[PPT]《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010修訂概況講義_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2010修訂概況 一.修訂的背景和原則混凝土結(jié)構(gòu)是我國(guó)工程建設(shè)中應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)形式之一,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前我國(guó)鋼材年產(chǎn)量已達(dá)5億噸,每年混凝土用量已達(dá)到25億m3,混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋用量接近1億噸,連續(xù)多年居世界第一。但我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)目前所應(yīng)用的鋼筋和混凝土強(qiáng)度比西方發(fā)達(dá)國(guó)家普遍要低1-2個(gè)等級(jí)。我國(guó)工程建設(shè)中低強(qiáng)鋼材、低等級(jí)水泥以及低等級(jí)混凝土比例過(guò)大,消費(fèi)結(jié)構(gòu)不合理,消耗了過(guò)多的資源和能源,不利于可持續(xù)發(fā)展。高強(qiáng)鋼筋和高性能混凝土應(yīng)用于各類工程建設(shè),帶來(lái)的不僅僅是強(qiáng)度的提高,更重要的是降低鋼材、水泥、砂、石的消費(fèi)量,節(jié)約資源和能源,提高了結(jié)構(gòu)的耐久性。如我國(guó)

2、能將這些主要建筑材料提高12個(gè)強(qiáng)度等級(jí),其節(jié)約資源和能源、宏觀經(jīng)濟(jì)效益將是十分明顯的。 適當(dāng)提高安全儲(chǔ)備,保證結(jié)構(gòu)安全;適當(dāng)提高抗禦災(zāi)害的能力,落實(shí)以人為本的原則(汶川地震及其他自然或人為災(zāi)害的教訓(xùn));完善耐久性設(shè)計(jì)(延長(zhǎng)建筑物使用年限),采用高強(qiáng)高性能材料,提高材料利用效率(節(jié)約資源),保障可持續(xù)發(fā)展的需要;加強(qiáng)與相關(guān)規(guī)范的合理分工及協(xié)調(diào),反映最新科研成果和工程經(jīng)驗(yàn),參考國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),促進(jìn)建筑技術(shù)的進(jìn)步及產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。 2007年1月成立修訂組,2008年3月資料收集整理分析及補(bǔ)充試驗(yàn),2008年4月形成規(guī)范初稿,2008年8月完成規(guī)范討論稿,2009年6月進(jìn)行修訂問(wèn)題研究,2009年7月完成規(guī)范

3、征求意見(jiàn)稿,2009年10月完成規(guī)范試設(shè)計(jì),2009年11月完成規(guī)范送審稿,2009年12月規(guī)范審查,2010年6月規(guī)范報(bào)批。2010年8月18日住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布公告,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-2010,自2011年7月1日起實(shí)施。 二.規(guī)范修訂的主要技術(shù)要點(diǎn)補(bǔ)充了“結(jié)構(gòu)方案”和“結(jié)構(gòu)抗倒塌”的設(shè)計(jì)原則(使規(guī)范逐步從構(gòu)件規(guī)定向結(jié)構(gòu)整體規(guī)定過(guò)渡);增加了既有結(jié)構(gòu)改造設(shè)計(jì)的原則的規(guī)定(配合既有建筑的改造利用的需要);修改了鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的有關(guān)規(guī)定(裂縫寬度、撓度驗(yàn)算);增加了樓蓋舒適度的設(shè)計(jì)要求(對(duì)大跨度混凝土樓蓋結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行豎向自振頻率驗(yàn)算);

4、修改了環(huán)境等級(jí)劃分,完善了耐久性設(shè)計(jì)要求(包括環(huán)境類別、材料質(zhì)量、保護(hù)層厚度、技術(shù)措施、防護(hù)措施、維護(hù)要求等);6. 新增500MPa級(jí)高強(qiáng)鋼筋(HRB500級(jí)、HRBF500級(jí)),淘汰HP235MPa級(jí)低強(qiáng)鋼筋(非預(yù)應(yīng)力鋼筋以400和500級(jí)鋼筋為主,光面鋼筋為HPB300級(jí),將逐步取消HRB335級(jí));提出了并筋(鋼筋束)的配筋方式(方便鋼筋密集構(gòu)件施工,并與國(guó)外規(guī)范一致);對(duì)結(jié)構(gòu)側(cè)移的二階效應(yīng)(P -效應(yīng)),提出有限元分析方法及增大系數(shù)的簡(jiǎn)化考慮方法;統(tǒng)一了一般受彎構(gòu)件與集中荷載作用下的梁的斜截面受剪承載力計(jì)算公式(腹筋作用項(xiàng));補(bǔ)充了拉、彎、剪、扭復(fù)合受力鋼筋混凝土矩形截面框架柱設(shè)計(jì)的

5、相關(guān)規(guī)定;修改了受沖切承載力計(jì)算公式;適當(dāng)調(diào)整了鋼筋的保護(hù)層厚度規(guī)定(保護(hù)層厚度從最外層鋼筋(箍筋)算起,與耐久性規(guī)范協(xié)調(diào)并適當(dāng)簡(jiǎn)化);12. 修改了鋼筋錨固長(zhǎng)度的有關(guān)規(guī)定(規(guī)定了基本錨固長(zhǎng)度lab、受拉錨固長(zhǎng)度la和錨固長(zhǎng)度修正系數(shù)za,增加了機(jī)械錨固的內(nèi)容);13. 調(diào)整了混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件縱向受力鋼筋最小配筋率要求(最小配筋率與鋼筋強(qiáng)度等級(jí)相聯(lián)系,對(duì)采用400和500MPa級(jí)鋼筋的板類受彎構(gòu)件最小配筋率適當(dāng)減少,有利于推廣高強(qiáng)鋼筋);14. 補(bǔ)充了雙向受剪鋼筋混凝土柱的抗震設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)定;15. 調(diào)整了混凝土柱軸壓比限值,增加了四級(jí)抗震等級(jí)的軸壓比要求;補(bǔ)充筒體及剪力墻洞口連梁的受彎承載力及小

6、跨高比連 梁、特殊配筋連梁的設(shè)計(jì)規(guī)定;修改了剪力墻邊緣構(gòu)件的有關(guān)設(shè)計(jì)要求,增加了三級(jí)抗震等級(jí)剪力墻的相關(guān)規(guī)定;18. 增加了沖切及板柱節(jié)點(diǎn)抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定;補(bǔ)充了預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)要求。三.有關(guān)章節(jié)修訂的主要內(nèi)容(一)基本設(shè)計(jì)規(guī)定1.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容: (1) 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì),包括結(jié)構(gòu)選型、傳力途徑和構(gòu)件布置; (2)作用及作用效應(yīng)分析;(3) 結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面配筋計(jì)算或驗(yàn)算;(4)結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的構(gòu)造、連接措施;(5)對(duì)耐久性及施工的要求; (6)滿足特殊要求結(jié)構(gòu)的專門性能設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)應(yīng)明確結(jié)構(gòu)的用途,在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)未經(jīng)技術(shù)鑒定或設(shè)計(jì)許可,不得改變結(jié)構(gòu)的用途和使用環(huán)境。2.承載能力

