单层单跨地下式泵房结构设计

单层单跨地下式泵房结构设计

【摘要】本文主要介绍了我国单层单跨式泵房结构设计的方法，利用泵房的部分设计原理进行设计吸水池，从而有效地对泵房进行设置，文章主要根据泵房结构设计的方法对给水系统施加压力的一种结构设计，为泵房设计提出了新方法，才能真正确保泵房的设计具有科学性、可操作性、实用性等特点。

【关键词】单层单跨式地下式泵房；泵房的设计；吸水池的设计

0 引言

随着我国的社会经济快速发展，我国在单层单跨地下式泵房结构设计的要求也越来越高，从而为我国泵房设计带来了一定的困难，文章主要研究分析泵房的部分设计原理进行设计吸水池，从而有效地对泵房进行设置。最终得出了一种为泵房结构设计的新方法，还确保了泵房结构设计的科学性、可操作性、实用性等特点。

1 单层单跨式结构的设计办法

⑴矩形框架式泵房：采用墙的竖柱泵房楼板及底梁构成一个框架系统，优点是刚度大，整体性好，适用于规模较大、埋置较深的泵房。

⑵挡土墙：小型泵站大都采用重力式挡土墙，中大型用扶壁式挡土墙，挡土墙顶部最好与楼板连接减少断面厚度。挡土墙需要进行稳定性分析及强度计算。

⑶屋架：一般采用预应力钢筋混凝土双坡工字型屋面梁或其它形

式，屋面荷载由屋架承受并传给墙或传给立柱，屋架（屋面大梁）除承受屋面荷载外，还和立柱构成机房的刚架。屋面梁一般按简支梁计算内力。

⑷吊车梁：大中型泵站机房设有起重吊车，用于安装检修和管理。吊车梁搁置在机房前后侧墙布置的立柱上。吊车梁多为单跨简支梁，常用钢筋混凝土或预应力钢筋混凝土梁。一般套用标准图。

⑸排架：机房上部承重结构形成的构架习惯上称排架。排架由立柱、吊车梁、屋面梁、连系梁等构成。立柱与连系梁、吊车梁构成两个纵向排架；立柱与屋面大梁构成多个横向排架。纵向排架刚度很大，通常不予计算；而横向排架刚度小，必须计算。屋面大梁与柱顶的连接均视为铰接。排架计算简图的轴线一般通过构件截面中点；对阶形变形截面构件，则通过最小截面的中点。

⑹基础：柱下独立基础。

2 地下吸水池的设计

根据泵房的平面位置、标高度设计要求，因为泵房机房都在地下建筑，所以泵房大多数处于地下式。所以对吸水池的设计也有相同之处，但是吸水池的设计有更加严格的要求。泵房的建筑结构在地下一般要求需预留进、出水孔，进、出水孔的设置采用预埋内部加强的钢盒的方法是可行的，但施工时需采取有效措施，避免进、出水孔处冲孔成槽时塌孔、超灌混凝土，造成进、出水孔切割开孔困难。对可以采取预埋钢盒的钢板表面绑一块相当具有保护意义的聚乙烯泡沫板，以确保泡沫板容易清除，还可以保证塌孔引起超灌的

混凝土不会直接粘在钢盒上，切割钢盒开孔要轻便一些[1]。

3 泵房的设计

泵房的设计应该结合多方面的设计要求，按照规范要求进行设计泵房的建筑架构，泵房的设计主要从泵房抗浮设计、泵房的墙体设计、泵房基础底板设计、泵房抗震设计等设计要求进行设计。才能确保泵房设计的可操作性、科学性、实用性，从而让我们高效率地使用水泵。

3.1 泵房抗浮设计

在泵房的抗浮设计中，主要有配重抗浮，抗拨桩抗浮，基础外伸挑土抗浮。在抗浮设计中，计算得出需要配重抗浮混凝土多少，对建筑施工工程会产生增大泵房的埋深，从而影响建筑施工的抗浮设计。在抗浮设计过程中，还需要对泵房的设计考虑安全问题，主要表现在布桩密集的地方降低底板的厚度，这样才能表现出抗浮的实际效果。从而保证泵房的稳定性，但如果这样建造泵房的话，将会花费一大笔成本，而且施工工期也较长，工期还比较困难完成。通过勘察比较，泵房的抗浮能力是由采用了适当的配重层，并加大基础外挑长度利用基础挑板上的覆土重量来共同抵抗浮力。在计算覆土的抗浮作用时，只需考虑基础悬挑板正上方的混凝土重量即可。

3.2 泵房的墙体设计

泵房的墙体设计与建筑物的墙体设计存在着很多相同之处，但也略微有些不同。对泵房的设计，如果没有按照墙体的周边约束就将部分基础与墙上的自由端进行计算，会让泵房的墙体根部竖向力过

大，从而使水平方向失去纵横交接的力，这样会给泵房的墙体带来想象不到的后果。因而，在同样计算模式的情况下，采取计算精度的计算方式，从而建立简单化的计算简图，可以得知，部分墙体将采取集中不同的计算方式进行计算，进行综合计算得出平均计算结果，最后做出计算结果的截面图[3]。

3.3 泵房基础底板设计

对泵房基础底板设计要求中，必须严格按照我国相关部门规定的《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》具体要求，对基础底板进行计算梁、板。但是在基础底板设计中，计算梁、板的分布较为困难，因为其中存在着地基反力的影响。当前通常采用的方法有：地基反力直线分布假定，文克尔假定，半无限弹性体假设。对泵房基础底板的设计都具有不同的特点，所以在设计泵房基础底板设计时具有实际性的使用价值。但是根据各种假定不同，计算结果在某些条件下会产生较大的误差，因此在设计基础梁、板时应该对基础底板的要求规范进行精准的计算。

3.4 泵房抗震设计

按照我国相关部门规定的《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》，对设计泵房的前提上，必须考虑到抗震结果。目前，大部分泵房建筑都在水下建筑，所以泵房都处于地下式。按照我国相关部门规定的《室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范》采取合理的抗震措施对不进行抗震运算。在设计泵房过程中，我们应该考虑到泵房的设计必须确保建设安全[4]。

泵房的抗震设计必须与实际经济投入相符合，我们对泵房的抗震设计可以根据建筑物的抗震要求和建筑物的抗震规范进行设计，对于较危险或者存在安全隐患的泵房建设时，还有必要对泵房的抗震技术提高，避免发生不必要的安全事故，从而加强泵房的抗震技术，增进对我国泵房建设的创新设计。

4 结语

⑴泵房的平面尺度较大时，埋深较深，土质较好，必须采用标准的配重层，同时还需要结合基础挑扳上的覆土重量抗浮，从而制定可操作性、科学性、实用性的建造泵房对策。

⑵泵房墙体设计主要是计算简图的确定，优质的墙体节点做法是满足计算简图的一种主要充分条件。

⑶泵房的基础平面尺寸在标准上普遍来说不需要太大或者太小。泵房地基的抗浮能力主要是根据直线分布的假设与泵房设计要求

来建立的，从而影响设计泵房时计算平面尺寸的误差，但是在设计泵房计算地基平面尺寸时必须采取合理可操作的计算模式进行计算。

⑷泵房的抗震设计必须与实际经济投入相符合，我们对泵房的抗震设计可以根据建筑物的抗震要求和建筑物的抗震规范进行设计，对于较危险或者存在安全隐患的泵房建设时，还有必要对泵房的抗震技术提高，避免发生不必要的安全事故，从而加强泵房的抗震技术，增进对我国泵房建设的创新设计。

参考文献