PPT《混凝土结构设计规范》GB50010-2010新增讲解

《混凝土结构设设计规范》GB50010-2010新增讲解1修订概况2007年2月8日第一次全体工作会议议（北京）成立修订组，，分工。本本校参加：“结构分析，，承载力计算算，结构构件件抗震设计计”修订2008年8月25~30日第二次全体工作会议议（成都）讨论《征求意见初稿稿》，对各部分提提出修订意见见2008年12月8~9日第三次全体工作会议议（北京）讨论初稿，形形成《征求意见稿》◆2009年11月29日~12月2日第四次全体工作会议议（北京）讨论《送审初稿》，形成《送审稿》2章节组成1~3总则；术语、、符号；基本本计算规定4材料5结构分析6承载能力极限限状态计算7正常使用极限限状态验算8构造规定9结构构件的基基本规定10预应力混凝土土结构构件（（一般规定，，损失值计算算，构造规定定）11混凝土结构构构件抗震设计计附录A~K（10个）3★偏心受压构件件的二阶效应应（1）▼效应：竖向力在产生生了侧移的结结构中引起的的附加侧移和和附加内力（也称结构侧移移引发的二阶阶效应）。用结构分析解解决{有限元分析（（计算机分析析）；增大系系数法}▼效应：轴压力在产生生了挠曲的杆杆件中引起的的附加挠度和和附加内力（杆件自身挠挠曲引起的二二阶效应）▼第一类：“使使用构件折减减刚度的考虑虑二阶效应的的结构弹性分分析方法”（（亦称“考虑几何非线线性的弹性有有限元法”）；第二类：“柱柱偏心距增大大系数法”（（或称“法法””）；第三类：“层增大系数法法”或“整体增大系数数法”。第一类方法：：较全面合理理；第二、三三类方法：基基本等效4偏心受压构件件的二阶效应应▼问题：按“层增大系数法法”或“整体增大系数数法”计算后，是是否需考虑效效应？（一些些软件二者均均考虑）现行方法：法法仅适用于于有侧移框架结结构，其他结构中中的柱如何考考虑？▼解决方法：两种二阶效应应分开考虑效应：计算机机计算“考虑几何非线线性的弹性有有限元法”手算“层增大系数法法”或“整体增大系数数法”效应：法法（计计算长度取支支承长度）5◆效应的增大系系数法对未考虑二阶阶效应的一阶阶弹性分析所所得的构件端端弯矩以及层层间位移乘以以增大系数进进行计算：：引起结构侧移移荷载产生的一阶弹弹性分析构件件端弯矩；：不引起结构侧侧移荷载产生的一阶弹弹性分析构件件端弯矩。效应只增大引起结构侧移移的杆端弯矩矩，而不增大不不引起结构侧侧移的杆端弯弯矩。6框架结构中，所计算楼楼层各柱的可可按下下列公式计算算（层增大系数法法）：剪力墙结构、、框架－剪力力墙结构、筒筒体结构中的可按下列公式式计算（整体增大系数数法）：7排架结构的二二阶效应▼对排架结构的的二阶效应，，近年来少有有研究，故仍仍采用原来的的方法。▼公式注：柱的计算长度度，与02规范取值相同同；考虑了两种二二阶效应。8◆效应考虑条件：当同一主轴轴方向的杆端端弯矩比不不大于0.9且设计轴压比不大于0.9时，若构件的长细细比满足下式式的要求，可不考虑该方方向构件自身身挠曲产生的的附加弯矩影影响。