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new1~3章GB 50010-2010混凝土设计规范

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new1~3章GB 50010-2010混凝土设计规范GB50010-2010修订内容介绍修订概况2007年2月8日第一次全体工作会议(北京)成立修订组,安排分工;2008年8月25-30日第二次全体工作会议(成都)讨论“征求意见初稿”,对各部分提出修订意见2008年12月8-9日第三次全体工作会议(北京)讨论初稿,形成“征求意见稿”2009年11月29-12月2日第四全体工作会议(北京)讨论“送审初稿”,形成“送审稿”2010年7月由中国建筑科学研究院负责形成报批稿2010-11-14石家庄第3.1.7、3.3.2、4.1.3、4.1.4、4.2.2、4.2.3、8...

new1~3章GB 50010-2010混凝土设计规范
GB50010-2010修订内容介绍修订概况2007年2月8日第一次全体工作会议(北京)成立修订组,安排分工;2008年8月25-30日第二次全体工作会议(成都)讨论“征求 意见 文理分科指导河道管理范围浙江建筑工程概算定额教材专家评审意见党员教师互相批评意见 初稿”,对各部分提出修订意见2008年12月8-9日第三次全体工作会议(北京)讨论初稿,形成“征求意见稿”2009年11月29-12月2日第四全体工作会议(北京)讨论“送审初稿”,形成“送审稿”2010年7月由中国建筑科学研究院负责形成报批稿2010-11-14石家庄第3.1.7、3.3.2、4.1.3、4.1.4、4.2.2、4.2.3、8.5.1、10.1.1、11.1.3、11.2.3、11.3.1、11.3.6、11.4.12、11.7.14条为强制性条文,必须严格执行。强制性条文修订原则总原则:补充、完善、提高,不作大的改动提高安全储备,保证结构安全提高抗灾能力,以人为本完善耐久性设计高性能高强材料的应用规范合理分工协调参考国外规范,促进技术进步及产业化(1)适当增加结构的安全储备以及抗灾性能,注重结构的整体稳定性(robustness)。(2)规范从以构件计算为主扩展到结构体系的设计,强调概念设计的重要性。(3)淘汰低强度材料,采用高强高性能材料,提高资源利用效率,落实/四节一环保。(4)贯彻可持续发展的基本国策,完善耐久性设计,补充既有结构设计的原则。(5)拓展结构分析的内容,补充、完善构件截面计算及连接构造措施的有关内容。(6)进一步与国际接轨,实现与相关 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 及土木工程其它专业规范的合埋分工、协调。具体体现(徐有邻.混凝土结构理论及规范的发展.建筑结构学报,2010,31(6):17-21)2010-11-14石家庄(1)增加结构方案和结构防倒塌设计的原则,提高结构在偶然作用下的抗灾性能。(2)面对我国大量既有建筑安全性与改造的迫切需要,增加既有结构设计的原则规定。(3)调整正常使用极限状态的荷载组合,以及预应力构件的验算要求。(4)增加楼盖舒适度的设计,控制结构竖向自振频率。(5)完善耐久性设计方法,适当增加钢筋保护层厚度,提出了使用期维护、管理的要求。(6)淘汰低强度钢筋,采用高强高性能钢筋,提出钢筋延性(最大力下的总伸长率)的要求。规范修订的主要内容2010-11-14石家庄(7)解决配筋密集的困难,提出并筋(钢筋束)配置的规定。(8)扩充结构分析内容及各种效应的分析方法,提出非荷载效应(温度、收缩)分析的原则。(9)完善结构构件考虑二阶效应的计算方法。(10)适应复杂结构非线性分析及设计,完善材料本构关系及混凝土多轴强度准则的内容。(11)增加斜截面受剪承载力计算的安全性,完善双向受剪设计方法,调整冲切承载力计算。(12)补充拉、弯、剪、扭复合受力构件设计的相关规定,明确应力配筋的有关要求。规范修订的主要内容(续)2010-11-14石家庄(13)调整正常使用极限状态裂缝宽度及刚度的计算方法,计算结果略有放松。(14)改进钢筋锚固和连接的方式,补充完善机械锚固、机械连接等手段。(15)考虑配筋特征值调整钢筋最小配筋率,增加安全度,同时控制大截面构件的最小配筋率。(16)在梁柱节点中引入钢筋机械锚固的有关规定,简化锚固配筋构造。(17)补充、完善各类装配整体式结构及叠合式(水平、竖向)结构的设计原则及构造要求。(18)调整预应力混凝土收缩、徐变及新工艺、新材料预应力损失计算的规定。规范修订的主要内容(续)(13)调整正常使用极限状态裂缝宽度及刚度的计算方法,计算结果略有放松。(14)改进钢筋锚固和连接的方式,补充完善机械锚固、机械连接等手段。(15)考虑配筋特征值调整钢筋最小配筋率,增加安全度,同时控制大截面构件的最小配筋率。(16)在梁柱节点中引入钢筋机械锚固的有关规定,简化锚固配筋构造。(17)补充、完善各类装配整体式结构及叠合式(水平、竖向)结构的设计原则及构造要求。(18)调整预应力混凝土收缩、徐变及新工艺、新材料预应力损失计算的规定。2010-11-14石家庄(19)增加无粘结预应力的有关内容,补充、完善各种预应力构件的配筋构造措施。(20)调整混凝土构件抗震等级以及有关内力调整的规定,提出抗震钢筋延性的要求。(21)调整柱的轴压比限值、最小截面尺寸、最小配筋率,适当提高安全储备。(22)补充、完善筒体及剪力墙洞口、连梁、边缘构件与楼面梁连接等的设计规定。(23)增加冲切及板柱节点抗震设计的有关规定,补充预应力构件的抗震设计要求。