给水排水工程结构设计规范范文
时间：2023-07-17 17:01:39
导语：如何才能写好一篇给水排水工程结构设计规范，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
2002 年由建设部和中国工程建设标准化协会颁发了一系列给水排水工程结构设计技术标准，在执行过程中审查施工图发现，在若干问题上易出现偏差, 特此针对这些问题作出说明和建议。下文分几个方面对问题进行阐释。
一、关注给水排水工程结构特征及其应用标准
国家标准与协会标准的应用根据我国1989 年颁发施行的 中华人民共和国标准化法，规定我国实施强制性和推荐性两类标准。强制性标准主要是针对：人体健康，人身、财产安全、环保方面。推荐性标准的对象是纯技术性的，相当于国外的学术团体标准。 制订这些技术标准都经过科学论证和大量的工程实践经验的总结,可以极大地解脱设计人员的自我探索精力,很少有人会弃之不用而甘冒风险。
给水排水工程结构的设计要求，完全不同于民用建筑结构也不同于水工结构。据此,给水排水工程结构设计需要有一系列针对性强的设计标准。自20世纪70 年代原国家建委和建设部开始组织制定这方面的设计标准和相应的施工验收标准。需要强调的是对管道进行结构设计，不能只按产品标准随意选用，需通过结构设计核算后,选定合适的产品。
总之，给水排水工程结构设计应按本系列的标准执行,除在系列标准中说明引用其他标准外,一概避免混用民用建筑结构的设计标准。
二、 保证结构耐久性的措施
1. 材料：配制混凝土的水泥品种、水灰比的控制、 碱含量的限定、 强度等级、 抗渗和抗冻等级等要求。
2.构件截面设计：①按弹性体系，不考虑塑性内力重分布；②对中心受拉或小偏心受拉的构件，需按抗裂度核算，不允许裂缝出现；③对于受弯、大偏心受拉或压的构件，要以控制裂缝宽度进行核算，避免构件内钢筋在开裂部位加剧锈蚀，影响结构的耐久性。
3.构造措施：钢筋净保护层厚度的最小值规定；提高构件均匀碳化过程的时间；敞口水池顶端设置加强筋、超长池壁设置变形缝及纵向每侧温度筋的最小配筋率。
三、裂缝宽度计算式
钢筋混凝土结构构件裂缝宽度计算式，在2002年颁发的给水排水工程结构设计系列标准中，仍引用 给水排水工程结构设计规范gbj69 84 中的公式。应用此项公式的计算结果以及对受弯、大偏拉、大偏压的衔接计算，与民用建筑的 混凝土结构设计规范 gb50010 2001中的计算公式得出的结果不相等同，后者通常要大些。所以，应该充分注意到裂缝宽度计算公式的重要性，而且钢筋的配置量取决于裂宽的限值。
钢筋混凝土结构构件的裂缝宽度计算是难度很大的，由于影响因素众多，根据现有的试验数据，不裂缝间距，裂缝宽度的离散性一般都很大，若要由此建立一个较精确的计算式是现实的。对此，英国bs8110标准中已给予充分的表叙，其用词为assessment(估计),区别于其他条文中的calculation。据此,对裂缝宽度的计算公式，还应立足于与工程实践的适应性。
四、关于闭水试验工况
对于贮水构筑物的结构设计中，均需考虑闭水试验工况。主要是针对地下式水池的闭水试验工况，规范规定在强度核算基础上还应进行限制裂缝宽度核算。争议之处，并不在于是否需要核算裂缝宽度，而是在对应的计算式中，裂宽发展的时间效应系数取1 8是否合适。从试验角度，裂缝宽度大部分在不长的时间内形成，在闭水试验的几天时间内，裂缝开展已大部分形成。尽管从理论上可以取小于1 8 的系数，但具体取值尚难以定量。目前只能取1 8 ，待积累经验后，再作完善。
五、关于变形缝的设置与外加剂的应用
对盛水构筑物而言，体量大，在混凝土浇筑成型过程中, 由于水化热的影响经常导致池体开裂，据此规范提出设置变形缝的要求。如英国bs 标准中列有详尽的规定。在国内盛行混凝土的配制中，常以外加剂替代变形缝来补偿混凝土的收缩。为此，《规范》提出了应用的条件,强调了工程实践经验。这里的涵义是多方面的。
不能简单地认为掺入外加剂是灵丹妙药，可以妥善解决池体开裂现象，工程实践已反映了多起构筑物施加外加剂后仍然出现墙体开裂的状况。对此，应该明确《规范》首先强调的是设置变形缝，通常只是在结构上处理比较困难时，才考虑掺加外加剂扩大以变形缝间距，且不得超过《规范》规定间距的两倍。
变形缝处若施工不佳会渗漏水的说法，显然是不合理的。首先，如果施工质量不佳，不论在任何部位都是不能允许的；其次是现行的变形缝构造并不是很复杂，不难保证施工质量。
六、矩形盛水构筑物的角隅应力应予重视
矩形盛水构筑物的墙体拐角处，不论墙体是竖向单向受力还是双向受力，均将受到由于相邻墙体约束引起的弯曲应力，以及相邻墙体传递的边缘反力。从近两年施工情况来看，一般对相邻墙体传来的边缘反力易遗漏。尤其是对于中隔墙，通常视为不受力，实际上其端部要承受与之相连两侧墙体上的边缘反力，应以控制开裂核算。
七、结语
本人根据给水排水结构设计规范和已建工程较经验，提出了一些有关意见和建议，以供同行参考。希望大家在施工过程中多注意积累实践经验，注意细节问题，并加以总结。其目的是使结构设计更加完善,提高质量水平。
参考文献：
[1]给水排水工程结构设计规范编制组.《给水排水工程结构设计规范 》[s]
[2]胡德鹿.新规范结构的设计使用年限[j].工程建设标准化,2005年第2期
[3]国家标准.给水排水工程构建物结构设计规范(gb50069-2002)[s]
篇2
【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.
篇3
关键词：钢筋混凝土矩形水池 静力计算 基础形式 超长水池 满水试验
中图分类号：TU37 文献标识码： A
钢筋混凝土水池广泛应用于水处理工程中，是市政给水排水工程以及污水处理中的重要构筑物。目前我国的水池绝大部分是钢筋混凝土水池，水池的容积由工艺确定，几十立方米到近万立方米不等。其形状根据使用要求、建筑场地条件、材料的供应及施工技术、结构受力和地质状况等因素综合考虑而定。常用的钢筋混凝土水池有球壳、锥壳、圆柱壳、矩形、正方形，单格池、多格池，有盖池、敞口池，地上池、地下池等。而矩形钢筋混凝土水池应用最为广泛，这里简单谈一下现浇钢筋混凝土矩形水池的设计和施工验收中的几点问题。
1 现浇钢筋混凝土水池材料选用
1.1 混凝土
1.1.1 《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》(CECS 138：2002)中规定：水池受力构件的混凝土强度等级不应低于C25，垫层混凝土不应低于C10；目前设计及施工过程中如果没有特殊要求的较常用的混凝土强度等级为C30抗渗混凝土，垫层采用C15素混凝土；对于某些超长的需要设膨胀加强带的现浇钢筋混凝土水池，膨胀加强带处的混凝土强度等级应相对于水池其他部位的混凝土强度提高一级。
1.1.2 水池通常利用自身混凝土抗渗，不作其他抗渗处理。所以水池混凝土的密实性应严格遵守《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》3.0.2条规定，按要求对混凝土抗渗等级进行试验。
1.2 钢筋
对于水池的顶板、池壁、底板等受力钢筋通常选用三级(HRB400)热轧钢筋，拉结钢筋和箍筋通常选用一级(HPB300)热轧钢筋。
2 计算荷载组合
水池结构上的作用主要可分为永久作用和可变作用两类。永久作用应包括 结构自重，土的竖向压力和侧向压力、水池内的盛水压力、结构的预加应力、地基的不均匀沉降等；可变作用应包括池顶活载、雪荷载、地表或地下水压力(侧压力、浮托力)、结构构件的温(湿)度变化作用、地面堆积荷载等。
对于水池上部的设备，考虑设备自重的同时还应考虑设备的震动系数；对于地上部分的多层水池还应考虑地震和风荷载对水池产生的作用效应。
现浇钢筋混凝土水池结构上的作用取值应结合实际情况严格的遵守相应的规范和规程要求，强度计算的作用组合可参照下列表格。
表-1 强度计算的作用组合(摘自《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》表5.2.2)
注：1 表中有“√”的作用为相应池型与工况应予计算的项目；有“”的作用为应按具体设计条件确定采用，当外土压无地下水时不计qgw；
2 表中未列入地下式有盖水池池内有水的工况，但计算地基承载力或池壁与池顶板为弹性固时计算池顶板，须予考虑；
3 不同工况组合时，应考虑对结构的有利与不利情况分别采用分项系数。
3 现浇钢筋混凝土矩形水池静力计算
3.1 结构的计算简图形式
水池大致可分为敞口水池和有盖水池；池壁顶端分为无约束(即自由端)和约束两种情况，其中约束支撑形式根据具体情况可分为铰支撑、弹性固定和不动铰支撑三种；池壁底端与底板的连接情况主要有铰支撑、弹性固定和固端支撑三种。
