《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》修訂講義

第一部分：混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范修訂概況注，為增強(qiáng)此貼的系統(tǒng)性和完整性，引用相關(guān)資料的修訂概況如下。一，修訂過程2007年1月成立修訂組2008年3月資料收集整理分析2008年4月規(guī)范初稿2008年8月規(guī)范討論稿2009年6月修訂問題研究2009年7月規(guī)范征求意見稿2009年10月規(guī)范試設(shè)計(jì)2009年11月規(guī)范送審稿2009年12月規(guī)范審查2010年6月規(guī)范報(bào)批二，修訂原則適當(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)以人為本的原則完善耐久性設(shè)計(jì)，保障可持續(xù)發(fā)展的需要采用高強(qiáng)高性能材料，提高材料利用效率加強(qiáng)與相關(guān)規(guī)范合理分工、協(xié)調(diào)反映科研成果、工程經(jīng)驗(yàn)，參考國際標(biāo)準(zhǔn)促進(jìn)建筑技術(shù)進(jìn)步及產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程三，主要修訂內(nèi)容1.

補(bǔ)充“結(jié)構(gòu)方案”的原則，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)固性和抗災(zāi)能力。2．完善承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的內(nèi)容，增加應(yīng)力設(shè)計(jì)、抗倒塌設(shè)計(jì)、既有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等內(nèi)容。3．按荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合進(jìn)行鋼筋混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算。4．增加樓蓋舒適度的要求，以豎向自振頻率的限值加以控制。5．完善耐久性設(shè)計(jì)，以環(huán)境等級(jí)、建材質(zhì)量、構(gòu)造措施、維護(hù)管理的定性方法表達(dá)。6．適應(yīng)建筑業(yè)發(fā)展的需要，增加了既有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原則的規(guī)定。7．淘汰低強(qiáng)鋼筋，納入高強(qiáng)鋼筋；提出鋼筋延性（最大力下總伸長率）的要求。8.

