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文档简介

《混凝土结构设计规范》

GB50010-2002简介第一部分 概况一、修订过程新规范修订历时4年多(1997-2001)召开了全体修订组会议7次大型专题研讨会15次小型研讨会40次协调会8次可靠度讨论会4次经历:初稿→征求意见稿(共征求116个单位,征得意见1089条)→送审稿→试设计→2000年11月召开全国审查会→对审查意见进行专题讨论→形成第二次送审稿→反馈意见426条→形成报批稿(部分成员参加)新规范共11章454条7个附录其中强制性条文17条,占3.7%主编单位——中国建筑科学研究院参编单位——17个成员——27人(另有5人列席)二、修订原则

(2J03/1p3)国内统一国际接轨补充完善安全高强国内协调统一修订时,我国有5本混凝土结构设计规范房建:GBJ10-89(国标)铁路:TB10002·3-99(00.2.1实施)公路:JTJ023-85水工:SL/T191-96港工:JTJ267-98

面临工程市场化,必须打破部门垄断,与此相适应,高校脱离行业管理,教学改革成立大的土木工程专业;要求混凝土结构设计规范尽可能走向统一(需要较长的过程)。与国际接轨市场化还意味着经济国际化、全球化,面临加入WTO,要求规范尽可能与国际接轨。补充完善这是长期的需要,随着认识的深入而逐渐进步。本次修订时:新增加的内容约占15%,有重大修订的1/3,保持或基本保持的1/2。安全高强这是最基本的要求,但随着经济的发展可适当提高可靠度水平。四、试设计(2J03/1p4)

对常用5种类型共8个工程进行了试设计对比1、单按新荷载规范住宅、办公室楼面活载厨房、厕所、食堂楼面活载风、雪荷载当永久荷载为主时→2.0kN/m2→2.5→50年一遇组合中γG=1.35民用板梁——用钢量+7~8%工业楼板——用钢量+6%2、按新荷载规范范及新混凝土结构构规范总用钢量+10%受弯构件梁、板配配筋增加明显;受受压构件柱、墙配配筋增加不明显,,因为其配筋主要要取决于构造要求求而不是计算结果果。试设计时未计入为为控制温度-收缩缩间接裂缝而增加加的构造钢筋,否否则总用钢量增加可达达到+15%或更多材料成本上浮可控控制在5%左右——措施:采用高高强材料,尤其是是强度价格比较高高的Ⅲ级钢筋(HRB400)及及高强度低松弛钢钢丝、钢绞线做主主导受力钢筋,并并适当提高混凝土土强度等级。应应该了解:钢筋ⅢⅢ级比Ⅰ级强度提提高70%,价格格仅提高17%,,约4:1;混凝凝土从C15到C50,强度价格格提高率之比相当当(各地有差异))。例如箍筋受剪承载载力设计值现1.5下降至1.25。若箍筋筋仍用Ⅱ级,强度从310下降至300,箍筋用量即即费用增加24%;若箍筋改用Ⅲ级,强度从310上升至360,箍筋用量增增加3.3%,费费用增加11%;;若箍筋原来用ⅠⅠ级,现在改用细直径Ⅲ级,强强度从210上上升至360,,箍筋用量及费用用均不增反降。因此,除非构造配配筋,钢筋原来用用Ⅱ级,尽可能改改用Ⅲ级;原来用用Ⅰ级,尽可能改改用Ⅲ级或Ⅱ级;;尽可能用提高混混凝土强度等级来来满足截面尺寸限限制条件。这样对对控制造价有利。。同时应该加强对对正常使用极限状状态的验算。五、强制性条文强制性规范750本15万条《建设工程质量管理理条例》(国务院279号令)《工程建设标准强制制性条文》(2001年3月)新规范强制性条文文——17条P10未经技术鉴定或设设计许可,不得改改变结构用途和使使用环境1p10建筑结构的三个安安全等级(根据破破坏后果的严重程程度)1p16、19砼和钢筋的材料强强度标准值及设计计值4p28预应力作为荷载效效应考虑时的分项项系数1p113保护层厚度1p119最小配筋率1p162、163锚筋、吊环2p165、166、169、172、178、193抗震6今后趋势——建筑法规、规范技技术性条文、企业业标准第二部分主主要修订内容简介介(分若干问题介绍绍)一、材料及强度(第4章)(一)混凝土1、混凝土强度等等级fcuk取消C7.5、C10增加C65、C70、C75、C80从C15到C80以5N/mm2为级差共分为14个强度等级。。2、强度标准值((保证率不低于95%)fckfc平均=α1fcu平均fck=0.88α1α2fcuk0.88—构件与与试件强度比值α1—试件摩阻力影响系系数≤C50α1=0.76(原规规范)C80α1=0.82α2—脆性影响系数≤C50α2=1.0(原规范范)C80α2=0.87ftk3、强度设计值目的:适当提高混混凝土结构的安全全度并逐步与国际际混凝土结构安全全度接近(RC构构件特别是受压构构件的安全度比国国外偏低较多)。。(二)钢筋原规范中钢筋品种种存在的问题:(1)强度偏低((比国外低一个强强度等级,用量增增加导致费用提高高、施工困难、工工作量加大)(2)细钢筋—热热轧的长期缺乏规规模生产,自行冷冷加工的质量不稳稳定。需求有上升升趋势。(3)Ⅲ级钢推广广慢(4)预应力钢筋筋用冷拉钢筋—延延性差新规范(1)钢筋混凝土土用1990年代以来来,冶金部门利用用我国的钒资源优优势,生产出质量量高价格低的Hotrolled,Ribbed,Bar热轧钢筋HRB400新Ⅲ级级—主导HRB335ⅡⅡ—辅辅助HRB235ⅠⅠ——辅助RRB400余余热热处理钢筋fyk—与冶标一致,分分400、335、235三档,,相应地fy=360、300、210::(2)预应力混凝凝土用钢丝光光面Plain—后张张法钢筋束螺旋肋Helix—先张法刻痕Indented—(三面刻刻痕)钢绞线Strand1×31×7热处理钢筋HeatTreatedφpφHφIφSφHT预应力筋的强度标标准值fptk是具有95%保证证率的抗拉强度值值,有1570、、1670、…、、1860等5种种规格。其设计值值取条件屈服点除除以分项系数:设计值提高了约4%,是考虑到冶冶金系统采用了国国际标准,质量提提高→新规范表中不同直直径与不同fptk配套。现在据说对对所有直径,5种fptk都有。