池壁在侧向荷载作用下分为单向受力板和双向受力板，具体按照《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》表6.1.2 进行划分。
单向受力板具体分为竖向单向受力和水平单向受力；双向受力板具体分为三边支撑(三边铰支顶端自由、三边固定顶端自由、底边固定两端铰支顶端自由、两侧固定顶端自由底端铰支)和四边支撑(四边铰支、三边铰支顶端固定、三边铰支底端固定、两端固定两侧铰支、两侧固定两端铰支、三边固定底端铰支、三边固定顶端铰支、四边固定)。
根据上述情况将水池结构简化成以下几种形式来计算内力
3.1.1等代框架形式
当基础底板为筏板基础且池壁顶端为自由端时，池壁可作为基础底板的铰支撑点，沿基础底板纵横两个方向截取1米宽板带进行计算，对于单格水池纵横两个方向按简支梁计算，对于多格水池纵横两个方向按连续梁进行计算；当池壁顶端有约束时，池壁底端和水池底板为固结，应沿纵横两个方向整体截取1米宽板带按平面框架进行内力分配计算。
3.1.2独立基础形式
当池壁基础为独立基础时沿池壁、顶板和基础取1米宽板带根据《建筑地基基础设计规范》(GB 50007—2012)中的独立基础形式进行内力计算。
3.2 荷载的不利组合
对池壁产生侧压力的主要是内部水压、外部土压、外部水压、温(湿)度效应；温度效应和湿度效应取二者的最不利效应，没有特殊注明时湿度当量取10，温度根据实际水温选取；当池壁保温或地下水池时池壁可以不考虑温(湿)度效应影响。
对于水池池壁计算考虑荷载的不利组合，主要是闭水试验(内水外空)和运行空池(内空外土)两种情况。闭水试验指池内满水，池外无填土，水池上部结构还没有施工；运行空池指池内无水，池外有填土，水池上部结构已经施工完毕。对于单格水池考虑这两种情况即可；但对于多格水池除这两种情况以外还得考虑不同分格的附加水荷载的最不利组合(一般按间格贮水考虑)，为了简化计算，其地基反力在任何组合下均按均匀分布计算。
3.2强度、裂缝计算分类
水池的强度计算、裂缝计算主要按受弯构件、偏心受压构件、偏心受拉构件三种情况进行计算。
3.2.1 下列情况按受弯构件计算
内部水压作用下池壁竖向内侧底端和池壁竖向外侧中部。
3.2.2 下列情况按受压构件计算
外部土压或外部水压作用下池壁竖向外侧底端和内侧中部，池壁水平外侧角点和内侧中部，水池底板。
3.2.3 下列情况按受拉构件计算
内部水压作用下池壁水平内侧角点和外侧中部，池顶板，水池底板。
3.3 水池底板基础形式确定
水池底板的基础形式根据地基承载力、地下水位埋深、水池自身结构复杂程度、建筑场地条件、是否有软弱下卧层等一系列条件确定。
现浇钢筋混凝土矩形水池常采用的基础形式是筏板基础，但对于地基承载力较低，地质条件较差，很难满足抗浮要求的水池应采用桩基础；对于地基承载力较高，没有地下水，水池自身结构不是很复杂且底板面积较大的情况下可采用池壁下独立基础。
4 超长现浇钢筋混凝土水池处理措施
表-2(摘自《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》表7.1.3)
对于超过上述表-2中矩形钢筋混凝土水池的伸缩缝最大间距要求的，应
采取相应的措施。目前常用的措施有以下三种：
4.1 变形缝(伸缩缝和沉降缝)
水池的变形缝应作成上下贯通式，同一剖面上池壁、顶板、底板全部断开，变形缝宽度不应小于30mm，最宽不超过50mm；变形缝的防水构造应由止水带、填缝板和嵌缝材料组成，止水带与构件混凝土表面的距离不宜小于止水带埋入混凝土内的长度，当构件厚度较小时，宜在缝的端部局部加厚。
变形缝的具体做法，对于不同的地区有不同的要求，但在水池正常运行使用过程中很难达到与钢筋混凝土结构相同的使用寿命。如果变形缝内的止水带和防水材料损坏的话，很难修补，这是设置变形缝的主要缺点。
4.2 后浇带
后浇带的宽度一般为800mm~2000mm，间距按照表-2要求设计。后浇带两侧混凝土应设置止水带，此处的钢筋不得切断，清除浮锈和浮浆；接缝处两侧混凝土应凿毛，并清除干净；后浇带处的混凝土应在两侧混凝土浇注养护42d后再施工；后浇带混凝土应采用微膨胀混凝土，强度比周围的混凝土强度提高一级，振捣密实，养护时间不少于28d，并达到强度要求。
采用后浇带的方法存在的问题是工期较长，对于工期较短的工程不宜使用。
4.3 膨胀加强带
设置膨胀加强带是目前解决超长现浇钢筋混凝土矩形水池常用的方法，
常用的做法如下：
4.3.1 膨胀加强带宽度一般为2米，加强带内的混凝土比周围的混凝土标号提高一级；UEA的掺量应遵守《混凝土外加剂应用技术规范》(GB50119—2003)，并参照所加的外加剂产品说明书使用或依据实验室实验数据进行配比；目前常用的UEA掺入量为加强带处加入12%，水池其他部分加入9%。
4.3.2 加强带处的附加钢筋
水池池壁、顶板、底板处的附加钢筋应按照加强带处原结构构件受力钢筋的一半进行附加，每侧伸出加强带外不少于1000mm，并固定在上下层(内外层)钢筋上。
5 水池的抗浮问题
对于地下水埋深很浅的地下水池，水池的抗浮问题很值得重视。池体抗浮验算应满足(水池结构自重+周边覆土重)÷总浮力≥1.05，一般的当地下水埋藏较深时可以通过水池自身的结构自重来满足抗浮。
如果满足不了抗浮降水问题。一般地下式水池，当地下水位较高时，应采取有效的降水措施，使地下水位线保持在施工线以下最低处为宜，必须确保混凝土强度达到规范要求和上部结构施工完毕后方可停止；对于小型水池也可以通过加大结构自，例如适当外挑底板伸出长度，加厚水池顶板、池壁、底板或水池内增加配重等措施来解决抗浮问题。
当池体的浮力通过上述方法都不能解决时可采用桩基来锚浮抗拔以抵抗浮力作用，从工程实践来看，用钢筋棍凝土压浆桩或电动沉管灌注桩效果最佳，沉桩效率高、施工速度快、表面粗糙度高、同土体间的摩擦力大、锚浮能力强；也可以采用锚杆来解决抗浮问题。
6 施工及工程验收中需注意的几点问题
6.1水平施工缝
现浇钢筋混凝土水池的水平施工缝有两道，一般留在距底板上表面500mm处和顶板下部500mm处，对于施工现场条件较好能满足混凝土一次性浇注要求的，可以相应的提高水平施工缝的高度。目前水平施工缝处常采用4mm厚的镀锌铁板作为止水板。
在水平施工缝处继续浇注混凝土时，应注意以下几点：
6.1.1 已浇注混凝土的抗压强度值不小于2.5MPa；
6.1.2 将已硬化的混凝土表面凿毛，清除钢筋与止水带的浮浆，冲洗干净并保持湿润状态，但不积水；如果忘记提前预埋止水带，应用间距350mm的水泥钉固定20mm(厚)×30mm(宽)的遇水膨胀橡胶条。
6.1.3 继续浇注混凝土时施工缝处应先铺一层厚20mm~30mm的配比1：1的水泥砂浆。
6.1.4 接缝处的混凝土应仔细捣实。
6.2 水池满水试验
水池的满水试验必须执行，一般按水池充水、水位观测、蒸发量测定进行。
向水池内充水一般分三次进行：第一次充水为设计水深的1/3，第二次充水为设计水深的2/3，第三次充水至设计水深；对于大、中型水池可先充水至池壁水平施工缝以上，检查底板的抗渗质量当无明显渗漏时，再继续充水至第一次充水深度。
充水时的水位观测可采用水位标尺测定；充水至设计水深进行渗水量观测时，应用水位测针测定水位，水位测针的读数精度应达到0.01mm。
现场蒸发量的测定可采用直径约500mm、高约300mm、内部设有测定水位指针的敞口水箱进行测定，要求水箱不得渗漏。
水池的渗水量按公式进行计算，按上式计算结果，渗水量如果超过规定标准，应经检查、处理后重新进行测定。
q—渗水量 (L/m2·d)
A1—水池的水面面积 (m2)
A2—水池的浸湿总面积 (m2)
E1—水池中水位测针的初读数 (mm)
E2—测读E1后24h水池中水位测针的末读数 (mm)
e1—测读E1时水箱中水位测针的读数 (mm)
e2—测读E2时水箱中水位测针的读数 (mm)
水池满水试验应在水池上层结构施工前进行，满水试验合格后立即分层夯实回填。如果在满水试验过程中，地下水上升到池底板以上，应采取相应的降水措施，直到满水试验结束。特别注意的是雨天时不应进行满水试验渗水量的测试。
7 结语
现浇钢筋混凝土矩形水池是水处理工程中常见的构筑物，它的结构设计
在满足工艺要求的前提下，应选定合理的结构方案。结构计算也是水工结构中最基础的计算，进行准确地内力分析，经过合理有效的配筋设计，方能达到技术先进，经济合理，确保水池安全正常使用。所以，我们在设计工作中要一方面确保设计的水工构筑物的安全性，另一方面要节约材料，做到实用、经济的双赢。
参考文献
[1] 给排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程. CECS 138：2002.
