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管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范文1

關(guān)鍵詞：門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)

引言

伴隨著我國(guó)輕重工業(yè)的快速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)房屋特別是門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房以其自重輕、抗震性能好、施工進(jìn)度快在輕重工業(yè)廠區(qū)應(yīng)用最為廣泛。

門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房依據(jù)《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS 102:2002(以下簡(jiǎn)稱《門規(guī)》)主要是指單跨或多跨，具有輕質(zhì)屋蓋、輕質(zhì)外墻或磚砌外墻，無橋式吊車或起重量小于等于20t的A1~A5工作級(jí)別的橋式吊車、不大于3t懸掛式起重機(jī)的單層鋼結(jié)構(gòu)廠房。

門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)過程

依據(jù)筆者設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)過程如下：

依據(jù)工藝等專業(yè)提資條件和天車條件確定廠房跨度，跨度尺寸盡量符合建筑模數(shù)，有時(shí)由于場(chǎng)地等因素的限制，不能按照以上模數(shù)取值，輕鋼廠房也是完全可以做到的；柱距尺寸盡量符合建筑模數(shù)，有時(shí)因其它因素也可以靈活布置；按有無天車條件及廠房?jī)?nèi)部?jī)艨盏囊髞泶_定廠房的檐口高度；按照當(dāng)?shù)氐慕涤昵闆r等因素確定廠房屋面的坡度，一般取值1/8~1/20；還有根據(jù)地域或工藝等專業(yè)要求確定屋面、墻面的維護(hù)材料。

設(shè)計(jì)荷載的取值：

（1）、屋面荷載依據(jù)維護(hù)材料、當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、屋面的積灰情況等確定屋面恒活荷載的取值。一般彩鋼板維護(hù)時(shí)取恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值為：0.3kN/m2，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值按《門規(guī)》可取0.5kN/m2，當(dāng)受荷水平投影面積大于60m2時(shí)，屋面均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值可取為0.3 kN/m2；當(dāng)廠房是多跨或高低跨計(jì)算雪荷載時(shí)，應(yīng)按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》6.2章節(jié)選取積雪分布系數(shù)；當(dāng)積灰荷載、屋面活荷載、雪荷載同時(shí)存在時(shí)應(yīng)按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》4.4.3條和《門規(guī)》3.2.5條合理取值；

（2）、吊車荷載，對(duì)有吊車的輕鋼廠房應(yīng)計(jì)算作用在排架牛腿上的豎向荷載和橫向水平荷載，此荷載可按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》第5章節(jié)計(jì)算。

（3）、風(fēng)荷載，主要是風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值、風(fēng)荷載體型系數(shù)、風(fēng)壓高度變化系數(shù)的取值。此荷載可按照《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》和《門規(guī)》相關(guān)章節(jié)進(jìn)行取值。

（4）其它荷載，依據(jù)筆者的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)主要有屋面梁懸掛吊車荷載，屋面梁通風(fēng)天窗荷載、柱側(cè)管道支架荷載等荷載。屋面梁懸掛吊車荷載可分恒、活荷載加載在懸掛吊車作用屋面梁處；屋面梁通風(fēng)天窗荷載可分恒、活、鳳荷載作用于天窗與屋面梁節(jié)點(diǎn)處；柱側(cè)管道支架荷載可分恒、活荷載作用在柱側(cè)支架與柱節(jié)點(diǎn)處。

3、剛架構(gòu)件的設(shè)計(jì)：

（1）依據(jù)《門規(guī)》4.1.4條廠房柱腳可設(shè)計(jì)為鉸接或剛接。柱腳鉸接時(shí)柱依據(jù)結(jié)構(gòu)的受力情況可設(shè)計(jì)為變截面柱，變截面柱使柱外側(cè)平齊，柱的定位軸線可按柱下端（較小端）中心；柱腳剛接時(shí)應(yīng)將柱做成等截面柱，柱的定位軸線應(yīng)根據(jù)上柱的高度、吊車邊緣到上柱內(nèi)邊緣的距離確定，此時(shí)軸線會(huì)不在柱截面中心線處。

（2）構(gòu)件材料的選擇.，經(jīng)常選擇的是Q235和Q345.。當(dāng)穩(wěn)定控制時(shí),宜使用Q235；強(qiáng)度起控制作用時(shí),可選擇Q345。依據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》3.3章節(jié)，對(duì)選用Q235鋼，有些部位不能應(yīng)用沸騰鋼，對(duì)于需要驗(yàn)算疲勞的焊接構(gòu)件應(yīng)依據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件適當(dāng)選取B、C、D類鋼材。

（3）柱截面按長(zhǎng)細(xì)比估算. 通常按50＜λ＜150, 一般取值在80左右。柱與梁設(shè)計(jì)為剛接，梁的截面可依據(jù)受力包羅圖分段設(shè)計(jì)，當(dāng)為單跨且中間無柱時(shí)，一般依據(jù)跨度按0.25~0.50~0.25來對(duì)稱劃分截面，將兩端0.25部分取變截面，中間0.50部分取等截面，這樣設(shè)計(jì)可以充分發(fā)揮梁截面的受力性能，減少鋼材用量，降低工程造價(jià)；梁截面高度一般在跨度的1/20~1/50之間選擇，翼緣寬度根據(jù)梁間側(cè)向支撐的間距按l/b限值確定時(shí)，可避免鋼梁的整體穩(wěn)定的復(fù)雜計(jì)算，這種設(shè)計(jì)方法較簡(jiǎn)單，確定了截面高度和翼緣寬度后，其板件厚度可按規(guī)范中局部穩(wěn)定的構(gòu)造規(guī)定估算；梁截面選取時(shí)盡量做到“高腹薄壁”；有時(shí)為加快工程進(jìn)度也可選取成型鋼材。

（4）梁柱截面的驗(yàn)算包括強(qiáng)度、穩(wěn)定性、剛度三方面。對(duì)鋼柱一般均為壓彎剪構(gòu)件，鋼梁起控制作用的為彎剪力，相關(guān)驗(yàn)算按照《門規(guī)》和《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》等規(guī)范相關(guān)章節(jié)計(jì)算。這里需要注意的是柱的平面外計(jì)算長(zhǎng)度可依據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》5.3.7條取值，梁的平面外計(jì)算長(zhǎng)度可依據(jù)隅撐的間距取值。

當(dāng)驗(yàn)算截面不能滿足時(shí)，加大截面應(yīng)該分兩種情況： (1) 強(qiáng)度不滿足時(shí),通常加大截面的板件厚度,抗彎不滿足加大翼緣厚度，抗剪不滿足加大腹板厚度（腹板抗剪，翼緣抗彎）。(2) 變形超限，通常加大截面的高度，因?yàn)榻孛嫣匦耘c截面高度是n次方的關(guān)系，加大截面厚度會(huì)很不經(jīng)濟(jì)。