规范修订的主要内容(续)2010-11-14石家庄1总则2术语、符号3基本设计规定1总则1.0.1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。条文说明:为落实“以人为本,安全第一”的机构设计原则以及“节能、降耗、减排、环保”的基本国策,实现资源、能源的可持续发展,本规范修订适当提高了结构的安全水平与抗御灾害的能力;强调了结构的耐久性;提高了材料的利用效率;并加强了与相关标准的协调。规范反映了近年混凝土结构的科研成果、技术发展以及工程经验。为实现土木工程混凝土结构各行业规范的统一,本规范也参考了水工、港工等其它行业相关标准的规定,尽量实现共性技术问 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设计方法的协调。本规范是对混凝土结构设计的最低限度要求,应允许根据具体情况适当提高设计的安全储备。02规范:技术先进、安全适用、经济合理、确保质量1.0.2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。条文说明:本规范用于新建、扩建、改建的一般混凝土房屋结构和构筑物的设计,及部分防灾设计的原则。随着技术发展,无粘结预应力混凝土结构应用日渐广泛,本次修订纳入了相关的内容。对采用陶粒、浮石、煤矸石等为骨料的轻骨料混凝土结构,应按有关标准进行设计。设计下列结构时,尚应符合专门标准的有关规定:1修建在湿陷性黄土、膨胀土地区或地下采掘区等的结构;2结构表面温度高于或有生产热源且结构表面温度经常高于的结构;3需作振动计算的结构。02规范:承重结构1.0.3本规范依据现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153及《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068的原则制定。本规范是对混凝土结构设计提出的基本要求。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。新增内容2术语、符号2.1术语条文说明:术语是根据现行国家标准《工程结构设计基本术语和通用符号》GB50132、《建筑结构设计术语和符号标准》GB/T50083、《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068等结合本规范的具体情况给出的。本规范删节、简化了其他标准已经定义了的常用术语,补充了各类钢筋、钢筋性能、各类型混凝土构件及构造等混凝土结构特有的常用术语,如“配筋率”、“混凝土保护层”、“锚固长度”等。原规范有关可靠度及荷载等方面的术语,在相关标准中已有表述,故不再列出。2.1.1混凝土结构concretestructure以混凝土为主要材料制成的结构,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。条文说明:混凝土结构的结构型式如排架结构、框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、简体结构、板柱结构等,作为常识不再列出。2.1.2素混凝土结构plainconcretestructure无筋或不配置受力钢筋的混凝土结构。2.1.3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。2.1.4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。2.1.5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。2.1.6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。2.1.7现浇混凝土结构cast-in-situconcretestructure在现场原位支模并整体浇筑而成的混凝土结构。2.1.8装配式混凝土结构prefabricatedconcretestructure由预制混凝土构件或部件装配、连接而形成的混凝土结构。2.1.5预应力筋prestressingtendon用于混凝土结构构件中施加预应力的钢丝、钢绞线和精轧螺纹钢筋的总称。条文说明:预应力筋包括:现行国家标准《预应力混凝土用钢丝》GB/T5223和《中强度预应力混凝土用钢丝》YB/T156中光面以及螺旋肋的消除应力钢丝、现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224中的钢绞线、现行国家标准《预应力混凝土用螺纹钢筋》GB/T20065中的预应力螺纹钢筋2.1.9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锚固、连接或施加预应力等加以连接,并现场浇筑混凝土而形成整体受力的混凝土结构。2.1.10叠合式构件superposedmember由预制混凝土构件(或既有混凝土结构构件)以及后浇混凝土组成、两阶段成型的整体受力的结构构件。2.1.11深受弯构件deepflexuralmember跨高比小于5的受弯构件2.1.12深梁deepbeam跨高比小于2的简支单跨梁或跨高比小于2.5的多跨连续梁。2.1.13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。2.1.14后张法预应力混凝土结构post-tensionedprestressedconcretestructure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。