新规范未列入冷加加工钢筋(质量不不稳定,其它品种种有供应)。贰、耐久性设计(3.4)耐久性能是混凝土土结构应满足的基基本性能之一,与与混凝土结构的安安全性和适用性有有着密切的关系。。《混凝土结构设设计规范》GBJ10-89中关关于耐久性能的设设计规定是隐含在在相关条款之中的的。随着对耐久性性问题重视程度的的提高,新修订的的《混凝土结构设设计规范》GB50010中增加加了耐久性设计的的专门规定。为了便于有关技术术人员了解混凝土土结构的耐久性问问题和理解耐久性性设计的规定,介介绍下面三个问题题:(1)混凝土结构构的耐久性问题;(2)延长混凝土土结构使用年限的的措施;(3)混凝土结构构耐久性设计方法法及相应规定一、混凝土结构的的耐久性问题混凝土结构的耐久久性问题可分成钢钢材问题和混凝土土问题两大类。钢钢材问题主要指钢钢筋的锈蚀,此外外还有钢筋的氢脆脆、应力腐蚀、疲疲劳、低温脆断等等问题;混凝土问问题可分成:碱骨骨料反应和环境作作用问题,环境作作用可分成化学物物质侵蚀、冻融损损伤、机械物理损损伤等。1.钢筋的锈蚀问问题钢筋锈蚀是混凝土土结构最常见和量量最大的耐久性问问题。新成型混凝土的孔孔隙溶液中含有氢氢氧化钙,pH值值较高,呈碱性。。在这种情况下,钢筋表面可形成成钝化膜,钢筋处处于钝化状态。钝钝化膜对钢筋起到到保护作用,处于于钝化状态的钢筋筋不会锈蚀。当钝钝化膜遭到破坏时时,钢筋则具备锈锈蚀的条件。在下列三种情况下下钢筋表面的钝化化膜可遭到破坏:混凝土碳化(中性化)、混凝凝土遭受氯污染和环境中缺氧。二氧化碳、二氧氧化硫等气体及及其他酸性物质质可通过混凝土土的孔隙进入混混凝土的内部,与混凝土孔隙溶溶液中的氢氧化化钙发生化学反反应,使溶液的pH值降低,钢筋出现脱钝现现象。如果有足足够的氧和水,钢筋就可以锈蚀蚀。钢筋锈蚀产产物的体积膨胀胀,将保护层混凝土土胀裂,继而剥落。氯污染可分成内内掺型和外侵型型。内掺型是指指混凝土成型时时使用了含氯的的原材料,如海砂、海水或或含氯的外加剂剂等。外侵型是是指环境中的氯氯离子通过构件件表面侵入到硬硬化的混凝土内内部,达到钢筋表面。。外侵型氯污染染常见于使用含含氯原材料的工工业环境、海洋洋环境、盐渍土土与含氯地下水水的环境和使用用化冰盐的环境境等。游离的氯氯离子使钢筋表表面的钝化膜破破坏,使钢筋具备了锈锈蚀条件。有资料表明:钝钝化膜保持完好好需要相当于0.2~0.3.mA/m2的氧流量。如如果氧流量低于于此值,钝化膜膜厚度会逐步减减小直至完全消消失,导致钢筋筋非常缓慢地锈锈蚀。此种情况况常见于水中或或土中的混凝土土构件。除了上述几种情情况外,杂散电电流会加速钢筋筋的锈蚀速度。。因为钢筋的锈锈蚀过程本身就就是一个电化学学过程,在杂散散电流的影响下下,钢筋的电位位发生变化,钢钢筋锈蚀速度加加快。电线杆、、绝缘不好的与与直流或交流电电有接触的构件件上可看到这种种现象。2.钢筋的其他他问题除了锈蚀问题外外,钢筋还有氢氢脆、低温冷脆脆、应力腐蚀和和疲劳等问题。。氢脆是指氢原子子进入钢筋的内内部,使钢筋局局部产生较高的的内应力,产生生脆断。这种破破坏现象常见于于使用铝制套管管的预应力钢材材的施工阶段。。在水泥水化过过程中,与铝制制品会产生一定定量的氢,氢原原子进入钢筋的的内部的可能性性增大,加上预预应力钢材张拉拉应力较高,有有可能产生氢脆脆破坏。但是混混凝土完全硬化化后,进入钢材材内部的氢原子子会被逐渐地释释放出来,使钢钢材产生氢脆破破坏的可能性降降低。低温冷脆是钢结结构常见的问题题。北方室外的的钢结构,如桥桥梁、钢储仓等等,有出现低温温冷脆破坏的事事例。钢筋混凝凝土结构也会出出现低温冷脆的的问题,主要出出现在钢筋搭接接不合理和出现现应力集中的部部位。应力腐蚀破坏是是钢材在高应力力状态下的腐蚀蚀断裂破坏。应应力会使钢材中中的电位产生变变化,加上环境境的作用使腐蚀蚀速度加快,特特别是腐蚀达到到一定程度,由由于钢材处于高高应力状态而产产生脆断。钢材的疲劳破坏坏也属于耐久性性问题,由于以以往研究得相对对较多,这里不不再介绍。3.混凝土的冻冻融破坏关于混凝土冻融融破坏的机理有有多种理论,有有珂林斯(A.R.Colilins)于于1944年提提出的水的离析析成层理论,鲍鲍尔斯于1945年提出的冰冰压力和溶液迁迁移压力理论和和随后与海尔姆姆斯提出的渗透透压力理论,瑞瑞典学者1975年提出的临临界饱水理论以以及我国吴中伟伟院士提出的孔孔结构理论。迄迄今为止,国内内外尚未得到统统一的结论。总的来说,在环环境温度下降和和升高的作用下下,混凝土孔隙隙中的溶液冻结结与融化会使混混凝土产生冻融融破坏。这种破破坏是混凝土微微观结构损伤的的逐渐积累造成成的宏观破坏。。破坏的前期是是混凝土强度降降低,弹性模量量降低,接着是是混凝土由表及及里的剥落。我国部分分地区室室外混凝凝土结构构存在冻冻融损伤伤问题,北方问问题更为为明显,特别是是与环境境水接触触较多的的结构和和构件问问题相对对严重,如电厂厂的通风风冷却塔塔、水厂厂的水池池、建筑筑物外露露的阳台台、水工工结构、、港工结结构等。。当混凝土土孔隙溶溶液中含含有一定定量的氯氯离子时时,混凝凝土的冻冻融破坏坏加剧。。一般称称之为"盐冻"。海港港工程、、使用化化冰盐的的混凝土土高速公公路、城城市立交交桥和停停车场等等均有这这类问题题。4.化学学物质的的侵蚀化学物质质的侵蚀蚀是混凝凝土结构构耐久性性中最为为复杂的的问题。。复杂的的原因是是在于化化学物质质的种类类多,随随机性强强,对混混凝土的的作用效效应不易易准确确确定。但但归纳起起来,化化学物质质的侵蚀蚀可分成成酸侵蚀蚀、碱侵侵蚀和硫硫酸盐侵侵蚀三大大类。酸性物质质对混凝凝土中的的水泥水水化物有有侵蚀作作用,使使其中的的氢氧化化钙变成成可溶性性的钙盐盐,使混混凝土丧丧失强度度。典型型的酸性性物质侵侵蚀的损损伤特征征为:混混凝土呈呈黄色,水泥水水化物剥剥落,粗粗骨料外外露或剥剥落。工业污染染、酸雨雨、酸性性地下水水及酸性性土壤等等均可对对混凝土土构成酸酸侵蚀。。