（5）剛架節(jié)點(diǎn)連接，主要有梁柱節(jié)點(diǎn)、梁梁節(jié)點(diǎn)、牛腿節(jié)點(diǎn)、柱腳節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)。梁柱節(jié)點(diǎn)、梁梁節(jié)點(diǎn)連接中通常采取摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接，相關(guān)計(jì)算參見《門規(guī)》和《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》等規(guī)范相關(guān)章節(jié)；牛腿節(jié)點(diǎn)主要受彎剪力，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)利用腹板抗剪，翼緣抗彎，通常牛腿上下翼緣與柱采用焊透的V形對(duì)接焊縫，也可以采用角焊縫，此時(shí)角焊縫的大小應(yīng)根據(jù)牛腿翼緣傳來的水平力F=M/H計(jì)算，腹板采用的角焊縫大小由剪力V確定；柱腳節(jié)點(diǎn)應(yīng)依據(jù)剛接和鉸接形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，相關(guān)設(shè)計(jì)參見《門規(guī)》和《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》等相關(guān)章節(jié)，此時(shí)因鋼結(jié)構(gòu)自重較輕，依據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》8.4.13條，一般情況下均需設(shè)置抗剪鍵。

參考文獻(xiàn)：

[1] 《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS 102:2002中國(guó)計(jì)劃出版社

[2] 《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003中國(guó)計(jì)劃出版社

[3] 《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB5009-2001(2006年版) 中國(guó)建筑工業(yè)出版社[作者簡(jiǎn)介：

王彬 ，出生年月：1980.01，性別：男，民族：漢，籍貫（省市縣）：河南省鄭州市，學(xué)歷：本科，職稱：助理工程師，研究方向：工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從事的工作：工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

軒興華，出生年月：1980.11，性別：女，民族：漢，籍貫（省市縣）：江蘇省無錫市，學(xué)歷：本科，職稱：無，研究方向：工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從事的工作：工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

作者簡(jiǎn)介：

管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范文2

關(guān)鍵詞：高架流槽；支架；梁加固；內(nèi)襯水池

1、工程概況

某煉鋼廠轉(zhuǎn)爐濁環(huán)供水系統(tǒng)，現(xiàn)有斜板沉淀池出水是利用2根DN700埋地管道重力流流入中心循環(huán)水泵房西北側(cè)的濁環(huán)熱水池，再由泵房?jī)?nèi)泵組加壓后送往設(shè)在循環(huán)水泵房頂部的冷卻塔進(jìn)行冷卻，降溫處理后的回水自流入濁環(huán)冷水池循環(huán)使用。由于管道為倒虹吸方式敷設(shè)，流速慢，水中懸浮物含量高，管道中容易積泥，結(jié)垢嚴(yán)重且無法疏通，通水能力下降，導(dǎo)致斜板沉淀池非正常溢水。大量外排污水在周邊道路及場(chǎng)地漫流，影響周邊交通、安全及環(huán)保，嚴(yán)重威脅整個(gè)濁環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行安全，影響周邊環(huán)保，同時(shí)造成大量水資源的浪費(fèi)。綜上所述，對(duì)煉鋼轉(zhuǎn)爐濁環(huán)供水系統(tǒng)進(jìn)行改造是十分必要的。

2、改造的主要內(nèi)容及效果

改造的主要內(nèi)容有4項(xiàng)：1、高架流槽本體的設(shè)計(jì)。2、高架流槽支架的設(shè)計(jì)。3、中心循環(huán)水泵房屋頂需增加一臺(tái)冷卻塔，引起部分框架梁承載力不足，需進(jìn)行加固。4、由于進(jìn)水水量增加，溢流池需加高。

主要設(shè)計(jì)荷載：本工程建筑物所在地區(qū)基本風(fēng)壓為：0.40kN/m2，地面粗糙度為B類；基本雪壓為0.65kN/m2；高架流槽內(nèi)水荷載：10kN/m；檢修走道活荷載：2kN/ m2。

2.1高架流槽本體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

高架流槽本體可以看成是由兩個(gè)H型鋼組成的桁架，上弦支撐是角鋼，下弦為鋼板；也可視為半箱型截面的梁，上部?jī)H設(shè)綴條。高架流槽受雙向荷載作用，水平向?yàn)轱L(fēng)荷載，豎直向?yàn)樽灾?、水荷載及走道活荷載，荷載組合分項(xiàng)系數(shù)按荷載規(guī)范取值。根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范，高架流槽需要計(jì)算的有：截面抗彎強(qiáng)度驗(yàn)算，最大正彎矩的控制位置在跨中；抗剪強(qiáng)度驗(yàn)算，最大作用剪力的控制位置在端部；整體穩(wěn)定驗(yàn)算，平面外計(jì)算長(zhǎng)度為其計(jì)算跨度；局部穩(wěn)定驗(yàn)算，主要計(jì)算翼緣寬厚比和腹板高厚比；撓度驗(yàn)算，最大撓度所在位置為跨中，容許撓度限值根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范取跨度的1/400。加勁肋宜在腹板兩側(cè)成對(duì)配置，橫向加勁肋的間距一般取為腹板高度的0.5～2倍，厚度大于外伸寬度的1/15?？v向加勁肋可不設(shè)置。高架流槽在支架上的支座處，應(yīng)采取構(gòu)造措施，以防止端部截面的扭轉(zhuǎn)。高架流槽檢修走道可選擇花紋鋼板或鋼格柵板。高架流槽的焊縫質(zhì)量等級(jí)要求所有對(duì)接焊縫質(zhì)量應(yīng)達(dá)到二級(jí)，角焊縫外觀質(zhì)量等級(jí)應(yīng)達(dá)到三級(jí)。

高架流槽架空鋪設(shè)，距地面約8m左右，整個(gè)流槽結(jié)構(gòu)由流槽本體、檢修走道、跨越爬梯及支撐流槽的鋼結(jié)構(gòu)桁架和支架等幾部分組成。高架流槽為敞開式，不僅能很好地滿足工藝重力流無壓排水的生產(chǎn)需要，維護(hù)簡(jiǎn)便、便于水中熱量的散發(fā)，更重要的是方便清理結(jié)垢，保證水流的暢通。

2.2高架流槽支架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

高架流槽支架的計(jì)算主要考慮支架的選型，荷載，計(jì)算長(zhǎng)度及長(zhǎng)細(xì)比，支架柱的長(zhǎng)細(xì)比控制在150以內(nèi)。支架基礎(chǔ)應(yīng)按上部結(jié)構(gòu)合理地選擇形式，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)等級(jí)可按丙級(jí)考慮，可不做變形計(jì)算，基礎(chǔ)為雙偏心受壓構(gòu)件，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)控制基礎(chǔ)的偏心距，盡量避免出現(xiàn)零應(yīng)力區(qū)。此外，安裝高架流槽時(shí)應(yīng)采取有效措施保證支架的穩(wěn)定。