[2] 给水排水工程构筑物结构设计规范. GB50069—2002.
[3] 简明特种结构设计施工资料集成. 中国电力出版社.
[4] 陈载赋主编. 钢筋混凝土结构与特种结构设计手册. 四川科学技术出版社.
[5] 建筑结构构造资料集. 中国建筑工业出版社.
[6] 给水排水构筑物工程施工及验收规范.GB50141—2008.
[7] 石油化工钢筋混凝土水池工程施工及验收设计规范. SH/T 3535-2002.
[8] 混凝土结构工程施工质量验收规范. GB50204—2011.
篇4
【关键词】无缝设计；结构设计；抗裂；防腐蚀
引言
水池不超长一般不会开裂，超长而不设缝则容易开裂。如不设缝，通常设置混凝土后浇带、使用补偿收缩混凝土，长度过大时增设加强带、使用预应力技术。对超长池体，如不设温度缝，而设置1～2m宽后浇带，在所设后浇带两侧混凝土浇筑完毕后，2个月左右再进行浇注，整个水池连成整体。这种措施，可解决施工阶段产生的拉应力，不能解决季节负温差所产生拉应力问题，长期使用仍可能开裂。
在混凝土内掺加膨胀剂，利用膨胀剂在混凝土中产生膨胀应力，补偿浇筑、凝固过程中产生的水化热和干缩等效温差拉应力，实现混凝土成型时不出现干缩裂缝。当长度超限较大时，除在混凝土内掺加膨胀剂外，还要每30～40m设置一道膨胀加强带。而膨胀剂产生的膨胀应力是有限的，加强带与后浇带一样，只能解决施工阶段产生的拉应力，不能很好解决长期使用阶段因季节负温差所产生的温度拉应力。因此，在不少工程中，靠掺外加剂，仍未能较好解决超长的水池出现竖向裂缝问题。
长期以来，人们未对产生水池裂缝的不同时期的温差因素区别开来，水化热等效温差、干缩等效温差及季节温差，均由预应力筋承受，导致配筋过多造成浪费。同时，由于混凝土从浇筑至张拉阶段，仍需要一段时间，此阶段仍会发生干缩裂缝。
1、无缝结构设计
裂缝产生的原因实质是混凝土受到的拉应力超过了抗拉强度。因此，降低混凝土拉应力是防止产生裂缝的有效途径。施工阶段和长期使用阶段产生拉应力的原因是不同的。施工阶段产生的拉应力为水化热和干缩等效温差拉应力，而长期使用阶段产生的拉应力为季节温差所产生的温度拉应力。
采用补偿收缩混凝土，该混凝土是掺加3%～10%含有氧化钙或硫铝酸钙的膨胀剂，经水化反应生成膨胀性结晶物质——水化硫铝酸钙（钙矾石）和氢氧化钙，在混凝土内形成自压应力。通过计算确定补偿收缩混凝土限制膨胀率（控制在0.02%～0.05%），在混凝土中建立0.2～0.7MPa的膨胀自压应力，以彻底抵消混凝土浇筑、凝固过程中的水化热等效温差应力、干缩等效温差拉应力，确保混凝土在浇筑和凝固过程中不出现拉应力，实现混凝土浇筑成型时不出现干缩裂缝。此阶段措施机理完全同传统补偿收缩混凝土方法，但需抵消的是凝固过程中的水化热等效温差应力和干缩等效温差应力，而不需要抵消长期使用的环境温差应力，限制膨胀率仅为传统补偿收缩混凝土方法的35%～50%，所掺膨胀剂量仅为传统补偿收缩混凝土方法的50%左右。
当混凝土强度达到70%～75%时，使用抗拉强度标准值为1860MPa的钢绞线作为预应力筋，对池体施加预压应力，用以抵抗长期使用阶段的环境温差应力，避免出现结构裂缝。由于预应力筋所负担的仅为季节温差所产生的温度应力，预应力筋减少35%～50%。与现有设计措施比较，即更好地发挥了补偿收缩混凝土和预应力筋的作用，又能降低工程建设费用。
2、工程实例
2.3 经济比较
算例中采用本文提出的方法，池壁配筋Φs2×15.2@400，采用传统的预应力设计方法池壁配筋Φs2×15.2@225，节省预应力筋（1234-700）/1234=43.3%，仅池壁就节省预应力筋：7850×6×60×5×（1234-700）×10-6= 7.6t，增加混凝土膨胀剂6×0.35×60×5×340 ×0.08=17.1t
节省工程费用：7.6×2-17.1×0.08=13.8万。
这仅是池壁节省的费用，底板和顶板均采用该法设计将非常可观。同时使混凝土浇筑过程中避免出现裂缝。
3、结语
本文提出的钢筋混凝土水池无缝结构设计方法，施工阶段采用补偿收缩混凝土，解决水化热等效温差、干缩等效温差应力，实现混凝土浇筑成型时不出现干缩裂缝。由于预压应力筋仅为抵抗环境温差应力所需，较传统预应力法所用预应力筋减少35%～50%。对产生水池裂缝的不同时期温差因素采用不同设计方案，发挥膨胀剂和预应力筋各自优势，实现水池一次浇筑成型且不开裂，使混凝土水池的整体性、抗震性、抗渗裂性和耐久性得到提高，两个措施分别解决施工阶段干缩裂缝和长期使用阶段的结构，与现有设计措施比较，既能更好地解决超长水池各阶段的无缝问题，又能降低工程建设费用。
参考文献：
[1]CECS138：2002，给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程[S].
[2]SH/T3132-2002，石油化工钢筋混凝土水池设计规范[S].
[3]GB50069-2002，给水排水工程构筑物结构设计规范[S].
[4]JGJ/T178-2009，补偿收缩混凝土应用技术规程[S].
[5]JGJ92-2004无粘结预应力混凝土结构技术规程[S].
