城镇供热管网结构设计规范CJJ105-2005

中华人民共和国行业标准

城镇供热管网结构设计规范

Code for structural design of heating pipelines in city and town

CJJ 105-2005

批准部门：中华人民共和国建设部

实施日期：2 0 0 5 年 1 2 月 1 日

中华人民共和国建设部公告

第367号

建设部关于发布行业标准《城镇供热管网结构设计规范》的公告

现批准《城镇供热管网结构设计规范》为行业标准，编号为CJJ 105-2005，自2005年12月1日起实施。其中，第2.0.6、2.0.7、2.0.11、4.2.1、4.2.6、6.0.6(1)条(款)为强制性条文，必须严格执行。

本规范由建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。

中华人民共和国建设部

2005年9月16日

前言

根据建设部建标[2002]84号文的要求，规范编制组在广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关标准的基础上，制定了本规范。

本规范的主要技术内容：1.总则；2.材料；3.结构上的作用；4.基本设计规定；5.静力计算；6.构造要求。

本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，由主编单位负责具体技术内容的解释。

本规范主编单位：北京市煤气热力工程设计院有限公司(地址：北京市西单北大街小酱坊胡同甲40号；邮政编码：100032)。

本规范参编单位：北京市市政工程设计研究总院

北京交通大学

中国市政工程东北设计研究院

中国市政工程西北设计研究院

北京五维地下工程有限公司

本规范主要起草人：陆景慧雷宜泰翟荣申杨成永田韶英刘安樊锦仁陈浩生

1 总则

1.0.1 为在城镇供热管网结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，制定本规范。

1.0.2 本规范适用于城镇供热管网工程中下列结构的设计：

1 放坡开挖或护壁施工的明挖管沟及检查室；

2 独立式管道支架，包括固定支架、导向支架及活动支架。

▼ 展开条文说明

1.0.3 直埋敷设热力管道固定墩结构设计及检查室结构抗倾覆、抗滑移稳定验算应符合国家现行标准《城镇直埋供热管道工程技术规程》CJJ/T 81的规定。

▼ 展开条文说明

1.0.4 城镇供热管网结构设计，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。

2 材料

2.0.1 结构工程材料应根据结构类型、受力条件、使用要求和所处环境等选用。

2.0.2 结构混凝土的最低强度等级应满足耐久性要求，且不应低于表2.0.2的规定。对于接触侵蚀性介质的混凝土，其最低强度等级尚应符合现行有关标准的规定。

▼ 展开条文说明

2.0.3 混凝土、钢筋的设计指标应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的规定。

钢材的设计指标应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的规定。

砌体材料的设计指标应符合现行国家标准《砌体结构设计规范》GB 50003的规定。

2.0.4 位于地下水位以下的管沟及检查室，应采用抗渗混凝土结构，混凝土的抗渗等级应按表2.0.4的规定确定。相应混凝土的骨料应选择良好级配；水灰比不应大于0.5。

当混凝土满足抗渗要求时，可不做其他防渗处理。对接触侵蚀性介质的混凝土，应按现行有关标准或进行专门试验确定防腐措施。

2.0.5 最低月平均气温低于-3℃的地区，受冻融影响的结构混凝土应满足抗冻要求，并按表2.0.5的规定确定。

▼ 展开条文说明

2.0.6 结构混凝土中的碱含量不得大于3.0kg/m3。（自2022年1月1日起废止该条,详见新规《供热工程项目规范》GB 55010-2021）

2.0.7 结构混凝土中的氯离子含量不得大于0.2％。（自2022年1月1日起废止该条,详见新规《供热工程项目规范》GB 55010-2021）

▼ 展开条文说明

2.0.8 在混凝土中掺用外加剂的质量及应用技术应符合现行国家标准《混凝土外加剂》GB 8076、《混凝土外加剂应用技术规范》GB 50119的规定。

▼ 展开条文说明

2.0.9 在管道运行阶段，当受热温度超过20℃时，管沟及检查室结构混凝土的强度值及弹性模量值应予以折减，不同温度作用下的折减系数应按表2.0.9的规定确定。结构构件的受热温度可按本规范附录A的规定计算确定。

2.0.10 位于地下水位以上的管沟及检查室可采用砌体结构。

▼ 展开条文说明

2.0.11 砌体结构管沟及检查室的砌体材料，应符合下列规定：

1 烧结普通砖强度等级不应低于MU10；砌筑砂浆应采用水泥砂浆，其强度等级不应低于M7.5。

2 石材强度等级不应低于MU30；砌筑砂浆应采用水泥砂浆，其强度等级不应低于M7.5。

3 蒸压灰砂砖强度等级不应低于MU15；砌筑砂浆应采用水泥砂浆，其强度等级不应低于M10。

4 混凝土砌块强度等级不应低于MU7.5；砌筑砂浆应采用砌块专用砂浆，其强度等级不应低于M7.5。混凝土砌块砌体的孔洞应采用强度等级不低于Cb20的混凝土灌实。（自2022年1月1日起废止该条,详见新规《供热工程项目规范》GB 55010-2021）

▼ 展开条文说明

3 结构上的作用

3.1 作用分类及作用代表值

3.1.1 结构上的作用可分为下列三类：

1 永久作用，主要包括结构自重、竖向土压力、侧向土压力、热力管道及设备自重、地基的不均匀沉降等。

2 可变作用，主要包括地面车辆荷载、地面堆积荷载、地表水或地下水的静水压力(包括浮托力)、固定支架的水平推力、导向支架的水平推力、管道位移在活动支架结构上产生的水平作用、架空管道支架上的风荷载、检修操作平台上的操作荷载、温度影响、吊装荷载、流水压力、融冰压力等。

