T《混凝土结构设计规范》GB50010-新增讲解

《混凝土结构设计规范》

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（北京）

成立修订组，分工。本校参加：“结构分析，承载力计算，结构构件抗震设计”修订

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日~12月2日

第四次全体工作会议（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；基本计算规定4材料5结构分析6承载能力极限状态计算7正常使用极限状态验算8构造规定9结构构件的基本规定10预应力混凝土结构构件（一般规定，损失值计算，构造规定）11混凝土结构构件抗震设计附录A~K（10个）3★偏心受压构件的二阶效应（1）▼

效应：竖向力在产生了侧移的结构中引起的附加侧移和附加内力（也称结构侧移引发的二阶效应）。

用结构分析解决{有限元分析（计算机分析）；增大系数法}▼效应：轴压力在产生了挠曲的杆件中引起的附加挠度和附加内力

（杆件自身挠曲引起的二阶效应）▼第一类：“使用构件折减刚度的考虑二阶效应的结构弹性分析方法”（亦称“考虑几何非线性的弹性有限元法”）；第二类：“柱偏心距增大系数法”（或称“法”）；第三类：“层增大系数法”或“整体增大系数法”。第一类方法：较全面合理；第二、三类方法：基本等效4偏心受压构件的二阶效应▼问题：按“层增大系数法”或“整体增大系数法”计算后，是否需考虑效应？（一些软件二者均考虑）

现行方法：法仅适用于有侧移框架结构，其他结构中的柱如何考虑？▼解决方法：两种二阶效应分开考虑效应：计算机计算“考虑几何非线性的弹性有限元法”手算“层增大系数法”或“整体增大系数法”效应：法（计算长度取支承长度）5◆

效应的增大系数法

对未考虑二阶效应的一阶弹性分析所得的构件端弯矩以及层间位移乘以增大系数进行计算：

：引起结构侧移荷载产生的一阶弹性分析构件端弯矩；：不引起结构侧移荷载产生的一阶弹性分析构件端弯矩。效应只增大引起结构侧移的杆端弯矩，而不增大不引起结构侧移的杆端弯矩。6框架结构中，所计算楼层各柱的可按下列公式计算（层增大系数法）：剪力墙结构、框架－剪力墙结构、筒体结构中的可按下列公式计算（整体增大系数法）：

7排架结构的二阶效应▼对排架结构的二阶效应，近年来少有研究，故仍采用原来的方法。▼公式注：柱的计算长度，与02规范取值相同；

考虑了两种二阶效应。

8◆

效应

考虑条件：当同一主轴方向的杆端弯矩比不大于0.9且设计轴压比不大于0.9时，若构件的长细比满足下式的要求，可不考虑该方向构件自身挠曲产生的附加弯矩影响。

——同一主轴方向的弯矩设计值，绝对值较大端为，绝对值较小端为，当构件按单曲率弯曲时，为正，否则为负；——构件的计算长度，近似取偏心受压构件相应主轴方向两支承点之间的距离。9计算方法：偏心受压构件，在其偏心方向上考虑杆件自身挠曲影响的控制截面弯矩设计值可按下列公式计算：等代柱端弯矩的折减系数

