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首页 混凝土结构设计规范GB50010-2010

混凝土结构设计规范GB50010-2010.doc

混凝土结构设计规范GB50010-2010

UC
2011-03-24 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《混凝土结构设计规范GB50010-2010doc》,可适用于经济金融领域

《混凝土结构设计规范》《混凝土结构设计规范》GB引用标准名录《工程结构可靠性设计统一标准》GB《建筑结构可靠度设计统一标准》GB《建筑结构荷载规范》GB《建筑抗震设计规范》GB《民用建筑热工设计规范》GB《混凝土结构工程施工规范》GB×××《建筑工程抗震设防分类标准》GB《钢筋混凝土用钢第部分:热轧带肋钢筋》GB本规范用词说明为了便于在执行本规范条文时区别对待对要求严格程度不同的用词说明如下:)表示很严格非这样做不可的用词:正面词采用“必须”反面词采用“严禁”。)表示严格在正常情况下均应这样做的词:正面词采用“应”反面词采用“不应”或“不得”。)表示允许稍有选择在条件允许时首先这样做的词:正面词采用“宜”反面词采用“不宜”。表示有选择在一定条件下可以这样做的采用“可”。规范中指定应按其它有关标准、规范执行时写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。总则为了在混凝土结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策做到安全、适用、经济保证质量制定本规范。本规范适用于房屋和一般构筑物的钢筋混凝土、预应力混凝土以及素混凝土结构的设计。本规范不适用于轻骨料混凝土及特种混凝土结构的设计。本规范依据现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB及《建筑结构可靠度设计统一标准》GB的原则制定。本规范是对混凝土结构设计的基本要求。混凝土结构的设计除应符合本规范外尚应符合国家现行有关标准的规定。术语、符号术语混凝土结构concretestructure以混凝土为主制成的结构包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。素混凝土结构plainconcretestructure无筋或不配置受力钢筋的混凝土结构。普通钢筋steelbar用于混凝土结构构件中的各种非预应力筋的总称。钢筋混凝土结构reinforcedconcretestructure配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土结构。预应力筋prestressingtendon用于混凝土结构构件中施加预应力的钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋等的总称。预应力混凝土结构prestressedconcretestructure配置受力的预应力筋通过张拉或其它方法建立预加应力的混凝土结构。现浇混凝土结构castinsituconcretestructure在现场原位支模并整体浇筑而成的混凝土结构。装配式混凝土结构prefabricatedconcretestructure由预制混凝土构件或部件装配、连接而成的混凝土结构。装配整体式混凝土结构assembledmonolithicconcretestructure由预制混凝土构件或部件通过钢筋、连接件或施加预应力加以连接并现场浇筑混凝土而形成整体受力的混凝土结构。叠合式构件superposedmember由预制混凝土构件(或既有混凝土结构构件)和后浇混凝土组成两阶段成型的整体受力结构构件。深受弯构件deepflexuralmember跨高比小于的受弯构件。深梁deepbeam跨高比小于的简支单跨梁或跨高比小于的多跨连续梁。先张法预应力混凝土结构pretensionedprestressedconcretestructure在台座上张拉预应力筋后浇筑混凝土并通过粘结力传递而建立预加应力的混凝土结构。后张法预应力混凝土结构posttensionedprestressedconcretestructure混凝土浇筑并达到规定强度后通过张拉预应力筋并在结构上锚固而建立预加应力的混凝土结构。