——同一主轴方向向的弯矩设计计值，绝对值值较大端为，，绝绝对值较小小端为，，当构件按按单曲率弯曲曲时，为正，，否则为负；；——构件的计算长长度，近似取取偏心受压构构件相应主轴轴方向两支承承点之间的距距离。9计算方法：偏心受压构件件，在其偏心心方向上考虑虑杆件自身挠挠曲影响的控控制截面弯矩矩设计值可按按下列公式计计算：等代柱端弯矩矩的折减系数数：当小小于1.0时，取=1.0；对剪力墙类构构件，可取=1.0。注：此法与ACI规范基本相同同，仅此处系系数用曲率表表达。10斜截面受剪承承载力计算（（2）现规范公式存存在问题▼两个公式，国国内外规范多多数为一个公公式，需统一一。▼当集中荷载对对支座截面或或节点边缘所所产生的剪力力值占总剪力力值的75%时，两个计算算公式不连续续，计算结果果存在较大差差异（最大差差异134%）。▼与国外规范相相比，我国规规范的受剪承承载力计算值值仍偏高（可可靠度水平偏偏低）。11当仅配置箍筋筋时，矩形、、T形和I形截面受弯构构件的斜截面面受剪承载力力应符合下列列规定：——截面混凝土受受剪承载力系系数对于一般受弯构件件取0.7；对集中荷载作用用下的独立梁梁，取注：箍筋项前的系系数由1.25改为1.0；用钢量增加加约25%。★斜截面受剪承承载力计算12★双向受剪框架架柱斜截面受剪承承载力计算（（3）当斜向荷载正正交分解为混凝土既在X向全部用来抵抵抗X向剪力，又在在Y向全部用来抵抵抗Y向剪力，重复复计算了混凝凝土在两个主主轴方向上的的受剪承载力力，过高地估估计了混凝土土的抗剪作用用。由于每个主轴轴方向上的箍箍筋都可以用用来抵抗相应应方向上的剪剪力，其抗力力不必折减。13有腹筋混凝土土框架柱承受受斜向水平荷荷载，将斜向向水平荷载正正交分解后，，按X向和Y向受剪进行设设计，重复计计算了混凝土土的受剪承载载力，偏于不不安全。矩形截面双向向受剪的钢筋筋混凝土框架架柱，斜截面面受剪承载力力应符合：在x轴、y轴方向的斜截截面受剪承载载力设计值、、应按下列公公式计算：★双向受剪框架架柱斜截面受剪承承载力计算14★增加了拉扭和拉、弯、剪、、扭构件受扭及剪扭承承载力计算公公式（4）拉扭构件拉、弯、剪、、扭构件与国内25个拉扭试件的的试验结果比比较，按公式式的计算值与与试验值之比比的平均值为为0.947（0.755～1.189），是可以接接受的。15▼RC结构中采用高高强钢筋（HRB500，HRBF500），其用钢量量一般由裂缝缝或变形控制制，限制了高高强钢筋的应应用。▼按荷载效应的的标准组合（PC）或准永久组合（（RC）并考虑长期作作用影响的最最大裂缝宽度度(mm)可按下列公式式计算：标准组合一般用于不可可逆正常使用用极限状态；；频遇组合一般用于可逆逆正常使用极极限状态；准永久组合一般用在当长长期效应是决决定性因素时时的正常使用用极限状态。。★裂缝宽度计算算（5）16表7.1.2-1构件受力特特征系数注：将系数由由原来的2.1降低到1.9；将标准组合合改为准永永久组合。。裂缝宽度约约减小30%，可适应高高强钢筋的的应用。类型

