新混凝土规范应用.ppt

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1、混凝土结构设计规范(GB50010-2010)应用分析2011年8月,设计人员关注内容:1、与旧规范的区别2、设计中应用注意问题3、设计总说明修改内容4、规范修订对钢筋含量影响5、结构计算分析参数影响,3.1.1混凝土结构设计应包括下列内容:1 结构方案设计,包括结构选型、传力途径和构件布置;2 作用及作用效应分析;3 结构构件截面配筋计算或验算;4 结构及构件的构造、连接措施;5 对耐久性及施工的要求;6 满足特殊要求结构的专门性能设计。为满足建筑方案并从根本上保证结构安全,设计规范的内容从以构件(或截面)设计为主扩展到整个结构体系,本次修订加强了有关“结构设计”的要求。强调结构设计应考虑结

2、构方案、内力分析、截面设计、连接构造要求、耐久性、特殊工程的施工可行性及性能设计等。结构设计安全层次:1、结构方案;2、作用及分析;3、构件计算及验算;4、构件连接及构造;重要性依次递减。,新增内容,3.1.3混凝土结构的极限状态设计应包括:1 承载能力极限状态:结构或结构构件达到最大承载力、出现疲劳破坏或不适于继续承载的变形,或结构的连续倒塌;2 正常使用极限状态:结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。为结构安全计,本次修订在承载能力极限状态中增加了结构防连续倒塌的内容;为提高使用质量,正常使用极限状态中增加了舒适度的要求。,3.1.5 混凝土结构的安全等级和设计使用年限应符合

3、现行国家标准工程结构可靠性设计统一标准GB 50153 的规定。混凝土结构中各类结构构件的安全等级,宜与整个结构的安全等级相同。对其中部分结构构件的安全等级,可根据其重要程度适当调整。对于结构中重要构件和关键传力部位,宜适当提高其安全等级。重要构件:楼梯间构件,避难室,框支柱、梁,负荷范围较大的柱,角柱等。关键传力部位:防撞墙,斜撑,泄能通道。,3.2.1混凝土结构的设计方案应符合下列要求:1 选用合理的结构体系、构件型式和布置;2 结构的平、立面布置宜规则,各部分的质量和刚度宜均匀、连续;3 结构传力途径应简捷、明确,竖向构件宜连续贯通、对齐;4 宜采用超静定结构,重要构件和关键传力部位应增

4、加冗余约束或有多条传力途径。结构方案对安全有着决定性的影响。在与建筑方案协调的条件下,结构体型(高度比、长度比)应适当,传力途径和构件布置应保证结构的整体稳固性。本条从各个角度提出在方案阶段应考虑的结构选型与构件布置的基本原则。,3.2.2 混凝土结构中结构缝的设计应符合下列要求:1 应根据结构受力特点及建筑尺度、形状、使用功能,合理确定结构缝的位置和构造形式;2 宜控制结构缝的数量,并应采取有效措施减少设缝的不利影响;3 可根据需要设置施工阶段的临时性结构缝。,为改善混凝土结构受力,设计中往往要设缝将结构分割为若干相对独立的单元。本条提出了“结构缝”的概念,不同类型结构缝是为消除下列不利因素

5、的影响:混凝土收缩、温度变化、基础不均匀沉降、刚度突变、应力集中、结构防震、防连续倒塌等。除永久性的缝以外,还应考虑临时性的缝:施工接槎、后浇带、控制缝等。,横线以上为新增的表达方式。,Rd 为新增系数。,3.4.1 混凝土结构构件应根据其使用功能及外观要求,进行正常使用极限状态的验算。混凝土结构构件正常使用极限状态的验算应包括下列内容:1 对需要控制变形的构件,应进行变形验算;2 对使用上限制出现裂缝的构件,应进行混凝土拉应力验算;3 对允许出现裂缝的构件,应进行受力裂缝宽度验算;4 对有舒适度要求的楼盖结构,应进行竖向自振频率验算。,3.4.3 钢筋混凝土受弯构件的最大挠度应按荷载效应的准

6、永久组合,预应力混凝土受弯构件的最大挠度应按荷载的标准组合,并均应考虑荷载长期作用的影响进行计算,其计算值不应超过表 3.4.3规定的挠度限值。表 3.4.3受弯构件的挠度限值,3.4.5 结构构件应根据结构类型、裂缝控制等级和本规范第 3.5.2条规定的环境类别,按表 3.4.5的规定选用不同的裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值 wlim及混凝土拉应力控制要求进行验算表 3.4.5 结构构件的裂缝控制等级及最大裂缝宽度的限值,3.4.6 对大跨度混凝土楼盖结构应进行竖向自振频率验算,其自振频率宜符合下列要求:1 住宅和公寓不宜低于 5Hz;2 办公楼和旅馆不宜低于 4Hz;3 大跨度公共建筑不宜