在高架流槽布置的走向中，有一段需從中心循環(huán)水泵房屋面通過，根據(jù)鑒定報(bào)告，該廠房部分框架梁在新增高架流槽荷載后不能滿足現(xiàn)行規(guī)范對(duì)其承載力的要求，框架柱能滿足規(guī)范要求。有如下兩種方案：（1）荷載直接作用在現(xiàn)有框架梁上，對(duì)現(xiàn)有框架梁進(jìn)行加固處理；（2）將現(xiàn)有柱頭加高，新增鋼梁，使高架流槽的荷載作用于鋼梁上，再傳給柱。在綜合比較了兩種方法的投資、現(xiàn)場(chǎng)施工難度等后，本著盡量不破壞現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的原則，決定采取第二種方案。因此，需對(duì)施工隊(duì)伍的專業(yè)資質(zhì)和施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行嚴(yán)格的審查。

2.3中心循環(huán)水泵房屋頂新增一臺(tái)冷卻塔底部框架梁加固。

中心循環(huán)水泵房屋頂需要新增一臺(tái)冷卻塔，根據(jù)鑒定報(bào)告，冷卻塔底部框架梁在新增設(shè)備荷載后的承載力不足，評(píng)級(jí)為c級(jí)。不滿足國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范要求，必須立即采取措施。

由于新增冷卻塔的位置，現(xiàn)場(chǎng)情況較為復(fù)雜，利用鋼梁將荷載直接傳遞到柱子的方法已不適用。擬采用鋼筋混凝土梁直接加固法，常用的加固方法有：增大截面法、外包鋼法、預(yù)應(yīng)力加固法、碳纖維加固法等，而外粘型鋼加固法（外包鋼法）加固受力可靠，能夠顯著提高構(gòu)件的承載能力，而且對(duì)結(jié)構(gòu)使用空間的影響較小，施工簡(jiǎn)便，現(xiàn)場(chǎng)工作量小。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，經(jīng)與業(yè)主協(xié)商確定，對(duì)于承載能力不足的框架梁采用外包鋼法。具體如下：用角鋼外包于梁底兩角，兩側(cè)用螺桿穿孔錨固在梁頂面，形成封閉箍，角鋼≥L50×5，綴板不小于-40×4，加密區(qū)間距為@200mm，非加密區(qū)為@400mm。待鋼構(gòu)件固定后用環(huán)氧膠泥將型鋼架全部構(gòu)件邊緣嵌補(bǔ)嚴(yán)密，在利于灌漿的適當(dāng)位置鉆孔，粘貼灌漿嘴（一般在較低處），并留出排氣孔，間距為2～3m。待膠泥完全固結(jié)后，方能通氣試壓。以0.2～0.4MPa壓力將環(huán)氧樹脂漿從灌漿嘴壓入，當(dāng)排氣孔出現(xiàn)漿液后停止加壓，以環(huán)氧膠泥封堵排氣孔，再以較低壓力維持10min以上，以環(huán)氧膠泥堵孔。以上完成后，型鋼表面（包括混凝土表面）應(yīng)抹厚度不小于25mm的M15水泥砂漿（內(nèi)加鋼絲網(wǎng)防裂）做保護(hù)層。加固完成以后對(duì)破壞的屋面防水層再按原樣恢復(fù)。

采用加固技術(shù)，用較少的投入，滿足了使用要求，使用效果良好。

2.4對(duì)溢流池進(jìn)行改造

現(xiàn)有溢流池大小為10m×24m，深3m，無蓋，砌體結(jié)構(gòu)，現(xiàn)由于通過高架流槽流入的水量增加，水池容積已不滿足生產(chǎn)需要，水池容積需擴(kuò)大，需要加高約1.5m。

經(jīng)計(jì)算，直接加高不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求，但如果拆除重做，工期時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)周圍環(huán)境的破壞較大，所以采取內(nèi)襯一個(gè)鋼筋混凝土水池，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查，現(xiàn)有水池內(nèi)有大量淤泥，在新建水池之前，必須全部清除干凈，以保證新建水池的基底安全。對(duì)水池設(shè)計(jì)來說，一般需要進(jìn)行強(qiáng)度、抗浮及裂縫三方面的計(jì)算，首先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)假定壁厚進(jìn)行初步的荷載和內(nèi)力計(jì)算，然后再通過對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析來進(jìn)一步確定合理的壁厚，使整個(gè)水池結(jié)構(gòu)既受力明確又經(jīng)濟(jì)可靠。強(qiáng)度計(jì)算應(yīng)選擇合理的計(jì)算模型，確定壁板、底板的的支承條件，充分考慮荷載的最不利組合（除正常使用階段外，尚應(yīng)考慮施工、試水及檢修階段的荷載組合）。抗浮計(jì)算需要確定地下水位標(biāo)高，抗浮安全系數(shù)需大于1.05。由于該溢流池水質(zhì)為污水，所以控制最大裂縫寬度尤為重要，優(yōu)先采用直徑較細(xì)的鋼筋，裂縫控制在0.2mm以內(nèi)。水池內(nèi)側(cè)貼環(huán)氧玻璃布，刷防腐涂料。

采取內(nèi)襯一個(gè)鋼筋混凝土水池，既滿足了強(qiáng)度、抗浮及裂縫三方面的要求，又節(jié)約了投資，縮短了工期，受到業(yè)主的肯定。

3、結(jié)語

工業(yè)改造設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，考慮的因素有很多。在滿足使用要求、滿足技術(shù)規(guī)范規(guī)程的前提下，綜合考慮新老結(jié)構(gòu)的共同作用。結(jié)合工程實(shí)際情況，選擇適用、經(jīng)濟(jì)、安全、簡(jiǎn)便的改造方案，減少對(duì)已有建筑物的損傷，保證原結(jié)構(gòu)的正常工作，這對(duì)改造項(xiàng)目十分重要。煉鋼廠轉(zhuǎn)爐濁環(huán)供水系統(tǒng)經(jīng)過本次改造，斜板沉淀池出水通暢，有效避免非正常溢水現(xiàn)象，保護(hù)了周邊環(huán)境。如今該項(xiàng)目已經(jīng)正式投產(chǎn)，運(yùn)行情況良好。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB50009-2012 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范【S】

[2]GB50017-2003 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范【S】

管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范文3

【關(guān)鍵詞】地鐵；矩形頂管；土壓平衡；結(jié)構(gòu)計(jì)算

1、引 言

矩形頂管技術(shù)是在圓形頂管技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來，它是一種類似于盾構(gòu)法的地下工程非開挖管道鋪設(shè)技術(shù)，采用頂管掘進(jìn)機(jī)成孔后，將預(yù)制成形的管道從頂進(jìn)工作井頂入形成連續(xù)襯砌的管道非開挖技術(shù)。相比于圓形管道，矩形管道的空間利用率更高，在隧道等通道工程中比傳統(tǒng)施工技術(shù)有更大的優(yōu)勢(shì)。由于目前仍沒有矩形頂管管節(jié)的相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，根據(jù)矩形管節(jié)的受力特點(diǎn)可按矩形框架進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。框架軸線以構(gòu)件中心線為準(zhǔn)，進(jìn)行超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力效應(yīng)分析。矩形頂管結(jié)構(gòu)承受著覆土荷載、地面超載、水土壓力及水浮力，一般來說這些荷載中，水壓力、水浮力及地面超載的變化會(huì)直接影響頂管結(jié)構(gòu)最終配筋。計(jì)算分析時(shí)應(yīng)充分考慮，水位及超載變化對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響，得出控制內(nèi)力最不利因素。

