时，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间距可根据经验确定，不受表列数值限制。

应该明确，规范首先强调的是当构筑物长度宽度超出伸缩缝最大间距时，应首先考虑设置伸缩缝，只是在结构处理上比较困难时，才考虑掺入外加剂或设置后浇带的方法扩大伸缩缝的间距。所以设计时赢充分考虑给水排水构筑物所处的工程环境条件，对不同构筑物区分对待。但对于超大型构筑物，设置伸缩缝是减少水池开裂的主要措施之一，对于敞口水池永久暴露于大气中，宜考虑设置永久伸缩缝。

在设计中，若增加伸缩缝间距，施工图中不但要注明混凝土掺入膨胀剂，强度等级，抗渗等级，还要在图纸中注明水中养护14d的混凝土限制膨胀率（底板0.02～0.03%、侧墙0.03～0.035%、后浇带0.035～0.045%），用以补偿混凝土的收缩，替代设置伸缩缝，同时还宜从构造上适当加强水平钢筋，提高钢筋混凝土的极限拉伸强度。

三、抗震设防烈度及抗震构造措施

抗震设防烈度采用现行的中国地震动参数区划图的地震基本烈度或按经批准的抗震设防区划确认的抗震设防烈度进行抗震设计。

在给排水构筑物设计中，应按本地区抗震设防烈度提高一度采取抗震措施计。《室外给排水和燃气热力工程抗震设计规范》第1.0.7条规定下列构筑物宜提高一度采取抗震措施：1、给排水工程中的取水构筑物和输水管道，水质净化处理厂内的主要水处理构筑物和变电站、配水井、送水泵房、氯库等。2.排水工程中的道路立交处的雨水泵站，污水处理厂内的主要水处理构筑物和变电站、进水泵房、沼气发电站等。因此，在以上构筑物进行抗震设计时，应根据规模和具体情况宜按工程所在地区的抗震设防烈度提高一度采取抗震措施。

设防烈度为8、9度时，采用钢筋混凝土的矩形水池，在池壁拐角处，里外层水平向钢筋的配筋率均不宜小于0.3%，伸入两侧池壁内的长度不得小于1/2池壁高度。

四、腐蚀性等级及预防措施

给排水构筑物因多为地下混凝土结构，所处环境多为地下水位干湿交替或者长期浸泡环境下，为保证受腐蚀性介质作用的构筑物在设计使用年限内正常使用，设计中必须明确腐蚀性等级。在《工业建筑防腐蚀设计规范》中，微腐蚀可不做防护；弱腐蚀：垫层为C20，基础可以不做防护；中等腐蚀：垫层采用耐腐蚀材料，基础表面需涂聚合物水泥砂浆，厚度≥5mm。强腐蚀：垫层采用耐腐蚀材料，基础表面涂环氧沥青或聚氨酯沥青涂层，厚度≥500μm。

五、结束语

本文是作者近几年在结构施工图设计中总结出来的一些常见问题的汇总，根据给排水结构设计规范和设计中总结的经验，提出了一些意见和建议，供同行参考，使给排水结构设计更加完善，提高设计质量。

第2篇

关键字：给排水工程;水池结构;裂缝控制;强度配筋

Abstract: for the water supply and drainage engineering structure pool, according to the water supply and drainage engineering structures structure design rules "(GB50069-2002) requirements, crack control through the resistance to LieDu checking and crack development width checking and structural measures to achieve. This paper describes how to take appropriate measures to control the cracking of the pool structure, and combined with engineering example, the results calculated the analysis and comparison, to explore the satisfy the intensity of the reinforcement if the component GB50069-2002 calculations, the largest crack width you could meet the maximum crack width limits of 0.2 mm.

Keyword: water supply and drainage engineering; Pool structure; Crack control; Strength reinforcement

中图分类号： S276.3文献标识码：A 文章编号：

0 前言

给排水工程中，钢筋混凝土水池结构的设计较为常见。考虑水池的抗渗防裂对正常使用有至关重要的作用，水池结构设计必须重视裂缝控制。为了确保结构具备良好的防渗、防漏性能，满足设计要求的耐久性，《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069–2002)对在组合作用下钢筋混凝土构筑物构件的最大裂缝宽度限值做了严格规定。本文简述了如何采取恰当的措施控制水池结构裂缝的产生，并结合工程算例，对计算结果进行分析比较，来探讨一下满足强度配筋的构件如采用GB50069–2002计算，其最大裂缝宽度能否满足最大裂缝宽度限值0.2 mm 。

对于水池结构，根据《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069–2002)要求，裂缝控制通过抗裂度验算、裂缝开展宽度验算和构造措施来实现。轴心受拉或小偏心受拉构件，应按抗裂度验算。这类构件的抗裂性能主要由混凝土抗拉强度和构件受拉截面决定。受弯或大偏心受拉（压）构件，应按裂缝宽度控制验算，在水池设计中以此类工况最多。

水池结构设计时，一般先根据强度计算初步确定配筋，然后进行裂缝宽度验算。根据水池的盛水性质（清、污水）及其使用功能，最大裂缝宽度一般控制在0.2mm或0.25mm。

下面先简述一下如何采取恰当的措施控制水池结构裂缝的产生。

1 控制裂缝的措施

1.1荷载作用裂缝的控制

荷载作用裂缝的控制，是要求在设计时对池体各部位可能产生最大拉应力的截面进行计算分析，使之满足裂缝控制的要求。对池体结构建立正确的计算模型和选择合理的荷载组合，以确保其内力及变形的计算与水池的实际工作情况一致。

1.2 混凝土收缩和温湿差造成裂缝的控制

此类裂缝的控制首先应根据规范规定，严格掌握混凝土配比及其用料的品种规格和级配，同时对混凝土灌筑和养护提出设计要求。另外，对大型水池可采取设伸缩缝、掺添加剂和设加强带、后浇带等措施，以及近些年比较常用的引发缝。由于变形缝的设置需要采取严密的构造措施来保证，对节点处理、施工及材料等都有相当高的要求，当有经验时，可在混凝土中施加可靠的外加剂、设后浇带或增设加强带，从而放宽伸缩缝的最大间距限制，以减少或取消伸缩缝。我院一般在大水池的底板处设置加强带，而在相应位置的池壁与顶板外设置后浇带；圆形水池池壁常用引发缝。

1.3 从施工方面考虑控制裂缝

为确保水池在施工期间严格控制由于施工因素造成的裂缝，除严格按设计要求外，在施工中还应注意施工缝的预留位置、混凝土的保温、水灰比的控制及砼的养护等问题。

2 裂缝控制与强度控制配筋计算的对比

2.1 《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002)受弯构件最大裂缝宽度的计算方法。

2.2 《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)矩形截面的受弯承载力计算如下式:

2.3 裂缝控制与强度控制实例配筋计算结果的对比

下面以矩形截面池壁为例，在不同荷载作用下，采取两种控制方式进行计算，并作对比分析。

钢筋混凝土矩形池壁，截面尺寸b×h，混凝土强度等级为C30，保护层厚度c=35mm，采用HRB335级钢筋。钢筋间距控制在最常用的@100到@150之间，并使配筋率接近强度配筋率。计算结果列于表1中。

3 结论

通过以上实例的计算结果进行对比分析可知：

(1)构件钢筋受哪一种控制并不能简单地下结论。但将钢筋间距控制在最常用的@100到@150之间的情况下，弯矩值较大时，所取钢筋直径较大，满足强度配筋的构件如采用GB50069–2002计算，其最大裂缝宽度一般不能够满足最大裂缝宽度限值0.2 mm，即配筋是由裂缝控制的，并不是由强度控制；反之，由强度控制。

(2)在选择配筋方案时发现：细筋密布有利于减小最大裂缝宽度。

(3)从表1中并不能看出，随着壁厚的增大或配筋率的加大，最大裂缝宽度有明显的变化规律；这取决于所选择的配筋方案，钢筋直径或间距不同，最大裂缝宽度差别较大。

(4)计算池壁配筋时，应取裂缝控制与强度控制两种计算结果的较大者。

参考文献：

1. GB50069-2002，给水排水工程构筑物结构设计规范[s].

2. CECS138-2002，给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程[s].

第3篇

关键词 高层建筑，人防设计特点，给排水设计，通风设计，消防设计

Abstract: Due to the high-level basement of the building of civil air defense construction projects with its specificity, the increasing application of the basement of civil air defense construction projects. This article aims to correct implementation of high-rise building basement of civil air defense construction process should be performed such as water supply drainage systems, ventilation systems and fire protection design, carried out a detailed statement; at the same time, combined with some experience of the relevant case presented some of the common solution to the problem.

Keywords: high-rise buildings, civil air defense design features, drainage design, ventilation design, fire design.

中图分类号：TU97 文献标识码：A文章编号：

前言

目前，大多高层建筑物根基掩埋深度较大，考虑到合理充分利用地下建筑空间的影响，地下室的人防工程建设必然成为行之有效的解决方案。随着城市高层建筑结构设计的要求逐渐提高，许多民用的地下车库也被设计成平战结合的人防地下建筑，换言之，高层建筑的地下室人防建设已经逐渐成为建筑物结构空间设计的关键组成环节，这要求建筑工程师人员要对建筑结构设计关键环节灵活掌握。

由于地下室人防建设的特殊性和复杂性，设计者往往会忽略某些关键部分，从而对人防建设的概念和设计方案存在较多误读和不清晰。本文通过总结多年来地下室人防建设的结构设计经验，就高层建筑地下室人防建设的给水、 排水、 通风、消防系统设计三个方面阐述下本人心得体会。

1地下室人防结构设计特点

高层建筑的地下室人防建设不同于地面上高层建筑，因此在地下人防建设结构设计时要充分兼顾地上民用建筑管道等的设计，例如，《人民防空地下室设计规范》 的第3.1.6条[1]规定：与地下人防建设无关的任何管道，都不应该透过人防地下室的围栏结构，因特殊情况必须穿过地下室顶部结构时，只能让给排水、空调等管道（公称外径小于75厘米）通过。而且，任何穿过防空地下室的管道设施都必须进行防护密闭处理。以上规范均是地下室人防建设工程的强制文件，在设计施工过程中必须严格按照相关规范条例执行。

下面就地下室人防结构设计的特点总结如下：

（1）同时考虑平战结合，满足突然的战争时期不同的荷载影响，如考虑核武器和较常规的战争武器的荷载效应。地下室人防结构设计主要重点在三个部分：第一，主要结构建设，包含底基、承重墙、顶部构件的设计；第二，间隔墙壁，包含地下室人防和普通墙壁隔板设计；第三，管口封闭设计，包含给排水管道出入口、消防系统管道口和通风出入口风井等。

（2）结构构件机械强度能升高。比如混凝土强度提高145倍，砌体强度提高123倍，钢材强度提高140倍，即构件综合强度系数[2]。

2通风系统设计

地下室的人防通风系统设计是为了确保人防工程内部的空气流通而建立的机械通风系统，它可以解决除尘问题和过滤毒气的问题，这样就防止了外界的大气渗透和超压，同时工作人员进出地下室时不会把外界的含毒气体带入人防地下室内部。

2.1进风系统

当战争时期敌人使用生化武器或爆炸毒气时，进风系统此时可以对毒气中的灰尘和有害成分等进行清除，确保来自室外空气的新鲜。

一般来说，进风系统的风机和风管布置采用两种方法：（1）滤毒清洁式通风系统配进风机。（2）滤毒清洁式进风共用同种型号的两用风机。

2.2排风系统

排风系统结构设计与进风系统基本一致，分为隔绝、滤毒式和清洁三种方式。排风系统目的在排除人防结构内的毒气，配和进风系统以防止内部超压。

在地下室人防建设通风设计中，除上述内容之外，还需要对以下设备计算，如密闭阀门、防爆波活门等；设置风量调节阀、消声器等配件。

3 地下室人防给排水系统设计[3]

3.1给水设计

给水系统设计一般根据战时需水状况设计，满足掩蔽人员的用水需求和清洗地下室用水，地下室内部都设有储存水设施。地下室人防日常用水根据《地下室设计规范》(GB500382005)需达到表1所示要求。

表1 战时人员掩蔽用水量

掩蔽人数 每人用水量（L/d） 贮水时间/d 贮水量/m3 消防用水/m3 口部冲水用水量/m3 总贮水量/m3

1200 8 23 110 0.8 5 116.2

250 15 23 40 2.8 5 48.3

3.2排水设计

排水设备与给水设备配套的，通常地下室人防建筑的排水设备是不和地面上的高层建筑物的民用生活用水设备连接的，设有独立的排水设备。它主要用来排放民用日常污水和冲洗地下室用水。

通常，地下室的排水管道该装设阀门避免民用污水的溢流问题。考虑到战争人防建设的特殊性，排水系统应选用防震效果好的排水管道系统，平战时期的排水管道可以通用，在特殊时期，只要更换排水系统的污水泵，即可改变污水流量和扬程。

4消防系统设计

《人防工程设计防火规范》(2001年版)要求：地下室人防建筑物的面积大于300m2时，要设室内消火栓；面积大于1000m2应设自动喷水灭火装置。目前，我国高层建筑地下室人防建筑大多在上述范围内，并且复合规范要求。因此，消防管道在平战时期可以通用。