3 偶然作用，指在使用期间不一定出现，但发生时其值很大且持续时间较短，如爆炸力、撞击力等，应根据工程实际情况确定需要计入的偶然作用。

3.1.2 结构设计时，对不同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。

作用的标准值，应为设计采用的基本代表值。

对偶然作用应根据工程实际情况，按结构使用特点确定其代表值。

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按基本组合设计或正常使用极限状态按标准组合设计中，对可变作用应按组合规定，采用标准值或组合值作为代表值。

可变作用组合值，应为可变作用标准值乘以作用组合系数。

3.1.4 正常使用极限状态按准永久组合设计时，应采用准永久值作为可变作用的代表值。

可变作用准永久值，应为可变作用标准值乘以作用准永久值系数。

3.1.5 使结构或构件产生不可忽略的加速度的作用，应按动态作用考虑，可将动态作用简化为静态作用乘以动力系数后按静态作用计算。

3.2 永久作用标准值

3.2.1 结构自重标准值，可按结构构件的设计尺寸与材料单位体积的自重计算确定。

3.2.2 管沟及检查室结构上的竖向土压力及侧向土压力标准值，应按本规范附录B的规定计算确定。

▼ 展开条文说明

3.2.3 热力管道及设备自重标准值，应按下列规定计算确定：

1 热力管道及设备自重标准值，应为管材、保温层、管内介质及管道附件自重标准值之和。

2 蒸汽管道的管内介质自重标准值，在管道运行阶段，应根据管道运行工况和疏水设备布置情况进行分析，当可能有冷凝水积存时，应考虑管道内的冷凝水积存量；在管道试压阶段，应按管道充满水计算。

3 作用在管道支架结构上的管道自重标准值，应计入管道失跨的影响，作用标准值应按下式计算：

G＝λqL (3.2.3)

式中 G——支架结构上的管道自重标准值(kN)；

λ——管道失跨系数，一般取1.5，当有可靠工程经验时，可适当减小；

q——单位长度管道自重标准值(kN/m)；

L——管道跨距(m)，若支架两侧的跨距不等时，可取平均值。

对蒸汽管网紧邻管道阀门及弯头的管道支架，在管道运行阶段，作用在结构上的管道自重标准值应按动态作用考虑，动力系数可取1.5。

▼ 展开条文说明

3.2.4 地基的不均匀沉降，应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的有关规定计算确定。

3.3 可变作用标准值及准永久值系数

3.3.1 地面车辆荷载对管沟及检查室结构的作用标准值及准永久值系数应按下列规定确定：

1 地面车辆载重等级、规格形式应根据地面车辆运行情况并结合规划确定。

2 地面车辆的载重、车轮布局、运行排列等，应按国家现行标准《公路桥涵设计通用规范》JTG D60的规定确定。

3 地面车辆荷载对结构的竖向压力及侧向压力标准值，可按本规范附录C的规定计算确定。

4 地面车辆荷载准永久值系数ψq应取0.5。

3.3.2 地面堆积荷载标准值可取10kN/m2，其准永久值系数ψq可取0.5。

3.3.3 埋设在地表水或地下水以下的管沟及检查室结构，应计算作用在结构上的静水压力(包括浮托力)，作用标准值及准永久值系数应按下列规定确定：

1 水压力标准值相应的设计水位，应按水文部门或勘察部门提供的数据采用。

2 地表水或地下水的静水压力标准值应按设计水位至计算点的水头高度与水的重力密度的乘积计算。

3 地表水的静水压力水位宜按设计频率1％采用。相应准永久值系数，当按最高洪水水位计算时，可取常年洪水位与最高洪水位水压头高度的比值。

4 地下水的静水压力水位，应考虑近期内变化的统计数据及对设计基准期内发展趋势的变化进行综合分析，确定其可能出现的最高及最低水位。

应根据对结构的作用效应，选定设计水位。相应的准永久值系数，当采用最高水位时，可取平均水位与最高水位的比值；当采用最低水位时，ψq应取1.0。

5 浮托力标准值应按最高水位至结构底板底面(不包括垫层)的水头高度与水的重力密度的乘积计算。对岩石地基，当有可靠工程经验时，浮托力标准值可根据岩石的破碎程度适当折减。

6 地表水或地下水重力密度标准值可取10kN/m3。

▼ 展开条文说明

3.3.4 固定支架的水平推力，其标准值应根据管网的布置及运行条件确定；相应的准永久值系数ψq可取1.0。

3.3.5 导向支架的水平推力，其标准值应根据管网的布置及运行条件确定；相应的准永久值系数ψq可取1.0。

3.3.6 管道位移在活动支架上产生的水平作用，其标准值应按下列规定确定；相应的准永久值系数ψq可取1.0。

1 对于支架柱嵌固于基础的独立式活动支架，应对支架结构进行刚性支架、柔性支架的判别，判别方法应符合本规范附录D的规定。

2 刚性支架上的水平作用，其标准值应按公式3.3.6-1和3.3.6-2计算，荷载作用点取管托底面。

式中 Fmx、Fmy——分别为管道位移在刚性支架柱上产生的沿截面x、y两主轴方向的水平作用标准值(kN)；

△x、△y——分别为管道在支架处沿支架柱截面x、y两主轴方向的位移值(mm)，应根据管网的布置及运行条件确定；

μ——摩擦系数。不同材料之间的摩擦系数可按表3.3.6的规定确定。

Ix、Iy——分别为支架柱截面对于x、y两主轴的惯性矩(mm4)。

3 柔性支架上的水平作用，其标准值应按公式3.3.6-3和3.3.6-4计算，荷载作用点取管托底面。

式中 Ftx、Fty——分别为管道位移在柔性支架柱上产生的沿截面x、y两主轴方向的水平作用标准值(N)；

EIx、EIy——分别为支架柱对于x、y两主轴的截面刚度(N·mm2)，对钢筋混凝土柱分别取0.85EcIx，0.85EcIy，正为支架柱材料的弹性模量(N/mm2)，Ec为混凝土的弹性模量；

