管道结构设计十篇
(1)能源站的主要热力设备是内燃机、溴化锂余热机、直燃机。通过散热设备完成冷却系统的循环。散热设备需要布置于室外，而室外地坪大多数都用在绿化，因此散热设备只能放置于相邻的楼宇C、D座屋面。C、D座高约50米，冷却水管从地下负三层侧墙穿出，通过C、D座竖井直通屋面小间，管路出小间后分配到各个散热设备。管道竖井为框架结构，管道支撑点通过H型钢梁简支在竖井框架梁上，竖井总高约65m，管道支撑点分别设在0、5、9.2、13.2、17.2、21.2、25.2、29.2、33.2、37.2、41.2、45.2m等地方，单根钢梁最大总荷载为36t。通过计算H型钢梁的强度和稳定，截面定为HM550X300。(2)冷却水管出了屋面小间，通过屋面管架输送到各个散热设备。管架之间的距离是由管道的最小支撑点距离所决定的。管架选用门型支架，管道支撑点直接设在支架梁上。门架两柱基础相连做成一个整体性、刚度较好的整体条形基础，在柱顶用通长钢梁连接，加强了管架上部结构的整体刚度。型钢选用轧制H型钢，因为轧制H型钢质量向翼缘分布，在同等用钢量的情况下，比工字钢具有更大的抗弯模量。(3)管架宜采用1-2层的低层支架，根本原因为：①散热设备回水靠重力自流，管路标高直接决定散热设备的基础设计高度，过高的管架会造成散热设备的基础加高，不仅增加基础土建工程量，且加大了屋面荷载，势必造成结构设计的浪费。②相同数量、相同管径的管路，低层管架相对高层管架，受风荷载与地震荷载的影响小，按2层布置管架，与按5层布置管架传到屋面板最大荷载对比如表1所示。
屋面散热设备及管道总荷载达到约650t，屋面梁采用井字梁结构，梁间距3m，屋面板厚为200mm。考虑冷塔等散热设备属于带转动振动设备，为提高楼顶住户的舒适度，设计时增加了散热设备基础的刚度和配重，采用条形基础，若设备设计安装标高大于条基高度，采用钢筋混凝土短柱支撑设备地脚。
市政排水管道是城市基础设施很重要的组成部分。在城市的日常运行和发展建设中有着举足轻重的作用。近些年来，由于降雨造成的突发事件渐渐引起了人们的关注，比如2012年7月的北京暴雨，造成的损失很严重，引起了全国对排水设施的思考。
排水体制主要有合流制和分流制两种。排水体制的选择，应根据城镇的总体设计，结合当地的地形特点、水文条件、水体状况、气候特征、原有排水设施、污水处理程度和处理后出水利用等考虑后确定。同一城镇的不一样的地区可采用不一样的排水体制。除降雨量少的干旱地区外，新建地区的排水系统应采用分流制。现有合流制排水系统，有条件的应按照城镇排水规划的要求，实施雨污分流改造；暂时不具备雨污分流条件的，应采取截流、调蓄和处理相结合的措施。
给排水管道距离相对较长，或穿越城镇密集区，或敷设在农田，或跨越山丘和河流，有可能横跨铁路、公路及桥涵。一项管道工程同时会遇到上述几种或所有的地形和地貌，其复杂的地形和地貌若不现场查看，则很难全面完成设计。结构设计人员应会同给排水、概预算等专业设计人员共同进行现场踏勘和选线，了解管道线路拟通过的沿线地带地形地貌、地质概况，必要时应在施工图阶段对个别疑难地段重新踏勘。
要准确地反应管道沿线的地形地貌和水文地质情况，必须有测量和勘探部门提供的准确的地形和水文地质资料。
勘探点应布置在管道的中线m，间距应根据地形复杂程度确定的30～100m，较复杂和地质变化较大的地段应适当加密，深度应达到管道埋设深度以下1m以上，遇河流应钻至河床最大冲刷深度以下2～3m。
划分沿线地质单元；查明管道埋设深度范围内的地层成因、岩性特征和厚度；调查岩层产状和分化破碎程度及对管道有影响的全部活动断裂带的性质和分布特点；调查沿线滑坡、崩塌、泥石流、冲沟等不良地质现象的范围、性质、发展的新趋势及其对管道的影响；查明沿线井、泉的分布和水位等影响；查明拟穿、跨河流的岸坡稳定性，河床及两岸的地层岩性和洪水淹没范围。
管道的结构及形式主要由给排水专业确定，结构专业应根据管道的用途(给水还是排水，污水还是雨水)、工作环境(承压还是非承压)、口径、流量、埋置深度、水文地质情况、敷设方法和经济指标等从专业角度提出参考意见。正常的情况下，承压管道常采用预应力钢筋混凝土管、钢管、铸铁管、玻璃钢管、UPVC管、PE管、现浇钢筋混凝士箱涵。非承压管常采用混凝土管、钢筋混凝土管、砌体盖板涵、现浇钢筋混凝土箱涵等。当污水管道口径较大时应采用现浇钢筋混凝土箱涵，特殊情况、特殊地段(过河渠、公路、铁路等)、局部地段非承压管也采用钢管等形式。大型给排水管道工程也有采用盾构结构及形式的。
根据管道规格、埋置深度、地面荷载、地下水位、工作和试验压力对管道的刚度和强度进行计算及复核，提供管道壁厚、管道等级、或结构配筋图。对于一些一定要采取加固方法才能满足刚度和强度要求的管道，应根据计算采用具体的加强加强固定措施。一般会用的加强固定措施有管廊、混凝土或钢筋混凝土包管等，当钢管计算出的壁厚不经济时，应采用加肋的方法处理。加固的具体方式和方法应根据真实的情况和经济指标来确定。
敷设方法的选择应根据埋置深度、地面地下障碍物等因素确定，一般有沟埋式、上埋式、顶管及架空，较为常用敷设方式选用沟埋式，当沟埋式有一定的难度时，可选择顶管和架空等敷设方法。不同的敷设方法，其结构设计亦不同。
有些管道敷设的地段地下水位较高或者施工期间多雨，因而管道的抗浮稳定应引起结构设计人员的重视。设计时应根据计算采取对应的抗浮措施，避免浮管现象的出现。
确定管线走向时应尽量避开对抗震不利的场地、地基，如不可避免而一定要通过地震断裂带或可液化土地基时，应依据工程的重要性、使用条件考虑。给水管道应选择抗拉、抗折强度高且具有较好延性的钢管，并要求做好防腐措施。有抗震要求的排水管道应采用钢筋混凝土结构，并有相应的构造措施，尽可能的避免严重破坏。
承插管设置柔性连接；砖石砌体的矩形、拱形无压管道，除砌体材料应满足砖石结构抗震要求外，一般可加强整体刚度(顶底板采取整体式)、减少在地震影响下产生的变形，提高管道的抗震能力；圆形排水管应设置不小于l20度的混凝土管基，管道接口采用钢丝网水泥带，液化地段采用柔性接口的钢筋混凝土管；管道穿越构筑物时应在管道与套管的缝隙内填充柔性填料，若管道必须与墙体嵌固时，应在墙外就近设置柔性连接；管道附属构筑物应采用符合抗震要求的材料和整体刚度好的结构型式。
(1)地基处理。出图时应包含地基处理的平、纵断面图。扫描矢量化需要处理的地段的地勘资料纵断面，选择参考点并根据给排水专业的平、纵断面将管道基底轮廓线放在地质纵断面上，划分地质单元并注明桩号和基底高程，标明沟槽范围内和基底以下土层构造及地下水位。根据纵断面地质单元的划分(桩号划分)，确定需处理的范围，针对不同的地质情况和厚度分别采取对应的处理方法。具体的处理方法有：换填、抛石挤淤、砂石挤密、水泥搅拌桩、灰砂桩、木麻黄桩等方法。具体设计按地基处理规范规程执行。