高层建筑的地下建筑不作为人防用时，消火栓管道结构设计连接地上与地下建筑物的。

高层建筑地下室作为人防使用时，消防管道应采取密闭措施，所以尽量缩减穿越人防建筑的管道数目。可以将地下室和地面建筑的消火栓分别设立为环状管，降低防护阀的使用，从而确保人防结构强度和密闭性。

就自动喷水灭火系统而言，其管道布置在人防结构以外的管道，喷淋管侧壁穿过人防结构时，只在人防结构内侧安装防护阀门。

5结论

在高层建筑地下室人防工程建设中，应严格按照操作规范，在给水排水系统、通风系统和消防设计等等各个方面正确贯彻执行，同时结合具体案例和经验体会，采取合理的应对措施。

参考文献

中国建筑设计研究院GB50038-2005人民防空地下室设计规范[S]. 北京:中国建筑工业出版社，2005

中国建筑科学研究院GB50010-2002混凝土结构设计规范[S]. 北京:中国建筑工业出版社，2002

第4篇

关键词：水工构筑物 地下水位 伸缩缝 后浇带 加强带

中图分类号：TV文献标识码： A

随着我国经济发展,国家对环境保护的日益重视,各地污水处理工程逐年增多。作为配套的土建结构专业如何优化设计,在满足给排水工艺要求的前提下,既保证水池构筑物今后的正常生产使用,又降低工程造价,是设计、施工人员面临的共同任务。下面就设计中经常遇到的一些水池构筑物的问题,提出笔者的一些看法

1.设计地下水位的合理确定

水池构筑物的设计与地下水位的标高密切相关。由于地下水位未掌握好而引起结构选型错误及抗浮不够等工程事故也时有发生。地下水位不仅与土建设计有关，与水工艺设计也有关。根据现行国家设计规范，地下水位应根据地方水文资料，考虑可能出现的最高地下水位。一般设计均取用水文资料的最高地下水位。在50年设计基准期内，一般水工构筑物地下水可变作用的取用按“工程结构可靠度设计统一标准”原则确定，并不考虑罕遇洪水的偶然作用。但值得注意的是，有些工程地质勘察报告所提供的地下水位未能从地方水文资料分析得出，而仅反映勘测期间的地下水位情况。如果详勘在当地枯水期进行，所提供的地下水位标高将无法被设计取用，或导致结构的失误。设计人员应详实了解工程所在地的水文情况，对未满足设计要求的地质勘察报告要求予以补充。要求考虑当地有无暴雨、台风影响，会否出现由于地表水不能及时排除而引起的地下水位提高。水工艺设计人员，应结合对地下水位及地质情况的了解，与土建设计人员一起决定各构筑物的基底标高，综合工艺流程要求、土建造价、运营成本、投产年限诸多因素，制定总体方案及各构筑物方案，以求经济合理。例如当地下水位较高或地质剖面有流沙层时，水工艺设计者应考虑是否可适当抬高基底标高，减少浮力对结构影响及避开流沙层。

2.构筑物设置伸缩缝及后浇缝

2.1构筑物伸缩缝及后浇带的设置

根据设计规范，矩形构筑物最大伸缩缝间距一般为20～30m。近年来,一方面水工艺要求设计的水池构筑物长度已远超过规范间距，另一方面随着建筑材料、施工方法的改进，又为超长水池构筑物不设缝、少设缝提供了可能。

(1)伸缩缝的设置[2]。一般水池类构筑物设计中，对结构强度、裂缝开展宽度、抗浮等计算，一般均按规范要求考虑较好，但由于温度、变形以及不均匀沉降引起开裂，在工程中常常遇到。大多出现裂缝的工程实例表明，设计对温度、混凝土收缩变形等因素影响考虑欠缺是问题的主要原因:①水池类构筑物并非必须保证不开裂,对设计人员来讲重要的是做好裂缝的控制。一方面设计人员要事先对可能的不利因素及其影响予以预防，另一方面在施工过程中万一发生较大裂缝也要有处理方法及技术措施，确保工程交付验收及投产后的安全生产及运行需要。一般说来，影响裂缝的主要因素是温差及混凝土的收缩，温度越高越易开裂，裂缝的数量及宽度也越大；混凝土收缩越快也带来同样后果。②加强对允许伸缩缝间距的计算。从设计方案来讲，设计尽可能采用无缝设计以满足施工的连续性及减少施工难度。针对地基软硬及温差大小，选择伸缩缝的间距。一般水池壁厚≤500mm时,设计不考虑水池热的影响,主要考虑施工阶段的最不利温差和混凝土收缩产生的当量温差,保证由于综合温差对混凝土产生的拉应力与混凝上相应龄期的极限抗拉强度之比值符合安全要求，按此条件复核设计假定的伸缩缝间距是否满足。

(2)后浇带的做法。当设计较长矩形水池时,设计可采用后浇带施工方法来减少混凝土收缩产生的当量温差及不利温差。后浇带的设置可避免部分不利的施工前阶段温差及混凝土前期收缩产生的当量温差,从而增大了构筑物伸缩缝的允许间距。考虑施工的难度,建议设计在后浇带垫层混凝土上设置凹槽,这样方便后期后浇带的清理,杂物等可弃置于四槽,冲洗也方便。笔者在金川集团有限公司含重金属离子污水处理站扩能改造工程的一级混合反应沉淀池结构设计中因水池结构超长，采用了设置后浇带的做法，并在混凝土结构后浇带中掺入微膨胀剂UEA，依靠加强带混凝土较大的膨胀应变，补偿两侧混凝土的温差应变及混凝土的收缩，使混凝土收缩当量温差≤0，达到设计要求。

2.2 后浇缝的做法

当设计较长矩形水池时，设计可采用后浇缝或UEA加强带等施工方法来减少混凝土收缩产生的当量温差及不利温差。后浇缝的设置可避免部分不利的施工前阶段温差及混凝土前期收缩产生的当量温差，从而增大了构筑物伸缩缝的允许间距。考虑施工的难度，建议设计在后浇带垫层混凝土上设置凹槽，这样方便后期后浇带的清理，杂物等可弃置于四槽，冲洗也方便。当设计采用UEA加强带做法时，依靠加强带混凝土较大的膨胀应变，补偿两侧混凝土的温差应变。设计可通过对UEA掺量的调配，补偿混凝土的收缩，使混凝土收缩当量温差≤0，同样达到增大伸缩缝的允许间距目的。

3土建与给排水、设计与施工间的配合

在水池构筑物设计中，给排水设计人员要了解土建一些设计要求，例如对较大水池壁与壁之间、壁板与底板之间的构造加腋（八字角）要求。如工艺不允许加腋,应向结构设计人员讲明。另一方面土建设计人员应尽量满足工艺要求,对较小水池可不加腋。设计应以设计规范为依据,专业之间互相配合,对一些构造措施应区别情况灵活掌握。设计人员还要了解施工,了解施工中新材料、新技术、新方法,了解施工顺序,施工对设计的要求,使设计切合施工、方便施工。水池施工为便于支模及浇筑混凝土,一般在离池底及加腋以上300～500mm处留置施工缝,在此范围尽量避免设计有予留洞、予埋管、悬挑梁板等。

4.土建与水工艺、设计与施工间的配合

在水池类水工构筑物设计中，水工艺设计人员要了解土建一些设计要求，例如对较大水池壁与壁之间、壁板与底板之间的构造加腋（八字角）要求。如水工艺不允许加腋，应向土建设计人员讲明。另一方面土建设计人员应尽量满足水工艺要求，对较小水池可不加腋。设计应以设计规范为依据，专业之间互相配合，对一些构造措施应区别情况灵活掌握。

设计与施工息息相关。设计在中已考虑施工诸多因素，比如水灰比、用水量、混凝土养护天数、后浇带间隔天数等等，这些设计条件必须要求施工逐一落实。而要做好这些又要求设计人员要了解施工，了解施工中新材料、新技术、新方法，了解施工顺序，施工对设计的要求，使设计切合施工、方便施工。水池施工为便于支模及浇筑混凝土，一般在离池底及加腋以上300～500mm处留置施工缝，设计人员应考虑施工要求，在此范围避免设计有子留洞、予埋管、悬挑梁板等。

参考文献：

[1]CB69-84，给排水工程结构设计规范[S]．

第5篇

【关键词】异形水池；设计合理性；工程实践性

1. 概述

水池是给排水以及其他一些水处理结构工程中的核心工程，广泛应用与市政、环境、水利和工业项目建设工程中。土建工程中水池造价占全部费用的75%以上，其中水池结构设计的科学性与合理性对水池的造价有直接的影响。如何从概念入手，掌握水池选型和结构布置的科学性是水池结构设计的关键，因此必须对不同形式水池的适用条件、经济指标有明确的概念，用以指导工程实践 。

2. 圆形水池和矩形水池的影响因素

给排水和水处理结构工程中最常用的水池形式圆形水池和矩形水池，无论是选择何种水池，都需优先考虑以下三方面因素：

2.1 水池容积

工程实践表明，对于贮水类水池，容积在3 000 m3以内时，圆形水池比矩形水池的经济效果更好。容积如果继续增大，则圆形水池的直径需要变大，池壁的环向拉力将会增大，则需要较大的壁厚来抵消拉力以维持稳定结构，这将导致造价过大。但对于一般的水处理结构水池虽然容积小，由于考虑施工和多个水池的组合而多采用矩形水池。

2.2 抗裂要求

上述可知，圆形水池池壁主要以环向受拉为主，容易引起贯通裂缝，在容积较大的时候需采用预应力结构形式，这样会使圆形水池的造价增大。矩形水池的池壁除极小的偏心受拉外，主要是受弯力影响较大，一般截面都会存在均匀的受压区，裂缝一般不会贯通，只需要让最大裂缝满足抗裂要求即可。

2.3 布置场地

就场地的相关布置而言，矩形水池相比圆形水池，对场地的适应性更强一些，如在山区狭长地带建造水池以及在城市大型给水工程中，矩形水池的这一优越性有利于节约用地，同时矩形水池又便于水池间的组合和管道连接。

3.异形水池的设计影响因素

近年来，以上介绍的圆形和矩形水池在水厂之类的大型企业中依然大量使用。但是随着人们生活水平的提高，经济条件的改善，尤其是别墅的出现，异性水池的艺术感与其相适应，从而异性水池的建造力度一直加大，下文将对其构建和理性进行讨论。

3.1 构造简图设计

3.1.1 池壁与顶板

对于敞口水池池壁和预制的顶板，并且顶板搁置在池壁顶端无任何连接措施时，应视池壁顶端为自由端。当预制板与池壁顶端设有抗剪钢筋连接或池壁与顶板整体浇筑，仅配置抗剪钢筋时，池壁与顶板的连接应视为铰接。当池壁与顶板整体浇筑，并配置连续钢筋时，池壁与顶板节点应视为弹性固定，而当池壁与顶板整浇，且池壁的线刚度与顶板线刚度比值大于5时，顶板相对于池壁来说可视为铰接。

3.1.2 池壁与底板

当池壁底端为独立结构时，池壁底端可视为固定支承。而对于非独立基础，当满足一定数量关系时，池壁底端也可视为固定支承。当水池底板较薄或挑出长度较小的情况下，按弹性固定计算比较合适。

3.1.3 池壁与池壁

水池的设计中，相邻壁间的连接按照固定弹性考虑。所以在计算有关相邻池壁间的弯矩时，需要对相邻近的不平衡弯矩进行平衡分配，以使水池的设计趋于科学性。

3.2 荷载组合

3.2.1 地下式水池

地下水池的设计一般主要计算两种工况，第一种工况为闭水试验情况下，即池内有水而池外无回填土。第二种工况为池内无水期间，而池外有土，同时还需考虑地面有堆积荷载以及池外地下水压力共同作用。

3.2.2 地面水池

第一种工况为闭水试验，主要考虑池内水和温、湿度作用的影响。第二种工况为使用期，主要考虑池内水，池外填土、地下水压力和温、湿度作用的影响。

3.3 内力计算

3.3.1 顶板和底板

对于有顶盖水池，顶盖计算和钢筋混凝土楼盖的计算方法比较类似；而对于圆形顶板，根据支承条件可查静力计算手册进行计算；对于异形水池的内力计算，可将其进行相关微分，化为若干个小圆形和小矩形进而用上述方法进行计算。底板计算时，视水池底板的结构形式而定，当水池池壁采用独立基础时，底板的反力按直线分布考虑，对于一般水处理结构水池，由于平面尺寸较小，底板多为等厚平板，须按不同荷载情况计算内力，进行组合叠加即可。

3.3.2 池壁的内力计算

水池池壁的内力按弹性理论进行计算，根据池壁壁板的长度和壁板的高度的比值和壁板边界条件按《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》规定计算。应该注意的是池壁与池壁的边界条件多为弹性固定，因此须进行不平衡弯矩的分配。

4. 构造要求和注意事项

4.1 钢筋的混凝土保护层

新《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》对水池的耐久性提出了更高要求，提高了混凝土保护层厚度，最小保护层厚度取值直接和构件类型以及构件所处环境相关，一般情况下最小保护层厚度要求不低于25mm。

4.2 水池的变形缝

《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》规定伸缩缝之间的间距不大于20 m，而往往实际工程中不希望分缝，一般采用掺外加剂和设置后浇带等方法，并结合施工季节的温度延长伸缩缝的2倍，特别是地面式水池，必要时还是设置伸缩缝为宜。

4.3 暗梁与暗柱

敞开式水池池壁的顶端宜设置暗梁，高度不得小于池壁厚度，内外两侧各配置一定的受力水平钢筋，以加强上口的抗裂性能。在池壁的转角和内隔墙与外池壁交接处也宜设置暗柱，以改善节点的受力效果和加强钢筋的锚固及抗裂性能。

4.4 配筋构造要求

受力钢筋一般采用直径较小的钢筋较为合适，间距宜为140 mm～240 mm ，内、外各侧受力钢筋和构造钢筋配筋率均不应小于0.20% ，受力钢筋的配筋百分率宜控制在0.3%～0.7%的经济配筋率范围内。受力钢筋的有效锚固长度必须按GB 50010钢筋混凝土结构设计规范的规定采用。

4.5 转角加腋

现浇钢筋混凝土水池池壁的拐角及与顶板、底板的交接处宜设置腋角，腋角边宽不宜小于150 mm ，腋角内配斜筋的直径与池壁受力筋相同，间距宜为池壁受力钢筋间距的两倍或为200 mm。

5. 结束语

全面理解和掌握水池设计的要点并能正确运用于工程实践，有利于提高水池设计的科学性和经济性，鉴于钢筋混凝土水池所处的环境，除正确的理论计算和选择合理的结构形式外，同时必须重视水池的构造要求，从而全面提高水池设计的质量。

参考文献：

[1] GB 69284，给水排水工程结构设计规范[S] .