2、工程背景

深圳地鐵某隧道工程，位于深圳市福田區(qū)華強(qiáng)北路與振華路交匯處，沿華強(qiáng)北路呈南北方向布置，長(zhǎng)度為41m，底板埋深約9米，平面上共三條隧道。頂管截面外輪廓尺寸6.9m×4.9m，矩形，壁厚0.45m，標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)長(zhǎng)度1.5m。隧道與下方深圳2號(hào)線盾構(gòu)隧道正交，兩者最少凈距離594mm。隧道與上方電力、電信、雨水砼管和污水砼等管線正交，兩者最少凈距離448mm。由于本地區(qū)國(guó)內(nèi)電子產(chǎn)品流通的主要樞紐，考慮人流車流的密集、周邊管線及現(xiàn)有深圳2號(hào)線盾構(gòu)隧道等條件制約，經(jīng)過長(zhǎng)期的論證和研究，決定采用大型矩形頂管技術(shù)。

2.1主要設(shè)計(jì)參數(shù)

1）頂管隧道結(jié)構(gòu)工程使用年限為100年，安全等級(jí)為一級(jí)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為1.1；2）頂管隧道結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防烈度為7度，抗震設(shè)防類別為乙類，抗震等級(jí)為三級(jí)；3）頂管隧道屬甲類人防工程，工程防核武器及常規(guī)武器抗力級(jí)別均為6級(jí)，防化等級(jí)為丁級(jí)；4）頂管隧道結(jié)構(gòu)構(gòu)按一級(jí)耐火等級(jí)設(shè)計(jì)。

2.2計(jì)算模型及荷載

本計(jì)算采用通用空間有限元分析軟件midas Civil進(jìn)行計(jì)算分析：1）管節(jié)之間沒有剛性連接，因此管節(jié)受力相對(duì)獨(dú)立，可沿頂管管節(jié)縱向取一米，按平面框架結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算，荷載作用于框架構(gòu)件軸線；計(jì)算簡(jiǎn)圖見圖1；2）矩形管節(jié)的結(jié)構(gòu)計(jì)算考慮：①恒載：管節(jié)自重、覆土重、水浮力；②活載：土壓力、水壓力、地面堆土和車輛荷載引起的超載、地面堆土和車輛荷載引起的附加側(cè)壓力；3）采用地層彈簧模擬地層反力，彈簧剛度=基床系數(shù)×分段長(zhǎng)度。

2.3荷載及地質(zhì)參數(shù)取值

根據(jù)工程勘察報(bào)告，巖土層頂面標(biāo)高、埋深及厚度統(tǒng)計(jì)表中各土層厚度平均值，用該厚度對(duì)土層厚度、靜止土壓力力系數(shù)求加權(quán)平均，簡(jiǎn)化為均勻土層計(jì)算土側(cè)壓力。巖土參數(shù)見表1，荷載取值見表2。

結(jié)構(gòu)主要位于在④9中砂層，根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，土層豎向地基系數(shù)Kv=22MPa/m，水平向地基系數(shù)Kh=29MPa/m。

3、計(jì)算分析

下面以深圳地鐵某隧道工程為例，計(jì)算分析矩形頂管的管節(jié)內(nèi)力，包括四種荷載組合工況：工況1，全水頭有地面超載；工況2，半水頭有地面超載；工況3，無水頭有地面超載；工況4，全水頭無地面超載。

3.1頂管管節(jié)計(jì)算

矩形頂管管節(jié)內(nèi)力計(jì)算，考慮正常使用極限狀態(tài)基本荷載組合，永久荷載分項(xiàng)系數(shù)1.35，可變荷載分項(xiàng)系數(shù)1.4*0.7。內(nèi)力匯總表如下表3.

根據(jù)詳勘報(bào)告，穩(wěn)定地下水位埋深3.80～4.60m，接近于工況2；因此，工況2為常態(tài)的工況，以工況2為比較標(biāo)準(zhǔn)。

工況1和工況3，雖然分別對(duì)應(yīng)全水頭和無水頭的比較極端的情況；但是這兩種工況對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有指導(dǎo)性意義。

工況4為無超載的情況，即頂管上方出現(xiàn)長(zhǎng)期封路并無堆載情況，是對(duì)結(jié)構(gòu)受力有利的工況。

4、結(jié)論及建議

計(jì)算分析表明，結(jié)構(gòu)支座彎矩及剪力的控制工況出現(xiàn)在工況1，跨中彎矩的控制工況出現(xiàn)在工況3。在頂管管節(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，為減少工作量，可僅計(jì)算工況1，跨中彎矩乘以1.15～1.2的放大系數(shù)。

頂管管節(jié)一般設(shè)置腋角，驗(yàn)算支座處斜截面承載力以及裂縫時(shí)，建議截面有效高度 ho考慮腋角厚度的有利影響；或者不考慮腋角厚度的有利影響，支座處的彎矩及剪力值取腋角根部處。

參考文獻(xiàn)：

[1]《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》 （GB50157-2013）

[2]《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50010-2010）

管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范文4

關(guān)鍵詞：短預(yù)應(yīng)力鋼束、鋼束回縮、預(yù)應(yīng)力損失

1提出問題

從上世紀(jì)50年代到現(xiàn)在，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在我國(guó)已經(jīng)得到了長(zhǎng)足發(fā)展，在公路橋梁、鐵路橋梁、各種屋架、飛機(jī)跑道、港口碼頭、壓力管道、預(yù)應(yīng)力混凝土船體結(jié)構(gòu)、以及原子能反應(yīng)堆等混凝土結(jié)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用。在實(shí)際的工程結(jié)構(gòu)當(dāng)中，有時(shí)截面尺寸又比較小的結(jié)構(gòu)要承受較大的荷載，因此需要布設(shè)較短的預(yù)應(yīng)力鋼束，譬如斜拉橋混凝土索塔錨固段布設(shè)的水平預(yù)應(yīng)力鋼束即為此類。但是，由于預(yù)應(yīng)力鋼束較短，錨具變形、鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失較大，實(shí)際施工當(dāng)中有時(shí)僅這項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失就達(dá)到控制應(yīng)力的45%左右。下面以井字形布置的某斜拉橋索塔拉索錨固段的水平預(yù)應(yīng)力鋼束為例，通過理論計(jì)算和試驗(yàn)測(cè)試來研究短鋼束的錨具變形、鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失。

2理論計(jì)算

選用的實(shí)例工程為2010年元月完工的某斜拉橋，該斜拉橋?yàn)榱庑位炷了魉?，混凝土?qiáng)度等級(jí)為C50，斜拉索拉索的最大拉力達(dá)到800噸，索塔拉索錨固段的水平預(yù)應(yīng)力鋼束采用井字形布置，鋼束采用915.2，抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為1860MPa，張拉控制應(yīng)力為=1395 MPa，一端張拉。一般來說，井字形鋼束比環(huán)形和U形相對(duì)更短些，索塔拉索錨固段的截面中空矩形，尺寸見圖2-1，試驗(yàn)圖中1#鋼束為研究對(duì)象，長(zhǎng)度l=4.520m，轉(zhuǎn)角θ=16.52°。

