04S802-2 钢筋混凝土倒锥壳不保温水塔(150M3、200M3、300M3).PDF
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1、 ,vh; j 1-:唱A、 批准部门 (150m 3 、200m 3 、 中华人民共和国建设部 主编单位中冶长天国际工程有限责任公司 (原中冶集团长沙冶金设计研究总院) 实行日期二00四年四月二十六日 主编单位负责人 主编单位技术负责人 技术审定人 设计负责人 3曰 300m3 ) 批准文号建质200473号 目录 目录(一)一 目录(二)一 目录(三)一 目录(四)一 目录(五)一 目录(六)一 总说明(一) 总说明(二) 总说明(三) 总说明(四) 总说明(五) 总说明(六) 总说明(七) 总说明(八) 15伽,3钢筋混凝土倒锥壳不保温水塔 15Om3/2Om(30)水塔立面、剖面图 1
2、50m3/20m(45)水塔立面、剖面图 150m3/25m(30)水塔立面、剖面图 统一编号GJBT-746 图集号048802-2 AHM唱 E44 ,集基础设计时,地基承载力特征值按建筑地基基础设计规范)GB50007-2002中的5.2.4式进 行了修正,并采用如下假定:地下水位标高为-1.00恤.1h=0.3 Ild=1.5(即土壤为e及lL均 小于0.85的粘性土或粘粒含量比;10的粉土) (4)假定基础处于平地,未考虑其建于坎边和坡上等情况. (5)当实际情况与上述假定条件不符时,则应由设计单位男行设计基础. 表2 说明 地面粗椒类别为B类. 设防类别同类,设计地震分组第-组,
3、结构抗震等级为三级. 4、使用说明 4.1本图集的选用单位应是有资质的设计单位.严禁建设单位或施工单位未经设 计单位自行选用本标准图集。水塔修建中和竣工后设计方的验收、签字、盖章等 应由选用本图集的设计单位承担。 4.2施工本图集水塔的施工单位,必须是持有建设部资质证的水塔专业化施工队 审核|归衡石 / 总说明(一)图集号 u1校对|陈显声|证唯如设计|王攀峰:J/i.,页 048802-2 :Mu10 1:2.5水泥砂浆20厚 1:3水泥砂浆20厚 肥水泥砂浆 详见9.4.26条 伍,严禁挂靠或无资质个体队伍施工本构筑物. 4.3设计单位选用本图集时,如有修改,则应对其负技术责任。 4.4选
4、用本图集时对工程地质资料的要求: 4. 4.1承担水塔岩土工程勘察设计的单位,必须具有工程勘察乙级或以上资质. 4.4.2选用水塔时,必须有建塔处压缩层范围内包括地基土压缩模量(Es)在 内的工程地质资料及建塔处的地形图. 4.4.3修建在深井取水降水漏斗范围内的水塔,必须在对基础持力层的稳定性作 出肯定的评价后方可修建. 4. 4.4修建水塔用的工程地质资料,一般宜在10m直径范围内布置三个钻孔(当 土质均匀且有可靠经验时可减少)0钻孔深度应超过压缩层深度(一般1.5-1.8 倍基础直径且不少于15m)0当采用桩基时,钻孔深度应满足相应规范的要求. 5、给水排水 5.1本图集按进、出水管分设
5、(三管方案)与合用(二管方案)两种方案设计. 当水塔用于生活用水时,宜采用进、出水管分设方案. 5.2当用于生活用水或有特殊要求的用水时,选用者应根据实际情况选用水箱内 壁衬砌、防腐涂料等,并不得影响水质. 5.3当利用城市管网压力直接进水时,应设置自动水位控制阀,控制阀直径与 进水管管径相同,当采用浮球阀时不宜小于两个,且在进水管上设置管道倒流 防止器或其他有效防止倒流的装置. 5.417.200标高处的闸阀为常闭阀,仅在水塔放空时开启. 5.5管道的埋设深度和引出的方位可根据具体情况改变,泄、溢水管应引至本地 区的排水系统,其出口不得直接与排水构筑物或排水管道相连接,应采取间接 排水的方式