(2)管道支墩及镇墩。对承插接口的用于承受压力的管道，应设置水平和垂直支墩。设计时应根据管道转角、土的参数、工作所承受的压力和试验压力计算所需支墩的大小。埋地钢管可不设管道支墩。
5.1在用户管线出口建立格栅中纤维、塑料等沉积物、悬浮物和漂浮物的大量存在，给管道的清掏和疏通维护作业带来了很大困难。特别是抽升泵站的格栅间，天天都会拦截到大量的漂浮物。有的漂浮物通过格栅进入泵房后，常导致水泵叶轮堵塞、磨损损坏现象的发生。尽管格栅栅条的间距一再减小，但仍有大量的漂浮物进入泵站造成堵塞。未解决以上问题，建议在庭院或居住小区的管道出口处设置简易人工拦污格栅，定时进行清理、清掏，从源头上控制漂浮物进入市政管网，以减轻市政管网维护管理的工作量。
5.2在检查井井底设置沉淀池中的沉积物在管道内水流量小、流速慢时会发生沉淀，造成管道淤积堵塞、通水不畅，而管道的疏通工作又费时费力。因此，针对传统的检查井做法，建议将其井底改为沉淀式的，井底下沉3O～50cm。这样中的沉积物多数会沉积在检查井中，不至于流人下游管段，只要定期清掏检查井内的沉积物即可，减少了管道维护作业的工作量。这种做法也可用于雨水检查井。
5.3在检查井内设置闸槽干管中的流量和流速均较大，有的检查井内的水位较高，管道维护作业或户线管接头时，需将管道内的水位降低或断流。为了方便维护作业，建议在干管的管道交汇处检查井、转弯处检查井或直线段的每隔一定距离的检查井内根据自身的需求设置闸槽，通过闸槽的开闭控制水流，便于维护作业。同时为方便户线支管接头时的施工，建议能研制一种较轻便、实用的管道阻水设备。
总之，市政排水管道工程结构设计应严格按照现行相关规范、标准、规定进行。设计人员应当掌握专业技能，了解行业动向，研究存在的问题，积极创新，尽可能地把设计做到经济、合理、适用、安全。
在普遍工业设施和天然气等设备中，运输材料最便捷的途径就是管道运输，这种运输方式已经在此领域被多出运用起来。在普遍工业中每天对管道的应用不计其数，因此极易导致管道生锈、有裂缝等情况，为了有效解决这一现象必须对管道进行定期的检查和修理。本文提到的管道机器人就是为管道检修量身定做的机械，它能够准确的找到生锈和有裂缝的位置。能源自给式机器人分为两种，一种是有缆一种是无缆。其中有缆式管道机器人，这种管道机器人行程范围小，精准度不高，而无缆式管道机器人其能量大多数来源于于蓄电池，虽然行程范围广泛，但是蓄电池的电量有限，因此，无缆式机器人的行程范围仍然有限。
针对这一问题，本篇文章依据现实中的一些创意来将这些想法应用到新型管道机器人的设计上，根据此创意设计出的机器人主要是靠其管道中含有的流体不断流动来产生能源。当机器人停止运动时，这种流体就开始发电，为蓄电池补充能量。
能源自给式管道机器人与有缆机器人和无缆机器人不同，以下是在传统管道机器人设计基础上对能源自给式管道机器人设计的一些要求。
（1）维持能源自给式管道机器人正常运动的动力是其内部流体流动产生的能量，这些能量的产生能够保障机器人的运动。
（2）在管道机器人的设计中必须要对其运动速度加以控制，要设计控制速度的机械装置。
（3） 能源自给式管道机器人是在无缆式管道机器人的基础上加以改进，无缆式管道机器人不能自己为蓄电池充电，而能源自给式管道机器人能将管道中的流体运动转换成电能，为蓄电池充电。
（4） 在设计机器人的过程中要对其设置自主更换前进方向的能力。这种能力能够在机器人行进到分叉管道时被有效运用起来，它能使机器人自主找到能够前进的管道，并且自主调节前进方向。
下面是管道机器人的总体方案设计，假设管道中的流体成分为气体，那就能以上文的设计的基本要求为依托，将机器人的机械结构设计成具有自给功能优势的管道形式，如下图1所示。能源自给式机器人从本质上来看，就能进行能源的自动生产及运转，因此此结构组成必然要设有发电、本体、及导向结构，而发电实际上就是将气体运转环节产生的动能转化成电能，从而为机器人本身的能动性提供电能基础。由图1所示发电部分涵盖着风轮、变速齿轮和发电机。机器人内的本体结构能够其系统运行及电能存储提供基础条件，导向部分主要是由电磁铁和导向头共同组成，其主要是帮助机器人顺利调转方向。根据图1能够准确的看出三部分之间主要是靠一组弹簧来链接，弹簧外部包有蒙皮，该设计能够最大化的减少第七题与机器人之间有的摩擦，使机身保持相对来说比较稳定的状态。与此同时还在发电部分和主体部分安装三个支撑轮组件。
本小结重点阐述了新型能源自给式管道机器人的发电部分。主要器件有叶轮、发电机、齿轮机构和充电电池等。其中叶轮是管道机器人中发电部分的核心部件，最大的作用是在叶轮中有流体流入时，能够带动叶轮转动，同时还能够为管道机器人提供推力。另一点，当流体与叶轮表面发生接触时，压力降也会伴随而来，而压力降在机器人的机械结构中是主要的推动力来源。因此，将发电机外壳设计成流线型，方便流体的顺畅流入。此外为了使机器人能够在窄小的管道中顺利运行，特此选择面积小，体积小的发电机。这种发电机的转子直径为30mm，与之相对应的配套有齿轮传动机构。
支撑轮是管道机器人的重要组成部分。在新型能源自给式管道机器人中，由于机器人的推进是依靠流体的流动，而在设计的基本要求中指出，机器人的速度必须是能控制的，因此设计的支撑轮组件既要实现对机身的支撑，又必须是速度控制的执行器。管道机器人支撑轮组件布置示意图略。
该石化装置为我公司总承包，沙特一家大型公司投资，项目场地位于沙特境内。本人主要参与管廊结构的设计。管廊总长276.75m，主要柱距6 m，局部柱距14 m；跨距6m；高9 m，主要结构3层，局部错层并附带悬挑构件，见图1。
1．设计依据：由于该项目为涉外项目，主要按照业主指定的标准（SBAIC ENGINEERING STANDARDS）及美国相关规范进行设计，同时兼顾我公司统一规定及国内行标《石油化学工业管架设计规范》（SH/T 3055-2007）、《化工、石油化学工业管架、管墩设计规定》（HG/T 20670-2000）等。
（1）横向管架：梁柱及柱脚均采用刚接，基础承担柱底弯矩，梁柱均采用W型钢。
（2）纵向管架：梁柱为铰接连接，每个温度区段长度不大于100m，温度区段间的连接采用滑动连接，并在温度区段中部设置柱间支撑，承担管道的纵向水平推力（由固定管架推力和中间滑动管架摩擦力共同组成）；采用铰接柱脚，柱底无弯矩；柱间支撑采用T型钢
（1）管廊纵向平行于道路是，路边与管廊外边柱中心线）管廊跨马路时，路边与管廊外边柱中心线m；跨越主要道路时，管廊梁底高于道路最高点不小于6.5m，跨越二级道路时，管廊梁底高于道路最高点不小于5m.