篇5
关键词：结构设计；问题
前言：随着我国经济不断发展，生活水平不断提高，人们对住宅质量也有极高要求，然而，对于设计者，住宅设计是一项繁重而又责任重大的工作，直接影响到建筑物的安全、适用、经济和合理性，但为了确保住宅设计质量能上一个台阶，在住宅设计质量上常见的应注意几个常见问题如下：
1. 首先，设计师必须对建筑设计概念的理解
建筑的概念设计在整个设计过程了起着举足轻重的作用，一幢建筑物的设计，如果没有事先经过全盘正确的概念设计，以后的计算模式再准确、计算再精确、配筋再合理，也不可能是一个经济、合理的优秀设计项目。
根据最新的地震区域划分和规定，当地的设防烈度为6 度（局部地区7 度）。住宅设计无论是多层砖混或和框架剪力墙结构，都不同于以往的静力设计，必须从抗震的角度，采用二阶段设计来实现三个水准的设防要求。为此，结构设计人员必须及早介入建筑结构的概念设计，否则，将会导致建筑结构设计的不合理，给以后的结构设计带来难度。为在建筑物的方案设计阶段正确把握建筑结构的概念设计，应对不同形式的住宅建筑，掌握各自概念设计中容易疏忽的要点：
（一）对一般多层砌住宅结构， 应按《建筑抗震设计规范》（G B 5 0 01 1 -2 0 0 1 ） 要求做到：
优先采用横墙承重或纵横墙共同承重的结构体系：纵横墙的布置宜均匀对称，沿平面内宜对齐，沿竖向应上下连续；楼梯间不宜设置在房屋的尽端和转角处； 不应采用无锚固的钢筋砼预制挑檐。
（二）对钢筋砼多、高层结构住宅，力求做到：结构布置应尽量采用规则结构。对复杂结构，可以设置防震缝，把它分割成各自规则的结构单元，结构布置以少设缝为宜，一旦设缝，则应使防震缝的设置与伸缩缝、沉降缝相统一；且防震缝宽度应满足规范要求，否则地震发生时两侧结构构件会发生碰撞而破坏。
框架与抗震墙等抗侧力结构应双向布置，以便各自承担来自平行于该抗侧力结构平面方向的地震力；
框剪体系的各抗侧力构件要形成空间共同工作状态， 除了控制抗震墙之间楼、屋盖的长宽比及保证抗震墙本身的刚度外，还需采取措施，保证楼、屋盖的整体性及其与抗震墙的可靠连接。
2. 防止由于地基沉降或不均匀沉降引起的构件开裂或破坏
预防或减少不均匀沉降的危害，可以从建筑措施、结构措施、地基和基础措施方面加以控制。诸如：避免采用建筑平面形状复杂、阴角多的平面布置；避免立面体形变化过大；
将体形复杂、荷载和高低差异大的建筑物分成若干个单元；
加强上部结构和基础的刚度；同一建筑物尽量采用同一种基础形式并埋置于同一土层中等一系列措施。
应该引起重视的是： 对高层建筑来说，由于需要一定的埋置深度，从经济的角度考虑，基础一般采用桩箱或桩筏结合的形式，此时应保证箱体的整体刚度，群桩布置的形心应与上部结构重心相吻合。当土层有较大起伏时，应使同一建筑结构下的桩端位于同一土层中，并应考虑可能产生的液化影响。而对多层建筑而言，从经济角度考虑，一般不采用长桩的方案，但对某些地区的软土覆盖层厚度较大，一般都需要采用地基处理来达到控制建筑物沉降量的目的。常用的软土地基处理方法较多，但在选择地基处理方案前，必须认真研究上部结构和地基两方面的特点及建筑物周围环境情况，并根据工程设计要求，确定地基处理范围和处理后要求达到的技术指标，以及各种处理方法的适用性，同时综合考虑处理方案的成熟程度及以往工程经验，进行多方案比较，最终选定安全适用、经济合理的处理方案。地基经处理后，还必须满足规范所规定的强度和变形要求。
3. 板面设置温度应力筋问题
《混凝土结构设计规范》第10.1.9条规定在温度收缩应力较大的现浇板区域内，钢筋间距宜取为150～200mm，并应在板的未配筋表面布置温度收缩钢筋，板的上下表面沿纵横两个方向的配筋率均不宜小于0.1%。什么区域属于温度收缩应力较大的区域？本人认为对于规则较短的建筑物我们可以在各楼面边跨及屋面层设置相应的温度应力钢筋，而对于超长结构，则建议在超长结构的长向均应设置双层钢筋。其余部位则可因人而异，功能重要的区域设置。
4. 卫生间荷载取值问题
在图纸审查中有人提出，对于有分隔蹲厕的卫生间活载应按《全国民用建筑工程设计技术措施结构》中规定的8kN/m2 值进行设计，本人认为不妥。如今的卫生间隔板在建筑设计中都是采用木质板、塑料板或复合板，而非以前的预制水磨石板或砖砌体，因而只考虑蹲坑的重量就可以了。蹲坑一般抬高150mm，采用1：6水泥焦渣垫层（容重为14 kN/m3），垫层荷载为0.15x14=2.1 kN/m2，该荷载为局部荷载，又非全开间荷载，且应按恒载考虑。结构设计时可按原楼面恒载加上该部分抬高所增加的荷载就可以了，活载仍旧按《建筑结构荷载规范》第4.1.1条中规定的2.0 kN/m2计取，这样比较合理。
5. 不上人屋顶活载取值问题
平时会经常遇到不上人屋顶因落水管堵塞而积满水，又没人疏通，这积水荷载也不能忽视。如不上人屋顶女儿墙高700mm，若积满水，荷载为0.7x10=7kN/m2。而按《建筑结构荷载规范》第4.3.1条中规定不上人屋面活载取值仅为0.5 kN/m2。可见实际产生的荷载与设计规定的荷载相差较大。结构设计若按7 kN/m2 考虑，那又给业主带来很大的浪费。为此，本人建议建筑设计人员在不上人屋顶女儿墙根部50mm 处增设泄水管，万一落水管堵塞，能及时排除屋面的积水。若能采取上述措施，按荷载规范要求，不上人屋面活载仍按0.5 kN/m2设计。对上翻边雨篷也可采取上述措施以确保结构设计不考虑积水荷载。
6. 钢筋砼水池保护层问题
《混凝土结构设计规范》第9.2.1条规定，板、墙在二a类环境的混凝土保护层厚度为20mm，《给水排水工程构筑物结构设计规范》第6.1.3条规定与水、土接触或高湿度保护层厚度为30mm，与污水接触位35 mm，《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》第7.1.2条规定与此相同，而《地下工程防水技术规范》第4.1.6条规定防水混凝土结构迎水面钢筋保护层厚度不应小于50mm。本人以为钢筋砼水池砼保护层应按《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》进行设计，而地下室等重要的建筑物则要按《地下工程防水技术规范》设计。
7. 后浇带问题
《混凝土结构设计规范》第9.1.1条中规定现浇钢筋混凝土框架结构伸缩缝最大间距为55m，而9.1.3条则规定当采取后浇带分段施工、专门的预加应力措施或采取能减小混凝土温度变化或收缩的措施，伸缩缝间距可适当增大。这两条使我们在实际设计过程中较难把握。采取后浇带分段施工后究竟应控制房屋长度多少而不至于产生裂缝等不良现象呢？本人认为这取决于各地区的温差和施工条件以及采取的措施等等因素。按照温州地区的经验，在55m～70m以内时，采取设置施工后浇带及相应的构造加强措施而不设置伸缩缝，这在本人长期的工程实践中证明是切实可行的，多个工程均未产生较大的裂缝。当然，具体过程还应通过有效的分析或计算，慎重考虑多种不利因素，确定合理的伸缩缝间距。在结构设计中必须对梁柱配筋进行概念上的调整，规范也规定当增大伸缩缝间距时尚应考虑温度变化及混凝土收缩对结构的影响。首先是长向板钢筋应双层设置，并适当加强中部区域的梁板配筋，中部区域温度应力显然是比较大的。当框架结构超过70m 时，本人认为必须采取特殊的措施才能不设置伸缩缝，譬如说采用预加应力，掺入抗裂外加剂等等。如果对超长结构，不能有效的分析清楚受力情况，本人建议还是应按规范要求设置伸缩缝，毕竟建筑上设缝只要处理得当还是不影响美观的。
篇6
关键词：裂缝；控制；技术；材料；设计
Abstract: in this paper, according to the analysis of concrete cracks and drainage buildings, cracks control in many aspects of design, material, construction, and according to the characteristics of drainage construction are described. Hope our colleagues to give guidance.