7、 3Hz;4 工业建筑及有特殊要求的建筑应根据使用功能提出要求。考虑第9.1节、9.2节中已有对板、梁跨厚比的控制,一般结构及跨度不大的楼盖可以不作舒适度验算。,新增条文。,3.5.1混凝土结构应根据设计使用年限和环境类别进行耐久性设计,耐久性设计包括下列内容:1 确定结构所处的环境类别;2 提出对混凝土材料的耐久性基本要求;3 确定构件中钢筋的混凝土保护层厚度;4 不同环境条件下耐久性技术措施;5 提出结构使用阶段检测与维护的要求。注:对临时性的混凝土结构,可不考虑混凝土的耐久性要求。,新增条文。,3.5.2 混凝土结构的环境类别划分应符合表 3.5.2的要求。表 3.5.2混凝土结构的环境

8、类别,注:1 室内潮湿环境是指构件表面经常处于结露或湿润状态的 环境;2 严寒和寒冷地区的划分应符合国家现行标准民用建筑热工设计规范GB 50176的有关规定;3 海岸环境和海风环境宜根据当地情况,考虑主导风向及结构所处迎风、背风部位等因素的影响,由调查研究和工程经验确定;4 受除冰盐影响环境为受到除冰盐盐雾影响的环境;受除冰盐作用环境指被除冰盐溶液溅射的环境以及使用除冰盐地区的洗车房、停车楼等建筑。环境对混凝土结构耐久性的影响分为:正常环境、干湿交替、冻融循环、氯盐腐蚀四种。,3.5.3 设计使用年限为 50年的混凝土结构,其混凝土材料宜符合表 3.5.3的规定。表 3.5.3 结构混凝土材

9、料的耐久性基本要求,3.5.4 对下列混凝土结构及构件,尚应采取加强耐久性的相应措施:1 预应力混凝土结构中的预应力筋应根据具体情况采取表面防护、管道灌浆、加大混凝土保护层厚度等措施,外露的锚固端应采取封锚和混凝土表面处理等有效措施;2 有抗渗要求的混凝土结构,混凝土的抗渗等级应符合有关标准的要求;3 严寒及寒冷地区的潮湿环境中,结构混凝土应满足抗冻要求,混凝土抗冻等级应符合有关标准的要求;4 处于二、三类环境中的悬臂构件宜采用悬臂梁-板的结构形式,或在其上表面增设防护层;5 处于二、三环境中的结构构件,其表面的预埋件、吊钩、连接件等金属部件应采取可靠的防锈措施;6 处在三类环境中的混凝土结构

10、构件,可采用阻锈剂、环氧树脂涂层钢筋或其他具有耐腐蚀性能的钢筋、采取阴极保护措施或采用可更换的构件等措施。,3.5.8 混凝土结构在设计使用年限内尚应遵守下列规定:1 建立定期检测、维修制度;2 设计中的可更换混凝土构件应按规定更换;3 构件表面的防护层,应按规定维护或更换;4 结构出现可见的耐久性缺陷时,应及时进行检测处理。设计应对服役期房屋建筑的使用提出要求:应按规定的功能正常使用,并经常维修,定期检测,这是保证混凝土结构耐久性及应有功能的必要条件。,新增条文。(已写入总说明),3.6.1混凝土结构的防连续倒塌设计宜符合下列要求:1 采取减小偶然作用效应的措施;2 采取使重要构件及关键传力

11、部位避免直接遭受偶然作用的措施;3 在结构容易遭受偶然作用影响的区域增加冗余约束,布置备用的传力途径;4 增强疏散通道、避难空间等重要构件关键传力部位的承载力和变形性能。5 配置贯通水平、竖向构件的钢筋,并与周边构件可靠地锚固;6 设置结构缝,控制可能发生连续倒塌的范围。结构防连续倒塌设计的难度和代价很大,一般结构只须进行防连续倒塌的概念设计。如加强楼梯、避难室、底层边墙、角柱等重要部位;在关键要害区域设置缓冲装置(防撞墙、裙房等)或泄能通道(开敞布置或轻质墙体、屋盖等);布置分格缝以控制房屋连续倒塌的范围;增加关键部位的冗余约束及备用传力途径(斜撑、拉杆等)。本条给出了结构防连续倒塌设计的基

12、本原则,以定性设计的方法增强结构的防连续倒塌性能。冗余度/鲁棒性(robustness),实例:新疆乌鲁木齐住宅煤气爆炸,三层承重结构损毁严重,靠构造柱、上部整体悬臂作用、内纵墙支承。2011年4月,3.6.2 结构的防连续倒塌设计可采用下列方法:(定量方法)1 局部加强法:提高可能遭受偶然作用而发生局部破坏的竖向重要构件和关键受力安全储备,也可直接考虑偶然作用进行设计;2 拉结构件法:在结构局部竖向构件失效的条件下,可根据具体情况分别按梁-拉结模型、悬索-拉结模型和悬臂-拉结模型进行承载力验算,维持结构的整体稳固性(robustness鲁棒性)3 拆除构件法:按一定规则拆除结构主要受力构件,

13、验算结构体系中的剩余部分的极限承载力,也可采用倒塌全过程分析进行设计。防连续倒塌设计分析时:混凝土采用标准强度,钢筋采用极限强度。,4.1.2 素混凝土结构的混凝土强度等级不应低于 C15;钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C20;采用强度级别400MPa 及以上的钢筋时,混凝土强度等级不应低于C25。承受重复荷载的钢筋混凝土构件,混凝土强度等级不应低于C30。预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C40,且不应低于C30。,4.2.1 混凝土结构的钢筋应按下列规定选用:1 纵向受力普通钢筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500 钢筋,也可采用HRB335、HR

