CECS216-2006 给水排水工程预应力混凝土圆形水池结构技术规程.docx
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1、CECS 216:2006中国工程建设标准化协会标准给水排水工程预应力混凝土圆形水池结构技术规程Technical specification for structure ofcircular prestressed concrete watertanks of water supply and sewerage engineering中国计划出版社中 国 工 程 建 设 标 准 化 协 会 标 准给水排水工程预应力混凝土圆形水池结构技术规程Technical specification for structure ofcircular prestressed concrete waterta
2、nks of water supply and sewerage engineeringCECS 216:2006主编单位:中国市政工程华北设计研究院批准单位:中国工程建设标准化协会施行日期:2 0 0 7 年 8 月 1 日中 国 计 划 出 版 社2006 北 京前 言本规程原属于给水排水工程结构设计规范GBJ 6984 中 第三章的内容。根据逐步与国际接轨的需要,现将本规程独立成 本,以便于工程应用和今后修订。据此,按中国工程建设标准化协 会(95)建标协字第10号关于下达第二批推荐性标准编制计划的函的要求进行编制。本规程根据国家标准建筑结构可靠度设计统一标准GB 500682001和工
3、程结构可靠度设计统一标准GB 5015392 规定的原则,采用以概率理论为基础的极限状态设计方法编制,并与有关的结构专业设计规范协调一致。本规程总结了原给水排水工程结构设计规范GBJ 6984 十多年来的应用情况,吸取了国内的工程实际经验和国外相关标准的内容,对原规范的内容作了大量的充实和完善。根据国家计委计标19861649号文关于请中国工程建设标 准化委员会负责组织推荐性工程建设标准试点工作的通知的要求,现批准协会标准给水排水工程预应力混凝土圆形水池结构技术规程,编号为CECS 216:2006,推荐给工程建设设计、施工、使用单位采用。本规程由中国工程建设标准化协会贮藏构筑物专业委员会 C
4、ECS/TC 10(北京海淀区西直门北大街32号3号楼 北京市市 政工程设计研究总院,邮编:100082)归口管理,由主编单位中国市 政工程华北设计研究院(天津市河西区气象台路99 号,邮编: 300074)负责解释。在使用中如发现需要修改或补充之处,请将意见和资料径寄解释单位。 1 主编单位:中国市政工程华北设计研究院参编单位:中国建筑科学研究院北京市建筑工程研究院天津市冶金设计研究院北京市市政工程设计研究总院上海市政工程设计研究院中国市政工程西南设计研究院中国市政工程西北设计研究院中国建筑第八工程局河南永丽化工有限公司山西混凝土新型材料厂河北省衡水烨亨工程橡塑有限公司天津市钢线钢缆集团主要
5、起草人: 曹开朗 王长祥 韩群芳 朱开东 宋光庭韩 勇 史 卿 . 刘 迎 焕 冯树健 高迎亮及 鹏 王 霓 刘 航 王昌荣 王乃震周质炎 赵远清 樊锦仁 王学士 沈兴东杨宏生 王 芳 王长林 朱 龙中国工程建设标准化协会2006年12月26日 2 目 次1 总 则 (1)2 主 要 符 号 (2)3 材 料 和 锚 具 (5)3.1 混凝土 (5)3.2 预应力筋 (6)3.3 锚具系统 (8)4 结 构 上 的 作 用 (12)4.1 作用分类和作用代表值 (12)4.2 永久作用标准值 (12)4.3 可变作用标准值和准永久值系数 (13)5 基 本 设 计 规 定 (17)5.1 一
6、般规定 (17)5.2 承载能力极限状态计算 (17)5.3 正常使用极限状态验算 (20)6 预 应 力 圆 形 水 池 的 结 构 设 计 计 算 (22)6.1 一 般 规 定 (22)6.2 静力计算 (29)7 构 造 要 求 (32)8 施 工 要 求 (37)8.1 一般规定 (37)8.2 预应力筋、锚具和相关材料的进场验收 (37)8.3 预应力筋的铺设和浇筑混凝土 (39)8.4 预应力筋的张拉和锚具密封 (41)本规程用词说明 (44)附:条文说明 (45)1 总 则1.0.1 为了使给水排水工程预应力混凝土圆形水池结构的设计,做到安全适用、经济合理、技术先进、确保质量,