圖2-1截面尺寸及鋼束布置圖（單位：mm）

根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62-2004），計(jì)算錨具變形、鋼束回縮和接縫壓縮引起的預(yù)應(yīng)力損失。對(duì)于曲線鋼束，應(yīng)計(jì)算錨固后錨具變形、鋼束回縮等引起的反向摩擦的預(yù)應(yīng)力損失。反向摩擦的管道摩擦系數(shù)可取同正向一樣。反摩擦的影響長(zhǎng)度如圖2-2所示，計(jì)算式見（2-1）。

=（2-1）

―鋼束回縮值（mm）

―預(yù)應(yīng)力管道摩阻損失（MPa）

Ep―鋼束彈性模量

圖2-2考慮反摩擦鋼束預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算簡(jiǎn)圖

對(duì)于短鋼束反摩擦的影響長(zhǎng)度有可能是整條鋼束的長(zhǎng)度l，圖2-2中db即表示＞l時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼束扣除管道正摩擦和回縮（考慮反摩擦）損失后的應(yīng)力分布線。

根據(jù)（2-2）式計(jì)算預(yù)應(yīng)力管道摩阻損失

（2-2）

根據(jù)規(guī)范，取，，另有 ，

則

管道摩阻預(yù)應(yīng)力損失試驗(yàn)測(cè)試值為172.0MPa，與計(jì)算值相近。

再計(jì)算反摩擦的影響長(zhǎng)度

===5509.8mm

＞

可知對(duì)于1#鋼束，從張拉端到錨固端均受反摩擦影響。

計(jì)算反摩擦對(duì)應(yīng)的回縮量

===4.0mm

除去反摩擦的影響后，鋼束回縮引起預(yù)應(yīng)力損失，即

由錨具變形、鋼束回縮引起張拉端總的預(yù)應(yīng)力損失

3試驗(yàn)測(cè)試

選取3束1#鋼束作為試驗(yàn)測(cè)試對(duì)象，試驗(yàn)裝置示意圖如圖3-1?？估瓘?qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為1860MPa 的915.2預(yù)應(yīng)力鋼束，控制應(yīng)力，千斤頂試驗(yàn)時(shí)控制張拉力為Nk=1758KN。

圖3-1測(cè)試裝置示意圖

測(cè)試結(jié)果見表3-1。

表3-1測(cè)試結(jié)果和理論計(jì)算值比對(duì)

從試驗(yàn)結(jié)果可知，長(zhǎng)度為4.52m的1#鋼束，錨具變形、鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失達(dá)451.3MPa，占張拉控制應(yīng)力的32.4%。

當(dāng)然，測(cè)試值中沒有扣除由于混凝土壓縮變形引起的預(yù)應(yīng)力損失，但截面尺寸較小，剛度較大，壓縮量也很小。另外，試驗(yàn)是選擇溫度變化不大的陰天進(jìn)行的，每束試驗(yàn)前后溫差不到2℃，溫度的影響可以忽略。

4結(jié)語

從試驗(yàn)結(jié)果來看，試驗(yàn)短預(yù)應(yīng)力鋼束的錨具變形、鋼束回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失為451.3MPa，如考慮管道摩阻引起的應(yīng)力損失，累計(jì)預(yù)應(yīng)力損失已達(dá)44.7%。因此，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如需配置較短預(yù)應(yīng)力鋼束時(shí)，對(duì)此要有充分考慮，以保證結(jié)構(gòu)混凝土中有效預(yù)壓應(yīng)力能滿足設(shè)計(jì)要求，建議能結(jié)合模型試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比分析。

參考文獻(xiàn)：

[1]《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》（JTG D60-2004）.中華人民共和國(guó)交通部，2004.

[2]《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D62-2004）.中華人民共和國(guó)交通部，2004.

[3]《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041-2000）. 中華人民共和國(guó)交通部，2001.

管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范文5

【關(guān)鍵詞】冷庫(kù)工程；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；問題

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

一、前言

近年來，由于冷庫(kù)工程的不斷壯大，冷庫(kù)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得到了人們的日益關(guān)注。合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)冷庫(kù)的安全性，耐久性、制冷效果、節(jié)能等方面有著舉足輕重的作用。雖然我國(guó)在此方面取得了一定的成績(jī)，但依然存在一些問題和不足需要改進(jìn)，加強(qiáng)冷庫(kù)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的研究，對(duì)我國(guó)冷庫(kù)工程的發(fā)展有著重要意義。

二、冷庫(kù)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

冷庫(kù)建筑屬倉(cāng)庫(kù)類建筑，它主要由庫(kù)房、機(jī)房、變配電室和其它附屬建(構(gòu))筑物等組成。按冷庫(kù)使用性質(zhì)的不同，冷間溫度一般在-40℃~0℃左右。因此冷庫(kù)與一般建筑相比具有以下特點(diǎn)：冷庫(kù)屬倉(cāng)庫(kù)類建筑，主要用作存放食品，因此結(jié)構(gòu)荷載值大，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值一般在15~30kN/m2；冷庫(kù)結(jié)構(gòu)是在常溫下施工，低溫運(yùn)行，結(jié)構(gòu)在施工完至開始使用這一段時(shí)間內(nèi)溫度變化大，這段時(shí)期內(nèi)結(jié)構(gòu)溫差效應(yīng)比一般結(jié)構(gòu)大的多；冷庫(kù)內(nèi)，結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期處于低溫、低溫高濕及溫濕度頻繁變化狀態(tài)下，容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生；由于冷庫(kù)是屬于人工降溫，因此冷庫(kù)的絕熱要求很高，結(jié)構(gòu)布置不合理容易產(chǎn)生冷橋，破壞保溫層，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞；冷庫(kù)內(nèi)與常溫交接處，在使用過程中，都要求避免裂縫。

三、冷庫(kù)結(jié)構(gòu)的不同分類

(1)土建式冷庫(kù)

冷庫(kù)的墻、柱、樓板等主體采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，冷庫(kù)墻內(nèi)側(cè)鑲貼隔熱層；當(dāng)隔熱層采用松散材料時(shí)，墻體則采用內(nèi)夾隔熱層的雙層結(jié)構(gòu)。

(2)裝配式冷庫(kù)

近年來，室內(nèi)裝配式冷庫(kù)以其結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單、施工速度快、投產(chǎn)周期短、運(yùn)行效果好等特點(diǎn)得到了業(yè)主的認(rèn)可。它用以聚氨酯等材料作為芯材的預(yù)制隔熱板，在現(xiàn)場(chǎng)組裝而成，聚氨酯的容重小于45kg/m3，厚度100~150mm，板寬1000~1200mm，板高6~8m。墻、頂板均由鋼架支撐，采用內(nèi)框架和外包隔熱層的形式。小型裝配式冷庫(kù)設(shè)在室內(nèi)，由預(yù)制隔熱板快速拼接、組合而成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，如小型商場(chǎng)、酒店的食品儲(chǔ)藏庫(kù)。