无粘结预应力混凝土结构unbondedprestressedconcretestructure配置与混凝土之间可保持相对滑动的专用无粘结预应力筋的后张法预应力混凝土结构。有粘结预应力混凝土结构bondedprestressedconcretestructure通过灌浆或与混凝土的直接接触使预应力筋与混凝土之间相互粘结的预应力混凝土结构。结构缝structuraljoint根据结构功能需求而采取设计措施分割混凝土结构的间隔。混凝土保护层concretecover结构构件中钢筋外边缘至构件表面范围用于保护钢筋的混凝土简称保护层。锚固长度anchoragelength受力钢筋端部依靠其表面与混凝土的粘结作用或端部弯钩、锚头对混凝土的挤压作用而达到设计所需应力的长度。钢筋连接spliceofreinforcement通过绑扎搭接、机械连接、焊接等方法实现钢筋之间内力传递的构造形式。配筋率ratioofreinforcement混凝土构件中配置的钢筋面积(或体积)与规定的混凝土截面面积(或体积)的比值。剪跨比ratioofshearspantoeffectivedepth截面弯矩除以剪力和有效高度的乘积所得的值。横向钢筋transversereinforcement垂直于纵向受力钢筋的箍筋及用于约束的间接钢筋。符号材料性能Ec混凝土的弹性模量Es钢筋的弹性模量C立方体抗压强度标准值为Nmm的混凝土强度等级HRB强度级别为Nmm的普通热轧带肋钢筋HRBF强度级别为Nmm的细晶粒热轧带肋钢筋RRB强度级别为Nmm的余热处理带肋钢筋HPB强度级别为Nmm的热轧光圆钢筋HRBE强度级别为Nmm且有较高抗震性能要求的普通热轧带肋钢筋fck、fc混凝土轴心抗压强度标准值、设计值ftk、ft混凝土轴心抗拉强度标准值、设计值fyk、fptk普通钢筋、预应力筋强度标准值ffy、y普通钢筋抗拉、抗压强度设计值ffpypy、预应力筋抗拉、抗压强度设计值fyv横向钢筋的抗拉强度设计值δgt钢筋最大力下的总伸长率。作用和作用效应N轴向力设计值Nk、Nq按荷载标准组合、准永久组合计算的轴向力值Nu构件的截面轴心受压或轴心受拉承载力设计值M弯矩设计值Mk、Mq按荷载标准组合、准永久组合计算的弯矩值Mu构件的正截面受弯承载力设计值Mcr受弯构件的正截面开裂弯矩值T扭矩设计值V剪力设计值Fl局部荷载设计值或集中反力设计值sp、正截面承载力计算中纵向钢筋、预应力筋的应力pe预应力筋的有效预应力ll、受拉区、受压区预应力筋在相应阶段的预应力损失值混凝土的剪应力wmax按荷载准永久组合或标准组合并考虑长期作用影响的计算最大裂缝宽度。几何参数b矩形截面宽度T形、I形截面的腹板宽度c混凝土保护层厚度d钢筋的公称直径(简称直径)或圆形截面的直径h截面高度h截面有效高度la纵向受拉钢筋的锚固长度l计算跨度或计算长度s沿构件轴线方向上横向钢筋的间距、螺旋筋的间距或箍筋的间距x混凝土受压区高度A构件截面面积AAss、受拉区、受压区纵向普通钢筋的截面面积AApp、受拉区、受压区纵向预应力筋的截面面积Al混凝土局部受压面积Acor钢筋网、螺旋筋或箍筋内表面范围内的混凝土核心面积B受弯构件的截面刚度I截面惯性矩W截面受拉边缘的弹性抵抗矩Wt截面受扭塑性抵抗矩。计算系数及其他E钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值混凝土构件的截面抵抗矩塑性影响系数偏心受压构件考虑二阶效应影响的轴向力偏心距增大系数计算截面的剪跨比即MVh纵向受力钢筋的配筋率v间接钢筋或箍筋的体积配筋率表示钢筋直径的符号表示直径为mm的钢筋。基本设计规定一般规定混凝土结构设计应包括下列内容:结构方案设计包括结构选型、传力途径和构件布置作用及作用效应分析结构构件截面配筋计算或验算结构及构件的构造、连接措施对耐久性及施工的要求满足特殊要求结构的专门性能设计。本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法以可靠指标度量结构构件的可靠度采用分项系数的设计表达式进行设计。混凝土结构的极限状态设计应包括: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。结构上的直接作用(荷载)应根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB及相关标准确定地震作用应根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB确定。