2.1.15无粘结预应力混凝土结构unbondedprestressedconcretestructure配置带有涂料层和外包层的预应力筋,与混凝土之间能够永久产生滑动的后张法预应力混凝土结构。2.1.16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。2.1.17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。2.1.18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。2.1.19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。2.1.20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。条文说明:结构缝可分为永久性和临时性两种,包括伸缝、缩缝、沉降缝、防震缝、构造缝、防连续倒塌的分割缝以及后浇带、控制缝(人为制造薄弱截面,引导裂缝出现并控制其造成影响的缝)等。2.1.21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。2.1.22剪跨比ratioofshearspantoeffectivedepth截面弯矩除以剪力和有效高度的乘积所得的值。2.1.23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。2.2符号条文说明:基本沿用《混凝土结构 设计规范 民用建筑抗震设计规范配电网设计规范10kv变电所设计规范220kv变电站通用竖流式沉淀池设计 》GB50010-2002的符号。一些不常用的符号在条文相应处已有说明,故作必要的简化,将其删去。为控制受力钢筋的延性(极限应变),增加了钢筋在最大拉力下的总伸长率的符号“”,即现行国家标准《钢筋混凝土结构用热轧带肋钢筋》GB1499,1标准中的“”。为方便在规范中表达钢筋的直径(不表示钢筋牌号),增加了符号“”(斜体希腊字母)。偏心受压构件的二阶效应,其效应的增大系数(偏心距、弯矩等),构件(p-)由“”表示,结构(P-)由“”表示。3基本设计规定3.1一般规定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。条文说明: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的基本内容,包括结构方案、内力分析、截面设计、连接构造要求、特殊工程的施工可行性及性能设计等。新增内容3.1.2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。条文说明:本规范采用概率极限状态设计方法,具体计算采用分项系数的形式。包括结构重要性系数、荷载分项系数、材料性能分项系数(材料分项系数,有时直接以材料的强度设计值表达)、抗力模型不确定性分项系数(构件分析系数)等。只有对于目前尚无法定量计算的间接作用以及耐久性设计,仍采用基于经验的定性方法进行设计。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。条文说明:根据《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153确定混凝土结构设计的极限状态。极限状态仍分为两类,但内容比原规范有所扩大。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。删掉了原02规范关于极限状态的定义。3.1.4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》GB50009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》GB50011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。现浇钢筋混凝土结构,必要时应考虑施工阶段的荷载。条文说明:本条规定了确定结构上作用效应的原则。沿用原规范的规定:直接作用根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009;地震作用根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011;对于直接承受吊车荷载的构件以及预制构件、现浇混凝土结构等应按不同工况确定相应的动力系数或施工荷载。本次修订增加了对非荷载间接作用的规定,非荷载间接作用包括温度变化、混凝土收缩、徐变、强迫位移、环境引起材料性能退化等造成的影响。设计时应根据有关标准、工程特点及具体情况分析作用的效应,通常采用经验性的构造措施进行定性设计。对于爆炸、撞击、罕遇自然灾害等偶然作用以及非常规的特殊作用,应根据有关标准或由实际条件和要求确定。3.1.5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》GB50153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。条文说明:混凝土结构的安全等级由现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153确定。