14、BF335、HPB300、RRB400 钢筋;2 梁、柱纵向受力普通钢筋应采用HRB400、RB500、HRBF400、HRBF500 钢筋,3 箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500 钢筋,也可采用HRB335、HRBF335 钢筋;4 预应力筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。4.2.3用作受剪、受扭、受冲切承载力计算时,设计强度不大于360MPa;但用作为箍筋约束混凝土时不限。,4.2.4 普通钢筋及预应力筋在最大力下的总伸长率 应不小于表4.2.4 的规定的数值。,新增条文,4.2.7构件中的钢筋可采用并筋的配置形式。直径28mm 及

15、以下的钢筋并筋数量不应超过3 根;直径32mm 的钢筋并筋数量宜为2根;直径36mm 及以上的钢筋不应采用并筋。并筋应按单根等效钢筋进行计算,等效钢筋的等效直径应按截面面积相等的原则换算确定。新增条文:受力钢筋并筋(钢筋束)的概念 一般二并筋可在纵或横向并列,而三并筋宜作品字形布置。并筋可视为计算截面积相等的单根等效钢筋,相同直径的二并筋等效直径为1.41d;三并筋等效直径为1.73d。并筋等效直径的概念可用于本规范中钢筋间距、保护层厚度、裂缝宽度验算、钢筋锚固长度、搭接接头面积百分率及搭接长度等的计算中。,4.2.8 当进行钢筋代换时,除应符合设计要求的构件承载力、最大力下的总伸长率、裂缝宽

16、度验算以及抗震规定以外,尚应满足最小配筋率、钢筋间距、保护层厚度、钢筋锚固长度、接头面积百分率及搭接长度等构造要求。新增条文,抗震设计规范中属于强文,5.1.3 结构分析的模型应符合下列要求:1 结构分析采用的计算简图、几何尺寸、计算参数、边界条件以及结构材料性能指标等应符合实际情况,并应有相应的构造措施;2 结构上可能的作用的取值与组合、初始应力和变形状况等,应符合结构的实际状况;3 结构分析中所采用的各种近似假定和简化,应有理论、试验依据或经工程实践验证;计算结果的精度应符合工程设计的要求。,5.1.4 结构分析应符合下列要求:1 满足力学平衡条件;2 在不同程度上符合变形协调条件,包括节

17、点和边界的约束条件;3 采用合理的材料本构关系或构件单元的受力-变形关系。结构分析方法均应符合三类基本方程,即力学平衡方程,变形协调(几何)条件和本构(物理)关系。其中平衡条件必须满足;变形协调条件应在不同程度上予以满足;本构关系(本构关系详附录C)则需合理的选用。,5.1.5 结构分析时,应根据结构类型、材料性能和受力特点等选择下列分析方法:1 弹性分析方法;(02规范是线弹性分析方法)2 塑性内力重分布分析方法;3 弹塑性分析方法;(新增)4 塑性极限分析方法;5 试验分析方法。,5.2.2 杆系结构的计算简图宜按下列方法确定:1 梁、柱等一维构件的轴线宜取为控制截面几何中心的连线,墙、板

18、等二维构件的中轴面宜取为控制截面中心线组成的平面或曲面。2 现浇结构和装配整体式结构的梁柱节点、柱与基础连接处等可作为刚接;非整体浇筑的次梁两端及板跨两端可近似作为铰接。3 梁、柱等杆件的计算跨度或计算高度可按其两端支承长度的中心距或净距确定,并应根据支承节点的连接刚度或支承反力的位置加以修正;4 梁、柱等杆件间连接部分的刚度远大于杆件中间截面的刚度时,在计算模型中可作为刚域处理。,5.2.3 进行结构整体分析时,对于现浇结构或装配整体式结构,可假定楼盖在其自身平面内为无限刚性。当楼盖开有较大孔或其局部会产生明显的平面内变形时,在结构分析中应考虑其影响。一般的建筑结构的楼层大多数为现浇钢筋混凝

19、土楼板或有现浇面层的预制装配式楼板,可近似假定楼板在其自身平面内为无限刚性,以减少结构的自由度数,简化结构分析。实践证明,采用刚性楼板假定对大多数建筑结构进行分析,其分析精度都能够满足工程设计的需要。若因结构布置的变化导致楼板面内刚度削弱或不均匀时,结构分析应考虑楼板面内变形的影响。根据楼面结构的具体情况,楼板面内变形可按全楼、部分楼层或部分区域考虑。,5.2.4 对现浇楼盖和装配整体式楼盖,宜考虑楼板作为翼缘对梁刚度和承载力的影响。梁受压区有效翼缘计算宽度 bf 可按表5.2.4 所列情况中的最小值取用;也可采用梁刚度增大系数法近似考虑,刚度增大系数应根据梁有效翼缘尺寸与梁截面尺寸的相对比例