（1）根据管道专业提供的管道荷载信息，同时确定管道支座位置，按以上信息计算管道传至支撑梁的荷载。管径不大于300mm时，按均布荷载传至支撑梁，否则，按集中荷载考虑。
（2）由于业主要求后期可能会增加管线的预留荷载，按均布荷载作用于管架横梁上。
3．风荷载：管廊纵向刚度较大，且纵向迎风面较小，所以能仅考虑管架横向风荷载。分三部分计算管架所受横向风载，并分层作用于每层节点上。
qz ——设计风压；G ——阵风影响系数；Cf —— 压力系数；Ae ——每层结构投影面积。
计算Ae时，考虑两根纵梁和两根柱面积之和，并考虑防火涂层引起的构件外观尺寸的增加。
管道在开车及停车时，热力管道因气温变化而产生膨胀和收缩，管道与管道支撑梁之间发生相对运动时，产生作用于管道支撑梁的水平摩擦力。当管道布置较密时，按均布荷载作用。
管道固定推力经管道应力分析后提出，并确定管道固定支撑位置，相应设置水平支撑以传递较大的水平力，同时在管廊纵向设置柱间支撑。
根据管廊的布置形式，仅考虑管架横向地震作用，采用底部剪力法计算。通过比较美国与我国标准，两国对地震作用计算（底部剪力法）基本一致。
一般有正常操作状态、安装状态及试压状态三种工况，该装置管廊结构设计时仅考虑正常操作状态下的组合（针对构件强度设计）。
根据该项目规定，本工程采用STAAD-PRO软件进行计算分析，按美国规范验算各构件强度。对于较为规则管廊结构，能够使用平面建模，也能够使用三维建模。本工程分别按平面、三维建模，对两种受力分析情况做比较，按最不利情况做构件设计及基础设计。模型见图3。
本文主要结合实际工程实例，对大型石油化学工业装置管廊结构设计思路做多元化的分析，特别是结构方案的要求和荷载计算部分。从工程中能够正常的看到，影响管廊结构方案的基本因素很多，主要是根据总图及管道专业所提的条件，同时要兼顾周边构筑物的位置，以免上部结构不碰，下部基础打架。对于荷载计算部分，一定要勤与管道专业做沟通，搞清不同工况下的作用荷载，防止出现荷载漏算情况，这是管廊结构是不是安全的关键步骤。希望本文能给要做管廊设计的同仁带来帮助，特别是对于涉外项目。
近十多年来，钢铁行业随国民经济的大力推进而得到迅速发展，国内许多钢铁企业纷纷新建、扩建和改建大型高炉，作为高炉的重要附属设备-热风炉系统也出现了大型化、高效化和复杂化，快速缩短了我国与世界领先水平差距，一批炼铁的先进企业和技术工作者，开发出了世界水平的具有自主知识产权的先进的技术，热风炉钢结构随着工艺先进的技术的运用，产生了较大改动，另外结构本身计算程序的革新换代，使得计算更精确，设计优化得以实现。热风炉系统的钢结构项目最重要的包含热风炉框架、热风炉本体检修平台，竖管支架等每个部分，其中热风炉框架为其中主要设计部分。
热风炉框架为热风炉系统钢结构设计的主要部分，包括空煤气管道平台、冷风管道平台，热风管道平台。以常用的1000m高炉热风炉框架布置为例来说：有6米冷风煤气管道平台、14米空气管道平台、21米热风管道平台、28米空煤气管道（进燃烧室）平台 ，其上为桥式吊车检修空间，总高度约为40米左右。框架为单跨，常用跨度为9～10米，长40～50米，柱距约5～6米。主要承担热风炉热风管道、空煤气管道、冷风管道、检修吊车等工艺荷载；各检修平台的检修活荷载。
框架柱一般都会采用焊接“H”型钢柱，主次梁采用“H”型钢柱。由于框架承受的各个管道纵横两个方向的水平力都很大，热风炉框架横向采用框架—中心支撑的结构及形式。两道支撑布置在受管道力较大的热风炉区间，考虑到支撑在平面内外的稳定性，一般会用焊接钢制管、双等边角钢等型材。纵向框架与热风炉连接一起，利用热风炉本体的强大刚度，共同分担管道的纵向水平荷载，形成纵向无侧移框架。目前经过多个项目的设计认为框架设计中存在以下几项注意的地方：
（1）横向的柱间支撑的布置及计算。柱间设置支撑用来保证和提高横向结构的稳定性,由此减少结构整体的位移, 对于受水平力较大的热风炉钢框架结构，柱间支撑有着很好的经济效益与使用效益，对承担管道横向水平力起到很重要的作用。布置支撑时在高度方向上应该连续,以确保结构的整体刚度。纵向支撑的布置受各个管道的影响很大，需要注意避让各个管道及其检修平台。当采用“人”字形支撑时，支撑与框架梁相交的处，框架梁侧向最好设置次梁，以保证梁侧向支撑。柱间支撑的计算很复杂，考虑到柱间支撑所受力很大，考虑到控制结构的变形量，柱间支撑按压杆计算，中心支撑的重心线应与梁柱重心线三者汇交于一点。支撑与梁柱的连接应能充分传递支撑杆件的内力，同时尚应保留一定的富余量。
（2）保证每层楼板平面刚度，满足框架设计中刚性板的概念设计，楼板可整体传递管道水平力。管道在框架内布置时，每个管托都有管道轴向和侧向的水平力，不同管道支座处的力或抵消或叠加，为了能够更好的保证框架内楼板整体受力，已达到部分水平可以相互作用，相互抵消，楼板必须有足够的刚度。设计时当采用花纹钢板时，花纹钢板与框架梁、主次梁的连接可靠，采用角焊接时，焊缝质量放心可靠，对于受力很大结构层不宜采用间断焊。管道水平力大的地方和楼板开洞处周围宜布置水平支撑。对于采用其他的楼盖板时，如果楼盖板与框架梁的整体连接不好，最好整楼层布置水平支撑。
（3）连接采用高强螺栓和焊缝形式。主梁与柱的连接采用刚性连接，节点应有充足刚度。在梁柱连接设计中经常会遇到节点不满足规定的要求的，需加厚腹板厚度；对于工字钢梁，梁柱连接的极限承载力不满足，这样的一种情况整体加厚柱子腹板厚度，会导致过大的浪费，于是我们大家常常采用节点处换板来加以改进，能选用楔形盖板加强框架梁梁端与柱的刚性连接、在梁端下部加腋板加强框架梁梁端与柱的刚性连接。在设计中遇到节点连接不满足的情况，我们要仔细分析原因，进而选择合理的节点形式。工字型柱腹板上设置加劲肋。当梁翼缘承受的弯矩小于截面总弯矩的70%或梁腹板承受的弯矩大于截面总弯矩的30%时，要将梁腹板与连接板的角部用角焊缝焊接。 主次梁之间采用单双连接板和螺栓的铰接连接方式