H——自支架基础顶面至管道管托底面的支架高度(mm)。

4 悬吊支架上的水平作用，其标准值应按公式3.3.6-5和3.3.6-6计算，荷载作用点取吊杆支座。

式中 Fdx、Fdy——分别为管道位移在悬吊支架吊杆上产生的沿截面x、y两主轴方向的水平作用力标准值(kN)；

Lg——吊杆长度(mm)。

5 管道滑动支墩上的水平作用，其标准值应按公式3.3.6-1和3.3.6-2计算，荷载作用点取管托底面。

▼ 展开条文说明

3.3.7 架空管道支架结构设计应考虑由管道传来的横向风荷载，其标准值应按下列规定确定；相应的准永久值系数ψq可取0。

1 作用标准值应计入管道失跨的影响，并应按下式计算：

式中 Fwk——管道支架上的风荷载标准值(kN)；

λ——管道失跨系数，应按本规范第3.2.3条的规定确定；

wk——风荷载标准值(kN/m2)，应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定确定；

D——含保温层的管道外径(m)；

L——管道跨距(m)，若支架两侧的跨距不等时，可取平均值。

2 荷载作用点取管道中心。

3.3.8 热力管道检修操作平台上的操作荷载，包括操作人员、一般工具、零星材料的自重，可按均布荷载考虑，其标准值可取2.0kN/m2；荷载准永久值系数ψq可取0.6。

对于露天检修操作平台，当按本规定取用操作荷载时，可不考虑雪荷载的作用。

3.3.9 混凝土结构管沟及检查室，应考虑在管道运行阶段结构内、外壁面温差对结构的作用。壁面温差作用标准值可按本规范附录A的规定计算确定；温度影响作用的准永久值系数ψq可取1.0。

▼ 展开条文说明

3.3.10 对于通行管沟及检查室结构，应考虑管道安装及检修阶段的吊装荷载，荷载标准值采用所起吊管道、设备的自重标准值；荷载准永久值系数ψq可取0。

3.3.11 跨越河流、湖泊的架空管道支架柱上的流水压力标准值，应根据设计水位按下式计算：

式中 Fdw,k——流水压力标准值(kN)；

Kf——支架柱形状系数，可按表3.3.11的规定确定；

vw——水流的平均速度(m/s)；

g——重力加速度(m/s2)；

A——支架柱阻水面积(m2)，应计算至最低冲刷线处。

流水压力标准值的相应设计水位，应根据对结构的作用效应确定取最低水位或最高水位。当取最高水位时，相应的准永久系数可取常年洪水位与最高水位的比值，当取最低水位时，ψq应取1.0。

3.3.12 跨越河流、湖泊的架空管道支架柱上的融冰压力，其标准值可按下列规定确定。荷载的准永久值系数，东北地区和新疆北部地区ψq可取0.5；其他地区ψq可取0。

1 作用在具有竖直边缘支架柱上的融冰压力标准值，可按下式计算：

式中 FIK——竖直边缘支架柱上的融冰压力标准值(kN)；

mh——支架柱迎水面的体形系数，方形时为1.0；圆形时为0.9；尖端形时应按表3.3.12的规定确定；

fI——冰的极限抗压强度(kN/m2)，当初融流冰水位时可按750kN/m2采用；

b——支架柱在设计流冰水位线上的宽度(m)；

tI——冰层厚度(m)，应按实际情况确定。

2 作用在具有倾斜破冰棱的支架柱上的融冰压力标准值，可按下列公式计算：

式中 FIv,K——竖向冰压力标准值(kN)；

FIh,K——水平向冰压力标准值(kN)；

fIw——冰的弯曲抗压极限强度(kN/m2)，可按0.7fI采用；

θ——破冰棱对水平线的倾角(°)。

《城镇供热管网结构设计规范》CJJ 105-2005

4 基本设计规定

4.1 一般规定

4.1.1 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，除验算结构抗倾覆、抗滑移及抗浮外，均应采用含分项系数的设计表达式进行设计。

▼ 展开条文说明

4.1.2 结构设计应计算下列两种极限状态：

1 承载能力极限状态：在管道安装、试压、运行及检修阶段，对应于结构达到最大承载能力，结构或结构构件及构件连接因材料强度被超过而破坏；结构因过量变形而不能继续承载或丧失稳定(如横截面压屈等)；结构作为刚体失去平衡(如滑移、倾覆、漂浮等)。

2 正常使用极限状态：在管道运行阶段，对应于结构或结构构件正常使用或耐久性能的某项规定限值，如结构变形、影响耐久性能的控制开裂或局部裂缝宽度限值等。

4.1.3 管沟及检查室结构及结构构件的承载能力极限状态设计，应包括下列内容：

1 管道运行阶段结构构件的承载力计算。对通行管沟及检查室，尚应进行管道安装或检修阶段起吊管道、设备时结构构件的承载力计算，对需揭开盖板进行管道检修的管沟及检查室，尚应进行管道检修阶段结构构件的承载力计算；对设有固定支架的管沟及检查室结构、蒸汽管网设有活动支架的管沟及检查室结构，尚应进行管道试压阶段结构构件的承载力计算。

2 设有固定支架、导向支架及活动支架的管沟及检查室结构，管道运行阶段结构作为刚体的抗滑移、抗倾覆稳定验算。对设有固定支架的管沟及检查室结构、蒸汽管网设有活动支架的管沟及检查室结构，尚应进行管道试压阶段结构作为刚体的抗滑移、抗倾覆稳定验算。

3 当结构位于地下水位以下时，管道运行阶段的结构抗浮稳定验算。对需揭开盖板进行管道检修的管沟及检查室，尚应进行管道检修阶段的结构抗浮稳定验算。

4 预埋件设计。

4.1.4 固定支架、导向支架及活动支架结构及结构构件的承载能力极限状态设计，应包括下列内容：

1 管道运行阶段结构构件的承载力计算。对固定支架及蒸汽管网的活动支架，尚应进行管道试压阶段结构构件的承载力计算。

2 管道运行阶段架空管道支架基础的抗滑移、抗倾覆稳定验算及地基承载力计算。对固定支架及蒸汽管网的活动支架，尚应进行管道试压阶段支架基础的抗滑移、抗倾覆稳定验算及地基承载力计算。地基承载力计算应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的有关规定。

