砼设计规范课件.pdf

2011-8-13 1 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 混凝土结构设计规范GB50010- 2010湖北地区宣贯报告之二 报告人：龙炳煌 武汉理工大学教授 国家一级注册结构工程师 国家司法鉴定人 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 伟大成就 u 6本规范；6批课题，3本研究报告集，促进混凝土学科发展： 1955规范（结规6-55）； 1966规范（GBJ21-66）； 1974规范（TJ10-74）； 1989规范（GBJ10-89）； 2002规范（GBJ50010-2002）； 2010规范（GBJ50010-2010）； u 新规范的颁布，为建筑业的技术进步和可持续发展创造了条 件，为延长建筑物的使用年限提供了设计原则；为建筑业实 现建造阶段的节能减排奠定了基础，指明了方向。 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 光辉历史 第一阶段：发明阶段（25年） 1824年水泥的发明（Joseph Aspdin, British stone mason ）； 1849年钢筋混凝土的发明（ Joseph Monier, French gardener ）； 第二阶段：推广应用阶段（79年） ； 1928年预应力混凝土的发明（ American Jackson, 1886. The patent of todays prestressed concrete, French engineer Eugene Freyssinet, 1928 Eugene Freyssinet, 1928 ） 第三阶段：提高阶段（83年） 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 可歌可泣 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 流传后世 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 2010规范修订原则：补充、完善、提高 保持规范的连续性和特点保持规范的连续性和特点 贯彻基本国策和产业政策贯彻基本国策和产业政策 运用成熟成果和成功经验运用成熟成果和成功经验 吸收国外规范的先进成果吸收国外规范的先进成果 与其他设计规范衔接配套与其他设计规范衔接配套 2011-8-13 2 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 2008200820082008年世界二氧化碳排放地图年世界二氧化碳排放地图年世界二氧化碳排放地图年世界二氧化碳排放地图 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 我国与发达国家我国与发达国家SOSO2 2和氮氧化物排放强度比较和氮氧化物排放强度比较 国国家家美国美国加拿大加拿大日本日本澳大利亚澳大利亚 SO2排放强度(kg/千美元GDP) 氮氧化物排放强度(kg/千美元GDP) 国国家家法国法国德国德国OECDOECD中国中国 SO2排放强度(kg/千美元GDP)18.518.5 氮氧化物排放强度(kg/千美元GDP) 1.41.02.116.616.6 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 建筑全生命周期 建造阶段建造阶段 使用阶段使用阶段 拆除阶段拆除阶段 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； Portland Cement Electric Power 111.88 kWh / TElectric Power 111.88 kWh / T Coal 133.9 kg /T Coal 133.9 kg /T COCO2 2Emission 409.57 kgEmission 409.57 kg- -COCO2 2/ T/ T 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 建筑物日常能源消耗量统计建筑物日常能源消耗量统计 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 建筑业节能减排存在的问题 1. 全生命周期，我国建筑的生命周期很短，农村已经建“三代 房”，现在在建“四代房” ； 2. 建造期，使用全现浇，能耗高、污染重； 3. 使用期，2005年以前的建筑不节能； 4. 拆除期，用挖土机拆除，高耗能； 5. 可再生能源，可再生能源的利用率不高（太阳能、风能等） ； 2011-8-13 3 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 拆除阶段的节能减排问题 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 2009 Solar Decathlon competition 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 绿色建筑 绿色建筑评价标准GB50378-2006，对于6 6层以上层以上的钢筋混 凝土建筑要求: （1）钢筋混凝土结构中的受力钢筋使用HRB400级（或以上） 钢筋占受力钢筋总量的70%以上； （2）混凝土竖向承重结构中采用强度等级在C50（或以上） 混凝土用量占竖向承重结构中混凝土总量的比例超过50%； （3）高耐久性的高性能混凝土用量占混凝土总量的比例超过 50%。 