：当小于1.0时，取=1.0；对剪力墙类构件，可取=1.0。

注：此法与ACI规范基本相同，仅此处系数用曲率表达。

10斜截面面受剪剪承载载力计计算（（2）现规范范公式式存在在问题题▼两个公公式，，国内内外规规范多多数为为一个个公式式，需需统一一。▼当集中中荷载载对支支座截截面或或节点点边缘缘所产产生的的剪力力值占占总剪剪力值值的75%时，两两个计计算公公式不不连续续，计计算结结果存存在较较大差差异（（最大大差异异134%）。▼与国外外规范范相比比，我我国规规范的的受剪剪承载载力计计算值值仍偏偏高（（可靠靠度水水平偏偏低））。11当仅配配置箍箍筋时时，矩矩形、、T形和I形截面面受弯弯构件件的斜斜截面面受剪剪承载载力应应符合合下列列规定定：——截面混混凝土土受剪剪承载载力系系数对于一般受受弯构构件取0.7；对集中荷荷载作作用下下的独独立梁梁，取注：箍筋项项前的的系数数由1.25改为1.0；用钢钢量增增加约约25%。★斜截面面受剪剪承载载力计计算12★双向受受剪框框架柱柱斜截面面受剪剪承载载力计计算（（3）当斜向向荷载载正交交分解解为混凝土土既在在X向全部部用来来抵抗抗X向剪力力，又又在Y向全部部用来来抵抗抗Y向剪力力，重重复计计算了了混凝凝土在在两个个主轴轴方向向上的的受剪剪承载载力，，过高高地估估计了了混凝凝土的的抗剪剪作用用。由于每每个主主轴方方向上上的箍箍筋都都可以以用来来抵抗抗相应应方向向上的的剪力力，其其抗力力不必必折减减。13有腹筋筋混凝凝土框框架柱柱承受受斜向向水平平荷载载，将将斜向向水平平荷载载正交交分解解后，，按X向和Y向受剪剪进行行设计计，重重复计计算了了混凝凝土的的受剪剪承载载力，，偏于于不安安全。。矩形截截面双双向受受剪的的钢筋筋混凝凝土框框架柱柱，斜斜截面面受剪剪承载载力应应符合合：在x轴、y轴方向向的斜斜截面面受剪剪承载载力设设计值值、应应按下下列公公式计计算：：★双向受受剪框框架柱柱斜截面面受剪剪承载载力计计算14★增加了了拉扭和拉、弯弯、剪剪、扭扭构件件受扭及及剪扭扭承载载力计计算公公式（（4）拉扭构构件拉、弯弯、剪剪、扭扭构件件与国内内25个拉扭扭试件件的试试验结结果比比较，，按公公式的的计算算值与与试验验值之之比的的平均均值为为0.947（0.755～1.189），是是可以以接受受的。。15▼RC结构中中采用用高强强钢筋筋（HRB500，HRBF500），其其用钢钢量一一般由由裂缝缝或变变形控控制，，限制制了高高强钢钢筋的的应用用。▼按荷载载效应应的标准组组合（（PC）或准永久久组合合（RC）并考虑虑长期期作用用影响响的最最大裂裂缝宽宽度(mm)可按下下列公公式计计算：：标准组组合一般用用于不不可逆逆正常常使用用极限限状态态；频遇组组合一般用用于可可逆正正常使使用极极限状状态；；准永久久组合合一般用用在当当长期期效应应是决决定性性因素素时的的正常常使用用极限限状态态。★裂缝宽宽度计计算（（5）16表7.1.2-1构件受受力特特征系系数注：将系数数由由原来来的2.1降低到到1.9；将标准准组合合改为为准永永久组组合。。裂缝宽宽度约约减小小30%，可适适应高高强钢钢筋的的应用用。