CJJ 105-2005 城镇供热管网结构设计规范 （完整版）
公告
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
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。
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。
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。
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》GB50017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一3℃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。
2.0.6结构混凝土中的碱含量不得大于3.0kg／m3。
2.0.7结构混凝土中的氯离子含量不得大于0.2％。
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》GB50119的规定。
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。
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MUI5；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。
3 结构上的作用
4 基本设计规定
5 静力计算
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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)；
ag——结构层内表面的放热系数[w／(m2·℃)]，取12W／(m2·℃)；
λj——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·℃)];
hs——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。
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。
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：
hs＝h2 (A.0.6—2)
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。
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上压力标准埴(kN／m2)；
C'C——填埋式土压力系数，与Hs/Bs、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：
Fsv,k=nsγsHs (B.0.1-2)
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：
Eep,k＝KaγsZ (B.0.2-1)
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：
F'ep,k=Ka[γs[γsZw+γ's(Z-Zw)] (B.0.2-2)
式中 Eep，k——地下水位以上的主动土压力标准值(kN／m2)；
F’ep,k——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劲重度，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)；
Qwi,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)；
hs——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：
Fm＞Ft时，为柔性支架 (D.0.2-1)
Fm≤Ft时，为刚性支架 (D.0.2-2)
Fm＝μG (D.0.2—3)
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。
附录E
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 ωmax——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)，A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；
a1——系数，对受弯、大偏心受压构件可取a1=0；对大偏心受拉构件可取
v——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)；
a2——系数，对受弯构件可取a2＝1.0；对大偏心受压构件可取a2＝1—0.2h0/e0；对大偏心受拉构件可取a2＝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)。