7、極限狀態(tài)計(jì)算 對(duì)持久設(shè)計(jì)狀況、暫短設(shè)計(jì)狀況和地震設(shè)計(jì)狀況,當(dāng)用內(nèi)力的形式表達(dá)時(shí),結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)采用下列承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式: gRd結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力模型不定性系數(shù):對(duì)靜力設(shè)計(jì),一般結(jié)構(gòu)構(gòu)件取1.0,重要結(jié)構(gòu)構(gòu)件或不確定性較大的結(jié)構(gòu)構(gòu)件根據(jù)具體情況取大于1.0的數(shù)值;對(duì)抗震設(shè)計(jì),采用承載力抗震調(diào)整系數(shù)gRE代替gRd的表達(dá)形式; 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)狀況 設(shè)計(jì)狀況是代表一定時(shí)段內(nèi)實(shí)際情況的一組設(shè)計(jì)條件,設(shè)計(jì)應(yīng)做到在該組條件下結(jié)構(gòu)不超越有關(guān)的極限狀態(tài)。工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB50153-2008規(guī)定工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)區(qū)分下列設(shè)計(jì)狀況:(1)持久設(shè)計(jì)狀況。是指在結(jié)構(gòu)使用過(guò)程中一定出現(xiàn),且持續(xù)期很長(zhǎng)的設(shè)計(jì)狀

8、況,其持續(xù)期一般與設(shè)計(jì)使用年限為同一數(shù)量級(jí)。持久設(shè)計(jì)狀況適用于結(jié)構(gòu)使用時(shí)的正常情況。(2)短暫設(shè)計(jì)狀況。是指在結(jié)構(gòu)施工和使用過(guò)程中出現(xiàn)概率較大,而與設(shè)計(jì)使用年限相比,其持續(xù)期很短的設(shè)計(jì)狀況。短暫設(shè)計(jì)狀況適用于結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的臨時(shí)情況,包括結(jié)構(gòu)施工和維修時(shí)的情況等。(3)偶然設(shè)計(jì)狀況。是指在結(jié)構(gòu)使用過(guò)程中出現(xiàn)概率較小,且持續(xù)期很短的設(shè)計(jì)狀況。偶然設(shè)計(jì)狀況適用于結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的異常情況,包括結(jié)構(gòu)遭受火災(zāi)、爆炸、撞擊時(shí)的情況等。(4)地震設(shè)計(jì)狀況。是指結(jié)構(gòu)遭受地震時(shí)的設(shè)計(jì)狀況。地震設(shè)計(jì)狀況適用于結(jié)構(gòu)遭受地震時(shí)的情況,在抗震設(shè)防地區(qū)必須考慮地震設(shè)計(jì)狀況。 工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,對(duì)工程結(jié)構(gòu)的上述四種設(shè)計(jì)狀

9、況均應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì),對(duì)持久設(shè)計(jì)狀況尚應(yīng)進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì),對(duì)短暫設(shè)計(jì)狀況和地震設(shè)計(jì)狀況可根據(jù)需要進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì),對(duì)偶然設(shè)計(jì)狀況可不進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。3.正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算 混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)的驗(yàn)算應(yīng)包括下列內(nèi)容:(1)對(duì)需要控制變形的構(gòu)件,應(yīng)進(jìn)行變形驗(yàn)算;(2)對(duì)使用上限制出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,應(yīng)進(jìn)行混凝土拉應(yīng)力 驗(yàn)算;(3)對(duì)允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,應(yīng)進(jìn)行受力裂縫寬度驗(yàn)算;(4)對(duì)有舒適度要求的樓蓋結(jié)構(gòu),應(yīng)進(jìn)行豎向自振頻率驗(yàn)算。 S-正常使用極限狀態(tài)的荷載組合效應(yīng)值 (分別按荷載的準(zhǔn) 永久組合、標(biāo)準(zhǔn)組合、準(zhǔn)永久組合并考慮長(zhǎng)期作用的影響或標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長(zhǎng)

10、期作用的影響計(jì)算 )。對(duì)大跨度混凝土樓蓋結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行豎向自振頻率驗(yàn)算,其自振頻率宜符合下列要求: (1)住宅和公寓不宜低于5Hz;(2)辦公樓和旅館不宜低于4Hz;(3)大跨度公共建筑不宜3Hz;(4)工業(yè)建筑及有特殊要求的建筑應(yīng)根據(jù)使用功能提出要求。4.耐久性設(shè)計(jì)(1)確定結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境類別;(2)提出材料的耐久性質(zhì)量要求;(3)確定構(gòu)件中鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度;(4)滿足耐久性要求相應(yīng)的技術(shù)措施;(5)在不利的環(huán)境條件下應(yīng)采取的防護(hù)措施;(6)提出結(jié)構(gòu)使用階段檢測(cè)與維護(hù)的要求。注:對(duì)臨時(shí)性的混凝土結(jié)構(gòu),可不考慮混凝土的耐久性要求。 對(duì)下列混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件,尚應(yīng)采取加強(qiáng)耐久性的相應(yīng)措施:(1)

11、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)根據(jù)具體情況采取表面防護(hù)、管道灌漿、加大混凝土保護(hù)層厚度等措施,外露的錨固端應(yīng)采取封錨和混凝土表面處理等有效措施;(2)有抗?jié)B要求的混凝土結(jié)構(gòu),混凝土的抗?jié)B等級(jí)應(yīng)符合 有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求;(3)嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)的潮濕環(huán)境中,結(jié)構(gòu)混凝土應(yīng)滿足抗凍要求,混凝土抗凍等級(jí)應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求;(4)處于二、三類環(huán)境中的懸臂構(gòu)件宜采用懸臂梁-板的結(jié)構(gòu)形式,或在其上表面增設(shè)防護(hù)層;(5)處于二、三環(huán)境中的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,其表面的預(yù)埋件、吊鉤、連接件等金屬部件應(yīng)采取可靠的防銹措施;(6)處在三類環(huán)境中的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件,可采用阻銹劑、環(huán)氧樹脂涂層鋼筋或其他具有耐腐蝕性能的鋼筋、采取陰極保護(hù)措