7、制定本规程。1.0.2 本规程适用于城镇公用设施和工业企业中一般给水排水 工程中后张法有粘结和无粘结预应力混凝土圆形水池(包括消化 池)的结构设计;不适用于工业企业中具有特殊要求的预应力混凝土圆形水池的设计。1.0.3 本规程系根据国家标准建筑结构可靠度设计统一标准 GB 50068-2001、工程结构可靠度设计统一标准GB 50153-92 和 给水排水工程构筑物结构设计规范GB 50069-2002 规定的原则制定。1.0.4 按本规程设计时, 一般荷载的确定、构件截面计算、地基基 础设计、材料和施工质量控制等应按国家现行有关标准的规定执行。1.0.5 对于建在地震区、湿陷性黄土或膨胀土地
8、区、冻土地区等 的给水排水工程预应力混凝土圆形水池结构的设计,尚应符合国家现行有关专门标准的规定。1 2 主 要 符 号2.0.1 作用和作用效应S 作用效应的基本组合设计值;Sx作用效应的标准组合设计值;Sa作用效应的准永久组合设计值;R 结构构件抗力设计值;Nx 构件在作用效应标准组合下计算截面上的法向力;Gi- 第 i个永久作用的标准值;Qx 第j 个可变作用的标准值;k在作用效应标准组合下计算截面边缘的法向应力 ;me由预加力产生的混凝土截面边缘法向应力;n 预应力钢筋张拉控制应力;1 第 i项预应力损失值;am 预应力钢筋的有效应力; t 壁板的内外侧壁面温差; TR 壁板的中面温差
9、。2.0.2 材 料 性 能E.混凝土弹性模量;E,钢筋弹性模量;Ep 预应力钢筋弹性模量;fu 混凝土轴心抗拉强度标准值;fp 预应力钢筋抗拉强度标准值;fe 混凝土立方体抗压强度;fu 施加预应力时的混凝土立方体抗压强度; 2 Si混凝土的抗渗等级;Fi混凝土的抗冻等级;c混凝土的线膨胀系数;.混凝土壁板与空气间的热交换系数;混凝土壁板与内侧水之间的热交换系数;e- 混凝土的导热系数。2.0.3 几何参数H 圆柱壳池壁的高度;h 池壁的厚度;A. 构件的混凝土净截面面积;A。 构件的换算截面面积;A, 验算截面内纵向受拉钢筋的总截面面积;eo纵向力对截面重心的偏心距;Lo构件的计算跨度;W
10、o 构件换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩。2.0.4 计算系数及其他%o结构重要性系数;Tn 壁板内侧水的计算温度;TA 壁板外侧的大气温度;TB 壁板施工闭合时气温;Tc 混凝土壁板的外侧温度;x预应力筋与孔道壁或护套壁之间的摩擦系数; 考虑孔道或无粘结筋每米长度局部偏差的摩擦系数 ;CGr第 i 个永久作用的作用效应系数;Ca,第 j 个可变作用的作用效应系数;Yci第 i个永久作用的分项系数;Ya;第 j 个可变作用的分项系数;e可变作用的组合值系数;3 4o;-第 j 个可变作用的准永久值系数;g钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值;act混凝土拉应力限制系数;p预压效应系数。 4 3 材料
11、和锚具3.1 混 凝 土3.1.1 对预应力圆形水池的池壁、环梁等预应力结构构件,当采 用钢绞线作预应力筋时,混凝土强度等级不宜低于 C40。 预应力 圆形水池中的非预应力结构构件,其混凝土强度等级不应低于 C25。 垫层混凝土强度等级不应低于C10。3.1.2 预应力圆形水池混凝土的密实性应满足抗渗要求,可不做 其他抗渗处理。混凝土的抗渗等级应通过试验确定,并应符合表 3 . 1 . 2要求。预应力圆形水池混凝土的最小水泥用量不宜小于 300kg/m, 水灰比不应大于0 . 50。表3.1.2 混凝土的抗渗等级(X) 的选用最大水头与混凝土厚度的比值(iw)抗渗等级(Si)30S8注:1 最
12、大水头与混凝土厚度的比值 iw 高于30较多时,抗渗等级应适当提高。2 混凝土的抗渗等级,系指龄期为28d 的混凝土试件,施加 i0.1MPa 水压 后满足不渗水指标。3.1.3 最冷月平均气温低于- 3的地区,外露预应力圆形水池 的混凝土应具有良好的抗冻性能。对最冷月平均气温在 一 3- 10的地区,混凝土抗冻等级应采用 F150; 对最冷月平均气温 低于一 10的地区,混凝土抗冻等级应采用 F200。 抗冻混凝土用 的水泥不得采用火山灰质硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥。注:混凝土的抗冻等级系指龄期为28d 的混凝土试件,在进行相应冻融循环总次数 i次作用后,其强度降低不大于25%,重量损失不
