GB50010-2002.pdf

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 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轧钢筋的钢筋混凝土构件和采用预应力钢丝钢 绞线及热处理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类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对钢筋混凝土屋面梁和托梁其最大裂缝 宽度限值应取为 在一类环境下对预应力混凝土屋面梁托梁屋架托架屋面板和楼 板应按二级裂缝控制等级进行验算在一类和二类环境下对需作疲劳 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 表中的最大裂缝宽度限值用于验算荷载作用引起的最大裂缝宽度 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 耐久性规定 混凝土结构的耐久性应根据表的环境类别和设计 使用年限进行设计 表混凝土结构的环境类别 环境类别条件 一室内正常环境 二 室内潮湿环境非严寒和非寒冷地区的露天环境与无侵蚀性 的水或土壤直接接触的环境 严寒和寒冷地区的露天环境与无侵蚀性的水或土壤直接接触 的环境 三 使用除冰盐的环境严寒和寒冷地区冬季水位变动的环境滨 海室外环境 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程 的规定 一类二类和三类环境中设计使用年限为年的结构 混凝土应符合表的规定 表结构混凝土耐久性的基本要求 环境类别最大水灰比 最小水 泥用量 最低混凝土 强度等级 最大氯 离子含量 最大碱含量 一不限制 二 三 注氯离子含量系指其占水泥用量的百分率 预应力构件混凝土中的最大氯离子含量为最小水泥用量为 最低混凝土强度等级应按表中规定提高两个等级 素混凝土构件的最小水泥用量不应少于表中数值减 当混凝土中加入活性掺合料或能提高耐久性的外加剂时可适当降低最小 水泥用量 当有可靠工程经验时处于一类和二类环境中的最低混凝土强度等级可降 低一个等级 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结构混凝土应符 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 合下列规定 钢筋混凝土结构的最低混凝土强度等级为预应力 混凝土结构的最低混凝土强度等级为 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 混凝土保护层厚度应按本规范表的规定增加 当采取有效的表面防护措施时混凝土保护层厚度可适当 减少 在使用过程中应定期维护 二类和三类环境中设计使用年限为年的混凝土结 构应采取专门有效措施 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 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 三类环境中的结构构件其受力钢筋宜采用环氧树脂涂 层带肋钢筋对预应力钢筋锚具及连接器应采取专门防护措 施 四类和五类环境中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 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 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照标准方法制作养护的边长为 的立方体试件在龄期用标准试验方法测得的具有保证 率的抗压强度 钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于当采 用级钢筋时混凝土强度等级不宜低于当采用 和级钢筋以及承受重复荷载的构件混凝土强 度等级不得低于 预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于当采用 钢绞线钢丝热处理钢筋作预应力钢筋时混凝土强度等级不 宜低于 注当采用山砂混凝土及高炉矿渣混凝土时尚应符合专门标准的规 定 混凝土轴心抗压轴心抗拉强度标准值应按表 采用 表混凝土强度标准值 强度 种类 混凝土强度等级 混凝土轴心抗压轴心抗拉强度设计值应按表 采用 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 表混凝土强度设计值 强度 种类 混凝土强度等级 注计算现浇钢筋混凝土轴心受压及偏心受压构件时如截面的长边或直径小 于则表中混凝土的强度设计值应乘以系数当构件质量如 混凝土成型截面和轴线尺寸等确有保证时可不受此限制 离心混凝土的强度设计值应按专门标准取用 混凝土受压或受拉的弹性模量应按表采用 表混凝土弹性模量 混凝土 强度等级 混凝土轴心抗压轴心抗拉疲劳强度设计值应按 