[2]刘健行，郭先瑚，苏景春.给水排水工程结构[M] .北京：中国建筑工业出版社，1994.2472249.

[3]郭天木.水池底板对池壁的嵌固条件[J] .特种结构，1998（4） ：36237.

第6篇

关键词：构筑物 管道 整体抗浮 局部抗浮 抗浮措施

0 引言

抗浮是给水排水工程结构稳定验算的重要方面，也是其结构设计的首要环节。在市政工程建设中，给排水工程结构常需埋置于地面以下。在地下水较丰富的地区，当地下水位高于结构底面时，结构将受到地下水的浮托力作用。此外，如结构物基坑回填采用透水性材料或非透水性填料未能压实，上层滞水也会产生浮托力。设计人员在给水排水结构设计中，应根据场地的水文地质条件首先对结构物进行抗浮验算，拟定其相关结构尺寸。然而，在具体的工程实践中，给排水结构物由于抗浮失稳造成的破坏并不鲜见。笔者对市政工程中几种典型给水排水结构物抗浮设计方法进行了总结和讨论，供相关人员参考。

1 给水排水结构的上浮力作用及抗浮验算

地下式给水排水结构物（构筑物、管道等）受到的地下水浮托力可用阿基米德原理进行解释和计算。阿基米德原理要求浸入静止流体的物体下表面必须与流体接触，故理论上“对节理不发育的岩石和粘土”，地下水（含上层滞水）对结构物按阿基米德原理计算得到的浮力可进行折减。实际工程中，由于地方经验或实测数据的欠缺，设计时对结构物受到的浮力通常未考虑这种折减。则结构物可按下式进行抗浮稳定验算：

式中： 为抗浮力总和（仅计入永久荷载），根据所采用的抗浮方式确定， 为同时采用的抗浮方式数。 为地下水重度标准值。 为结构物浸入地下水部分的体积，地下水位应考虑可能出现的最高水位，可用勘察部门根据场地内水文地质条件综合确定的抗浮设防水位。 为抗浮稳定性抗力系数，对构筑物结构取1.05，对管道结构取1.10。

2给水排水结构物常用抗浮方式

结构抗浮工程措施一般有结构自重抗浮、配重抗浮、锚杆（或基桩）抗浮及管理抗浮（导渗抽排）。工程设计时，应综合考虑地下水位、结构特征、地形地貌、地质土层情况、施工能力等因素，经技术、经济比选后，最终确定抗浮措施。

2.1自重抗浮

靠结构物自身结构构件的重量满足抗浮要求，自重计算不包括设备重、使用荷载及安装荷载，适用于自重加大不多即可满足抗浮要求的情况。一般中小型给水排水构筑物、管道等常采用此抗浮方式，当抗浮稳定不满足时，适当加大其结构构件的尺寸。自重抗浮较其它抗浮方式更安全可靠。

2.2配重抗浮

通过在结构物上增加压重满足抗浮要求。常用的配重是构筑物外挑底板上的填土（地下水位以下填土取浮容重）或砌体。在不影响使用空间的情况下，也可在结构物内设置填料（如毛石砼或其他低强度等级砼）。当管道自重抗浮不满足要求时，在管道上设置现浇或预制砼块也是配重抗浮的一种形式。

2.3锚杆（基桩）抗浮

利用锚杆（基桩）的抗拔承载力来抵抗地下水浮托力，常用于结构物所受地下水浮力较大，采用自重抗浮等其他抗浮方式难以满足要求的情况。锚杆（基桩）应均匀布置在构筑物底板下壁板轴线位置，或在整个底板下均匀设置。前者不改变底板受力情况，后者在底板受力分析时应考虑地下水浮力的影响。

锚杆（基桩）抗拔承载力特征值应通过现场载荷试验确定，初步设计时可根据《岩土锚杆（索）技术规程》（CECS22：2005）或《建筑桩基技术规范》（JGJ94-2008）中有关公式估算。

3几种典型给水排水结构物的抗浮计算实例

3.1 管道

某工程截污管采用DN800钢筋砼管，分陆地段和河道段两部分。陆地段采用开槽敷设，管顶覆土1.2m，抗浮设防水位取地面以下0.5m；河道段管道无覆土，管顶位于河道常水位以下。管道抗浮验算如下（整体抗浮）：

陆地段： =（18x0.5+8x0.7）x0.96+24x0.785x（0.962-0.82）=19.32KN/m，

=10x0.785x0.962=7.23KN/m， / =2.67>1.1，抗浮验算满足要求。

河道段： =24x0.785x（0.962-0.82）=5.31KN/m，则 / =0.73

图一

=5.31+（6.81/2.5）=8.03KN/m， / =1.11>1.1，满足抗浮要求。

3.2箱涵

某雨水箱涵BXH=4.0x3.0m，壁板厚350mm，顶、底板厚均为400mm，底板外挑400mm，涵顶覆土1.0～2.7m。涵顶道路荷载为公路-Ⅰ级，管道结构的重要性系数取1.0。抗浮计算地下水位按设计路面以下0.5m。该构筑物抗浮验算如下（仅需整体抗浮，采用自重+配重抗浮，涵顶覆土取1.0m，为最不利情况）：

=24x[5.5x0.4+（4.7x3.4-4x3）]+（18x0.5+8x0.5）x4.7+[0.4x（18x0.5+3.9x8）x2]

=241.58KN/m

=10x（5.5x0.4+4.7x3.4）=181.8KN/m， / =1.32>1.05，满足抗浮要求。

3.3 清水池

某工程清水池结构布置如图二所示，池内设置400x400mm立柱，立柱间距3.5x4.0m，采用无梁楼盖结构，池顶覆土厚300mm。±0.000相当于黄海高程48.000m，根据本工程地质勘察报告，抗浮设防水位取黄海高程49.500m。现对清水池进行抗浮验算（局部抗浮）：浮力 =10x1.95=19.5Kpa；

顶板及其上覆土重 =24x0.25+18x0.3=11.4Kpa；底板自重 =24x0.45=10.8Kpa；

立柱自重折算 =24x0.4x0.4x3.5/（3.5x4）=0.96Kpa

则 / =23.16/19.5=1.18>1.05，满足抗浮要求。

图二

4 结语

地下式给水排水结构物抗浮验算包括整体抗浮和局部抗浮。在复杂的工程实践中，设计人员应根据给水排水结构物的具体型式、结构特点及场地水位地质条件等因素，对其进行正确的抗浮验算，并采取适宜的抗浮措施，保证结构安全。施工阶段的抗浮，应要求施工单位切实做好基坑排水工作，确保不间断排水。如出现意外，基坑无法抽排而导致积水时，应立即对正在进行施工的结筑物采取临时抗浮措施，确保结筑物不致抗浮失稳破坏。

参考文献

[1]. GB50069-2002 给水排水工程构筑物结构设计规范[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2002.

第7篇

【关键词】清水池；地下水位；伸缩缝；后浇带

随着我国综合国力的增强，城市的不断发展扩大，人们生活、工业生产和环境保护的需要，清水池类构筑物工程的建设逐年增多。下面从结构专业的角度对清水池设计所涉及的一些问题，谈谈本人的看法。

1 设计地下水位的合理确定

清水池的设计与地下水位的标高密切相关。由于地下水位未掌握好而引起结构选型错误及抗浮不够等工程事故时有发生。根据现行国家设计规范，地下水位应根据地方水文资料，考虑可能出现的最高地下水位。一般设计均取用水文资料的最高地下水位。在50年设计基准期内，一般水工构筑物地下水可变荷载作用的取值按“工程结构可靠度设计统一标准”原则确定，不考虑罕遇洪水的偶然荷载作用。值得注意的是，有些工程地质勘察报告所提供的地下水位未能从地方水文资料分析得出，而仅仅反映勘测期间的地下水分布情况。如果详勘是在当地枯水期进行，所提供的地下水位标高一旦被设计人员取用，将会导致结构计算出现较大的误差。所以设计人员应对未满足设计要求的地质勘察报告，要求予以补充。并应考虑当地有无暴雨、台风的影响，是否会出现由于地表水不能及时排除而引起地下水位提高。结构设计人员应结合对地下水位和地质情况的了解，与工艺设计人员共同研究确定清水池的基底标高。综合考虑工艺流程的要求、土建造价、运营成本、投产年限等诸多因素，制定出切实可行的设计方案。例如当地下水位较高或地质剖面有流沙层时，设计人员应考虑是否可适当抬高基底标高，减少水浮力对结构的影响及避开流沙层等。

2 伸缩缝和后浇带的设置

2.1 伸缩缝的设置

根据设计规范，混凝土构筑物伸缩缝的最大间距一般为20～30m。近年来，一方面工艺所要求的清水池长度已远远超过了规范间距；另一方面随着建筑材料、施工方法的改进，又为超长清水池不设缝、少设缝提供了可能。设计人员在具体设计时应根据地基、气温等实际情况，经计算确定是否设缝并提供相应的施工措施方案。

在清水池设计中，通常对结构构件强度、裂缝宽度、结构整体抗浮等进行计算，一般均能按规范要求考虑得较好，但是由于温度、变形以及不均匀沉降所引起的开裂，在工程中却常常遇到。大多数出现裂缝的工程实例表明，设计对温度、混凝土收缩变形等影响因素的考虑欠缺是问题的主要原因。

笔者认为以下两点需重视：

2.1.1 清水池类构筑物并非必须保证不开裂，对设计人员来讲重要的是做好裂缝的控制。一方面设计人员要事先对可能的不利因素及其影响予以预防，另一方面在施工过程中一旦发生裂缝，要有相应的处理方法及技术措施，确保工程的交付验收及投产后的生产、运行安全要求。一般来说，影响裂缝的主要因素是温差及混凝土的收缩，温差越大越易开裂，裂缝的数量及宽度也越大；混凝土收缩越大，裂缝的数量及宽度也越大。因此，限制混凝土的裂缝数量和裂缝宽度，要从设计与施工两个方面来加强控制。设计方面，在保证配筋率的前提下，减小钢筋直径能提高混凝土的延性。因此在结构设计时，在节点应力集中处或大体积混凝土中，沿截面均匀配置细、密的钢筋或构造钢筋网片，可提高构件的抗裂能力。施工方面，不要过分强调加快工程进度，不要过分追求水泥的早高强，尤其不要不分场合地使用早强型（R型）水泥。在混凝土中考虑掺加缓凝剂和减水剂，降低水灰比，适当增加粉煤灰的用量，减少水泥用量。混凝土振实成型后，要尽早表面覆盖，加强养护，延长浇水养护时间。

2.1.2 加强对允许伸缩缝间距的计算。从设计方案来讲，应尽可能采用无缝设计，以满足施工的连续性、减少施工难度。在设计过程中，要详细收集相关资料，依据地基软硬程度及温差大小，选择伸缩缝的间距。一般清水池设计时主要考虑施工阶段的最不利温差和混凝土收缩时产生的当量温差，确保由于综合温差对混凝土产生的拉应力与混凝上相应龄期的极限抗拉强度之比值符合安全要求，并按此条件复核设计假定的伸缩缝间距是否满足。最不利温差一般可采用混凝土浇筑时气温与混凝土达稳定时温度之差。当构筑物及时回填土时，由于地下温度一般常年变化不大，混凝土达稳定时温度可近似取当地年平均温度；但如果工程施工周期较长，需越冬后回填时，混凝土达稳定时温度应取当地月平均最低温度[2]。对设计考虑设置伸缩缝情况，建议伸缩缝从基础垫层处就断开，这样计算底板伸缩缝间距时，基底土对混凝土底板的约束系数Cx值才符合实际。

