CECS139-2002_给水排水工程_水塔结构设计规程_给排水规范.pdf

E j Cj CECS 1 39 2 002 中国工程建设标准化协会标准 给水排水工程 水塔结构设计规程 S p e c i f i c a t i o n f o r s t r u c t u r a l d e s i g n o f w a t e r t o w e r o f w a t e r s u p p l y a n d s e w e r a g e e n g i n e e r i n g 中国工程建设标准化协会标准 给水排水工程 水塔结构设计规程 S p e c i f ic a t i o n f o r s t r u c t u r a l d e s i g n o f wa t e r t o we r o f w a t e r s u p p l y a n d s e we r a g e e n g i n e e r in g CE CS 1 3 9 - 2 0 0 2 主编单位 铁 道 专 业 设 计院 批准单位 中国工程建设标准化协会 施行日期; 2 0 0 3年 2月1日 前言 本规程原属于 给水排水工程结构设计规范 G B J 6 9 -8 4中第 五章的内容。根据逐步与国际接轨的需要， 现将本规程独立成本， 以便工程应用和今后修订。据此， 按中国工程建设标准化协会 9 4 建标协字第 1 1 号 关于下达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 G B 5 0 0 6 8 -2 0 0 1 和 工程结构可靠度设计统一标准 G B 5 0 1 5 3 -9 2 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} GB J 6 9 -8 4近 十多年来在国内工程中的应用经验， 吸取了国内外的科研成果， 并 征求了有关设计、 施工、 科研和高等院校的意见， 对内容作了大量 的充实 。 本规程共分 6 章和4个附录。主要内容有总则、 主要符号、 结 构上的作用、 基本设计规定、 静力计算、 基本构造要求及附录。 根据国家计委计标〔 1 9 8 6 ] 1 6 4 9 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 给水排水工程水塔结构设计规程 ， 编号为 C E C S 1 3 9 2 0 0 2 ， 推荐给工程建设设计、 施工、 使用单位采用。 本规程第 4 . 2 . 1 , 4 . 3 . 1 , 6 . 1 . 1 , 6 . 5 . 3 , 6 . 5 . 4 , 6 . 5 . 7 , 6 . 5 . 8条 及第 6 . 2 . 3 条 2 , 3 款, 6 . 3 . 2 条 1 款、 6 . 3 . 3条 1 款， 建议列人 工 程建设标准强制性条文 。 本规程 由中国工程建设标准化 协会贮藏构筑物 委员会 C E C S / T C 1 0 北京西城区月坛南街乙二号北京市市政工程设计 研究总院， 邮编 1 0 0 0 4 5 归口管理， 并负责解释。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。 主编单位 铁道专业设计院 参编单位 中冶集团长沙冶金设计研究总院 主要起 草人 宋绍先 、 归衡石 中国工程建设标准化协会 2 0 0 2年 1 2月 2 0日 目次 1 总则 2 主要符 号 3 结构上的作用 3 . 1 作用分类和作用代表值 ⋯⋯““ 3 . 2 永久作用标准值 。 。 。 一“ ⋯ “ “⋯ ‘ ’ “‘ “‘ 3 . 3 可变作用标准值、 准永久值系数 。 ⋯⋯ ” 4 基本设计规定 4 . 