6、. 5.6本图集进、出水管是按采取保温措施设计的(泄、溢水管不保温),是否保 温由选用者根据当地气象条件确定. 5.7管道的管材按球墨铸铁进行设计,管材采用标准件,阅门采用闸闽.当采用 其他管材、管件、阀门时由选用者根据具体情况自行处理. 5.8进、出水管安装完毕后,应按建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范 GB50242-2002进行水压试验,其给水工作压力按0.4Mpa考虑.溢流管安装完毕后, 应进行通水试验. 6、土建材料 6.1混凝土和砌体 6.1.1用于各部位的混凝土强度等级和要求见表3,且其含碱量最大值应符合混 凝土含碱量限制标准CECS53:93的要求.水箱、人井的混凝土中不得
7、使 用含有氯盐等掺合料. 水塔各部位混凝土强度等级表3 部位|强度等级|械等级.协等级|说明 本箱|口。S8见9.2.1条|航比(0.5 支简C挝、C40 人脱脱节C30人相 基础C2.m嚷崛)见9.2.1条|航机. 柑两制瞅处C25 椒、基础层C15 6.1.2砌体和砂浆 砖或砌块:用于砌筑踏步和筒座 砂浆:用于楼地面和散水的面层 用于水箱上壳顶面的找平层 砌筑用砂浆 水箱内壁防水砂浆抹面(五层作法) 6.2钢筋、钢材和焊条 6.2.1钢筋 HPB235级钢筋(中)应符合钢筋混凝土用热轧光圈钢筋GB13013-91的要求. HRB335级钢筋(企)应符合钢筋混凝土用热轧带肋钢筋GB1499-
8、98的要求. d=5mm钢筋(的为消除应力钢丝. 6.2.2钢材、焊条和焊缝高度 钢梯、钢栏杆、钢盖板和埋件用钢板采用Q235钢,其质量应符合碳素结构钢 GB/T700-88的规定.焊条应符合现行标准碳钢焊条GB5117-95和低合金钢 焊条GB5118-95的规定,选择的焊条型号应与主体金属的强度相适应.主体金 属为HPB235和Q235时,焊条采用E43型,主体金属为HRB335时,焊条采用E50型.焊 缝高度详见各相关大样图,未注明焊缝高度者,焊高均为6mm且满焊. 6.2.3埋件锚筋 审核|归衡石 d 总说明.(二)图集号l |校对|陈显声i也飞如l设计lAI_I 04S802-2 8
9、 20 0 C 30mm H/100D且不大于30mm 5/1000 埋件锚筋采用HPB235(中)或HRB335(尘)钢筋,锚筋和南钩严禁采用冷加工 钢筋.用钩(M-4)采用HPB235级(中)钢筋. 6.2.4金属构件的除锈和防腐涂装 防锈等级St2(用于大气中);Sa2(用于水中) 防腐涂装漆膜厚度室外或水中;150m (底、中、面漆总和)室内;125m(允许偏差-25jlm) 防腐涂料用于大气中时可采用油性盼醒、醇酸等底漆或防锈漆. 用于水中时可采用高氯化聚乙烯、氯化橡胶、环氧树 脂等底漆或防锈漆 6.3门窗材料 采用木门窗时,木材按照建筑木门、木窗JG/T122-2000要求采用.凡
10、与混 凝土接触的木材(含预埋木砖)均应涂刷煤焦油.有条件时,允许改用钢、铝合金 或塑钢门窗. 6.4其他用材 6.4.1防水卷材 采用高聚物改性沥青防水卷材或合成高分子防水卷材. 6.4.2嵌缝止水胶泥 聚硫密封膏(用于密封穿墙管件或填充预制水箱底的接缝)。 6.4.3隔热或保温材料 水箱顶盖或水箱(需要时)憎水性膨胀珍珠岩块材或聚乙烯泡沫塑料板 水管玻璃棉制品或聚氨醋泡沫制品等 7、结构设计原则与条件 7.1设计使用年限为50年,结构安全等级为二级. 7.2主要荷载 7.2.1除水以外竖向活荷载(作用)标准值 水箱顶盖活(雪)荷载。.7kN/ml(不同时考虑) 支筒内各层平台活荷载2.5kN
11、/m 2 人井平台活荷载3.OKN/m l 竖向地震作用按相应规范 7.2.2水平荷载(作用) 栏杆水平力O.5kN/m 基本风压见适用基本条件表2 水平地震作周见适用基本条件表2 7.2.3施工安装荷载(用于验算施工过程中相关临时构件) 水箱提升架和南杆120kN 施工活荷载30kN 7.2.4其他荷载作用 支筒日照温差 水箱安装偏心(对支筒中心线) 支筒中心线滑模偏差 基础倾斜 7.3内力计算 7.3.1水箱 1.水箱按考虑边缘干扰效应的组合梁壳法进行内力计算.水箱考虑了满水、 无水及壳体远端边缘干扰力的影响,按可能发生的24种荷载组合进行承载力和正常 使用极限状态验算。对轴心受拉和小偏心
