混凝土结构设计规范GB新讲解

《混凝土结构设计规范》

GB50010-2010

新增讲解梁兴文西安建筑科技大学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斜截面受剪承载力计算（2）现规范公式存在问题

▼两个公式，国内外规范多数为一个公式，需统一。

▼当集中荷载对支座截面或节点边缘所产生的剪力值占总剪力值的75%时，两个计算公式不连续，计算结果存在较大差异（最大差异134%）。

▼与国外规范相比，我国规范的受剪承载力计算值仍偏高（可靠度水平偏低）。11

当仅配置箍筋时，矩形、T形和I形截面受弯构件的斜截面受剪承载力应符合下列规定：

——截面混凝土受剪承载力系数

对于一般受弯构件取0.7；

对集中荷载作用下的独立梁，取

注：箍筋项前的系数由1.25改为1.0；用钢量增加约25%。

★斜截面受剪承载力计算

12★双向受剪框架柱斜截面受剪承载力计算（3）当斜向荷载正交分解为

混凝土既在X向全部用来抵抗X向剪力，又在Y向全部用来抵抗Y向剪力，重复计算了混凝土在两个主轴方向上的受剪承载力，过高地估计了混凝土的抗剪作用。由于每个主轴方向上的箍筋都可以用来抵抗相应方向上的剪力，其抗力不必折减。

13

有腹筋混凝土框架柱承受斜向水平荷载，将斜向水平荷载正交分解后，按X向和Y向受剪进行设计，重复计算了混凝土的受剪承载力，偏于不安全。矩形截面双向受剪的钢筋混凝土框架柱，斜截面受剪承载力应符合：

在x轴、y轴方向的斜截面受剪承载力设计值、应按下列公式计算：

★双向受剪框架柱斜截面受剪承载力计算14★增加了拉扭和拉、弯、剪、扭构件受扭及剪扭承载力计算公式（4）

拉扭构件

拉、弯、剪、扭构件与国内25个拉扭试件的试验结果比较，按公式的计算值与试验值之比的平均值为0.947（0.755～1.189），是可以接受的。

15

▼RC结构中采用高强钢筋（HRB500，HRBF500），其用钢量一般由裂缝或变形控制，限制了高强钢筋的应用。

▼按荷载效应的标准组合（PC）或准永久组合（RC）并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度(mm)可按下列公式计算：标准组合一般用于不可逆正常使用极限状态；

频遇组合一般用于可逆正常使用极限状态；

准永久组合一般用在当长期效应是决定性因素时的正常使用极限状态。★裂缝宽度计算（5）16

表7.1.2-1构件受力特征系数注：将系数由原来的2.1降低到1.9；

将标准组合改为准永久组合。裂缝宽度约减小30%，可适应高强钢筋的应用。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

★完善规范的完整性，从以构件计算为主适当扩展到整体结构的设计，补充“结构方案”和“结构抗倒塌设计”的原则（6）◆结构方案设计混凝土结构的选型及布置结构缝的设计原则结构构件的连接和构造建筑、抗震、耐久、抗灾、节材等18结构抗倒塌设计（7）◆设计表达式：混凝土结构在偶然作用下的防连续倒塌验算，应采用下列极限状态设计表达式：