间接作用和偶然作用应根据有关的标准或具体条件确定。直接承受吊车荷载的结构构件应考虑吊车荷载的动力系数。预制构件制作、运输及安装时应考虑相应的动力系数。对现结构必要时应考虑施工阶段的荷载。混凝土结构的安全等级和设计使用年限应符合现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB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。混凝土结构设计应考虑施工技术水平以及实际工程条件的可行性。有特殊要求的混凝土结构应提出相应的施工要求。设计应明确结构的用途在设计使用年限内未经技术鉴定或设计许可不得改变结构的用途和使用环境。结构方案混凝土结构的设计方案应符合下列要求:选用合理的结构体系、构件型式和布置结构的平、立面布置宜规则各部分的质量和刚度宜均匀、连续结构传力途径应简捷、明确竖向构件宜连续贯通、对齐宜采用超静定结构重要构件和关键传力部位应增加冗余约束或有多条传力途径。宜减小偶然作用的影响范围避免发生因局部破坏引起的结构连续倒塌。混凝土结构中结构缝的设计应符合下列要求: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可根据需要设置施工阶段的临时性结构缝。结构构件的连接应符合下列要求:连接部位的承载力应保证被连接构件之间的传力性能当混凝土构件与其他材料构件连接时应采取可靠的连接措施应考虑构件变形对连接节点及相邻结构或构件造成的影响。混凝土结构设计应符合下列要求:满足不同环境条件下的结构耐久性要求节省材料、方便施工、降低能耗与保护环境。承载能力极限状态计算混凝土结构的承载能力极限状态计算应包括下列内容:结构构件应进行承载力(包括失稳)计算直接承受重复荷载的构件应进行疲劳验算有抗震设防要求时应进行抗震承载力计算必要时尚应进行结构的倾覆、滑移、漂浮验算对于可能遭受偶然作用且倒塌可引起严重后果的重要结构宜进行防连续倒塌设计。对持久设计状况、暂短设计状况和地震设计状况当用内力的形式表达时结构构件应采用下列承载能力极限状态设计表达式:SR()cskRdRRf,f,a,()式中:γ结构重要性系数:在持久设计状况和短暂设计状况下对安全等级为一级的结构构件不应小于对安全等级为二级的结构构件不应小于对安全等级为三级的结构构件不应小于对地震设计状况下不应小于S承载能力极限状态下作用组合的效应设计值:对持久设计状况和暂短设计状况按作用的基本组合计算对地震设计状况按作用的地震组合计算R结构构件的抗力设计值R(·)结构构件的抗力力函数γRd结构构件的抗力模型不定性系数:对静力设计一般结构构件取重要结构构件或不确定性较大的结构构件根据具体情况取大于的数值对抗震设计采用承载力抗震调整系数γRE代替γRd的表达形式fc、fs混凝土、钢筋的强度设计值应根据本规范第条及第条的规定取值ad几何参数的标准值当几何参数的变异性对结构性能有明显的不利影响时可另增减一个附加值。公式()中的γS在本规范各章中用内力值(N、M、V、T等)表达对预应力混凝土结构尚应按本规范第条的规定考虑预应力效应。对持久或暂短设计状况下的二维、三维混凝土结构当采用应力设计的形式表达时,应接下列规定进行承载能力极限状态的计算:按弹性分析方法设计时可将混凝土应力按区域等代成内力根据公式()进行计算应符合本规范第条的规定按弹塑性分析或采用多轴强度准则设计时应根据材料强度的平均值进行承载力函数的计算并应符合本规范第条的规定。对偶然作用下的结构进行承载能力极限状态设计时,公式()中的作用效应设计值S按偶然组合计算结构重要性系数取不小于的数值当计算结构构件的承载力函数时公式()中混凝土、钢筋的强度设计值cf、sf改用强度标准值fck、ykf(或pykf)当进行结构防连续倒塌验算时结构构件的承载力函数按本规范第节的原则确定。对既有结构的承载能力极限状态设计应按下列规定进行:对既有结构进行安全复核、改变用途或延长使用年限而验算承载能力极限状态时宜符合本规范第条的规定对既有结构进行改建、扩建或加固改造而重新设计时承载能力极限状态的计算应符合本规范第节的规定。正常使用极限状态验算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:对需要控制变形的构件应进行变形验算对使用上限制出现裂缝的构件应进行混凝土拉应力验算对允许出现裂缝的构件应进行受力裂缝宽度验算对有舒适度要求的楼盖结构应进行竖向自振频率验算。