本条仅补充规定,可以根据实际情况调整构件的安全等级:对关键传力部位和重要的构件适当提高安全等级,以提高构件重要性系数等方法确保结构的安全;对可更换构件以及重要结构中的次要构件,可以降低其重要性系数。3.1.6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。条文说明:本条强调设计与施工的关系。设计不能脱离实际,而应考虑现有的技术条件(材料、机具、工艺等)的可行性。对特殊结构,设计应提出关键技术控制及质量验收的要求,以达到设计要求的目标。3.1.7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。条文说明:任何对结构的改变(无论是在建结构或既有结构)都必须经过设计许可或技术鉴定。房屋交付使用时,除质量保证文件外,还应提出合理使用、维护的要求。结构改变用途和使用环境(如加层改造、超载使用、凿墙打洞、功能改变、环境腐蚀等)都会影响其安全及使用年限。本条提出了对混凝土结构正常使用和维护的要求,这是保证安全、适用和耐久的必要条件。仍然是强条,没有变化。3.2结构方案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加冗余约束或有多条传力途径。条文说明: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。新增条文。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。条文说明: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。结构缝往往会对建筑功能(如装修观感、止水防渗、保温隔声等)、结构传力(如结构布置、构件传力)、构造做法和施工可行性等造成影响。应遵循“一缝多能”的设计原则,并采取有效措施,合并并减少结构缝的数量。3.2.3结构构件的连接应符合下列要求:1连接部位的承载力不应小于被连接构件的承载力,并应保证被连接构件之间的传力性能;2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;3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。条文说明:构件间连接构造设计的原则是保证连接节点的性能不低于被连接构件;与其他材料(钢、砌体等)构件的连接应选择合理的连接方式以保证可靠传力;连接节点尚应考虑被连接构件的变形相容条件。新增条文。3.2.4混凝土结构设计应符合下列要求:1减小偶然作用效应的影响范围,避免发生因局部破坏引起的连续倒塌;2满足不同环境条件下的结构耐久性要求;3节省材料、降低能耗与保护环境。条文说明:本条提出了结构方案阶段尚应综合考虑的其它问题:抗震、防灾、耐久、节材、降耗、环保等各方面的要求。新增条文。3.3承载能力极限状态计算3.3.1混凝土结构的承载能力极限状态计算应包括下列内容:1结构构件应进行承载力计算;2直接承受重复荷载的构件应进行疲劳验算;3有抗震设防要求时,应进行抗震承载力计算;4必要时尚应进行结构的倾覆、滑移、漂浮验算;5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。条文说明:本条列出了承载能力极限状态应考虑的内容。为提高结构的防灾性能,本次修订增加了重要机构防连续倒塌设计的要求。为在各种灾害(罕遇自然灾害及爆炸、撞击。火灾等人为袭击)的偶然作用下,混凝土结构能保持必要的整体稳固性,不发生连续倒塌等危及生命安全的严重后果,结构的防连续倒塌设计对于提高建筑综合防灾能力极为重要。横线以上为新增的表达方式。γRd为新增系数。新增条文。新增条文。条文说明:3.3.3~3.3.5条为新增加条文,对。。。新增条文。3.4正常使用极限状态验算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。3.4.2对于正常使用极限状态,结构构件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,采用下列极限状态设计表达式进行验算:S≤C(3.4.2)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。条文说明:正常使用极限状态验算的表达形式同02版规范,本次修订增加了楼盖结构舒适度验算的要求。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构件类型挠度限值吊车梁手动吊车l0/500电动吊车l0/600屋盖、楼盖及楼梯构件当l0<7m时l0/200(l0/250)当7m≤l0≤9m时l0/250(l0/300)当l0>9m时l0/300(l0/400)注:1表中l0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l0按实际悬臂长度的2倍取用;2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;3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;4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。条文说明:挠度限值应以不影响使用功能、外观及其它构件连接等要求为目的。工程实践表明,02版规范验算的挠度限值基本合适,本次修订未做改动。钢筋混凝土受弯构件的挠度计算改为按荷载效应的准永久组合验算。表注3中提出计算挠度中可以考虑起拱和反拱的影响。