Keywords: crack; control technology; materials; design;
中图分类号：TU74 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）04-0000-00
引言：
给水排水工程中混凝土建筑所占的比例很大，项目总造价份额会达到60%以上，所以在施工过程中，混凝土结构的裂缝控制是施工技术的关键。给排水工程中，会涉及到很多大型混凝土水池的建设，这些水池会出现很多微观的混凝土裂纹，虽然这些裂纹不影响建筑物的施工，但是这些水池会在蓄水的过程中受到水压力的影响，使混凝土结构的裂纹发生扩大。最终会发展成为贯穿性裂缝。严重时会威胁混凝土的结构安全，所以在施工过程中我们必须加大施工监控力度，以减少裂缝的产生。
给排水建筑物中混凝土裂缝产生的原因
给排水建筑物中混凝土裂缝产生的原因主要有两大类，变形引起的裂缝和荷载引起的裂缝。变形引起的裂缝在排水建筑物中占有主要份额，特别是在混凝土受温差和干缩影响下产生的裂缝占有很大的比例。变形作用引起的裂缝是因为混凝土变形收缩约束引起的应力要大于混凝土的抗拉强度而产生的。这些裂缝在形式上有分为水泥的水化热、环境生产热、气温变化，以及混凝土自身的干缩和收缩引起的。给排水建筑的荷载裂缝是由于因地基承载力不足造成的不均匀沉降和地基约束变形而形成的。所以为了有效控制混凝土裂缝产生的原因，就要在材料选择和结构强度等方面做文章，以保证对结构裂缝的控制。
二、材料的选用
1.水泥标号不宜过高以减少收缩。混凝土的强度等级和弹性变形模量愈低，混凝土徐变的影响就越大，收缩应力就越小。在满足各项设计要求的前提下，混凝土强度等级宜控制在C25-C35。
2.选用的骨料须注意其化学稳定性。一般选用水化热较低和含碱量较低的水泥《给水排水工程构筑物结构设计范》GB50069建议采用普通硅酸盐水泥。不宜采用早强型水泥，有抗冻要求的混凝土宜采用普通硅酸盐水泥。混凝土用的粗骨料，其最大颗粒粒径不得大于结构截面最小尺寸的1：4。不得大于钢筋最小净距的3：3。同时不宜大于40mm。其含泥量不应大于1%吸水率不应大于1：5。当采用多级级配时，其规格及级配应通过试验确定。细骨料宜采用中、粗砂其含泥量不应大于3%。
三、设计措施
在工程设计中，应该根据结构所处的具体条件灵活运用“抗与放”的设计准则。从结构形式的选择(微动、滑动及设缝措施，提供”放”的条件)及材料性能方面(提高抗拉强度、抗拉变形能力及韧性等，提供”抗”的条件)采取综合措施。如抗放结合、以抗为主或以放为主的措施。
1.适当增配构造钢筋 混凝土的配筋对收缩值起一定作用。在构造配筋上，可适当增配构造钢筋，使其起到温度筋的作用，能有效地提高抗裂性能，构造筋应尽可能地采用小直径、小间距。工程实践表明，水池等薄壁结构当采用泵送混凝土时，水平构造钢筋间距宜小于150mm，间距为200mm时出现裂缝的情况较为普遍。
2．设臵后浇带、伸缩缝混凝土墙体的裂缝与墙体长度有关。一般情况下，长度越长受温度干缩变形影响越大，产生裂缝的可能性也越大。水池长度超过20m时建议根据实际情况采取设臵后浇带、伸缩缝或采取保温措施等，以缩减温度收缩应力。
3．避免结构突变(或断面突变)产生应力集中，控制应力集中裂缝。当不可避免断面突变时宜作局部处理，做成逐渐变化的过渡形式，如设置腋角，同时加配钢筋。对孔洞(如圆形的、方形的、矩形的)应该按照GB50069-2002的要求进行洞口加固避免孔洞转角出现斜向裂缝。不要忽略按规程《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》CECS 138-002的要求对池体水平转角的配筋计算，有时经验性的构造配筋未必能满足要求。
4．要设置暗梁和加强肋，因为给排水工程的水池在钢筋的选择上和混凝土结构上相对较小，而且高度都不高，这类结构最容易在池壁上部因边缘效益引起裂缝，而且这些裂缝的形式都为上宽下窄，所以在水池的纵横走向和四角都要设计加强肋以保证混凝土结构的边缘有期限抗拉强度，以达到防止裂缝产生的目的。
5.设滑动层和压缩层
混凝土构件在受到水压时就会出现较大的变形，所以在构造上要尽量减小因变形受阻而引起的额外应力。在挡墙式浅池的设计中要在底板和混凝土垫层间利用油毡纸设置滑动层，而且底板要露出构造的底部，并在侧面设计6厘米左右的聚苯乙烯硬质泡沫塑料压缩层，以保证减小地基对水池产生的侧面阻力，这样就可以降低地基在对底板约束的同时产生墙壁的变形，进而减少墙壁裂缝的产生。
6．在施工前对水池位置的地基承载力进行检测，要做好地基处理，防止不均匀裂缝的产生。
四．施工控制与技术措施
1. 模板选型和模板支拆施工
为了减少模板材质问题形成的混凝土温度裂缝，要在提高墙面的外观质量入手。
1）在春、夏季节进行施工时要使用钢模板，因为钢模板的导热性好，混凝土的内部热量可以很快的散失，这样就能有效均衡混凝土内外温差，可以减少降低混凝土裂缝的发生。在同一条件下，要将混凝土内部的水化热降低，钢模板可以最大降低12度，而木质模板只能降低9度，所以在满足施工组织的情况下，要尽量的使用大型模板和钢模板。
2）在利用钢模板进行施工时穿墙螺栓为防渗效果带来一定的影响，所以要在螺栓外加射套管，当浇筑完成后可以直接对螺栓孔进行处理，这样可以达到有效防止螺栓孔出现渗漏的现象。
3）给排水建筑物的墙壁较薄，所以要尽量延长拆模时间，一般要在混凝土浇筑4-5天后进行拆模，因为经过较长的等强期，混凝土内外温差较小，这样就可以直接降低温度裂缝的差生，同时模板对混凝提墙体有较好的保水作用，延长拆模时间可以使混凝土多吸水，较少墙体的水流失，对不规则裂缝起到很好的控制作用。
4）构筑物在模板支撑的过程中必须以伸缩缝为边界，要在伸缩缝两侧布置模板或者以伸缩缝为边界，进行二次浇筑，禁止用一块模板将其同时支起。对于水池顶的挑檐要保证整体性，可以一次支模完成，要保证挑檐与模板为以个整体，不能出现硬弯。如果现场条件允许，可以将挑檐的模板单独进行加工，以保证挑檐有良好的外观感和平整度。
2.严格控制水灰比、用水量和水泥用量
混凝土的水灰比是直接关系到混凝土收缩性的主要因素，如果水灰比过大就会降低抗拉强度，例如水灰比在0-6情况下要比0-4的混凝土收缩增加40%.所以在保证混凝土泵送的条件下要尽量降低水灰比，要适量在混凝土中增加粉煤灰以减少混凝土的收缩变形，在混凝土泵送的技术中，混凝土都使用添加粉煤灰和减水剂的方法来降低水灰比、减少水泥浆量。这样就可以直接降低水化热峰值的出现，同时也降低了混凝土的收缩变形
3.控制混凝土的浇捣入模温度
在冬季进行施工不要一味的提高混凝土的材料温度，在很多大型的给排水工程中，对混凝土裂缝的控制体现在对水化热所引起的拉力控制，要尽可能的降低混凝土的入模温度，以达到控制混凝土温度减小内外温差的目的。而且在控制降温的过程中，要缓解降温速度，要做到越慢越好，为混凝土内部应力松弛创造条件。同时混凝土要保证良好的潮湿状态，这对增加混凝土强度和减少混凝土的收缩是十分有利的。
4.混凝土浇筑前要对混凝土的模板和预埋构件进行浇水润湿，以避免水分的失散。
5.控制掺和料的参量，以防止出现降低强度和增加混凝土收缩的情况。
6.模板要有足够的稳定性和强度，避免出现涨模和位移的现象，在施工的过程中要减少混凝土对模板的荷载力。
7.要安装设计要求进行混凝土施工缝的设置。对于水池的施工缝在设计图纸中会有明确的要求，施工缝不能出现垂直形式。在进行水池的底板浇筑时要一次成型，不得出现施工缝。水池壁的施工缝距离底板要保证在20厘米以上的位置。当底板与池壁连接处出现腋角时，要将施工缝宜留在腋角上面不小于20厘米的位置。