钢筋混凝土构件

预应力混凝土构件

受弯、偏心受压

1.9

(2.1)1.5

偏心受拉

2.4

—

轴心受拉

2.7

2.2

17★完善规范的的完整性，，从以构件件计算为主主适当扩展展到整体结构的的设计，补充“结构方案”和“结构抗倒塌塌设计”的原则（（6）◆结构方案设设计混凝土结构的选型型及布置结构缝的设设计原则结构构件的的连接和构造造建筑、抗震震、耐久、、抗灾、节节材等18结构抗倒塌塌设计（7）◆设计表达式式：混凝土结构构在偶然作作用下的防防连续倒塌塌验算，应应采用下列列极限状态态设计表达达式：SAd——偶然作用的的效应组合合设计值；；RAd——偶然作用下下的结构防防连续倒塌塌的承载力力函数，根根据结构的的几何参数数及材料强强度标准值或平平均值确定。19▼对于可能遭遭受偶然作作用，且倒倒塌可能引引起严重后后果的重要要混凝土结结构，宜进进行防连续倒塌设计。。▼混凝土结构构的防连续续倒塌设计计宜符合下列要求：：＊避免使结构构中的关键键构件直接接遭受偶然然作用；＊采取减小偶偶然作用效效应的措施施；＊在结构容易遭受偶然作用影影响的区域域增加冗余约约束；＊增强疏散通通道、避难难空间及结结构关键传传力部位的的承载能力力和变形性性能。◆防连续倒塌塌设计原则则20◆结构防连续续倒塌设计计方法▼局部加强法法：对可能遭受受偶然作用用而发生局局部破坏的的关键受力力部位，提提高安全储储备；▼拉结构件法法：通过贯通水水平构件的的最小配筋筋和钢筋连接措施，使缺缺失支承后后的水平构构件在大变变形下具有有必要的承承载能力，，维持结构构的整体稳稳固性；▼拆除构件法法：按一定规则则拆除主要要受力构件件，验算结结构体系中中的剩余部部分的承载载能力。21结构抗倒塌塌设计◆结构防连续续倒塌验算算应考虑倒倒塌冲击引引起的动力系数，并根据倒倒塌的具体体情况确定定荷载效应。。材料强度可取标准值或平平均值，并应考虑虑动力作用用下材料强强化。22对大跨度混混凝土楼盖盖结构，宜宜进行竖向自振频频率验算，其自自振频率不不宜低于下下列要求：：住宅和公寓寓6Hz;办公楼和旅旅馆5Hz;大跨度公共共建筑3.5Hz;工业建筑及及有特殊要要求的建筑筑根据使用用功能提出出要求。★规定了楼盖盖竖向自振频频率的限值值（8）23对下列情况况的既有结构应进行相应应的设计延长使用年年限；加固、改造造，消除安安全隐患；；改变用途或或使用环境境；改建、扩建建；受损后的修修复。★增加了既有结构再再设计的基基本规定（（9）24既有结构再再设计◆既有结构的的设计原则应按现行有关标标准进行检测和和可靠性评评估，确定定相应的设设计参数；；应根据使用用要求确定定结构继续使用的的年限。承载能力应应符合现行有关标标准的规定；正常使用极极限状态验验算宜符合合现行有关标标准的规定；必要时可对对使用功能能作相应的调调整。25★淘汰低强钢钢筋，纳纳入入高强强、、高高性性能能钢钢筋筋，提提出出钢筋筋延延性性（（极极限限应应变变））的要要求求(10)钢筋筋修订订时时作作下下列列改改动动：：增加加500MPa级高高强强钢钢筋筋；；列入入HRBF系列列细晶晶粒粒钢筋筋；；淘汰汰低强强的的HPB235钢筋筋，代代之之以以HPB300钢筋筋，，並並规规定定了了过过渡渡方方法法；；列入入中强强钢钢丝丝以增增加加预预应应力力筋筋品品种种，，补补充充中中强强空空档档.26淘汰汰锚锚固固性性能能差差的的刻痕痕钢钢丝丝；应应用用极极少少的的热处处理理钢钢筋筋不再再列列入入。。普通通纵纵向向受受力力钢钢筋筋宜采采用用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋筋，，也也可可采采用用HRB335、HRBF335、HPB300和RRB400钢筋筋；；预应应力力钢钢筋筋宜采采用用预预应应力力钢钢绞绞线线、、钢钢丝丝和和预预应应力力螺螺纹纹钢钢筋筋；；普通通箍箍筋筋宜采采用用HRB400、HRBF400、HRB500、HRBF500钢筋筋；；也也可可采采用用HRB335、HRBF335和HPB300钢筋筋。。27表4.2.3-1普通通钢钢筋筋强强度度标标准准值值（（N/mm2）种类符号公称直径d（mm）屈服强度fyk抗拉强度ftk极限应变（%）HPB300