20、确定,注:1 表中b 为梁的腹板厚度;2 肋形梁在梁跨内设有间距小于纵肋间距的横肋时,可不考虑表中情况3 的规定;3 加腋的T 形、I 形和倒L 形截面,当受压区加腋的高度hhhf且加腋的长度bh 3hh时,其翼缘计算宽度可按表中情况3 的规定分别增加2bh(T 形、I 形截面)和bh(倒L 形截面);4 独立梁受压区的翼缘板在荷载作用下经验算沿纵肋方向可能产生裂缝时,其计算宽度应取腹板宽度b。,现浇楼面和装配整体式楼面的楼板作为梁的有效翼缘,与梁一起形成T形截面,提高了楼面板的刚度,结构分析时应予以考虑。当采用梁刚度放大系数法时,应考虑各梁截面尺寸大小的差异,以及各楼层楼板厚度的差异。采用T

21、形截面方式考虑楼板的刚度贡献,相对比较合理。,5.2.5 当地基与结构的相互作用对结构的内力和变形有显著影响时,结构分析中宜考虑地基与结构相互作用的影响。5.3.4 当结构的二阶效应可能使作用效应显著增大时,在结构分析中应考虑二阶效应的不利影响。混凝土结构的重力二阶效应可采用有限元分析方法计算也可采用本规范附录B 的简化方法。当采用有限元分析方法时,宜考虑混凝土构件开裂对构件刚度降低的影响。建筑结构的二阶效应包括重力二阶效应(P效应)和受压构件的挠曲效应(P效应)两部分。重力二阶效应计算属于结构整体层面的问题,一般在结构整体分析中考虑。受压构件的挠曲效应计算属于构件层面的问题,一般在构件设计时

22、考虑。,5.4.1 混凝土连续梁和连续单向板,可采用塑性内力重分布方法进行分析。重力荷载作用下的框架、框架-剪力墙结构中的现浇梁以及双向板等,经弹性分析求得内力后,可对支座或节点弯矩进行适度调幅,并确定相应的跨中弯矩。5.4.2 按考虑塑性内力重分布分析方法设计的结构和构件,选用符合规定的钢筋,并应满足正常使用极限状态的要求且采取有效的构造措施。对于直接承受动力荷载的构件,以及要求不出现裂缝或处于三a、三b 类环境情况下的结构,不应采用考虑塑性内力重分布的分析方法。,02规范这里为“宜”,5.4.3 钢筋混凝土梁支座或节点边缘截面的负弯矩调幅幅度不宜大于25%;弯矩调整后的梁端截面相对受压区高

23、度不应超过0.35(保证塑性),且不宜小于0.10。钢筋混凝土板的负弯矩调幅幅度不宜大于20%。,5.5.2 混凝土结构的弹塑性分析,可根据实际情况采用静力或动力分析方法。结构的基本构件计算模型宜按下列原则确定:1 梁、柱等杆系构件可简化为一维单元,宜采用纤维束模型或塑性铰模型;2 墙、板等构件可简化为二维单元,宜采用膜单元、板单元或壳单元;3 复杂的混凝土结构、大体积结构、结构的节点或局部区域需作精细分析时,宜采用三维块体单元。5.6.1 对不承受多次重复荷载作用的混凝土结构,当有足够的塑性变形能力时,可采用塑性极限理论的分析方法进行结构的承载力计算,同时应满足正常使用的要求。,新增条,5.

24、6.2 整体结构的塑性极限分析计算应符合下列规定:1 对可预测结构破坏机制的情况,结构的极限承载力可根据设定的结构塑性屈服机制,采用塑性极限理论进行分析;2 对难于预测结构破坏机制的情况,结构的极限承载力可采用静力或动力弹塑性分析方法确定;3 对直接承受偶然作用的结构构件或部位,应根据偶然作用的动力特征考虑其动力效应的影响。塑性铰线法应根据以下假定进行计算:1 板被塑性铰线分成若干板块,形成几何可变体系;2 配筋合理时,通过塑性铰线的钢筋均达到屈服,且塑性铰线可在保持屈服弯矩的条件下产生很大的转角变形;3 塑性铰线之间的板块处于弹性阶段,与塑性铰线上的塑性变形相比很小,故板块可视为刚体。,条带

25、法可根据板面荷载的合理传递分布假定,将双向板简化为两个方向的单向板进行计算。对于开洞口的双向板,应在洞口周边考虑加强板带,并据此给出板面荷载的传递分布。对于不考虑竖向不均匀变形影响的双向板发生板的破坏机构,可采用下述近似方法进行分析。承受竖向均布荷载的双向矩形板(图5.6.2),板塑性铰线上的总极限弯矩值应满足下式要求:,图5.6.2 不考虑竖向不均匀变形影响的矩形双向板塑性铰线分布,两个方向跨中截面单位长度极限弯矩的比值可取为(5.6.2-2)两个方向支座截面与跨中截面单位长度极限弯矩的比值:,可取1.5-2.5。(一般取1.61.8)双向板有简支边或者部分极限弯矩已知时,式(5.6.2-1