1 一般规定 4 . 2 4 . 3 承载能力极限状态计算 正常使用极限状态验算 5 静力计算 5 . 1 一般规定 5 . 2 水箱计算 5 . 3 支承结构计算 . . . . .. . . . . . . . . . . ⋯ ⋯ 5 . 4 地基基础计算 . . . . ⋯ ⋯ 6 基本构造要求 6 . 1 一般规定 6 . 2 6 . 3 水箱 支 承 结 构 础他 基其 6 . 4 6 .5 附录 A 附录 B 附录 C 框架式多支柱水箱下环梁内力计算 水塔结构基本自 振周期计算 附加力矩计算 ⋯⋯ 1 2 6 6 6 7 1 0 1 0 11 12 1 5 1 5 15 2 0 24 29 29 3 0 3 2 35 35 37 3 8 4 1 1 附录 D 钢筋混凝土矩形截面处于受弯或大偏心受压 拉 状态时的最大裂缝宽度计算 。 ⋯⋯ 本规程用词说明 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ⋯⋯ 附 条文说明 45 47 49 1 总则 1 . 0 . 1 为了在给水排水工程的水塔结构设计中， 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、 确保质量的目 的， 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 工程贮存常温水的水塔结构设计。 本规程不适用于工业企业中具有特殊要求的给水排水工程水 塔结构设计 如烟囱水塔、 多功能组合水塔等 。 1 . 0 . 3 本规程适用于常用的钢筋混凝土结构水塔和小型钢筋混 凝土水箱砖石支承结构水塔。 本规程不适用于钢水塔、 钢丝网水泥水箱和其他材料水箱的 结构设计 。 1 . 0 . 4 本规程系根据现行国家标准 建筑结构可靠度设计统一标 准 G B 5 0 0 6 8 , 工程结构可靠度设计统一标准K GB 5 0 1 5 3和 给 水排水工程构筑物结构设计规范 G B 5 0 0 6 9 规定的原则制定。 1 . 0 . 5 按本规程设计时， 对于一般荷载的确定、 构件截面计算和 地基基础设计等， 应按国家现行有关标准的规定执行。对于建造 在地震区、 湿陷性黄土区、 膨胀土区、 永冻土区等特殊地区的水塔 结构设计， 尚应符合国家现行有关标准的规定。 2 主 要 符 号 2 . 0 . 1 作用、 作用效应和抗力 s钢筋混凝土支筒的计算刚度; 几 第i 个永久作用的作用效应系数; co, 第 1 个可变作用的作用效应系数; C Q ; 第i个可变作用的作用效应系数; F 、 作用在水箱上的风荷载传递到一棍平面框架的力 的设计值 ; G ik 第 i 个永久作用的标准值; M计算截面的力矩设计值; 从水箱的施工安装误差和作用在水箱上的风荷载对 支筒顶端产生的力矩设计值; M。 在风荷载、 施工偏差及基础倾斜的影响下， 支筒变 位后， 水箱和支筒重量引起的计算截面 Z处的附 加力矩设计值; M二由于结构重心偏移、 施工偏差引起的结构 自重对 支筒底部产生的力矩设计值; M。作用在水箱和支筒上的风荷载对支筒底部产生的 力矩设计值; 从 9 在地基变形、 基础倾斜及施工偏斜的影响下， 支筒 产生变位后， 水箱和支筒重量引起的计算截面 Z 处的附加力矩设计值; N计算截面处的轴向力 荷载 设计值; N】 锥壳或球壳环梁的环向拉力设计值; N , 2 水箱箱壁下部环梁的环向拉力设计值; N,,锥壳箱底对环梁产生的环向压力设计值; N ,锥壳或球壳边端的径向力; P - 竖向荷载引起的基础底面的压力; P . . .基础边缘最大压力; N . i. 