GB50010-2002.pdf
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1、工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 中华人民共和国国家标准 混凝土结构设计规范 发布实施 中 华 人 民 共 和 国 建 设 部 国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 联合发布 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 中华人民共和国国家标准 混凝土结构设计规范 主编部门中华人民共和国建设部 批准部门中华人民共和国建设部 施行日期年月日 北京 中国建筑技术资料网 h t t p : / / w w w . c c d n . c o m . c n 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 关于发布国家标准 混凝土结构设计规范的通知 建标号 根据我
2、部关于印发一九九七年工程建设标准制订修订 计划的通知建标号的要求由建设部会同有 关部门共同修订的混凝土结构设计规范经有关部门会审 批准为国家标准编号为自年月日起 施 行其 中 为强制性条文必须严格执 行原混凝土结构设计规范于年月日 废止 本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释中国建筑 科学研究院负责具体技术内容的解释建设部标准定额研究所组 织中国建筑工业出版社出版发行 中华人民共和国建设部 年月日 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 前言 本标准是根据建设部建标号文的要求由中国 建筑科学研究院会同有关的高等院校及科研设计企业单位共 同修订而成 在修订过程中规范修订组开展了各
3、类专题研究进行了广 泛的调查分析总结了近年来我国混凝土结构设计的实践经验 与相关的标准规范进行了协调与国际先进的标准规范进行了比 较和借鉴在此基础上以多种方式广泛征求了全国有关单位的意 见并进行了试设计对主要问题进行了反复修改最后经审查定 稿 本规范主要规定的内容有混凝土结构基本设计规定材 料结构分析承载力极限状态计算及正常使用极限状态验算 构造及构件结构构件抗震设计及有关的附录 本规范将来可能需要进行局部修订有关局部修订的信息和 条文内容将刊登在工程建设标准化杂志上 本规范以黑体字标志的条文为强制性条文必须严格执 行 为提高规范的质量请各单位在执行本规范过程中结合工 程实践认真总结经验并将意
4、见和建议寄交北京市北三环东路 号中国建筑科学研究院国家标准混凝土结构设计规范管 理组邮编 本标准主编单位中国建筑科学研究院 参加单位清华大学天津大学重庆建筑大学湖南大 学东南大学河海大学大连理工大学哈尔滨建筑大学西 安建筑科技大学建设部建筑设计院北京市建筑设计研究院 首都工程有限公司中国轻工业北京设计院铁道部专业设计 院交通部水运规划设计院西北水电勘测设计院冶金材料行 业协会预应力委员会 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 本规范主要起草人 李明顺徐有邻 白生翔白绍良孙慧中沙志国吴学敏陈健 胡德火斤程懋方 方土王振东王振华过镇海庄崖屏 朱龙邹银生宋玉普沈聚敏 邸小坛吴佩刚 周氐
5、姜维山陶学康康谷贻蓝宗建干城 夏琪俐 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 目次 总则 术语符号 术语 符号 基本设计规定 一般规定 承载能力极限状态计算规定 正常使用极限状态验算规定 耐久性规定 材料 混凝土 钢筋 结构分析 基本原则 线弹性分析方法 其他分析方法 预应力混凝土结构构件计算要求 一般规定 预应力损失值计算 承载能力极限状态计算 正截面承载力计算的一般规定 正截面受弯承载力计算 正截面受压承载力计算 正截面受拉承载力计算 斜截面承载力计算 扭曲截面承载力计算 受冲切承载力计算 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 局部受压承载力计算 疲劳验算 正常使
6、用极限状态验算 裂缝控制验算 受弯构件挠度验算 构造规定 伸缩缝 混凝土保护层 钢筋的锚固 钢筋的连接 纵向受力钢筋的最小配筋率 预应力混凝土构件的构造规定 结构构件的基本规定 板 梁 柱 梁柱节点 墙 叠合式受弯构件 深受弯构件 牛腿 预埋件及吊环 预制构件的连接 混凝土结构构件抗震设计 一般规定 材料 框架梁 框架柱及框支柱 铰接排架柱 框架梁柱节点及预埋件 剪力墙 预应力混凝土结构构件 附录素混凝土结构构件计算 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 附录钢筋的公称截面面积计算截面面积及理论重量 附录混凝土的多轴强度和本构关系 附录后张预应力钢筋常用束形的预应力损失 附录与时
