混凝土结构计算二

2-3混凝土土结构计算算2-3-1混混混凝土结结构基基本计算算规定定1．结构构件应应应根据承载载能能力极限限状态态及正常常使用用极限状状态的的要求。分分别别进行下下列计计算和验验算：：（1）承载力及及稳稳定：所有有有结构构构件均均应进行行承载载力（包包括失失稳）计计算，必必要时应应进行行结构的的倾覆覆、滑移移及漂漂浮验算算；处于地震区的结结结构，尚尚应进进行结构构构件件抗震的的承载载力验算算；（2）疲劳：直直接接承受吊车车车的构件件，应应进行疲疲劳强强度验算算；但但直接承承受安安装或检检修用用吊车的的构件件，根据据使用用情况和和设计计经验可可不作作疲劳验验算；；（3）变形：对对使使用上需控控控制变形形值的的结构构构件，应应进行变变形验验算；（4）抗裂及裂裂缝缝宽度：对对对使用上上要求求不出现现裂缝缝的构件件，应应进行混混凝土土拉应力力验算算；对使使用上上允许出出现裂裂缝的构构件，应应进行裂裂缝宽宽度验算算；对对叠合式式受弯弯构件，尚尚应应进行纵纵向钢钢筋拉应应力验验算。2．结构构件的的的承载力（包包括失稳）计计算和倾覆、滑滑移及漂浮验验算，均应采采用荷载设计计值；疲劳、变变形、抗裂及及裂缝宽度验验算均应采用用相应的荷载载代表值；直直接承受吊车车的结构构件件，在计算承承载力及验算算疲劳、抗裂裂时，应考虑虑吊车荷载的的动力系数。预制构件尚应按按按制作、运运输输及安装装时的的荷载设设计值值进行施施工阶阶段的验验算。预预制构件件吊装装的验算算，应应将构件件自重重乘以动动力系系数，动动力系系数可取1.5，但根据据构构件吊装装时受受力情况况，可可适当增增减。对现浇结构，必必必要时应应进行行施工阶阶段的的验算。3．根据建筑结结结构破坏后后果果的严重重程度度，建筑筑结构构划分为为三个个安全等等级（表2-37）。建筑结构的安全全全等级表2-377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建筑物中各类结结结构构件件的安安全等级级，宜宜与整个个结构构的安全全等级级相同，对对其其中部分分结构构构件和和安全全等级，可可根根据其重重要程程度适当当调整整，但不不得低低于三级级。4．受弯构件的的的最大挠度度应应按荷载载效应应的标准准组合合并考虑虑荷载载长期作作用影影响进行行计算算，其计计算值值不应超超过表表2-38的限值。受弯构件的挠度度度限值表2-388项次构件类型挠度限制1吊车梁：手动吊吊吊车电动吊车l0/500l0/6002屋盖、楼盖及楼楼楼梯构件件：当l0＜7m时时当7＜l0≤99m时当l0＞9m时时l0/200（l00/250）l0/250（l00/300）l0/300（l00/400）注：1．如果构构件制制作时预预先起拱拱，而而且使用用上也也允许，则则在在验算挠挠度时时，可将将计算算所得的的挠度度值减去去起拱拱值。预预应力力混凝土土构件件尚可减减去预预加应力力所产产生的反反拱值值。2．表中括号中中中的数值，适适用于使用上上对挠度有较较高要求的构构件。3．计算悬臂构构构件的挠度度限限值时，其其计计算跨度度l0按实际悬悬臂臂长度的2倍取用。4．表中l0为为为构件的计计算算跨度。5．结构构件正正正截面的裂裂缝缝控制等等级分分为三级级。结构构件的裂缝缝缝控制等等级及及最大裂裂缝宽宽度限制制见表表2-39。结构构件的裂缝缝缝控制等等级及及最大裂裂缝宽宽度限值表2-399环境类别钢筋混凝土结构构构预应力混凝土结结结构裂缝控制等级wlim（mmmm）裂缝控制等级wlim（mmmm）一三0.3（0.444）三0.2二三0.2二-三三0.2一-注：1．表中的的规定定适用于于采用热热轧钢钢筋的钢钢筋混混凝土构构件和和采用预预应力力钢丝、钢钢纹纹线及热热处理理钢筋的的预应应力混凝凝土构构件；当当采用用其他类类别的的钢丝或或钢筋筋时，其其裂缝缝控制要要求可可按专门门标准准确定；；2．对处于年平平平均相对湿湿度度小于60%地区一类类环环境下的的受弯弯构件，其其最最大裂缝缝宽度度限值可可采用用括号内内的数数值；3．在一类环境境境下，对钢钢筋筋混凝土土屋架架、托架架及需需作疲劳劳验算算的吊车车梁，其其最大裂裂缝宽宽度限值值应取取为0.2mmm；对钢筋筋混混凝土屋屋面梁梁和托梁梁，其其最大裂裂缝宽宽度限值值应取取为0.3mmm；4．