【03S504】 刚性接口给水承插式铸铁管道支墩

刚性接口给水承插式铸铁管道支墩
图集号：03S504

【关于批准《围墙大门》等三十项国家建筑标准设计图集的通知】
建质〔2003〕17号

各省、自治区建设厅，直辖市建委，国务院各有关部门，总后营房部，新疆生产建设兵团：

经研究，批准由北方交通大学科技开发公司、中国建筑标准设计研究所等二十四个单位编制的《围墙大门》、《环境景观》等三十项图集为国家建筑标准设计图集。图集自2003年2月15日起执行。

中华人民共和国建设部
2003年1月20日

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【目录】

第一部分 $P_o=1.0 ext{MPa}$
- 水平弯管支墩图（$ heta=15^circ$）：12
- 水平弯管支墩图（$ heta=18^circ$）：13
- 水平弯管支墩图（$ heta=25^circ$：14
- 水平弯管支墩图（$ heta=45^circ$）：15
- 水平弯管支墩图（$ heta=90^circ$）：16
- 水平叉管支墩图（$ heta=15^circ$）：17
- 水平叉管支墩图（$ heta=18^circ$）：18
- 水平叉管支墩图（$ heta=25^circ$）：19
- 水平三通管支墩图（$ heta=15^circ$）：20
- 水平三通管支墩图（$ heta=18^circ$）：21
- 水平三通管支墩图（$ heta=25^circ$）：22
- 水平管堵支墩图（$ heta=15^circ$）：23
- 水平管堵支墩图（$ heta=18^circ$）：24
- 水平管堵支墩图（$ heta=25^circ$）：25
- 1/4°垂直向上弯管支墩图
- 1/2°垂直向上弯管支墩图
- 45°垂直向上弯管支墩图
- 1/4°垂直向下弯管支墩图
- 1/2°垂直向下弯管支墩图
- 45°垂直向下弯管支墩图

第二部分 $P_o=1.25 ext{MPa}$
- 水平弯管支墩图（$ heta=15^circ$）：26
- 水平弯管支墩图（$ heta=18^circ$）：27
- 水平弯管支墩图（$ heta=25^circ$：28
- 水平弯管支墩图（$ heta=45^circ$）：29
- 水平弯管支墩图（$ heta=90^circ$）：30
- 水平叉管支墩图（$ heta=15^circ$）：31
- 水平叉管支墩图（$ heta=18^circ$）：32
- 水平叉管支墩图（$ heta=25^circ$）：33
- 水平三通管支墩图（$ heta=15^circ$）：34
- 水平三通管支墩图（$ heta=18^circ$）：35
- 水平三通管支墩图（$ heta=25^circ$）：36
- 水平管堵支墩图（$ heta=15^circ$）：37
- 水平管堵支墩图（$ heta=18^circ$）：38
- 水平管堵支墩图（$ heta=25^circ$）：39
- 1/4°垂直向上弯管支墩图
- 1/2°垂直向上弯管支墩图
- 45°垂直向上弯管支墩图
- 1/4°垂直向下弯管支墩图
- 1/2°垂直向下弯管支墩图
- 45°垂直向下弯管支墩图

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【说明】

1 编制依据
根据建设部建质〔2002〕156号文关于印发《二〇〇二年国家建筑标准设计编制工作计划》的通知，对《给水承插式铸铁管道支墩》（03S504）进行重新修编。

2 适用范围
2.1 本图集适用于一般民用与工业建筑以及市政埋地刚性接口给水承插式铸铁管道工程，特殊工程的支墩需另行设计。
2.2 本图集适用管径范围：
- 管道试验压力 $P_o=1.0 ext{MPa}$：DN450-800mm，DN450mm以下可不设支墩。
- 管道试验压力 $P_o=1.25 ext{MPa}$：DN400-800mm，DN400mm以下可不设支墩。
2.3 管道接口材料可选用外层为石棉水泥、水泥等，内层为油麻或橡胶圈。但用于生活饮用水系统的管道接口材料外层不宜采用石棉水泥；抗震设防烈度为8度时，内层宜采用橡胶圈。
2.4 在按7、8度抗震设防的管道工程中，承插式三通和大于45°的套头等附件与直线管连接处应采用柔性接口，其支墩做法见03SS505《柔性接口给水管道支墩》。
2.5 本图集适用于一般性土填地区。对于敷设在湿陷性黄土、多年冻土、高原季节性冻土、膨胀土及软弱土地区的支墩需另行设计。
2.6 支墩适用于抗震设防烈度8度、非液化土壤。支墩及管线应避开抗震不利地段。
2.7 本图集支墩设计使用年限为50年。