基础边缘最小压力; Q 1 4 第 1 个可变作用的标准值; 4环梁上的均布线荷载; 9 球壳上的均布临界荷载; R 结构抗力的设计值; S 作用效应组合的设计值; “作用在水箱重心处的单位水平力在该点引起的位 移; 0 风荷载、 施工偏差引起的水箱支筒的倾斜角; V ; 第 1 层平面框架的水平剪力; w o 基本风压; w k 风荷载标准值; W作用 在水箱上的风荷载设计值; 二、 作用在支筒底端的风荷载设计值; W z 作用在支筒顶端的风荷载设计值。 2 . 0 . 2 计算系数 K， 组合作用下的稳定抗力系数; K} 支筒产生弹性变位后， 水箱重量引起附加力矩设 计值的高阶影响系数; P . - 高度处的风 振系数; Y o结构重要性系数; Y c . 第 i 个永久作用的分项系数; Y O , 第i 个可变作用的分项系数; P ,, 风荷载体型系数; /I . 风压高度变化系数; 3 ,a . 重现周期系数; w 纵向挠曲系数; I A 组合系数; 0 . 第i 个可变荷载的准永久值系数。 2 . 0 . 3 几何参数 A支筒截面面积; A, 基础底面积; H, H , 水塔结构的 计算高度， 下水箱 计算高 度; Ho 支筒计算高度; I , I . I I ; , h s , s , 惯性距 ; 基础倾斜方向两边缘的最终沉降量; W支筒截面抵抗矩， 基础底面抵抗矩; 二 自计算截面至支筒顶端的距离; 、 b结构宽度， 基础台阶宽度; d 支筒直径， 基础板直径， 钢筋直径; d支筒顶端至水箱重心处的距离; e o 纵向力对截面重心的偏心距; 由于水箱安装误差 引起的水箱重心对支筒中心的偏心距; h 结构高度， 结构厚度， 基础厚度; h , 基础板端厚度; h水箱重心至支承结构第 i 段的高度; h } 水箱重心至基础顶面或支承结构底部的高度; 乙 。 一一梁、 板结构的跨度; 1 e钢筋锚固长度; r o 环梁中心处半径; r . 支筒中心线半径; r . , 一 一 球壳中心线半径; t 球壳厚度; 乙 支筒全高的施工累计误差值; Q 水箱壁下锥底斜面与水平面的夹角; a , -锥壳水箱底斜面与水平面的夹角; 0 . 锥壳斜面或球壳边端切线与水平面的夹角。 2 . 0 . 4 其他 E混凝土弹性模量; Es地基土压缩模量， 钢筋的弹性模量; 5 ‘ 混凝土抗渗等级; T I 基本自振周期; m , m , , m 2 水箱或上下 水箱的质量; 协 。 支承结构的折算质量。 3 结构上的作用 3 . 1 作用分类和作用代表值 3 . 1 . 1 水塔结构上的作用按其性质可分为永久作用和可变作用 两类 永久作用应包括水塔结构自重 含地板、 平台 、 土的竖向压 力、 水箱内水的竖向和侧向压力、 地基的不均匀沉降、 水塔的永久 设备 管道及其附件、 铁梯、 栏杆、 电气设备、 防雷设备等 。 可变作用应包括风荷载、 雪荷载、 活荷载、 温度变化、 湿度变 化、 施工和检修荷载。 3 . 1 . 2 结构设计时， 对不同的作用应采用不同的代表值。对永久 作用应采用标准值作为代表值; 对可变作用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。 3 . 1 . 3 当结构承受两种或两种以上可变作用时， 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时， 应采用可变作 用的组合值作为代表值。可变作用的组合值， 应为可变作用的标 准值乘以组合值系数。 3 . 1 . 4 当正常使用极限状态按准永久组合设计时， 对可变作用应 采用准永久值作为代表值。可变作用的准永久值， 应为可变作用 的标准值乘以准永久值系数。 3 . 2 永久作用标准值 3 . 2 . 1 结构自重 含平台、 地板 的标准值， 可按结构构件的设计 尺寸与相应材料的重力密度计算确定。对常用的材料和构件， 其 自重标准值可按现行国家标准 建筑结构荷载规范 G B 5 0 0 0 9的 规定采用。