2.2 后浇带的设置

当设计较长矩形清水池时，设计可采用后浇带或UEA加强带等施工方法来减少混凝土收缩产生的当量温差及不利温差[3]。后浇带的设置可避免部分不利的施工前阶段温差及混凝土前期收缩产生的当量温差，从而增大了构筑物伸缩缝的允许间距。后浇带的间距首先应考虑要能有效地削减温度收缩应力，其次考虑与施工缝结合。在正常的施工条件下，后浇带的间距宜为20～30m。后浇带的保留时间越长越好，一般不应少于40天，最宜60天（考虑施工可能）。在此期间，混凝土水化热引起的早期温差影响基本消失，约30%的混凝土收缩也已基本完成。

当设计采用UEA混凝土加强带时，依靠加强带UEA混凝土较大的膨胀应变，补偿两侧混凝土的温差应变。UEA加入到普通混凝土中，拌水后和水泥组份共同作用，生成大量膨胀结晶水化物--水化硫铝酸钙（C3A.3CaSO4.32H2O），使混凝土产生适度膨胀。在约束条件下，它通过水泥石与钢筋的粘结，使钢筋张拉，被张拉的钢筋对混凝土本身产生压缩应力（称为化学预应力或自应力），在混凝土中产生0.2～0.7Mpa的自应力值，可大致抵消由于混凝土硬化过程中产生的收缩拉应力。即掺加UEA的混凝土的拉应力接近于零，或小于0.1～0.2mm/m。从而防止或减少混凝土的收缩开裂，并使混凝土致密化，提高了混凝土结构的抗裂防渗能力。设计人员可通过对UEA掺量的调配，补偿混凝土的收缩，使混凝土收缩当量温差≤0，同样达到增大伸缩缝的允许间距目的。

3 结构与给排水工艺、设计与施工间的配合

在清水池设计过程中，结构设计人员必须了解给排水工艺的设计要求，例如较大清水池壁与壁之间、壁板与底板之间的构造加腋角（八字角）要求是否会对工艺造成影响，如果工艺要求不允许加腋角，结构设计人员则应首先满足工艺的要求，采取其他措施来解决局部应力集中的问题。设计人员应以设计规范为依据，各专业之间互相配合，对一些构造措施应区别情况灵活掌握使用。

设计与施工息息相关。设计在计算中已考虑施工诸多因素，例如清水池施工时，为便于支模及浇筑混凝土，一般在离池底及加腋以上200～500mm处留置施工缝。设计人员应考虑施工要求，在此范围内，避免设计预留洞口、预埋管道、悬挑梁板等。

在清水池设计中，一方面设计人员应结合工程实际情况，以较低的工程造价，建设优质的工程;另一方面设计人员应具备对施工过程中所产生的渗漏、裂缝等现场问题的处理能力，了解、掌握当前常用处理裂缝及堵漏方法的技术措施，以便更好地完成设计的后期服务。

参考文献

[1]CB69-84，给排水工程结构设计规范[S]．

[2]王铁梦．建筑物的裂缝控制[M]．北京：中国建筑工业出版社，1997．

第8篇

关键词： 建筑事故；建筑设计；解决方法

Abstract: at present, the real estate market showing a good picture, too, to the building design industry has brought a spring. But now, in the area of the collapse of the building in the city and construction such as fire accident of the people to the society brought many sad memory. Of course, building the cause of the accident depends on various factors, also very complicated. This paper from the only realistic problem existing in the architectural design explains and analyzes the reasons behind the cause accidents. On this basis, the summary expounds the methods to solve the problems.

Keywords: construction accident; Architecture design; solution

中图分类号：TU2文献标识码：A文章编号：

建筑设计包括很多方面，建筑结构设计、建筑给排水设计、建筑暖通设计、建筑电气设计（强电设计、弱点设计），种类繁多，在这里不做具体谈及，而是把他们当作一个有机的整体说明分析。具统计，建筑设计中存在的问题将近50%来源于建筑主体设计，其他的设计问题占其余的二分之一。工程中出现问题原因有很多方面，但是设计是保证建筑物质量过关的第一道关卡，也是十分重要的一步。建筑物的设计质量问题关系到每一位使用该建筑物人员的生命安全和财产安全，应当引起每一位设计人员的高度重视。

一、设计中存在的若干问题

在设计工作中，设计人员的思想在一定程度上影响了最后设计作品的结果。以下是不同设计思想者所凸显的一些问题。

第一是设计者思想过于保守的问题。对于一些思想过于保守的结构设计人员他们在设计的过程中就会力求设计的建筑物能够结识稳定。 这种作法具体的表现在使房屋内部的剪力墙过厚，保证建筑物在水平方向的刚度异常的坚固。这一设计想法过于保守和片面。首先 ，剪力墙体普遍过厚直接的结果就是增加了建筑成本、缩小可用空间。然后，剪力墙厚，侧移值不会很大，灵活性降低，防震功能锐减[1]。一些建筑暖通专业的设计人员思想和观念陈旧，在设计中存在许多的问题，比如空调所放位置不合理，所预留空间不是足够大等[2]。对于一些其他相关方面的设计者也会存在相关的问题，这里就不再不予说明。

第二是设计者思想过于开放的问题。思想新颖本身是引领设计作品发展创新的一个动力，这个我们不可否认。但是，对于设计品，尤其是建筑设计，突出实用的理念是不能忽视的。这个问题主要体现在一些思想过于开放的建筑结构设计人员，为了追求多样，新潮的房屋建筑格局，为了做到标新立异，有自己的独特的风格，就会在设计上出花样，别出新意。这是在设计上追求极端的表现。就具体的调查显示，以这种方式设计的作品很少有真正的为开发商所采用的，绝大部分是没有被应用于工程实际。这种设计不仅没有增加建筑设计的创意，反倒是徒增了建筑和装修成本，同时还降低了建筑设计本身的品味和高度。是目前建筑设计界存在一个比较明显的问题。

第三是设计者缺乏全局观的问题。由于建筑设计本身就是各专业设计的统一，所以在一定程度上是需要对本专业以外的相关专业的设计有一个大体上的了解。例如建筑给排水和建筑电气的设计中，就需要设计人员在设计的时候充分考虑对方的设计，需要为对方的设计留出必要的空间余量。因为在安装过程中，水和电是必须隔离的，如果在设计上有冲突，势必会给用户带来很大的损失[3]。水电安装过程在实际操作过程中有冲突的事件在现实的工程实例中时有发生。同样，因为设计有问题，而同样导致安装有问题并最终导致安全事故的实例在近些年里也有。这就是设计人员没有一个全局观的一个局限性。所以，建筑设计人员一定要有一个完整的知识体系，并拥有一个全局的设计理念，从而杜绝人事纠纷的出现和安全事故的发生。

第四是设计者违反设计规范进行建筑设计的问题。设计规范对于专业设计人员来说应该是烂熟于心的建筑设计依据，而不是特别高深晦涩的科学理论，只要在设计的时候严格按照国家和地区所给的设计规范进行设计，按理说是不会在这个点上出现问题的。但是建筑设计人员违反设计规范进行设计的问题是客观存在的，特别对于那些欠发达地区，这一现象尤为严重。究其原因主要是因为建筑设计领域里设计本身的灵活性所造成的，规范上对于一些设计是有范围的，有一个上限，也有一个下限，在不同的地区，建筑物结构的的朝向，高度，宽度，面积都有所不同。这要根据建筑物所建地的具体天气，周围环境和地质等情况而定。因为这些客观原因的存在，就容易使某些设计者忽略现实的具体情况而在理论上进行建筑设计。同样，在某些特殊地区，由于要满足开发商一些特殊要求，设计者在设计过程中就会做对设计结果做一些改动和修改，而这些改动更多的是为了实现开发商的的利益需求，所以违反设计规范在所难免。

二、解决方法

对于这些在设计中存在的若干问题，根据我们的掌握，同时也有一些解决方法需要加以说明和总结。

无论是思想激进还是保守，都是一种由于思维局限所给设计本身所带来的问题。解决这两个问题的最根本的方法是要求设计人员放弃之前固执的个人设计主观意识，从设计的合理性和实用性以及简单经济的角度出发，吸收现如今的正确的设计理念，不走极端；同时吸取两种设计理念的精华，从客观实际出发从事设计工作，避免习惯性思维。只有这样，才能从根本上解决由于强烈的个人主观理念所给设计带来的问题。

作为设计人员，不仅要不断的学习本专业知识，同时还需要进行跨专业学习，特别是在全部设计过程中先进行设计的设计人员，一定要着眼大局，站在整个结构，水暖电等建筑设计的高度去进行设计工作。唯有这样才能避免各专业之间因为相互配合不好而给项目和工程以及业主带来的损失。

同样，设计人员自身要有良好的自律能力和职业精神。对于在设计过程中一些不是很清楚模棱两可的东西一定要按照设计规范进行操作，不能凭主观的臆断工作。面对开发商以及业主的主观要求不能贸然接受，一定要慎重考虑后做出修改[4]。

结语

建筑设计当存在中的问题在每个相关专业的设计人员的设计中都有体现，而解决问题的方法是，要求设计人员加强自我专业知识的学习和自我思想素质的培养。只有这样双管齐下，才能保证建筑设计过程中存在的问题减少甚至是杜绝。

参考文献

[1]郭静.浅谈多层框架结构设计中存在的若干问题[J]. 城市生活，2010（28）

[2]郭永昊、于正芬.浅谈建筑暖通空调设计中存在的若干问题及预防[J].城市建设理论研究，2011（30）

[3]吴京峰.试论住宅建筑的电气设计[J].中华居民，2011（S1）

第9篇

关键词：医院建筑； 抗震； 荷载； 设备夹层； 防辐射

Abstract: according to the several hospital structure design experience, from the structure concept, calculation, construction stage and late equipments installation of building structure design of the hospital is summarized, and proposed to the hospital building structural design should pay attention some questions and experience.

Keywords: hospital buildings; Seismic; Load; Equipment sandwich; Radiation prevention

中图分类号：TU318 文献标识码：A文章编号：

近几年先后完成了张家港第一人民医院，安徽省心脑血管医院、深圳市第三人民医院，东莞第三人民医院，安徽省立医院，安徽医科大学第一附属医院，深圳市新安医院（图一），深圳市滨海医院，深圳市儿童医院，深圳市坪山第三人民医院、深圳市光明医院等若干具有代表性的大型医院。结合这么多的设计实践对其中的一些问题及经验进行如下归纳。

一、抗震性能设计

医疗建筑机构无论在百姓日常生活的医疗保健及自然灾害面前的灾难救助中都是极其重要的位置；所以在结构设计中选择受力明确，传力途径简单的结构类型，使其具有良好的抗风、抗震性能。

在《建筑抗震设防分类标准中》GB 50223—2008，“医院建筑应当按照高于当地房屋建筑的抗震设防要求进行设计，增强抗震设防能力。” 第4.0.3 医疗建筑的抗震设防类别，应符合下列规定：1 三级医院中承担特别重要医疗任务的门诊、医技、住院用房，抗震设防类别应划为特殊设防类。 2 二、三级医院的门诊、医技、住院用房，具有外科手术室或急诊科的乡镇卫生院的医疗用房，县级及以上急救中心的指挥、通信、运输系统的重要建筑，县级及以上的独立采供血机构的建筑，抗震设防类别应划为重点设防类。 3 工矿企业的医疗建筑，可比照城市的医疗建筑示例确定其抗震设防类别。

目前一般设计院设计的省市中心医院多为二、三级医院，即划分为重点设防类。特别是在汶川地震后，国家及地方加强了对医疗机构的抗震设防要求，在地震局《地震安全性评价管理条例》及地方规定如：深圳《地基基础勘察设计规范》（SJG 01－2010），安徽省地震局公文中对于医院类必须专门进行地震安全性评价，以此作为抗震设计依据。

值得注意的是现代医疗建筑除了门诊、医技、住院楼外，还有些附属医疗设备用房，如氧气站，污水处理站，动物实验室等，这些建筑作为完整医疗体系的一部分同样在自然灾害中不能中断运转，所以抗震标准应该和主体一样。

二、荷载取值

医疗建筑由于工艺、设备、房间功能多样性，其《建筑结构荷载规范》上的规定难以涵盖；结合我院在实际的医疗建筑设计中、与设备厂家及医疗机构配合经验，总结出了一般性医疗房间的荷载取值，见表。

医疗建筑中电梯种类繁多，各个功能也不尽相同，如，医梯、客梯、货梯、提升梯（药房使用）、无机房电梯、还有物流小车等等，荷载不能简单的套用规范，而应按设备厂家的参数复核，其中医疗电梯与民用的电梯的机房荷载相差较大，按照现行规范的荷载显然不能满足需要，需要仔细核对厂家医梯的电梯荷载参数。