12、施或采用可更換的構(gòu)件等措施?;炷两Y(jié)構(gòu)的環(huán)境類別環(huán)境類別條 件一室內(nèi)干燥環(huán)境;無(wú)侵蝕性靜水浸沒(méi)環(huán)境二a室內(nèi)潮濕環(huán)境;非嚴(yán)寒和非寒冷地區(qū)的露天環(huán)境;非嚴(yán)寒和非寒冷地區(qū)與無(wú)侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境;嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的冰凍線以下與無(wú)侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境二b干濕交替環(huán)境;水位頻繁變動(dòng)環(huán)境;嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的露天環(huán)境;嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)冰凍線以上與無(wú)侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境三a嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)冬季水位變動(dòng)區(qū)環(huán)境;受除冰鹽影響環(huán)境;海風(fēng)環(huán)境三b鹽漬土環(huán)境;受除冰鹽作用環(huán)境;海岸環(huán)境四海水環(huán)境五受人為或自然的侵蝕性物質(zhì)影響的環(huán)境干濕交替主要指室內(nèi)潮濕、室外露天、地下水浸潤(rùn)、水位交動(dòng)的環(huán)境。由于水

13、和氧的反復(fù)作用,容易引起鋼筋銹蝕和混凝土材料劣化。非嚴(yán)寒和非寒冷地區(qū)與嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的區(qū)別主要在于無(wú)冰凍。關(guān)于嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的定義,民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50176-93規(guī)定如下:嚴(yán)寒地區(qū):最冷月平均溫度低于或等于-10,日平均溫度低于或等于5的天數(shù)不少于145天的地區(qū);寒冷地區(qū):最冷月平均溫度高于-10、低于或等于0,日平均溫度低于或等于5的天數(shù)不少于90天且少于145天的地區(qū)。也可根據(jù)建筑氣象參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)提供的參數(shù)確定所屬氣候區(qū)域。三類環(huán)境主要是指近海、鹽漬土及使用除冰鹽的環(huán)境。濱海室外環(huán)境、鹽漬土地區(qū)的地下結(jié)構(gòu)、北方城市冬季依靠噴灑鹽水消除冰雪而對(duì)立交橋、周邊結(jié)構(gòu)及停車樓,都可能造成鋼筋

14、腐蝕的影響。四類和五類環(huán)境的詳細(xì)劃分和耐久性設(shè)計(jì)方法不再列入本規(guī)范,它們由有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范解決。影響耐久性的主要因素是:混凝土的水膠比、強(qiáng)度等級(jí)、氯離子含量和堿含量。近年來(lái)水泥中多加入不同的摻合料,有效膠凝材料含量不確定性較大,故配合比設(shè)計(jì)的水灰比難以反映有效成分的影響。本次修訂改用膠凝材料總量作水膠比及各種含量的控制,原規(guī)范中的“水灰比”改成“水膠比”,并刪去了對(duì)于“最小水泥用量”的限制。結(jié)構(gòu)混凝土材料的耐久性基本要求環(huán)境等級(jí)最大水膠比最低強(qiáng)度等級(jí)最大氯離子含量()最大堿含量(kg/m3)一0.60C200.30不限制二a0.55C250.203.0二b0.50(0.55)C30(C25)0.

15、15三a0.45(0.50)C35(C30)0.15三b0.40C400.105.防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)原則 混凝土結(jié)構(gòu)宜按下列要求進(jìn)行防連續(xù)倒塌的概念設(shè)計(jì):(1)采取減小偶然作用效應(yīng)的措施;(2)采取使重要構(gòu)件及關(guān)鍵傳力部位避免直接遭受偶然作用的措施;(3)在結(jié)構(gòu)容易遭受偶然作用影響的區(qū)域增加冗余約束,布置備用傳力途徑;(4)增強(qiáng)重要構(gòu)件及關(guān)鍵傳力部位、疏散通道及避難空間結(jié)構(gòu)的承載力和變形性能;(5)配置貫通水平、豎向構(gòu)件的鋼筋,采取有效的連接措施并與周邊構(gòu)件可靠地錨固;(6)通過(guò)設(shè)置結(jié)構(gòu)縫,控制可能發(fā)生連續(xù)倒塌的范圍?;炷两Y(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌是提高結(jié)構(gòu)綜合抗災(zāi)能力的重要內(nèi)容。在特定類型的偶然作用發(fā)生時(shí)

16、或發(fā)生后,當(dāng)結(jié)構(gòu)體系發(fā)生局部垮塌時(shí),依靠剩余結(jié)構(gòu)體系仍能繼續(xù)承載,避免發(fā)生與作用不相匹配的大范圍破壞或連續(xù)倒塌。無(wú)法抗拒的地質(zhì)災(zāi)害及人為破壞作用,不包括在防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)的范圍內(nèi)。結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)的涉及面廣,目前研究尚不充分,規(guī)范僅提出了設(shè)計(jì)的基本原則和概念設(shè)計(jì)的要求。結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)的難度和代價(jià)很大,一般結(jié)構(gòu)只須進(jìn)行防連續(xù)倒塌的概念設(shè)計(jì)。規(guī)范給出了結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌概念設(shè)計(jì)的基本原則,以定性設(shè)計(jì)的方法增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)固性,控制發(fā)生連續(xù)倒塌和大范圍破壞。當(dāng)結(jié)構(gòu)發(fā)生局部破壞時(shí),如不引發(fā)大范圍倒塌,即認(rèn)為結(jié)構(gòu)具有整體穩(wěn)定性。結(jié)構(gòu)的延性、荷載傳力途徑的多重性以及結(jié)構(gòu)體系的超靜定性,均能加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)

17、定性。重要結(jié)構(gòu)的防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)可采用下列方法:(1)拉結(jié)構(gòu)件法:在結(jié)構(gòu)局部豎向構(gòu)件失效的條件下,按梁拉結(jié)模型、懸索拉結(jié)模型和懸臂拉結(jié)模型進(jìn)行極限承載力計(jì)算,維持結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)固性。(2)局部加強(qiáng)法:對(duì)可能遭受偶然作用而發(fā)生局部破壞的豎向重要構(gòu)件和關(guān)鍵傳力部位,可提高結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備;也可直接考慮偶然作用進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。(3)去除構(gòu)件法:按一定規(guī)則去除結(jié)構(gòu)的主要受力構(gòu)件,采用考慮相應(yīng)的作用和材料抗力,驗(yàn)算剩余結(jié)構(gòu)體系的極限承載力;也可采用受力-倒塌全過(guò)程分析,進(jìn)行防倒塌設(shè)計(jì)。當(dāng)偶然事件產(chǎn)生特大荷載時(shí),按荷載效應(yīng)的偶然組合進(jìn)行設(shè)計(jì)以保持結(jié)構(gòu)體系完整無(wú)缺,往往經(jīng)濟(jì)代價(jià)太高,有時(shí)甚至不現(xiàn)實(shí)。此時(shí),可采用允許