（4）纵向框架与热风炉连接一起，利用热风炉本体的强大刚度，共同分担管道的纵向水平荷载，形成纵向无侧移框架。作为无侧移框架柱的计算长度系数考虑剪切变形和不考虑剪切变形二者有明显区别，在对无侧移半刚接钢框架柱子进行稳定分析时，应考虑剪切变形对柱子稳定承载能力的不利影响。 框架柱与炉壳的连接是设计中的重点，热风炉内有连续不断的高温度高压力热风，最高温度1100℃，热风炉受温度的影响热风炉炉壳环向膨胀，高度长高，框架柱与炉壳的连接应该设计为滑动支座，热风炉框架不能随炉壳发生高度上变形。对于炉壳的环向变形也要尽量控制，由于环向变形很小，小于框架在纵向力下的变形，可以不考虑炉壳的环向变形。
热风炉本体各层平台主要支撑在炉壳，主要荷载为检修荷载，设计时应注意两座热风炉壳间的平台，应考虑炉壳的环向变形，平台一端设计为自由变形的滑动支座，一端为固定支座，这样平台不受炉壳环向变形的影响。热风竖管的受力计算可参照烟囱的受力计算，但必须要格外注意热风竖管地风温度很大，竖管支架应合理的开孔散热。
随着天然气在城镇中的日益普及，天然气工程建设的质量的慢慢的受到人们的关注。管网结构是影响天然气工程质量最主要的因素，对燃气输配的效率和输配的安全性起着决定性的作用。然而受各种各样的因素的影响，学者在对当前的管网进行研究时，多以管网规划和设计为主，而忽略了管网最本质的内容—管网的结构。因此，基于这一问题，本文对管网结构分析的目的和办法来进行了阐释，并进一步探讨了管网结构中的核心结构因素。
严格上来讲，燃气管网是一个综合系统，它是一系列设备与技术组成的综合体。燃气管网主要是由管道和管网设备组成的，其中管网设备包含的内容比较多，有调压设备、切断阀门、排污部件等。燃气管网结构的核心部位包括管网气源点的配置、网络型式、管径的配置、截断阀门的配置等。这些都应该是管网结构研究的重点。
在对燃气输配管道进行规划和设计时，最核心的环节是确定燃气管网的结构。传统的管道规划和设计都以一些公认的定性原则和知识为标准，基本都是经验性的工作。因此，为满足当代对燃气管道质量的要求，就需要将这一工作提高到科学和理性的层次上，对燃气管网的规划和设计最高标准是使建造的燃气管网具备良好的效率性、经济性和安全性。因此，对燃气管网结构分析主要以水力工况、可靠性、经济性和维修性等作为主要的研究对象。此外，由于多级燃气管网级间具有较强的独立性，所以对多级燃气管网能够直接进行拆开研究。为了使研究满足实用化的要求，可以针对管网结构中的核心部位，将管网结构简化为管道和阀门两个要素，把它们作为主要的研究对象进行系统的分析。
对管网结构分析的意图是在于：通过对管网水力的计算获得管段压降、节点压力的分布，接着进行系统的统计，制定相关的设计标准；对供气可靠性计算，根据计算结果分析管网拓扑型式、阀门配置等对供气可靠性的影响；通过对不同网络型式及气源点设置、管径配置的检验和考察，研究管网的性能和造价之间的关系，确定合理的制造成本。对管网结构可以进行分析能根据不同的数据结果分析和总结城市管网结构型式的规律性，从而把燃气管道的规划和设计由依靠经验上升到以客观规律认识为基础的科学化层。
目前，对管网结构的分析没有一个统一的标准，笔者在对众多文献进行归纳后发现，最常采用的方法和工具包括统计方法、水力计算、系统可靠性计算、网络图论、管网工作组合分析、管网造价计算等。借助计算方法和统计工具可以发现数值分布规律以及结构因素与管网功能之间的逻辑关系。在对计算结构做多元化的分析时，主要是对一些相对指标之间关系进行研究，最常用的就是进行对比，通过比较它们的差异来获得最理想的结果。从上面可以看出，管网结构分析与管网水力计算、管网优化、管网可靠性分析等是一个统一的有机体。在对管网的结构特点进行分析和研究时，管网的网络型式、气源点设置类型、截断阀的配置状况以及管径配置和分布是最为基本的结构因素，而管网造价、由流动工况形成的压力分布、发生局部故障时管网供气能力以及维修时管网功能的完整程度等则属于由结构因素形成的管网功能特性。因此，要有针对性和重点性的对管网结构进行分析。在对燃气管道进行规划和设计时，要根据对管网结构因素的分析确定出最合理的管网结构，科学的管网结构才能充分发挥出燃气管道本身最大的功能。
管网的网络型式是指由于外界因素的干扰，管网铺设结构复杂，铺设路线呈现网络状，这是由气源和燃气用户的分布密度决定的。在城镇管网建设中，城镇规模和地理特征是决定道路分布的主要因素。通常情况下，城镇的结构都是轮廓型式的，包括矩型/狭长型、分区型、主区-卫星区型。管网的网络型式是由客观因素所决定的，在当前，如何根据当地的地理特征建设最合理的网管路线是实现管网经济性的最主要内容。当对燃气的需求存在明显的重心偏移时，在对管网进行设计时，管网的气源和管径配置的设计上会体现出管网铺设形式的意义。
管网压力级制是指管道供气系统内部压力大小的分等级制度。目前，管网压力级制发展已经比较成熟，在设计时，根据以往的工程经验能对管网压力进行合理的设定。管网压力是由燃气种类所决定的，传统的燃气系统以煤气为主，而当当以天然气作为主要的燃气。因此在管网压力级制的设置上应该有所区分。当前，管网压力级制一般采用“高-中压”两级或“高-次高-中压”三级系统。对管网压力进行分级制体现了管网设计技术正在朝更为细致的方向发展。
顾名思义，气源是指供气的源头。天然气门站的设置取决于天然气输气管道铺建的线路，一般在供气线路与城区之间靠近城区的位置。天然气门站的数量是由城市燃气需求量的大小所决定的，一般情况下，大型城市至少要设置2个门站，而人口密度相对较小的中小城镇设置1个门站即可。如果是设2座以上门站的大型管网，最合理的设置方式是对置。门站设置的原则:要结合天然气干线及分输站条件；靠近负荷中心；靠近城区对称中心线；符合城市规划和发展要求；具有建设条件。在建设大规模管网系统时，储配站最好设置在门站的对面，虽然这种设置模式可能要增加高压管道长度，但可缩减中压管道长度，此外，高压管道能分担一部分储气容量，因此，不论在经济上还是在技术上，对置的设置模式是最合理的。