三、抗震单元划分设计

医疗结构中门诊，医技，住院楼相对是比较完整的医疗工艺划分，设计中也常以此功能分区为结构抗震单元单体，对于一些由于建筑医疗工艺中不宜划缝的超长结构，首先构造上加板厚配筋、划分后浇带、考虑温度应力的影响、有限元分析应力分布，应力较大区域采取加强措施；其次是化学添加剂，补偿混凝土收缩；最后也可以采用无粘结预应力来抵抗温度应力，在滨海医院超长结构中，这些措施的使用有了良好的效果，在施工及后期高温天气得到很好的验证。

四、楼板结构设计

区别于普通建筑，医疗建筑由于医疗设备工艺的特殊性，有大量的降板及板厚设计要求。例如：1）口腔科：医疗工艺特殊，需要特别的排水设计，所以结构设计一般预留300mm的整体降板来满足要求；2）洁净房间：如药库等有洁净要求的房间，房间顶不能有排水管的出现，上方有卫生间需要整体降板600mm，将整个排水管完整的隔离开。3）特殊设备房间：如X光，CT、ECT、DR、DSA等房间由于设备安装需要专门的设备检修管沟，整体的房间及控制室需要降板300mm，而MRI房间，降班更需至450mm；由于设备的重量较重，回填考虑用混凝土回填。4）卫生间：座式、蹲式及无障碍卫生间的不同降板高度。

五、设备夹层的设计

由于现代医疗工艺的复杂性，管线众多，在设备转换层中，房间需要与管线有结构层隔离；所以出现了专门为了隔离设备管线的夹层结构，在设计中，尽量减少梁高，保证楼层净高，同时避免出现抗震不利的短柱、薄弱层、刚度突变层。夹层结构若按混凝土结构设计夹层，易造成楼层形成短柱及由于层高较矮上下层剪力突变，故一般优先考虑钢结构夹层，混凝土结构上预埋埋件，钢梁与主体连接为铰接或滑动支座。楼板采用钢板加50mm的混凝土面层，减轻新增结构自重，同时设计中也应该考虑钢结构的耐腐蚀、耐火性能。

六、防辐射结构专项设计

放射影像科布置有CT机，X射线机、MRI（核磁共振），胃肠造影、DSA，ECT等，由于射线会引起物质的直接或间接电离，对人体将产生不同程度的伤害，在设计和施工工程中，做好射线的防护工作十分重要。在结构设计中，首先射线防护房间采用240mm实心砖砌筑（对于MRI，CT房间为370mm），高度范围内不的留施工孔洞，当范围内有预留设备安装口时，其后需要衬以铅板；墙外防护层的粉刷由专业厂家配合施工。

核医学直线加速器机房，其主射线方向钢筋混凝土墙厚2600mm，顶板厚2600mm，副射线方向混凝土墙厚1300mm；顶板厚1300mm，具体的尺寸大小需要和设备专业厂家密切配合后确定。由于直线加速器为大体积钢筋混凝土结构设计，其厚重有利于屏蔽射线的同时，由于受水泥水化热和混凝土收缩等因素的影响，可能会是墙体产生贯穿裂缝而导致辐射外泄，因此在施工和设计中应相应采取措施：1）防护墙的配筋，由于墙厚较厚，计算上基本按构造配筋即可满足强度要求，为了更好的防止裂缝的出现，一般尽量采用小直径，小间距钢筋布置，中间加拉结钢筋。2）施工中合理分段留施工缝，我们可以按底板，厚墙，顶板分三次浇筑，施工缝结合现场情况预留，为了消除施工缝对于混凝土防护结构的消弱，将施工缝设为台阶状，并设置止水钢板，防止射线的渗透。3）机房和顶板的混凝土施工，注意防止裂缝产生，施工过程应参考大体积混凝土的施工技术，从材料、配合比、施工方案，养护等多方面采取综合措施来预防裂缝的产生。另外由于机房墙体很厚，必须密切配合各专业预留墙洞口，管线的预留沿墙厚纵，横方向倾斜45度，室内侧应避开主射线照射区域。

总结而言之，概念上正确选择设防烈度，划分抗震单元；核对实际医疗荷载，密切与相关设备厂家配合，得到实际设备参数；重视医疗工艺上的要求，放射科及核医学等涉及二次深化设计的工艺更需和结构专业紧密配合，墙厚，防护厚度，包括后期的设备进场安装路线，预留设备孔洞；医疗建筑结构的设计，更加需要与建筑，电气，给排水，暖通，智能专业的互相协作，才能完成一个好的建筑作品。

参考文献

GB50223-2008 建筑抗震设防分类标准；

GB50011-2010建筑抗震设计规范；

GB50009-2001 建筑结构荷载规范

第10篇

关键词：给排水；小区；设计要点；节能

建筑小区室外给排水工程设计处于建筑给排水和市政给排水设计领域的连接带，容易被工程设计人员轻视，设计出来的产品质量和适用度往往不是很好。同时，建筑小区的室外给排水工程设计所牵涉的规范和规程却是最多的，既有建筑给排水设计方面的规范，又有市政给排水设计方面的规范，所涉及和考虑的知识面很广，是锻炼和考察一位给排水设计人员的知识面的最佳途径之一。小区室外给排水设计的质量，直接影响到小区今后的管理、维护和使用，而且会对小区的环境和卫生质量产生直接的影响。

1 小区室外给排水工程设计相关规范

首先，给排水工程的设计应严格执行相应的国家现行规范，虽然目前现行的专门针对小区给排水系统的规范较少，但牵涉到的建筑和市政各自专业方面的规范较多，主要有《住宅小区给水排水设计规范》、《建筑给水排水设计规范》、《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》、《自动喷水灭火系统设计规范》、《人民防空地下室设计规范》、《人民防空工程防火设计规范》、《室外给水设计规范》、《室外排水设计规范》、《城市工程管线综合规划规范》和《给水排水管道工程施工及验收规范》、《给水排水工程构筑物结构设计规范》等。除此而外还应在设计中参考和执行针对工程材料和一些设计标准方面的现行技术规程。

2 充分收集一切和给排水相关的小区环境情况

第一，了解一些当地的实际情况和供排水部门的政策法规，如给排水工程规划情况、污水处理厂设置情况、气候条件和设计暴雨强度公式，地质基本情况，对化粪池、隔油池的设置要求，排水体制是雨污合流还是分流，供水运行情况，供水部门对水费计量方式的要求等等。

第二，了解设计小区地块周边市政管网供水方式是支状供水还是环网供水，供水水压如何，小区周边市政供排水接驳口预留情况，包括市政给排水管接驳口的位置、管径和标高，周边是否有江河等自然水体，达到水体排放要求的雨水可直接排放到自然水体。

第三，了解小区内各栋单体建筑的功能和用水量情况及各单体建筑的给排水设计图纸，对整个小区各单体建筑之间的生活和消防供水系统的相互关系和系统分区要深入了解，对排水设计及处理要求也要了解。

第四，了解小区内地下室和其它大型地下构筑物设置情况，熟悉道路和景观绿化配置情况，对其它各专业管线（如强电、弱电、燃气等）设计图纸和布置等情况要掌握。

3. 给排水系统设计的整体性和施工可行性

3.1 给排水系统的平均流量和峰值流量

在流量评估的时候，要分别计算小区的商业区、居住区、绿化区等各个功能区的用水需求，包括平均用水量，单位时间（天、小时）峰值用水量，还要考虑到消防用水的需求量，得到小区用水需求总量，再结合成本预算和小区发展规划，预留足够的余量，就可以得到小区的给水系统流量需求。小区排水系统的流量一般设计为给水系统流量的百分之八十五。

3.2 小区入室管道的接口设计需求

在进行室外给排水系统设计时，必须充分考虑小区入室管道的接口需求，综合小区各功能区的区域划分及用水需求特点，合理布署室外给排水系统主管道在小区的分布，并规划出合理的入室管道接口。

3.3 系统整体性

由于建设程序和小区建设流程，室外给排水设计往往是在单体建筑建成后才进行，设计人员在单体设计时由于各种原因，往往不注意单体设计与室外给排水设计的有机结合，在作室外给排水设计时才发现布管困难等问题，不得不采用一些违反规范的补救措施，在增加了工程的造价之外，还容易给小区建筑带来一些缺陷和潜在的使用隐患。

在单体给排水设计时，出户管预留位置和方向要有利于室外给排水设置与周边市政管网情况的结合。如果有大型地下室上面作为交通通道或广场时，尽量避免管线在其上面通过，特别是排水管。若确实无法避免，则在单体设计时就要保证地下室上面的覆土厚度可以满足管线布设和地面雨水组织排放。其它专业管线出户位置和预想室外设置位置在单体设计时就要和给排水专业管线错开，以免各专业管线挤压在同一位置或一狭小空间内不利施工，甚至无法实施。在考虑室内消防管网系统的水泵结合器的接出位置时要与室外总平结合，水泵结合器最好能设置在路口等明显易于取用的地方。若有条件，各专业管线检查井盖最好设置在绿地里和人流交通视线死角，而不要或尽量减少设置在道路、广场和交通主要通道上，这样有利于美观和施工，且井盖的减少有利于道路和广场等硬地面的经久耐用。

4 管网系统规划注意事项

小区给排水及综合管网的规划应重点从以下几个方面实施：

4.1 小区综合管网的应用设计

全线敷设并实行全封闭管理。干、支线分支明确，干线管沟输送，而支线直埋敷设。局部平面塞管部位设管沟过渡。综合管沟设计特别适用于管网设计，是解决小区管网规划问题的特殊手段。

4.2 做好小区综合管网规划设计过程中的质量监控

这一方面的质量监控主要包括平面上各管线的管位设置与分布、竖向上各管线的布局设计。对管沟断面的设计要考虑管沟与外部管道相连接，并兼顾排水管横向穿沟是否会影响沟内管道断面的布置，还应考虑适当的扩容空间。

4.3 对土建施工质量的监督

地基软硬不一时，采取措施对地基做相应的处理。在变截面处应对基础进行加固处理，防止不均匀沉降。在地基上因软土导致基坑放坡大时，应采取相应措施进行有效的护坡，以免影响周围施工。

5 环保和节能

小区给排水设计应尽量利用已有资源，减少造价，并尽量采用科技创新、节能、环保型产品。消防水池尽量与景观水景水池结合，若自然水体水质和一年四季水位均满足消防要求，则可利用自然水体。合理规划各压力设备和蓄水设备的位置，最大限度地利用自然压力，实现尽可能多的供水需求。尽量利用周边已建道路上的市政消火栓，减少室外消防管网敷设长度和消火栓数量。根据市网供水压力情况，低楼层尽量利用市网压力直接供水，若条件允许，经当地供水部门同意，高楼层也可采用管网叠压供水设备组件供水，以充分利用市网余压，以利节能。热水供应系统应充分利用太阳能这一绿色能源，根据当地气候条件和工程造价选用合适的太阳能热水系统。

6 结束语

建筑小区给排水工程设计虽然存在相互配合的专业和工种多，设计时间紧、前期资料不全等方面的困难，但设计工作还是要遵循做细做精的原则，尽量收集有关资料，做好前期与各专业和各工种设计人员的沟通，按照国家现行规范，使建筑小区给排水工程设计达到既满足功能使用又经济节能的理想效果。

参考文献：

[1]张静，马龙.大型住宅小区的给排水综合管网设计[J].陕西建筑， 2008（4）： 82-83.

[2]陈彤.浅议小区给排水及综合管网设计[J].厦门科技，2003（1）： 46-48.

[3]邹俊刚.浅析建筑给排水工程施工管理[J].科技资讯，2009（30）

第11篇

关键词：房建工程；给排水设计；常见问题

Pick to: along with the people material and cultural life level unceasing enhancement, the people in the quality of the living environment and the use of function put forward higher request. Home building water supply and drainage, as an important part of construction projects, design and construction quality directly affects the normal operation of the building water supply and drainage system. Below is for common problems in water supply and drainage engineering design, combined with the author's experience and the feedback of the project, to summarize and put forward the corresponding solutions, to provide reference for the colleagues to discuss and.