固体的碱碱对混凝凝土的侵侵蚀作用用较小,而熔融融状的碱碱或碱的的浓溶液液对水泥泥的水化化物有侵侵蚀作用用。其侵侵蚀作用用主要有有化学侵侵蚀和结结晶侵蚀蚀。化学学侵蚀是是碱溶液液与水泥泥水化物物之间产产生化学学反应,生成胶胶结力不不强且易易为碱液液浸析的的产物。。结晶侵侵蚀是由由碱溶液液渗入混混凝土的的孔隙,形成具具有膨胀胀力的结结晶体,使混凝凝土被胀胀裂并逐逐渐剥落落。在混凝土土结构中中,化学学侵蚀最最广泛的的形式是是硫酸盐盐侵蚀。。硫酸盐盐一般是是指硫酸酸钠和硫硫酸镁等等。硫酸酸盐通常常存在于于地下水水和土壤壤中,硫硫酸盐是是海水中中主要的的化学成成分之一一。一些些工业厂厂房中硫硫酸盐侵侵蚀也比比较严重重。硫酸盐溶溶液与水水泥水化化物中的的氢氧化化钙及水水化铝酸酸钙发生生化学反反应,生生成石膏膏和硫铝铝酸钙,产生体体积膨胀胀,使混混凝土被被胀裂并并逐渐剥剥落。5.碱骨骨料反应应碱骨料反反应是指指水泥水水化过程程中释放放出来的的碱金属属与骨料料中的碱碱活性成成分发生生化学反反应造成成的混凝凝土破坏坏。破坏坏形式主主要有两两种:碱碱一硅酸酸反应和和碱一碳碳酸盐反反应。碱一硅酸酸反应是是指碱性性溶液与与骨料中中的硅酸酸类物质质发生反反应,形形成凝胶胶体。这这种凝胶胶体是组组分不定定的透明明的碱一一硅混合合物,会会与混凝凝土中的的氢氧化化钙及其其他水泥泥水化物物中的钙钙离子反反应生成成一种白白色不透透明的钙钙硅或碱碱一钙一一硅混合合物。这这种混合合物吸水水后体积积膨胀,使周围围的水泥泥石受到到较大的的应力而而产生裂裂缝。由由多个这这样的膨膨胀体产产生的应应力会互互相作用用,使裂裂缝连通通加宽。。通常,膨胀的的反应生生成物围围绕着活活性骨料料形成一一道白色色的边缘缘,在开开裂前,混凝土土表面会会起皮。。碱一碳酸酸盐反应应是水泥泥水化物物中的碱碱与骨料料中的碳碳酸盐发发生反应应。骨料料中的陶陶土矿和和结晶状状岩石的的存在会会影响这这些反应应的速度度。6.其他他损伤除了上述述问题外外,混凝凝土还会会有机械械物理损损伤、大大气侵蚀蚀、生物物侵蚀、、溶蚀等等问题。。机械物理理损伤包包括磨损损、空蚀蚀、冲撞撞等。一般建筑筑的混凝凝土地面面和楼梯梯可出现现磨损,更为典典型的是是混凝土土路面和和机场跑跑道,含含泥砂量量较大的的水流也也会磨损损混凝土土。沿混凝土土表面高高速流动动的气体体或水流流会产生生负压区区,在负负压区的的混凝土土会产生生空蚀破破坏,破破坏的特特征是成成片的混混凝土受受拉破坏坏。在工业建建筑中和和道桥上上经常出出现冲撞撞损伤。。大气侵蚀蚀作用除除了酸雨雨、空气气污染的的损伤外外,长期期的雨水水冲淋和和风沙影影响也会会造成混混凝土的的损伤。。长期浸泡泡在流动动的水中中的混凝凝土,其其氢氧化化钙等有有效成分分会被水水溶解并并带走,使混凝凝土的强强度减低低,随后后产生破破坏。生物损伤伤常见于于海洋环环境和城城市排污污工程。。7.耐久久性问题题的特点点混凝土结结构耐久久性问题题具有以以下三个个特点::(1)多多数损伤伤发展的的速度较较慢,往往往需要要若干年年甚至几几十年的的时间,这就是是称这些些问题为为耐久性性问题的的原因。。(2)耐耐久性问问题是多多种因素素共同影影响的结结果。如如北方的的海洋混混凝土工工程,有有混凝土土碳化钢钢筋锈蚀蚀问题,也有氯氯离子侵侵蚀和冻冻融问题题,还有有海水冲冲击和海海砂磨损损等问题题,当然然还有化化学物质质侵蚀和和生物侵侵蚀的问问题。(3)大大多数损损伤是由由构件表表面开始始的,所所以有人人称耐久久性问题题是混凝凝土结构构的皮肤肤病。二、延长长混凝土土结构使使用年限限的措施施延长混凝凝土结构构使用年年限的措措施较多多,应根根据实际际情况采采取行之之有效的的措施。。避免水水分侵袭袭、提高高混凝土土的抗渗渗透性和和合理的的使用与与维护是是延长混混凝土结结构使用用年限的的带有普普遍意义义的措施施。1.避免免水分的的侵袭大多数混混凝土结结构的耐耐久性问问题都与与水有关关。在干燥环环境中,即使保保护层混混凝土完完全碳化化,钢筋筋也不会会锈蚀。。水是氯离离子及其其他有害害化学物物质进入入混凝土土内部的的载体。。在构件件表面湿湿润时,溶于水水中的有有害化学学物质随随水进入入构件表表层。在在干燥的的周期,混凝土土中的部部分水分分蒸发,有害物物质却留留在混凝凝土中。。混凝土土含水率率较高时时,有害害化学物物质从构构件表面面向内部部扩散的的速度快快;混混凝土含含水率低低时,扩扩散速度度慢。含有等量氯离子的的混凝土构件,在在干燥的环境中,钢筋锈蚀速度慢慢,在潮湿的环境境中,钢筋锈蚀速速度快。干燥的混凝土冻融融破坏和碱骨料反反应的速度极慢。。因此延长混凝土结结构使用年限的首首要措施是解决环环境水的问题。解决环境水问题的的主要措施是减少少水分与构件接触触的构造措施和排排水措施。构件表表面涂刷防水涂料料、设置装饰层、、防雨水挑檐、防防溅隔板以及檐口口的滴水等都可起起到防止水与构件件接触的作用。尽尽快排水可避免水水分侵入混凝土内内部较深和很快干干燥,减少其影响响深度和作用时间间。2.减小混凝土的的渗透性减小混凝土的渗透透性主要是使混凝凝土内部贯通的毛毛细孔的直径减小小、数量减少,使使有害物质扩散的的速度减慢。提高高混凝土的强度等等级、降低混凝土土拌和物的水灰比比、确保振捣密实实、使用合适的掺掺合料和外加剂等等都可以减小混凝凝土的渗透性。在在施工时,将混凝凝土表面压光可将将毛细孔阻断,是是一种经济有效的的减小混凝土渗透透性的措施。3.使用与维护通常认为,设计质质量与施工质量是是决定混凝土结构构耐久性的主要因因素。实际上,结结构的使用方也是是决定结构耐久性性的主要方面,从从某种意义上讲,使用方的作用更更为重要。使用方在对混凝土土结构耐久性方面面起到的作用有三三种,其一为不随随便改变结构的用用途,其二为避免免对结构或构件造造成人为的损伤,其三为定期检查查与维修。在我国混凝土结构构耐久性状况调查查时发现,随便改改变结构的用途造造成结构寿命缩短短的事例相当多。。如某港口储仓,,原设计存储袋装装食糖,后改为散散装化肥;化肥含含氯,散装则使化化肥的细小颗粒四四处飞扬。