永久性设备的自重标准值， 可按该设备的产品样本提 供的数据或按设计尺寸计算确定。 3 . 2 . 2 水塔基础顶面以上的竖向土压力标准值， 应根据基础顶面 填土设计尺寸与土的重力密度计算确定。一般回填土的重力密度 标准值可按 1 8 k N / m 采用。 3 . 2 . 3 水箱内的水压力应按设计水位静水压力计算。水的重力 密度标准值可取 l o k N / m ; 侧向压力自设计水面至水箱底部可取 三角形分布。 3 . 2 . 4 水塔地基不 均匀沉降引起的永久 作用 标准值， 其沉降量和 沉降差应按现行国家标准 建筑地基基础设计规范 GB 5 0 0 0 7的 有关规定计算确定。 3 . 3 可变作用标准值、 准永久值系数 3 . 3 . 1 水塔顶活 雪 荷载、 平台地板活荷载及其准永久值系数， 应按表 3 . 3 . 1 采用。 表3 . 3 . 里 水塔顶和平台地板活 雪 荷载及其准永久值系数 水 塔部位 活 雪 荷载标准值 k N / m 准 永久值 系数 八 锥 球 壳 体水塔 顶盖 0 . 7 0 . 0 1 . 5 0 . 4 悬 臂式平 台 3 . 0 0 . 4 周 边支 承地板 楼 板 2 . 0 0 . 5 楼 梯或 走道板 2 . 0 ‘ 0 . 4 平台 、 地 板、 塔 顶及扶 梯的 栏杆 1 . 00 , 0 注1 水 塔顶 盖的活 雪 荷 载不 同时考 虑 ; 2 对 地板 、 平 台应验 算施 工、 维 修 时的 人 、 设 备、 配件 、 工具 、 堆 放 物料 等局 部集 中荷载 ; 3 楼 梯 、 走道 板 、 赌步 ， 尚应按集 中活荷 载标 准值 1 . 5 k N验算 . 3 . 3 . 2 水塔的温度变化 包括湿度变化的当量温差 标准值和准 永久值系数， 可按下列规定确定 1 保温水塔的水箱可不考虑温度变化和壁面湿度当量温差 的作用。对 5 0 0 m “以上的大容量不保温水塔的水箱， 应考虑壁面 温度变化和壁面湿度当量温差的作用， 其标准值和准永久值系数， 应按现行国家标准 给水排水工程构筑物结构设计规范 G B 5 0 0 6 9 的规定确定; 2 水塔的支筒可不考虑 日照不均匀温差引起的筒身变位的 作用。对高度大和支筒直径小的水塔 支筒高 H 与支筒直径D 之比大于 1 5时 ， 可参照现行国家标准 高耸结构设计规范 G B 5 0 1 3 5 的有关规定确定。 3 . 3 . 3 水塔风荷载的标准值和准永久值系数， 应按下列规定确 定 1 垂直作用在水塔表面的风荷载标准值应按下式计算 W k 尽 11 5 f } “ f w o 3 . 3 . 3 式中 w ,, 风荷载标准值， k N / m ; fl , - - z 高度处的风振系数; P . 风荷载体型系数; / 0 . 0 1 5 时, p按「 _ 表值乘以0 . 6 采用乡 劣 - d 2 位 于两 者之间 时， 按插人 法计算 . 助 为基 本风 怅， 以 k N / m “ 计 , d以 m计 。 4 基本设计规定 4 . 1 一 般 规 定 4 . 1 . 1 水塔结构按承载能力极限状态设计时， 除结构整体稳定验 算外， 均采用分项系数设计表达式进行设计。 4 . 1 . 2 对水塔结构的设计， 应计算下列两类极限状态 1 承载能力极限状态。应包括水塔结构或构件的截面强度 计算、 结构构件压、 曲失稳和整体失稳 滑动及倾覆 验算; 2 正常使用极限状态。应包括对需要控制变形的构件的变 形验算 梁、 板挠度 、 使用上要求不出现裂缝的构件的抗裂度验算 水箱壁、 锥底、 环梁等中心受拉或小偏心受拉构件 、 使用上需要 限制裂缝宽度的构件的验算 水箱、 基础和梁板等构件处于受弯、 大偏心受拉或大偏心受压时 。 4 . 1 . 