3 预埋件设计。

4.1.5 预制混凝土滑动支墩的结构设计，应包括下列内容：

1 管道运行阶段墩体及其底部坐浆的承载力计算。对蒸汽管网尚应进行管道试压阶段墩体及其底部坐浆的承载力计算。坐浆承载力计算应符合现行国家标准《砌体结构设计规范》GB 50003的有关规定。

2 管道运行阶段墩体的抗倾覆稳定验算。对蒸汽管网尚应进行管道试压阶段墩体的抗倾覆稳定验算。

3 预埋件设计。

▼ 展开条文说明

4.1.6 混凝土结构构件上的预埋件设计应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定。

4.1.7 管沟及检查室的预制盖板、钢筋混凝土预制装配式管道支架，应进行构件吊装的承载力验算，构件上的作用按其自重乘以动力系数计算，动力系数可取1.5。

4.1.8 架空管道独立式活动支架不宜采用铰接支架及半铰接支架。

▼ 展开条文说明

4.1.9 对结构的内力分析，均应按弹性体系计算，不应考虑由非弹性变形所引起的塑性内力重分布。

4.2 承载能力极限状态计算规定

4.2.1 结构按承载能力极限状态进行设计时，除验算结构抗倾覆、抗滑移及抗浮外，均应采用作用效应的基本组合，并应采用下列设计表达式进行设计：

γ0S≤R (4.2.1)

式中 γ0——结构的重要性系数，不应小于1.0；

S——作用效应基本组合的设计值；

R——结构构件抗力的设计值。（自2022年1月1日起废止该条,详见新规《供热工程项目规范》GB 55010-2021）

▼ 展开条文说明

4.2.2 作用效应基本组合的设计值，应按下式计算：

式中 γGi——第i个永久作用的分项系数；

γQj——第j个可变作用的分项系数；

SGik——按第i个永久作用标准值Gik计算的作用效应值；

SQjk——按第j个可变作用标准值Qjk计算的作用效应值；

ψc——可变作用的组合系数，可取ψc=0.9；

m——参与组合的永久作用数；

n——参与组合的可变作用数。

4.2.3 永久作用的分项系数，应符合下列规定：

1 当作用效应对结构不利时，对结构自重应取1.2，其他永久作用均应取1.27。

2 当作用效应对结构有利时，均应取1.0。

4.2.4 可变作用的分项系数均应取1.4。

▼ 展开条文说明

4.2.5 结构上的作用组合工况应符合下列规定：

1 管沟及检查室结构上的作用组合，应按表4.2.5-1的规定确定。

2 管道支架结构上的作用组合，应按表4.2.5-2的规定确定。

4.2.6 结构在组合作用下的抗倾覆、抗滑移及抗浮验算，均应采用含设计稳定性抗力系数(Ks)的设计表达式。Ks值不应小于表4.2.6的规定。验算时，抗力只计入永久作用；抗力和滑动力、倾覆力矩、浮托力均应采用作用的标准值。（自2022年1月1日起废止该条,详见新规《供热工程项目规范》GB 55010-2021）

▼ 展开条文说明

4.2.7 进行结构承受水平作用的抗滑移稳定验算时，抗力应计入由管道及设备自重、结构自重、结构上的竖向土压力形成的摩阻力，对管沟及检查室结构，尚应计入侧向土压力形成的摩阻力；对岩石地基，当采取可靠嵌固措施时，尚应计入岩石对结构的嵌固作用。结构的抗滑移稳定验算应符合下列规定：

1 架空管道支架结构承受水平作用时的抗滑移稳定可按下式验算：

式中 Fxk——沿支架结构x轴传至基础顶面的水平作用标准值(kN)；

Fyk——沿支架结构y轴传至基础顶面的水平作用标准值(kN)；

Nk——支架结构自重与管道及设备自重标准值之和(kN)；

Gk——基础自重和基础上的土重标准值(kN)，位于地下水位以下部分应扣除浮托力；

μ——土对基础底面的摩擦系数，可按表4.2.7-1的规定确定。

2 检查室及管沟结构承受管道水平作用时的抗滑移稳定可按下式验算(图4.2.7)：

式中 Fxk——沿检查室结构x轴方向(或管沟结构纵向)的管道水平作用标准值(kN)；

Fyk——沿检查室结构y轴方向(或管沟结构横向)的管道水平作用标准值(kN)；

Eay,k——作用在与检查室结构y轴垂直侧墙(或管沟结构侧墙)上的主动土压力标准值(kN)，应按本规范附录B的规定计算确定；

Eax,k——作用在与检查室结构x轴垂直侧墙上的主动土压力标准值(kN)，应按本规范附录B的规定计算确定；对于管沟结构，取Eax,k＝0；

G1k——检查室(或管沟)结构上部覆土重标准值(kN)，位于地下水位以下部分应扣除浮托力；

G2k——检查室(或管沟)结构自重与管道及设备自重标准值之和(kN)，位于地下水位以下部分应扣除浮托力；

μ1、μ2、μ3——分别为土对结构侧面、顶面、底面的摩擦系数，其中土对混凝土结构表面的摩擦系数可按表4.2.7-1的规定确定，土对砌体结构表面的摩擦系数可按表4.2.7-2的规定确定。

注：当KsFxk-2μ1Eay,k＜0时，取KsFxk-2μ1Eay,k＝0；当KsFyk-2μ1Eax,k＜0时，取KsFyk-2μ1Eax,k＝0。

4.2.8 结构在管道试压及运行阶段承受水平作用时的抗倾覆稳定验算，抗力应计入管道及设备自重、结构自重及结构上的竖向土压力，并应对地下水位以下部分扣除水的浮托力。

