單層單跨地下式泵房結構設計

【摘 要】 本文主要介紹了我國單層單跨式泵房結構設計的方法，利用泵房的部分設計原理進行設計吸水池，從而有效地對泵房進行設置，文章主要根據泵房結構設計的方法對給水系統施加壓力的一種結構設計，為泵房設計提出了新方法，才能真正確保泵房的設計具有科學性、可操作性、實用性等特點。

【關鍵詞】 單層單跨式地下式泵房；泵房的設計；吸水池的設計

0 引言

隨著我國的社會經濟快速發展，我國在單層單跨地下式泵房結構設計的要求也越來越高，從而為我國泵房設計帶來了一定的困難，文章主要研究分析泵房的部分設計原理進行設計吸水池，從而有效地對泵房進行設置。最終得出了一種為泵房結構設計的新方法，還確保了泵房結構設計的科學性、可操作性、實用性等特點。

1 單層單跨式結構的設計辦法

⑴矩形框架式泵房：采用墻的豎柱泵房樓板及底梁構成一個框架系統，優點是剛度大，整體性好，適用于規模較大、埋置較深的泵房。

⑵擋土墻：小型泵站大都采用重力式擋土墻，中大型用扶壁式擋土墻，擋土墻頂部最好與樓板連接減少斷面厚度。擋土墻需要進行穩定性分析及強度計算。

⑶屋架：一般采用預應力鋼筋混凝土雙坡工字型屋面梁或其它形式，屋面荷載由屋架承受并傳給墻或傳給立柱，屋架（屋面大梁）除承受屋面荷載外，還和立柱構成機房的剛架。屋面梁一般按簡支梁計算內力。

⑷吊車梁：大中型泵站機房設有起重吊車，用于安裝檢修和管理。吊車梁擱置在機房前后側墻布置的立柱上。吊車梁多為單跨簡支梁，常用鋼筋混凝土或預應力鋼筋混凝土梁。一般套用標準圖。

⑸排架：機房上部承重結構形成的構架習慣上稱排架。排架由立柱、吊車梁、屋面梁、連系梁等構成。立柱與連系梁、吊車梁構成兩個縱向排架；立柱與屋面大梁構成多個橫向排架?？v向排架剛度很大，通常不予計算；而橫向排架剛度小，必須計算。屋面大梁與柱頂的連接均視為鉸接。排架計算簡圖的軸線一般通過構件截面中點；對階形變形截面構件，則通過最小截面的中點。

⑹基礎：柱下獨立基礎。

2 地下吸水池的設計

根據泵房的平面位置、標高度設計要求，因為泵房機房都在地下建筑，所以泵房大多數處于地下式。所以對吸水池的設計也有相同之處，但是吸水池的設計有更加嚴格的要求。泵房的建筑結構在地下一般要求需預留進、出水孔，進、出水孔的設置采用預埋內部加強的鋼盒的方法是可行的，但施工時需采取有效措施，避免進、出水孔處沖孔成槽時塌孔、超灌混凝土，造成進、出水孔切割開孔困難。對可以采取預埋鋼盒的鋼板表面綁一塊相當具有保護意義的聚乙烯泡沫板，以確保泡沫板容易清除，還可以保證塌孔引起超灌的混凝土不會直接粘在鋼盒上，切割鋼盒開孔要輕便一些[1]。

3 泵房的設計

泵房的設計應該結合多方面的設計要求，按照規范要求進行設計泵房的建筑架構，泵房的設計主要從泵房抗浮設計、泵房的墻體設計、泵房基礎底板設計、泵房抗震設計等設計要求進行設計。才能確保泵房設計的可操作性、科學性、實用性，從而讓我們高效率地使用水泵。

3.1 泵房抗浮設計

在泵房的抗浮設計中，主要有配重抗浮，抗撥樁抗浮，基礎外伸挑土抗浮。在抗浮設計中，計算得出需要配重抗浮混凝土多少，對建筑施工工程會產生增大泵房的埋深，從而影響建筑施工的抗浮設計。在抗浮設計過程中，還需要對泵房的設計考慮安全問題，主要表現在布樁密集的地方降低底板的厚度，這樣才能表現出抗浮的實際效果。從而保證泵房的穩定性，但如果這樣建造泵房的話，將會花費一大筆成本，而且施工工期也較長，工期還比較困難完成。通過勘察比較，泵房的抗浮能力是由采用了適當的配重層，并加大基礎外挑長度利用基礎挑板上的覆土重量來共同抵抗浮力。在計算覆土的抗浮作用時，只需考慮基礎懸挑板正上方的混凝土重量即可。