对于正常使用极限状态结构构件应应分别按荷载的准永久组合、标准组合、准永久组合并考虑长期作用的影响或标准组合并考虑长期作用的影响采用下列极限状态设计表达式进行验算:SC()式中S正常使用极限状态的荷载组合效应值C结构构件达到正常使用要求所规定的变形、应力、裂缝宽度和自振频率等的限值。钢筋混凝土受弯构件的最大挠度应按荷载的准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考虑荷载长期作用的影响进行计算其计算值不应超过表规定的挠度限值。表受弯构件的挠度限值构件类型挠度限值手动吊车l吊车梁电动吊车l当l<m时l(l)当m≤l≤m时l(l)屋盖、楼盖及楼梯构件当l>m时l(l)注:表中l为构件的计算跨度计算悬臂构件的挠度限值时其计算跨度l按实际悬臂长度的倍取用表中括号内的数值适用于使用上对挠度有较高要求的构件如果构件制作时预先起拱且使用上也允许则在验算挠度时可将计算所得的挠度值减去起拱值对预应力混凝土构件尚可减去预加力所产生的反拱值构件制作时的起拱值和预加力所产生的反拱值不宜超过构件在相应荷载组合作用下的计算挠度值当构件对使用功能和外观有较高要求时设计可对挠度限值适当加严。结构构件正截面的受力裂缝控制等级分为三级。在直接作用下结构构件的裂缝控制等级划分及要求应符合下列规定:一级严格要求不出现裂缝的构件按荷载标准组合计算时构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力。二级一般要求不出现裂缝的构件按荷载标准组合计算时构件受拉边缘混凝土拉应力不应大于混凝土抗拉强度的标准值。三级允许出现裂缝的构件:对钢筋混凝土构件按荷载准永久组合并考虑长期作用影响计算时构件的最大裂缝宽度不应超过本规范表规定的最大裂缝宽度限值。对预应力混凝土构件按荷载标准组合并考虑长期作用的影响计算时构件的最大裂缝宽度不应超过本规范第条规定的最大裂缝宽度限值对二a类环境的预应力混凝土构件尚应按荷载准永久组合计算构件受拉边缘混凝土的拉应力不应大于混凝土的抗拉强度标准值。注:预应力混凝土结构构件的荷载组合应包括预应力作用。结构构件应根据结构类型和本规范第条规定的环境类别按表的规定选用不同的裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值wlim。表结构构件的裂缝控制等级及最大裂缝宽度的限值(mm)钢筋混凝土结构预应力混凝土结构环境类别裂缝控制等级wlim裂缝控制等级wlim一()二a三级二b二级三a、三b三级一级注:表中的规定适用于采用热轧钢筋的钢筋混凝土构件和采用预应力钢丝、钢绞线及预应力螺纹钢筋的预应力混凝土构件当采用其他类别的钢丝或钢筋时其裂缝控制要求可按专门标准确定对处于年平均相对湿度小于地区一级环境下的受弯构件其最大裂缝宽度限值可采用括号内的数值在一类环境下对钢筋混凝土屋架、托架及需作疲劳验算的吊车梁其最大裂缝宽度限值应取为mm对钢筋混凝土屋面梁和托梁其最大裂缝宽度限值应取为mm在一类环境下对预应力混凝土屋架、托架及双向板体系应按二级裂缝控制等级进行验算对一类环境下的预应力混凝土屋面梁、托梁、单向板按表中二a级环境的要求进行验算在一类和二类环境下的需作疲劳验算的预应力混凝土吊车梁应按一级裂缝控制等级进行验算表中规定的预应力混凝土构件的裂缝控制等级和最大裂缝宽度限值仅适用于正截面的验算预应力混凝土构件的斜截面裂缝控制验算应符合本规范第章的要求对于烟囱、筒仓和处于液体压力下的结构构件其裂缝控制要求应符合专门标准的有关规定对于处于四、五类环境下的结构构件其裂缝控制要求应符合专门标准的有关规定。混凝土保护层厚度较大的构件可根据实践经验对表中最大裂缝宽度限值适当放宽。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:住宅和公寓不宜低于Hz办公楼和旅馆不宜低于Hz大跨度公共建筑不宜Hz工业建筑及有特殊要求的建筑应根据使用功能提出要求。耐久性设计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:确定结构所处的环境类别提出材料的耐久性质量要求确定构件中钢筋的混凝土保护层厚度满足耐久性要求相应的技术措施在不利的环境条件下应采取的防护措施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。