表注4中提出起拱和反拱修正的限值,目的是为防止起拱和反拱过大引起的不良影响。3.4.4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。(02规范还有准永久组合时,受拉边缘混凝土不宜产生拉应力,这次删掉)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3.4.5规定的最大裂缝宽度限值。对预应力混凝土构件,按荷载效应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3.4.5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,尚应按荷载效应的准永久组合计算,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。条文说明:我国现行规范对受力裂缝的控制相对偏严,可作适当放松。对结构构件正截面的裂缝控制等级,仍按02规范划分为三个等级。一级裂缝控制等级保持不变:按荷载效应标准组合计算不产生拉应力。二级裂缝控制等级适当放松;只控制拉应力不超过混凝土的抗拉强度标准值,删除了02版规范中荷载准永久组合时不产生拉应力的要求。裂缝控制为三级则根据现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153及作为其主要依据的现行国际标准《结构可靠性总原则》ISO2394和欧洲规范《结构设计基础》EN1990的规定,相应的荷载组合应根据正常使用极限状态的可逆性与不可逆性,以及外观要求(限制过大的裂缝和挠度)等进行选择。根据上述要求并参考欧洲规范《混凝土结构设计》EN1992的规定,对钢筋混凝土和无粘结预应力混凝土构件,可以选用荷载准永久组合进行正常使用极限状态的验算。欧洲规范EN1992第6.5.3条规定:准永久组合一般用于结构的长期效应和结构外观的分析。我国《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153-2008第8.3.2条也有类似的规定。因此本规范对裂缝控制等级为三级的钢筋混凝土构件,选用了荷载的准永久组合进行裂缝宽度以及挠度的验算。考虑到耐久性的影响,预应力混凝土构件的裂缝控制更为重要。故不过多地降低其裂缝控制要求,而留待规范进一步修订时考虑。因此本次修订仍基本保持了02版规范对预应力混凝土构件原有的要求。三级裂缝控制等级的预应力构件按荷载效应的标准组合计算裂缝宽度,不利环境时按荷载效应的准永久组合计算,控制拉应力不大于混凝土的抗拉强度标准值。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注:1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;2对处于年平均相对湿度小于60%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;3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0.20mm;对钢筋混凝土屋面梁和托梁,其最大裂缝宽度限值应取为0.30mm;4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;6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7章的要求;7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;8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。9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。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。条文说明:为提高使用质量,增加了楼盖舒适度的要求,并提出了控制楼盖竖向自振频率的限值。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。跨度较大的楼盖及业主有要求时,可按本条执行。一般楼盖的竖向自振频率采用简化方法计算,由 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表达。有更高要求时,按《混凝土楼盖结构抗微振设计规范》GB50190进行设计。新增条文。3.5耐久性设计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提出材料的耐久性质量要求;3确定构件中钢筋的混凝土保护层厚度;4满足耐久性要求相应的技术措施;5在不利的环境条件下应采取的防护措施;6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。条文说明:耐久性设计按正常使用极限状态控制,表现为:钢筋混凝土构件表面出现锈渍或锈胀裂缝;预应力筋开始锈蚀;结构表面混凝土出现可见的耐久性损伤(酥裂、粉化等)。耐久性引起的材料劣化进一步发展,还可能引起构件承载力破坏,甚至结构倒塌。由于影响混凝土结构材料性能劣化的因素复杂,规律不确定性很大,目前一般建筑结构的耐久性只能采用经验性的方法解决。根据调查研究及国情,参考现行国家标准《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476的规定,并考虑房屋混凝土结构的特点加以简化和调整,本规范规定了混凝土结构耐久性定性设计的基本内容。