為方便設(shè)計(jì)、施工，提出并筋（鋼筋束）的配筋方式和等效直徑的概念及設(shè)計(jì)方法。9．提出間接作用-非荷載效應(yīng)(溫差、收縮等)分析的原則。10．對(duì)結(jié)構(gòu)側(cè)移的二階(P-Δ)效應(yīng)，提出有限元分析及增大系數(shù)的簡化方法。11.完善鋼筋、混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系，以及混凝土多軸強(qiáng)度準(zhǔn)則的有關(guān)內(nèi)容。12.調(diào)整正截面承載力計(jì)算內(nèi)容的表達(dá)方式：“任意截面”及非常用截面移至附錄表達(dá)。13.受壓構(gòu)件的截面設(shè)計(jì)，完善構(gòu)件自身撓曲影響的相關(guān)規(guī)定--二階(P-δ)效應(yīng)。14.調(diào)整斜截面受剪承載力計(jì)算公式中箍筋抗力項(xiàng)的系數(shù)，適當(dāng)增加安全儲(chǔ)備。15.補(bǔ)充拉、彎、剪、扭復(fù)合內(nèi)力作用下，鋼筋混凝土矩形截面框架柱設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定。16.修改受沖切承載力計(jì)算公式,利用雙向預(yù)應(yīng)力的有利影響，提高抗沖切承載力。17.調(diào)整裂縫寬度計(jì)算中的構(gòu)件受力特征系數(shù)取值,裂縫寬度計(jì)算值減少。18.考慮耐久性，適當(dāng)調(diào)整鋼筋的保護(hù)層厚度：一般情況下稍增，惡劣環(huán)境下大幅度增加。19．提出鋼筋錨固長度的修正系數(shù)，考慮機(jī)械錨固、機(jī)械接頭等方式控制錨固長度及連接。20．按配筋特征值及絕對(duì)值雙控縱向受力鋼筋的最小配筋率，相對(duì)稍有提高。21．在梁柱節(jié)點(diǎn)中引入鋼筋機(jī)械錨頭以減短、簡化錨固配筋的形式。22．完善裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則以及裝配式樓板、粱、柱、墻的構(gòu)造要求。23.補(bǔ)充、完善了各種預(yù)應(yīng)力錨固端的配筋構(gòu)造要求。24.調(diào)整了預(yù)應(yīng)力混凝土的收縮、徐變及新材料、新工藝預(yù)應(yīng)力損失數(shù)值計(jì)算。25．增加了四級(jí)抗震等級(jí)的各類結(jié)構(gòu)的框架柱、框支柱的軸壓比限值要求。26．抗震受剪承載力計(jì)算擴(kuò)大到三級(jí)抗震等級(jí)框架節(jié)點(diǎn)核心區(qū)。27．補(bǔ)充筒體及剪力墻洞口連梁的受彎承載力及小跨高比連梁、特殊配筋連梁設(shè)計(jì)規(guī)定。28．增加了板柱節(jié)點(diǎn)抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定。第二部分：新混凝土規(guī)范中的若干條文學(xué)習(xí)1）關(guān)于抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)（承載能力極限狀態(tài)）新規(guī)范3.1.3條混凝土結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)應(yīng)包括：1承載能力極限狀態(tài)：結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載力，出現(xiàn)疲勞、傾覆、穩(wěn)定、漂浮等破壞和不適于繼續(xù)承載的變形，結(jié)構(gòu)在偶然作用下連續(xù)倒塌或大范圍破壞；3.1.3條文說明為結(jié)構(gòu)安全計(jì)，本次修訂在承載能力極限狀態(tài)中增加了偶然作用下連續(xù)倒塌或大范圍破壞的內(nèi)容。為提高使用質(zhì)量，正常使用極限狀態(tài)中增加了舒適度的要求。相關(guān)條款在3.4節(jié)單獨(dú)列出。我們?cè)O(shè)計(jì)的基本原則是在偶爾荷載作用下結(jié)構(gòu)可發(fā)生局部破壞，不出現(xiàn)不成比例的連續(xù)倒塌破壞。我國建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB50068-2001中3.0.6-2條款中提到過抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)原則，但舊版的混凝土規(guī)范中沒有具體的規(guī)定?？惯B續(xù)倒塌設(shè)計(jì)不知道屬于不屬于基于性能的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)范疇。我理解就是設(shè)置多道防線，設(shè)置冗余約束，盡可能地設(shè)置替代荷載原本傳遞路徑的新路徑，以及加強(qiáng)細(xì)部構(gòu)造約束。美國規(guī)范ACI318-05和歐洲規(guī)范EN1992-1-1：2004中均有抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)的構(gòu)造規(guī)定。我國新規(guī)范提出了抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)的三種方法。有興趣的朋友可翻看貢金鑫《中美歐混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》一書相關(guān)章節(jié)。相關(guān)研究及文章可參考清華大學(xué)葉列平，陸新征等的文章。他們用PKPM居然也進(jìn)行過抗連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)，我想這再次說明了軟件僅僅是一個(gè)工具，決定一個(gè)軟件作用大小的是使用者的能力，其次才是軟件本身的計(jì)算及分析能力。在聽課的時(shí)候，一位同事說上海環(huán)球金融中心的樓蓋體系采用巨型桁架結(jié)構(gòu)，其組合樓蓋在設(shè)計(jì)時(shí)，每層樓板都可以抵抗上一層樓蓋倒塌之后墜落產(chǎn)生的沖擊荷載。這樣可以避免諸如世貿(mào)大樓一塌到底的情況。本人沒有考證其真實(shí)性。在唐山地震時(shí)，預(yù)制樓板被喚作“要命板”，很多人都是被傾頹而下的樓板砸中的。我覺得在樓板的設(shè)計(jì)上，隔層設(shè)置加強(qiáng)樓板層或者重要部位連續(xù)設(shè)置多層加強(qiáng)樓板層，不失為一種思路。同時(shí)，倘若樓板加強(qiáng)之后能夠承受上層非加強(qiáng)樓板垮塌后產(chǎn)生的荷載作用，其剛度必然加大從而吸收更多的地震動(dòng)能，此時(shí)樓板還參與不參與抗震計(jì)算，以及樓板對(duì)中梁和邊梁的剛度增大效應(yīng)大小，需要深入研究。2）關(guān)于樓蓋自振頻率的計(jì)算（正常使用極限狀態(tài)）3.5.1.4對(duì)于使用上有舒適度要求的樓蓋結(jié)構(gòu)，應(yīng)進(jìn)行自振頻率的驗(yàn)算。

訂在《城市人行媽天橋與人行地馳道技術(shù)規(guī)范》朋（銀CJJ69-軍9名5柏）中，自振頻壓率大護(hù)于剛3H遵z污。規(guī)范此條目丘的是為了讓樓術(shù)蓋與人的行走喚頻率銷（鮮1.釣8鈔赫弄茲燈~2.供5魯赫茲）區(qū)分開咽來，避免產(chǎn)生含共振，達(dá)到舒果適度設(shè)計(jì)的要溪求。

黨想了解自振頻垂率的計(jì)算方法桌，可參胃考攜按GB5019懶0-9評(píng)3詠多層廠房樓蓋圈抗微振設(shè)計(jì)規(guī)紙范勢蘭第笛6滿章節(jié)內(nèi)容，