五、结束语
本文通过对给排水混凝土建筑施工技术的进行分析，提出了控制裂缝的要点，并在设计、材料、施工等很多方面进行裂缝控制技术的说明，希望在以后的工作中对工程技术人员的提供一定的帮助。给排水建筑施工中要引起对给排水裂缝的足够重视，要最大限度的减少裂缝的出现，要将预防泄漏事故，放在给排水建筑工程的安全和质量控制的首位。
参考文献：
[1]李杰瑞;孙宏飞;孙卫东;山东省某大型水厂的技术改造方案比选[j];中国给水排水;2008年 第12期
[2]王应军;碾压混凝土坝裂缝成因及防治措施研究[D];大连理工大学;2002年
[3]刘汉明;某大型水厂水池的大体积墙板混凝土施工[j];建材与装饰(下旬刊) 2007年 第07期
[4]明;埋塑截渗墙在大型水厂施工中的应用特种结构[j];2001年 第02期
篇7
【关键词】水池；结构设计；要点
一、前言
水池结构属于市政给、排水工程中的特种结构， 水池是给、排水工程中的重要构筑物，它既不同于一般的建筑结构，也有别于一般的水工结构，结构型式和荷载条件比较复杂，大部分都是采用钢筋混凝土结构体系，其承受的荷载主要有水压力、土压力和温度应力等。水池结构的设计应符合相关的设计规范，每座水池的结构方案都要进行相应的荷载分析、强度分析、耐久性分析并应按照工程的地质条件、荷载条件以及水文地质条件来考虑结构的稳定性。水池的设计有其特定的要求，如抗渗、抗裂、抗冻等，本文针对水池结构设计中涉及到的这些重要问题行了简单的分析探讨。
二、水池结构设计中的要点
1、地下水位对水池设计的影响
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作用的取用按“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，或导致结构计算的失误。所以结构设计人员应当详细了解当地的水文情况，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、台风的影响，是否会出现由于地表水不能及时排除而引起的地下水位提高。土建专业设计人员应该对地下水位和地质勘探的情况进行综合考虑，与水工艺专业设计人员一起决定水池的基底标高，综合工艺流程、运营成本、土建造价等多方面因素制定方案。例如当地质情况不太理想或地下水位较高时，设计人员应该考虑是否可以适当提高基底标高，减少浮力对水池的影响及避开软弱地基层。
2、强度设计
水池强度设计关键在于安全系数的取值，①水池顶板强度设计的附加安全系数：水池顶板所承受的荷载有自重荷载、覆土荷载、室外地面荷载等，其中自重和覆土重所占比例最大。由于土的容重随密度和含水量而变，其变化很大，因此，附加安全系数取1.0是合适的。②池壁强度设计的附加安全系数：池壁主要承受土压力和水压力，水深一般取满池计算，水的容重差别极小。土压力强度一般用朗肯主动土压力理论，是略偏大的。从而说明池壁荷载的取值一般是高限，且变化很小，因此，附加安全系数取0.9，即能满足结构设计要求。③底板强度设计的附加系数：池底实际上是与地基共同工作的，一般情况下计算水压力及均布荷载均偏大，因此底板强度设计的附加安全系数取0.9，即能满足结构设计要求。
3、水池抗冻设计
改良持力层地基土是水池抗冻设计的主要措施，改变水池结构基底的土质量，主要有换土垫层和强夯两种方法。改变地基土基本结构的办法是进行水池持力层地基土换填，就是将原有的细颗粒土体挖走，用大颗粒的土体填入水池的基底。这种换填工程量较大，换填厚度一般要大于等于冻土深度。如果在冻土深度小的地区使用尚可，若在冻土深度较大的地区使用，往往工程量是很大的。通常的地基土换填主要是针对冻胀敏感的地基土，如淤泥质粘土，其排水性能差，毛细作用旺盛，一旦地下水位较高，地基土冻胀破坏加剧，此时，除采用排水设施降低地下水位外，可用小于0.05mm粒径的砂砾料或者风积砂置换地基土层。置换层的厚度随土质条件变化，一般不宜小于30cm。经过砂砾置换之后，可阻断毛细水分联系，起到了减轻冻胀危害程度的作用。地基土夯实是通过对水池结构基底持力层夯击，从而提高地基土的干密度，防止水池外部地下水渗入地基土，是控制地下水位的最直接措施。在水池施工过程中，将地基土翻松20～30cm后夯实，使干容度达1.6～1.7t/m3以上，就能降低水池外地下水对水池结构的侵袭，从而达到预防冻胀破坏的作用。
4、水池抗裂设计
根据对已建成水池所作的调查，水池裂缝一般为竖向裂缝。这些裂缝有两种：一是贯穿性裂缝，由混凝土收缩引起的；二是出现于池壁外侧的表面裂缝，其逐步扩伸至全截面。另外在工程实践中发现，所有的外挑现浇走道板都产生严重裂缝，并随之扩展到池壁，因此，有必要考虑到预制装配式走道板，或作现浇走道板，每隔3 m～4 m设伸缩缝一道。很多钢筋混凝土结构的破坏都是由裂缝开始的，对裂缝形成的原因、预防以及处理必须重视，特别是要避免和控制有害贯穿性裂缝的出现。在我国现在的施工技术水平条件下，水池是不可能一次浇筑完成的，必须要设置水平施工缝，分段进行施工。如果施工过程中施工缝处理得不好，很容易导致水池表面凹凸不平，麻面多、上下段池壁错开甚至渗漏水等现象，严重影响到以后使用。水池裂缝计算时，由于潮湿环境下混凝土干缩性较小，其裂缝增大系数取值可以适当减小，取1.8较为合适。在选用钢筋强度等级时，虽然受裂缝宽度的限制，不能充分发挥其强度作用，但由于Ⅲ级钢筋比Ⅱ级钢用量可减少20%，所以采用Ⅲ级钢筋在技术上和经济上都比较合理。
5、水池抗浮设计
目前在抗浮设计中常用方法有自重抗浮、压重抗浮、基底配重抗浮、抗拔桩抗浮或锚杆抗浮等。①自重抗浮：自重抗浮即通过提高池体结构自重来达到抗浮的目的。一般可以通过增加水池池壁或底板来实现自重增加，这样做虽然增加了混凝土的用量，但是由于结构厚度增加可以降低结构配筋率，减少钢筋用量，因此对造价影响不大。采用自重抗浮对于原设计水池截面配筋率相对较大的水池最为经济适用。②压重抗浮：压重抗浮是通过在池内、池顶或池底外挑墙趾上压重来抗浮。池内压重增加了底板宽度和基坑宽度，但一般不会增加池底所受的不均匀地基反力，故对底板的内力影响较小。此法常用于一般中小型水池的抗浮，但不宜用在平面尺寸较大的水池，对需考虑局部抗浮的水池也不适用。③基底配重抗浮：池底配重抗浮是在水池底板以下设配重混凝土，通过底板与配重混凝土的可靠连接来满足抗浮要求。此法用于一般水池时，其受力情况近似池内压重抗浮，不需增加池壁高度，但要保证底板与配重混凝土的可靠连接，并且其配重材料一般应采用强度等级不小于C15的混凝土。④抗拔桩或锚杆抗浮：此类方法对大体积埋地水池的抗浮相当有效，不仅能满足池体的整体抗浮，还能通过桩或锚杆的合理布置，很好地解决大型水池的局部抗浮问题。抗拔桩一般宜选用桩径较小、单桩抗拔力相应较小的桩进行密布。抗拔桩的桩长宜尽量控制在单节桩的长度范围内，这样可以减少接桩费用以及避免由于接桩不牢固造成的抗拔力损失。
三、结语
随着城市的发展，对水池建造需求也越来越大，水池设计中涉及若干问题，如抗渗、抗浮抗冻、抗裂设计等，本文根据给水排水结构设计规范和已建工程较成熟的经验，对此进行了简单的分析探讨并提出一些建议，供相关设计借鉴和参考。实际工程设计中，要根据实际情况，多尝试、多比较，一定会找到更优更经济的设计方案。
参考文献：
[1]张靖静.水池结构设计概要分析[J].山西建筑，2005，31（22）：67-68.