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;海岸环境四海洋环境五受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境注: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》GB50176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。条文说明:本次修订对影响混凝土结构耐久性的环境类别进行了更为详尽的分类。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。按严重程度以表3.5.2及附注详细列出了各“环境类别”相应的具体条件。但规范不可能穷尽所有的情况,设计者应根据实际条件作出判断。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(kg/m3)一0.60(02规范:0.65)C200.30(02规范1.0)不限制二a0.55(02规范:0.60)C250.20(02规范0.3)3.0二b0.50(0.55)(02规范:0.55)C30(C25)0.15(02规范0.2)三a0.45(0.50)C35(C30)0.15三b0.40C400.10注:1氯离子含量系指其占胶凝材料总量的百分比;2预应力构件混凝土中的最大氯离子含量为0.05%;最低混凝土强度等级应按表中的规定提高两个等级;3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;4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;5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;6当使用非碱活性骨料时,对混凝土中的碱含量可不作限制。条文说明:影响混凝土结构耐久性的主要内因是混凝土材料抵抗性能退化的能力,本条从建筑材料的角度控制混凝土的质量,以保证结构的耐久性。根据耐久性状态的调查结果,对于设计使用年限为50年的混凝土结构作出了相应的规定。表3.5.3提出了控制混凝土水胶比、强度等级、氯离子含量和含碱量的要求。删去了02版规范中对于最小水泥用量的限制,这是由于近年胶凝材料及配合比设计的变化,不确定性太大,故不再统一要求。科研及工程实践均表明:采用引气剂的混凝土,抗冻性能显著改善。故对于冻融循环环境中的此类混凝土,可以适当的降低要求。一般房屋混凝土结构不考虑碱骨料问题。只有长期受到水作用的碱含量过高的混凝土才须限制碱含量。混凝土中碱含量的计算方法,可参考现行协会标准《混凝土碱含量限制标准》CECS53:93。试验研究及工程实践均表明:氯离子引起的钢筋电化学腐蚀是混凝土结构最严重的耐久性问题。氯离子含量的限制比02版规范要求更详细,且适当加严,尤其恶劣环境中要求更为严格。为满足氯离子含量限值的要求,应限制使用含功能性氯化物的外加剂。3.5.4一类环境中,设计使用年限为100年的混凝土结构应符合下列规定:1钢筋混凝土结构的最低强度等级为C30;预应力混凝土结构的最低强度等级为C40;2混凝土中的最大氯离子含量为0.05%;(02规范0.06%)3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3.0kg/m3;4混凝土保护层厚度应按本规范第8.2.1条的规定增加40%;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。5在设计使用年限内,应建立定期检测、维修的制度。3.5.5二、三类环境中,设计使用年限100年的混凝土结构应采取专门的有效措施。条文说明:本条对不同使用年限的混凝土结构提出要求。调查分析表明,国内超过100年的混凝土结构极少,但室内正常环境条件下实际使用70~80年的混凝土结构大多基本完好。因此适当加严对混凝土材料的控制,提高混凝土强度等级和保护层厚度,并补充规定定期维护、检测的要求,一类环境中混凝土结构的实际使用年限达到100年是可以得到保证的。根据原规范执行情况并参考《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476,规定了一类环境中设计使用年限100年混凝土结构的要求,基本与02年规范相同。对恶劣环境中使用年限100年的混凝土结构,应采用专门的有效措施,由设计者确定。3.5.6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。3.5.7混凝土结构在设计使用年限内尚应遵守下列规定:1结构应按设计规定的环境类别使用,并定期进行检查维护;2设计中的可更换混凝土构件应按规定定期更换;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。条文说明: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。3.5.8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。对临时性混凝土结构,可不考虑混凝土的耐久性要求。条文说明:更恶劣环境中的混凝土结构耐久性设计可参考现行国家标准《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476。