3 设计依据
3.1 1965年北京、上海、成都三个地区铸铁给水管道接口粘着力试验有关数据。
3.2 《灰口铸铁管件》GB/T3420-1982
3.3 《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-97
3.4 《建筑地基基础设计规范》GB50007-2002
3.5 《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
3.6 《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》GB50032-2002
3.7 《给水排水工程管道结构设计规范》GB50332-2002

4 设计数据
4.1 管道试验压力与相应工作压力：
4.2 管道接口允许承受内水压力 $P_s$ 与管径 $DN$ 的对应关系：
- DN 400, $P_s=1.35 ext{MPa}$
- DN 450, $P_s=1.13 ext{MPa}$
- DN 500, $P_s=1.0 ext{MPa}$
- DN 600, $P_s=0.79 ext{MPa}$
- DN 700, $P_s=0.66 ext{MPa}$
- DN 800, $P_s=0.57 ext{MPa}$
4.3 地基承载力特征值 (kPa)：80, 100, 150
4.4 土层内摩擦角：15°, 18°, 25°
4.5 土层粘聚力：按 c=0 考虑
4.6 土对混凝土支墩底面摩擦系数 $mu=0.3$（地基承载力特征值为80kPa时按0.25考虑）
4.7 管顶埋深 (m)：0.7, 1.0, 1.5, 2.0
4.8 材料重度 ($ ext{kN/m}^3$)：原状土 18，回填土 16，混凝土 235

5 选用说明
5.1 选用本图集时应注意支墩尺寸随管道试验压力、覆深度、土层内摩擦角、地基承载力特征值这些参数变化。
5.1.1 实际试验压力介于两档值之间时，应按压力较大的值选用。如实际试验压力为1.10MPa，介于1.0MPa和1.25MPa之间时，按1.25MPa档值选用。
5.1.2 实际覆土深度介于两档值之间时，应按覆土深度较小值选用。如实际覆土深度为1.3m，介于1.0m和1.5m之间时，按1.0m档值选用。
5.1.3 实际土层内摩擦角介于两档值之间时，应按土层内摩擦角较小值选用。如实际土层内摩擦角为22°，介于18°和25°之间时，按18°档值选用。
5.1.4 实际地基承载力特征值介于两档值之间时，应按承载力较小的值选用。如实际承载力为120kPa，介于100kPa和150kPa之间时，按100kPa档值选用。
5.2 垂直向上弯管和向下套管支墩图中的 $S$ 值系按《灰口铸铁管件》GB/T3420-1982 双承弯管尺寸进行计算，负 $S$ 值表示承口在支墩外。
5.3 设计及施工中应尽可能选用小角度弯管。

6 设计原则
6.1 管道截面外推力 $R$ 按试验压力 $P_o$ 扣除接口允许承受内水压力 $P_s$ 后的压力计算：$R = A(P_o - P_s)$，$A$ 为与管径和弯角有关的计算系数。
6.2 水平支墩截面外推力 $R$ 作用于支墩形心，其大小应小于支墩底面摩擦力 $F$ 与支墩后背被动土压力 $B_p$ 之和。抗滑安全系数取为1.5。
6.3 垂直向上弯管截面外推力 $R$ 的向下垂直分力 $P$ 和重力，由墩底地基土承受，具体按《建筑地基基础设计规范》计算；其水平分力 $P$ 应小于支墩底面摩擦力 $F$ 与支墩后背被动土压力 $B_p$ 之和，抗滑安全系数取为1.5。
6.4 垂直向下套管截面外推力 $R$ 的向上垂直分力 $P$ 应不大于自重及土重，并按《混凝土结构设计规范》计算配筋；其水平分力 $P$ 应小于后背被动土压力 $B_p$，抗滑安全系数取为1.5。
6.5 被动土压力 $B_p$ 按库仑土压力理论计算。

7 施工要求
7.1 支墩采用 C15 混凝土，必须达到设计强度，方能进行管道水压力试验；钢筋采用 HPB250 钢筋。
7.2 水平支墩后背应紧贴原状土，如有空隙应以填实材料填实；垂直向上弯和下弯支墩顶部及周边在进行水压力试验
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