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关键词裂缝；水池裂缝；裂缝预防；裂缝控制；
1 引 言
在市政工程等建设项目中，钢筋混凝土水池为设计的主要内容。很多时候水池裂缝影响了工程正常使用，所以水池的结构设计必须重视裂缝的控制。
水池产生裂缝的原因多种多样，与设计、施工、使用过程中的诸多因素均有关联。本文主要探讨在水池结构设计中如何有针对性地避免破坏性裂缝的产生。
2 水池设计中的裂缝控制
2．1荷载作用裂缝的控制
荷载作用裂缝的控制，就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。要避免此类裂缝，首先应在水池结构设计的基础资料的收集使用中做到完整、准确。这是因为：地下水位和土层情况的不同，会使埋地式水池的设计水土压力产生很大变化；基础持力层的不同可能直接影响基础结构形式和池体沉降变形情况；水池在试水、调试、运行、检修等各种状态下的荷载作用，则关系到内力计算的准确性；气象资料及池内水温情况，决定了温（湿）度应力计算的可靠性。
在掌握了全面可靠的荷载作用基础资料后，就需要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值与水池的实际工作情况一致。一般而言，此设计阶段的主要问题如下：
（1）基础梁、板计算时采用的地基假定是否合理。目前计算水池地基反力的三种假定[ 4]（地基反力直线分布假定、文克尔假定、半无限弹性体假定）的计算结果出入较大，所以应根据各假定的适用条件，采用与实际情况最为接近的理论进行计算。
（2）支座假定是否合理。池体顶板、壁板、底板连接部位的支承条件决定了各构件的支座假定，采用合理的支座假定才能据此计算出正确的内力分布。
（3）荷载最不利组合是否选择正确。一般比较容易疏漏的是施工、试水、检修阶段的荷载组合。
具体设计时，一般应首先根据结构方案进行初步的荷载和内力计算。通过对计算结果的分析来进一步调整结构受力体系，尽量使池体结构的各部位都能做到结构合理、受力明确、经济可靠。然后对整体结构所有结构件进行详细的力学计算，得到在各个起控制作用的工况下各控制断面的内力设计控制值。在接下来的截面配筋设计中，应区分各构件是否需进行裂缝控制设计，若需进行裂缝控制设计，则应根据其受力性质分别进行抗裂度验算或裂缝开展宽度验算。通过调整配筋率、钢筋规格、混凝土标号或构件截面尺寸，来达到裂缝控制
2．2材料质量和构造不良造成裂缝的控制
在《给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程》中，对水池结构的材料作了相应的规定，设计时应注意遵守并针对具体项目提出更为明确和严格的要求。
首先，水灰比越大则混凝土中多余水分蒸发后形成的毛细孔也就越多，这些孔隙是造成混凝土开裂的主要原因。砂石粒径不均匀、级配不良、粗骨料粒径过大且含量过高、含泥量过高，都会降低混凝土的和易性和密实度，易使裂缝产生和发展。
其次，浇筑混凝土不应使用过期水泥或由于受潮而结块的水泥，否则将由于水化不完全而降低混凝土的抗渗性和强度。
另外，水池混凝土中采用的外加剂也应满足一定的要求，以免影响混凝土的抗裂性。
在保证材料质量的同时，池体各部位的构造是否合理可靠，同样对控制裂缝至关重要。设计时,首先要通过合理的构造措施来保证水池实际受力状态与整体计算模型的一致性，然后针对各个构件、节点，都应按其在结构体系中的作用，分别采用相应的构造做法。合理、细致的细部构造设计，能起到控制裂缝的作用。对于影响到整个结构体系的问题，一定要从确定结构方案起，就考虑好相应的构造措施。理想的计算模型必须有可靠且可行的构造措施来保证，而当难以实施相应的构造措施时，应调整计算模型使之符合实际受力情况。诸如应对下列问题：水池底板计算时采用何种地基反力假定，是否采用构造式底板；是采用挡墙式壁板还是整体式壁板；大型水池变形缝的设置与否及其位置和类型等等，都应针对性地采用合适的计算模型。
2．3理论计算中裂缝的控制
根据设计规范要求，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。
对轴心受拉或小偏心受拉构件，应按不出现裂缝控制进行抗裂度验算。此时，构件的抗裂性能主要由混凝土抗拉强度和构件受拉截面大小决定。对受弯或大偏心受拉（压）构件，应按限制裂缝宽度控制，在水池设计中以此类工况最多。规范[2,3]推荐的裂缝宽度验算公式如下：
ωmax=1.8ψ(σsq/Es)(1.5c+0.11d/ρte)
(1+α1)ν
ψ=1.1－0.65ftk/(ρteσsqα2)
式中 ωmax――最大裂缝宽度(mm)；
ψ――裂缝间受拉钢筋不均匀系数(0.4~1.0)；
σsq――纵向受拉钢筋应力(N/mm2)；
Es――钢筋弹性模量(N/ mm2)；
c――混凝土保护层厚度(mm)；
d――纵向受拉钢筋直径(mm)；
ρte――按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率；
ν――纵向受拉钢筋表面系数；
α1、α2――按受弯或大偏心受拉（压）情况所采用的系数；
ftk――混凝土轴向抗拉强标准值(N/mm2)。
设计时一般先根据强度计算结果初步确定配筋，然后进行裂缝宽度验算。在水池结构中，根据水池的盛水性质（清、污水）及其使用功能，最大裂缝宽度一般应控制在0.2mm或0.25mm。运用上述公式进行验算时，可归纳出一些在相同配筋率下有利于裂缝控制的因素。例如，采用直径较细的钢筋，或较高抗拉强度的混凝土等。
5结论
综上所述，水池设计中的裂缝控制贯穿设计的整个过程。从完整准确收集相关的基础资料开始，到采用合理的结构受力体系、准确细致的分析计算、全面可靠的结构截面设计与构造措施，直至最后的复核出图，对实现设计全过程的裂缝控制都非常重要。同时，设计中也要对材料的使用和水池的施工养护提出明确要求，以避免由此引发裂缝。在设计中只有尽可能多地考虑到裂缝可能产生的因素，并通过各种措施消除隐患，才能最大限度地避免水池产生破坏性的裂缝。
参考文献：
1 彭胜浩 建筑工程质量通病防治手册【M】.北京:中国建筑工业出版社.1984
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关 键 词 构筑物；结构设计；结构选型；荷载取值；池壁计算；池底计算；抗浮
中图分类号：TU279 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）022-141-1
1 结构选型
当地基土质较好，地基承载力特征值不小于150 Kpa，且无地下水地区的浅池壁，其设计原则可以按挡土墙设计。当水池较深时，可以在池壁外侧设置垂直向扶壁或水平向肋梁。池壁与底板之间的连接，可设计成止水缝的分离式结构和底板局部加厚的整体结构两种。池壁为单向板时，板厚可取（1/10～1/20）H；当池壁为双向板受力时，则板厚可取（1/20～1/30）H。当池壁较高时，壁厚也可以采用变截面。底板的宽度一般按计算确定，一般采用（0.4～0.8）H，底板的厚度一般按计算确定。
水池设计分为顶板设计，池壁设计和底板设计。由于顶板设计与普通楼板设计相似在此不再赘述，下面着重总结一下池壁和池底的设计方法。
当地下水位较高，地基承载力特征值较低时，一般采用常规水池设计。常规水池，分为圆形水池，矩形水池，漏斗形水池等等不一而足，下面主要总结一下矩形水池的计算。
荷载取值的问题：
1）池内水压力。池内水压作为水池类构筑物的主要荷载，池内水压荷载的取值大小对于水池的下端弯矩影响较大。按照设计规范，池内水荷载可以按照恒载处理，荷载分项系数按1.2设计。最高水位按照工艺提供的极限水位设计即可。这样可以节省大量的投资。
2）池外水浮力。地下水位，根据不同的工程而不同。当地下水位较浅时，为安全起见，一般按照地坪下500 mm设计，虽然大部分场地需整平抬高，但在一定的年限后，地下水位可以相应的提高；当地下水位很低时，可以参照地勘报告所提的标高提高1000 mm左右设计，一般是安全和经济的。根据经验，按以上方式确定地下水位抗浮计算，没出现过工程问题，说明是安全可靠的。
3）温、湿度作用。由于构筑物一般都是露天结构，一年四季的温差，湿度变化是不可避免的。温差，湿差引起的结构应力很容易产生有害裂缝，也是不可忽视的。在具体设计时，按规程提供的方法计算即可。
2 池壁计算
1）水平向池壁弯矩的计算。
①水平向池壁的线刚度i：i=EJ/L
②固端弯矩在水平向进行一次分配；节点间的弯矩相互不传递，节点弯矩的分配系数r：r=i/Σi
③支座弯矩和跨中弯矩按刚度分配后调整的弯矩值计算。
2）垂直向的弯矩My直接按双向板或单向板的计算值计算，其节点弯矩一般不再进行调整。
3）水平轴向力N。
池壁水平轴向力的计算：Nad=Qab Ncr=Qcb Nbe=Qab+Qbc
Q=剪力系数XqH （剪力系数在相关的水处理手册中查找）
4）深池池壁计算。
深池池壁按上下两部分计算，下部1.5a（a为水池平面的长边）范围内，按一般池壁计算。上部如没有顶板或有顶板但按简支计算时，按水平框架计算；如有顶板时且按刚接计算时，其计算与下部计算相似。
常规设计时，大家都注意了池壁板的计算，但角隅区的弯矩计算往往是设计人员容易疏忽但很重要的计算：
所有浅池池壁均需在池体的角隅区验算由于转角约束影响所产生的水平弯矩，相应的此区域的垂直弯矩也将发生相对应的变化。
角隅区水平弯矩计算：Mx=xrwH3KN.M
角隅区垂直弯矩计算：My=yrwH3KN.M
（公式中的系数x，y可查相关的水处理手册图标）
3 底板计算
1）底板承受地基反力，地下水浮力以及上部结构传来的荷载。
2）除长池可按框架分析外，通常假设底板为简支于池壁之上，池壁在侧压力作用下的底端弯矩作为力偶荷载传递给底板。
3）底板根据每个水池平面尺寸的长宽比，分为单向底板或双向底板；分别顺单向或双向截取截条，按单跨或多跨连续梁进行计算。
4 抗浮计算
由于工程场地的千变万化，不同场地的地下水位及地基承载力各不相同。所以各个工程的方案都有所不同。一下是平时设计过程中常用的几种抗浮方法，总结如下。
1）当地下水位较低且地基承载力较高时，采用水池自重抗浮往往能满足抗浮要求，且比较经济。
2）当地下水位较高，水池自重无法满足抗浮要求时，可以采用水池自重和池外壁土重共同抗浮（水池底板四周伸出适当宽度的耳朵）。利用池外壁土重抗压时，土的计算面积可以根据土的内摩擦角确定。
3）当水位较高，以上方法都无法满足时，可以采用桩基抗浮。
5 造构措施
1）根据规范可知，为减小池壁、底板的裂缝，受力钢筋宜采用小直径钢筋和较密的间距，尽可能采用HRB335级钢筋，根据比较，在同一个工程中，采用HRB335和HRB400钢筋，配筋率相近，所以为了减少投资，尽量采用HRB335钢筋。
2）“暗梁”、“暗柱”。现浇钢筋混凝土水池在角隅处容易产生应力集中现象，很容易出现裂缝，因此必须适当加强，根据工程经验，设置“暗梁”、“暗柱”安全有效。
3）角隅配筋。浅池池壁角隅区域的里外侧都需设置水平加强钢筋。
4）腋角。池壁与池壁间，腋角高度c=0.8～1.0a（a为壁厚），配筋面积不小于1/2～1/3受力钢筋面积，间距为受力钢筋的2倍。池壁与底板之间，腋角高度c=0.6～1.0t（t为底板厚度）。
6 结束语
随着近年环保形势的恶化，污水处理项目会越来越受到社会各界的关注，怎么样用最小的投资，换回最大的社会效益，是摆在本行业各个专业设计人员面前的一道难题，也是必须要克服的难题。
参考文献
[1]CECS 138：2002 给水排水工程钢筋混凝土水池结构设计规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2002.