▼ 展开条文说明

4.2.9 管道运行阶段结构抗浮稳定验算，抗力应计入管道及设备自重、结构自重、结构上的竖向土压力。

管沟及检查室在管道检修阶段揭开盖板时的结构抗浮稳定验算，抗力应只计入结构(不包括预制盖板)自重。

当采取其他抗浮措施时，可计入其有利作用。

4.3 正常使用极限状态验算规定

4.3.1 结构的正常使用极限状态验算，应包括变形、抗裂及裂缝宽度等，并应控制其计算值不超过相应的规定限值。

4.3.2 结构穿越铁路、主要道路及建(构)筑物时，应按现行有关标准的规定进行受弯构件的挠度验算。

▼ 展开条文说明

4.3.3 钢筋混凝土结构构件在组合作用下，计算截面的受力状态处于受弯或大偏心受拉(压)时，截面允许出现的最大裂缝宽度限值应为0.2mm。

▼ 展开条文说明

4.3.4 对正常使用极限状态，作用效应的标准组合设计值应按下式计算：

式中 SQ1k——诸可变作用的作用效应中起控制作用者；

ψc——可变作用的组合系数，应按本规范第4.2.2条的规定确定。

4.3.5 正常使用极限状态验算时，结构上的作用组合工况应按本规范第4.2.5条中管道运行工况下的作用组合确定。

4.3.6 钢筋混凝土结构构件在标准组合作用下，计算截面处于受弯或大偏心受拉(压)时，其可能出现的最大裂缝宽度可按本规范附录E的规定计算确定，并应符合本规范第4.3.3条的规定。

▼ 展开条文说明

4.3.7 钢筋混凝土结构构件在组合作用下，构件截面处于轴心受拉或小偏心受拉时，应按不允许裂缝出现控制，并应取作用效应的标准组合按下式验算：

式中 Nk——作用效应的标准组合下计算截面上的轴向力(N)；

e0——轴向力对截面重心的偏心距(mm)；

γ——混凝土构件的截面抵抗矩塑性影响系数，按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的规定确定。对矩形截面，γ＝1.75；

W0——换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩(mm3)；

A0——计算截面的换算截面积(mm2)；

αct——混凝土拉应力限制系数，可取0.87；

ftk——混凝土轴心抗拉强度标准值(N/mm2)。

▼ 展开条文说明

5 静力计算

5.1 管沟及检查室

5.1.1 钢筋混凝土整体现浇矩形管沟的结构计算简图，可按下列规定确定：

1 盖板与侧墙、侧墙与底板的连接均应视为刚接，应按闭合框架进行计算。

2 底板地基反力可按均匀分布简化计算。当管沟净宽度大于3m时，宜考虑结构与地基土的共同工作。

5.1.2 钢筋混凝土槽形管沟的结构计算简图，可按下列规定确定：

1 预制盖板可按两端与侧墙铰接的单向板计算。

2 侧墙与底板的计算应考虑管道运行及管道检修揭开盖板两种工况，荷载作用效应应按两种工况的不利者取用。

在管道运行阶段，侧墙上端可视为不动铰支承于盖板，侧墙下端与底板的连接应视为刚接。

在管道检修揭开盖板时，侧墙上端应视为自由端、下端与底板的连接应视为刚接。

3 底板地基反力可按均匀分布简化计算。当管沟净宽度大于3m时，宜考虑结构与地基土的共同工作。

5.1.3 砌体结构矩形管沟的结构计算简图，可按下列规定确定：

1 盖板可按两端与侧墙铰接的单向板计算。

2 侧墙与底板的计算应考虑管道运行和管道检修揭开盖板两种工况，荷载作用效应应按两种工况的不利者取用。

在管道运行阶段，侧墙上端可视为不动铰支承于盖板，侧墙下端与底板的连接，当管沟的净宽不大于3m时，可视为固定支承于底板；当管沟的净宽大于3m时，侧墙与底板的连接宜视为刚接。