混凝土结构的环境类别划分应符合表的要求。表混凝土结构的环境类别环境类别条件一室内干燥环境无侵蚀性静水浸没环境二a室内潮湿环境非严寒和非寒冷地区的露天环境非严寒和非寒冷地区与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境严寒和寒冷地区的冰冻线以下与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境二b干湿交替环境水位频繁变动环境严寒和寒冷地区的露天环境严寒和寒冷地区冰冻线以上与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境三a严寒和寒冷地区冬季水位变动区环境受除冰盐影响环境海风环境三b盐渍土环境受除冰盐作用环境海岸环境四海水环境五受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境注: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的有关规定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。设计使用年限为年的混凝土结构其混凝土材料宜符合表的规定。表结构混凝土材料的耐久性基本要求环境等级最大水胶比最低强度等级最大氯离子含量(%)最大碱含量(kgm)一C不限制二aC二b()C(C)三a()C(C)三bC注:氯离子含量系指其占胶凝材料总量的百分比预应力构件混凝土中的最大氯离子含量为%最低混凝土强度等级应按表中的规定提高两个等级素混凝土构件的水胶比及最低强度等级的要求可适当放松有可靠工程经验时二类环境中的最低混凝土强度等级可降低一个等级处于严寒和寒冷地区二b、三a类环境中的混凝土应使用引气剂并可采用括号中的有关参数当使用非碱活性骨料时对混凝土中的碱含量可不作限制。一类环境中设计使用年限为年的混凝土结构应符合下列规定:钢筋混凝土结构的最低强度等级为C预应力混凝土结构的最低强度等级为C混凝土中的最大氯离子含量为%宜使用非碱活性骨料当使用碱活性骨料时混凝土中的最大碱含量为kgm混凝土保护层厚度应按本规范第条的规定增加%当采取有效的表面防护措施时混凝土保护层厚度可适当减小。在设计使用年限内应建立定期检测、维修的制度。二、三类环境中设计使用年限年的混凝土结构应采取专门的有效措施。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: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处在三类环境中的混凝土结构构件可采用阻锈剂、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。混凝土结构在设计使用年限内尚应遵守下列规定:设计中的可更换混凝土构件应按规定定期更换构件表面的防护层应按规定维护或更换结构出现可见的耐久性缺陷时应及时进行处理。耐久性环境类别为四类和五类的混凝土结构其耐久性要求应符合有关标准的规定。防连续倒塌设计原则混凝土结构宜按下列要求进行防连续倒塌的概念设计:采取减小偶然作用效应的措施采取使重要构件及关键传力部位避免直接遭受偶然作用的措施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传力途径增强重要构件及关键传力部位、疏散通道及避难空间结构的承载力和变形性能配置贯通水平、竖向构件的钢筋采取有效的连接措施并与周边构件可靠地锚固通过设置结构缝控制可能发生连续倒塌的范围。重要结构的防连续倒塌设计可采用下列方法:拉结构件法:在结构局部竖向构件失效的条件下按梁-拉结模型、悬索-拉结模型和悬臂-拉结模型进行极限承载力计算维持结构的整体稳固性。局部加强法:对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传力部位可提高结构的安全储备也可直接考虑偶然作用进行结构设计。去除构件法:按一定规则去除结构的主要受力构件采用考虑相应的作用和材料抗力验算剩余结构体系的极限承载力也可采用受力倒塌全过程分析进行防倒塌设计。当进行偶然作用下结构防连续倒塌的验算时作用宜考虑结构相应部位倒塌冲击引起的动力系数。