用途改改变了却没有相应应的防护措施,使使用3~4年后,混凝土构件钢筋筋锈蚀,保护层混混凝土胀裂。结构的改造等容易易造成构件的损伤伤,如在构件上开开口凿洞,有些甚甚至将钢筋凿断,这些都会影响结结构的使用寿命。。定期检查可以尽早早发现结构存在的的问题,及时的维维修可将存在的问问题尽快地解决,避免劣化的发展展。定期的检查与与及时的维修是延延长结构使用寿命命的重要措施。除了上述带有普遍遍意义的措施外,在特定条件下采采取特殊的措施也也是十分必要的。。如限制混凝土中中的碱含量、使用用环氧涂层钢筋等等。三、混凝土结构的的耐久性设计及耐耐久性规定《混凝土结构设计计规范》GB50010在耐久性性规定中首先阐明明了混凝土结构耐耐久性设计工作的的特点一一根据环境类别和设计使用年限进行设计。1.耐久性设计工工作的特点混凝土结构的耐久久性设计所要解决决的主要问题是环环境作用与材料抵抵抗环境作用能力力的问题。耐久性性设计时应根据环环境类别采取相应应的对策。例如,在有碱活性骨料料的地区,限制混混凝土中的碱含量量是设计工作中必必不可少的措施;在有人为侵蚀性性化学物质的工业业建筑中,选择合合适的防腐涂料,避免混凝土直接接暴露在侵蚀性物物质之中是保证结结构使用年限的关关键问题。衡量材材料抵抗环境作用用能力的主要指标标是时间,其具体体的体现是结构的的设计使用年限。。对设计使用年限限为100年的混混凝土的要求肯定定与对临时性结构构的混凝土要求不不同。根据环境类类别和设计使用年年限的设计方法是是耐久性设计有别别于承载能力等设设计的关键。2.耐久性设计方方法目前,关于混凝土土结构耐久性的设设计方法有两种方方法,其一是宏观观控制的方法,其其二为极限状态设设计方法。宏观控制是将具有有代表性的环境不不严格定量地进行行区分,根据环境境类别和设计使用用年限,对结构混混凝土提出相应的的限制要求,保证证其耐久性能。这这种方法的优点是是易于理解、便于于操作,缺点是不不能准确定量。《《混凝土结构设计计规范》GB50010采取了这这种划分方法,将将混凝土结构的环环境分为五类:室室内正常环境、室室外环境或类似室室外环境、氯侵蚀蚀环境、海洋环境境和化学物质侵蚀蚀环境。这种划分方法与欧欧洲规范的划分方方法基本一致。在在对结构混凝土提提出要求时,将试试验研究结果、混混凝土耐久性长期期观测结果与混凝凝土结构耐久性调调查的情况结合起起来,根据使用环环境的宏观情况和和设计使用年限情情况,使要求具体体化,使之能满足足耐久性要求。一类室内正常环境二a类室内潮湿环境,露天的、与水土接触的环境(非寒冷地区)二b类露天的、与水土接触的环境(寒冷地区)三类使用除冰盐的环境,寒冷地区水位变动区,滨海室外四类海水环境五类侵蚀性物质影响的环境极限状态的设计方方法是将上述分类类加上侵蚀性指标标细化,如室内环环境根据常年温度度、湿度、通风情情况阳光照射情况况等定量细化。材材料抵抗环境作用用的能力要通过试试验研究、长期观观测和现场调研统统计得到的计算公公式的验算来体现现。以混凝土碳化化造成的钢筋锈蚀蚀问题为例来说明明这种方法。先计计算碳化深度达到到钢筋表面所需要要的时间t1,在在计算时要考虑混混凝土的孔隙结构构、氢氧化钙的含含量、环境中的二二氧化碳含量、空空气温度与湿度等等因素。然后,计计算钢筋锈蚀达到到允许锈蚀极限状状态的时间t2,在计算时要考虑虑混凝土的孔隙结结构、保护层厚度度、空气温度与湿湿度和钢筋直径等等因素。令t1+t2大于设计使使用年限,则满足足耐久性要求。从目前的情况来看看,按极限状态方方法进行设计的条条件还不够成熟。。3.相应规定的说说明《混凝土结构设计计规范》GB50010对设计使使用年限为50年年,处于一类、二二类和三类环境中中的结构混凝土作作出规定。主要包包括混凝土强度等等级、水灰比、水水泥用量、混凝土土中氯离子含量、、混凝土中的碱含含量、保护层厚度度等。大量的材料性能的的研究表明:水灰灰比、水泥用量、、水泥品种决定了了混凝土的渗透性性能。考虑到结构构设计人员的习惯惯,《混凝土结构构设计规范》GB50010对混混凝土强度等级作作出规定。这是因因为混凝土强度等等级可综合反映水水灰比、水泥等级级和水泥用量的情情况。一般情况下,水水泥用量太少不利利于混凝土的耐久久性。但近年来研研究表明,水泥用用量太大未必是好好事。水泥用量大大,水泥水化热量量大,混凝土收缩缩量大,易产生裂裂缝。有害物质容容易通过裂缝侵入入混凝土内部。对于混凝土中氯离离子含量的限定,与目前国内相应应标准的规定基本本一致。所不同的的是《混凝土结构构设计规范》GB50010规定定的是硬化混凝土土中的氯离子含量量,包括拌合物中中掺加的氯离子和和从外部侵入的氯氯离子。特别应当当指出的是,预应应力混凝土拌合物物中不得掺加氯化化物。考虑到水泥泥、砂和水中多少少会有些氯离子,规范的限值未定定为零。对于四类和五类环环境中的混凝土结结构,《混凝土结结构设计规范》GB50010未未作出具体的规定定,设计工作可参参考《港工混凝土土结构设计规范》》和《工业建筑防防腐蚀设计规范》》的规定。对于设计使用100年,处于一类类环境的混凝土结结构,《混凝土结结构设计规范》GB50010作作出了专门的规定定。这些规定包括括混凝土强度等级级、氯离子含量、、骨料、混凝土碱碱含量、保护层厚厚度、表面防护措措施等。特别是提提到定期维护的要要求。根据国内混凝土结结构耐久性的调查查,我国有使用了了70~80年的的正常室内环境的的混凝土结构构件件,这些构件基本本没有问题,即使使碳化深度超过保保护层厚度,钢筋筋也不锈蚀或锈蚀蚀量较小。这些构构件的混凝土强度度等级一般不到C15。因此,适适当提高混凝土强强度等级、对氯离离子含量、碱含量量予以限制、规定定了定期维修的措措施,一类环境设设计使用年限100年是可以得到到保证的。但是,室外构件使使用年限100年年是不容易保证的的。调查情况表明明,即使是民用建建筑的室外构件,一般使用寿命也也只有30~40年。这些构件主主要为阳台、雨罩罩和挑檐等。避免免直接受到雨水冲冲淋、避免构件积积水或积雪,增加加面层等防护措施施,能够延长构件件的使用寿命。