在管道检修揭开盖板时，侧墙应按上端自由、下端固定支承于底板进行计算。

3 底板地基反力可按均匀分布简化计算。当管沟净宽度大于3m时，宜考虑结构与地基土的共同工作。

5.1.4 钢筋混凝土结构检查室的结构计算简图，可按下列规定确定：

1 当盖板为预制装配时，盖板可按简支于侧墙进行计算；侧墙与底板计算应考虑管道运行和管道检修揭开盖板两种工况，荷载作用效应应按两种工况的不利者取用。

侧墙上端在管道运行阶段，可视为不动铰支承于盖板，在管道检修揭开盖板时应视为自由端，侧墙与侧墙、侧墙与底板的连接均可视为刚接。

2 盖板、底板与侧墙为整体浇注时，侧墙与盖板、侧墙与侧墙、侧墙与底板的连接均可视为刚接。

3 当盖板、底板或侧墙上开有孔洞时，其结构计算简图应根据洞口位置、洞口尺寸及洞口加强措施等条件具体确定。

4 底板地基反力可按均匀分布简化计算。当底板短边的净长度大于3m时，宜考虑结构与地基土的共同工作。

5.1.5 砌体结构检查室的结构计算简图，可按下列规定确定：

1 盖板可按简支于侧墙进行计算。

2 当盖板为预制装配，在管道检修阶段需要揭开盖板时，侧墙与底板计算应考虑管道运行和管道检修揭开盖板两种工况，荷载作用效应应按两种工况的不利者取用。

侧墙上端在管道运行阶段，可视为不动铰支承于盖板，在管道检修揭开盖板时应视为自由端，侧墙与侧墙的连接可视为铰接，侧墙下端可视为固定支承于底板。

3 盖板为整体现浇时，侧墙与盖板、侧墙与侧墙均可视为铰接，侧墙下端可视为固定支承于底板。

4 当盖板、底板或侧墙上开有孔洞时，其结构计算简图应根据洞口位置、洞口尺寸及洞口加强措施等条件具体确定。

5 底板地基反力可按均匀分布简化计算。当底板短边的净长度大于3m时，宜考虑结构与地基土的共同工作。

5.1.6 位于城市绿地或人行道下的砌体结构检查室，当净空高度不大于2m、覆土深度不大于2.4m时，砌体侧墙厚度可按表5.1.6的规定确定。

▼ 展开条文说明

5.2 架空管道支架

5.2.1 柔性支架及刚性支架结构的计算简图，可按下列规定确定：

1 单柱式支架结构，应按上端自由、下端固定进行计算。

2 沿管道纵向为单柱式、沿横向为框(排)架式的支架结构，沿管道纵向，应按上端自由、下端固定进行计算；沿管道横向，可按框(排)架进行计算。

3 沿管道纵、横向均为框(排)架的支架结构，可分解为单片平面框(排)架进行计算。

5.2.2 支架柱计算长度，可按下列规定确定：

1 钢筋混凝土结构支架柱计算长度，可按表5.2.2-1的规定确定。

2 钢结构支架柱，沿管道纵向计算长度，可按表5.2.2-1的规定确定；单层单跨钢结构支架柱沿管道横向计算长度，可按表5.2.2-2的规定确定。

5.2.3 矩形或圆形截面的钢筋混凝土结构支架柱，其最小截面尺寸应符合下列规定：

1 固定支架及导向支架按下列公式验算：

矩形截面：

圆形截面：

式中 H0x——支架柱对主轴x的计算长度(mm)；

H0y——支架柱对主轴y的计算长度(mm)；

H0——H0x、H0y二者中的较大值(mm)；

b——支架柱在x轴方向上的宽度尺寸(mm)；

h——支架柱在y轴方向上的宽度尺寸(mm)；

d——圆形柱截面直径(mm)。

2 活动支架按下列公式验算：

矩形截面：

圆形截面：

▼ 展开条文说明

5.2.4 钢结构支架柱，允许长细比应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的规定。

《城镇供热管网结构设计规范》CJJ 105-2005

6 构造要求

6.0.1 管沟及检查室结构防水应符合下列规定：

1 结构位于地下水位以下时，应采用抗渗混凝土结构，并根据需要增设附加防水层或其他防水措施。（自2022年1月1日起废止该条,详见新规《供热工程项目规范》GB 55010-2021）

2 位于地下水位以上的混凝土结构或砌体结构，应考虑地表水及毛细管水等作用，采取可靠的防水措施。

3 柔性防水层应设置保护层。

▼ 展开条文说明

6.0.2 管沟沿线应设置伸缩缝。对土质地基，伸缩缝的间距应符合下列规定：

1 对钢筋混凝土结构管沟，其间距不宜大于25m。

2 对砌体结构管沟，其间距不宜大于40m。

6.0.3 管沟沉降缝的设置应符合下列规定：

1 管沟的地基土有显著变化或承受的荷载差别较大时，宜设置沉降缝加以分割。

2 检查室沟口外与管沟结合部应设置沉降缝，其距检查室结构外缘不宜大于2m。

3 沉降缝与伸缩缝可结合设置。

6.0.4 伸缩缝与沉降缝的构造，应符合下列规定：

1 缝宽不宜小于30mm，并应贯通全截面。

2 伸缩缝与沉降缝应由止水板材、填缝材料及嵌缝材料三部分构成，并应符合下列规定：

1)止水板材宜采用橡胶止水带。当采用中埋式止水带时，在缝两侧各不小于400mm范围内，混凝土结构的厚度不应小于300mm；对砌体结构管沟，在缝两侧各不小于400mm范围内，应采用混凝土整体现浇结构，其与砌体墙接触面应采用在砌体墙上预留马牙槎接合。

2)填缝材料应采用具有适应变形功能的板材。

3)嵌缝材料应采用具有适应变形功能、与混凝土表面粘结牢固的柔性材料，并具有在环境介质中不老化、不变质的性能。

▼ 展开条文说明

6.0.5 管沟及检查室钢筋混凝土构件的施工缝设置，应符合下列规定：

1 施工缝宜设置在构件受力较小的截面处。

2 施工缝处应有可靠的措施，保证先后浇筑的混凝土间良好固结，必要时宜加设预埋止水板或设置遇水膨胀的橡胶止水条等止水构造。

6.0.6 钢筋的混凝土保护层厚度应符合下列规定：

1 钢筋混凝土结构构件纵向受力的钢筋，其混凝土保护层厚度不应小于钢筋的公称直径，并应符合表6.0.6的规定。

2 箍筋、分布筋和构造筋的混凝土保护层厚度不应小于20mm。

3 对接触侵蚀性介质的混凝土构件，其混凝土保护层厚度尚应符合现行有关标准的规定。

▼ 展开条文说明

6.0.7 钢筋混凝土结构构件纵向受力钢筋的配筋率，应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的规定。

6.0.8 管沟结构的现浇钢筋混凝土构件，其纵向构造钢筋应符合下列规定：

1 构件里、外侧构造钢筋的配筋率均不应小于0.15％。

2 钢筋间距不宜大于200mm。

3 钢筋的搭接、锚固应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010中对于受拉钢筋的有关规定。

4 当结构位于软弱地基以上时，其盖、底板纵向构造钢筋的配筋量应适当增加。

▼ 展开条文说明

6.0.9 采用钢结构的管道支架、钢梯、钢平台及预埋件，其暴露在大气中的构件表面，应采取防锈措施。

6.0.10 管沟及检查室内管道支架采用钢结构时，支架立柱根部应采用混凝土包裹，其保护层厚度不应小于50mm，包裹的混凝土高出底板高度，在管沟内不应小于150mm，在检查室内不应小于300mm。