室外大型裝配式冷庫(kù)，結(jié)構(gòu)相對(duì)要復(fù)雜一些，設(shè)有土建地基，冷庫(kù)地坪采用軟木或聚氨酯光板隔熱，下設(shè)防潮層、防凍通風(fēng)管或地壟墻架空層。房頂為防止日曬雨淋，設(shè)有波紋壓型薄鋼板制成的屋面。

四、冷庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的影響

冷庫(kù)作為冷藏鏈的一個(gè)重要組件，是制冷業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。隨著我國(guó)GDP的增長(zhǎng)，人們的生活質(zhì)量也隨之提高，反季消費(fèi)和生產(chǎn)企業(yè)需要冷藏儲(chǔ)存的食品貨物越來越多導(dǎo)致冷庫(kù)需求增加。近年來許多冷庫(kù)多由其他建筑用途改建而成，改建過程中，從功能設(shè)計(jì)與建筑結(jié)構(gòu)兩方面看，普通倉(cāng)庫(kù)與冷庫(kù)建筑的規(guī)范要求還相差甚遠(yuǎn)，存在大量的設(shè)計(jì)缺陷和安全隱患，所以冷庫(kù)運(yùn)行安全事故頻發(fā)。此外，大量普通倉(cāng)庫(kù)改建而成的冷庫(kù)存在手動(dòng)裝卸無庫(kù)門、密封裝卸平臺(tái)過窄等一系列缺陷，導(dǎo)致能耗增加。大量的改建冷庫(kù)存在設(shè)計(jì)不合理、安裝不規(guī)范等問題，從而引發(fā)安全事故，造成制冷劑大量泄露，嚴(yán)重破壞周邊環(huán)境。從功能上來講，冷庫(kù)的運(yùn)行環(huán)境良好是確保產(chǎn)品新鮮和食品安全的前提。現(xiàn)階段我國(guó)冷庫(kù)對(duì)產(chǎn)品的擺放與日常出入庫(kù)的管理不科學(xué)。比如日常管理過程中，要明確限制操作時(shí)間，假如冷庫(kù)門完全敞開則會(huì)加速冷庫(kù)內(nèi)外的熱交換，既增加了冷庫(kù)的能耗，又易導(dǎo)致食品因與外界空氣接觸而發(fā)生霉變。所以目前冷庫(kù)設(shè)計(jì)影響我國(guó)冷庫(kù)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)方面的安全管理，導(dǎo)致我國(guó)冷庫(kù)運(yùn)營(yíng)存在安全事故多、能耗水平高、環(huán)境維護(hù)差三個(gè)方面的嚴(yán)重問題。

五、冷庫(kù)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要注意的問題

1、結(jié)構(gòu)選型簡(jiǎn)介

根據(jù)工藝物流布置主結(jié)構(gòu)可以采用：框架結(jié)構(gòu)、板柱-抗震墻結(jié)構(gòu)、排架結(jié)構(gòu)和普通鋼結(jié)構(gòu)。

（1）框架結(jié)構(gòu)：當(dāng)采用框架結(jié)構(gòu)時(shí)，柱網(wǎng)布置較為靈活，可以適用于高層冷庫(kù)?？蚣軆?nèi)部的主次梁布置需結(jié)合內(nèi)部的工藝物流吊掛布置情況和凈高要求，確定主次梁結(jié)構(gòu)、交叉梁體系、井字梁格布置，板格形成單向板或雙向板。根據(jù)分析對(duì)比可以知道，在柱網(wǎng)8m×12m并荷載小于500kg/m2的情況，布置單向梁格較為經(jīng)濟(jì)；在柱網(wǎng)8m×12m或12m×12m并荷載1000kg/m2~1500kg/m2的情況，采用井字梁格布置對(duì)受力和梁格大小均比較合理。在建筑防火分類為丙類建筑時(shí)，一定要注意板底至梁底的高度小于600mm，這樣有利于電專業(yè)在造價(jià)方面的控制（設(shè)置防火報(bào)警裝置的區(qū)域，如未加設(shè)吊頂時(shí)，板底至梁底的高度大于600mm，須在每一個(gè)梁格內(nèi)設(shè)置報(bào)警裝置）。

（2）板柱-抗震墻結(jié)構(gòu)：當(dāng)對(duì)建筑空間或凈高要求較為嚴(yán)格時(shí)，可采用此種結(jié)構(gòu)形式。

（3）排架結(jié)構(gòu)：在結(jié)構(gòu)內(nèi)部需要提升物流速度和貨物立體存儲(chǔ)的要求時(shí)，采用柱距為6~8m、跨度18~27m的排架較為合理。同時(shí)高度可以根據(jù)物流量和存儲(chǔ)量的情況確定合理高度6~11.8m。

（4）普通鋼結(jié)構(gòu)，主要承重構(gòu)件由各種類型的鋼材組成，結(jié)構(gòu)形式多用于單層的裝配式冷庫(kù)，局部也可結(jié)合組合樓板設(shè)置夾層，實(shí)現(xiàn)與排架結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的跨度和柱距要求。

2、材料要求

由于冷庫(kù)結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期處于低溫、低溫高濕及濕度頻繁變化狀態(tài)下，因此建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)采用耐低溫、耐濕、抗水性能好的材料。具體冷間內(nèi)材料要符合以下要求：

（1)應(yīng)采用普通硅酸鹽水泥或采用礦渣硅酸鹽水泥。不得采用火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥。

（2)不同品種水泥不得混合使用，同一構(gòu)件不得使用兩種以上品種的水泥。

（3)冷間內(nèi)磚砌體應(yīng)采用強(qiáng)度等級(jí)不低于MU10的燒結(jié)普通磚，并應(yīng)用水泥砂漿砌筑和抹面。砌筑用的水泥砂漿強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于M7.5。

（4)冷間內(nèi)鋼筋混凝土的受力鋼筋宜采用HRB400級(jí)和HRB335級(jí)熱軋鋼筋，也可采用HPB235級(jí)熱軋鋼筋。冷間結(jié)構(gòu)用鋼除符合本規(guī)范外，尚應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50017）和《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）的規(guī)定。

（5)0℃以下冷間處于低溫環(huán)境，屬于二b類環(huán)境；冷間的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不得低于C25，配制混凝土?xí)r，最大水膠比為0.55，最大氯離子含量為0.15%，最大堿含量3.0kg/m3。

3、結(jié)構(gòu)構(gòu)件特殊構(gòu)造要求

（1）冷間采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，伸縮縫的最大間距不宜大于50m；

（2）柱：根據(jù)工藝對(duì)冷庫(kù)內(nèi)貨架布置和通道要求，冷庫(kù)柱距控制一般在6~8m，也有特殊的情況高達(dá)12m。柱斷面尺寸根據(jù)其結(jié)構(gòu)形式和受力情況確定，在滿足抗震要求的情況下，需結(jié)合工藝的叉車使用頻率提高其受叉車撞擊的因素，尺寸不宜小于400mm×400mm。