13、超过5%。 5 3.1.4 当预应力圆形水池内接触的介质或池外地下水、土对混凝 土和混凝土中钢筋具有腐蚀性时,应按现行国家标准工业建筑防 腐蚀设计规范GB 50046 或根据专门试验确定防腐措施。3.1.5 预应力圆形水池混凝土的碱含量应符合现行协会标准混 凝土碱含量限值标准CECS 53 的规定。3.1.6 预应力圆形水池混凝土不得采用氯盐作防冻、早强掺合 料,其混凝土最大氯离子含量(占水泥用量的百分率)不得超过0.06%。3.1.7 预应力圆形水池混凝土可根据需要采用外加剂。当采用 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GB 50119的规定。3.1.8 预应力圆形水池池壁外
14、敷式(体外)钢绞线预应力筋的喷 浆保护层,其砂浆应采用强度等级不低于 M30 的水泥砂浆。3.1.9 预应力筋的孔道灌浆应采用普通硅酸盐水泥,水泥浆强度 等级不应低于 M30。3.2 应 力 筋3.2.1 用作预应力筋(包括无粘结筋)的钢绞线,其性能应符合现 行国家标准预应力混凝土用钢绞线GB/T 52242003。 常用的钢绞线主要力学性能应按表3.2. 1的规定采用。表3.2.1 常用钢绞线主要力学性能预应力 筋品种公称直径 d(mm)抗拉强度标准值 (fpt)(N/mm)抗拉强度设计值fpy(N/mm)延伸率Lo500mm(%)截面面积(mm)公称质量 (g/m)弹性模量 E,(N/mm
15、)钢绞线9.5172012203.554.84301.951051860132012.71720122098.777518601320 6 续表3.2.1预应力 筋品种公称直径 d(mm)抗拉强度 标准值 (fptk)(N/mm)抗拉强度 设计值fpy(N/mm)延伸率lo500mm(%)截面面积 (mm)公称质量 (g/m)弹性模量 E,(N/mm)钢绞线15.2157011103.514011011.9510517201220186013201960138015.7186013201501178注:1 经供需双方同意也可采用本表所列规格和强度级别以外的预应力钢绞线;2 必要时钢绞线可采用实
16、测的弹性模量;3 当采用表列以外的其他预应力筋材料时,应符合相关标准的规定。3.2.2 用作预应力筋(包括无粘结筋)的钢绞线不得有死弯,当有 死弯时必须切断。预应力筋中的每根钢丝应是通长的,严禁有接头。3.2.3 圆形水池预应力结构构件中,非预应力钢筋宜采用 HRB 335级、HRB400 级热轧带肋钢筋。3.2.4 无粘结预应力筋系指带有专用防腐油脂涂层和外包层的 无粘结预应力钢绞线。其质量要求应符合现行行业标准无粘结 预应力钢绞线JG161 和无粘结预应力筋专用防腐润滑脂JG3007 的规定。1 无粘结预应力筋外包层(护套)材料,应采用高密度聚乙烯树脂材料,严禁使用聚氯乙烯。其性能应符合下
17、列要求:1)在规定的温度范围内,低温不脆化,高温化学稳定性好;2)必须具有足够的韧性和抗破损性;3)对周围材料(如混凝土、钢材)无侵蚀作用;4)防水性好。2 无粘结预应力筋涂料层应采用专用防腐油脂,其性能应符合下列要求:7 1)在规定的温度范围内,不流淌,不裂缝,不变脆,并有一定的韧性;2)使用期内,化学稳定性好;3)对周围材料(如混凝土、钢材和外包材料)无侵蚀作用;4)不透水、不吸湿、防水性好,防腐性能好;5)润滑性能好,摩阻力小。3.3 锚 具 系 统3.3.1 圆形水池预应力筋的锚具和连接器的性能和要求应满足 现行国家标准预应力筋用锚具、夹具和连接器GB/T 14370 和 现行行业标准
18、预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程 JGJ 85 的规定。3.3.2 圆形水池预应力筋锚具组装件的锚固性能,应符合下列要求:1 有粘结预应力筋、无粘结预应力筋所采用锚具的静载锚固性能,应同时符合下列要求:. 0.95Eapu2.0%式中 a预应力筋锚具组装件静载试验测得的锚具效率系数 ;Eau 预应力筋一锚具组装件达到实测极限拉力时的总应变。2 预应力筋锚具组装件的疲劳锚固性能,应通过试验应力 上限取预应力钢材抗拉强度标准值 fu 的65%、疲劳应力幅度取80N/mm、 循环次数为200万次的疲劳性能试验。3.3.3 圆形水池预应力筋锚具的选用,应根据预应力筋的品种、 张拉力值和工程应用
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