附录A 管沟及检查室结构受热温度计算方法

A.0.1 管沟及检查室内空气温度应采用管道运行阶段的最高温度。

▼ 展开条文说明

A.0.2 地面空气温度应按下列规定确定：

1 确定混凝土的设计强度及弹性模量在温度作用下的折减系数时，应采用管网运行时的最高月平均气温；

2 计算衬砌内外壁温差时，应采用管网运行时的最低月平均气温。

A.0.3 结构层计算点的受热温度(图A.0.3)，可采用平壁法按下式计算：

式中 Tj——计算点的受热温度(℃)；

Tg——管沟内空气温度(℃)；

Ta——地面空气温度(℃)，当计算结构底板的受热温度时为地温：当计算底板最高受热温度时，取Ta＝15℃；当计算底板内外壁温差时，取Ta＝10℃；

Rt——结构层、防水层及计算土层等的总热阻(m2·℃/W)；

Ri——第i层热阻(m2·℃/W)。

▼ 展开条文说明

A.0.4 结构层、防水层及计算土层等的总热阻应按下列公式计算：

式中 Rg——结构层内表面的热阻(m2·℃/W)；

Rs——计算土层的热阻(m2·℃/W)；

Ra——计算土层外表面的热阻(m2·℃/W)；

αg——结构层内表面的放热系数[W/(m2·℃)]，取12W/(m2·℃)；

λi——结构层及防水层的导热系数[W/(m·℃)]；

λs——计算土层的导热系数[W/(m·℃)]；

hi——结构层及防水层厚度(m)；

hs——计算土层厚度(m)；

αa——计算土层外表面的放热系数[w/(m2·℃)]，可按表A.0.4的规定确定。

▼ 展开条文说明

A.0.5 结构层、防水层及计算土层等的导热系数，应按实际试验资料确定。当无试验资料时，对几种常用的材料，干燥状态下可按表A.0.5的规定确定。具体取值时应考虑湿度对材料导热性能的影响。