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★完善规规范的的完整整性，，从以以构件件计算算为主主适当当扩展展到整体结结构的的设计计，补充““结构方方案”和““结构抗抗倒塌塌设计计”的原原则（（6）◆结构方方案设设计混凝土土结构的的选型型及布布置结构缝缝的设设计原原则结构构构件的的连接和和构造造建筑、、抗震震、耐耐久、、抗灾灾、节节材等等18结构抗抗倒塌塌设计计（7）◆设计表表达式式：混凝土土结构构在偶偶然作作用下下的防防连续续倒塌塌验算算，应应采用用下列列极限限状态态设计计表达达式：SAd——偶然作作用的的效应应组合合设计计值；；RAd——偶然作作用下下的结结构防防连续续倒塌塌的承承载力力函数数，根根据结结构的的几何何参数数及材材料强强度标准值值或平平均值值确定。。19▼对于可可能遭遭受偶偶然作作用，，且倒倒塌可可能引引起严严重后后果的的重要要混凝凝土结结构，，宜进进行防防连续倒塌设设计。。▼混凝土土结构构的防防连续续倒塌塌设计计宜符符合下列要要求：：＊避免使使结构构中的的关键键构件件直接接遭受受偶然然作用用；＊采取减减小偶偶然作作用效效应的的措施施；＊在结构容易遭遭受偶然作作用影影响的的区域域增加冗冗余约约束；；＊增强疏疏散通通道、、避难难空间间及结结构关关键传传力部部位的的承载载能力力和变变形性性能。。◆防连续续倒塌塌设计计原则则20◆结构防防连续续倒塌塌设计计方法▼局部加加强法法：对可能能遭受受偶然然作用用而发发生局局部破破坏的的关键键受力力部位位，提提高安安全储储备；；▼拉结构构件法法：通过贯贯通水水平构构件的的最小小配筋筋和钢筋连连接措施，，使缺缺失支支承后后的水水平构构件在在大变变形下下具有有必要要的承承载能能力，，维持持结构构的整整体稳稳固性性；▼拆除除构构件件法法：：按一一定定规规则则拆拆除除主主要要受受力力构构件件，，验验算算结结构构体体系系中中的的剩剩余余部部分分的的承承载载能能力力。。21结构构抗抗倒倒塌塌设设计计◆结构构防防连连续续倒倒塌塌验验算算应应考考虑虑倒倒塌塌冲冲击击引引起起的的动力力系系数数，并并根根据据倒倒塌塌的的具具体体情情况况确确定定荷载载效效应应。。材料料强强度度可取取标准准值值或或平平均均值值，并并应应考考虑虑动动力力作作用用下下材材料料强强化化。。22对大大跨跨度度混混凝凝土土楼楼盖盖结结构构，，宜宜进进行行竖向向自自振振频频率率验算算，，其其自自振振频频率率不不宜宜低低于于下下列列要要求求：：住宅宅和和公公寓寓6Hz;办公公楼楼和和旅旅馆馆5Hz;大跨跨度度公公共共建建筑筑3.5Hz;工业业建建筑筑及及有有特特殊殊要要求求的的建建筑筑根根据据使使用用功功能能提提出出要要求求。。★规定定了了楼楼盖盖竖向向自自振振频频率率的的限限值值（（8）23对下下列列情情况况的的既有有结结构构应进进行行相相应应的的设设计计延长长使使用用年年限限；；加固固、、改改造造，，消消除除安安全全隐隐患患；；改变变用用途途或或使使用用环环境境；；改建建、、扩扩建建；；受损损后后的的修修复复。。