更更为重要的是定期期的检查与维护。。至于结构混凝土抗抗渗和抗冻性能的的设计,可参考有有关标准的规定。。二、耐久性(小结结)1、耐久性问题的的严重性2、环境类别一类室内正常环境二a类室内潮湿环境,露天的、与水土接触的环境(非寒冷地区)二b类露天的、与水土接触的环境(寒冷地区)三类使用除冰盐的环境,寒冷地区水位变动区,滨海室外四类海水环境五类侵蚀性物质影响的环境3、混凝土的耐久久性要求提出了水灰比、水水泥用量、强度等等级、氯离子含量量、碱含量等限制制。4、结构设计的问问题不积水、潮气能散散发恶劣环境慎用薄肋肋型结构保护层厚度表面保护环氧涂层钢筋(3类环境宜用)三、结构分析(第第5章)1、如何看待“结结构分析”一章2、内力分析方法法线弹性分析方法考虑塑性内力重分分布—弯矩调幅法法(连续梁、刚架架)塑性极限分析方法法—塑性铰线法、、条带法(板)非线性分析方法——有限元法(板、、壳及实体结构))试验分析方法—((复杂体型结构、、新型结构)3、混凝土的多轴轴强度与本构关系系(附录C)Ⅰ增补结构分析的的原因(Why))在混凝土结构工程程的设计过程中,结构在各种荷载载作用下的力学效效应分析和其构件件的构造设计或性性能验算,是不可可或缺、且相互影影响的两大部分。。对于保证结构的的安全使用而言,前者的重要性决决不亚于后者。我国《混凝土结构构设计规范》GBJ10-89和和解放后相继颁发发的同类规范或规规程中,绝大部分分的篇幅和条款都都是针对构件的截截面承载力、变形形和裂缝的计算方方法的具体规定以以及提供的相关材材料性能指标和构构造措施等,有关关结构分析的内容容极少。只在个别别条款中提到一些些原则性的指示,例如连续梁(板板)考虑塑性内力力重分布分析方法法的应用和限制。。俄国(包括前苏苏联)历来的混凝凝土结构设计规范范也是如此。反观欧美等国家的的混凝土结构设计计规范中,结构分分析的内容都占有有重要的地位和相相当大的篇幅,且且常独立成章。除除了列出对结构分分析的一般性原则则指示外,还按不不同类型的结构体体系,如框架、双双向板、深梁、墙墙、壳体等给出具具体的计算方法,甚至给定确切的的计算参数(如弯弯矩系数)值。显显然,这类规范对对于统一结构的分分析方法、提高设设计质量、保证结结构安全,并对推推行或鼓励采用先先进的分析方法等等起着有益的作用用。如今,我国的国民民经济高速地发展展着,基本建设事事业方兴未艾,混混凝土结构的应用用范围和规模不断断扩大,结构设计计中常常出现一些些新的情况。例如如:许多结构,尤尤其是高层建筑和和大型公共建筑的的结构体形不规则则,受力状况复杂杂,结构分析的难难度较大;结构的的类型、布置和构构造出现新的方案案;电子计算机的的运算能力空前增增强、促使计算方方法的革新,且电电算日益普及,更更多地取代手算;有些重大结构工工程要求进行非线线性全过程分析;某些结构分析方方法的应用范围尚尚有争议等。因此此,在结构设计时时合理地选择分析析方法:确定力学学模型和所需参数数值;检验计算结结果的可靠性和准准确度等,成为提提高设计质量、确确保结构安全的重重要环节。所以,结构分析部分应应在设计规范中占占有相应的位置。。此外,我国在多多年规模宏大的结结构工程建设中积积累的丰富经验,也可在规范中加加以反映。Ⅱ结构分析析的基本要要求(How)结构设计要要保证建筑筑物的安全全使用,对对结构分析析的基本要要求就是:依据设定定的结构方方案和布置置、确定合合理的计算算模型和分分析方法、、采用可能能的不利荷荷载(作用用)状况、、通过分析析运算,提提交准确可可靠的结构构作用效应应。因此,结构构分析中所所采用的各各种简化或或近似假设设、数学运运算方法等等都应有理理论的或试试验的验证证,或者有有工程经验验确认其可可靠性;所所确定的力力学计算模模型应符合合结构的实实际受力状状况,并有有相应的构构造措施作作保证;取取用的各种种参数值,如构件尺尺寸、荷载载(作用)和材料的的性能指标标等应与结结构的实际际工作条件件一致;还还应概念清清楚、易于于应用、便便于校核和和纠错。每一种结构构分析方法法都必定用用到三类基基本方程,即力学平平衡条件、、变形协调调(几何)条件和本本构(物理理)关系。。由于各类类分析方法法的基本原原理和数学学运算过程程的差别很很大,对此此三类方程程可有不同同的处理方方式。其中中,结构的的整体、或或其中任一一部分的力力学平衡条条件都必须须满足;结结构的变形形、包括边边界条件、、支座和节节点的约束束条件、截截面变形条条件等、若若难以严格格地满足,可在宏观观上近似地地满足;材材料或各种种计算单元元的本构关关系,则应应选取合理理的模型、、尽可能地地符合或接接近钢筋混混凝土的实实际性能。。结构分析时时应用电子子计算机进进行运算的的情况日益益普及。这这是确保计计算的准确确性、节约约工时、加加速设计进进程、解决决复杂结构构的疑难分分析问题的的十分有效效的手段,是结构分分析技术发发展的必然然趋势,今今后必将更更多、更广广泛地取代代工程师的的手算。设设计人员进进行结构的的电算分析析时,只需需按照程序序规定的要要求,输入入原始数据据和操作运运行,随即即可获得结结构分析的的全部结果果。但是,他们对于于繁复的大大量运算过过程和中间间数值并不不清楚,如如果电算程程序本身存存在问题、、甚至错误误,或者输输入的任一一数据因格格式、符号号、单位或或数值有误误,都将失失之毫厘、、差之千里里,引起谬谬误的计算算结果,且且很难及时时发现。为了保证结结构分析的的正确,设设计中采用用的商用电电算程序或或自编的程程序都必须须经过严格格的考核和和验证,所所依据的分分析方法和和确定的技技术条件都都应符合设设计规范的的要求。设设计人员在在选定电算算程序、进进行运算之之前,应认认真阅读程程序说明书书,全面、、准确地理理解程序中中采用的分分析方法、、基本假设设、近似性性和适用条条件等,检检查是否适适合设计对对象;在运运算时,应应严格按照照程序的要要求输入数数据和获取取计算结果果;完成运运算后,应应采取有效效方法对每每一份电算算结果进行行必要的判判断和校核核,确认其其合理、可可靠后方可可用于工程程设计。