18、局部爆炸或撞擊引起結(jié)構(gòu)發(fā)生局部破壞,在某個(gè)豎向構(gòu)件失效后,使影響范圍僅限于局部。按新的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖采用梁、懸索、懸臂的拉結(jié)模型繼續(xù)承載受力,使整個(gè)結(jié)構(gòu)不發(fā)生連續(xù)倒塌的原則進(jìn)行設(shè)計(jì),從而避免結(jié)構(gòu)的連續(xù)倒塌或整體垮塌。 (a)梁-拉結(jié)模型 (b)懸索-拉結(jié)模型 (c)懸臂-拉結(jié)模型拉結(jié)構(gòu)件法中剩余結(jié)構(gòu)體系的抗倒塌模型5.既有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則 既有結(jié)構(gòu)延長(zhǎng)使用年限、安全復(fù)核、改變用途、改建、擴(kuò)建或加固修復(fù)等,應(yīng)對(duì)其進(jìn)行評(píng)定、驗(yàn)算或重新設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)符合下列原則:(1)應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB 50153的要求,進(jìn)行安全性、適用性、耐久性及抗災(zāi)害能力的評(píng)定。(2)應(yīng)根據(jù)評(píng)定結(jié)果、使用要求和后

19、續(xù)使用年限確定既有結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案。(3)對(duì)既有結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全復(fù)核、改變用途或延長(zhǎng)使用年限而進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)的驗(yàn)算時(shí),宜符合本規(guī)范的規(guī)定。(4)對(duì)既有結(jié)構(gòu)進(jìn)行改建、擴(kuò)建或加固改造而重新設(shè)計(jì)時(shí),承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算應(yīng)符合本規(guī)范和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。(5)既有結(jié)構(gòu)的正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算及構(gòu)造要求宜符合本規(guī)范的規(guī)定。(6)必要時(shí)可對(duì)使用功能作相應(yīng)的調(diào)整,提出限制使用的要求。鑒于我國(guó)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度偏低以及結(jié)構(gòu)耐久性不足的歷史背景,有大量的既有結(jié)構(gòu)面臨評(píng)定、驗(yàn)算、加固等問(wèn)題。驗(yàn)算宜符合本規(guī)范的規(guī)定,強(qiáng)調(diào)“宜”是可以根據(jù)具體情況作適當(dāng)調(diào)整,如控制使用荷載和功能,減短使用年限等。因?yàn)槌浞掷眉扔薪ㄖ峡?/p>

20、持續(xù)發(fā)展的國(guó)策。當(dāng)對(duì)既有結(jié)構(gòu)進(jìn)行改建、擴(kuò)建或加固修復(fù)時(shí),須進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。為保證安全,承載能力極限狀態(tài)計(jì)算“應(yīng)”按本規(guī)范要求進(jìn)行,但對(duì)正常使用狀態(tài)驗(yàn)算及構(gòu)造措施僅作“宜”符合本規(guī)范的要求。同樣可根據(jù)具體情況作適當(dāng)調(diào)整,盡量減少重新設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)代價(jià)。無(wú)論是復(fù)核驗(yàn)算和重新設(shè)計(jì),均應(yīng)考慮檢測(cè)、評(píng)定的結(jié)果確定設(shè)計(jì)參數(shù)。既有結(jié)構(gòu)的重新設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定:(1)應(yīng)優(yōu)化結(jié)構(gòu)方案、提高結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)固性、避免承載力及剛度突變;(2)荷載可按現(xiàn)行荷載規(guī)范的規(guī)定確定,也可按使用功能和后續(xù)使用年限作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整;(3)應(yīng)根據(jù)檢測(cè)、評(píng)定的結(jié)果確定既有結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù);(4)結(jié)構(gòu)既有部分混凝土、鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)根據(jù)強(qiáng)度的實(shí)測(cè)值

21、確定;當(dāng)材料的性能符合原設(shè)計(jì)的要求時(shí),可按原設(shè)計(jì)的規(guī)定取值; (5)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮既有結(jié)構(gòu)構(gòu)件實(shí)際的幾何尺寸、截面配筋、連接構(gòu)造和已有缺陷的影響;當(dāng)符合原設(shè)計(jì)的要求時(shí),可按原設(shè)計(jì)的規(guī)定取值;(6)結(jié)構(gòu)后加部分的材料性能應(yīng)按本規(guī)范第4章的規(guī)定確定;(7) 既有結(jié)構(gòu)與后加部分可按二階段成形的疊合構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì);(8)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮既有結(jié)構(gòu)的承載歷史及施工狀態(tài)的影響:(9)既有結(jié)構(gòu)與后加部分之間應(yīng)采取可靠的連接構(gòu)造措施。避免只考慮局部處理的片面做法,本規(guī)范強(qiáng)調(diào)既有結(jié)構(gòu)加強(qiáng)整體穩(wěn)固性的原則,適用的范圍更為廣泛和系統(tǒng)。應(yīng)避免由于僅對(duì)局部進(jìn)行加固引起結(jié)構(gòu)承載力或剛度的突變。設(shè)計(jì)應(yīng)考慮既有結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀,通過(guò)檢測(cè)分析

22、確定既有部分的材料強(qiáng)度和幾何參數(shù),并盡量利用原設(shè)計(jì)的規(guī)定值。結(jié)構(gòu)后加部分則完全按本規(guī)范的規(guī)定取值。應(yīng)注意新舊材料結(jié)構(gòu)間的可靠連接,并反映既有結(jié)構(gòu)的承載歷史以及施工支撐卸載狀態(tài)對(duì)內(nèi)力分配的影響。(二)材料性能1.鋼筋(1) 熱軋鋼筋的品種及牌號(hào)普通鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值牌號(hào)符 號(hào)公稱直徑d(mm)屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fyk(N/mm2)極限強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值fstk(N/mm2)HPB300622300420HRB335HRBF335650335455HRB400HRBF400RRB400650400540HRB500HRBF500650500630(2)鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和伸長(zhǎng)率2.熱軋鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值普通鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)

23、值(N/mm2)牌號(hào)HPB300270270HRB335、HRBF335300300HRB400、HRBF400、RRB400360360HRB500、HRBF500435(抗剪計(jì)算360)435抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力筋在最大力下的總伸長(zhǎng)率限值鋼筋品種普通鋼筋預(yù)應(yīng)力筋HPB300HRB335、HRBF335、HRB400、HRBF400、 HRB500、HRBF500gt(%)10.07.53.5注:有較高抗震性能要求的普通熱軋帶肋鋼筋 HRB400E、 HRBF400E、 HRB500E、HRBF500E等, gt不小于9.0%。附:鋼筋牌號(hào)的鑒別方法 (3)鋼筋最大力

24、下的總伸率(均勻伸長(zhǎng)率) 鋼筋斷后伸長(zhǎng)率 只能反映鋼筋斷口頸縮區(qū)域殘余變形的大小;不同標(biāo)距長(zhǎng)度l0得到的結(jié)果不一致;忽略了鋼筋的彈性變形,不能反映鋼筋受力時(shí)的總體變形能力;容易產(chǎn)生人為誤差。最大力下的總伸長(zhǎng)率(均勻伸長(zhǎng)率)dgt (Agt)長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)熱軋帶肋鋼筋的品種主要是添加釩、鈦等合金元素的普通低合金鋼,由于鋼筋用量巨大,近年來(lái)已造成釩、鈦等低合金資源資緊張,價(jià)格眀顯上漲,對(duì)熱軋鋼筋的生產(chǎn)和應(yīng)用帶來(lái)不利影響。細(xì)晶粒熱軋帶肋鋼筋是我國(guó)冶金行業(yè)研究開發(fā)的新型熱軋鋼筋,這種鋼筋生產(chǎn)過(guò)程中不需要添加或只需添加很少的釩、鈦等合金元素,而是在熱軋過(guò)程中,通過(guò)控軋和控冷工藝軋制成的帶肋鋼筋,其金相組