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 建造阶段混凝土结构设计节能减排 新建建筑新建建筑 高强钢筋高强钢筋 优先使用优先使用HPB400HPB400 积极推广积极推广HRB500HRB500 今年淘汰今年淘汰HPB235HPB235 后年淘汰后年淘汰HRB335HRB335 PCPC推广推广15701570，18601860 高强混凝土高强混凝土 普通钢筋不低于普通钢筋不低于C20C20 400400钢筋不低于钢筋不低于C25C25 预应力不宜低于预应力不宜低于C40C40 推广预应力推广预应力 加强预应力构件设计加强预应力构件设计 增加无粘结预应力设计增加无粘结预应力设计 增加板桩节点抗震设计增加板桩节点抗震设计 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 既有结构设计原则 口号：百年大计质量第一，设计一般只考虑50年， 实际使用年限：城市30年，农村20年； 增加既有结构的设计原则；通过改扩建，加固修复，延长房 屋的使用年限，避免大拆大建，值得重视； 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 李明顺李明顺白生翔白生翔徐有邻徐有邻赵基达赵基达 2011-8-13 4 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范GB50010GB50010- - 20102010湖北地区湖北地区宣贯宣贯报告之二报告之二 汇报提纲： 8 基本构造规定 10 预应力混凝土结构构件 11 混凝土结构构件抗震设计 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 混凝土结构设计规范混凝土结构设计规范GB50010GB50010- - 20102010湖北地区湖北地区宣贯宣贯报告之二报告之二 8 8 基本构造规定基本构造规定 10 预应力混凝土结构构件 11 混凝土结构构件抗震设计 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 8 构造规定 8.1 伸缩缝8.1 伸缩缝 8.2 混凝土保护层8.2 混凝土保护层 8.3 钢筋的锚固8.3 钢筋的锚固 8.4 钢筋的连接8.4 钢筋的连接 8.5 纵向钢筋的最小配筋率8.5 纵向钢筋的最小配筋率 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 8 构造规定主要修订内容 1.从字面上放宽了伸缩缝间距的限制（宜改可）；在数值上维持了02 规范的水平（叠合取现浇和装配的中间值）；给出可以减小或增大 的条件；鼓励运用施工措施和设计措施进行结构缝设计； 2.修改了混凝土保护层厚度的定义（最外层钢筋），适当提高了混凝 土保护层的最小厚度（一般环境变化不大，恶劣环境提高较多）； 3.修改了受拉钢筋的锚固长度表达式（基本锚固长度乘以修正系数， 国际接轨）；提倡机械锚固，以推广应用高强钢筋； 4.完善了绑扎搭接接头的设置要求；修改了搭接、机械连接和焊接的 适用范围；对粗钢筋，提倡采用机械连接； 5.修改了最小配筋率要求，提出了大截面构件（连梁）的配筋率要求。 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 8.1 伸缩缝工程背景 1. 混凝土结构出现裂缝的问题比较普遍； 2. 研究表明，影响混凝土开裂的因素很多，不确定性很大； 3. 工程实践表明，采取有效的措施（综合），伸缩缝间距可以 适当增大； 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 8.1 伸缩缝设计思路 调调 放放抗抗 2011-8-13 5 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 8.1 伸缩缝影响因素 混凝土收缩混凝土收缩 伸缩缝间距伸缩缝间距温度变化温度变化 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 8.1 伸缩缝施工措施和设计措施 后浇带后浇带控制缝控制缝 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 8.1 伸缩缝4（0） 8.1.1伸缩缝的最大间距，字面放宽，宜改可；在数值上维 持了02规范的水平；叠合取现浇和装配的中间值； 8.1.2不利减小；比如滑膜施工的各类墙体； 8.1.3有利增大；比如采取减小混凝土收缩和温度的措施； 8.1.4双柱基础可不断开； 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 8.2 混凝土保护层作用 1. 锚固作用，握裹钢筋，实现钢筋与混凝土的变形协调； 2. 保护作用，保护钢筋免遭水、氧气、酸性物质、氯离子等有 害物质的腐蚀； 3. 耐火作用，延长钢筋的耐火时间。 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 8.2 混凝土保护层取值 1. 设计矛盾：按锚固、保护、耐火要求，混凝土保护层厚度越 多越好；但保护层厚度增大，截面有效高度减小，构件的承 载力降低，裂缝宽度加大； 2. 影响因素：与环境类别，设计使用年限，构件类型，混凝土 的强度等级和性能，钢筋的直径和间距等有关， 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 8.2 混凝土保护层修订原则 1. 定义：修改了混凝土保护层厚度的定义（参考ACI318- 08,EN1992-1-1），由受力钢筋改成最外层钢筋（包括箍筋 、拉筋、分布筋等构造钢筋）； 2. 取值原则：根据环境类别、构件类型，适当提高了混凝土保 护层的最小厚度；环境分三类五档；构件分面、线两类；面 构件小，线构件大；设计使用年限100年乘1.4；表格中不再 出现混凝土强度等级，但混凝土的强度等级低于C25加5mm ，但不小于钢筋的公称直径； 3. 