★增加加了了既有有结结构构再再设设计计的的基基本本规规定定（（9）24既有有结结构构再再设设计计◆既有有结结构构的的设计计原原则则应按按现行行有有关关标标准准进行行检检测测和和可可靠靠性性评评估估，，确确定定相相应应的的设设计计参参数数；；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，纳入高强、高性性能钢筋，提出钢筋延性（（极限应变变）的要求(10)钢筋修订时作下下列改动：：增加500MPa级高强钢筋筋；列入HRBF系列细晶粒钢筋；淘汰低强的HPB235钢筋，代之以HPB300钢筋，並规规定了过渡渡方法；列入中强钢丝以增加预应应力筋品种种，补充中中强空档.26淘汰锚固性性能差的刻痕钢丝；应用极少少的热处理钢筋筋不再列入。。普通纵向受受力钢筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋，也可可采用HRB335、HRBF335、HPB300和RRB400钢筋；预应力钢筋筋宜采用预应应力钢绞线线、钢丝和和预应力螺螺纹钢筋；；普通箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HRB500、HRBF500钢筋；也可可采用HRB335、HRBF335和HPB300钢筋。27表4.2.3-1普通钢筋强强度标准值值（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：当采用用直径大于于40mm的钢筋时，，应经相应应的试验检检验或有可可靠的工程程经验28★间接作用分分析方法（（11）◆针对目前工工程中较多多超长结构不不设缝的实实际需求，增补了间间接作用效效应分析原原则，重点强调对对收缩、徐徐变和温度度作用的考考虑。◆间接作用范范围：当混凝土土的收缩、徐变变，以及温温度等间接作用用在结构中中产生的作作用效应可可能危及结结构的安全全或正常使使用时，宜宜进行间接接作用分析析。温度作用应按下列情情况考虑混凝土施工工期：考虑外界气气温、混凝凝土浇筑温温度、胶凝凝材料水化化热、调节节结构温度度状态的人人工温控措措施、建筑筑物基底及及相邻部分分的热量传传导等；29间接作用分分析方法结构使用期期：考虑季节温温差、外界界气温、结结构表面日日照及内部部使用环境境温度等周周期性影响响等，其温温度作用计计算参数及及周期变化化过程应取取自工程附附近气象水水文部门的的实测资料料。◆间接作用分分析方法▼弹塑性分析析方法；▼采用考虑裂缝开开展使构件件刚度降低低后的刚度度，按弹性性分析方法法近似计算算。30▼不配置箍筋筋或弯起钢钢筋的板，其受冲切切承载力应应符合下列列规定：★修改了受冲切承载载力计算公式（02规范公式保保守）(12)▼配置箍筋时的受冲切切承载力▼配置弯起钢钢筋时的受冲切切承载力（将原系数0.35提高到0.55，将原系数数0.15提高到0.25）31★增加了按应力限制制钢筋间距距的要求(13)裂缝宽度公公式给出的的是纵筋处处的宽度，，在较宽的的梁中，两两钢筋之间间的裂缝最最大。对钢筋混凝凝土受弯构构件及环境境为一a类的预应力力混凝土受受弯构件，，当钢筋净保护护层厚度不不大于65mm时，除计算算最大裂缝缝宽度外，，离构件受受拉边最近近的纵向带肋钢钢筋的最大大间距宜符合表7.1.5规定。当配置有粘粘结预应力力筋，且在在使用荷载载下预应力力筋的应力力增量,在。有粘结预预应力束的的间距不应应超过非预预应力配筋筋允许的最最大间距的的2/3。（32增加了按应力限制制钢筋间距距的要求钢筋应力