7、间相关的预应力损失 附录任意截面构件正截面承载力计算 附录板柱节点计算用等效集中反力设计值 本规范用词用语说明 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 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 做到技术先进安全适用经济合理确保质量制订本规范 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承重结构的设计本规范不适用于轻骨料混 凝土及其他特种混凝土结构的设计 混凝土结构的设计除应符合本规范外尚应符合国家 现行有关强制性标准的规定 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 术语符号 术语 混凝土结构 以混凝土为主制成的结构包括素混凝土结构钢筋混
8、凝土 结构和预应力混凝土结构等 素混凝土结构 由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构 钢筋混凝土结构 由配置受力的普通钢筋钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的 结构 预应力混凝土结构 由配置受力的预应力钢筋通过张拉或其他方法建立预加应力 的混凝土制成的结构 先 张 法 预 应 力 混 凝 土 结 构 在台座上张拉预应力钢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 在混凝土达到规定强度后通过张拉预应力钢筋并在结构上 锚固而建立预加应力的混凝土结构 现浇混凝土结构 在现场支模并整体浇筑而成的混凝土结构 装配式混凝土结构 由预制混凝土构件或部件通过焊接螺栓连接等方
9、式装配而 成的混凝土结构 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 装配整体式混凝土结构 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的结构 框架结构 由梁和柱以刚接或铰接相连接而构成承重体系的结构 剪力墙结构 由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构 框架 剪力墙结构 由剪力墙和框架共同承受竖向和水平作用的结构 深受弯构件 跨高比小于的受弯构件 深梁 跨高比不大于的单跨梁和跨高比不大于的多跨连续 梁 普通钢筋 用于混凝土结构构件中的各种非预应力钢筋的总称 预应力钢筋 用于混凝土结构构件中施加预应力的钢筋钢丝和钢绞线的 总称 可靠度 结构在规定的
10、时间内在规定的条件下完成预定功能的概 率 安全等级 根据破坏后果的严重程度划分的结构或结构构件的等级 设计使用年限 设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的 使用的时期 荷载效应 由荷载引起的结构或结构构件的反应例如内力变形和裂 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 缝等 荷载效应组合 按极限状态设计时为保证结构的可靠性而对同时出现的各 种荷载效应设计值规定的组合 基本组合 承载能力极限状态计算时永久荷载和可变荷载的组合 标准组合 正常使用极限状态验算时对可变荷载采用标准值组合值 为荷载代表值的组合 准永久组合 正常使用极限状态验算时对可变荷载采用准永久值为荷载 代表
11、值的组合 符号 材料性能 混凝土弹性模量 混凝土疲劳变形模量 钢筋弹性模量 表示立方体强度标准值为的混凝土强 度等级 边长为的施工阶段混凝土立方体抗压强 度 边长为的混凝土立方体抗压强度标准 值 混凝土轴心抗压强度标准值设计值 混凝土轴心抗拉强度标准值设计值 施工阶段的混凝土轴心抗压轴心抗拉强度标准 值 普通钢筋预应力钢筋强度标准值 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 普通钢筋的抗拉抗压强度设计值 预应力钢筋的抗拉抗压强度设计值 作用作用效应及承载力 轴向力设计值 按荷载效应的标准组合准永久组合计算的轴向 力值 后张法构件预应力钢筋及非预应力钢筋的合力 混凝土法向预应力等于零时
12、预应力钢筋及非预应 力钢筋的合力 构件的截面轴心受压或轴心受拉承载力设计值 轴向力作用于轴轴的偏心受压或偏心受拉 承载力设计值 弯矩设计值 按荷载效应的标准组合准永久组合计算的弯矩 值 构件的正截面受弯承载力设计值 受弯构件的正截面开裂弯矩值 扭矩设计值 剪力设计值 构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计 值 局部荷载设计值或集中反力设计值 荷载效应的标准组合准永久组合下抗裂验算边 缘的混凝土法向应力 由预加力产生的混凝土法向应力 混凝土中的主拉应力主压应力 疲劳验算时受拉区或受压区边缘纤维混凝土的最 大应力最小应力 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 正截面承载力计算中纵向