3 水塔结构的内力分析， 应按弹性体系计算， 不考虑由非弹 性变形引起的塑性内力重分布。 4 . 1 . 4 水塔结构构件的截面承载能力计算， 应按现行国家标准 混凝土结构设计 规范 GB 5 0 0 1 0 , 砌体结 构设计规范 GB 5 0 0 0 3 , 钢结构设计规范 G B 5 0 0 1 7 , 高耸结构设计规范 GB 5 0 1 3 5的有关规定执行。 4 . 1 . 5 水塔的地基计算 承载力、 变形、 稳定 除应符合本规程第 5 . 4节的规定外， 尚应按现行国家标准 建筑地基基础设计规范 G B 5 0 0 0 7的有关规定执行。 4 . 1 . 6 水塔结构构件按承载能力极限状态进行强度计算时， 结构 上的各项作用均应采用作用设计值。作用设计值， 应为作用分项 系数与作用代表值的乘积。 4 . 1 . 7 水塔结构构件按正常使用极限状态验算时， 结构上的各项 1 0 作用均应采用作用代表值。 4 . 1 . 8 根据现行国家标准 工程结构可靠度设计统一标准 G B 5 0 1 5 3 的规定， 水塔结构的安全等级应按二级建筑物采用。 4 . 2 承载能力极限状态计算 4 . 2 . 1 水塔结构构件按极限状态设计时， 应采用下列设计表达 式 y . S R 4 . 2 . 1 式中Y o 结构重要性系数， 安全等级为二级时采用 Y o 1 . 0 ; 对次要的小型水塔或临时性水塔为三级建筑结构. 采用 Y o 0 . 9 ; 对功能特别重要的水塔需要提高安 全等级时. 采用7 . I . 1 ; 5 作用效应组合的设计值; R 结构构件抗力的设计值， 按现行国家标准 混凝土结 构设计规范A G B 5 0 0 1 0 ,砌体结构设计规范 GB 5 0 0 0 3 , 钢结构设计规范 GB 5 0 0 1 7的规定采用。 4 . 2 . 2 水塔的作用效应组合的设计值应按下列规定确定和计算 1 水塔的水箱、 地板、 平台等可不计算风荷载效应， 作用效应 组合值应按下式计算 S 一艺Y , C c iG i,, 0 _ 习Y XA, k 4 . 2 . 2 - 1 i -; i j 式中G;, 第 I 个永久作用的标准值; C c 第 i 个永久作用的作用效应系数; Y u 第 ￡ 个永久作用的分项系数， 当作用效应对结构不 利时， 对结构和设备自重应取 1 . 2 、 水荷载应取 1 . 2 7 ; 当作用效应对结构有利时应取 1 . 0 ; Q jk 第i 个可变作用的标准值; C Q i 第i 个可变作用的作用效应系数; Y Q ; 第J 个可变作用的分项系数， 应取1 . 4 0 ; 1 1 o ,. 一一 可 变作用的 组合系数， 可 取。 9 0 . 2 对水塔 的支承结构 支架 、 支筒 、 基础等 ， 风荷载为第一可 变荷载， 作用效应组合的设计值应按下式计算 “ 一 答 Y e .C c G .k ‘ 4 C Q IQ lk 十 “ 6 馨 吼 Q 刁 4 . 2 . 2 - 2 式中C Q、 Q、 风荷载的作用效应系数、 标准值。 对刚度较小的支承结构， 尚应计人结构变位引起的二阶效应 重力附加弯矩 ， 按本规程第 5 . 3 . 1 条 4款计算。 4 . 2 . 3 水塔可不进行倾覆稳定和滑动稳定计算。在特殊情况需 要验算时， 组合作用下的稳定抗力系数 K, ， 对抗滑动稳定不应小 于 1 . 3 ， 对抗倾覆稳定不应小于 1 . 5 .验算时， 抵抗力应只计算永 久作用， 不计算可变作用 活荷载 和摩擦力; 抵抗力和滑动力、 倾 覆力均应采用标准值。 43正常使用极 限状态验算 4 . 3 . 1 对正常使用极限状态， 水塔结构构件应根据不同情况分别 按作用效应的标准组合或准永久组合进行验算， 并应满足变形、 抗 裂度、 裂缝宽度、 应力等设计值不超过相应的规定限值的要求。 