26、)中的总极限弯矩应按实际情况计算。5.6.3 承受均布荷载的周边支承的双向矩形板,可采用塑性铰线法或条带法等塑性极限分析方法进行承载能力极限状态的分析与设计。,5.7.1 当混凝土的收缩、徐变以及温度变化等间接作用在结构中产生的作用效应可能危及结构的安全或正常使用时,宜进行间接作用分析,并应采取相应的构造措施和施工措施。5.7.2 温度作用应按下列情况考虑:1 混凝土施工期:考虑外界气温、混凝土浇筑温度、胶凝材料水化热、调节温度状态的人工温度措施、建筑物基底及相邻部分的热量传导等;2 结构使用期:考虑季节温差、外界气温、结构表面日照及内部使用环境温度等周期性影响等,其温度作用计算参数及周期变化

27、过程应取自工程附近气象水文部门的实测资料。,5.7.2混凝土结构进行间接作用分析,可采用本规范第5.5节的弹塑性分析方法;也可考虑裂缝和徐变对构件刚度的影响,按弹性分析方法近似计算。间接作用效应分析可采用弹塑性分析方法,也可采用简化的弹性分析方法,但计算时应考虑混凝土的徐变及混凝土的开裂引起的应力松弛和应力重分布。,6.1.2 对于二维或三维非杆系结构构件,当按弹性分析方法得到构件的应力设计值分布后,可按主拉应力设计值的合力在配筋方向的投影确定所需的配筋量和钢筋布置,并应符合相应的构造要求;受压应力设计值不应大于混凝土抗压强度设计值,受压钢筋可按构造要求配置。当混凝土处于多轴受压状态时,其抗压

28、强度设计值可根据实际受力情况按本规范附录C的有关规定采用。对混凝土结构中的非杆系混凝土结构构件(如复杂布置的剪力墙、大体积转换构件、大体积基础底板等),有时无法或不方便按本章的有关规定直接由内力进行承载力计算和设计,此时可直接采用结构分析得到的主应力进行配筋设计,包括配筋量和钢筋布置。对于大尺度混凝土构件,当处于多轴受压状态时,可考虑混凝土受压强度的有效提高。,6.2.2在确定中和轴位置时,对双向受弯构件,其内、外弯矩作用平面应相互重合;对双向偏心受力构件,其轴向力作用点、混凝土和受压钢筋的合力点以及受拉钢筋的合力点应在同一条直线上。当不符合上述条件时,尚应考虑扭转的影响。本条规定主要针对本章

29、以及附录E规定的任意截面承载力简化计算方法,即要求构件截面在计算方向上具有几何对称性。否则,应考虑截面扭转效应对承载力计算的影响。本条不适用于预应力进行截面设计的情况。,6.2.4 排架结构柱的二阶效应应按本规范第5.3.4条的规定计算;其他偏心受压构件,考虑轴向压力在挠曲杆件中产生的二阶效应后控制截面弯矩设计值应按下列公式计算:(6.2.4-1)(6.2.4-2)(6.2.4-3)(6.2.4-4)当 小于1.0时取1.0;对剪力墙类构件及核心筒类构件,可取 等于1.0。,02规范7.3.10,进行了较大的修改,式中:Cm构件端截面偏心距调节系数,当小于0.7时取0.7;ns弯矩增大系数;N

30、 与弯矩设计值M2相应的轴向压力设计值;c截面曲率修正系数,当计算值大于1.0时取1.0;本次规范修订增加了500MPa钢筋,考虑到混凝土结构中钢筋强度将由原来的主要以335MPa、400MPa为主转变为以400MPa、500MPa钢筋为主。当采用500MPa钢筋时,截面的极限曲率有所增大。为便于计算,同时偏安全考虑,将弯矩增大系数ns计算公式(6.2.4-3)中的1400改为1300。考虑到P-效应起控制作用时,绝大多数为竖向荷载作用为主的情况,因此在确定(6.2.4-3)式中混凝土的极限压应变cu时,考虑了长期荷载影响系数1.25。,6.3.4 当仅配置箍筋时,矩形、T形和I形截面受弯构件

31、的斜截面受剪承载力应符合下列规定:(6.3.4-1)(6.3.4-2)(增加箍筋用量约25%)(6.3.4-3),02规范1.25改成1.0,6.4.19在轴向拉力、弯矩、剪力和扭矩共同作用下的钢筋混凝土矩形截面框架柱,其纵向钢筋截面面积应分别按偏心受拉构件的正截面承载力和剪扭构件的受扭承载力计算确定,并应配置在相应的位置;箍筋截面面积应分别按剪扭构件的受剪承载力和受扭承载力计算确定,并应配置在相应的位置。,新增条文,8.1.1 混凝土结构的伸(膨胀)缝、缩(收缩)缝合称伸缩缝。为了减小由于温差(早期水化热或使用期季节温差)和体积变化(施工期或使用早期的土收缩)等间接作用效应引起的约束应力及间

32、接裂缝。结构缝依据所起作用及功能分七种:1.膨胀缝;2收缩缝;3.沉降缝;4.体形缝;5.构造缝;6.防震缝;7.分隔缝。,施工阶段采取的防裂措施最为有效,本次修订增加了采用低收缩混凝土;加强浇筑后的养护;采用跳仓法、后浇带、控制缝等施工措施。本条中的“应有充分依据”,不应仅理解为“已经有了未发现问题的工程实例”。而是应对各种有利和不利因素的影响方式和程度作出有科学依据的分析和判断,并由此确定伸缩缝间距的增减。,8.2.1 构件中普通钢筋及预应力筋的混凝土保护层厚度应满足下列要求。1 构件中受力钢筋的保护层厚度不应小于钢筋的直径d。2 设计使用年限为50 年的混凝土结构,最外层钢筋的保护层厚度