12、受拉构件其抗裂度满足规范要求,对大偏 拉和压弯构件满足最大裂缝宽度(0.2mm0 2.水箱荷载及计算简图见图10 7.3.2支筒 1.支筒按考虑P-效应的悬臂构件进行内力分析,按压弯构件进行截面设计. 支筒内力分析时考虑了水箱满水和无水两种状态,且同时考虑了结构施工误差(水 箱安装偏心、支筒滑模偏差)、在各种荷载组合作用下基础的最大倾斜、支筒表面 的日照温差、有孔截面处的偏心等对支筒内力的影响.按照26种荷载组合中的最不 利内力进行承载力和正常使用极限状态验算.对开孔截面则按有孔的环形截面进行 验算.支筒的最大裂缝宽度(0.25mm,有地震荷载组合时支筒任意点的水平位移 (H/1000 2.支
13、筒荷载及计算简图见图20 7.3.3基础 1、园形板式基础按弹性理论进行内力分析,计算简图见图30图中R2为基础底 总说明(三)图轩则-2 审核|归告石Jf#勘磊|校对I胞声|海;u;.设计|王攀峰|乡1元J在页9 p 基础底面处平均压应力Pk;fa 基础底面边缘最大压应力Pun;1.2fa 基础底面边缘最小压应力Puin) 0 式中:fa为修正后的地基承载力特征值 沉降满足规范要求,倾斜应满足下列要求: tgt=(Sl-S2)I(2XR2).;5%。 式中:t为基础底板与水平线夹角 SI、S2为基础相对外边缘最大、最小沉降计算值 3、本图集均按地下水埋深-1.OOOm考虑,基础埋深为2.5m
14、、3.0m、3.5m三种,地 下水对基础无侵蚀. 4、实际工程中如基础埋深、地下水性质、地基土相关参数和本图集设定不符时, 应另行设计. 7.3.4抗震验算 1、水箱和基础不进行抗震验算. 2、水塔支筒按单质点体系进行抗震验算,验算中考虑了水箱中对流与脉冲水体 的动力影响. 7.4构造要求 7.4.1钢筋的最小保护层厚度 受力钢筋最小保护层厚度见表4: 受力钢筋最小保护层表4 气窗顶盖、|水箱下壳、 构件名称|环梁|支筒|基础 水箱上壳|人井 保护层厚度(叫2030353540 注:板、壳中分布筋的保护层应1恤,梁、柱中箍筋保护层15皿 面半径,Rl为基础杯口壁中线半径,P为基础外挑中点处的最
15、大净反力. 2、基础设计时,按荷载效应标准组合中的最不利内力确定基底面积,按荷载效 应基本组合中的最不利内力进行配筋及抗冲切验算. PI qlIP2 T 图中: PI:气窗顶盖传来的荷载及上环梁自重. P2:中环梁自重及其防水层重量. ql:上壳自重(含抹面防水等)及活荷载. q,、q:水产生的侧压力. 川、qs:下壳结构自重、防水层及装饰层重. / 图1:水箱荷载及计算简图 图中: P:水箱总重. Mw:风弯距. MB:地震作用产生的弯距. Pd:水箱施工误差等引起的初始弯距 g:支筒单位高度自重(含管道) h:支筒弯曲变形. ft:支筒倾斜变形. PP 回 .l. gffttJM,;MB+
16、O.20Mp.d 图2:支筒荷载及计算简图 丰 / Rl R2 7.4.2纵向受拉钢筋锚固长度lallaB见表5(表中d为钢筋直径): 图3:基础荷载及计算简图 地基承载能力满足: 总说明(四)图集号048802-2 审核|归衡石J州路41校对|阳声|混乱设计1豆暴雨乡在二百页I10 受拉钢筋锚团长度la/laB表5 定 却刷 品问 AHHVAHU 句d AHV AH 饨,1.3倍搭接长度.同一连接区段内钢筋搭接接头的面积百 分率应 -c1V * 也H m叶, 才 棉 主样 辑 - 精 叫 $ 辑 接头处 . - 图4:钢筋搭接连接示意图图5:钢筋焊接连接示意图 - 水箱总容积v(m3)系指水
17、箱中溢流水位(溢流管口)和最低水位间的水箱净容积. 8.2水箱的选用 水箱应按照容积和水箱下壳倾角两个条件选用. 选用时应注意:300旷水箱下壳倾角仅有45一种,其他容积的水箱其下壳有30 和45两种倾角可供选择. 8.3支筒的选用 决定支筒的选用条件除水箱容积和水塔有效高度外,尚与基本风压、抗震设防 烈度及抗震设防时的场地类别等有关.使用者可根据本说明前述条件、水塔容积和 有效高度在支筒选用表中选用对应的支筒型号. 8.4基础的选用 水塔基础应根据水塔规格(容积、高度)、建塔处基本风压、抗震设防烈度及 注:(l)表中斜线以上数字用于非地震区,斜线以下数字用于地震区. (2)表中d为钢筋直径.