在地理条件允许的前提下，为了增加管网供气的可靠性，燃气分配管网一般需设计为环状。这样的的设计优点是：当管网的某段发生故障时，相连接的其它管网可以补偿性的提高燃气流量，有效的预防了管网断气的发生。但由于管网中的管段在输送气量上是不等效的，管段的输气能力取决于所在输送管路，因此，不同管网的设计模式导致最终的效果也会有所差异。
对以前的煤气输配系统进行研究不难发现，煤气输配系统基本都是“中—低压”两级系统，供气系统的压力都较小，中压系统的压力最高也只有0.2 MPa。当低压管网中出发生管道或部件故障时，通常是采用简易方法将输气管道进行堵漏或在故障部位的两段截断管道系统。因此，传统的低压管网设计中只在主干管道或关键部位才会设置截断阀门，没有设置截断阀门的部位发生故障时维修相对复杂。在当前输送天然气的城市输配管网系统中，压力机制基本都转换成了“高—中压”模式，高压力工作下，管道发生故障的可能性较以前明显要大，因此，新型的供气系统对截断阀门的需求量非常大。在设计时，要根据功能要求、维修技术和安装的经济性等方面来决定安装截断阀门数量。
综上所述，燃气管网结构是管道规划和设计中最核心的环节，管网结构中的每一个结合因素都会影响到管道规划和设计的标准，从而影响到燃气管网的质量。因此，对管网结构可以进行研究是提高燃气管道规划和设计水平必要的手段，这也是加快天然气工程建设、实现“燃气化”时代的必然趋势。
1 概述 当前大量地下隧道建设实践中,盾构施工法已成为城市地下隧道建设的主要施工方法,尤其地铁隧道。上海现有和正建的地铁隧道无一例外地采用这一方法施工。而上海同许多沿海城市一样是位于软土广泛分布的地层上,正是盾构隧道结构所处的软土环境导致大量的运营软土盾构隧道发生过量的纵向沉降或不均匀沉降,引起隧道渗水、漏泥或结构局部破坏,有时甚至会影响到隧道的正常运营[20][21]。
因此,深入研究软土盾构隧道纵向变形对隧道结构影响及考虑纵向变形的衬砌结构纵向设计理论是解决软土盾构隧道现存问题的关键,尤其是衬砌结构纵向设计方法。
目前,国内外对盾构法隧道衬砌结构设计主要采用横向设计。在国内,我国地下铁道及铁路隧道设计规范[6]中推荐使用荷载结构模型,而未考虑纵向变形的影响。《上海市地基基础设计规范》1999版中对盾构隧道纵向变形进行了一定的考虑[7],提出盾构隧道纵向不均匀沉降的影响是不可忽视的。尤其是盾构工作井和区间隧道的连接处;隧道底部下卧土层特性及分层突变处;覆土厚度急剧改变处等,都会有较明显的不均匀沉降。提出在设计中应按照预估的沉降差,设置适量的变形缝。规范还提到在施工阶段和使用阶段,进行隧道结构的横向内力和变形 计算 时,在必要的时候宜考虑隧道纵向变形对横向内力和变形值的影响。
由于隧道纵向 问题 属于三维问题,其结构复杂,纵向结构 计算 模型尚不成熟。但也已经取得了一定的科研成果。在工程实测和室内试验基础上,已建立了一些隧道纵向结构计算模型。 目前 对软土隧道纵向结构的 理论 研究 主要分为:试验或实测 分析 法、数值分析法和理论解析法。在理论解析法中根据隧道接缝和螺栓简化 方法 的不同,日本学者提出了两种隧道纵向结构理论,一种是以村上博智及小泉淳[22]为代表的以轴向、剪切和弯曲弹簧模拟接缝和螺栓、以梁单元模拟衬砌环的梁一弹簧模型,它是将横向梁一弹簧模型移植到了隧道结构纵向(见图3);纵向粱一弹簧模型中每一衬砌环均由一直线粱模拟,各衬砌环间的接缝以弹簧模拟,因而在作纵向分析计算时单元较多,它可以模拟衬砌环和接缝性能有变化的隧道段,但其缺点也是明显的,即一般适合于线性分析,并且由于以单元作为基础,分析过程为矩阵形式,需要通过数值方法实现,所得结果需要进行再一次分析才能得到管片、螺栓应力和接缝张开度等关键数据。另一种模型是以志波由纪夫及川岛一彦[23～25]为代表的等效轴向刚度模型,该方法认为隧道在横向为一均质圆环、在纵向以刚度等效的方法将有环向接缝非连续的结构等效为连续均质圆筒。由于是直接从分析衬砌环向接缝和螺栓的受力变形性能出发得到等效模型,因此计算结果可直接给出管片和螺栓应力,并且在很多情况下可推导得到显式理论解, 应用 方便,但该方法也有未考虑预应力、只简单被认为是弹性地基上的直梁等缺点,然而,根据目前国内外的研究现状来看,轴向等效刚度方法是当前隧道结构的纵向理论研究中提出的最好的方法。该法为研究盾构隧道纵向问题奠定了坚实的理论基础。 3 盾构隧道结构拼装型式 在我国,上海先期施工的盾构法隧道基本采用通缝拼装形式,而上海近期建设的隧道及广州和南京地铁盾构法隧道则全部采用错缝拼装形式,从而说明错缝拼装形式在抵抗纵向变形上优于通缝拼装形式。既然不同的拼装形式有不同力学效果,能够改变衬砌的纵向刚度及控制纵向裂缝和不均匀变形,那么采用更多不同力学效果的拼装形式就成为解决当前软土盾构隧道结构纵向问题的另一关键问题。
从当前工程设计的实际应用和理论研究进展分析可得出软土盾构隧道衬砌结构在考虑纵向问题时的不足之处:缺乏与纵向理论要求接近的衬砌形式;现有的纵向理论缺乏与工程实际的结合;衬砌拼装形式单一(不能协调纵向不均匀变形);衬砌管片材料在同一工程中单一;衬砌管片宽度在同一工程中单一;纵向线 软土盾构隧道纵向设计展望
(1) 从软土盾构隧道衬砌管片拼装形式、管片材料等方面进行创新改造。以增大软土盾构隧道衬砌结构的纵向刚度的变化,使软土盾构隧道衬砌结构的纵向刚度具有可控性。而不同刚度的多样的衬砌结构拼装形式是解决软土盾构隧道纵向问题成为可能。
(2) 在纵向设计理论研究及其成果应用上应有所加强。隧道纵向结构性能的研究和横向性能研究相比还处在早期 发展 阶段,其成果尚未应用到工程设计的实践中。如何将已有的理论研究成果应用于工程设计(即纵向设计),使工程设计更加符合客观现实。这不仅符合当前设计理论发展的趋势,更能实现在设计阶段上就开始着手解决软土盾构隧道现存问题(过量的纵向沉降或不均匀沉降,导致隧道渗水、漏泥或结构局部破坏而影响隧道的正常运营),避免软土盾构隧运营后再进行处理的被动状态,因此,可节约大量资金。