33、应符合表8.2.1 的规定;(不是强文)设计使用年限为100 年的混凝土结构,应符合本规范第3.5.4 条的规定。(即保护层厚度取1.4倍)应该强调:基本锚固长度是在最小保护层厚度、必要的约束构造配筋条件下得出的。因此设计时应注意满足锚固长度范围内横向构造钢筋直径和间距的要求。,注:1 混凝土强度等级不大于C25 时,表中保护层厚度数值应增加5mm;2 钢筋混凝土基础宜设置混凝土垫层,其受力钢筋的混凝土保护层厚度应从垫层顶面算起,且不应小于40mm。,原02规范,8.2.2 当有充分依据并采取下列有效措施时,可适当减小混凝土保护层的厚度。1 构件表面有可靠的防护层;2 采用工厂化生产的预制构件

34、,并能保证预制构件混凝土的质量;3 在混凝土中掺加阻锈剂或采用阴极保护处理等防锈措施;4 当对地下室墙体采取可靠的建筑防水做法或防腐措施时,与土壤接触一侧钢筋的保护层厚度可适当减少,但不应小于25mm。(人防规范为30mm),8.2.3 当梁、柱、墙中纵向受力钢筋的保护层厚度大于50mm 时,宜对保护层采取有效的构造措施。可在保护层内配置防裂、防剥落的焊接钢筋网片,网片钢筋的保护层厚度不应小于25mm,并应采取有效的绝缘、定位措施。(钢筋网片做法可参考9.2.15条)当保护层很厚时(例如框架顶层端节点弯弧钢筋以外的区域等),开裂混凝土剥落可能造成危险。故宜采取有效的针对性措施,通常是在保护层中

35、加配焊接钢筋网片或采用纤维混凝土。其不仅能预防破碎混凝土剥落,还能起到控制裂缝宽度的作用。,8.3 钢筋的锚固,3 当锚固钢筋保护层厚度不大于5d 时,锚固长度范围内应配置横向构造筋,其直径不应小于d/4;对梁、柱等杆状构件间距不应大于5d,对板、墙等平面构件间距不大于10 d,且均不应小于100mm,此处d 为锚固钢筋的直径。,8.3.1 钢筋的基本锚固长度计算公式同原规范。为避免混淆,明确钢筋的锚固长度,la为基本锚固长度lab乘锚固长度修正系数a的数值。修正系数a根据锚固条件按第8.3.2条及8.3.3条取用,且可连乘以减小锚固长度。但在任何情况下,锚固长度不应小于0.6lab以及200

36、mm,较02规范稍有减小,这是为了保证可靠锚固的最低限度。,配筋设计时,实际配筋面积往往因构造原因大于计算值,故钢筋实际应力通常小于强度设计值。因此受力钢筋的锚固长度可以缩短,其数值与配筋余量的大小成比例。国外规范也多采取同样的方法。但其适用范围有一定限制,即不得用于抗震设计及直接承受动力荷载结构中的锚固钢筋。当混凝土保护层厚度较大时,握裹作用加强,锚固长度可减短。当保护层厚度大于锚固钢筋直径的3倍且有箍筋约束时,可乘修正系数0.8;保护层厚度大于锚固钢筋直径的5倍时,可乘修正系数0.7。,8.3.3机械锚固是减小锚固长度的有效方式,其原理是利用受力钢筋端部的锚头(弯钩、弯折、贴焊锚筋、螺栓锚

37、头或焊接锚板)对混凝土的局部挤压而加大锚固承载能力。锚头保证了机械锚固不会发生锚固破坏,而一定的锚固长度则起到了控制滑移,不发生较大裂缝、变形的作用,因此机械锚固可以乘修正系数0.7,有效地减小锚固长度。,8.3.5 根据长期工程实践经验,规定了承受动力荷载预制构件中钢筋的锚固措施。本条规定了采用受力钢筋末端焊接在钢板或角钢(型钢)上的锚固方式。这种形式同样适用于其它构件的钢筋锚固。修订:将02规范的承受重复荷载改为承受“动力荷载”,增加了“其他构件中的”.,8.4 钢筋的连接,8.4.1 任何形式的钢筋连接都是对其传力性能的削弱,因为通过接头的传力性能(强度、变形、恢复力等)均不如整根钢筋。

38、因此钢筋连接的基本原则为:连接接头宜设置在受力较小处;限制同一钢筋的接头数量;避开结构关键受力部位,如柱端、梁端的箍筋加密等。修订之处:文字表述的修改;同一根受力钢筋上宜少设接头,这里增加“受力”俩字。钢筋连续梁中上下钢筋直径尽量统一并采用通长钢筋,减少锚固数量相同钢筋面积直径较小时,比较节省钢筋。,8.4.2 钢筋连接的形式(搭接、机械连接、焊接)不分优劣,各自适用于一定的工程条件。考虑近年钢筋强度提高以及连接技术进步所带来的影响,搭接钢筋直径的限制较原规范适当减小。修订之处(1)表述上的改变;(2)绑扎搭接的限制直径变严了,分别由28mm(受拉)和32mm(受压)减小到25mm和28mm。