在承载力函数的计算中混凝土强度仍取用强度标准值fck钢筋强度改用极限强度标准值stkf(或ptkf)根据本规范第条及第条的规定取值ka宜考虑偶然作用下结构倒塌对结构几何参数的影响。必要时可考虑材料强度在动力作用下的强化和脆性并取相应的强度特征值。既有结构设计的原则为既有结构延长使用年限、安全复核、改变用途、改建、扩建或加固修复等应对其进行评定、验算或重新设计。对既有结构的评定、验算或重新设计应符合下列原则:应按现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB的要求进行安全性、适用性、耐久性及抗灾害能力的评定。应根据评定结果、使用要求和后续使用年限确定既有结构的设计方案。对既有结构进行安全复核、改变用途或延长使用年限而进行承载能力极限状态的验算时宜符合本规范的规定。对既有结构进行改建、扩建或加固改造而重新设计时承载能力极限状态的计算应符合本规范和相关标准的规定。既有结构的正常使用极限状态验算及构造要求宜符合本规范的规定。必要时可对使用功能作相应的调整提出限制使用的要求。既有结构的重新设计应符合下列规定:应优化结构方案、提高结构的整体稳固性、避免承载力及刚度突变荷载可按现行荷载规范的规定确定也可按使用功能和后续使用年限作适当的调整应根据检测、评定的结果确定既有结构的设计参数结构既有部分混凝土、钢筋的强度设计值应根据强度的实测值确定当材料的性能符合原设计的要求时可按原设计的规定取值设计时应考虑既有结构构件实际的几何尺寸、截面配筋、连接构造和已有缺陷的影响当符合原设计的要求时可按原设计的规定取值结构后加部分的材料性能应按本规范第章的规定确定既有结构与后加部分可按二阶段成形的叠合构件按本规范第节的规定进行设计设计时应考虑既有结构的承载历史及施工状态的影响:既有结构与后加部分之间应采取可靠的连接构造措施。材料混凝土混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定。立方体抗压强度标准值系指按标准方法制作、养护的边长为mm的立方体试件在d或设计规定龄期以标准试验方法测得的具有保证率的抗压强度值。素混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C采用强度级别MPa及以上的钢筋时混凝土强度等级不应低于C。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C。预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C且不应低于C。混凝土轴心抗压强度的标准值fck应按表采用轴心抗拉强度的标准值ftk应按表采用。表混凝土轴心抗压强度标准值(Nmm)强混凝土强度等级度CCCCCCCCCCCCCCckf表混凝土轴心抗拉强度标准值(Nmm)强混凝土强度等级度CCCCCCCCCCCCCCtkf,混凝土轴心抗压强度的设计值fc应按表采用轴心抗拉强度的设计值ft应按表采用。表混凝土轴心抗压强度设计值(Nmm)强混凝土强度等级度CCCCCCCCCCCCCCcf表混凝土轴心抗拉强度设计值(Nmm)强混凝土强度等级度CCCCCCCCCCCCCCtf混凝土受压和受拉的弹性模量Ec应按表采用。混凝土的剪切变形模量Gc可按相应弹性模量值的倍采用。混凝土泊松比cv可按采用。表混凝土的弹性模量(×Nmm)混凝土强度等级CCCCCCCCCCCCCCEc注:当有可靠试验依据时弹性模量值也可根据实测数据确定当混凝土中掺有大量矿物掺合料时弹性模量可按规定龄期根据实测值确定。混凝土轴心抗压、轴心抗拉疲劳强度设计值fcf、ftf应按表中的强度设计值乘疲劳强度修正系数ρ确定。混凝土受压或受拉疲劳强度修正系数ρ应根据受压或受拉疲劳应力比值fc分别按表、采用当混凝土受拉-压疲劳应力作用时受压或受拉疲劳强度修正系数ρ均取。疲劳应力比值fc应按下列公式计算:ffc,mincfc,max()式中:fc,min、fc,max构件疲劳验算时截面同一纤维上混凝土的最小应力、最大应力。表混凝土受压疲劳强度修正系数γρfc≤fc<≤fc<≤fc<≤fc<≤fc<fc≥ρ表混凝土受拉疲劳强度修正系数γρfcfcfcfcfcfcρfcfcfcfcfc――ρ――注:直接承受疲劳荷载的混凝土构件当采用蒸汽养护时养护温度不宜高于℃。混凝土疲劳变形模量fcE应按表采用。表混凝土的疲劳变形模量(×Nmm)强度等级CCCCCCCCCCCfcE当温度在℃到℃范围内时混凝土的热工参数可按下列规定取值:线膨胀系数c×-℃导热系数λkJ(m·h·℃)比热ckJ(kg·℃)。