25、織主要是鐵素體加珠光體,晶粒度不粗于9級(jí)。細(xì)晶粒熱軋帶肋鋼筋的外形與普通低合金熱軋帶肋鋼筋相同,其強(qiáng)度和延性完全滿足混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)鋼筋性能的要求。用細(xì)晶粒熱軋帶肋鋼筋代替我國(guó)目前大量使用的普通低合金熱軋鋼筋可節(jié)約國(guó)家寶貴的釩、鈦等合金元素資源,降低碳當(dāng)量和鋼筋的價(jià)格,社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益均十分顯著。500MPa級(jí)鋼筋外形及拉伸試驗(yàn) d=25mm 500MPa鋼筋 d=8mm 500MPa鋼筋(4) 500MPa級(jí)鋼筋試點(diǎn)工程2.混凝土 混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)按立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定。立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值系指按標(biāo)準(zhǔn)方法制作、養(yǎng)護(hù)的邊長(zhǎng)為150mm的立方體試件,在28d或設(shè)計(jì)規(guī)定齡期以標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得的具

26、有95%保證率的抗壓強(qiáng)度值。 素混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C15;鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20;采用強(qiáng)度級(jí)別400MPa及以上的鋼筋時(shí),混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25。 承受重復(fù)荷載的鋼筋混凝土構(gòu)件,混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30。 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C40,且不應(yīng)低于C30。 由于粉煤灰等礦物摻合料在水泥及混凝土中的大量應(yīng)用,以及近年混凝土工程發(fā)展的實(shí)際情況,確定混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的試驗(yàn)齡期可由設(shè)計(jì)根據(jù)具體情況適當(dāng)延長(zhǎng)(如60d或90d等)。 為提高材料的利用效率,工程中應(yīng)用的混凝土強(qiáng)度等級(jí)宜適當(dāng)提高。C15級(jí)的低強(qiáng)混凝土僅限用于素混凝土結(jié)構(gòu)

27、,配筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)也稍有提高。 本次修訂刪除原規(guī)范中的注,本規(guī)范不適用于如山砂混凝土及高爐礦渣混凝土,其應(yīng)符合專門標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。(三)結(jié)構(gòu)分析 在所有的情況下均應(yīng)對(duì)結(jié)構(gòu)的整體進(jìn)行分析。結(jié)構(gòu)中的重要部位、形狀突變部位以及內(nèi)力和變形有異常變化的部分(例如較大孔洞周圍、節(jié)點(diǎn)及其附近、支座和集中荷載附近等),必要時(shí)應(yīng)另作更詳細(xì)的局部分析。 結(jié)構(gòu)分析時(shí),應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)類型、材料性能和受力特點(diǎn)等選擇下列分析方法:(1)彈性分析方法;(2)塑性內(nèi)力重分布分析方法; (3)彈塑性分析方法; (4)塑性極限分析方法;(5)試驗(yàn)分析方法。結(jié)構(gòu)分析所采用的計(jì)算軟件應(yīng)經(jīng)考核和驗(yàn)證,其技術(shù)條件應(yīng)符合本規(guī)范和國(guó)家

28、現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。應(yīng)對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行判斷和校核,在確認(rèn)其合理、有效后方可應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)。 對(duì)現(xiàn)澆樓蓋和裝配整體式樓蓋,宜考慮樓板作為翼緣對(duì)梁剛度和承載力的影響。梁受壓區(qū)有效翼緣計(jì)算寬度可按下表所列情況中的最小值取用;也可采用梁剛度增大系數(shù)法近似考慮,剛度增大系數(shù)應(yīng)根據(jù)梁有效翼緣尺寸與梁截面尺寸的相對(duì)比例確定。受彎構(gòu)件受壓區(qū)有效翼緣計(jì)算寬度情況T形、I形截面倒L形截面肋形梁(板)獨(dú)立梁肋形梁(板)1按計(jì)算跨度l0考慮l0/3l0/3l0/62按梁(肋)凈距sn考慮b+sn b+sn/23按翼緣高度hf考慮b+12hfbb+5hf當(dāng)采用梁剛度放大系數(shù)法時(shí),應(yīng)考慮各梁截面尺寸大小 的差異,以及各樓層

29、樓板厚度的差異。采用T形截面通過(guò)計(jì)算考慮樓板的剛度貢獻(xiàn),相對(duì)比較合理。間接作用分析(1)當(dāng)混凝土的收縮、徐變以及溫度變化等間接作用在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的作用效應(yīng)可能危及結(jié)構(gòu)的安全或正常使用時(shí),宜進(jìn)行間接作用分析,并應(yīng)采取相應(yīng)的構(gòu)造措施和施工措施。(2)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行間接作用分析,可采用彈塑性分析方法;也可考慮裂縫和徐變對(duì)構(gòu)件剛度的影響,按彈性分析方法近似計(jì)算。 大體積混凝土結(jié)構(gòu)、超長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)等約束積累較大的超靜定結(jié)構(gòu),在間接作用下的裂縫問(wèn)題比較突出,宜對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行間接作用效應(yīng)分析。對(duì)于允許出現(xiàn)裂縫的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件,應(yīng)考慮裂縫的開展使構(gòu)件剛度降低的影響,以減少作用效應(yīng)計(jì)算的失真。 間接作用效應(yīng)分析可

30、采用彈塑性分析方法,也可采用簡(jiǎn)化的彈性分析方法,但計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮混凝土的徐變及混凝土的開裂引起的應(yīng)力松弛和重分布。(四)承載力計(jì)算1.斜截面受剪承載力acv截面混凝土受剪承載力系數(shù),對(duì)于一般受彎構(gòu)件取acv =0.7;對(duì)集中荷載作用下(包括作用有多種荷載,其中集中荷載對(duì)支座截面或節(jié)點(diǎn)邊緣所產(chǎn)生的剪力值占總剪力的75%以上的情況)的獨(dú)立梁,取acv= 1.75/1+l。集中荷載對(duì)支座截面或節(jié)點(diǎn)邊緣所產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的75%左右時(shí),如果分別按兩種情況進(jìn)行計(jì)算結(jié)果,其配箍率卻有著很大的差異。采用新規(guī)范后配箍有所增加。2.受壓構(gòu)件混凝土結(jié)構(gòu)與桿件中的二階效應(yīng) 結(jié)構(gòu)側(cè)移二階效應(yīng)(P-D 效應(yīng)) 由重