39、,新增,由不应改为不宜,8.4.5 构件中的纵向受压钢筋当采用搭接连接时,其受压搭接长度不应小于本规范第8.4.4 条纵向受拉钢筋搭接长度的0.7 倍,且不应小于200mm。条文说明:8.4.5受压构件中(包括柱、撑杆、屋架上弦等)纵向受压钢筋的搭接长度规定为受拉钢筋的0.7倍,解决了梁受压区及柱中受压钢筋的搭接问题。这一规定沿用了02规范的做法。,8.4.6 在梁、柱类构件的纵向受力钢筋搭接长度范围内的构造钢筋应符合本规范第8.3.1 条的要求。当受压钢筋直径大于25mm时,尚应在搭接接头两个端面外100mm的范围内各设置两道箍筋。8.4.6 本条提出了对受拉、受压搭接连接区段内箍筋直径、间

40、距的构造要求。拉压统一取值而对受压搭接较02规范要求适当加严了。02规范:受压箍筋间距是受拉的2倍。调查研究表明,箍筋对约束受压钢筋的搭接传力更为重要,故取与与受拉同样的间距。此外,提出了在粗钢筋受压搭接接头端部须增加配箍的要求,这是为了防止局部挤压裂缝,是根据试验研究结果和工程经验提出的。,8.4.7 纵向受力钢筋的机械连接接头宜相互错开。钢筋机械连接区段的长度为35d,d为连接钢筋的较小直径。凡接头中点位于该连接区段长度内的机械连接接头均属于同一连接区段。位于同一连接区段内的纵向受拉钢筋接头面积百分率不宜大于50%;但对板、墙、柱及预制构件的拼接处,可根据实际情况放宽。纵向受压钢筋的接头百

41、分率可不受限制。机械连接套筒的保护层厚度宜满足有关钢筋最小保护层厚度的规定。机械连接套筒的横向净间距不宜小于25mm;套筒处箍筋的间距仍应满足构造要求。直接承受动力荷载结构构件中的机械连接接头,除应满足设计要求的抗疲劳性能外,位于同一连接区段内的纵向受力钢筋接头面积百分率不应大于50%。,8.5 纵向受力钢筋的最小配筋率,板最小配筋率计算:,条文说明:8.5.2 厚度较大的基础筏板,可适当减小最小配筋率,仍维持02规范的0.15。,本条为新增加条款,本条为新增加条款。对于厚度很大或内力很小的构件,为节约钢筋,提出了少筋混凝土配筋的概念。,9.1.1 混凝土板按下列原则进行计算:1 两对边支承的

42、板应按单向板计算;2 四边支承的板应按下列规定计算:1)当长边与短边长度之比小于或等于2.0 时,应按双向板计算;2)当长边与短边长度之比大于2.0,但小于3.0 时,宜按双向板计算;当按沿短边方向受力的单向板计算时,应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋;3)当长边与短边长度之比大于或等于3.0 时,宜按沿短边方向受力的单向板计算。,02规范是“可”,9.1.2 现浇混凝土板的尺寸宜符合下列规定:1 板的跨厚比:钢筋混凝土单向板不大于30,双向板不大于40;无梁支承的有柱帽板不大于35,无梁支承的无柱帽板不大于30。预应力板可适当增加;当板的荷载、跨度较大时宜适当减小。2 现浇钢筋混凝土板的厚度

43、不应小于表9.1.2 规定的数值。,新增,新增,考虑结构安全及舒适度(刚度)的要求,根据工程经验,建议了常用混凝土板的跨厚比。调整并适当加大了楼板最小厚度的要求:密肋板,悬臂板的厚度均适当增加。还对悬臂板的挑檐长度作出了限制,悬臂过长时宜采取悬臂梁-板的结构形式承载。此外,还补充了空心楼板最小厚度的要求。,9.1.5 现浇混凝土空心楼板的体积空心率不宜大于50%。采用箱型内孔时,顶板厚度不应小于肋间净距的1/15 且不应小于50mm。当底板配置受力钢筋时,其厚度不应小于50mm。内孔间肋宽与内孔高度比不宜小于1/4,且肋宽不应小于60mm,对预应力板不应小于80mm。采用管型内孔时,孔顶、孔底

44、板厚均不应小于40mm,肋宽与内孔径之比不宜小于1/5,且肋宽不应小于50mm,对预应力板不应小于60mm。本条新增。为节约材料,减轻自重及减小地震作用,现浇空心楼板应用逐渐增多。为保证其受力性能,根据近年工程经验,提出了空心楼板体积空心率的限值。并对箱体内摸及芯管内摸楼板的基本构造尺寸作出规定。现浇空心楼板的设计,详见现行标准现浇混凝土空心楼盖结构技术规程CECS175:2004。,9.1.6 按简支边或非受力边设计的现浇混凝土板,当与混凝土梁、墙整体浇筑或嵌固在砌体墙内时,应设置垂直于板边的板面构造钢筋,并符合下列要求:1 钢筋直径不宜小于8mm,间距不宜大于200mm,且单位宽度内的配筋