Ⅲ结构分析析的方法分分类(What)混凝土结构构的设计,除了应遵遵循本规范范外,还有有一些相关关的设计规规范或规程程,对于特特定的结构构类型或受受力条件、、给出了结结构分析的的详细要求求和规定,可予参照照执行。钢筋混凝土土结构是由由两种性质质迥异的材材料组合而而成。其中中,钢材(筋)的性性质接近理理想弹塑性性,而混凝凝土的拉、、压强度相相差悬殊、、应力-应应变关系为为非线性变变化,超过过强度峰值值点后还有有应力下降降段。因此此,任何一一个设计合合理的钢筋筋混凝土结结构在荷载载作用下,必经历一一复杂的受受力破坏过过程:开始始时出现短短暂的弹性性阶段;随随后进入混混凝土受拉拉开裂和出出现少量塑塑性变形的的使用阶段段:至钢筋筋屈服后,结构局部部形成塑性性饺,发生生塑性内力力重分布阶阶段;最终终达到结构构的承载能能力极限状状态;其后后,还有变变形继续增增大、但承承载力逐渐渐下降的阶阶段。可见见,混凝土土结构的内内力和变形形是一个不不断变化的的非线性过过程,其变变化幅度主主要取决于于结构体系系的类型和和布置、各各部分的配配筋数量和和构造、以以及材料的的力学性能能等因素而而有很大差差别。结构分析方方法可基于于混凝土结结构的不同同受力阶段段。有的方方法可用于于一切受力力阶段、多多数方法则则只适用于于个别阶段段。工程中中现用的结结构分析方方法、按其其力学原理理和其针对对的受力阶阶段可分为为五类,各各类方法的的特点、适适用条件和和应用范围围扼要说明明如下:1.线弹性性分析方法法这类方法假假设混凝土土结构的材材料和构件件均为匀质质的线弹性性体,故二二、三维结结构分析中中所需的刚刚度矩阵或或柔度矩阵阵、弹性模模量E和泊泊松比ν、、或杆系结结构分析中中所需的杆杆件截面刚刚度(EI)均取为为常值,不不随荷载或或材料应力力值而变化化。因而,在确定的的荷载(作作用)状况况下,结构构分析有唯唯一解,其其内(应)力和变形形均随荷载载值按比例例增减。线弹性分析法法是最基本和和最成熟的结结构分析方法法,也是其他他类分析方法法的基础和特特例。线弹性性分析法可应应用于一切形形式的二、三三维结构和杆杆系结构体系系。一些体形形和受力复杂杂的特殊结构构,当没有简简捷可靠的专专门分析方法法时也常采用用。至今,国国内外已建成成的混凝土结结构中,大部部分都按此类类方法进行分分析并设计。。线弹性分析法法当然是以结结构的弹性阶阶段的受力特特点为依据建建立的,但也也可应用于对对混凝土结构构其他各受力力阶段的分析析。超静定结结构的试验表表明:在受拉拉钢筋屈服、、所在截面及及其附近区段段形成塑性饺饺之前,由于于混凝土受拉拉开裂和受压压塑性变形等等原因使构件件(截面)刚刚度减小,各各部分相对刚刚度发生变化化而引起的结结构内力重分分布的幅度不不大,实际内内力分布与线线弹性法计算算值的差别约约在工程的允允许范围以内内。因而在验验算混凝土结结构的正常使使用极限状态态时,仍可采采用线弹性分分析的结果。。按承载能力极极限状态设计计超静定结构构时,采用线线弹性分析所所得的构件(截面)内力力,以及按此此内力用规范范的截面极限限状态法计算算配筋,逻辑辑上似有矛盾盾。但是,从从理论上分析析、试验也有有验证,虽然然混凝土结构构在使用阶段段和塑性内力力重分布阶段段的内力都与与线弹性法的的计算值有出出入,而在实实现内力充分分重分布、形形成破坏机构构时,其最终终的内力分布布取决于各截截面的极限弯弯矩值,仍与与线弹性分析析一致。故线线弹性分析法法也适用于结结构承载能力力极限状态的的验算,同样样可保证结构构的安全,且且实用上简易易可行。结构构工程的无数数实例,足以以证实其可靠靠性。当然,其条件件是构件(截截面〉有足够够的塑性转动动能力,能保保证结构的内内力充分重分分布,还需符符合正常使用用极限状态的的要求。混凝凝土结构在使使用阶段因为为混凝土开裂裂、刚度减小小而变形增大大,内力重分分布又影响其其他部分的混混凝土开裂,必要时应作作验算。2.考虑塑性性内力重分布布的分析方法法超静定结构在在达到承载能能力极限状态态之前,总要要发生程度不不等的塑性内内力重分布,最终的内力力分布主要取取决于各构件件(截面)的的配筋和极限限弯矩值。主主动地利用混混凝土结构的的这一特点、、确定其设计计内力值,具具有简化计算算、节约钢材材、调整布筋筋、方便施工工等优点。考虑塑性内力力重分布的结结构分析方法法有多种,比比较简便、且且应用最多的的是弯矩调幅幅法:首先用用线弹性法分分析各种荷载载状况下的结结构内力,获获得各控制截截面的最不利利弯矩后,对对构件的支座座截面弯矩进进行调幅处理理、并确定相相应的跨中弯弯矩。这一分分析方法已在在我国应用多多年,取得较较好的技术经经济效益,且且有专门的设设计规程可敷敷设计时采用用。弯矩调幅幅法最适宜应应用于连续梁梁、连续单向向板和框架等等结构。其他他类结构,例例如框架一剪剪力墙、双向向板等也可用用同样的原理理进行内力调调幅处理。此类方法是针针对结构的承承载能力极限限状态所建立立。为保证结结构在极限状状态时实现设设计内力值,各构件(截截面)必须具具有足够的塑塑性转动能力力,构件的选选材和配筋率率等应满足一一定要求。此外,结构在在使用阶段的的内力分布显显然不同于设设计值,一些些控制截面附附近将提早出出现裂缝。一一般情况下,对弯矩调幅幅值加以限制制,就可满足足结构的正常常使用性能,必要时才进进行专门的验验算,所需结结构内力可按按线弹性法分分析。有些结构不允允许出现裂缝缝,或直接承承受动荷载作作用,或处于于严重的侵蚀蚀环境等情况况下,为保证证其安全性,不宜采用此此类分析方法法。3.塑性极限限分析方法此类方法假设设结构的材料料或构件为刚刚塑性或弹塑塑性体,应用用塑性理论中中的上限解、、下限解和解解答唯一性等等基本定理,验算结构的的极限承载力力,或求解结结构承载能力力极限状态时时的内力,但但不能用于结结构使用阶段段的分析。此此类方法在欧欧美称为塑性性分析法、在在俄国则称为为极限平衡法法。塑性极限分析析法最常应用用于双向板的的设计。我国国多使用塑性性铰线法(上上限解),欧欧美还使用条条带法(下限限解)。