31、力在產(chǎn)生了側(cè)移的結(jié)構(gòu)中形成的整體二階效應(yīng),也稱 “重力二階效應(yīng)”(由結(jié)構(gòu)分析解決)。結(jié)構(gòu)側(cè)移二階效應(yīng) 桿件撓曲二階效應(yīng)(p-d 效應(yīng)) 由軸壓力在桿件自身?yè)锨笠鸬木植慷A效應(yīng)。通常效應(yīng)起控制作用僅在少數(shù)偏壓構(gòu)件中形成,反彎點(diǎn)不在柱高范圍內(nèi)的較細(xì)長(zhǎng)偏心壓桿則有可能屬于這類情況。桿件撓曲二階效應(yīng) 彎矩作用平面內(nèi)截面對(duì)稱的偏心受壓構(gòu)件,當(dāng)同一主軸方向的桿端彎矩比M1/M2不大于0.9且設(shè)計(jì)軸壓比不大于0.9時(shí),若構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比滿足下式要求時(shí),可不考慮軸向壓力在該方向撓曲桿件中產(chǎn)生的附加彎矩影響;否則應(yīng)按截面的兩個(gè)主軸方向分別考慮軸向壓力在撓曲桿件中產(chǎn)生的附加彎矩影響。M1、M2分別為偏心受壓構(gòu)件兩

32、端截面按結(jié)構(gòu)分析確定的對(duì)同一主軸的組合彎矩設(shè)計(jì)值,絕對(duì)值較大端為,絕對(duì)值較小端為,當(dāng)構(gòu)件按單曲率彎曲時(shí),取正值,否則取負(fù)值 l c構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度,可近似取偏心受壓構(gòu)件相應(yīng)主軸方向上下支撐點(diǎn)之間的距離; i偏心方向的截面回轉(zhuǎn)半徑。軸向壓力在撓曲桿件中產(chǎn)生的二階效應(yīng)(效應(yīng))是偏壓桿件中由軸向壓力在產(chǎn)生了撓曲變形的桿件內(nèi)引起的曲率和彎矩增量。在例如結(jié)構(gòu)中常見(jiàn)的反彎點(diǎn)位于柱高中部的偏壓構(gòu)件中,這種二階效應(yīng)雖能增大構(gòu)件除兩端區(qū)域外各截面的曲率和彎矩,但增大后的彎矩通常不可能超過(guò)柱兩端控制截面的彎矩。因此,在這種情況下,效應(yīng)不會(huì)對(duì)桿件截面的偏心受壓承載能力產(chǎn)生不利影響。但是,在反彎點(diǎn)不在桿件高度范圍內(nèi)(即

33、沿桿件長(zhǎng)度均為同號(hào)彎矩)的較細(xì)長(zhǎng)且軸壓比偏大的偏壓構(gòu)件中,經(jīng)效應(yīng)增大后的桿件中部彎矩有可能超過(guò)柱端控制截面的彎矩。此時(shí),就必須在截面設(shè)計(jì)中考慮效應(yīng)的附加影響。因后一種情況在工程中較少出現(xiàn),為了不對(duì)各個(gè)偏壓構(gòu)件逐一進(jìn)行驗(yàn)算,本條給出了可以不考慮效應(yīng)的條件。 考慮軸向壓力在撓曲桿件中產(chǎn)生的二階效應(yīng)后控制截面彎矩設(shè)計(jì)值應(yīng)按下列公式計(jì)算:Cm構(gòu)件端截面偏心距調(diào)節(jié)系數(shù),當(dāng)小于0.7時(shí)取0.7;hns彎矩增大系數(shù);N 與彎矩設(shè)計(jì)值M2相應(yīng)的軸向壓力設(shè)計(jì)值; (五)正常使用極限狀態(tài)計(jì)算1.裂縫控制驗(yàn)算 鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行受拉邊緣應(yīng)力或正截面裂縫寬度驗(yàn)算:(1)一級(jí)裂縫控制等級(jí)構(gòu)件,在

34、荷載標(biāo)準(zhǔn)組合下,受拉邊緣應(yīng)力應(yīng)符合下列規(guī)定:(2)二級(jí)裂縫控制等級(jí)構(gòu)件,在荷載標(biāo)準(zhǔn)組合下,受拉邊緣應(yīng)力應(yīng)符合下列規(guī)定: (3)三級(jí)裂縫控制等級(jí)時(shí),鋼筋混凝土構(gòu)件的最大裂縫寬度可按荷載準(zhǔn)永久組合并考慮長(zhǎng)期作用影響的效應(yīng)計(jì)算,預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的最大裂縫寬度可按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長(zhǎng)期作用影響的效應(yīng)計(jì)算。最大裂縫寬度應(yīng)符合下列規(guī)定: 對(duì)環(huán)境類別為二a類的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件,在荷載準(zhǔn)永久組合下,受拉邊緣應(yīng)力尚應(yīng)符合下列規(guī)定:按概率統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn),符合拉應(yīng)力控制公式情況下,并不意味著構(gòu)件絕對(duì)不會(huì)出現(xiàn)裂縫;同樣,符合裂縫寬度控制公式的情況下,構(gòu)件由荷載作用而產(chǎn)生的最大裂縫寬度大于最大裂縫限值大致會(huì)有5%的可能性。

35、 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫控制等級(jí)及最大裂縫寬度的限值(mm)環(huán)境類別鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制等級(jí)wlim裂縫控制等級(jí)wlim一三級(jí)0.30(0.40)三級(jí)0.20二a0.200.10二b二級(jí)三a、三b一級(jí)矩形、T形、倒T形和I形截面的鋼筋混凝土受拉、受彎和偏心受壓構(gòu)件及預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉和受彎構(gòu)件中,按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合或準(zhǔn)永久組合并考慮長(zhǎng)期作用影響的最大裂縫寬度可按下列公式計(jì)算: (1)采用荷載標(biāo)準(zhǔn)組合時(shí)(2)采用荷載準(zhǔn)永久組合時(shí) 構(gòu)件受力特征系數(shù)類 型鋼筋混凝土構(gòu)件預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受彎、偏心受壓1.91.5偏 心 受 拉2.4軸 心 受 拉2.72.22.受彎構(gòu)件撓度驗(yàn)算 (六)構(gòu)造要求

36、1.最外層鋼筋混凝土保護(hù)層厚度 混凝土保護(hù)層的最小厚度c(mm)環(huán)境等級(jí)板 墻 殼梁 柱一1520二a2025二b2535三a3040三b4050注:1.混凝土強(qiáng)度等級(jí)不大于C25時(shí),表中保護(hù)層厚度數(shù)值應(yīng)增加5mm; 2.鋼筋混凝土基礎(chǔ)宜設(shè)置混凝土墊層,其受力鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)從墊層頂面算起,且不應(yīng)小于40mm。 當(dāng)有充分依據(jù)并采取下列有效措施時(shí),可適當(dāng)減小混凝土保護(hù)層的厚度(1)構(gòu)件表面有可靠的防護(hù)層;(2)采用工廠化生產(chǎn)的預(yù)制構(gòu)件,并能保證預(yù)制構(gòu)件混凝土的質(zhì)量; (3)在混凝土中摻加阻銹劑或采用陰極保護(hù)處理等防銹措施; (4)當(dāng)對(duì)地下室墻體采取可靠的建筑防水做法或防腐措施時(shí),與土壤接