6～22

300420不小于10HRB335、HRBF335

6～50

335455不小于7.5

HRB400、HRBF400、RRB400

6～50

400540HRB500、HRBF500

6～50

500630注：：当当采采用用直直径径大大于于40mm的钢钢筋筋时时，，应应经经相相应应的的试试验验检检验验或或有有可可靠靠的的工工程程经经验验28★间接接作作用用分分析析方方法法（（11）◆针对对目目前前工工程程中中较较多多超长长结结构构不不设设缝缝的的实实际际需需求求，增增补补了了间间接接作作用用效效应应分分析析原原则则，，重点点强强调调对对收收缩缩、、徐徐变变和和温温度度作作用用的的考考虑虑。◆间接接作作用用范范围围：当当混混凝凝土土的的收缩缩、、徐徐变变，，以以及及温温度度等间间接接作作用用在在结结构构中中产产生生的的作作用用效效应应可可能能危危及及结结构构的的安安全全或或正正常常使使用用时时，，宜宜进进行行间间接接作作用用分分析析。。温度度作作用用应按按下下列列情情况况考考虑虑混凝凝土土施施工工期期：：考虑虑外外界界气气温温、、混混凝凝土土浇浇筑筑温温度度、、胶胶凝凝材材料料水水化化热热、、调调节节结结构构温温度度状状态态的的人人工工温温控控措措施施、、建建筑筑物物基基底底及及相相邻邻部部分分的的热热量量传传导导等等；；29间接接作作用用分分析析方方法法结构构使使用用期期：：考虑虑季季节节温温差差、、外外界界气气温温、、结结构构表表面面日日照照及及内内部部使使用用环环境境温温度度等等周周期期性性影影响响等等，，其其温温度度作作用用计计算算参参数数及及周周期期变变化化过过程程应应取取自自工工程程附附近近气气象象水水文文部部门门的的实实测测资资料料。。◆间接接作作用用分分析析方方法法▼弹塑塑性性分分析析方方法法；；▼采用用考虑虑裂裂缝缝开开展展使使构构件件刚刚度度降降低低后后的的刚刚度度，，按按弹弹性性分分析析方方法法近近似似计计算算。。30▼不配置箍箍筋或弯弯起钢筋筋的板，其受冲冲切承载载力应符符合下列列规定：：★修改了受冲切承承载力计算公式式（02规范公式式保守）(12)▼配置箍筋筋时的受冲冲切承载载力▼配置弯起起钢筋时的受冲冲切承载载力（将原系数数0.35提高到0.55，将原系系数0.15提高到0.25）31★增加了按应力限限制钢筋筋间距的要求(13)裂缝宽度度公式给给出的是是纵筋处处的宽度度，在较较宽的梁梁中，两两钢筋之之间的裂裂缝最大大。对钢筋混混凝土受受弯构件件及环境境为一a类的预应应力混凝凝土受弯弯构件，，当钢筋净保保护层厚厚度不大大于65mm时，除计计算最大大裂缝宽宽度外，，离构件件受拉边边最近的的纵向带肋肋钢筋的的最大间间距宜符合表表7.1.5规定。当配置有有粘结预预应力筋筋，且在在使用荷荷载下预预应力筋筋的应力力增量,在。有粘结结预应力力束的间间距不应应超过非非预应力力配筋允允许的最最大间距距的2/3。（32增加了按应力限限制钢筋筋间距的要求钢筋应力