▼ 展开条文说明

A.0.6 计算土层厚度(图A.0.6)可按下列公式计算：

1 计算结构盖板时，取盖板顶面至设计地面的距离(m)。

2 计算结构侧墙时：

式中 h1——侧墙外计算土层厚度(m)；

H——结构底板上皮至设计地面竖向距离(m)；

B——结构净宽(m)。

3 计算结构底板时：

式中 h2——底板下侧计算土层厚度(m)，当计算底板最高受热温度时，取h2＝0.3m；当计算底板内外壁温差时h2＝0.2m。

▼ 展开条文说明

附录B 管沟及检查室结构土压力标准值的确定

B.0.1 管沟和检查室结构上的竖向土压力标准值可按下列规定确定：

1 当设计地面高于原状地面，作用在结构上的竖向土压力标准值应按下式计算：

式中 Fsv,k——结构顶面每平方米的竖向土压力标准值(kN/m2)；

Cc——填埋式土压力系数，与Hs/Bc、结构地基土及回填土的力学性能有关，可取1.2～1.4；

γs——回填土的重力密度(kN/m3)，可取18kN/m3；

Hs——管沟或检查室盖板顶面至设计地面的距离(m)；

Bc——管沟或检查室的外缘宽度(m)。

2 对由设计地面开槽施工的管沟或检查室，作用在结构上的竖向土压力标准值可按下式计算：

式中 ns——竖向土压力系数，通常当结构平面尺寸长宽比小于或等于10时，可取1.0；当结构平面尺寸长宽比大于10时，宜取1.2。

B.0.2 作用在管沟和检查室结构上的侧向土压力标准值，应按下列规定确定(图B.0.2)：

1 应按主动土压力计算。

2 当地面平整、结构位于地下水位以上部分的主动土压力标准值可按下式计算：

3 结构位于地下水位以下部分的侧向压力应为主动土压力与地下水静水压力之和，此时主动土压力标准值可按下式计算：

式中 Eep,k——地下水位以上的主动土压力标准值(kN/m2)；

F′ep,k——地下水位以下的主动土压力标准值(kN/m2)；

Ka——主动土压力系数，应根据土的抗剪强度确定，当缺乏试验资料时，对砂类土或粉土可取1/3；对黏性土可取1/3～1/4；

Z——自设计地面至计算截面处的深度(m)；

Zw——自设计地面至地下水位的距离(m)；

γ′s——地下水位以下回填土的有效重度，可取10kN/m3。

附录C 地面车辆荷载对管沟及检查室结构作用标准值的计算方法

C.0.1 地面车辆荷载传递到结构顶面的竖向压力标准值，可按下列规定确定：

1 单个轮压传递到结构顶面的竖向压力标准值可按下式计算(图C.0.1-1)；

式中 qvk——轮压传递到结构顶面处的竖向压力标准值(kN/m2)；

Qvi,k——车辆的i个车轮承担的单个轮压标准值(kN)；

ai——i个车轮的着地分布长度(m)；

bi——i个车轮的着地分布宽度(m)；

H——覆土深度(m)；

μD——动力系数，可按表C.0.1的规定确定。

2 两个或两个以上单排轮压综合影响传递到结构顶面的竖向压力标准值，可按下式计算(图C.0.1-2)：

式中 n——车轮的总数量；

dbj——沿车轮着地分布宽度方向，相邻两个车轮间的净距(m)。

3 多排轮压综合影响传递到结构顶面的竖向压力标准值，可按下式计算：

式中 ma——沿车轮着地分布宽度方向的车轮排数；

mb——沿车轮着地分布长度方向的车轮排数；

daj——沿车轮着地分布长度方向，相邻两个车轮间的净距(m)。

C.0.2 对钢筋混凝土整体现浇矩形管沟，地面车辆荷载的影响可考虑结构的整体作用，此时作用在结构上的竖向压力标准值可按下式计算(图C.0.2)：

式中 qve,k——考虑结构整体作用时车辆轮压传递到结构底面的竖向压力标准值(kN/m2)；

Lp——轮压传递到结构顶面处沿管沟纵向的影响长度(m)；

Le——管沟纵向承受轮压影响的有效长度(m)，可取Le＝Lp+2Hp，Hp为管沟总高度(m)。

C.0.3 地面车辆传递到结构上的侧压力标准值，可按下式计算：

式中 qhz,k——地面以下计算深度z处墙上的侧压力标准值(kN/m2)；

qvz,k——地面以下计算深度z处的竖向压力标准值(kN/m2)；

Ka——主动土压力系数，按本规范第B.0.2条取值。

当管沟结构覆土深度很小，墙顶处由地面车辆荷载作用产生的竖向压力标准值qvk分布长度小于墙侧土体的破坏棱体长度(Ls)时，墙上的侧压力标准值可按下列公式计算：

式中 Ls——墙侧土体破坏棱体在墙顶处的长度(m)；

As——墙顶处土体破坏棱体上车辆传递竖向压力的等代土高(m)；

Acv——墙顶处土体破坏棱体上车辆传递竖向压力的作用面积(m2)。

附录D 柔性支架、刚性支架的判别

D.0.1 本规范的柔性支架及刚性支架，均指支架柱嵌固于基础的独立式活动支架。其中柔性支架系指支架的刚度较小，支架位移能适应管道变形要求，柱顶与管道没有相对位移；刚性支架系指支架的刚度较大，位移较小，管道通过管托在支架立柱或横梁上滑动或滚动。

D.0.2 柔性支架、刚性支架的判别，应按下列规定确定：

式中 Fm——作用在支架上的摩擦力(N)；

Ft——支架位移反弹力(N)；

μ——摩擦系数，可按本规范第3.3.6条取值；

G——作用在管道支架结构上的管道自重标准值(N)，应按本规范第3.2.3条取值；

EIx、EIy——分别为支架柱对于x、y两主轴的截面刚度(N·mm2)，对钢筋混凝土柱分别取0.85EcIx、0.85EcIy，E为支架柱材料的弹性模量(N/mm2)，Ec为混凝土的弹性模量；

H——支架高度(热力管道管托底面至支架基础顶面)(mm)；

△x、△y——分别为管道在支架处沿支架柱截面x、y两主轴方向的位移值(mm)，应根据管网的布置及运行条件确定。

《城镇供热管网结构设计规范》CJJ 105-2005

附录E 钢筋混凝土矩形截面处于受弯或大偏心受拉(压)状态时的最大裂缝宽度计算

E.0.1 受弯、大偏心受拉(压)构件的最大裂缝宽度，可按下列公式计算：

式中 wmax——最大裂缝宽度(mm)；

ψ——裂缝间受拉钢筋应变不均匀系数，当ψ＜0.4时，应取0.4；当ψ＞1.0时，应取1.0；

σsk——按标准组合作用计算的截面纵向受拉钢筋应力(N/mm2)；

Es——钢筋的弹性模量(N/mm2)；

c——最外层纵向受拉钢筋的混凝土保护层厚度(mm)；

d——纵向受拉钢筋直径(mm)；当采用不同直径的钢筋时，应取d＝4As/u；u为纵向受拉钢筋截面的总周长(mm)；

ρte——以有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率，即ρte＝As/0.5bh；b为截面计算宽度(mm)，h为截面计算高度(mm)；As为受拉钢筋的截面面积(mm2)，对偏心受拉构件应取偏心力一侧的钢筋截面面积；

α1——系数，对受弯、大偏心受压构件可取α1＝0；对大偏心受拉构件可取；

ν——纵向受拉钢筋表面特征系数，对光面钢筋应取1.0；对变形钢筋应取0.7；

ftk——混凝土轴心抗拉强度标准值(N/mm2)；

α2——系数，对受弯构件可取α2＝1.0；对大偏心受压构件可取α2＝1-0.2h0/e0；对大偏心受拉构件可取α2＝1+0.35h0/e0；

e0——纵向力对截面重心的偏心距(mm)。

E.0.2 受弯、大偏心受压、大偏心受拉构件的计算截面纵向受拉钢筋应力σsk，可按下列公式计算：

1 受弯构件的纵向受拉钢筋应力：

式中 Mk——在标准组合作用下，计算截面处的弯矩(N·mm)；

h0——计算截面的有效高度(mm)。

2 大偏心受压构件的纵向受拉钢筋应力：

式中 Nk——在标准组合作用下，计算截面上的纵向力(N)。

3 大偏心受拉构件的纵向钢筋应力：

式中 a′——位于偏心力一侧的钢筋合力点至截面近侧边缘的距离(mm)。

本规范用词说明

1 为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：

1)表示很严格，非这样做不可的用词：

正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；

2)表示严格，在正常情况下均应这样做的用词：

正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；

3)表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词：

正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；

表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。

2 规范中指定应按其他有关标准、规范执行时，写法为“应符合……的规定”或“应按……执行”。

《城镇供热管网结构设计规范》CJJ 105-2005

目录

前言

1总则

2材料

3结构上的作用

3.1 作用分类及作用代表值

3.2 永久作用标准值

3.3 可变作用标准值及准永久值系数

4基本设计规定

4.1 一般规定

4.2 承载能力极限状态计算规定

4.3 正常使用极限状态验算规定

5静力计算

5.1 管沟及检查室

5.2 架空管道支架

6构造要求

附录A管沟及检查室结构受热温度计算方法

附录B管沟及检查室结构土压力标准值的确定

附录C地面车辆荷载对管沟及检查室结构作用标准值的计算方法

附录D柔性支架、刚性支架的判别

附录E钢筋混凝土矩形截面处于受弯或大偏心受拉(压)状态时的最大裂缝宽度计算

本规范用词说明

自2022年1月1日起废止的条文