1 钢筋混凝土水箱在组合作用下， 当截面处于轴心受拉或小 偏心受拉状态时. 应按不出现裂缝控制， 并应取作用的标准组合进 行验算; 当截面处于弯曲受拉或大偏心受压状态时， 受拉边应按限 制裂缝宽度控制， 井应取作用的准永久组合进行验算。 2 钢筋混凝土水箱和其他构件的最大裂缝宽度应符合表 4 . 3 . 1 - 1 的规定。 表4 . 3 . 1 - 1 钢筋混凝土水箱和其他构件的最大裂缝宽度限值 构件 . 大砚缝 宽度 限值 m m 水箱 、 壳体 墓础 、 板 式甚础 处于地 下水 以下 0 . 2 0 水塔 支承结构 的梁 、 柱 及地板 、 平台 、 基翻 无地下 水 0 . 2 5 3 在风荷载作用下. 水塔结构任意点的水平位移不得大于该 点 距 地 面 高 度 的1 ; 地 基 沉 降 和 不 均 匀 下 沉 的 倾 斜 率 应 符 合 第 . .. . .. , . . , w . . . .. , 1 0 0 “’ ‘ 一 ” ‘’‘ ’ ‘ 一一 一 ’ 一一’一 - 5 . 4 . 3 条的要求。 4 水塔各部位梁、 板的最大挠度应符合表 4 . 3 . 1 - 2的规定。 襄4 . 3 . 1 - 2 水塔中梁、 板的挠度限值 构件类型镜度限值 水箱平 顶盖 、 整体 平 台、 扶梯Io2 5 0 是胃平 台Io3 0 0 水塔支 架的祖 梁In5 0 0 注 式 中 1 。 为构件 的计 算跨度 。 4 . 3 . 2 对正常使用极限状态， 作用效应标准组合和准永久组合的 设计值 S a 应分别按下列公式计算 1 标准组合 当计人风荷载时 S , 一艺C c ; G 、 Co, Q . 0 . 6 艺C Q ; Q 、 4 . 3 . 2 - 1 ， 1」 钾 2 当不计人风荷载时 S , 一艺 C c ,G , 见 C I Q ,k . 分 1少一 1 2 准永久组合 S a 一又 C c ;G ;, 艺 C Q O a Q “ 4 . 3 . 2 - 2 4 . 3 . 2 - 3 式中 k 第， 个可变作用的准永久值系数 4 . 3 . 3 钢筋混凝土构件处于轴心受拉或小偏心受拉应力状态时， 应按下列公式进行抗裂度验算 1 对轴心受拉构件应满足 N A a F A , }- a I l k 4 . 3 . 3 - 1 式中Nk 构件在作用效应标准组合下计算截面上的轴向力 N ; A }混凝土净截面面积 mm ; A验算截面内纵向受拉钢筋的总截面面积 m m ; 五k混凝土轴心抗拉强度标准值 N/ mm ， 应按现行国 家标准 混凝土结构设计规范 G B 5 0 0 1 0的规定采 用 ; a . - 钢筋弹性模量与混凝土弹性 模量的比 值; 久混凝土拉应力限制系数， 可取 。 . 8 2 对小偏心受拉构件应满足 N k t Y “ W . 众 - ; 几修正后的地基承载力特征值 k N/ m ， 应按现行国 家标准 建筑地基基础设计规范 G B 5 0 0 0 7 的规定采用。 2 4 . 2 地基承受偏心受压荷载时， 基础边缘的压力应满足下式要 P ma、一 N ,k G } A f 箫 - 1. 2 f . 5 . 4 . 2 - 2 P m i. N, Gf k A丁 M f ‘ _ _ 一 前 ,} U 5 . 4 . 2 - 3 式中 P . . . I N. 基础边缘的 最大、 最小压力 k N / m ; Mf k 作用在基础底面的力矩设计值 k N m ; Wf 基础底面的抗抗矩 m , 5 . 4 . 3 水塔地基的变形应符合下列要求 1 水塔地基沉降量、 沉降差 倾斜 的计算值， 应满足表5 . 4 . 3 规定的地基变形限值。 表 5 . 4 . 3 水塔结构的地基变形限值 水塔 总高度 月 m 沉 降量限值 m m 倾 斜限值 g o 高压缩 性枯 性土低 、 中压缩 性粘性 土 、 砂土 H 2 0 400 200 蕊 0 . 