表中的混凝土强度设计值乘以相应的疲劳强度修正系数 确定修正系数应根据不同的疲劳应力比值按表采 用 混凝土疲劳应力比值应按下列公式计算 式中构件疲劳验算时截面同一纤维上的混 凝土最小应力最大应力 表混凝土疲劳强度修正系数 当采用蒸气养护时养护温度不宜超过超过时计 算需要的混凝土强度设计值应提高 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 混凝土疲劳变形模量应按表采用 表混凝土疲劳变形模量 混凝土 强度等级 当温度在到范围内时混凝土线膨胀系数可 采用 混凝土泊松比可采用 混凝土剪变模量可按表中混凝土弹性模量的 倍采用 钢筋 钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构的钢筋应按下列 规定选用 普通钢筋宜采用级和级钢筋也可采用 级和级钢筋 预应力钢筋宜采用预应力钢绞线钢丝也可采用热处 理钢筋 注普通钢筋系指用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结 构中的非预应力钢筋 级和级钢筋系指现行国家标准钢筋混凝土用 热轧 带 肋 钢 筋中 的和钢 筋 级钢筋系指现行国家标准钢筋混凝土用热轧光圆钢 筋中的钢筋级钢筋系指现行国家标 准钢筋混凝土用余热处理钢筋中的钢 筋 预应力钢丝系指现行国家标准预应力混凝土用钢丝 中的光面螺旋肋和三面刻痕的消除应力的钢丝 当采用本条未列出但符合强度和伸长率要求的冷加工钢筋及其 他钢筋时应符合专门标准的规定 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 钢筋的强度标准值应具有不小于的保证率 热轧钢筋的强度标准值系根据屈服强度确定用表示 预应力钢绞线钢丝和热处理钢筋的强度标准值系根据极限抗拉 强度确定用表示 普通钢筋的强度标准值应按表采用预应力钢筋的 强度标准值应按表采用 各种直径钢筋钢绞线和钢丝的公称截面面积计算截面面 积及理论重量应按附录采用 表普通钢筋强度标准值 种类符号 热 轧 钢 筋 注热轧钢筋直径系指公称直径 当采用直径大于的钢筋时应有可靠的工程经验 表预应力钢筋强度标准值 种类符号 钢绞线 消除应 力钢丝 光面 螺旋肋 刻痕 热处理钢筋 注钢绞线直径系指钢绞线外接圆直径即现行国家标准预应力混凝土用 钢绞线中的公称直径钢丝和热处理钢筋的直径均指公 称直径 消除应力光面钢丝直径为消除应力螺旋肋钢丝直径为 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 普通钢筋的抗拉强度设计值及抗压强度设计值应 按表采用预应力钢筋的抗拉强度设计值及抗压强度 设计值应按表采用 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 表普通钢筋强度设计值 种类符号 热轧钢筋 注在钢筋混凝土结构中轴心受拉和小偏心受拉构件的钢筋抗拉强度设计值大 于时仍应按取用 表预应力钢筋强度设计值 种类符号 钢绞线 消除应 力钢丝 光面 螺旋肋 刻痕 热处理钢筋 注当预应力钢绞线钢丝的强度标准值不符合表的规定时其强度设计 值应进行换算 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 钢筋弹性模量应按表采用 表钢筋弹性模量 种类 级钢筋 级钢筋级钢筋级钢筋热处理 钢筋 消除应力钢丝光面钢丝螺旋肋钢丝刻痕钢丝 钢绞线 注必要时钢绞线可采用实测的弹性模量 普通钢筋和预应力钢筋的疲劳应力幅限值和应 由钢筋疲劳应力比值分别按表及表采 用 普通钢筋疲劳应力比值应按下列公式计算 式中构件疲劳验算时同一层钢筋的最小应 力最大应力 预应力钢筋疲劳应力比值应按下列公式计算 式中构件疲劳验算时同一层预应力钢筋的 最小应力最大应力 表普通钢筋疲劳应力幅限值 疲劳应力比值 级钢筋级钢筋级钢筋 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 续表 疲劳应力比值 级钢筋级钢筋级钢筋 注当纵向受拉钢筋采用闪光接触对焊接头时其接头处钢筋疲劳应力幅限值 应按表中数值乘以系数取用 级钢筋应经试验验证后方可用于需作疲劳验算的构件 表预应力钢筋疲劳应力幅限值 种类 消除应力钢丝 光面 刻痕 钢绞线 注当时可不作钢筋疲劳验算 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 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 结 构 分 析 基 本 原 则 结构按承载能力极限状态计算和按正常使用极限状态验 算时应按国家现行有关标准规定的作用荷载对结构的整体 进行作用荷载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结构分析 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效应组合 结构可能遭遇火灾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 