()()MPa1602002402803203603003002502001501003002502001501005020015010050——表7.1.5控制裂缝缝宽度带带肋钢筋筋的最大间距距s（mm）33★挠度计算算中增加加按荷载效应应准永久久组合时时长期刚度度的计算算公式(14)（PC）采用荷载载效应标准组合合时（RC）采用荷载载效应准永久组组合时注：标准组合合一般用于于不可逆逆正常使使用极限限状态；；频遇组合合一般用于于可逆正正常使用用极限状状态；准永久组组合一般用在在当长期期效应是是决定性性因素时时的正常常使用极极限状态态。34★适当调整整了钢筋保护护层厚度度的规定(15)构件中普通钢钢筋及预预应力筋筋的保护护层厚度度应满足足下列要要求。◆构件中受力钢筋筋的保护层层厚度不不应小于于钢筋的的直径。。◆设计使用用年限为为50年的混凝凝土结构构，最外层钢钢筋的保保护层厚度应符符合表8.2.1的规定；；设计使使用年限限为100年的混凝凝土结构构，不应小于表8.2.1数值的1.4倍。（条条文说明明中说明明构造网网片不考考虑）35表8.2.1混凝土保保护层的的最小厚厚度c（mm）耐久性环境等级

板墙壳

梁柱

一

1520二a

2025二b

2535三a

3040三b

4050注：1混凝土强强度等级级不大于于C25时，表中中保护层层厚度数数值应增增加5mm；2钢筋混凝凝土基础础应设置置混凝土土垫层，，其纵向向受力钢钢筋的混混凝土保保护层厚厚度应从从垫层顶顶面算起起，且不不小于40mm。36注：参考耐久久性设计计规范、、防腐蚀蚀设计规规范、国国外相应应规范标标准的规规定以及及我国科科研试验验成果及及耐久性性调研结结果，对保护护层厚厚度作作了较较大调调整：：一般情情况微微调稍稍有加加大，，悪劣劣环境境大幅幅增加加；以最外外层钢钢筋（（包括箍箍筋、、纵筋筋等，，不包括括构造造网片片）计算保保护层层厚度度，实际际值普普遍加加大：：板类6-8mm;杆类10-12mm左右按杆件（梁柱柱）及及平面（板墙墙壳））分为为两类类考虑虑；增加对对外露金金属件件的耐久久性要要求。。37★钢筋锚锚固长长度(16)◆受拉钢钢筋基本锚锚固长长度应按下下列公公式计计算：：普通钢钢筋预应力力筋◆受拉钢钢筋锚固长长度一般情情况下下受拉钢钢筋的的锚固固长度度可取取基本本锚固固长度度；当采取取不同同的埋置方方式和和构造造措施施时，锚锚固长长度应应按下下列公公式计计算，，且不不应小小于基基本锚锚固长长度的的0.6倍和200mm的较大大值：：38★纵向受受力钢钢筋的的最小小配筋筋率(17)纵向受受力钢钢筋的的最小小配筋筋百分分率(%)受力类型