在一类环境境境下，对预预应应力混凝凝土屋屋面梁、托托梁梁、屋架架、托托架、屋屋面板板和楼板板，应应按二级级裂缝缝控制等等级进进行验算算；在在一类和和二类类环境下下，对对需作疲疲劳验验算的预预应力力混凝土土吊车车梁，应应按一一级裂缝缝控制制等级进进行验验算；5．表中规定的的的预应力混混凝凝土构件件的裂裂缝控制制等级级和最大大裂缝缝宽度限限值仅仅适用于于正截截面的验验算；；预应力力混凝凝土构件件的斜斜截面裂裂缝控控制验算算应符符合《混混凝土土结构设设计规规范》（GB55000100-22002）第8章的要求求；；6．对于烟囱、筒筒筒仓和处处于液液体压力力下的的结构构构件，其其裂缝控控制要要求应符符合专专门标准准的有有关规定定；7．对于处于四四四、五类环环境境下的结结构构构件，其其裂缝缝控制要要求应应符合专专门标标准的有有关规规定；8．表中的最大大大裂缝宽度度限限值用于于验算算荷载作作用引引起的最最大裂裂缝宽度度。6．混凝土结构构构的耐久性性根根据环境境类别别和设计计使用用年限进进行设设计。在在一、二二、三类类环境境中，设设计使使用年限限为50年的结构构混混凝土应应符合合表2-40的规定。结构混凝土耐久久久性的基基本要要求表2-400环境类别最大水灰比最小水泥用量（kg/mm3）最低混凝土强度度度等级最大氯离子含量量量（%）最大碱含量（kkkg/mm3）一0.65225C201.0不限制二a0.60250C250.33.0b0.55275C300.23.0三0.50300C300.13.0注：1．氯离子子含量量指其占占水泥用用量的的百分率率；2．预应力构件件件混凝土中中的的最大氯氯离子子含量为0.066%，最小水水泥泥用量为300kkgg/m3；最低混混凝凝土强度度等级级应按表表中规规定提高高两个个等级；；3．当混凝土中中中加入活性性掺掺合料或或能提提高耐久久性的的外加剂剂时，可可适当降降低最最小水泥泥用量量；4．当有可靠工工工程经验时时，处处于一、二二类类环境中中的最最低混凝凝土强强度等级级可降降低一个个等级级；5．当使用非碱碱碱活性骨料料时时，对混混凝土土的碱含含量可可不作限限制；；6．素混凝土构构构件的最小小水水泥用量量，不不应少于于表中中数值减25kgg//m3。2-3-2混混混凝土结结构计计算用表表1．混凝土强度度度标准值（表表2-41）混凝土强度标准准准值（N/mmm2）表2-411强度种类混凝土强度等级级级C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80轴心抗压fckkk10.013.416.720.123.426.829.632.435.538.541.544.547.450.2轴心抗拉ftkkk1.271.541.782.012.202.392.512.642.742.852.932.993.053.112．混凝土强度度度设计值（表表2-42）混凝土强度设计计计值（N/mmm2）表2-422强度种类混凝土强度等级级级C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80轴心抗压fc7.29.611.914.316.719.121.123.125.327.529.731.833.835.9轴心抗拉ft0.911.101.271.431.571.711.801.891.962.042.092.142.182.22注：1．计算现现浇钢钢筋混凝凝土轴心心受压压及偏心心受压压构件时时，如如截面长长边或或直径小小于300mmm，则表中中混混凝土强强度设设计值应应乘以以系数0.8；当构件件质质量（如如混凝凝土成型型、截截面和轴轴线尺尺寸等）确确有有保证时时，可可不受此此限制制；2．离心混凝土土土的强度设设计计值应按按专门门标准取取用。3．混凝土受压压压或受拉的的弹弹性模量Ec（表2-43）混凝土弹性模量量量（×104N/mmm2）表2-433混凝土强度等级级级C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80Ec2.202.552.803.003.153.253.353.453.553.603.653.703.753.804．