37、觸一側(cè)鋼筋的保護(hù)層厚度可適當(dāng)減少,但不應(yīng)小于25mm 當(dāng)梁、柱、墻中縱向受力鋼筋的保護(hù)層厚度大于50mm時(shí),宜對(duì)保護(hù)層采取有效的構(gòu)造措施??稍诒Wo(hù)層內(nèi)配置防裂、防剝落的焊接鋼筋網(wǎng)片,網(wǎng)片鋼筋的保護(hù)層厚度不應(yīng)小于25mm,并應(yīng)采取有效的絕緣、定位措施。2.鋼筋的錨固 (1)基本錨固長(zhǎng)度 普通鋼筋預(yù)應(yīng)力筋lab受拉鋼筋的基本錨固長(zhǎng)度;ft -混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)高于C60時(shí),按C60取值;a -錨固鋼筋的外形系數(shù)。 (2)受拉鋼筋的錨固長(zhǎng)度la受拉鋼筋的錨固長(zhǎng)度;za錨固長(zhǎng)度修正系數(shù),按下面規(guī)定取用,當(dāng)多于一項(xiàng)時(shí),可以連乘計(jì)算。經(jīng)修正的錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于基本錨固長(zhǎng)度的0.6倍且

38、不小于200mm。 當(dāng)帶肋鋼筋的公稱直徑大于25mm時(shí)取1.10;對(duì)環(huán)氧涂層鋼筋取1.25;施工過(guò)程中易受擾動(dòng)的鋼筋取1.10; 錨固區(qū)保護(hù)層厚度為3d時(shí)修正系數(shù)可取0.80,保護(hù)層厚度為5d時(shí)修正系數(shù)可取0.70,中間按內(nèi)插取值; 當(dāng)縱向受拉普通鋼筋末端采用鋼筋彎鉤或機(jī)械錨固措施時(shí),包括彎鉤或錨固端頭在內(nèi)的錨固長(zhǎng)度(投影長(zhǎng)度)可取為基本錨固長(zhǎng)度lab的0.6倍。 鋼筋彎鉤和機(jī)械錨固的形式和技術(shù)要求錨固形式技 術(shù) 要 求90彎鉤末端90彎鉤,彎后直段長(zhǎng)度12d135彎鉤末端135彎鉤,彎后直段長(zhǎng)度5d一側(cè)貼焊錨筋末端一側(cè)貼焊長(zhǎng)5d同直徑鋼筋,焊縫滿足強(qiáng)度要求兩側(cè)貼焊錨筋末端兩側(cè)貼焊長(zhǎng)3d同直徑

39、鋼筋,焊縫滿足強(qiáng)度要求焊端錨板末端與厚度d的錨板穿孔塞焊,焊縫滿足強(qiáng)度要求螺栓錨頭末端旋入螺栓錨頭,螺紋長(zhǎng)度滿足強(qiáng)度要求注:1.錨板或錨頭的承壓凈面積應(yīng)不小于錨固鋼筋計(jì)算截面積的4倍; 2.螺栓錨頭產(chǎn)品的規(guī)格、尺寸應(yīng)滿足螺紋連接的要求,并應(yīng)符合 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求; 3.螺栓錨頭和焊接錨板的間距不大于3d時(shí),宜考慮群錨效應(yīng)對(duì)錨固的不利影響; 4.截面角部的彎鉤和一側(cè)貼焊錨筋的布筋方向宜向內(nèi)偏置。采用鋼筋端頭套端頭加套筒、端頭彎鉤、端頭一側(cè)焊短鋼筋、端頭二側(cè)焊短鋼筋以及端頭焊錨板(錨板面積為鋼筋截面面積4倍左右)五種機(jī)械錨固方式?;炷亮⒎襟w強(qiáng)度f(wàn)cu=42.779.7N/mm2,鋼筋直徑12mm、

40、16mm和25mm,相對(duì)錨固長(zhǎng)度la/d =1025,相對(duì)保護(hù)層厚度c/d =13.7,部分試件配有橫向箍筋,配筋率rsv =0.43%0.88%。 機(jī)械錨固形式試件和試驗(yàn)裝置示意圖試驗(yàn)現(xiàn)象和破壞形態(tài)混凝土劈裂破壞(1)端頭套筒(2)端頭彎鉤(3)一側(cè)焊短筋(4)二側(cè)焊短筋(5)端頭焊錨板3.縱向受力鋼筋的最小配筋率 縱向受力鋼筋的最小配筋百分率min (%)受力類型最小配筋百分率受壓構(gòu)件全部縱向鋼筋強(qiáng)度級(jí)別500N/mm20.50強(qiáng)度級(jí)別400N/mm20.55強(qiáng)度級(jí)別300 N/mm2、335 N/mm20.60一側(cè)縱向鋼筋0.20受彎構(gòu)件、偏心受拉、軸心受拉構(gòu)件一側(cè)的受拉鋼筋0.2和45

41、f t /fv中的較大值注:1.受壓構(gòu)件全部縱向鋼筋最小配筋百分率,當(dāng)采用C60及 以上強(qiáng)度等級(jí)的混凝土?xí)r,應(yīng)按表中規(guī)定增加0.10;2.板類受彎構(gòu)件的受拉鋼筋,當(dāng)采用強(qiáng)度級(jí)別400N/mm2、500 N/mm2的鋼筋時(shí),其最小配筋百分率應(yīng)允許采用0.15和45f t /fv中的較大值。中的較大值;四.工程試設(shè)計(jì)鋼筋用量比(一)鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)(鄭州美林河畔5#樓) 1.工程概況鄭州美林河畔5#樓地下一層,地上二十九層,建筑總高度86.80m,除一層部分為商業(yè)用房外,其他均為住宅,總建筑面積約14000m2。上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu),地基為CFG樁處理后的復(fù)合地基,基礎(chǔ)采用平板式