0 0 8 毛0 . 0 0 6 2 0 H 5 0 2 地基最终沉降量应按现行国家标准 建筑地基基础设计规 范 G B 5 0 0 0 7 的 规定计算。计算时不考虑风荷载的作用。 3甚础倾斜 应按下列计算 t g 。 一 S 式中t g e 一 一 基础倾斜度; 二S d f 5 . 4 . 3 S , . S z 基础倾斜方向两边缘的最终沉降量 mm ; 踌圆板 环 基础的直径 mm ， 当矩形或多角形时为 基础倾斜方向的宽度 m m . 5 . 4 . 4 当刚性基础的宽度b与高度h比 图 5 . 4 . 4 符合表 5 . 4 . 4 中的限值时， 可不进行基础强度验算。 一 一 图5 . 4 . 4 刚性基础 裹5 . 4 . 4 剐性基翻台阶宽离比限值 基 础材料 材 料等级 基础底 面平 均压 力 P m k P a p - - 1 0 0 一} 1 0 0 ， 二 2 0 02 0 0 y 簇3 0 0 混凝 土 一} 1 111 . 2 5 C 2 01 11，111 砖砌 体 砖 不低 于 MUl o 砂 浆不 低于 M 7 . 5 1.1 . 51 . 1 . 511 . 5 毛 石 石 不低 于 MU 3 0 砂 浆不 低于 M7 . 5 11 . 51 1 . 511 . 5 5 . 4 . 5 钢筋混凝土板式基础的 设计计算应符合下列要求 1 钢筋混凝土板式基础 圆板及圆环 的外形尺寸宜符合下 列要求 图5 . 4 . 5 ; H小 a 圆环cl*础 b 圆板墓础 0组合 圆板基础 图5 . 4 . 5 板式基础 1 圆板基础外半径 r 1 与支筒中心半径 r . 之比不宜小于1 . 5 ; 2 圆环形基础的形心宜与支筒中心重合。 2 板式基础的内力可按周边有悬臂的弹性圆板或弹性环板 计算。 3 圆板、 环板基础的厚度应满足冲切验算要求。 4 板式基础的钢筋网宜采用圆环向和放射向 径向 配筋， 可 在圆板基础中心处采用分离式网片覆盖。 5 框架式水塔基础板 环 上的圈梁， 可按多支点连续环形梁 计算内力。 5 . 4 . ‘ 壳体基础的设计计算应符合下列要求 1 壳体基础可采用锥壳基础、 M形壳基础、 球壳基础。锥壳 基础可用于支筒直径较小的水塔; M形壳基础可用于支筒直径较 大的水塔; 球壳基础可用于砖支筒水塔 图5 . 4 . 6 , 2 球壳基础的砌砖 石 部分可按刚性基础的要求设计。球 壳和环梁为钢筋混凝土结构时， 球壳可只计算薄膜力， 环梁可按本 规程 5 . 2 . 3 - ll式计算， 荷载应采用基础 上各种荷载在球壳底面产 牛 的反 力。 讯 7azq x4 5 6 9 .5 a 锥 壳 基 础 b M 形壳幕础 c 珠壳燕础 图 5 . 4 . 6 壳体基础 1支筒 ; 2地板 ; 3 上环 梁 ; 4外锥壳 ; 5 下环 梁 6 一 内 锥 壳 1 7 一 砖支筒 和基础 8 - 球 壳环 梁; 9 - 倒 球壳 6 基本构造要求 6 . 1 一 般 规 定 6 . 1 . 1 水塔结构中钢筋的混凝土净保护层厚度应符合表 6 . 1 . 1 的规定。 表6 . 1 . 1 水塔结构钢筋的混凝土净保护层最小厚度 m m 部位 构件 名称及 工作 条件 翩 筋类别 保护 层厚度 m m 顶 益受 力锅筋20 水 箱 壁饭 、 底板 、 倒镬 壳 、 球 壳 与 水接触 面受力钢筋 3 0 不 与水接 触面受 力钥筋2 5 支筒壁受 力钥筋 3 0 框 架柱 、 梁受 力翩筋35又月爪 Jan 工作 平台受力 钢筋 2 0 基 础 板 有 垫层 下层钢 筋受 力 翩 筋40 无垫层 下层翩 筋受力 钢筋 7 0 保温 板 板 { 壳 构造钥 筋1 5 肋果受力铜 筋 25 注 1 当水 箱与水 接触 的混凝 土表面 有水 泥砂 架 防水 层或 其他 可旅 涂料 防 水 时 ， 其保 护层. 