最小配筋百分率

受压构件

全部纵向钢筋

0.60和10

中的较大值

一侧纵向钢筋

0.20

受弯构件、偏心受拉、轴心受拉构件一侧的受拉钢筋

0.20和45中的较大值

注：受受压构构件的的配筋筋率采采用双双控，，有利利于高高强材材料应应用。。39★少筋混混凝土土配筋筋概念念(18)截面厚厚度很很大而而内力力较小小的受受弯构构件，可按下下列公公式计计算截截面的的临界界厚度度及受受拉钢钢筋的的最小小配筋筋面积积，且按全全截面面计算算的最最小配配筋率率不应应小于于0.10%。hcr——构件截截面的的临界界厚度度，当当小于于h/2时取h/2；M——构件的的正截截面受受弯承承载力力设计计值。。为节约约钢筋筋，提提出少少筋混混凝土土配筋筋率的的概念念。由由临界界厚度度计算算配筋筋量，，但仍仍需满满足绝绝对配配筋下下限值值，限限制为为一半半及0.1％。40★表层钢钢筋设设置(19)对纵筋直直径大大于32mm或混凝土土保护护层厚厚度大大于50mm的梁，在平行行和垂垂直于于梁中中受拉拉钢筋筋的两两个方方向均均可布置表表层钢钢筋。。表层层钢筋筋的配配置应应符合合下列列规定定：▼表层钢钢筋的的直径径不宜宜大于8mm、间距距不应应大于于150mm；▼两个方方向上上表层层钢筋筋的面面积均均不应应小于于，，其中中为为受受力纵纵筋外外受拉拉混凝凝土的的面积积，按按式计计算：：41★在梁柱节节点中中引入钢钢筋机机械锚锚固的的形式式(20)（a）钢筋端端头加加锚板板锚固固（b）90°°弯折锚锚固图9.3.4梁上部部纵向向钢筋筋在框框架中中层端端节点点内的的锚固固42★调整了了预应应力混混凝土土的收缩、、徐变变损失失计算公公式(21)先张法法构件件后张法法构件件43★加严对对一、、二、、三级级抗震震等级级的各各类框框架的的纵向受受力钢钢筋的的延性性性能能要求求(22)按一、、二、、三级级抗震震等级级设计计的各各类框框架和和斜撑撑构件件，其其纵向受受力钢钢筋应符合合下列列要求求：钢筋的的抗拉强强度实实测值值与屈服强强度实实测值值之比不不应小小于1.25；钢筋的的屈服强强度实实测值值与屈服强强度标标准值值之比不不应小小于1.25；钢筋最大拉拉力下下的总总伸长长率不应小小于0.9%。44★框架柱柱修改为为按配筋特特征值值及绝对值值双控钢钢筋的最小小配筋筋率(23)表11.4.7-1柱全部部纵向向受力力钢筋筋最小小配筋筋百分分率(%)柱类型抗震等级一级二级三级四级框架中柱、边柱中的较大值

中的较大值中的较大值中的较大值框架角柱、框支柱中的较大值中的较大值中的较大值中的较大值0.9（1.0）和0.7（0.8）和0.6（0.7）和0.5（0.6）和1.1（1.2）和0.9（1.0）和0.8（0.9）和0.7（0.8）和注：对于采采用335MPa级纵向向受力力钢筋筋的柱柱，其其最小小配筋筋百分分率的的数值值应采采用括括号内内的数数值；；当混混凝土土强度度等级级高于于C60时，按按C60取值。。45★增加了了四级级抗震震等级级的各各类结结构的的框架架柱、、框支支柱的的轴压比比限值值(24)一、二二、三三、四级抗震等等级的的各类类结构构的框框架柱柱和框框支柱柱，其其轴压压比不不宜大大于表表11.4.11规定的的限值值。对对Ⅳ类场地地上较较高的的高层层建筑筑，柱柱轴压压比限限值应应适当当减小小。表11.4.11柱轴压压比限限值结构体系抗震等级一级二级三级四级框架结构0.650.750.850.90框架-剪力墙结构、筒体结构0.750.850.950.95部分框支剪力墙结构0.60.7———46★抗震受受剪承承载力力计算算扩大大到三级抗抗震等等级框框架节节点核核心区区(25)◆一、二二、三级抗震等等级的的框架架应进进行节节点核核心区区抗震震受剪剪承载载力计计算。。四级级抗震震等级级的框框架节节点可可不进进行计计算，，但应应符合合抗震震构造造措施施的要要求。。◆框架梁柱节节点核心区区考虑抗震震等级的剪剪力设计值值，应按下下列规定计计算9度时和一级框架结构尚尚应符合其他层中间节点和和端节点9度时和一级级框架结构构尚应符合合顶层中间节点和和端节点47★补充了筒体体及剪力墙洞口口连梁承载力计算算规定(26)▼当配置普通箍箍筋时，其截面面限制条件件及斜