总之,软土盾构隧道结构纵向设计理论,不仅是软土盾构隧道结构设计理论发展的需要,也是 社会 发展的需要。它不仅具有理论价值,而且更具重要的经济意义和社会意义。
[3] 刘建航,侯学渊.盾构法隧道[M].北京: 中国 铁道出版社,1991
前言：某屋面工程为双曲面形式，雨水天沟底面随屋面曲线变化。屋面排水系统采用虹吸雨水排水系统，由于建筑屋面内表皮结构开放，要求虹吸雨水系统的安装在满足钢结构体系结构安全要求的同时，应与屋面结构体系紧密结合，以保证雨水系统正常运行及建筑内部视觉效果的美观。为满足建筑美观要求，采用虹吸雨水系统管道随不锈钢管混凝土柱、钢结构柱内预埋施工，形成了结构柱内虹吸雨水管道安装的施工工艺。
（1）优化设计、精准定位。对系统采用优化设计，对每段管道的长度及对接口均进行精密计算，保证每段管道准确对接。
（2）管道焊接质量高。采用不锈钢管道氩弧焊接，采用等离子切割，保证管道高质量焊接。
（3）管道安装精度高。通过优化设计，精准定位，场外加工保证了管道的安装精度。
（4）能增加建筑物的使用空间，减少装修费用。管道安装于结构柱内，有效的节约了建筑物的使用空间。
利用计算机技术对安装于结构柱内的虹吸雨水管道系统进行优化设计，根据系统分布情况，经过计算机放样、现场精确定位，对每段管道的长度均进行精密计算，每段管道均定位准确，保证每段管道精准对接，以保证整个管道系统的安装同心度；管道随不锈钢管混凝土柱、钢结构柱内预埋同步施工。
（1）根据深化设计和柱头出口定位，确定柱内管道的整体走向，包括入口、出口的平面定位。
（2）钢柱直径较小，内部结构复杂时，根据每根管道的定位，计算模拟出每一根钢柱内管道的穿引顺序，指导现场施工。
（3）根据结构及深化设计要求、钢管柱分节的高度、钢管柱内部空间等因素，确定柱内管道的分节高度。
管道分节高度与钢柱分节高度距离相差不能过大，否则会影响上节钢柱的吊装，同时需满足管道连接时操作空间的需求，根据结构施工条件并模拟操作确定。
（4）暗装在结构钢管柱或混凝土柱内的虹吸雨水管因受施工空间及工序交接限制施工十分困难（混凝土柱与钢结构柱间用不锈钢伸缩器连接），该管段为不锈钢管焊接安装（宜为159×4.5或133×4），其排出管应符合结构施工的限制性要求。
管路系统中应设置足够支吊架、紧固件、固定装置，并应符合相关的国家施工验收规范，使之具有抗伸缩、防晃、抗震及防腐等功能。钢管柱内雨水立管支撑材料为非不锈钢材质时，应采取措施防止两种材料直接接触。钢结构柱与混凝土结构柱转换触交接应采用软连接进行转换连接。
不锈钢管切割采用管道专用管道切割机进行下料，确保端口质量符合全自动焊接所要求的标准。通常薄壁不锈钢管对口间隙必须在0.5mm之内。
所有不锈钢管道采用等离子切割，以高温高速的等离子弧为热源、 将被切割的金属局部熔化、并同时用高速气流将已熔化的金属吹走、形成狭窄切缝， 其不仅切割速度快、切缝狭窄、切口平整、热影响区小，工件变形度低、 操作简单， 而且具有显著的节能效果。
焊件的切割和坡口加工宜采用机械方法，也可采用等离子弧、氧乙炔焰等热加工方法，在采用热加工方法加工坡口后，必须除去。
坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头质量表面的表面层，并应将凹凸不平处打磨平整。焊件组对前应将坡口及其内外侧表面不小于10 mm范围内的油、漆、垢、锈、毛刺及镀锌层等清除干净，切不得有裂纹、夹层等缺陷。
管子或管件对接焊缝组对时，内壁应其平，内壁错边量不宜超过管壁厚度的10%，且不应大于2mm。
管道采用氩弧焊焊接，焊接时在管内充满氩作为保护性气体，将空气隔离在焊区之外，防止焊区氧化。焊接时应注意防护，防止射线伤害。管道焊接时严禁在坡口之外的母材表面引弧和试验电流，并应防止电弧擦伤母材。咬边应≤0.05δ且≤0.05mm，咬边总长不超过10%的焊缝周长。余高≤1+0.10b，且最大为3mm。为确保收弧处的焊接质量，在熄弧后仍必需进行持续送气保护，送气时间为5～7秒。焊完的焊缝也应该进行本能洗、钝化，使焊缝得到与母材具有类似的光泽，同时，产生钝化膜后，使焊缝处有了抗氧化的能力。不锈钢焊件坡口两侧各100mm范围内，在施焊前应采取防止焊接飞溅物沾污焊件表面的措施。现场管道安装完成后，将管道管口临时封堵，防止废弃物进入。管道焊接应严格按照操作步骤进行，确保焊接质量；管道安装定位应反复符合管道位置、管道间距、钢结构构件尺寸、混凝土柱及钢结构柱管道位置。
该方法从管道的深化设计、管道的定位、管道的焊接、安装等主要工序说明了结构柱内虹吸雨水管道分节安装的施工工艺。由于钢管柱构件吨位大，采用分节分次吊装，柱内的虹吸雨水管道同样采用分节吊装技术，每节管道在地面穿引至钢柱内后，随钢柱一起吊装。管道从柱顶穿入，柱底穿出，钢管柱安装就位后，实施柱内雨水管道的对接连接施工。
（1）优化设计、精准定位。对系统采用优化设计，对每段管道的长度及对接口均进行精密计算，保证每段管道准确对接。
（2）管道焊接质量高。采用不锈钢管道氩弧焊接，采用等离子切割，保证管道高质量焊接。
（3）能增加建筑物的使用空间，减少装修费用。管道安装于结构柱内，有效的节约了建筑物的使用空间。
[1] 赵志缙，赵帆.高层建筑施工（2版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2011
在化工和石油化工企业内，管架是支承全厂工艺生产装置和供热系统管道的主要结构，它联系着全厂每个生产装置。一个大型石油化工厂管架可达500个以上，而固定管架除了承受管道竖向荷载外，还承受区段间产生的全部纵向水平力，不允许产生相对位移，因此固定管架的设计和优化尤为重要。
管架可为钢筋混凝土结构或钢结构，混凝土结构固定管架，由于混凝土梁柱本身刚度较大，能够很好的抵抗水平推力作用，因此常见的四柱式框架形式便可以满足设计要求；而钢结构固定管架一般需要设置柱间支撑和水平支撑，加强管架的纵向刚度和整体稳定，并采取一定的构造措施，防止横梁在水平力作用下扭转破坏。