小厚度 可酌 ，减小 但 不得 小于处 于正常 环境 时的要 求。 2水箱环 梁. 小保护 层厚度 与框 架梁相 同。 6 . 1 . 2 钢筋的锚固应符合下列要求 1 纵向受拉钢筋的锚固长度不应小于表 6 . 1 . 2规定的数值， 并在任何情况下不得小于 2 5 0 mm; 2 光面H P B 2 3 5 受力钢筋的末端应设弯钩。 受压钢筋在构 件中截断时， 应伸至按计算不需要该钢筋的截面以外不小于 1 5 d . 2 s 襄6 . 1 . 2 纵向受拉钢筋.小锚固长度L , . . 钢 筋 类 型 混 凝 土 强 度 等 级 U P C 2 5}- - C3 0 HP B 2 3 53 0 d2 7 d2 4 d H RB 3 3 54 0 d3 5 d 3 0 d 注 当采用 滑模施 工时 ， 锚 固长度 应拓 于表 中数值 增加 5 d , ‘ . 1 . 3 钢筋接头应满足下列要求 1 钢筋接头宜优先采用焊接接头， 并应满足现行国家标准 棍凝土结构工程施工质量验收规范 GB 5 0 2 0 4的有关规定。当 无条件采用焊接接头时， 可采用搭接接头; 2 弯曲受拉钢筋的搭接长度不应小于表 6 . 1 . 2中锚固长度 L 4的1 . 2 倍， 且不小于 3 0 0 m m。受压钢筋不小于。 . S 5 L a ， 且不小 于 2 0 0 mm; 3 轴心受拉钢筋宜优先采用焊接接头。当采用非焊接接头 时， 其搭接长度不应小于4 0 d ， 且不小于3 5 0 m m ; 4 受力钢筋接头的位置应相互错开。当采用非焊接搭接头 时， 在任一搭接长度区段内受力钢筋接头面积占受力钢筋总截面 面积的百分率 受拉区不得超过 2 5 ; 受压区不得超过 5 0 。当 必要时， 受 拉区非焊接接头面积百分率可加大到5 0 ， 但相应搭 接长度应增加 1 . 3倍。当采用焊接接头时， 受拉区不得超过 5 0 , 受压区不限。 ‘ . 2水箱 6 . 2 . 1 水箱各部位的总体尺寸可按下列要求采用 1 水箱正锥壳顶盖的坡度宜选取 1， 3 或 1， 4 。球壳顶盖 和 水 箱 底 的 矢 高 与 直 径 比 宜 取 告 一 会 ; 2 圆筒壳或英兹式水箱的高度和直径之比宜选取0 . 5 -0 . 7 . 水箱直径与水箱下环梁中 心直径之比 宜选取1 . 4 1 . 5 。 倒锥壳 3 0 的水平倾角宜为 2 5 -4 5 。当建筑造型上有特殊要求时， 可不受 此限。 6 . 2 . 2 水箱各部件的尺寸不宜小于表6 . 2 . 2 的要求。 裹 6 . 2 . 2 水箱各部件的最小尺寸 mm 部件名 称 厚度 r宽度 n高度 k 正锥壳 及球壳 顶盖 卜 7 0 下 1 0 0 平板顶 盖 1 2 0及 140 直 径 上 环梁 顶 盖边端 2 5 0 及 1 . 5 倍箱 壁厚1 . 5 倍 环梁宽 圆筒壳 水箱壁 1 5 0 倒锥 壳 水 箱 壁 底 锥角2 5 一3 。 ’ 13 0 锥角 3 5 0 - 4 5 0 14 0 球形水 箱 16 0 中环梁 英 兹式 水箱筒 壳下及倒 锥 壳水箱 璧上 2 5 。 及 1 . 5 倍 筒 壳 或锥 壳壁厚 度 平 均不 小 于 1 . 5倍 环 梁 下 部宽度 下环梁 水 箱支 承结构处 2 5 。及砌体厚、 柱 宽 1 . 5倍 环 梁 宽 注 保 温水塔 水箱 的上环 梁和 中环梁 宽度 不应 小 于壁厚 加保 温 层厚高度不 应 小于宽 度 。 6 . 2 . 3 水箱各部位的 配筋应满足下列要求 1 水箱的贮水部分宜采用双层钢筋网配筋。对平板、 正锥 壳、 倒锥壳、 球壳， 钢筋网宜采用由环向和径向钢筋组成的钢筋网。 2 平板顶 底 应按板端固定