结构分析所需的各种几何尺寸以及所采用的计算图形 边界条件作用的取值与组合材料性能的计算指标初始应力 和变形状况等应符合结构的实际工作状况并应具有相应的构 造保证措施 结构分析中所采用的各种简化和近似假定应有理论或试验 的依据或经工程实践验证计算结果的准确程度应符合工程设 计的要求 结构分析应符合下列要求 应满足力学平衡条件 应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 应采用合理的材料或构件单元的本构关系 结构分析时宜根据结构类型构件布置材料性能和 受力特点等选择下列方法 线弹性分析方法 考虑塑性内力重分布的分析方法 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 塑性极限分析方法 非线性分析方法 试验分析方法 结构分析所采用的电算程序应经考核和验证其技术条 件应符合本规范和有关标准的要求 对电算结果应经判断和校核在确认其合理有效后方可 用于工程设计 线弹性分析方法 线弹性分析方法可用于混凝土结构的承载能力极限状态 及正常使用极限状态的作用效应分析 杆系结构宜按空间体系进行结构整体分析并宜考虑杆 件的弯曲轴向剪切和扭转变形对结构内力的影响 当符合下列条件时可作相应简化 体形规则的空间杆系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宜考虑平面结构的空间协同 工作 杆件的轴向剪切和扭转变形对结构内力的影响不大时 可不计及 结构或杆件的变形对其内力的二阶效应影响不大时可 不计及 杆系结构的计算图形宜按下列方法确定 杆件的轴线宜取截面几何中心的连线 现浇结构和装配整体式结构的梁柱节点柱与基础连接 处等可作为刚接梁板与其支承构件非整体浇筑时可作为铰 接 杆件的计算跨度或计算高度宜按其两端支承长度的中心 距或净距确定并根据支承节点的连接刚度或支承反力的位置加 以修正 杆件间连接部分的刚度远大于杆件中间截面的刚度时 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 可作为刚域插入计算图形 杆系结构中杆件的截面刚度应按下列方法确定 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 形截面杆件的截面惯性矩宜考虑翼缘的有效宽度进行 计算也可由截面矩形部分面积的惯性矩作修正后确定 端部加腋的杆件应考虑其刚度变化对结构分析的影响 不同受力状态杆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 杆系结构宜采用解析法有限元法或差分法等分析方法 对体形规则的结构可根据其受力特点和作用的种类采用有效的 简化分析方法 对与支承构件整体浇筑的梁端可取支座或节点边缘截 面的内力值进行设计 各种双向板按承载能力极限状态计算和按正常使用极限 状态验算时均可采用线弹性方法进行作用效应分析 非杆系的二维或三维结构可采用弹性理论分析有限元 分析或试验方法确定其弹性应力分布根据主拉应力图形的面积 确定所需的配筋量和布置并按多轴应力状态验算混凝土的强 度混凝土的多轴强度和破坏准则可按附录的规定计算 结构按承载能力极限状态计算时其荷载和材料性能指标可 取为设计值按正常使用极限状态验算时其荷载和材料性能指 标可取为标准值 其他分析方法 房屋建筑中的钢筋混凝土连续梁和连续单向板宜采用 考虑塑性内力重分布的分析方法其内力值可由弯矩调幅法确 定 框架框架 剪力墙结构以及双向板等经过弹性分析求得 内力后也可对支座或节点弯矩进行调幅并确定相应的跨中弯 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 矩 按考虑塑性内力重分布的分析方法设计的结构和构件尚应 满足正常使用极限状态的要求或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 侵蚀环境等情况下的结构不应采用考虑塑性内力重分布的分析 方法 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设计 同时应满足正常使用极限状态的要求 承受均布荷载的板柱体系根据结构布置和荷载的特点 可采用弯矩系数法或等代框架法计算承载能力极限状态的内力设 计值 特别重要的或受力状况特殊的大型杆系结构和二维三 维结构必要时尚应对结构的整体或其部分进行受力全过程的非 线性分析 结构的非线性分析宜遵循下列原则 结构形状尺寸和边界条件以及所用材料的强度等级 和主要配筋量等应预先设定 材料的性能指标宜取平均值 材料的截面的构件的或各种计算单元的非线性本构 关系宜通过试验测定也可采用经过验证的数学模型其参数值 应经过标定或有可靠的依据混凝土的单轴应力 应变关系多 轴强度和破坏准则也可按附录采用 宜计入结构的几何非线性对作用效应的不利影响 承载能力极限状态计算时应取作用效应的基本组合并 应根据结构构件的受力特点和破坏形态作相应的修正正常使用 极限状态验算时可取作用效应的标准组合和准永久组合 