45、面积不宜小于跨中相应方向板底钢筋截面面积的1/3。与混凝土梁、混凝土墙整体浇筑单向板的非受力方向,钢筋截面面积尚不宜小于受力方向跨中板底钢筋截面面积的1/3;2 钢筋从混凝土梁边、柱边、墙边伸入板内的长度不宜小于l0/4,砌体墙支座处钢筋伸入板边的长度不宜小于l0/7,其中计算跨度l0 对单向板按受力方向考虑、对双向板按短边方向考虑;3 在楼板角部位,宜沿两个正交、斜向平行或放射状布置附加钢筋。4 钢筋应在梁内、墙内或柱内可靠锚固。,9.1.6条文说明:现浇板往往在其非主要受力方向的侧边上由于边界约束而发生板面(负弯矩)裂缝。为此必须在板边和板角部位配置上部(板面)防裂的构造钢筋。分别对于支撑

46、梁,墙整体浇注的混凝土板边,以及嵌固在砌体墙内的现浇混凝土板边,提出了防裂构造钢筋截面积,直径,间距以及伸入板内锚固长度以及板角配筋形式及范围的要求。这些要求与02规范相同,作了适当分合并和简化。,9.1.7 当按单向板设计时,应在垂直于受力的方向布置分布钢筋,其配筋率不宜小于受力钢筋的15%,且不宜小于0.15%;分布钢筋直径不宜小于6mm,间距不宜大于250mm;当集中荷载较大时,分布钢筋的配筋面积尚应增加,且间距不宜大于200mm。当有实践经验或可靠措施时,预制单向板的分布钢筋可不受本条的限制。,这条表述02规范以小注的形式出现。,9.1.8 在温度、收缩应力较大的现浇板区域,应在板的表

47、面双向配置防裂构造钢筋。配筋率均不宜小于0.10,间距不宜大于200mm。防裂构造钢筋可利用原有钢筋贯通布置,也可另行设置钢筋并与原有钢筋按受拉钢筋的要求搭接或在周边构件中锚固。楼板平面的瓶颈部位宜适当增加板厚和配筋。沿板的洞边、凹角部位宜加配防裂构造钢筋,并采取可靠的锚固措施。为防止温度,收缩等间接作用在现浇板中引起裂缝,板的未配筋表面宜配置防裂的构造钢筋。此外,还增加了在蜂腰,洞口,转角等容易产生应力集中裂缝的部位配置防裂构造钢筋的要求。,9.1.9 混凝土板中配置抗冲切箍筋或弯起钢筋时,应符合下列构造要求:1 板的厚度不应小于150mm;2 按计算所需的箍筋及相应的架立钢筋应配置在与45

48、冲切破坏锥面相交的范围内,且从集中荷载作用面或柱截面边缘向外的分布长度不应小于1.5 h0;箍筋直径不应小于6mm,且应做成封闭式,间距不应大于h0/3,且不应大于100mm;,3 按计算所需弯起钢筋的弯起角度可根据板的厚度在3045之间选取;弯起钢筋的倾斜段应与冲切破坏锥面相交(图9.1.9 b),其交点应在集中荷载作用面或柱截面边缘以外(1/22/3)h 的范围内。弯起钢筋直径不宜小于12mm,且每一方向不宜少于3 根。,9.1.10 当混凝土板的厚度不小于150mm 时,对板的无支承边的端部,宜设置U形构造钢筋并与板顶、板底的钢筋搭接,搭接长度不应小于2 倍板厚。也可采用板面、板底钢筋分

49、别向下、上弯折搭接的形式。在板柱结构或空心楼板的侧边,往往存在无支承端面(无边梁或墙的自由边)。为保证其受力性能,应利用板面钢筋向下弯折或加配U形构造钢筋对端面加以封闭。,本条为新增条款,9.2.1 梁的纵向受力钢筋应符合下列规定:1 伸入梁支座范围内的钢筋不应少于2根。2 梁高不小于300mm 时,钢筋直径不应小于10mm;梁高小于300mm 时钢筋直径不应小于8mm。3 梁上部钢筋水平方向的净间距不应小于30mm 和1.5d;梁下部钢筋水平方向的净间距不应小于25mm 和d。当下部钢筋多于两层时,两层以上钢筋水平方向的中距应比下面两层的中距增大一倍;各层钢筋之间的净间距不应小于25mm 和

50、d,d 为钢筋的最大直径。4 在梁的配筋密集区域可采用并筋的配筋形式。,9.2.13 梁的腹板高度hw不小于450mm 时,在梁的两个侧面应沿高度配置纵向构造钢筋。每侧纵向构造钢筋(不包括梁上、下部受力钢筋及架立钢筋)的间距不宜大于200mm,截面面积不应小于腹板截面面积(bhw)的0.1%,但当梁宽较大时可以适当放松。此处,腹板高度hw按本规范第6.3.1 条的规定取用。现代混凝土构件的尺度越来越大,工程中大截面尺寸现浇混凝土梁日益增多,往往在梁侧面产生垂直于梁轴线的收缩裂缝。为此,应在大尺寸梁的两侧沿梁长度方向布置纵向构造钢筋(腰筋),以控制裂缝。,9.2.15 当梁的混凝土保护层厚度不小

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