（3）剪力墻：由于冷庫(kù)結(jié)構(gòu)溫差效應(yīng)較一般結(jié)構(gòu)明顯，同時(shí)考慮有效利用剪力墻的抗側(cè)和抗扭剛度，應(yīng)沿兩個(gè)主軸方向或其他方向雙向布置，兩個(gè)方向的抗側(cè)剛度不宜相差過大。房屋較長(zhǎng)時(shí)，剛度較大的縱向抗震墻不宜設(shè)置在房屋的端開間。

（4）梁：由于冷庫(kù)內(nèi)的荷載通常較大，根據(jù)柱距和梁的支撐長(zhǎng)度，盡量滿足凈空使用和管道安裝要求減低梁高度，設(shè)置寬扁梁，且盡量保證兩個(gè)方向梁的高度相同，便于通風(fēng)、消防管道和電纜橋架的實(shí)施。

（5）板：由于冷庫(kù)冷間內(nèi)荷載大，采用框架結(jié)構(gòu)時(shí)，板跨度宜取2~3m之間，板厚宜取120~150mm，保護(hù)層厚度宜取25mm（根據(jù)冷庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范確定環(huán)境類別，再依據(jù)混凝土規(guī)范確定保護(hù)層厚度），當(dāng)采用板柱剪力墻結(jié)構(gòu)時(shí)，板厚宜取柱距1/25~1/30(即200~300mm)。冷間鋼筋混凝土板每個(gè)方向全截面最小溫度配筋率不應(yīng)小于0.3%。

4、護(hù)墻體

（1）冷庫(kù)的墻體幾乎都是密閉的，室內(nèi)溫度變化比較緩慢，跟不上室外自然界晝夜氣溫的變化，加大了屋面與墻體之間原來就已經(jīng)存在的溫差，混凝土與磚砌體的膨脹系數(shù)不同，溫度變形不同，且該變形差隨著溫差的增大而加大，在其接觸面所產(chǎn)生剪應(yīng)力也相應(yīng)加大，從而導(dǎo)致裂縫比一般建筑容易產(chǎn)生。

（2）冷庫(kù)外墻采用自承重墻時(shí)，外墻與庫(kù)內(nèi)承重結(jié)構(gòu)之間每層均應(yīng)可靠拉接，設(shè)置錨系梁。錨系梁間距可為6m，墻角處不宜設(shè)置。墻角砌體應(yīng)適當(dāng)配筋且墻角至第一個(gè)錨系梁的距離不宜小于6m。設(shè)置的錨系梁應(yīng)能承受外墻的拉力與壓力?？拐鹪O(shè)防烈度6度及6度以上，外墻應(yīng)設(shè)置鋼筋混凝土構(gòu)造柱及圈梁。

六、結(jié)束語

通過對(duì)冷庫(kù)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題的探討，進(jìn)一步明確了合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在冷庫(kù)工程中的重要性。作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員，在今后的冷庫(kù)設(shè)計(jì)中，要根據(jù)實(shí)際情況，采用合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，確保冷庫(kù)的正常運(yùn)行。

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管道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范范文6

論文摘要:使結(jié)構(gòu)安全適用、經(jīng)濟(jì)合理、是結(jié)構(gòu)工程師的任務(wù)和責(zé)任。根據(jù)長(zhǎng)期工作體會(huì)從概念設(shè)計(jì)的觀點(diǎn)出發(fā)，介紹抗震設(shè)計(jì)中遵循的原則，提高房屋抗震性能的措施。結(jié)合工程實(shí)際介紹了環(huán)境類別和保護(hù)層厚度的確定、按簡(jiǎn)支梁計(jì)算構(gòu)造鋼筋的設(shè)置等問題。

一、概念設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)構(gòu)造

抗震設(shè)計(jì)中，影響整個(gè)結(jié)構(gòu)抗震能力的因素很多，如：結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力和變形能力;非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的材料性能及提供的強(qiáng)度儲(chǔ)備；結(jié)構(gòu)的連接構(gòu)造；結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；結(jié)構(gòu)的整體性能在經(jīng)受第一次地震后多次余震反復(fù)作用下的抗破壞能力。目前只對(duì)第一種因素作了計(jì)算，其它因素尚無法進(jìn)行計(jì)算，靠概念設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)構(gòu)造做到結(jié)構(gòu)體系具備必要的承載力、剛度、穩(wěn)定性、能力吸收及耗能能力，也就是具有足后的延性。對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)，七分計(jì)算三分構(gòu)造，更重要的是概念設(shè)計(jì)。

（一）概念設(shè)計(jì)

材料性能、構(gòu)件性能、連接構(gòu)造、結(jié)構(gòu)體系通過實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐檢驗(yàn)，但還不能計(jì)算，稱為概念設(shè)計(jì)，抗震設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循以下原則：(1)結(jié)構(gòu)的承載力、剛度、質(zhì)量在平面內(nèi)和沿高度應(yīng)均勻、對(duì)稱和連續(xù)分布，避免應(yīng)力集中：(2)應(yīng)盡可能設(shè)置多道抗震防線，布置超靜定結(jié)構(gòu)及延性較高的耗能構(gòu)件，注意適當(dāng)加強(qiáng)靜定結(jié)構(gòu)部位、關(guān)鍵部位和薄弱環(huán)節(jié)；(3)注意結(jié)構(gòu)的連接整體性，結(jié)果單元應(yīng)采用牢固連接，不同結(jié)構(gòu)單元應(yīng)遵守徹底分開的要求；(4)估計(jì)和控制塑形鉸區(qū)出現(xiàn)的范圍和部位，有針對(duì)性的進(jìn)行構(gòu)造布置，掌握結(jié)構(gòu)的屈服過程以及最后形成的屈服機(jī)制；(5)做到強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)剪弱彎；(6)采取有效措施防止過早的混凝土剪切破壞，鋼筋錨固滑移和混凝土壓碎等脆性破壞；(7)構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)連接的承載力和剛度要與結(jié)構(gòu)的承載力和剛度相適應(yīng)，節(jié)點(diǎn)連接的承載力不低于構(gòu)件的承載力；(8)應(yīng)該避免盲目增加鋼筋，某一部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)承載力超強(qiáng)或不足，都可能造成結(jié)構(gòu)的相對(duì)薄弱，梁端、柱端及抗震墻的加強(qiáng)部位受彎配筋在滿足承載力和抗震構(gòu)造要求的條件下，應(yīng)減少鋼筋超配；(9)考慮非結(jié)構(gòu)性部件對(duì)主體結(jié)構(gòu)抗震產(chǎn)生有利和不利的影響。

（二）結(jié)構(gòu)構(gòu)造

結(jié)構(gòu)體系靠力學(xué)計(jì)算保證構(gòu)件的承載力及變形，又靠構(gòu)造措施將構(gòu)件連接在一起，形成結(jié)構(gòu)體系，合理的構(gòu)造保證構(gòu)件傳力明確；保證在力的多次作用下能力的吸收及耗散；避免因部分構(gòu)件破壞而使結(jié)構(gòu)體系喪失承載能力及抗震能力；保證在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)的耐久性?？梢哉f結(jié)構(gòu)構(gòu)造是概念設(shè)計(jì)的具體化。我國(guó)通過幾十年的實(shí)踐，特別是唐山地震所總計(jì)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，后來試驗(yàn)研究都有完整的結(jié)構(gòu)構(gòu)造措施。但是認(rèn)識(shí)在不斷提高，概念設(shè)計(jì)在不斷發(fā)展，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)除正確運(yùn)用目前的構(gòu)造措施，同時(shí)還需要不斷總結(jié)、充實(shí)、提高。