42、筏板基礎(chǔ)??拐鹪O(shè)防烈度為7度(0.15g),建筑場(chǎng)地類別為II類,剪力墻及柱、梁、板混凝土強(qiáng)度等級(jí)在標(biāo)高17.350m以下為C35,標(biāo)高17.350m以上為C30。2.上部結(jié)構(gòu)鋼筋用量比較及分析(1)設(shè)計(jì)工況工況:按2002版混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算,梁、柱、墻受力鋼筋采用HRB400級(jí),梁、柱箍筋和墻中構(gòu)造筋以及板中鋼筋均采用HRB335級(jí)。工況:按新修訂的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(送審初稿)計(jì)算,梁、柱、墻受力鋼筋采用HRB400級(jí),梁箍筋和構(gòu)造筋、墻構(gòu)造筋以及板中鋼筋均采用HRB335級(jí)。工況:按新修訂的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(送審初稿)計(jì)算,梁、柱、墻受力鋼筋采用HRB500級(jí),梁箍筋采用HRB4

43、00級(jí),墻構(gòu)造筋及板中鋼筋仍采用HRB335級(jí)。(2)鋼筋用量比較及分析 工況與工況比較:該項(xiàng)工程在鋼筋強(qiáng)度等級(jí)相同的條件下,按新修訂的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(送審初稿)計(jì)算的鋼筋總用量(748.84t)比按現(xiàn)行2002版混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算的鋼筋總用量(747.83t)略有增加,比值為1.001;其中梁箍筋(HRB335級(jí))的用量因規(guī)范修訂稿中受剪公式的改變有較明顯增加,梁中受力主筋(HRB400級(jí))的用量因規(guī)范修訂稿中裂縫寬度計(jì)算公式的改變有所減少;板和墻的鋼筋用量受最小配筋率控制,基本無(wú)變化。 工況與工況比較:工況仍按新修訂的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(送審初稿)計(jì)算,但梁中箍筋改為HRB400級(jí)

44、,梁、板和墻中的受力主筋改為HRB500級(jí)。可以看出,鋼筋總用量(742.23t)比按現(xiàn)行2002版混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算的鋼筋總用量(747.83t)略有減少,比值為0.993;其中梁箍筋用量?jī)H略有增加,而梁中受力主筋的用量則減少明顯,梁中鋼用量合計(jì)減少約5.6%;板和墻的鋼筋用量仍受最小配筋率控制,變化不大。 工況與工況比較:工況和工況均按新修訂的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(送審初稿)計(jì)算,只是工況提高了鋼筋強(qiáng)度等級(jí)。可以看出兩種工況下鋼筋總用量基本相同,主要是因?yàn)榘搴蛪Φ匿摻钣昧渴茏钚∨浣盥士刂谱兓淮?,而梁中箍筋和受力主筋的用量則有明顯減少。鄭州美林河畔5#樓上部結(jié)構(gòu)鋼筋用量比較構(gòu)件名稱鋼筋等

45、級(jí)各設(shè)計(jì)工況鋼筋用量(t)鋼筋用量比較工況工況工況/梁HRB33522.80 29.32HRB40055.65 54.1223.65HRB50050.41合計(jì)78.4583.4474.061.0640.9440.888板HRB33597.9597.7897.78合計(jì)97.9597.7897.780.9980.9981.000墻HRB335393.58390.57394.75HRB400178.05177.05HRB500175.64合計(jì)571.63567.62570.390.9930.9981.005鋼筋用量總計(jì)747.83748.84742.231.0010.9930.991(二)鋼筋混凝土

46、框架結(jié)構(gòu)(鄭州外國(guó)語(yǔ)中學(xué)教學(xué)樓)1.工程概況鄭州外國(guó)語(yǔ)中學(xué)教學(xué)樓地下一層,地上五層,房屋總高度20.80m,建筑面積約8000m2;基礎(chǔ)采用天然地基上的鋼筋混凝土梁板式筏板基礎(chǔ),上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆整體式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu);基礎(chǔ)及一層梁、板、柱采用C35混凝土,二層及以上采用C30混凝土。抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.15g,建筑場(chǎng)地類別為II類。2.上部結(jié)構(gòu)鋼筋用量比較及分析(1)設(shè)計(jì)工況工況:按2002版混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算,梁、柱受力鋼筋采用HRB400級(jí),梁、柱箍筋及板中鋼筋均采用HRB335級(jí)。工況:按新修訂的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(送審初稿)計(jì)算,梁、柱受力鋼筋采用HRB4

47、00級(jí),梁、柱箍筋及板中鋼筋均采用HRB335級(jí)。工況:按新修訂的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(送審初稿)計(jì)算,梁、柱受力鋼筋改用HRB500級(jí),梁、柱箍筋及板中鋼筋仍采用HRB335級(jí)。(2)鋼筋用量比較及分析按照中國(guó)建筑科學(xué)研究院2009年12月2日提供的PKPM系程序計(jì)算。 工況與工況比較:該項(xiàng)工程在鋼筋強(qiáng)度等級(jí)相同的條件下,按新修訂的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(送審初稿)計(jì)算的鋼筋總用量(229.73t)比按現(xiàn)行2002版混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算的鋼筋總用量(231.13t)略有減少,比值為0.994;其中梁箍筋(HRB335級(jí))的用量因規(guī)范修訂稿中受剪公式的改變有較明顯增加,而梁中受力主筋(HRB400

48、級(jí))的用量因規(guī)范修訂稿中裂縫寬度計(jì)算公式的改變有所減少;板的鋼筋用量受最小配筋率控制,基本無(wú)變化;柱的鋼筋用量略有增加。 工況與工況比較:工況仍按新修訂的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(送審初稿)計(jì)算,但梁和柱的受力主筋改為HRB500級(jí)??梢钥闯觯摻羁傆昧浚?17.35t)比按現(xiàn)行2002版混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算的鋼筋總用量(231.13t)減少約6%(比值為0.940);其中梁箍筋用量增加較明顯,而梁中受力主筋的用量則減少明顯,梁中鋼用量合計(jì)減少約10.9%(比值為0.891);板和柱的鋼筋用量仍受最小配筋率控制,變化不大。工況與工況比較:工況和工況均按新修訂的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(送審初稿)計(jì)算,只

49、是工況梁和柱的受力主筋改為HRB500級(jí)??梢钥闯鎏岣呤芰χ鹘顝?qiáng)度等級(jí)后鋼筋總用量減少約5.4%(工況鋼筋總用量為217.35t,工況鋼筋總用量為229.73t,比值為0.946)。鄭州外國(guó)語(yǔ)中學(xué)教學(xué)樓上部結(jié)構(gòu)鋼筋用量比較構(gòu)件名稱鋼筋等級(jí)各設(shè)計(jì)工況鋼筋用量(t)鋼筋用量比較工況工況工況/梁HRB33525.45 28.8428.98HRB400103.47 97.73HRB50085.84合計(jì)128.92126.57114.820.9820.8910.907板HRB33570.6170.6170.61合計(jì)70.6170.6170.611.0001.0001.000柱HRB33513.0112.8513.17HRB40018.5919.70HRB50018.75合計(jì)31.6032.5531.921.0301.0100.981鋼筋用量總計(jì)231.13229.73217.350.9940.9400.946(三)鋼筋混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)-鄭州華林都市家園68#樓1.工程概況鄭州華林都市家園68#樓地下一層,地

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