()()MPa1602002402803203603003002502001501003002502001501005020015010050——表7.1.5控制裂缝宽宽度带肋钢钢筋的最大间距s（mm）33★挠度计算中中增加按荷载效应准准永久组合合时长期刚度的的计算公式式(14)（PC）采用荷载效效应标准组合时时（RC）采用荷载效效应准永久组合合时注：标准组合一般用于不不可逆正常常使用极限限状态；频遇组合一般用于可可逆正常使使用极限状状态；准永久组合合一般用在当当长期效应应是决定性性因素时的的正常使用用极限状态态。34★适当调整了了钢筋保护层层厚度的规定(15)构件中普通钢筋筋及预应力力筋的保护护层厚度应应满足下列列要求。◆构件中受力钢筋的保护层厚厚度不应小小于钢筋的的直径。◆设计使用年年限为50年的混凝土土结构，最外层钢筋筋的保护层层厚度应符合合表8.2.1的规定；设设计使用年年限为100年的混凝土土结构，不应小于表8.2.1数值的1.4倍。（条文文说明中说说明构造网网片不考虑虑）35表8.2.1混凝土保护护层的最小小厚度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混凝土强度度等级不大大于C25时，表中保保护层厚度度数值应增增加5mm；2钢筋混凝土土基础应设设置混凝土土垫层，其其纵向受力力钢筋的混混凝土保护护层厚度应应从垫层顶顶面算起，，且不小于于40mm。36注：参考耐久性性设计规范范、防腐蚀蚀设计规范范、国外相相应规范标标准的规定定以及我国国科研试验验成果及耐耐久性调研研结果，对保护层厚厚度作了较较大调整：：一般情况微微调稍有加加大，悪劣劣环境大幅幅增加；以最外层钢钢筋（包括箍筋、、纵筋等，，不包括构造造网片）计算保护层层厚度，实际值普普遍加大：：板类6-8mm;杆类10-12mm左右按杆件（梁柱）及及平面（板墙壳））分为两类类考虑；增加对外露金属件件的耐久性要要求。37★钢筋锚固长长度(16)◆受拉钢筋基本锚固长长度应按下列公公式计算：：普通钢筋预应力筋◆受拉钢筋锚固长度一般情况下下受拉钢筋的的锚固长度度可取基本本锚固长度度；当采取不同同的埋置方式和和构造措施施时，锚固长长度应按下下列公式计计算，且不不应小于基基本锚固长长度的0.6倍和200mm的较大值：：38★纵向受力钢钢筋的最小小配筋率(17)纵向受力钢钢筋的最小小配筋百分分率(%)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：受压构构件的配筋筋率采用双双控，有利利于高强材材料应用。。39★少筋混凝土土配筋概念念(18)截面厚度很很大而内力力较小的受受弯构件，可按下列公公式计算截截面的临界界厚度及受受拉钢筋的的最小配筋筋面积，且按全截面面计算的最最小配筋率率不应小于于0.10%。hcr——构件截面的的临界厚度度，当小于于h/2时取h/2；M——构件的正截截面受弯承承载力设计计值。为节约钢筋筋，提出少少筋混凝土土配筋率的的概念。由由临界厚度度计算配筋筋量，但仍仍需满足绝绝对配筋下下限值，限限制为一半半及0.1％。40★表层钢筋设设置(19)对纵筋直径大大于32mm或混凝土保护护层厚度大大于50mm的梁，在平行和垂垂直于梁中中受拉钢筋筋的两个方方向均可布置表层钢筋筋。表层钢筋筋的配置应符符合下列规定定：▼表层钢筋的直直径不宜大于8mm、间距不应大大于150mm；▼两个方向上表表层钢筋的面面积均不应小小于，，其中中为为受力纵纵筋外受拉混混凝土的面积积，按式计算算：41★在梁柱节点中引入钢筋机械械锚固的形式式(20)（a）钢筋端头加锚锚板锚固（b）90°弯折锚固图9.3.4梁上部纵向钢钢筋在框架中中层端节点内内的锚固42★调整了预应力力混凝土的收缩、徐变损损失计算公式(21)先张法构件后张法构件43★加严对一、二二、三级抗震震等级的各类类框架的纵向受力钢筋筋的延性性能能要求(22)按一、二、三三级抗震等级级设计的各类类框架和斜撑撑构件，其纵向受力钢筋筋应符合下列要要求：钢筋的抗拉强度实测测值与屈服强度实测测值之比不应小于于1.25；钢筋的屈服强度实测测值与屈服强度标准准值之比不应小于于1.25；钢筋最大拉力下的的总伸长率不应小于0.9%。44★框架柱修改为按配筋特征值及绝对值双控钢筋的最小配筋率率(23)表11.4.7-1柱全部纵向受受力钢筋最小小配筋百分率率(%)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：对于采用335MPa级纵向受力钢钢筋的柱，其其最小配筋百百分率的数值值应采用括号号内的数值；；当混凝土强强度等级高于于C60时，按C60取值。45★增加了四级抗抗震等级的各各类结构的框框架柱、框支支柱的轴压比限值(24)一、二、三、、四级抗震等级的各各类结构的框框架柱和框支支柱，其轴压压比不宜大于于表11.4.11规定的限值。。对Ⅳ类场地上较高高的高层建筑筑，柱轴压比比限值应适当当减小。表11.4.11柱轴压比限值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★抗震受剪承载载力计算扩大大到三级抗震等级级框架节点核核心区(25)◆一、二、三级抗震等级的框框架应进行节节点核心区抗抗震受剪承载载力计算。四四级抗震等级级的框架节点点可不进行计计算，但应符符合抗震构造造措施的要求求。◆框架梁柱节点点核心区考虑虑抗震等级的的剪力设计值值，应按下列列规定计算9度时和一级框架结构尚应应符合其他层中间节点和端端节点9度时和一级框框架结构尚应