对体形复杂或受力状况特殊的结构或其部分可采用试 验方法对结构的正常使用极限状态和承载能力极限状态进行分析 或复核 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 当结构所处环境的温度和湿度发生变化以及混凝土的 收缩和徐变等因素在结构中产生的作用效应可能危及结构的安全 或正常使用时应进行专门的结构分析 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 预应力混凝土结构构件计算要求 一 般 规 定 预应力混凝土结构构件除应根据使用条件进行承载力 计算及变形抗裂裂缝宽度和应力验算外尚应按具体情况对 制作运输及安装等施工阶段进行验算 当预应力作为荷载效应考虑时其设计值在本规范有关章节 计算公式中给出对承载能力极限状态当预应力效应对结构有 利时预应力分项系数应取不利时应取对正常使用 极限状态预应力分项系数应取 当通过对一部分纵向钢筋施加预应力已能使构件符合裂 缝控制要求时承载力计算所需的其余纵向钢筋可采用非预应力 钢筋非预应力钢筋宜采用级级钢筋也可 采用级钢筋 预应力钢筋的张拉控制应力值不宜超过表规定 的张拉控制应力限值且不应小于 当符合下列情况之一时表中的张拉控制应力限值可 提高 要求提高构件在施工阶段的抗裂性能而在使用阶段受压 区内设置的预应力钢筋 要求部分抵消由于应力松弛摩擦钢筋分批张拉以及 预应力钢筋与张拉台座之间的温差等因素产生的预应力损失 表张拉控制应力限值 钢筋种类 张拉方法 先张法后张法 消除应力钢丝钢绞线 热处理钢筋 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 施加预应力时所需的混凝土立方体抗压强度应经计算 确定但不宜低于设计混凝土强度等级值的 由预加力产生的混凝土法向应力及相应阶段预应力钢筋 的应力可分别按下列公式计算 先张法构件 由预加力产生的混凝土法向应力 相应阶段预应力钢筋的有效预应力 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 后张法构件 由预加力产生的混凝土法向应力 相应阶段预应力钢筋的有效预应力 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 式中净截面面积即扣除孔道凹槽等削弱部分以外 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 的混凝土全部截面面积及纵向非预应力钢筋截面 面积换算成混凝土的截面面积之和对由不同混 凝土强度等级组成的截面应根据混凝土弹性模 量比值换算成同一混凝土强度等级的截面面积 换算截面面积包括净截面面积以及全部纵向预 应力钢筋截面面积换算成混凝土的截面面积 换算截面惯性矩净截面惯性矩 换算截面重心净截面重心至预应力钢筋及非预 应力钢筋合力点的距离按本规范第条的 规定计算 换算截面重心净截面重心至所计算纤维处的距 离 相应阶段的预应力损失值按本规范第条 至条的规定计算 钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值 此处按本规范表采用按 本规范表采用 先张法构件后张法构件的预应力钢筋及非预应 力钢筋的合力按本规范第条计算 由预加力在后张法预应力混凝土超静定结构中产 生的次弯矩按本规范第条的规定计算 注在公式中右边第二第三项与第一项 的应 力 方 向 相 同 时 取 加 号相 反 时 取 减 号公 式 适用于为压应力的情况当为拉 应力时应以负值代入 在设计中宜采取措施避免或减少柱和墙等约束构件对梁板预 应力效果的不利影响 预应力钢筋及非预应力钢筋的合力以及合力点的偏心距 图宜按下列公式计算 先张法构件 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 后张法构件 式中受拉区受压区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 受拉区受压区预应力钢筋的有效预应力 受拉区受压区纵向预应力钢筋的截面面 积 受拉区受压区纵向非预应力钢筋的截面面 积 受拉区受压区预应力合力点至换算截面重 心的距离 受拉区受压区非预应力钢筋重心至换算截 面重心的距离 受拉区受压区预应力钢筋在各自合力点处 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失值按 本规范第条的规定计算 受拉区受压区预应力合力点至净截面重心 的距离 受拉区受压区非预应力钢筋重心至净截面 重心的距离 注当公式至公式中的时可取式 中 l5sA A A A sl5 P0P 0 P P 0 P N 1 (a) yy yy s p s p ep0 y yy y s p s p PP A A l5s ep A NP PP A l5 s 2 (b) e e n nn nn 工程建设标准全文信息系统 工程建设标准全文信息系统 图预应力钢筋及非预应力钢筋合力位置 先张法构件后张法构件 换算截面重心轴净截面重心轴 后张