Keywords: housing projects; Water supply and drainage design; Common problems

中图分类号： S276 文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)

引言

伴随着经济的快速发展，人们生活水平日益提升，相应地给房建给排水系统提出了一些更高的要求。作为建筑物不可或缺的组成之一，给排水系统设计施工水平的高低、施工是否科学合理成为了影响建筑物居住环境的重要因素。在房建安装工程中，给排水系统的施工是非常重要的一项组成，同时对于建筑整体质量的影响不可忽略。当前，我国的建筑行业发展势头迅速，新技术、 新工艺、新材料快速发展，人们生活质量的提高也要求建筑给排水系统拥有相应的质量提升。因此，对当前房建给排水设计施工进行研究探讨是必要的。

一、关于管道敷设的问题

1. 给排水立管的敷设

（1）对于卫生间面积较小的经济适用房和一部分未采取远传水表计量的中高档住宅，可将给、热水立管设于楼梯问的管道井内，以增大卫生间的使用空间；排水立管可置于卫生间墙角处，但要以排水管线出水顺畅为准。

（2）在已采取远传水表的中高档住宅中应在卫生间内设置管道井，把给水管、排水管、热水管等其它管路都集中在里面。这样不但可以提高卫生间的使用质量，而且能解决硬聚氯乙烯排水管水流噪声大的问题，提高了整个居室的环境质量水平。

2. 给水支管布置与敷设

室内给水管道的布置受建筑结构、用水要求、配水点和分户给水管道的人户方式，以及供暖、通风、空调和供电等其他建筑设备工程管线布置等因素的影响。给水管道的敷设有明装、暗装两种形式。在以往的建筑设计中，因管材的限制，多采用明装方式。明装即管道外漏，其优点是安装维修方便，造价低；缺点是影响美观，表面易结露、积灰尘。目前，因给水管道材质的多样化，给管道暗装提供了条件。 建筑给排水设计规范规定，给水支管宜敷设在楼(地)面的找平层或沿墙敷设在管槽内，敷设在找平层或管槽内的给水支管外径不宜大于 25mm。 暗装管道可以有效地保护管道不受外力破坏，又不影响室内美观，但施工时不应将管道接头直接埋入垫层或墙壁内，否则漏水时很难补救，维修时费工费时。另外还应注意：设于找平层内或沿墙敷设在管槽内的给水支管施工完毕后，应在其位置做上明显的标记，以免住户装修时破坏给水管道。

3. 排水管道敷设

《住宅设计规范》规定“住宅室内排水横管宜设于本层套内”。这样，排水横管渗透时可避免污水等污染物进入邻户，管道维修时也不会影响邻户的正常生活。因此，厨房内洗涤盆的排水横支管一般在本层楼板面上直接接人排水立管，同时取消厨房内的地漏。对于卫生间布管问题，经与专业建筑结构设计人员协商，可采用下沉式卫生间，卫生间楼板面下沉 350mm卫生器具排水横管暗埋在下沉空间里。暗埋管道安装时，一定要严格把好施工质量关，经验收合格后方可施工卫生间地面，以免留下隐患。卫生间地面施工可填充煤灰等轻质材料，亦可采用砌砖架空铺设预制板的方法施工地面，地面须做防水处理，下沉空间内四周墙壁与地面连接处更应做好防水，可仿照屋面防水作法施工，以防污水渗漏其它墙体，造成更大的影响。防水材料可选用 sbs 改性沥青卷材。应注意选择浴盆、洗脸盆、坐便器的排水配件，防止在与管道连接时产生渗漏，造成下沉式卫生间积水。

二、住宅卫生间沉箱的二次排水问题

为了满足建筑给排水规范要求，同时保证卫生问给排水管道检修时不影响下层住户，一般住宅卫生间大多采用同层排水。即住宅卫生问的排水横管一般都设置在本层的卫生间沉箱内。由于施工或其它原因，在使用当中，沉箱内往往会有一定量的积水(主要是从地面上渗入)，一旦防水出现问题，沉箱便有可能漏水。为解决这个问题， 一般的做法是在卫生间排水立管上另做一个二次排水支管。该做法有一个极大的隐患，即管道内的有害气体可能通过沉箱从地而裂缝中渗入室内，导致卫生间返臭。常见的改进方式是在排水支管上做一个存水弯，但在住宅二次装修时该存水弯极易被杂质堵死，导致二次排水功能丧失。笔者建议单独设置沉箱二次排水管，出户管接入水封井。当然，最简单彻底的办法是取消地漏，所有排水横管均敷设在板上的夹墙内，目前国外很多同层排水均采用此办法。

三、管道穿越伸缩缝及沉降缝限制应区别的问题

《建筑给水排水设计规范》(GB50015- 2003)规定“排水管道不得穿过沉降缝、伸缩缝、变形逢、烟道和风道。”这里有两点值得商榷：首先，对管道穿越伸缩缝和沉降缝的限制应区别对待。伸缩缝只存在于建筑物基础上，基础并不断开，管道穿越时，只要简单处理一下即可，在实践中一般是采用简单的双套管保护，在两个套管之间，在套管和管道之间填充油麻或其他柔性填充料。

在结构设计中对于沉降缝两侧的沉降差要行严格的控制，层高不同、地质条件不同的建筑物，采用不同的基础处理方法和构造来控制不均匀沉降量，正常情况下沉降缝两侧的相对沉降差值是极小的，否则基础就会出现大问题了。所以对于穿越沉降缝的管道来说，正常情况下，只要采用适当措施就完全可以。

四、超压问题的解决方式与消防水箱的优化设计

对于高层建筑而言，要想保证给水系统稳定运行，就需要针对超压问题，设置必要的减压措施以及装置，对其进行适当地减压以及泄压处理，保证消防给水系统的可靠性。第一，采取有效措施避免超压现象的产生。如，采取合适的水泵，根据水泵的流量——扬程曲线，来确定每台水泵工作时的最佳工作压力，以及所能承受的最大压力，最好选用恒压变流量变频调速水泵，以适应更大范围的流量变化。第二，提高整个消防给水系统的承压能力，可以使消防给水系统在一定情况下不出现超压，使整个灭火过程的压力都在允许的范围内。这需要开发和使用新型低成本、高效能的管道材料，以及安全经济、稳定可靠的给水系统压力技术等。第三，采取相应的泄压和减压措施。减压、泄压和稳压措施是指在工作压力超压后，能够及时使消防系统的工作压力降至允许工作压力的范围内，包括泄压阀、安全阀、稳压阀、气管阀等的安装。如在减压阀减压消火栓的设计中，首先要根据相关的公式及需水量要求设计消火栓的数量，以符合国家的标准和实际的需求。第四，要考虑到系统的防腐蚀问题，选择耐腐蚀的管道材料，最大限度的避免出现管道腐蚀现象，减少管道由于腐蚀而出现泄露或者堵塞导致超压的现象发生。另外还要合理选择消火栓的供水方式，即减压阀分区供水系统和双出口水泵供水系统。

对于消防水箱的优化设计与实际应用，要注意以下三个方面：

1.对高层建筑而言，消防给水系统的设计首先要遵循安全可靠

以及经济实用的原则，在楼房顶部安装必要的高位水箱。

2.设计高层建筑的消防水箱时，如果出现安装困难，或者对立面存在很高的要求，对于给水系统而言，可以根据实际需要设置稳压水泵，以维持供水管网的水压以及水量，这就需要设置保护措施，保证稳压水泵的正常工作。

3.对于超高建筑，还需要设置中间传输的水箱，对于水箱容积

以及水量的设定，要根据相关的规定以及设计手册进行设计（容积≥

6 0 m 3，消防用水量0.5 ～1 h ）。

结语

房建给排水工程设计、施工的技术规范日趋完善，设计、施工的水平和质量不断提高，有效的满足了用户对给排水系统的功能要求。并对建筑给排水工程施工中的缺陷和问题的存在进行了不断的改进。

参考文献：

[1] 郑义亮.建筑给排水施工质量通病浅谈及技术分析[J].城市建设理论研究（电子版），2011，（35）.

第12篇

[关键词]建筑设计 安全问题 结构设计

引言

安全问题是建筑设计中的一个重要内容，它应以保障人身安全为出发点，根据建筑物的用途、容纳人数、面积和人们的生理、心理状态等情况，合理布置安全疏散通道，为人们的安全疏散提供有利条件。目前，国内建筑工程的施工安全管理责任主要由施工方承担，出现的施工安全问题也由施工方处理，忽视了安全管理的系统性，尤其是前期设计阶段的建筑设计因素对施工安全生产的影响，由此可见建筑设计阶段的安全性问题考虑也是一项重要的研究性课题。

1.建筑安全与结构安全的关系

建筑结构安全直接影响建筑物的安全，结构不安全会导致墙体开裂，构件破坏、建筑物倾斜等，严重时甚至发生倒塌事故。如墨西哥城在1985年9月地震中，不少三角形建筑均遭到严重的破坏．从结构角度而言，平面形状是三角形的结构迎风面较大。在水平风力作用下，它受力的效果，即抗弯曲变形和抗侧移的能力比圆形、椭圆形、正方形、正多边形、十字形，工字形、口字形等平面形式的高层建筑要弱很多，而使得建筑物安全性较差。

2.结构设计安全度

2.1结构设计安全度的概念

从事建筑结构设计的基本目的是在一定的经济条件下，赋予结构以适当的安全度，使结构在预定的使用期限内，能满足所预期的各种功能要求，一般来说，建筑结构必须满足的功能要求是；能承受在正常施工和使用时可能出现的各种作用，且在偶发事件中，仍能保持必须的整体稳定性，即建筑结构需具有的安全性；在正常使用时具有良好的工作性能，即建筑结构需具有的适用性；在正常维护下具有足够的耐久性。因此可知安全性、适用性和耐久性是评价一个建筑结构可靠(或安全)与否的标志，总称为结构的可靠性，对这些性能的度量，即结构在规定的时间内。在规定的条件下，完成预定功能的概率。称为结构的可靠度(或称安全度)。

2.2安全度与工程事故

关于工程事故与设计安全度的关系，有人认为国内发生的工程事故与现行规范的安全度没有关系，规范的安全度是够的。资料显示，上世纪50年代的结构设计方法与现在近似，当时所用的混凝土强度很低，只有110#一140#。比现在的C15还低．其施工手段也很落后，混凝土用体积配合比。人工搅拌，没有振捣器。而施工发生安全事故的却很少，如北京饭店、王府井百货大楼等一些建筑物，使用至今已逾45年，而且都经过了唐山地震影响的考验，因此可以说。现在的安全事故与结构设计安全度是没有连带关系的。不过也有专家指出，一些工程事故往往由多种因素综合造成，施工质量差、设计有毛病、结构安全储备又偏低，加在一起终于酿成大祸，这类情况不是由于野蛮施工和管理腐败，较高的安全度总是与较低的失效概率相联系，这是客观规律。

2.3提高建筑设计质量的措施

建筑设计人员要提高质量意识，清楚本职工作的重要性，同时设计单位要强化质量管理，健全和完善质量保证体系。具体有以下几点：

1)加强业务知识学习，提高技术素质；

2)有关上级行政主管部门应大力支持设计单位和有关设计人员按

科学规律从事设计工作；

3)加强建筑专业与结构专业和其他相关专业之间的联系。

3建筑设计要进行防火防爆设计

建筑消防设计是建筑设计中一个重要组成部分，关系到人民生命财产安全，应该引起大家的足够重视。在工程设计中，常用的消防设计规范为《建筑设计防火规范》GB5001 6―2006、《高层民用建筑设计防火规范》GB50045―95和《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084―2001，其各有适用范围，指导各种建筑消防设计。本文讨论以下两点：

3.1建筑的防火分区问题

《建规》3.2.1条规定了厂房的防火分区，其中有一点需要注意，即厂房的防火分区是和该厂房的耐火等级、最多允许层数及占地面积有关。厂房不同于民用建筑，规定的是防火分区最大允许占地面积，而不是建筑面积，因此不用上下层叠加，而库房的防火分区是根据储存物品的火灾危险性来确定建筑的耐火等级、最多允许层数、防火分区面积，其防火分区间面积是指建筑面积。普通多层民用建筑的防火分区值得注意的是，当建筑物纵向防火分区超面积时，楼梯间应封闭，虽然《多规》中规定封闭楼梯间的门为双向弹簧门就可以了，但作为划分防火分区用的封闭楼梯间门至少应设乙级防火门。因为开敞的楼梯间也是开口部位，是火灾纵向蔓延的途径之一，也应按上下连通层作为一个防火分区计算面积。

3.2安全疏散设计问题

很多大型商业建筑在消防安全疏散设计中存在的问题，诸如首层中部疏散楼梯无法直通室外、中庭回廊容易滞留人员、首层疏散距离超过规范要求等。商业建筑卖场的疏散距离应执行《建规》中5.3.8第三款 (不论采用任何形式的楼梯问，房间内最远一点到房门的距离不应超过袋形走道两侧或尽端的房间从房门到外部出口或楼梯间的最大距离)的规定，即22m，如再设有自动喷水灭火系统其疏散距离再增加25％，为275m。但如果在商业建筑的卖场每家店铺均设有到顶的隔断墙，并设有安全疏散通道，疏散通道两侧的隔墙耐火极限≥1h(非燃材料)，房间隔墙耐火极限t>0．5h(非燃材料)，则房间门通过安全疏散通道到疏散出口的距离适用40m和22m的规定。当为高层建筑的商业营业厅时，其安全疏散距离应为30m，是依据《高规》6.1.7条的有关规定，高层建筑内的观众斤、多功能斤、餐厅、营业斤和阅览室等，其室内任何一点至最近的疏散出口的直线距离不宜超过30m。

此外，建筑设计中的防爆问题也逐渐受到关注。美国建筑师现在在设计建筑时考虑的因素又多了一项――防爆，其目的是减少恐怖袭击所带来的生命和财产损失。鉴于目前的反恐形势，美国许多城市在设计建筑房屋时，已经将安全等级与建筑设计融为―体。