钢筋混凝土结构的钢筋应按下列规定选用:纵向受力普通钢筋宜采用HRB、HRB、HRBF、HRBF钢筋也可采用HRB、HRBF、HPB、RRB钢筋箍筋宜采用HRB、HRBF、HPB、HRB、HRBF钢筋也可采用HRB、HRBF钢筋预应力筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。注:RRB钢筋不宜用作重要部位的受力钢筋不应用于直接承受疲劳荷载的构件。钢筋的强度标准值应具有不小于%的保证率。普通钢筋的屈服强度标准值ykf、极限强度标准值stkf应按表采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋的极限强度标准值ptkf及屈服强度标准值pykf应按表采用。表普通钢筋强度标准值牌号符号公称直径d(mm)屈服强度标准值ykf(Nmm)极限强度标准值stkf(Nmm)HPB~HRBHRBFF~HRBHRBFRRBFR~HRBHRBFF~表预应力筋强度标准值(Nmm)种类符号公称直径d(mm)屈服强度标准值pykf极限强度标准值ptkf中强度预应力钢丝光面螺旋肋PMHM、、预应力螺纹钢筋螺纹T、、、消除应力钢丝光面螺旋肋PH×(三股)、、、、、钢绞线×(七股)S注:强度为MPa级的钢绞线作后张预应力配筋时应有可靠的工程经验普通钢筋的抗拉强度设计值yf、抗压强度设计值yf应按表采用预应力筋的抗拉强度设计值pyf、抗压强度设计值pyf应按表采用。当构件中配有不同种类的钢筋时每种钢筋应采用各自的强度设计值。横向钢筋的抗拉强度设计值yvf应按表中yf的数值采用但用作受剪、受扭、受冲切承载力计算时其数值大于Nmm时应取Nmm。表普通钢筋强度设计值(Nmm)牌号抗拉强度设计值yf抗压强度设计值yfHPBHRB、HRBFHRB、HRBF、RRBHRB、HRBF表预应力筋强度设计值(Nmm)种类ptkf抗拉强度设计值pyf抗压强度设计值pyf中强度预应力钢丝消除应力钢丝钢绞线预应力螺纹钢筋注:当预应力筋的强度标准值不符合表的规定时其强度设计值应进行相应的比例换算。普通钢筋及预应力筋在最大力下的总伸长率δgt应不小于表的规定的数值。表普通钢筋及预应力筋在最大力下的总伸长率限值普通钢筋钢筋品种HPBHRB、HRBF、HRB、HRBF、HRB、HRBF预应力筋δgt()普通钢筋和预应力筋的弹性模量Es应按表采用。表钢筋的弹性模量(×Nmm)牌号或种类弹性模量EsHPB钢筋HRB、HRB、HRB钢筋HRBF、HRBF、HRBF钢筋RRB钢筋预应力螺纹钢筋、中强度预应力钢丝消除应力钢丝钢绞线注:必要时可采用实测的弹性模量。普通钢筋和预应力筋的疲劳应力幅限值fyf和fpyf应根据钢筋疲劳应力比值fs、fp分别按表及表线性内插取值。普通钢筋疲劳应力比值fs应按下列公式计算:fs,maxffs,mins()式中:fs,maxfs,min、构件疲劳验算时同一层钢筋的最小应力、最大应力。表普通钢筋疲劳应力幅限值(Nmm)疲劳应力幅限值Δfyf疲劳应力比值sfHRBHRB注:当纵向受拉钢筋采用闪光接触对焊连接时其接头处的钢筋疲劳应力幅限值应按表中数值乘以系数取用。预应力筋疲劳应力比值fp应按下列公式计算:fp,maxfminp,fp()式中fp,maxfp,min、构件疲劳验算时同一层预应力筋的最小应力、最大应力。表预应力筋疲劳应力幅限值fpyf(Nmm)疲劳应力幅限值Δfpyf疲劳应力比值消除应力钢丝pf钢绞线ptkf=ptkf=、ptkf=注:当fsv不小于时可不作预应力筋疲劳验算当有充分依据时可对表中规定的疲劳应力幅限值作适当调整。当采直径mm的钢筋时宜有可靠的工程经验。构件中的钢筋可采用并筋的配置形式。直径mm及以下的钢筋并筋数量不应超过根直接mm的钢筋并筋数量宜为根直径mm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。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。当构件中采用预制的钢筋焊接网片或钢筋骨架配筋时应符合国家现行有关标准的规定。各种公称直径的普通钢筋、预应力筋的公称截面面积及理论重量应按附录A采用。结构分析基本原则混凝土结构应进行整体作用效应分析必要时尚应对结构中受力状况特殊的部分进行更详细的分析。