四类环境(海洋工程及直接接触除冰盐的环境)参考现行国家行业标准《港口工程混凝土结构设计规范》JTJ267;五类环境(化工腐蚀)参考现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》GB500463.6防连续倒塌设计原则3.6.1混凝土结构的防连续倒塌设计宜符合下列要求:1避免使结构中的关键构件直接遭受偶然作用;2采取减小偶然作用效应的措施;3在结构容易遭受偶然作用影响的区域增加冗余约束;4增强疏散通道、避难空间及构件关键传力部位的承载力和变形性能。3.6防连续倒塌设计均为新增条文。条文说明:混凝土结构防连续倒塌设计的目标是:在特定类型的偶然作用发生时或发生后,结构体系可能局部塌垮,但应具有依靠剩余结构继续承载而避免发生与作用不相匹配的大范围破坏或连续倒塌的能力。地质灾害、轰炸等不可抗拒的作用,不包括在防连续倒塌设计的范围内。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本原则,以定性设计的方法增强结构的防连续倒塌性能。3.6.2结构的防连续倒塌设计可采用下列方法:1局部加强法:对可能遭受偶然作用而发生局部破坏的关键受力部位,提高设计的安全储备;2拉结构件法:通过贯通水平构件的最小配筋和钢筋连接措施,使其在缺失支承、跨度变化的条件下仍具有必要的承载能力,维持结构的整体稳固性;3拆除构件法:按一定规则拆除主要受力构件,验算结构体系中的剩余部分的极限承载力。验算可采用弹性分析、弹塑性分析、极限分析等方法对结构的受力-倒塌全过程进行分析,模拟结构倒塌的全过程,并作出判断。条文说明:倒塌可能引起严重后果的安全等级为一级的可能遭受袭击的重要结构,以及为抵御灾害作用而必须增强抗灾害能力的结构宜进行定量设计。由于代价较大,是否进行防连续倒塌的定量设计,由政府或业主根据实际情况确定。本条给出了结构防连续倒塌定量设计的方法。单个竖向构件倒塌后,剩余结构失效面积不超过楼面15%时,可采用非线性动力分析方法进行防连续倒塌验算。其中拉结构件法是在失去支承而改变计算简图的条件下,利用水平构件中的拉结纵筋以及相邻构件的拉结抗力,按梁、悬索、悬臂或拉杆构件继续承载受力。拆除构件法是通过一定规则取消构件的支承而验算结构的抗倒塌潜力。可对结构的受力-倒塌全过程进行计算,模拟结构倒塌的全过程,并作出判断。实际工程设计可根据具体条件选择。3.6.3结构防连续倒塌验算应考虑结构构件倒塌冲击引起的动力系数,并根据倒塌的具体情况确定荷载效应。材料强度可取标准值或平均值,并应考虑动力作用下材料强化和脆性。条文说明:本条介绍了混凝土结构防连续倒塌设计中有关设计参数(荷载效应、动力系数、材料强度、强化脆性等)的取值原则。结构防连续倒塌定量设计的具体内容很丰富,可暂以手册、指南的形式表达,条件成熟时再另行编制标准规范。3.7既有结构设计的原则3.7.1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。条文说明:既有结构为已建成、使用的结构。根据国情,对既有混凝土结构进行再次设计将成为未来设计的重要内容。鉴于我国传统结构设计安全度偏低的历史背景以及对结构耐久性重要性的重新审视,应与时俱进地考虑优化结构整体方案和建筑的全生命周期进行既有结构的设计,以保证其应有的安全度并延长使用年限。这也是基建高潮过去以后,未来建筑业发展的必然趋势。本条列出了既有结构设计的五个方面。其强调再次设计中的整体稳固性原则,有别于局部性的构件加固设计,适用的范围更为广泛和系统。本节的后列条文提出了对既有结构设计的原则要求和主要内容。3.7既有结构设计的原则均为新增条文。3.7.2既有结构的设计应符合下列原则:1应按现行有关标准进行检测和可靠性评估,确定相应的设计参考;2应根据使用要求确定结构继续使用的年限;3承载能力应符合现行有关标准的规定;4正常使用极限状态验算宜符合现行有关标准的规定;5必要时可对使用功能作相应的调整。条文说明:本条阐述对既有结构设计的基本原则:既有结构应按《建筑结构检测技术标准》GB/T50344进行检测、评估,决定既有结构是否需要再次设计并确定设计参数。承载能力极限状态应与时俱进,基本按现行规范计算,以确保安全。正常使用状态的功能及某些构造要求可作适当调整,以适应既有结构的实际情况。可以限制使用荷载、缩短继续使用的年限,以保证能够实现规定的设计目标。3.7.3既有结构的设计尚应符合下列规定:1应优化结构方案,避免承载力及刚度突变,提高整体稳固性;2结构上的作用可按现行标准取值,也可按使用功能和继续使用的年限适当调整;3应按实际的构件尺寸、截面配筋、连接构造和已有缺陷进行设计;4结构既有部分的材料性能由检测评估确定,后加部分按现行规范取值;5既有结构与后加部分之间应采取可靠的连接构造措施;6结构构件的设计应考虑承载历史以及施工状态的影响。条文说明:本条介绍既有结构设计的主要内容:结构方案优化(构件布置、计算简图、避免承载力和刚度的突变、重点部位加强等)、作用的选择、反映既有结构的现状、材料参数的取值、结构的承载历史、两阶段成形构件的协调受力等。特别强调两阶段成形、新旧结构之间的连接构造,这是保证其共同承载受力以及结构整体稳固的必要条件。既有结构的设计是混凝土结构设计理论的延伸,设计时应考虑承载历史以及施工支承卸载状态对内力分配的影响。梁板等水平构件及墙、柱等竖向构件均可按两阶段受力叠合构件的方法进行设计,详见本规范第9.5节的有关内容。
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分类:教育学
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