固定管架除了承受管道竖向荷载外，由于管道支座与管架的固定连接，还承受纵向水平力作用以及风荷载作用下的横向水平力作用。
1. 纵向水平力，管道支座与管架为挡板式连接时，受力作用点在据梁顶以下e/3处，焊接连接时，作用在梁顶面，如下图：
该值是指管道膨胀时，使补偿器压缩或拉伸变形，由于补偿器的弹性而产生的相反方向的变形力通过管道传递到固定管架上，一般由管道专业提供。
3. 管道变形时，刚性中间管架摩擦力标准值总和或柔性管架弹性力标准值总和 。
其中d为管道外径（包含保温层），多根管道取平均外径，实际工程中一般取该管架上最大直径管道。
管架的结构形式应结合项目的实际情况选用，原则上外形复杂，改扩建可能性较大的管架采用钢结构，外形简洁且改扩建可能性不大时可采用钢筋混凝土结构，大中型化工装置采用管廊式钢结构，也可采用底层混凝土、上层钢结构的混合结构形式。在满足净空的前提下，尽可能的采用中低管架。
管线长度较长时，热涨（冷缩）变形量很大，为了有计划的分配管线的膨胀量，固定管架的位置极其重要，根据《化工、石油化工管架、管墩设计规定》附录1中总水平推力F计算公式，考虑固定管架两侧传来的水平推力方向相反，因此固定管架两侧为对称布置时，会很大程度上减少水平推力。
由于固定管架承受区段间的全部纵向水平推力，一般受力较大，而规范对固定管架的长细比要求较高，因此当管架上的管道数量较多时应将各管道的固定点设置在同一榀管架上，减少固定管架的数量，降低工程投资。
从纵向水平推力的作用点可知，当管线为多层布置时，应尽量将大直径热力管道等能产生较大应力的管道布置在下层，减小力臂，降低弯矩对柱脚及基础的影响。
管道与管架之间具有相互制约作用，管道对管架除有荷载作用外，尚应考虑其对管架的约束作用。当铺设较多管道时（3根或以上），由于每根管道的水平推力不可能同时出现、管道内介质温度不可能同时升高，对管架变形及摩擦力不能单纯的求和，应计入牵制系数Kj的影响，Kj可根据热力管道所占比例根据规范查出。
当管架上管线不多，且主要管道为应力管道时，可考虑采用摩擦系数更小的材料如聚四氟乙烯板，其与钢接触面摩擦系数为0.1，可大大降低水平推力。
在实际工程中，管架上的水平推力一般由管道专业提供，其大小即摩擦力，而管架的纵向水平力，刚性管架是按摩擦力计算，柔性管架则是按反弹力计算，刚性管架和柔性管架与管架的刚度EJ有关，在确定梁柱尺寸之前，是无法判断管架是刚性还是柔性的，因此把摩擦力当成纵向水平力是不恰当的。
固定管架的水平力与活动管架类型有关，与该区段管道的补偿量有关，与该区段补偿器的压缩力、波壁力和补偿器的级数有关，而且与管道的EJ值和反弹力系数有关，管道专业所提的固定管架水平推力一般都是按中间活动管架为半铰管架提出，缺少对柔性管架、刚性管架的考虑。
管架的水平力计算非常繁琐复杂，既要考虑简化，又要考虑实际受力，大型化工、石业设计院多采用应力分析软件如Autopipe、CaesarⅡ等模拟实际管道、管架布置，从而得出较为准确的数值。
与风荷载组合时，受力方向的基础底边脱离尺寸与其相应底边边长之比不应大于0.2 。
与地震作用组合时，受力方向的基础底边脱离尺寸与其相应底边边长之比不应大于0.25 。
固定管架基础垂直荷载较小，水平荷载较大，偏心距超出基础范围，将产生基底大面积脱离的现象，如果严格控制基底部容许产生脱离，势必将基础设计的过大。
因固定管架主要承受水平荷载作用，上部传给基础的弯矩很大，采用联合基础或设置拉梁，增大基础的抵抗矩，可以有效的避免基础出现大面积脱离。
适当的增加基础的埋深，利用土的自重压力抵抗水平力产生的弯矩，一定程度上也能解决基础过大的问题。
管架是化工、石油化工设计的重要组成部分，其联系着厂中各个生产装置，是化工装置正常运转的枢纽，其重要性不言而喻。管架的结构设计应与管道、应力专业密切配合，通过合理选择管架的结构形式，统筹考虑固定管架的位置，优化管线的布置和荷载组合，在保证安全的前提下做到经济美观。
参考文献：[1] 中华人民共和国行业标准.《化工、石油化工管架、管墩设计规定》
新世纪，随着人们生活水平的提高，人们对于住宅也提出了新的要求，已经不再拘于传统的住得下、分得开的住房要求上，而是一种对于住宅面积和平面布局都能随心所欲布置的住房要求。基于这种住房要求，人们在生活的过程中都是以小康住宅模式为基础来对房间的各个设备和设施做多元化的分析与控制的。给排水作为住宅建筑中不可缺少的一部分，在工作中对其存在的设计问题做多元化的分析与总结十分必要。
管道的结构形式主要由给排水专业确定,结构专业应根据管道的用途(给水还是排水,污水还是雨水)、工作环境(承压还是非承压)、口径、流量、埋置深度、水文地质情况、敷设方式和经济指标等从专业角度提出参考意见。
一般情况下,承压管道常采用预应力钢筋混凝土管、钢管、铸铁管、玻璃钢管、UPVC管、PE管、现浇钢筋混凝土箱涵。非承压管常采用混凝土管、钢筋混凝土管、砌体盖板涵、现浇钢筋混凝土箱涵等。当污水管道口径较大时应采用现浇钢筋混凝土箱涵,特殊情况、特殊地段(过河渠、公路、铁路等)、局部地段非承压管也采用钢管等形式。大型给排水管道工程也有采用盾构结构形式的。
根据管道规格、埋置深度、地面荷载、地下水位、工作和试验压力对管道的刚度和强度进行计算及复核,提供管道壁厚、管道等级、或结构配筋图。
对于一些必须采取加固方法才能满足刚度和强度要求的管道,应根据计算采用具体的加强加固措施。通常采用的加固措施有管廊、混凝土或钢筋混凝土包管等,当钢管计算出的壁厚不经济时,应采用加肋的方法处理。加固的具体方式和方法应根据实际情况和经济指标来确定。
敷设方式的选择应根据埋置深度、地面地下障碍物等因素确定,一般有沟埋式、上埋式、顶管及架空,较为常用敷设方式采用沟埋式,当沟埋式有一定的难度时,可选择顶管和架空等敷设方式。不同的敷设方式,其结构设计亦不同。