18、 (3)支筒采用滑模施工时,铜筋搭接长度应增加6d (4)当铜筋直径大于25mm时,钢筋搭接长度应乘以1.1的修正系数. (5)受拉钢筋搭接长度)30恤,受压铜筋搭接长度)20恤. 7.4.4焊接与机械连接要求 1、水塔内钢筋如采用焊接或机械连接,则同一连接区段内钢筋焊接接头的面积 百分率应35d(d为钢筋直径)且不小于500mm 2、水塔内钢筋应优先采用焊接接头,焊接方式包括搭接焊和电渣压力焊等.钢 筋焊接连接示意见图5.搭接焊的搭焊长度为:双面焊5d,单面焊10d(d为钢筋 直径).钢筋搭焊连接示意见图6、图7. 3、如钢筋采用焊接连接,其焊接类型及质量应符合钢筋焊接及验收规程 JGJ18
19、-2003、J253-2003的规定.如钢筋采用机械连接,则应符合钢筋机械连接通 审核|归衡石 / 总说明 福|校对I胞声I. (五|图集词。48802-2 设计l王树协也叫i页11 场地类别和建塔处的地基条件(地基承载力特征值和与其对应的压缩模量,当持力 层为多层土时,压缩模量取压缩层范围内的当量值)选用.当基础埋深与本图集不 同或采用其他基础形式时,不得再套用本图集基础,更不能以延伸支筒调整基础埋 深或将图集中基础作为桩基承台使用.此时,应请设计单位按本说明7.3.3-2要求对 基础进行验算后,确定是否对基础作相应修改. 8.5如水塔规格(容积、有效高度)及建塔处的条件不符合本图集的适用条
20、件,则应 修改或重新设计. 9、土建设计、施工制作与安装 9.1施工工艺 支筒是采用模块式或卡珠式千斤顶通过承力杆传递内外模板等重量并进行滑模施 工的.文筒完工后,围绕支筒就地预制水箱,同时在支筒顶部安装提升水箱的提升 架,用双环梁液压千斤顶法(或单环梁穿心式千斤1页法)提升水箱到预定位置,并 用临时钢支架定位,然后浇注混凝土环板作永久固定,完成水塔施工.在环板混凝 土强度等级未达到设计强度前,应有至少四分之一的情杆不得放松.本图集按双 环梁液压千斤顶法编写,其提升水箱示意图见图8.若采用其他施工方法时,水塔 相关部分应作对应修改. 9.2主要材料要求 9.2.1混凝土 混凝土用水泥宜采用普通
21、硅酸盐水泥,水泥强度等级不宜低于P032.5,水箱临 水部分构件用水泥强度等级不宜低于PO42.5.混凝土中含碱量最大限度应符合混 凝土含碱量标准CBCS53规定,一般每立方米混凝土中不超过3kg.在混凝土中不得 采用氯盐作为防冻剂和早强剂等掺合料.建于最冷月平均气温在-3一10C地区的 水塔其所用混凝土抗冻等级应采用F150 9.2.2金属构件 金属构件包括楼梯、栏杆、埋设件、钢盖板和管道支架等,金属构件在加工制作 完后应进行进行手工(St2)或机械(Sa2)除锈,然后进行防锈涂装,漆膜应按 底、中、面三道进行,不得未等上道漆干透就涂刷第二道,防锈漆材料要求详见本 说明第6.2.4条. 9.
22、3水塔外装饰 水箱下壳外装饰是用与水箱壁同时浇注的20mm附加层来实现的(该厚度不包括在 水箱结构层厚度中),在建筑大样图中推荐了两种图案,使用单位可自行选用.使 用单位也可自行设计水箱下壳装饰图案,但其荷载不得超过20mm厚的水泥沙浆重量, 装饰也可以用涂料来实现支筒装饰在本图集中并未给出使用单位可采用涂料 装饰如采用条纹状图案装饰支筒时其条纹数直与水箱环向分格数对应. z=卡? L/ / / _-J 、 、 6 8 5 2 图中: 1:提升架. 2:千斤顶. 3:带杆. 4:用篮. 5:支筒. 6:提升架支承柱. 1:临时钢支架. 8:钢筋混凝土环板. 9:水箱. 10:基础. 出 2 刷
23、一幽山川 顶盖引下线钢筋212 上壳引下线铜筋212 赞皇;fflVl7 M-1 赞皇;ff 人井引下线钢筋 附加钢筋212 (IN 4 10 图8:双环梁液压千斤顶法示意图 回国 意 示 接 连 路 纬呐 tk 线 1地下 ur 一接引 (雷 防 w 回国 9.4施工与验收 9.4.1基坑定位应和原勘察设计钻孔位置一致,不得移位.基坑开挖后,应由原勘 察单位验槽,确认符合设计要求后,应立即铺设垫层和施工基础.基坑不得泡水, 若因泡水而破坏了原持力层土壤,应由设计单位处理.基础施工完毕后,应及时回 填土,回填土应均匀进行,并分层务实,其压实系数应不小于o.94 9.4.2基础施工不得留施工缝,
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