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关键词:土木工程；结构设计；应用发展
中图分类号：TU318 文献标识码：A 文章编号：
1、引言
土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动；也指工程建设的对象，即建造在地上或地下、陆上或水中 ，直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施，例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等。改革开放以来，我国经济的高速增长也带动了建筑行业的高速增长。
随着社会科学的突飞猛进，建筑行业的技术也随之逐步换代。近几年，我国的高层建筑犹如雨后春笋般拔地而起，而且高度越来越高。我国的民用建筑大部分都向百米高度发展，对于综合性的大楼，更是达到五、六百米，由此可见，土木工程的发展势头之猛。润扬大桥在2005年正式建成通车，这是一座全部由中国人自己设计、施工、监理、管理，并且采用建筑材料和绝大部分设备也由我国自行制造或生产的大桥。润扬大桥被国际桥梁专家称为"中国奇迹"，其建设条件之复杂，技术含量之高，施工难度之大由此可见。铁路方面，我国也已建成了东起青海格尔木、西至拉萨的青藏铁路，其有相当一部分地段穿越高原常年冻土地带，成为世界上海拔最高、里程最长的高原铁路。这些都说明我国的土木工程的发展迅速。
2、土木工程结构设计
对于土木工程结构而言其设计目标首先就是对建筑的安全负责，即保证建筑的主体可以满足使用要求，并符合安全性需求。一般房屋结构是由板、梁、墙、柱、基础或直线形构件和杆、拱、壳等直线杆件或曲线、曲面形构件组成。梁是工程结构中的受弯构件，它承受板传来的压力及梁的自重，通常水平放置。梁按截面形式分为：矩形梁、T形梁、倒T形梁、Z 形梁、空腹梁等。柱的概述：柱在工程结构中主要承受压力，主要承受梁传来的压力以及柱的自重。墙的长、宽两方向尺寸远大于其厚度，荷载作用方向与墙面平行，其作用效应为轴压力，有时还可能有弯矩。这样就要求做到以这些小点来注重土木工程结构设计中的细节问题。
随着市场经济的加快,城市建设迅猛发展,随着逐渐出现的鳞次栉比的高楼大厦，日益规划的高楼大厦，逐渐扩大的城市规模,城市人口随之急剧膨胀, 越来越多的发达城市不同程度上出现了土地资源紧张、生存空间不足、交通堵塞、生态平衡遭到破坏和环境逐步恶化、基础设施落后等问题,这些称之为“城市病”, 严重影响了人类居住的舒适度, 对社会和经济的持续发展形成制约, 成为现代城市发展的主要障碍。这样以来，建筑的经济性也在土木工程中占据了主要的地位。由此，土木工程的结构设计就不得不对安全性和经济性进行综合性评估，并以二者的平衡为目标进行设计实施。这种设计需求是在市场经济发展中对建筑结构设计的必然要求。
在土木工程结构设计中，我们应该着重注意以下几个方面：（1）结构计算，在这里我们讲的是，设计的基础形式是条形基础，在确定基础底面宽度时，依据的是地基承载力的设计值（新规范称之为特征值），即b≥N/（f-rh）。h对于内墙、外墙取值不一样，不少计算书中误认为是一样的。r应是基础底面以上土的“平均重度”，r＝20kN/m3，而学生常误取为基础底面以上“土的重度”。我们要严格分清其中的概念。（2）土建施工图的重要性，平面图与立面图、剖面图的配合建筑施工图关键是平面图、立面图和剖面图之间图示内容一致，且相互补充。有的时候可能是因为初次绘制内容复杂的建筑施工图，我们的设计者由于疏忽，没有全局观察，造成平立剖面图的表达不一致。所以我们要做到各图所注的标高、尺寸、定位轴线等在每张图纸上都要认真核对无误，这个作为一项基本要求，要求在工程结构设计中务必落实做好。（3）结构截面设计中我们要注意场地类别对抗震等级的影响，抗震等级对于框架截面设计的影响很大。一般情况下根据房屋高度和设防裂度从抗震规范中直接查出抗震等级，但对于“场地类别为Ⅰ类时，除6度外，可按表内降低1度所对应的抗震等级采取抗震构造措施，但相应的计算要求不应降低”。当采用Ⅰ类场地时，抗震计算的抗震等级与采取抗震构造措施的抗震等级不一样。我们做到结构计算清楚明白，施工图纸的清楚明确，同时我们也要注意场地类别对抗震等级的影响。
3、土木工程的应用发展
我国土木工程的信息化是用计算机、通信、自动控制等信息汇集处理高新技术对传统土木工程技术手段及施工方式进行改造与提升，促进土木工程技术及施工手段不断完善，使其更加科学、合理，有效地提高效率，降低成本； 实现土木工程的信息化将引起土木工程企业管理方式的深刻革命，必然推动企业团队的重组及施工流程的优化，促使企业管理理念和手段的革新； 土木工程的信息化是土木工程市场发展的高级阶段，必定融入现代物流业、电子商务业和信息产业，从而实现土木工程的高效益、高效率。
对土木工程的发展起关键作用的，首先是作为工程物质基础的土木建筑材料，其次是随之发展起来的设计理论和施工技术。每当出现新的优良的建筑材料时，土木工程就会有飞跃式的发展。地球上可以居住、生活和耕种的土地和资源是有限的，而人口增长的速度是不断加快的。因此我国会出现人口众多、城市拥挤、环境污染严重、人均土地资源占有量少等更多情况,因此开发其它可利用空间势在必行。因此，人类为了争取生存，土木工程的未来至少有向高空延伸、向地下发展、向海洋拓宽、向沙漠进军与向太空迈进这五个方向发展。
4、结语
经过多年的发展, 无论是结构的力学分析, 还是结构的施工手段和方法以及结构设计的理论,土木工程专业无论是实践还是研究都已取得显著成就,并取得非常大的突破。土木工程随着人类社会的进步而发展，至今已经演变成为大型综合性的学科，它已经出许多分支，如：建筑工程，铁路工程，道路工程，桥梁工程，特种工程结构，给水排水工程，港口工程，水利工程，环境工程等学科。土木工程共有六个专业：建筑学，城市规划，土木工程，建筑环境与设备工程，给水排水工程和道路桥梁工程。
土木工程作为一个重要的基础学科，有其重要的属性为综合性，社会性，实践性，统一性。土木工程为国民经济的发展和人民生活的改善提供了重要的物质技术基础，对众多产业的振兴发挥了促进作用，工程建设是形成固定资产的基本生产过程，同时，土木工程的发展与经济繁荣和科技进步是密不可分的。这样以来，建筑业和房地产成为许多国家和地区的经济支柱之一。
参考文献：
[1]李国强，李杰.建筑结构抗震设计.北京：中国建筑工业出版社出版，2002；27－38
[2]梁兴文、史庆轩.土木工程专业毕业设计指导.北京：科学出版社，2002.
[3]中华人民共和国建设部.建筑抗震设计规范（GB 50011－2001）.北京：中国建筑工业出版社，2002.
[4]吕峰, 陈阳.结构设计中的几个概念应用问题[J].林业科技情报，2009；(03).