此法法还可应用于于连续梁和框框架等结构的的分析和设计计。我国按塑塑性极限分析析设计双向板板已有数十年年的工程经验验,证明结构构安全可靠,且计算和构构造均简便易易行,但也需需注意满足结结构在使用阶阶段的性能要要求。板柱体系的实实用分析法布置规则(连连续多跨,跨跨度接近),,竖向活、、恒载比值不不大时,板内内力变化范围围较小,可采采用弯矩系数数法直接计算算两个方向柱柱上板带和跨跨中板带各控控制截面(支支座和跨中))的弯矩设计计值。系数主主要依据板的的弹性内力分分布,并考虑虑内力重分布布,参考已有有试验结果和和工程经验而而确定。布置不太规则则时,竖载下下可用等代框框架法进行近近似分析:两两个方向都等等代为梁-柱柱框架进行计计算,再将等等代梁控制截截面(支座和和跨中)弯矩矩向柱上板带带和跨中板带带分配,弯矩矩分配系数亦亦是参照弹性性分析结果和和工程经验确确定的。4.非线性分分析方法以钢筋混凝土土的材料、构构件(截面)、或各种计计算单元的实实际力学性能能为依据,导导出相应的非非线性本构关关系,并建立立变形协调条条件和力学平平衡方程后,可准确地分分析结构从开开始受力、直直至承载力极极限状态,甚甚至其后的承承载力下降段段的各种作用用效应的变化化全过程。必必要时还可考考虑结构的几几何非线性的的作用效应和和随时间、环环境条件变化化的各种作用用效应。显然,非线性性分析能应用用于一切类型型和形式的结结构体系,又又适用于结构构受力全过程程的各个阶段段。有些体形形复杂和受力力特殊的结构构体系,其他他类分析方法法难以准确求求解,只有非非线性分析可可给出满意的的结果。混凝凝土结构的非非线性分析采采用了日趋成成熟而多样的的有限元方法法,充分地利利用高速发展展的计算机技技术,成为一一种强有力的的计算手段,可快速、准准确地给出结结构的全方位位的作用效应应,在实际的的工程设计中中起了重要作作用,已经成成为先进分析析方法的发展展方向,且不不同程度地纳纳入国外的一一些主要设计计规范。但是,非线性性分析法比较较复杂,计算算工作量很大大,所需的钢钢筋混凝土各各种非线性本本构关系尚不不够完善,至至今使用范围围仍有限,目目前主要应用用于重要的大大型结构工程程,如水坝、、核电站结构构等以及在特特殊作用如地地震、核爆炸炸、温度等情情况下的结构构分析。5.试验分析析方法各种结构、特特别是体形和和受力复杂的的结构,可用用钢筋混凝土土、弹性材料料、或其他材材料制作成结结构的整体或或其一部分的的模型,进行行荷载或其他他作用的试验验,测定其内内(应)力分分布、变形和和裂缝的发展展,确定其破破坏形态和极极限承载能力力等。以此为为依据,可判判断结构的安安全性和使用用阶段的性能能、验证或修修正计算方法法、测定计算算所需的参数数值、修改初初步设计、改改进构造措施施等,完成结结构分析所需需解决的问题题。试验方法法对验算结构构的正常使用用极限状态和和承载能力极极限状态均可可适用。上述的五类结结构分析方法法中,又各有有多种具体的的计算方法,有解析解或或数值解、精精确解或近似似解。在结构构设计时,应应根据建筑物物的重要性和和使用要求、、结构体系的的特点、荷载载(作用)状状况、要求的的计算精度等等加以选择,有时还取决决于手头的分分析手段,如如计算程序、、手册、图表表等。单轴受压σ-ε曲线单轴受拉σ-ε曲线双轴强度三轴抗压强度度多轴应力状态态下的破坏准准则(用σoct、τoct表示)混凝土本构关关系(非线性正交交异性模型或或其他本构模模型)Ⅳ混凝土的多多轴强度与本本构关系四、正截面面受弯承载载力计算理论体系相相对较为完完备,不变变。本次修修订一是为为了适应混混凝土强度度等级提高高带来的变变化:混凝凝土应力-应变关系系曲线上升升段逐渐趋趋近于直线线,相应于于峰值应力力的应变有有所增加,,下降段变变陡。二是是为了提高高安全度,,以及与国国际规范接接轨。参照CEB-FIPMC90规范处处理如下::1、受压区混凝凝土σ-ε关系2、受压区区矩形应力力图形→取消了fcm≤C50C60C70C80α11.00.980.960.94β10.80.780.760.744、任意位位置的钢筋筋应力σsi(近似公式式)→3、相对界界限受压区区高度ξb→5、双筋矩矩形截面承承载力公式式五、正截面面受压承载载力计算(一)轴心心受压钢箍柱螺旋筋柱0.9用于于保持与偏偏心受压构构件正截面面承载力计计算具有相相近的可靠靠度,α用用于考虑对对高强度混混凝土约束束作用的降降低。其余余完全相同同。(二)偏心心受压(矩矩形截面))1、承载力力公式同样取消fcm,改用α1fcea—附加偏心矩矩,取20mm或h/30两者中的较较大值。2、二阶效效应问题二阶效应是是指杆件轴轴力在产生生了侧向位位移和杆件件挠曲变形形的结构中中引起的附附加内力。。偏心受压压构件均应应考虑。p–Δ效应将增大大柱端截面面的弯矩p–δ效应将增大大柱中间截截面的弯矩矩二阶效应计计算本属于于结构分析析的内容,,但计算侧侧移与挠度度时所用的的杆件实际际刚度不是是弹性刚度度,所以手手算极为复复杂。因此此,条件不不成熟时,,在原规范中中只能在偏偏压构件受受压承载力力设计中,,采用近似似的η-l0法,以偏心心距增大系系数η来增大弯矩矩值,用以反应二二阶效应的的影响,此此时l0为相应的标标准柱的长长度即计算算长度。随着电算的的发展,新新规范中过过渡到可采采用2种方方法(7.3.9)):考虑二阶效效应的弹性性分析法η-l0法(1)考虑虑二阶效应应的弹性分分析方法((7.3.12)结构内力仍仍按弹性体体系分析区别是考虑虑结构变形形的几何非非线性办法是对杆杆件的刚度度进行折减减(原则::使层间位位移及其分分布相当,,各杆件内内力相近)),取毛截截面弹性刚刚度EcI×修正系数用有限元电电算是不困困难的根据弹性分分析法得出出的内力求求偏心距,,加上ea,直接用于配配筋设计,,不再考虑虑η值。