有些管道敷设的地段地下水位较高或者施工期间多雨,因而管道的抗浮稳定应引起结构设计人员的重视。设计时应根据计算采取相应的抗浮措施,避免浮管现象的出现。
确定管线走向时应尽量避开对抗震不利的场地、地基,如不可避免而必须通过地震断裂带或可液化土地基时,应根据工程的重要性、使用条件综合考虑。给水管道应选择抗拉、抗折强度高且具有较好延性的钢管,并要求做好防腐措施。有抗震要求的排水管道应采用钢筋混凝土结构,并有相应的构造措施,尽量避免严重破坏。
承插管设置柔性连接；砖石砌体的矩形、拱形无压管道,除砌体材料应满足砖石结构抗震要求外,一般可加强整体刚度(顶底板采用整体式)、减少在地震影响下产生的变形,提高管道的抗震性能；圆形排水管应设置不小于120度的混凝土管基,管道接口采用钢丝网水泥带,液化地段采用柔性接口的钢筋混凝土管；管道穿越构筑物时应在管道与套管的缝隙内填充柔性填料,若管道必须与墙体嵌固时,应在墙外就近设置柔性连接；管道附属构筑物应采用符合抗震要求的材料和整体刚度好的结构型式。
出图时应包含地基处理的平、纵断面图。扫描矢量化需要处理的地段的地勘资料纵断面,选择参考点并根据给排水专业的平、纵断面将管道基底轮廓线放在地质纵断面上,划分地质单元并注明桩号和基底高程,标明沟槽范围内和基底以下土层构造以及地下水位。根据纵断面地质单元的划分(桩号划分),确定需处理的范围,针对不同的地质情况和厚度分别采取相应的处理方法。具体的处理方法有:换填、抛石挤淤、砂石挤密、水泥搅拌桩、灰砂桩、木麻黄桩等方法。具体设计按地基处理规范规程执行。
对承插接口的压力管道,应设置水平和垂直支墩。设计时应根据管道转角、土的参数、工作压力和试验压力计算所需支墩的大小。埋地钢管可不设管道支墩。
目前我国市场上存在约20种左右的给排水管材，主要包括金属管、复合管、塑料管许多地市已明文规定：禁止设计使用镀锌钢管，推广使用塑料给水管。塑料给水管与金属管道相比，具有重量轻，耐压强度好，输送液体阻力小，耐化学腐蚀性能强，安装方便，省钢节能，使用寿命长等优点。塑料管PP-R管道具有良好的抗冲击性能、在温度和内压长期作用下强度减慢，即在相同温度和内压条件下使用寿命更长的特点：
（1）具有较好的耐热性。PP-R管的维卡软化点131.5度，最高使用温度可达95度，长期使用温度可达70度，满足建筑冷热水管道设计要求。
（2）无毒、卫生。PP-R原材料属聚烯烃类，其分子仅由炭、氢元素组成，原辅材完成达到食品卫生要求。没有有害有毒的元素存在，卫生可靠，不仅用于冷热水管道，还可以用于饮用纯净水系统。
（4）安装方便、管件连接牢固。PP-R管材、管件采用相同的原材料加工而成，并有良好的热、电融焊接性能，其管材、管件可采用热熔连接或电容连接，管材、管件连接部位强度不低于材料本身的强度。PP-R管道连接方法较粘结、弹性密封承插及其它机械连接等成本低、速度快、操作简单、安全可靠，特别适合用于直埋暗敷场合。
（5）物料可回收利用。PP-R在生产、施工及使用过程中对环境无污染、废料可回收利用，属绿色产品。
（1）给水系统在设计的过程中很少会出现一个固定的模式，通常都是按照户型和用户的需要为基础，再结合外部给给谁情况来做多元化的分析和规划的过程。尤其是在多层和高层的建筑工程项目中，通常情况下，人们在给水系统设计中都是以水管网的压力进行直接供水的模式，但是由于某些地区的高度过高而出现压力不足的现象也较为明显，在这些地区的给水系统设计中就需要我们在建筑物底层设置一个科学合理的调节水箱和变频供水设备，为供水系统进行加压，使得高层住户能够具备充足的水源和用水情况。
（2）一般情况下，在高层住宅建筑设计中，为了为上部建筑结果提供科学可靠的供水要求，都是采用调节水箱或者是变频供水设备来进行加压，这种系统的应用的过程中一方面节省了建筑面积以及室内面积的占地情况，也节约了电能的消耗和施工成本，更是在工作的过程中免去了水源造成的二次污染。在目前的建筑结构中，通常都是采用自动化控制系统作为主要的工作依据和自动化管理方式，在这种管理工作中采用加压设备或者全自动工作模式来实现系统安全运行显得十分必要，对于提高系统的安全可靠要求也十分有利。
（1）对于多层住宅，目前设计多采用底层污水单独出户，以避免因排水管堵塞造成的一层泛水的难堪局面，减少邻里的矛盾。二层以上采用排水伸顶通气立管。
（3）目前高层住宅设计中不仅设计雨水系统，同时还设计室调冷凝水管收集每户安设空调板上的冷凝水，这样不仅使建筑物外墙美观，而且避免了空调冷凝水随意乱流放，影响楼下行人。冷凝水管的管底端设于距散水300mm处既可。
高层建筑的火灾扑救时立足于自救的，以室内消火栓给水系统为主，要保证室内消防给水管网有满足消防需要的流量和水压，始终处于“临战状态”。所以，高层建筑的室内消防给水系统是采用高压或临时高压消防给水系统来保证及时、有效的供应灭火用水的。自动喷水灭火系统应布置在人员密集、不宜疏散、外部增援灭火与救生较困难的重要场所，系统的选型应根据设置场所的火灾特点或环境条件确定。高层住宅建筑的公共活动用房、走道，物业办公室和可燃物品库房均应设置自动喷水灭火系统。
屋面雨水排出应优先选用既安全又经济的雨水系统。高层住宅建筑由于汇水面积小，故一般都会采用重力流。屋面一般应采用87型雨水斗屋面雨水系统，对于处在住户上部的屋面，宜采用侧墙式雨水斗。为杜绝屋面雨水从阳台溢出，阳台雨水系统应单独设置，而不应该接到屋面雨水立管上，且为防止阳台地漏泛臭，阳台雨水排水系统不应与庭院雨水排水管渠直接相接，应采用间接排水。当阳台设有洗衣机时，可利用洗衣机地漏兼做地面排水地漏，可减少阳台的排水立管和地漏数量，但排水立管应接入污水管道。
建筑给排水设计施工工程作为建筑设备的重要组成部分，建筑给排水应更突出以人为本的原则，走全面、均衡、务实、安全的发展之路。不论是在设计还是在施工过程中，都应严格执行现行相关规范，不断总结在设计和施工安装过程中的经验教训，完善和提高整体的设计水平，力求为社会提供功能齐全、可靠、美观实用的建筑精品。