3.3考虑建筑结构的耐久性

结构耐久性不足已成为最现实的一个安全问题。现在有这样的倾向：设计中考虑强度多而考虑耐久性少。重视强度极限状态而不重视使用极限状态．重视新建筑的建造而不重视旧建筑的维护。所谓“安全”，包括保证人员财产不受损失和保证结构功能的正常运行。以及保证结构有修复的可能，即所谓的“强度”、“功能”和“可修复”三原则．我国土建结构的设计与施工规范，重点放在各种荷载作用下的结构强度要求，而对环境因素作用(如干渴、冻融等大气侵蚀以及工程周围水、土中有害化学介质侵蚀)下的耐久性要求则相对考虑较少。混凝土结构因钢筋锈蚀或混凝土腐蚀导致的结构安全事故，其严重程度已远大于因结构构件承载力安全水准设置偏低所带来的危害。所以这个问题必须引起格外重视。

4.建筑设计需考虑环境影响

目前，以可持续发展、节约资源与环保作为根本原则的绿色建筑 (生态建筑)设计已经成为一种趋势，国内外对绿色建筑(生态建筑)的理解逐步取得了共识。绿色建筑体系的界定原则，不在于它是否应用了某种绿色设计的技术方法，而是要从以下两个观点考虑它是否贯彻了可持续发展的原则：在时间上，要从建筑全寿命周期过程中建筑对环境和资源影响的考虑：在空间上，要从建筑材料及建筑使用功能对室内、室外，对局地、区域及至全球环境和资源影响的考虑。显然，这其中包含了建筑设计对环境影响方面的安全考虑。《IS021930：2007建筑施工的可持续性――建筑制品的环境声明》，就是国际标准化组织新制定的一个标准，描述了建筑制品环境声明的原则和框架。

5.关于若干重要性位置建筑设计安全问题

5.1大型敞开楼梯采用防火卷帘封闭的问题

商业性建筑内为适应大客流量及开阔的视野空间的要求，往往设计比较宽大的敞开楼梯作为主要客流通道。但按照《高层民用建筑设计防火规范》要求，此类建筑的疏散楼梯必须是封闭楼梯间或防烟楼梯间。为解决这种矛盾，设计人员在建筑内既设计了大型敞开楼梯间，并采用防火卷帘封闭，又设计在数量和形式上符合规范要求的疏散楼梯。此种设计方式的问题在于，违背了人们在火灾情况下的实际疏散趋向。

5.2地上层与地下层共用楼梯间的问题

为防止人员由上层疏散时进入地下层，规范要求，地上层与地下层不宜共用楼梯间。但由于结构等方面的原因，楼梯间贯通地上与地下层，未加分隔的情况很普遍，设计人员对这个问题也不是很重视，尤其当地下与地上层使用功能相同时，业主亦不愿进行分隔。笔者认为，不论何种情况，在地上与地下层之间应设有一个明显的防火和疏散分界，方法是用实体墙和防火门将地下室入口单独隔开（包括两梯段间隙），使首层进入地下室和首层向上层的入口错开。

5.3商场楼梯间的设计宽度

国内专家论证会曾明确规定，建筑面积超过10000平方米的商场，其总疏散系数可以由原计算值乘以0.6确定。一方面节约了大量的投资，另一方面也增加了很大的使用面积。目前，我国商场建设也日趋大型化、综合化、规模化，因此，这样的论证会非常必要，非常及时。例如：80000平方米的商场，6层，一级耐火等级建筑，用这种方法计算，现楼梯间面积达到278．60平方米即可，以原计算方法节约建筑面积464．34平方米，这些面积可以重新应于用商业，其间接的收益更大。

5.4关于消防电梯的设计

在11层与12层越层式住宅建筑中，是否设计消防电梯曾经有过争议。根据《民用建筑设计防火规范》中对建筑高度的定义，“只有屋顶的水箱间，电梯机房、排烟机房和楼梯出口小间等不计入建筑高度”，而且，消防电梯主要用于对火灾的扑救，为了节约灭火战斗人员的时间和体力。所以，11层越12层的住宅按消防方面的要求应按12层计算，应设置消防电梯。很早以前国内专家论证会就明确了此类住宅应设置消防电梯，其消防电梯的设置要求应满足规范的规定。

结束语

在进行建筑设计时，不能片面地追求建筑技术与建筑艺术“完美”的结合和功能达到要求。结构设计人员应针对具体工程特点，选用合理的规范规定、考虑结构的耐久性、安全度等，还要从结构的体系、构造、材料选择设计以及施工和使用中的各个环节保证结构的安全性，同时还应与结构设计、给排水等专业设计相结合，最终达到满足结构安全的目的。

参考文献

1.郑峰,建筑设计必须与结构设计相结合[J],科技信息,2008,(2)

2.黄晓莺,关于建筑结构设计安全度的探讨[J],工业建筑。2001

第13篇

关键词： 建筑造型 ； 结构设计

中图分类号： TU441.3 文献标识码：A 文章编号：

1.工程简介

大庆市实验中学是省级重点中学，位于大庆市高新技术产业开发区，比邻滨州湖，与万城华府仅一道之隔，南与东北石油大学相连，地理位置优越，交通方便，教学设施布置齐全，教学质量全省名列前茅。不但具有完善的教学楼、实验楼、宿舍群，而且也非常注重学生身体素质的培养，在市政府的大力支持下修建了一座综合性的体育馆。该体育馆建筑面积为12159平方米，层数为地上1层，局部2层，建筑高度为15.6米，一端设有篮球场地、四周设有看台，另一侧是局部2层，包括乒乓球和羽毛球训练场地和比赛场地，1层为公共服务区，供学生洗澡、休息和更换衣服的场所。建筑外观如图1所示。本文对该体育馆的建筑、结构设计进行了详细说明，为同类工程设计提供参考。

图1 体育馆建筑外观

2.建筑设计要点

2.1交通疏散

体育馆位置的规划布置比较合理，在体育馆的设计过程中考虑到学生人流和车流同城市交通之间的协调，把体育馆建在离教学楼较远的学生宿舍区，离学生宿舍较近，而且出入东门比较方便，与教学楼放学学生出入的北门分开，避免人员过多。体育馆外侧设有大面积停车场地，并靠近交通干道，便于家长接送孩子，同时也便于一些其他单位临时到体育馆活动。

2.2平面布置

体育馆平面布置严格按照各项国际标准来进行，蓝球赛场净高不低于15米。采用进口的木质地板。为达到良好的视觉效果，篮球场地比室内标高低900mm，观众席安排在最佳视觉范围内。比赛场地屋顶未设天然采光窗。2块比赛场地联系方便，可很好的供学生们上课和平时的娱乐。局部2层的上层是乒乓球和羽毛球场地，考虑到这2类球的活动对楼下的影响较小，因此设置在2楼。

2.3剖面设计

观众席看台的剖面设计是至关重要的，直接影响到人们观赏比赛的质量。看台设计成阶梯形，坡度为常规的30度，考虑到座位的设置，台阶高度为45厘米，宽为50厘米。场地设置不能低于室内标高太低，否则视线模糊，也不便于学生们出入。

3结构设计

3.1屋顶结构体系

为了体现体育馆的特色，同时体育馆屋盖的跨度较大，因此屋顶结构在整个建筑设计中占据比较重要的地位，对整个建筑造型起着决定性的作用。近些年体育馆等大型娱乐活动设施的兴建促进了大跨度在结构建筑方面的应用与发展。可供采用的有空间结构很多，如网架结构、网壳结构、悬索结构、充气结构和组合结构等。一般截面尺寸为矩形的采用网架结构和悬索结构的较多，圆形截面的采用网壳结构和充气结构的较多。屋顶的轴线跨度120×120米，屋顶结构一侧支撑于沿建筑物周边布置的十一根柱子上。另一侧通过悬索悬挂于突出屋面的柱子上，整体效果图如图2所示。

图2 整体屋盖效果图

根据建筑师对屋顶结构布置的要求，屋顶采用抽空四角锥网架结构[1]，单向桁架体系做受理结构。

图3 三角锥桁架详图

桁架不是常规的钢管焊接而成，而是有三角锥网架构成，结构自重轻，屋顶采用压型钢板金属屋面板，与网架可靠连接在一起。 为使屋顶结构体系外形美观、受力更加合理，将桁架做成变高度的形式。三角锥桁架体系详图如图3所示。

3.2有限元分析

本文采用ANSYS有限元软件[2]对网架屋盖进行分析，采用单元库中的LINK8三维单元模拟杆件，定义单元、实力常量和材料属性。直接建立节点，通过连线生成杆件，建立有限元模型，给结构施加约束和荷载，考虑到网架面积较大，又处于降雪量较大的北方，故设计时将雪荷载作为主要的屋面活荷载，取下列四者的较大值。

S=1.2×恒SGK+1.4×雪SQK

S=1.35×恒SGK+0.7×1.4×雪SQK

S=1.2×恒SGK+1.4×活SQK

S=1.35×恒SGK+0.7×1.4×活SQK

静力求解，建立单元表，输出杆件的内力，进行截面的初选和杆件应力、稳定的验算。采用后处理查看网架的变形，计算挠度，要满足钢结构设计规范[3]的要求。

节点采用焊接空心球节点，工厂预制杆件，现场焊接，空心球采用直径为160mm的高强钢板焊接而成，杆件与空心球之间采用完全焊透的坡口对接焊。焊缝视与母材等强，不必验算。支撑柱采用空钢管，考虑到长细比较大，对轴压柱有不利影响，因此在空钢管中间设置了加劲肋[3]，在焊接时与钢管同时焊好。

3.3主体结构

结构内部主体采用现浇钢筋混凝土框架结构[4]，多孔轻质砌块砖做填充墙，外贴密致保温板和吊挂玻璃幕墙。由于建筑功能的要求，只能布置很少的填充墙，为保证结构的整体刚度， 在2侧设置了耳墙。既起到增加刚度的作用，而且比较适合作为北方的门斗，更有利于避免室内温度的流失。

3.4地基与基础

考虑到建筑不高，整体承载力不是很大，故采用天然地基方案。基于本体育馆工程的特点，各竖向承重构件的轴力差别不大，跨度也基本相同，故采用柱下独立基础和墙下条形基础和局部浅基础。由于体育馆位置离滨州湖较近，地下水位较高，因此采用抗水板的方法解决建筑的防水问题。

4设备与电气

体育馆内给排水设施齐全，生活热水24小时供应、中水和消防给水系统布置标准；采暖、 集中空调、机械通风和机械防排烟系统样样齐全。 篮球比赛大厅设有全自动消防水炮灭火系统。 比赛大厅及观众休息厅采用全空气空调系统，比赛大厅的观众座椅下自动送风。强电部分包括电力负荷等级及分类，高压10KV系统及继电保护，低压配电及柴油发电机子系统，照明，干线敷设，防雷及接地保护系统。 弱电系统包括以下内容：卫星接收及有线电视系统，综合布线系统，建筑设备监控系统，安全防范系统，集成管理系统，计时记分与成绩处理系统，会议、扩声系统，消防系统。

5总结

本文针对某一体育馆这一特殊工程设计，对建筑设计要点进行了叙述，充分体现出结构的特色与优势。在此基础上对结构设计进行了说明，屋顶采用网架结构体系，既实现了轻屋面的结构设计理念，又保证了室内的自然采光。随后介绍了主体结构、基础和设备的设置。可为开展同类工程设计提供参考。

参考文献

[1] 张文福，王秀丽.空间结构[M]. 北京：科学出版社，2006.

[2] 郝文化.ANSYS土木工程应用实例[M].北京：中国水利水电出版社，2005.

[3] GB50017-2003.钢结构设计规范[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2003.