刚度修正系数梁—0.4剪剪力墙墙—0.45((不开裂时,0.7)柱—0.6核核心筒筒壁—0.45(不开裂时,,0.7)(2)η-l0法(7.3.10)老方法η公式同原规范l0的取值①排架及常见框框架—同原规范范②当水平荷载产产生的弯矩占总总弯矩75%以以上时原因:对于框架架,水平荷载才才产生侧移,理理论上应该M=ηsMh+Mv,但原规范习惯上上是η乘以总弯矩的::M=η(Mh+Mv)取中较小值当Mh相对很大或ψmin过大时,η(Mh+Mv)有可能小于ηsMh+Mv,为安全计,与η相应的l0取值要按上列两两公式计算,比比原规范增大一一些。3、其他问题基本上同原规范范原因:对于框架架,水平荷载才才产生侧移,理理论上应该M=ηsMh+Mv,但原规范习惯上上是η乘以总弯矩的::M=η(Mh+Mv)。本规范沿用,但但是——(三)任意截面面的正截面承载载力一般性计算算方法(7.3.14保留了了倪克勤公式,,此法补充于附附录F备选)划分预应力筋Apk、普通钢筋Asj及受压混凝土单单元Aci;根据平截面假定定,求出εpk、εsj、εci;根据材料σ-εε关系,求出σpk、σsj、σci;根据静力平衡,,求出N、Mx、My;逐次假定中和轴轴位置xn,逐次迭代,电电算完成六、斜截面受剪剪承载力计算((7.5)理论尚不完备,,国际上各不相相同,此次未做做大的改变,主主要是——将适用范围扩大大到更高混凝土土强度等级、更更大的截面高度度,适当提高可可靠度1、防止斜压破破坏及斜拉破坏坏的条件截面尺寸的控制制同原规范,但公公式中加了一个个βc箍筋最小配筋率率2、不配腹筋的的板类受弯构件件的斜截面受剪剪承载力fc改为ft,近似取ft=0.1fc考虑截面高度的的影响,βh=1~0.8纵筋的影响仍未未纳入3、受弯构件一般构件:集中力为主:4、偏压、偏拉拉构件基本同原规范5、圆形截面构构件—按矩形截面公式式计算取b=1.76rh0=1.6r6、双向受剪柱柱(增补,见7.5.16-18)研究表明:双向向受剪时,受剪剪承载力大致服服从圆形相关规规律:式中:配筋设计时,可可近似取直接计算七、扭曲截面承承载力计算1、截面尺寸控控制条件2、箍筋最小配配筋率3、矩形、工形形截面纯扭承载载力计算(基本本同原规范)5、剪扭构件及及弯扭构件4、箱形截面纯纯扭承载力计算算基本同原规范。。当然受扭承载载力降低系数βt稍有变动。受扭纵筋的最小小配筋率ρtlmin,原规范有误;新新规范取八、受冲切承载载力计算1、不配置箍筋筋或弯筋的板存在的问题—过过分安全、考虑虑的问题不够全全面系数由0.6→0.7考虑了双向预应应力的有利影响响σpc,m考虑了板厚的尺尺寸效应βh,h≤800βh=1.0h≥2000时,βh=0.9η—考虑长柱柱和大柱柱时不利利影响,,取下列列两式中中的较小小值:还考虑了了局部荷荷载附近近开洞对对um的影响2、配置置箍筋或或弯筋的的板(基基本同原原规范))3、基础础冲切承承载力((基本同同原规范范)4、板柱柱节点当当传递不不平衡弯弯矩时,,承载力力下降。。规范的的措施是是不变承承载力,,增大冲冲剪力::Fl取等效集集中反力力设计值值Fl,eq,Fl,eq由新规范范附录G列出。。参照ACI九、局部部受压承承载力计计算1、截面面尺寸控控制条件件为提高安安全度,,受压承承载力乘乘以0.9,所以1.5→→1.35对高强混混凝土,,考虑强强度影响响系数βc2、配置置间接钢钢筋时的的局部受受压承载载力公式式十、疲劳劳验算1、受弯弯构件正正截面疲疲劳应力力验算(1)受受压区混混凝土边边缘应力力(2)受受拉钢筋筋应力2、受弯弯构件斜斜截面疲疲劳验算算(1)中中和轴处处混凝土土剪应力力τf≤0.6ftf,箍筋按按构造配配置(2)τf>0.6ftf时原规范是是以剪应应力图形形分配给给混凝土土、箍筋筋及弯起起钢筋分分别承担担的。新规范是是由变形形协调,,由应变变圆求出出箍筋与与弯筋的的应力的的,而以以应力幅幅验算疲疲劳:由应变圆圆也可以以推出弯弯起钢筋筋的应力力幅,,从理理论和试试验均证证明,,即疲疲劳时,,总是弯弯筋先发发生疲劳劳破坏。。为稳妥妥计,在在疲劳验验算时,,新规范范不计入入弯筋的的作用,,疲劳剪剪力全部部由箍筋筋承担。。十一、裂裂缝宽度度与挠度度验算(1)一一级———严格要要求不出出现裂缝缝的构件件原规范::在荷载载的短期期效应组组合下,,应符合合:新规范::在荷载载效应的的标准组组合下,,应符合合:(2)二二级———一般要要求不出出现裂缝缝的构件件原规范::在荷载载的短期期效应组组合下,,应符合合:在荷载的的长期效效应组合合下,应符合:新规范::在荷载载效应的的标准组组合下,,应符合合:在荷载效效应的准准永久组组合下,,宜符合:(3)三三级———允许出出现裂缝缝的构件件按荷载效效应的标标准组合合并考虑虑长期作作用影响响计算的的最大裂裂缝宽度度,应符符合:(一)裂裂缝控制制等级((3.3.3))1、正截截面混凝凝土法向向应力(二)抗抗裂验算算与原规范范相同以受弯构构件为例例:2、斜截截面主拉拉应力与与主压应应力验算算(1)主主拉应力力一级二级(2)主主压应力力σtp、σcp计算公式式及限值值同原规规范。但但当为超超静定后后张预应应力构件件时,Vk中应计入入预应力力引起的的次内力力V2。钢筋表面面特征系系数υ只与粘结结力项有有关关,与c无关。υ—光面钢筋筋0.7,带肋钢钢筋1.0;钢丝0.4~0.8,钢绞线0.5~0.6υ移入括号号内,所所以括号号内的系系数改了了。σsk计算同原原规范ψ公式同原原规范(三)裂裂缝宽度度验算新规范的的最大裂裂缝宽度度公式与与原规范范公式实实质没有有根本性性改变,,亦即基基本保留留了原规规范的计计算理论论和方法法——试试验、统统计平均均裂缝间间距,由由伸长差差得平均均裂缝宽宽度,乘乘以扩大大系数得得最大裂裂缝宽度度。局部部改进归归纳如下下:保护层厚厚度的影影响与钢钢筋表面面特征关关系不大大,系数数υ移入括号内在粘结结力项中考虑。系数1.9和0.08的最终确定定考虑到了保护层层厚度有增大的趋趋势,收集和分析析了厚保护层试验验资料。适用厚度度可达到65mm。钢筋换算直径中考考虑了不同钢筋表表面特征对粘结特

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