妻由其公式墓（茶GB501指90-93

憶

求種-盼1鴉）可知，結(jié)構(gòu)氧的豎向自振頻柳率可以通過采述取增加結(jié)構(gòu)剛午度、減小結(jié)構(gòu)便質(zhì)量或者減小蠶樓蓋跨度的方處法來提高。3）關(guān)于混凝土保護(hù)層厚度總的思路是使得結(jié)構(gòu)構(gòu)件在惡劣環(huán)境下混凝土保護(hù)層厚度大幅增加，提高其耐久性性能。并在更改環(huán)境類別分類的同時(shí)，將梁柱的保護(hù)層厚度合并統(tǒng)一，不再區(qū)分。據(jù)介紹，ACI規(guī)范每修訂一次，其混凝土保護(hù)層厚度都會(huì)增加。而中國的規(guī)范是50年都不增加，此次修訂向國外看齊，大幅增加了在易腐蝕環(huán)境下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件耐久性能。4）關(guān)于混凝土材料和鋼筋材料我國目前混凝土最高等級(jí)是C80，而在歐洲規(guī)范中已達(dá)到C105，美國ACI規(guī)范中已達(dá)到C100。我國混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋，此次等級(jí)提高較多，達(dá)到500級(jí)鋼筋的使用目標(biāo)。目前國際上最高等級(jí)是600級(jí)。兩個(gè)問題，第一，應(yīng)注意上圖中的注1，規(guī)范組的意思是當(dāng)鋼筋用作抗剪，抗扭，沖切時(shí)，就不要使用500級(jí)鋼筋了。最高用到400級(jí)即可。表中設(shè)計(jì)數(shù)值均是通過標(biāo)準(zhǔn)值除以1.15的分項(xiàng)系數(shù)得到的。第二，鋼筋強(qiáng)度指標(biāo)的調(diào)整，相應(yīng)影響構(gòu)件裂縫寬度的計(jì)算。根據(jù)規(guī)范組試設(shè)計(jì)的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)采用500級(jí)鋼筋進(jìn)行裂縫寬度計(jì)算時(shí)很難滿足原規(guī)范公式的要求，所以此次修訂時(shí)將裂縫控制驗(yàn)算中的構(gòu)件受力特征系數(shù)做相應(yīng)調(diào)整（2.1=》1.9）。同時(shí)，根據(jù)介紹，根據(jù)GB計(jì)算得到的裂縫寬度值W是最大的，超過ACI規(guī)范和EN3。而在歷次工程經(jīng)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)梁端開裂的情況很少。我個(gè)人理解在PKPM中梁柱施工圖繪制中，關(guān)于梁端的裂縫控制可以嘗試按0.4mm來控制，以避免與調(diào)幅理念相沖突。據(jù)介紹，2009年我國熱軋帶肋鋼筋的使用量已達(dá)一億噸，大幅提高鋼筋的抗拉設(shè)計(jì)指標(biāo)，爭取下次規(guī)范修訂時(shí)與國際上通用的600級(jí)鋼筋接軌，勢在必行。關(guān)于HRB500級(jí)鋼筋的經(jīng)濟(jì)效益分析，鄭州大學(xué)早在2005年便開始研究，可參見以下論文。論文結(jié)語中提出的裂縫寬度計(jì)算難以滿足的問題，在今次新規(guī)范修訂中通過調(diào)整系數(shù)予以化解。5）關(guān)于混凝土構(gòu)件計(jì)算翻看了一下新版混凝土規(guī)范最終送審稿，發(fā)現(xiàn)針對(duì)計(jì)算公式的變化，條文說明里解釋的很清楚。這里就簡單列舉一例，說說柱子抗剪計(jì)算公式的變化緣由。在汶川地震中，發(fā)現(xiàn)我們傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式和設(shè)計(jì)理念所遵從的強(qiáng)柱弱梁概念并沒有實(shí)現(xiàn)，很多框架結(jié)構(gòu)房屋是結(jié)構(gòu)梁沒有問題，柱子剪斷導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。本次修訂所有涉及到柱子剪力計(jì)算的公式都進(jìn)行了修改，增大柱子箍筋用量，增強(qiáng)柱子構(gòu)件的安全度。由送審稿公式6.3.16~6.3.19可知，雙向受剪框架柱的計(jì)算公式發(fā)生了變化，基本思路是當(dāng)柱子承受兩個(gè)方向的水平作用時(shí)，很難保證在X向進(jìn)行屈服之后，還能在Y向擁有并不減弱的抗剪能力。舊規(guī)范的公式存在明顯缺陷。此次修訂增加了角度變量，按照實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，認(rèn)為構(gòu)件受剪承載力服從橢圓規(guī)律，依此原理來進(jìn)行柱子的抗剪設(shè)計(jì)