第14篇

关键词：现代建筑；室内给排水；设计；节水措施

1、管材的选用

管材的选用直接关系到给排水系统功能的好坏。在科技不断发展的今天，市面上给排水系统的管材种类越来越多，管材的材料直接接触管内的水质，对水质的污染性很大，因此在管材的选用切不可贪图蝇头小利，选用对水质污染较大的管材，最终害人害己。在考虑管材价格的同时还应注意管材的安全性、耐热性及连接方式等问题。管材可分为塑料管类、金属管类、复合管类，热水管可选用P-A-P铝塑复合管和PP-R热水管。

2、管道的安装

管道的安装方法：一般将给水管安装在墙壁上，然后吊顶；对隐藏于地板下和墙壁内的给水管要用镀锌的方法实现防腐的目的，但此法对内墙而言防腐效果不是很好；建筑墙壁厚度和结构会影响管道的排水效果，因此要特别注意墙壁厚度和结构设计；管道往往在投入使用一年后会出现渗水现象，因此在安装管道的选择上应尽可能选择安全系数高的管道。例如安全系数较高的空调凝水管没有很大的水量且分布很广。此外，排水管安全系数也较高，但因其寿命较短且易堵塞而一直饱受争议。因此一般选用铸铁或UVPE的新型排水管。若使用排水管，的排水管，也可选用。uvpe的排水管使用寿命长且不易漏水，这与长时使用uvpe的排水管有关，时间一长，管道内壁会生成生物膜，一定程度上减少渗漏现象。

3、排水管道的设计

3.1排水塑料管道的降噪

传统的给排水管道一般使用镀锌钢管，可镀锌钢管并非十全十美，易锈且使用寿命短。为解决这些问题，国家开始大力推行塑料管的使用。不同于传统的金属管道，塑料管轻，有一定的抗压性，在输送液体的过程中不会产生太大的压力，便于安装，使用寿命长，但其也存在一定缺陷，即排水时会产生较大的噪音，若排水立管接近卧室，会严重影响居民的生活质量。因此，排水立管在设计时应尽可能远离卧室和客厅。此外，管材可选用新型的降噪产品，例如芯层发泡UPVC管道和UPVC螺旋管道。

3.2地漏的水封设计

传统地漏的水封极易挥发，常常导致怪异恶臭的气味溢出，严重的甚至会导致给排水管中的水溢入室内，严重污染室内环境，因此在室内设计时，必须高度重视该问题。地漏的顶面标高应至少低于地面5mm，但最好控制在10mm内，地漏水封深度不可小于50mm。但因施工单位往往注重经济利益，这些排水设计说明很少用于地漏的水封设计中，设计时常选用价格低廉的地漏，这些地漏水封一般≤3cm，根本无法满足水封深度的要求。此外，居民装修房子时应选用不锈钢地漏替代塑料地漏；厨房内的地面很少会溅水，所以可不建造地漏。

3.3水表户外设问题

水、电、气三表作为物业管理规范的要求有必要出现在住宅设计中。如今，水表主要放于楼房楼梯的水表箱内。水表主要采用智能抄表系统，一根号线连接了水表与数据采集机，可将相关数据传到智能管理微机进行统计。这种水表优点很多，可省去抄表的人力且数据准确，但造价较高。此外，IC卡水表也得到了普及应用，居民先通过IC卡付费再用水，这种方法既可省去抄表的人力，也可减少用户与供水部门之间因水费而造成的矛盾。

4、给排水管道的敷设

4.1给排水立管的敷设

给排水立管的敷设立管安装在厨、卫的墙角处。在以往的住宅设计中，因为敷设方式施工十分便捷，所以常采用敷设方式进行施工。可管道在外影响房屋美观，因此很多居民会再次装修，使用较轻的材料隐藏这些管道。管道在室内明装时，应秉着对厨、卫间各设备功能无太大影响的原则，将给排水管等其他管道敷设在管道井内，这种方法可以美化居住环境。

4.2给水支管的敷设

住宅给水支管管径一般

5、室内的节水措施

5.1中水回用

中水是指各种排水经处理后达到规定的水质标准，可在一定范围内重复使用的非饮用水。中水水源按照（GB50336-2002）《建筑中水设计规范》和（GB0335-2002）《污水再生利用设计规范》分为优质杂排水和生活污水，中水水源一般有三种组合方式：盥洗排水、淋浴排水、循环冷却水称为优质杂排水，应优先选用；冲厕排水以外的生活排水称为杂排水；生活污水，即所有生活排水的总称，这种水质最差。我国各种建筑排水量中的生活废水所占份额：住宅为69%，宾馆、饭店为87%，办公楼为40%。若收集起来经过净化处理成为中水，用于冲厕、绿地树木的浇灌、道路清洁、车辆冲洗、建筑施工、景观及可接受其水质标准的其他用水以替代等量的自来水，这变相上节约了城市供水量。

5.2雨水利用

雨水利用是指将建筑物屋面或小区地面雨水收集起来，经过一定的净化处理后获得符合规定水质标准的水并使之得到使用的过程。雨水净化处理工艺应根据径流雨水的水质、水量和处理水质标准来选择，如用于绿化、冲厕、道路清扫、车辆清洗、消防、建筑施工等的雨水应满足（GB/T18920-2002）《城市污水再生利用城镇杂用水水质指标要求》，景观环境用水应满足（GB/T18921-2002）《城市污水再生利用景观环境用水的水质指标要求》。经收集处理后的雨水一般首先用于绿化、冲洗道路、洗车、景观、建筑施工等用水，有条件的可作为洗衣、冷却循环、冲厕和消防等补充用水；在严重缺水的城市也可作为饮用水水源。

5.3真空排水

近年来为满足人们快捷、舒适的旅行需要，我国几条铁路线列车上安装了密闭真空式厕所，迈出了真空排水的第一步。随着列车上成功应用真空排水技术，建筑室内的真空排水应用也是当今节能的一个重大课题。真空排水不同于重力式排水方式，它是用空气代替大部分水，依靠真空负压产生的高速气水混合物，快速将洁具内的污物冲吸干净，达到节约用水，排走污浊空气的效果。在各类建筑中采用真空技术，平均节水超过40%；若在办公楼中使用，节水率可超过70%。

6、结语

水是生命之源，与人们的生活息息相关；室内给排水系统作为室内水传输系统，与人们的生活紧密相连，因此给排水设计师在设计时，应严格遵循安全和美观的原则。此外，室内给排水设计的好坏与居民生活的舒适度也有密不可分的联系。由此可知，室内给排水的设计十分重要。本文主要分析了现代建筑的室内给排水设计及节水措施，希望能给同行提供一些参考建议，最终使人们的生活更加舒适。

参考文献：

[1]刘杨：《室内给排水施工中常见质量问题及防治》[J]民营科技，2013（06）

第15篇

关键词：钢筋混凝土水池；结构设计；构造；荷载组合；裂缝

Abstract: the reinforced concrete pool design requirement and attention problems for a more detailed description, puts forward some problems in the design process, the processing method also puts forward the structure design of reinforced concrete pool of general construction requirements.

Keywords: reinforced concrete pool; Structure design; Structure; Load combination; crack

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

引言

随着我国四个现代化建设的开展，综合国力的增强，城市的不断发展扩大，人们生活、工业生产和环境保护的需要，水池类构筑物工程建设逐年增多。因耐久性和实用性方面的要求越来越高，钢筋混凝土已经作为水池的主要砌筑材料。钢筋混凝土水池在炼油化工建设中是一种应用极为广泛的构筑物，大量用于储存水、油和污水等介质，在炼油厂给排水工程中最常见的是清水池、蓄水池、隔油池、中和池、曝气池、沉淀池、反应池及消防水池等。

一、钢筋混凝土水池分类及应用

钢筋混凝土水池根据结构形式分为圆形水池、矩形水池；按施工方式分为整体式、分离式、装配式；根据池壁的高宽比分为浅壁池、一般壁池、深壁池；根据池室布局可分为单格水池、多格水池和多排多格水池等。根据埋置深度分为地上式、地下式、半地上式。水池从用途上可分为两大类:一类是水处理水池，另一类是贮水池。由于多数建于地下或半地下，质量较好又可节省材料。水池埋入地下后，温度及风化作用等因素影响较小，而且池壁外土压力能平衡部分或全部池壁内的水压力。因而，采用材料又依据水池容积耗费材料等而定为砖砌池壁及钢筋混凝土池壁两大类。无论是矩形还是圆形、预制还是现浇的池体，由于多种原因产生变形所引起的池体结构裂缝(包括池顶板、壁板、底板)都是难免的，都要使裂缝严格控制在规范允许的范围内(一般水池裂缝规范允许0.2mm) 。同时，在给排水工程的污水处理厂设计中，水池的设计占很大比重，其土建投资约占整个处理厂土建总投资的70%一80%，因此，水池结构设计的技术与经济合理性显得尤为重要。

二、钢筋混凝土水池的结构设计

1.结构设计应符合的规定

a.各种结构类别、形式的水池均应进行强度计算。根据荷载条件、工程地质条件和水地质条件，决定是否验算结构稳定性。

b.钢筋混凝土水池应进行抗裂度或裂缝宽度验算。满足正常使用要求时，控制裂缝开展是必要的，对于圆形水池或矩形水池的某些部位（例如长壁水池的角隅处），其受力状态多属轴拉或小偏心受拉，唧整个截面处于受拉状态，这就需要控制其裂缝出现；更多的构件将处于受弯，大偏心受力状态，从耐久性要求，需要限制其裂缝开展宽度，防止钢筋锈蚀影响水池的使用年限，这里面也包括混凝土的抗渗，抗冻以及钢筋保护层厚度等要求。

c.对于建于地下水位比较高的场地的水池，还应进行水池抗浮验算。

三、钢筋混凝土水池的一般构造要求

1.钢筋混凝土贮水或水处理构筑物，其壁、底板厚度均不宜小于200mm。主要是从保证施工质量和水池的耐久性考虑，水池的钢筋净保护层厚度不宜太小，也就决定了构件的厚度不宜太小，否则难以做好混凝土的振捣密实性，就会影响其水密性要求，并且将不利于钢筋的防锈，从而影响水池的使用寿命。

2.水池各部位构件内，受力钢筋的混凝土保护层最小厚度（从钢筋的外缘处起），应符合《给水排水工程构筑物结构设计规范》中表6.1.3的规定。钢筋混凝土结构的使用寿命通常取决于钢筋的严重锈蚀而导致破坏。钢筋锈蚀可有集中锈蚀和均匀锈蚀两种情况，前者发生于裂缝处，加大保护层厚度可以延长碳化时间，亦即对结构的使用寿命提高了保证率。另外，对钢筋保护层厚度去稍大一些，有利于混凝土（钢筋与模板间）的振捣，对混凝土的水密性是有好处，也就提高了施工质量的保证率。

3.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、底板截面内受力钢筋的50％采用。

四、钢筋混凝土水池计算的荷载组合

对于非地上式水池，池壁的水平向荷载包括：池内水压力，池外土压力（包括地面活荷载影响和地下水位所处的位置的影响）；垂直向荷载包括：池内水重和池外土重。为了简化计算，通常池内水压力可按齐顶水压计算。荷载不利组合分为：a.池内有水、池外无土；b.池外有土、池内无水。结构模型可按一端简支，一端固定的单跨梁或者三边固定，一边简支的双向板来计算。对于地上式无顶盖的水池，池壁可按悬臂板来计算。如果是水池顶板荷载包括：恒载（顶板和抹灰自重、覆土重），活载（考虑是否通车或消防车，按规范取相应值），结构计算模型可按一般的双向板来计算；水池底板荷载：顶板自重、满水重量，结构计算模型可按无梁楼盖计算。由于水池的底板和池壁都相对比较厚，对于一般的水池（壁高不超过3.5m），起控制配筋的不是强度而是裂缝宽度。

五、钢筋混凝土水池裂缝控制措施

1.将基础与池壁的混凝土浇筑间隔时间缩短至10d左右，以减小基础对池壁的水平阻力。

2.模板拆除后及时回填土，以控制混凝土早期或中期开裂。

3.适当配置水平钢筋：配筋尽可能采用100～150mm间距，配筋率宜在0.3％～0.5％之间。

4.缩短伸缩缝距离，将伸缩缝缩短至8mm左右。

5.优化混凝土配合比：选用低水化热的水泥，将混凝土塌落度减小至14mm以下。

6.混凝土浇筑：a.采取跳仓浇筑法，其间隔时间控制在一周以上；b.在高温季节用帐篷将砂石骨料覆盖，控制混凝土的出机温度；用保温材料将混凝土输送管道包裹，降低混凝土的入模温度；c．分层浇筑混凝土，厚度控制在500mm以下。

7.混凝土养护：缩短带模养护时间，且保证混凝土连续养护时间不少于14d。

六、大型水池结构无温度伸缩缝处理方法

1.设置混凝土后浇带。当池体长度超过国家规范的要求时，不设温度伸缩缝，而设置1～2m宽的后浇带。该法只能解决施工期间混凝土的收缩问题，并不能解决季节温差（湿差）所产生的温度应力问题。尤其对于水池类结构，随着时间的延续，后浇带很难保证池体混凝土不发生开裂，渗水。

2.使用混凝土膨胀剂。掺加膨胀剂的目的就是在混凝土中产生膨胀应力。但产生的膨胀应力值是有限的，也就是说，超过一定的界限就起不到应有的作用。从工程耐久性考虑，水池结构不宜使用含钙矾石类的膨胀剂。因为膨胀剂中的延迟钙矾石生成现象，会给水池结构带来灾难性的后果。

3.预应力技术。用有粘结或无粘结预应力钢绞线来解决温度应力问题。当池体长度和宽度都较大时，不设温度伸缩缝，而在池壁、底板水平方向均施加预应力来解决温度应力问题，这是从根本上解决水池裂缝问题的方法。采用预应力无缝整体水池设计，建造出来的水池结构耐久性更强，且比传统分缝水池节约造价7％～20％左右。

七、结语

1.池底和池壁一次浇筑完成，不留施工缝，配置φ10@150水平钢筋可满足不设伸缩缝要求。

2.若池底和池壁分两次浇筑，距池底500mm处，留一道水平施工缝，配置φ12@120水平钢筋，施工质量良好，也可不设施工缝。

3.水池类现浇结构，一般厚度不大，高度也不高，这类结构很容易从池壁上部出现边缘效应而引起裂缝。为此，建议在池顶和池底以及水平施工缝的上、下宜各配置4φ16～4φ22的粗钢筋予以加强，也称此部位为“暗梁”。这样，易裂的薄弱部位的含钢率均大，混凝土的极限拉伸提高，从而结构的抗裂性得到增强。

参考文献

[1]《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB 50069-2002.中国建筑工业出版社.