表达方式：采用表格表达方式，与02规范相同； 4. 减小措施：当有充分依据时，可适当减小保护层厚度； 5. 防剥落措施：当纵向受力钢筋的保护层厚度大于5mm时，宜 对混凝土保护层采取有效措施，防止其开裂剥落。 2011-8-13 6 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 混凝土保护层厚度比较 规范规范室内正常室内正常潮湿潮湿冻融冻融除冰盐除冰盐海水海水化学腐蚀化学腐蚀 GBJ10-19892525 GB50010-200225303040 GB50010-201020254050 1990 CEB-FIP2035355050 ACI318-200838.150.863.563.5 EN1992-1-1-20043535 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 8.2 混凝土保护层3（0） 8.2.1提出混凝土保护层厚度的定义（最外层钢筋） ；给 出混凝土保护层的最小厚度；按照面构件、线构件区分；面 小线大；一般环境小，恶劣环境大；混凝土强度等级低于C25 时应增加5mm； 8.2.2不利减小；比如工厂化生产的预制构件； 8.2.3厚保护层（大于50mm）防脱落钢筋网片；钢筋网片的 保护层不应小于25mm； 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 8.2 混凝土保护层防剥落措施 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 8.3 钢筋锚固基本问题 钢筋锚固：依靠钢筋与混凝土之间的粘结力（握裹力、摩擦 力、机械咬合力） 基本形式：直线；直线加弯钩（90,135,180）；直线加锚固 装置（錨筋、錨板、錨栓等）； 影响因素：混凝土强度，保护层厚度，钢筋的形状，锚固区 横向变形的约束状况（横向钢筋的配置情况）； 受拉钢筋的锚固长度表达式（基本锚固长度乘以修正系数， 国际接轨）；提倡机械锚固，以推广应用高强钢筋； 最小锚固长度：0.6倍基本锚固长度及200mm； 修正系数：不利加长，有利缩短；多项可以连乘； 群錨效应：钢筋净距不宜小于4d，否则应考虑群錨效应； 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 8.3 钢筋锚固5（0） 8.3.1基本锚固长度；受拉锚固长度；锚固长度修正系数可 以连乘，但不应小于0.6；锚固长度范围的横向构造钢筋，线 构件5d，面构件10d,均不应大于100mm； 8.3.2锚固长度修正系数取值；不利大，有利小；易扰动系 指滑膜； 8.3.3纵向受拉钢筋末端采用弯钩或机械锚固措施时，可取 基本锚固长度的60%；但钢筋末端弯钩或机械锚固措施应符合 技术要求； 8.3.4纵向受压钢筋取受拉锚固长度的70%；受压钢筋不应 采用末端弯钩和一侧贴焊钢筋锚固；锚固长度范围的横向构 造钢筋同受拉， 8.3.5动力荷载的锚固要求；钢板或角钢； 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 8.3 钢筋锚固弯钩或锚固措施 2011-8-13 7 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 8.4 钢筋连接基本问题 钢筋接头：混凝土结构的长度很大，钢筋的长度有限，钢筋 连接接头难以避免； 钢筋接头的基本形式：搭接、机械连接、焊接；搭接最简便 可靠，适用于细钢筋（轴拉、小偏拉不得采用，其他拉不宜 大于25；压28）；机械连接（按JGJ107）也比较可靠，适用 于粗钢筋；焊接力学性能最优，但质量需要检验； 基本认识：1、连接接头处钢筋的性能下降(钢筋变形增大； 刚度下降；裂缝增大；强度难以保证)；2、宜设置在受力较 小处；3、限制钢筋在构件同跨或同层的接头数量；4、避开 结构的关键部位（粱端柱端加密区）； 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 8.4 钢筋连接9（0） 8.4.1 钢筋连接的方式，绑扎搭接、机械连接或者焊接； 机械连接及焊接的质量要求；受力钢筋的连接接头的位置、 数量要求；重要部位的纵向受力钢筋不宜设置连接接头； 8.4.2绑扎搭接的适用范围；轴拉小偏拉的纵向受力钢筋不 得采用；直径太粗不宜采用，拉25，压28； 8.4.3绑扎搭接连接区段的的定义；连接区段接头数量的计 算；接头面积百分率的定义和计算方法；连接区段接头面积 百分率的要求；梁板墙不宜大于25%；柱不宜大于50%；并筋 绑扎搭接连计算； 8.4.4纵向受拉钢筋绑扎搭接长度计算公式；且不应小于 300； 8.4.5纵向受压钢筋绑扎搭接长度；受拉的70%；且不应小 于200； 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 8.4 钢筋连接9（0） 8.4.6纵向受拉钢筋搭接长度范围的横向构造钢筋要求； 8.4.7机械连接；纵向受力钢筋机械连接要求；连接区段 35d；接头面积百分率不宜大于50%； 8.4.8焊接连接；纵向受力钢筋焊接连接要求；细晶粒控温 热轧带肋钢筋（HRBF）及直径28的普通热轧带肋钢筋(HRB)应 经过试验；余热处理钢筋(RRB)不宜焊接；连接区段35d，且 不小于500；接头面积百分率不宜大于50%；必须严格执行钢 筋焊接规程JGJ18 8.4.9疲劳；疲劳构件的纵向受拉钢筋不得绑扎搭接，也不 宜焊接； 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 8.4 钢筋连接连接区段 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微博微博：好望角的新浪微博好望角的新浪微博；邮箱邮箱 10813886； 8.4 钢筋连接并筋 龙炳煌龙炳煌；QQQQ：1081388610813886；微