13、普通钢筋预应力钢筋 的应力 按荷载效应的标准组合计算的纵向受拉钢筋应力 或等效应力 预应力钢筋张拉控制应力 预应力钢筋合力点处混凝土法向应力等于零时的 预应力钢筋应力 预应力钢筋的有效预应力 受拉区受压区预应力钢筋在相应阶段的预应力 损失值 混凝土的剪应力 按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响计算 的最大裂缝宽度 几何参数 纵向受拉钢筋合力点纵向受压钢筋合力点至截 面近边的距离 纵向非预应力受拉钢筋合力点纵向非预应力受 压钢筋合力点至截面近边的距离 受拉区纵向预应力钢筋合力点受压区纵向预应 力钢筋合力点至截面近边的距离 矩形截面宽度形形截面的腹板宽度 形或形截面受拉区受压区的翼缘宽度 钢筋直
14、径或圆形截面的直径 混凝土保护层厚度 轴向力作用点至纵向受拉钢筋合力点纵向受压 钢筋合力点的距离 轴向力对截面重心的偏心距 附加偏心距 初始偏心距 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 截面高度 截面有效高度 形或形截面受拉区受压区的翼缘高度 截面的回转半径 曲率半径 纵向受拉钢筋的锚固长度 梁板的计算跨度或柱的计算长度 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 混凝土受压区高度 换算截面重心净截面重心至所计算纤维的距 离 纵向受拉钢筋合力至混凝土受压区合力点之间的 距离 构件截面面积 构件换算截面面积 构件净截面面积 受拉区受压区纵向非预应力钢筋的截面面积 受拉
15、区受压区纵向预应力钢筋的截面面积 在受剪受扭计算中单肢箍筋的截面面积 受扭计算中取用的全部受扭纵向非预应力钢筋的 截面面积 同一截面内各肢竖向水平箍筋或分布钢筋的全 部截面面积 同一弯起平面内非预应力预应力弯起钢筋的截 面面积 混凝土局部受压面积 钢筋网螺旋筋或箍筋内表面范围内的混凝土 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 核心面积 受弯构件的截面刚度 截面受拉边缘的弹性抵抗矩 换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩 净截面受拉边缘的弹性抵抗矩 截面受扭塑性抵抗矩 截面惯性矩 换算截面惯性矩 净截面惯性矩 计算系数及其他 受压区混凝土矩形应力图的应力值与混凝土轴心 抗压强度设计值的比值 钢
16、筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值 混凝土强度影响系数 矩形应力图受压区高度与中和轴高度中和轴到 受压区边缘的距离的比值 局部受压时的混凝土强度提高系数 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弯矩影响的轴向力偏心距 增大系数 计算截面的剪跨比 摩擦系数 纵向受力钢筋的配筋率 竖向箍筋水平箍筋或竖向分布钢筋水平分布 钢筋的配筋率 间接钢筋或箍筋的体积配筋率 轴心受压构件的稳定系数 考虑荷载长期作用对挠度增大的影响系数 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 基本设计规定 一 般 规 定 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计法以可
17、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 整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足 设计规定的某一功能要求此特定状态称为该功能的极限状态 极限状态分为以下两类 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 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 结构构件应根据承载能力极限状态及正常使用极限状态 的要求分别按下列规定进行计算和验算 承载力及稳定所有结构构件均应进行承载力包括失 稳计算在必要时尚应进行结构的倾覆滑移及漂浮验算 有抗震设防要求的结构尚应进行结构构件抗震的承载力验 算 疲劳直接承受吊车的构件应
18、进行疲劳验算但直接承 受安装或检修用吊车的构件根据使用情况和设计经验可不作疲 劳验算 变形对使用上需要控制变形值的结构构件应进行变 形验算 抗裂及裂缝宽度对使用上要求不出现裂缝的构件应 进行混凝土拉应力验算对使用上允许出现裂缝的构件应进行 裂缝宽度验算对叠合式受弯构件尚应进行纵向钢筋拉应力验 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 算 结构及结构构件的承载力包括失稳计算和倾覆滑 移及漂浮验算均应采用荷载设计值疲劳变形抗裂及裂缝 宽度验算均应采用相应的荷载代表值直接承受吊车的结构构 件在计算承载力及验算疲劳抗裂时应考虑吊车荷载的动力 系数 预制构件尚应按制作运输及安装时相应的荷载值进