3.2 泵房的墻體設計

泵房的墻體設計與建筑物的墻體設計存在著很多相同之處，但也略微有些不同。對泵房的設計，如果沒有按照墻體的周邊約束就將部分基礎與墻上的自由端進行計算，會讓泵房的墻體根部豎向力過大，從而使水平方向失去縱橫交接的力，這樣會給泵房的墻體帶來想象不到的后果。因而，在同樣計算模式的情況下，采取計算精度的計算方式，從而建立簡單化的計算簡圖，可以得知，部分墻體將采取集中不同的計算方式進行計算，進行綜合計算得出平均計算結果，最后做出計算結果的截面圖[3]。

3.3 泵房基礎底板設計

對泵房基礎底板設計要求中，必須嚴格按照我國相關部門規定的《室外給水排水和燃氣熱力工程抗震設計規范》具體要求，對基礎底板進行計算梁、板。但是在基礎底板設計中，計算梁、板的分布較為困難，因為其中存在著地基反力的影響。當前通常采用的方法有：地基反力直線分布假定，文克爾假定，半無限彈性體假設。對泵房基礎底板的設計都具有不同的特點，所以在設計泵房基礎底板設計時具有實際性的使用價值。但是根據各種假定不同，計算結果在某些條件下會產生較大的誤差，因此在設計基礎梁、板時應該對基礎底板的要求規范進行精準的計算。

3.4 泵房抗震設計

按照我國相關部門規定的《室外給水排水和燃氣熱力工程抗震設計規范》，對設計泵房的前提上，必須考慮到抗震結果。目前，大部分泵房建筑都在水下建筑，所以泵房都處于地下式。按照我國相關部門規定的《室外給水排水和燃氣熱力工程抗震設計規范》采取合理的抗震措施對不進行抗震運算。在設計泵房過程中，我們應該考慮到泵房的設計必須確保建設安全[4]。

泵房的抗震設計必須與實際經濟投入相符合，我們對泵房的抗震設計可以根據建筑物的抗震要求和建筑物的抗震規范進行設計，對于較危險或者存在安全隱患的泵房建設時，還有必要對泵房的抗震技術提高，避免發生不必要的安全事故，從而加強泵房的抗震技術，增進對我國泵房建設的創新設計。

4 結語

⑴泵房的平面尺度較大時，埋深較深，土質較好，必須采用標準的配重層，同時還需要結合基礎挑扳上的覆土重量抗浮，從而制定可操作性、科學性、實用性的建造泵房對策。

⑵泵房墻體設計主要是計算簡圖的確定，優質的墻體節點做法是滿足計算簡圖的一種主要充分條件。

⑶泵房的基礎平面尺寸在標準上普遍來說不需要太大或者太小。泵房地基的抗浮能力主要是根據直線分布的假設與泵房設計要求來建立的，從而影響設計泵房時計算平面尺寸的誤差，但是在設計泵房計算地基平面尺寸時必須采取合理可操作的計算模式進行計算。

⑷泵房的抗震設計必須與實際經濟投入相符合，我們對泵房的抗震設計可以根據建筑物的抗震要求和建筑物的抗震規范進行設計，對于較危險或者存在安全隱患的泵房建設時，還有必要對泵房的抗震技術提高，避免發生不必要的安全事故，從而加強泵房的抗震技術，增進對我國泵房建設的創新設計。

參考文獻

[1] 劉建航，侯學淵.工程手冊[M].北京：中國建材工業出版社.2009，32（05）：129-134.

[2] 余志成，施文華.深基坑支護設計與施工[M].北京：中國建筑工業出版社.2007，12（10）：269-273.

[3] 姚之湖.甲醇罐區的危險性分析及安全設計[J].化工科技市場，2007，10.

[4] GB50032-2003， 室外給水排水和燃氣熱力工程抗震設計規范[S].2006，14（08）：459-462.