二、結(jié)構(gòu)計(jì)算

（一）荷載要準(zhǔn)確

荷載包括結(jié)構(gòu)自重，建筑材料做法，設(shè)備荷載（設(shè)備自重、管道重），建筑功能需要的活荷載，風(fēng)、雪荷載、地震力、溫度變化產(chǎn)生應(yīng)力以及其它偶然作用等。有的荷載規(guī)范有所規(guī)定，可作依據(jù)，有的需要各專業(yè)提高。建筑專業(yè)提高的不僅僅是荷重，而應(yīng)該是具體的材料做法，設(shè)備專業(yè)則應(yīng)提供所選用的樣本。由于建筑做法和設(shè)備一般要到訂貨時(shí)才能落實(shí)，在這以前變換的可能性很大，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該意識(shí)到這一點(diǎn)，并要求有相關(guān)的知識(shí)，準(zhǔn)確計(jì)算所采用的荷載。

隔墻荷載占總荷載的比例較大，隔墻材料品種繁多，但尚無十分理想的隔墻材料，不是荷重偏大就是隔音差、抗撞擊差或板塊之間易出現(xiàn)裂縫。當(dāng)隔墻位置固定且隔墻材料確定時(shí)，預(yù)留荷載是必要的，但考慮過重的隔墻會(huì)使結(jié)構(gòu)用鋼量過大。一般可與建筑專業(yè)配合，易采用輕質(zhì)材料并在施工圖中說明隔墻材料，允許荷載值及位置。

結(jié)構(gòu)計(jì)算最忌諱漏掉荷載，他將使計(jì)算白費(fèi)或使結(jié)構(gòu)存在隱患，應(yīng)引以為戒。

（二）應(yīng)分析計(jì)算結(jié)果

對(duì)復(fù)雜或重大工程一般需要用兩種不同單元模型的程序進(jìn)行分析和比較，對(duì)特殊工程應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)算程序。建立的模型，邊界、支撐條件應(yīng)盡量符合實(shí)際。程序中的輸入數(shù)據(jù)應(yīng)弄明其緣由，弄清其概念，對(duì)提高設(shè)計(jì)質(zhì)量是不可缺少的。

（三）環(huán)境類別與保護(hù)層的確定問題

混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范第3.4.1條規(guī)定了耐久性設(shè)計(jì)的原則及構(gòu)件環(huán)境類別的分類標(biāo)準(zhǔn)。規(guī)范第9.2.1條給出了各類環(huán)境條件下的構(gòu)件縱向受力筋保護(hù)層最小厚度。這是新規(guī)范重視耐久性問題的具體體現(xiàn)。由于規(guī)范是依據(jù)構(gòu)件所處的環(huán)境類別來確定縱向受力筋保護(hù)層最小厚度的，對(duì)于處在兩種環(huán)境交界部位的構(gòu)件，如地下室墻，迎水面?zhèn)纫话銥槎惌h(huán)境，而其室內(nèi)一側(cè)一般為一類環(huán)境，兩側(cè)面的受力筋保護(hù)層最小厚度也應(yīng)有所區(qū)別。因此筆者認(rèn)為，對(duì)于處在兩種環(huán)境交界部位的構(gòu)件，在選用最低混凝土級(jí)別、確定混凝土配合比等耐久性基本要求（規(guī)范第3.4.2～3.4.8條）時(shí)應(yīng)接交界面上兩種環(huán)境類別中的最不利環(huán)境類別確定，在確定受力筋保護(hù)層最小厚度時(shí)，則應(yīng)按構(gòu)件表面所處的環(huán)境類別分別考慮。否則，對(duì)于基礎(chǔ)地板、地下室外墻，隨著保護(hù)層厚度的增大，采用商品混凝土?xí)r，構(gòu)件表面出現(xiàn)早期收縮縫的機(jī)率也隨之增大，而構(gòu)件表面開裂后，反而影響構(gòu)件的耐久性。所以保護(hù)層厚度不是越大越好，而應(yīng)構(gòu)件表面所處的環(huán)境類別有針對(duì)性地選用。

（四）安簡(jiǎn)支計(jì)算的梁端部上部構(gòu)造鋼筋設(shè)置問題

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范第10.2.6條對(duì)實(shí)際受約束的簡(jiǎn)支梁端上部構(gòu)造筋作了規(guī)定。此時(shí)梁端實(shí)際受到部分約束，如按梁端的實(shí)際約束條件采用彈性理論進(jìn)行整體內(nèi)分析，計(jì)算所得的實(shí)際彎矩除與梁上承受的荷載大小有關(guān)外，更與梁端的約束構(gòu)件即邊梁或構(gòu)件柱的相對(duì)剛度有關(guān)。將梁端構(gòu)造鋼筋的截面面積與梁跨中下部縱向受力鋼筋計(jì)算所需截面面積相關(guān)聯(lián)，只體現(xiàn)了梁上承受荷載的大小，而沒有考慮梁端實(shí)際約束程度，如果梁端實(shí)際約束程度很弱，非常接近于簡(jiǎn)支，即使梁上承受的荷載很大，梁端實(shí)際彎矩仍很小，因而沒必要配置太多鋼筋，這是其一。其二，條文所指部分約束梁端的構(gòu)件通常是指磚混結(jié)構(gòu)的構(gòu)造柱、框架和主次梁體系中的邊梁，如果梁端實(shí)際配筋較大，梁承受的負(fù)彎矩也較大，與之平衡的構(gòu)造柱彎矩或邊梁的扭矩也較大，當(dāng)約束構(gòu)件是構(gòu)造柱時(shí)，由于構(gòu)造柱配筋較小，一般為4φ12，很可能造成構(gòu)造柱的配筋不足；當(dāng)約束構(gòu)件是框架或主次梁體系中的邊梁時(shí)，雖然按彈性理論計(jì)算邊梁有較大的扭矩，但國(guó)外的試驗(yàn)資料表明5，邊梁開裂后，其抗扭剛度約相當(dāng)于彈性抗扭剛度的1/10。塑性內(nèi)力重分的結(jié)果使得邊梁扭矩和梁端實(shí)際彎矩值都很小，沒比要配置太多的鋼筋。新的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范實(shí)施前，我院設(shè)計(jì)的大部分工程終于邊梁相交的梁端實(shí)際配筋統(tǒng)一為2φ12（四肢箍為4φ12），20世紀(jì)六七十年代設(shè)計(jì)的部分工程甚至為2φ10或2φ8這些工程已正常使用了30年綜上所述，規(guī)范所給的這種配筋策略是否合適值得商榷。

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