当结构在施工和使用期的不同阶段有多种受力状况时应分别进行结构分析并确定其最不利的作用组合。结构可能遭遇火灾、飓风、爆炸、撞击等偶然作用时尚应按国家现行有关标准的要求进行相应的结构分析。结构分析的模型应符合下列要求: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结构上各种作用的取值与组合、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。结构分析应符合下列要求:满足力学平衡条件在不同程度上符合变形协调条件包括节点和边界的约束条件采用合理的材料本构关系或构件单元的受力变形关系。带格式的:项目符号和编号带格式的:项目符号和编号带格式的:项目符号和编号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:弹性分析方法塑性内力重分布分析方法弹塑性分析方法塑性极限分析方法试验分析方法。结构分析所采用的计算软件应经考核和验证其技术条件应符合本规范和国家现行有关标准的要求。应对分析结果进行判断和校核在确认其合理、有效后方可应用于工程设计。分析模型混凝土结构宜按空间体系进行结构整体分析并宜考虑构件的弯曲、轴向、剪切和扭转等变形对结构内力的影响。当进行简化分析时应符合下列规定:体形规则的空间结构可沿柱列或墙轴线分解为不同方向的平面结构分别进行分析但应考虑平面结构的空间协同工作。构件的轴向、剪切和扭转变形对结构内力分析影响不大时可不予考虑。混凝土结构的计算简图宜按下列方法确定: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。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作为铰接。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。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带格式的:项目符号和编号带格式的:项目符号和编号时在结构分析中应考虑其影响。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fb可按表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确定。表受弯构件受压区有效翼缘计算宽度bfT形、I形截面倒L形截面情况肋形梁(板)独立梁肋形梁(板)按计算跨度l考虑lll按梁(肋)净距ns考虑nbsnbs按翼缘高度fh考虑fbhbfbh注:表中b为梁的腹板厚度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的规定加腋的T形、I形和倒L形截面当受压区加腋的高度hh不小于fh且加腋的长度hb不大于hh时其翼缘计算宽度可按表中情况的规定分别增加hb(T形、I形截面)和hb(倒L形截面)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。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。弹性分析结构的弹性分析方法可用于正常使用极限状态和承载能力极限状态的作用效应分析。结构构件的刚度可按下列原则确定:混凝土的弹性模量应按本规范表采用截面惯性矩可按匀质的混凝土全截面计算带格式的:项目符号和编号端部加腋的杆件应考虑其截面变化对结构分析的影响不同受力状态构件的截面刚度宜考虑混凝土开裂、徐变等因素的影响予以折减。混凝土结构弹性分析宜采用结构力学或弹性力学等分析方法。体形规则的结构可根据作用的种类和特性采用适当的简化分析方法。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的影响。当边界支承位移对双向板的内力及变形有较大影响时在分析中宜考虑边界支承竖向不均匀变形的影响。塑性内力重分布分析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

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混凝土结构设计规范GB50010-2010

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