19、行施工 阶段的验算预制构件吊装的验算应将构件自重乘以动力系 数动力系数可取但可根据构件吊装时的受力情况适当增 减 对现浇结构必要时应进行施工阶段的验算 当结构构件进行抗震设计时地震作用及其他荷载值均应按 现行 国 家 标 准建 筑 抗 震 设 计 规 范的 规 定 确 定 钢筋混凝土及预应力混凝土结构构件受力钢筋的配筋率 应符合本规范第章第章有关最小配筋率的规定 素混凝土结构构件应按本规范附录的规定进行计算 结构应具有整体稳定性结构的局部破坏不应导致大范 围倒塌 在设计使用年限内结构和结构构件在正常维护条件下 应能保持其使用功能而不需进行大修加固设计使用年限应按 现行国家标准建筑结构可靠度设计
20、统一标准确定 若建设单位提出更高要求也可按建设单位的要求确定 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 承载能力极限状态计算规定 根据建筑结构破坏后果的严重程度建筑结构划分为三 个安全等级设计时应根据具体情况按照表的规定选用 相应的安全等级 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 表建筑结构的安全等级 安全等级破坏后果建筑物类型 一级很严重重要的建筑物 二级严重一般的建筑物 三级不严重次要的建筑物 注对有特殊要求的建筑物其安全等级应根据具体情况另行确定 建筑物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 度适当调整但不得
21、低于三级 对于承载能力极限状态结构构件应按荷载效应的基本 组合或偶然组合采用下列极限状态设计表达式 式中重要性系数对安全等级为一级或设计使用年限为 年及以上的结构构件不应小于对安全 等级为二级或设计使用年限为年的结构构件 不应小于对安全等级为三级或设计使用年限 为年及以下的结构构件不应小于在抗震 设计中不考虑结构构件的重要性系数 承载能力极限状态的荷载效应组合的设计值按现 行国家标准建筑结构荷载规范和现行 国家标准建筑抗震设计规范的规定进 行计算 结构构件的承载力设计值在抗震设计时应除以 承载力抗震调整系数 结构构件的承载力函数 混凝土钢筋的强度设计值 几何参数的标准值当几何参数的变异性对结构
22、性 能有明显的不利影响时可另增减一个附加值 公式中的在本规范各章中用内力设计值 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 等表示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 正常使用极限状态验算规定 对于正常使用极限状态结构构件应分别按荷载效应的 标准组合准永久组合或标准组合并考虑长期作用影响采用下 列极限状态设计表达式 式中正常使用极限状态的荷载效应组合值 结构构件达到正常使用要求所规定的变形裂缝宽 度和应力等的限值 荷载效应的标准组合和准永久组合应按现行国家标准建筑 结构荷载规范的规定进行计算 受弯构件的最大挠度应按荷载效应的标准组合并考虑荷 载长期作用影响进行计算其
23、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 吊车梁手动吊车 电动吊车 屋盖楼盖及楼梯构件 当时 当时 当时 注表中为构件的计算跨度 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 计算悬臂构件的挠度限值时其计算跨度按实际悬臂长度的倍取用 结构构件正截面的裂缝控制等级分为三级裂缝控制等 级的划分应符合下列规定 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 一级严格要求不出现裂缝的构件按荷载效应标准组合 计算时构件受拉边缘混凝土
24、不应产生拉应力 二级一般要求不出现裂缝的构件按荷载效应标准组合 计算时构件受拉边缘混凝土拉应力不应大于混凝土轴心抗拉强 度标准值按荷载效应准永久组合计算时构件受拉边缘混凝土 不宜产生拉应力当有可靠经验时可适当放松 三级允许出现裂缝的构件按荷载效应标准组合并考虑 长期作用影响计算时构件的最大裂缝宽度不应超过表规 定的最大裂缝宽度限值 结构构件应根据结构类别和本规范表规定的环境 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 表结构构件的裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值 环境类别 钢筋混凝土结构预应力混凝土结构 裂缝控制等级裂缝控制等级 一三三 二三二一 三三一一 注表中的规定适用于采用热
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