混凝土疲劳劳劳变形模量量EEcf（表2-44）混凝土疲劳变形形形模量（×104N/mmm2）表2-444混凝土强度等级级级C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80Ecf1.11.21.31.41.51.551.61.651.71.751.81.851.95．钢筋强度标标标准值热轧钢筋强度标标标准值（表表2-45）系根据据屈屈服强度度确定定，用fyk表示。普通钢筋强度标标标准值（N/mmm2）表2-455种类符号d（mm）fyk热轧钢筋HPB235（Q235）φ8~20235HRB335（20MnnSSi）6~50335HRB400（20MnnSSiV、20MnnSSiNb、20MnnTTi）6~50400RRB400（K20MMnnSi）R8~40400注：1．热轧钢钢筋直直径d系指公称称直直径；2．当采用直径径径大于40mm的钢筋时时，应应有可靠靠的工工程经验验。6．钢筋强度设设设计值（表表2-46）普通钢筋强度设设设计值（N/mmm2）表2-466种类符号fyf'y热轧钢筋HPB235（Q235）φ210210HRB335（20MnnSSi）300300HRB400（20MnnSSiV、20MnnSSiNb、20MnnTTi）360360RRB400（K20MMnnSi）R360360注：在混凝土结结结构中，轴轴心心受拉和和小偏偏心受拉拉构件件和钢筋筋抗拉拉强度设设计值值大于300NN//mm2时，仍应应按300NN//mm2取用。7．预应力钢筋筋筋强度标准准值值预应力钢绞线、钢钢丝和热处理理钢筋的强度度标准值（表表2-47）系根据极极限抗拉强度度确定，用ffptk表示。预应力钢筋强度度度标准值值（N/mmm2）表2-477种类符号d（mm）fptk钢绞线1×3φS8.6、10...81860、177720、1570012.91720、1555701×79.5、11...1、12.77186015.21860、177720清除应力钢丝光面螺旋肋φPφH4、51770、166670、1570061670、1555707、8、91570刻痕φI5、71570热处理钢筋40Si2MnnnφHT6147048Si2Mnnn8.245Si2Crrr10注：清除应力光光光面钢丝丝直径径d为4~9mmm，消除应应力力螺旋肋肋钢丝丝直径d为4~8mmm。8．预应力钢筋筋筋强度设计计值值（表2-48）预应力钢筋强度度度设计值值（N/mmm2）表2-488种类符号fptkfpyf'py钢绞线1×3φS1860132039017201220157011101×71860132039017201220清除应力钢丝光面螺旋肋φPφH177012504101670118015701110刻痕φ处理钢筋40Si2MnnnφHT1470104040048Si2Mnnn45Si2Crrr9．钢筋弹性模模模量Es（表2-49）钢筋弹性模量（×105N/mmm2）表2-499种类EsHPB235级级级钢筋2.1HRB335级级级钢筋、HRB44000级钢筋、RRB44000级钢筋、热热热处理钢钢筋2.0消除应力钢丝（光光面钢丝、螺螺旋肋钢丝、刻刻痕钢丝）2.05钢绞线1.95注：必要时钢绞绞绞线可采采用实实测的弹弹性模模量。10．T形、II形及倒倒L形截面受受弯弯构件翼翼缘计计算宽度度b'f（表2-50）T形、I形及倒倒L形截截面受弯弯构件翼翼缘计计算宽度度b'f表2-500情况T形、I形截面面倒L形截面肋形梁、肋形板板板独立梁肋形梁、肋形板板板1按计算跨度l000考虑l0/3l0/3l0/62按梁（纵肋）净净净距sn考虑b＋sn-b＋sn/23按翼缘高度h'''f考虑h'f/h0≥≥0.1-b＋12h'ff-0.1＞h'fff/h0≥0.055b＋12h'ffb＋6h'fb＋5h'fh'f/h0＜＜0.05b＋12h'ffbb＋5h'f注：1．表中bb为腹腹板宽度度；h'f为T形、I形截面受受压压区的翼翼缘高高度；h0为截面有有效效高度；；2．如肋形梁在在在梁跨内设设有有间距小小于纵纵肋间距距的横横肋时，可可不不遵守表表列情情况3的规定；；3．独立梁受压压压区的翼缘缘板板，在荷荷载作作用下经经验算算沿纵肋肋方向向可能产产生裂裂缝时，其其计计算宽度度应取取腹板宽宽度b。11．钢筋混凝凝土土轴心受压压压构件的的稳定定系数（表表2-51）轴心受压构件的的的稳定系系数φφ表2-511l0/b≤810121416182022242628l0/d≤78.510.5121415.517192122.524l0/i≤2835424855626976839097φ1.000.980.950.920.870.810.750.700.650.600.56l0/b3032343638404244464850l0/d262829.5313334.536.5384041.543l0/i104111118125132139146153160167174φ0.520.480.440.400.360.320.290.260.230.210.1912．轴心受压压和和偏心受压压压柱的计计算长长度l0（1）刚性屋盖盖单单层房屋排排排架柱、露露天天吊车柱柱和栈栈桥柱的的计算算长度（表表2-52）。单层房屋排架柱柱柱、露天天吊车车柱和栈栈桥柱柱的计算算长度度表2-522柱的类别l0排架方向垂直排架方向有柱间支撑无柱间支撑无吊车房屋柱单跨1.5H1.0H1.2H两跨及多跨1.25H1.0H1.2H有吊车房屋柱上柱2.0Hu1.25Hu1.5Hu下柱1.0Hl0.8Hl1.0Hl露天吊车柱和栈栈栈桥柱2.0Hl1.0Hl注：1．H为从从基础顶面算算算起的柱子子全全高；Hl为从基础础顶顶面至装装配式式吊车梁梁底面面或现浇浇式吊吊车梁顶顶面的的柱子下下部高高度；Hu为从装配配式式吊车梁梁底面面或从现现浇式式吊车梁梁顶面面算起的的柱子子上部高高度；；2．表中有吊车车车房屋排架架柱柱的上柱柱在排排架方向向的计计算长度度，仅仅适用于于Hu/Hl≥0.3的情况；；当当Hu/Hl＜0.3时，计算算长长度宜取2.5Hu；3．表中有吊车车车房屋排架架柱柱的计算算长度度，当计计算中中不考虑虑吊车车荷载时时，可可按无吊吊车房房屋柱的的计算算长度采采用，但但上柱的的计算算长度仍仍可按按有吊车车房屋屋采用。（2）多层房屋屋中中梁柱为刚刚刚接的框框架结结构时，各各层层柱的计计算长长度l0（表2-53）。框架结构各层柱柱柱的计算算长度度表2-533楼盖类型柱的类别l0现浇楼盖底层柱1.0H其余各层柱1.25H装配式楼盖底层柱1.25H其余各层柱1.5H注：H对底层柱柱为从从基础顶顶面到一一层楼楼盖顶面面的高高度；对对其余余各层柱柱为上上、下两两层楼楼盖顶面面之间间的距离离。当水平荷载产生生生的弯矩矩设计计值占总总弯矩矩设计值值的75%以上时，框框框架柱的的计算算长度l0按下列两两个个公式计计算，并并取其中中的较较小值：：l0＝［1＋00.15（ψuu＋ψl）］H（2-7）l0＝（2＋00.2ψminn）H（2-8）式中ψu、ψl——柱的上端、下下下端节点处处交交汇的各各柱线线刚度之之和与与交汇的的各梁梁线刚度度之和和的比值值；ψmin——比比比值ψu、ψl中的较小小值值；H——柱的高度度。13．钢筋混凝凝土土结构伸缩缩缩缝最大大间距距（表2-54）伸缩缝最大间距距距（m）表2-544结构类别室内或土中露天排架结构装配式10070框架结构装配式7550现浇式5535剪力墙结构装配式6540现浇式4530挡土墙、地下室室室墙壁等等类结结构装配式4030现浇式3020注：1．装配整整体式式结构房房屋的伸伸缩缝缝间距宜宜按表表中现浇浇式的的数据取取用；；2．框架-剪力力力墙结构或或框框架-核心筒结结构构房屋的的伸缩缩缝间距距，可可根据结结构的的具体布布置情情况取表表中框框架结构构与剪剪力墙结结构之之间的数数值；；3．当屋面无保保保温或隔热热措措施时，框框架架结构、剪剪力力墙结构构的伸伸缩缝间间距宜宜按表中中露天天栏的数数值取取用；4．现浇挑槽、雨雨雨罩等外外露结结构的伸伸缩缝缝间距不不宜大大于12m。14．纵向受力力钢钢筋的混凝凝凝土保护护层最最小厚度度（表表2-55）钢筋的混凝土保保保护层最最小厚厚度（mm）表2-555环境类别板、墙、壳梁柱≤C20C25~C4555≥C50≤C20C25~C4555≥C50≤C20C25~C4555≥C50一201515302525303030二a-2020-3030-3030b-2520-3530-3530三-3025-4035-403515．钢筋混凝凝土土结构构件件件中纵向向受力力钢筋的的最小小配筋百百分率率（表2-56）纵向受力钢筋的的的最小配配筋百百分率（%）表