SAd——偶然作用的效应组合设计值；RAd——偶然作用下的结构防连续倒塌的承载力函数，根据结构的几何参数及材料强度标准值或平均值确定。19

▼对于可能遭受偶然作用，且倒塌可能引起严重后果的重要混凝土结构，宜进行防连续倒塌设计。▼混凝土结构的防连续倒塌设计宜符合下列要求：

＊避免使结构中的关键构件直接遭受偶然作用；

＊采取减小偶然作用效应的措施；

＊在结构容易遭受偶然作用影响的区域增加冗余约束；

＊增强疏散通道、避难空间及结构关键传力部位的承载能力和变形性能。◆防连续倒塌设计原则20◆结构防馋连续倒英塌设计方法▼局部鸣加强揪法：对可训能遭得受偶蚁然作瞧用而胸发生辽局部性破坏书的关巡寿键受宪力部断位，扁提高草安全替储备磨；▼拉结构徒件法：通过贯季通水平榆构件的揉最小配征筋和钢筋粱连接措施，川使缺失加支承后衣的水平扶构件在扮大变形尖下具有焦必要的膀承载能忠力，维落持结构枯的整体德稳固性依；▼拆除羞构件奴法：按一师定规栗则拆宏除主越要受晃力构紫件，任验算警结构笛体系密中的籍剩余遮部分讯的承餐载能会力。21结构抗辈倒塌设尘计◆结构免防连萄续倒扫塌验祝算应杆考虑混倒塌煎冲击忙引起橡的动力智系数，并竭根据鸽倒塌筛的具尸体情社况确裙定荷载效旁应。材料溜强度可取标准桶值或兵平均乓值，并应握考虑动攻力作用订下材料贴强化。22对大矩跨度氏混凝暂土楼蹦盖结走构，散宜进粱行竖向北自振偿频率验算，划其自振席频率不甜宜低于翼下列要群求：住宅相和公齐寓6怕Hz;办公闷楼和稻旅馆5H循z;大跨活度公耍共建添筑3.5丑Hz;工业建薄筑及有郑特殊要佩求的建沙筑根据昂使用功动能提出恰要求。★规定犯了楼男盖竖向自怀振频率差的限值支（8）23对下列研情况的既有结避构应进航行相老应的岗设计延长使哗用年限怕；加固拢、改座造，投消除槐安全贺隐患抽；改变喜用途特或使韵用环誉境；改建、经扩建；受损后适的修复背。★增加死了既有结竖构再设脸计的基耗本规定陶（9）24既有敬结构捕再设眼计◆既有结脱构的设计原饼则应按现行有挺关标准进行赵检测弄和可衫靠性仿评估飘，确浇定相月应的谱设计屡参数卷；应根宏据使割用要陷求确甚定结尽构继续块使用渡的年船限。承载能绘力应符乌合现行夕有关蜘标准的规颈定；正常泳使用偿极限农状态盘验算鸦宜符铸合现行桥有关价标准的规票定；必要鄙时可蕉对使派用功晋能作相应浓的调整。25★淘汰捕低强隶钢筋，纳入高强劝、高省性能拘钢筋，提出钢筋延耀性（极驳限应变胃）的要求挂(10录)钢筋修订时裳作下列辛改动：增加500昆MPa级高强窗钢筋；列入HR掘BF系列细晶杀粒钢筋；淘汰低强娘的HP司B2冈35钢筋，代之咬以HPB配300钢筋拨，並版规定类了过致渡方威法；列入中强钢评丝以增蜡加预艇应力肉筋品鸭种，负补充只中强竖空档.26淘汰锚估固性能达差的刻痕合钢丝；应恶用极摇少的热处池理钢旬筋不再列械入。普通捡纵向洒受力机钢筋宜采河用H思RB茅40偏0、HR印B5匪00进、H肝RB捧F4窝00家、H君RB标F5为00钢筋换，也紧可采挎用H显RB林33熄5、HR床BF榴33黄5、府HP配B3勿00互和R跌RB畅40河0钢筋穴；预应棋力钢熄筋宜采用巾预应力院钢绞线冰、钢丝架和预应荷力螺纹善钢筋；普通箍罢筋宜采大用HRB孩400出、HR吉BF4巾00、踩HRB驾500范、HR卖BF5白00钢筋摇；也恢可采料用HR豪B3浙35医、H巡寿RB牺F3呈35洋和H伴PB冈30害0钢筋纹。27表4.2睛.3-价1吵普告通钢筋法强度标短准值（紫N/m融m2）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：当杆采用直济径大于厨40师mm的托钢筋时艳，应经巷相应的爸试验检骄验或有灶可靠的僻工程经国验28★间接索作用术分析达方法果（1颗1）◆针对遗目前尸工程意中较穴多超长结锋构不设母缝的实殖际需求，增补数了间接出作用效组应分析害原则，重点强骨调对收盗缩、徐靠变和温故度作用朱的考虑。◆间接作锯用范围：当混编凝土的收缩、丘徐变，剥以及温秋度等间接袖作用在库结构中低产生的驳作用效炸应可能即危及结膨构的安斯全或正蝇常使用积时，宜略进行间很接作用踏分析。温度作奖用应按洲下列值情况寇考虑混凝兽土施王工期靠：考虑外耽界气温忆、混凝稿土浇筑棉温度、们胶凝材开料水化川热、调税节结构廉温度状弱态的人咳工温控头措施、构建筑物势基底及叼相邻部缺分的热应量传导汁等；29间接作蓄用分析禁方法结构蓝使用妄期：考虑季射节温差绸、外界芳气温、画结构表径面日照玻及内部傻使用环赵境温度浪等周期刺性影响串等，其稻温度作搬用计算妨参数及巧周期变卷化过程犁应取自柜工程附退近气象扶水文部把门的实雀测资料碑。◆间接英作用棉分析腰方法▼弹塑后性分握析方床法；▼采用考虑等裂缝作开展雀使构香件刚崖度降黄低后滑的刚秧度，白按弹廉性分突析方鞭法近蒙似计思算。30▼不配鼠置箍裙筋或趋弯起恳钢筋缝的板，其受满冲切承够载力应今符合下突列规定洽：★修改了受冲切绸承载力计算五公式（02规范至公式矿保守）(哗12击)▼配置箍渣筋时的受按冲切承亿载力▼配置院弯起叛钢筋时的受叛冲切承昆载力（将原系哈数0.含35提惜高到0触.55索，将原抬系数0亿.15栋提高到荒0.2事5）31★增加了按应力匠限制钢押筋间距的要旬求(塔13疾)裂缝宽挽度公式倚给出的这是纵筋隆处的宽医度，在伙较宽的傅梁中，导两钢筋管之间的呜裂缝最抢大。对钢合筋混神凝土且受弯风构件帆及环昆境为捉一a唯类的基预应志力混抗凝土医受弯图构件烤，当钢筋赔净保卫护层伶厚度魂不大枣于6冶5m萄m时，德除计敞算最滤大裂踏缝宽称度外予，离邪构件喊受拉旨边最吗近的纵向铸带肋便钢筋循的最滩大间导距宜符合买表规定哪。当配置拢有粘结酱预应力邀筋，且获在使用妥荷载下盈预应力萄筋的应罗力增量削,浸在。有而粘结挠预应较力束滋的间芬距不签应超配过非突预应士力配肯筋允饥许的状最大齿间距伙的2苏/3椒。（32增加了按应帽力限央制钢第筋间细距的要求钢筋应力

()()MPa1602002402803203603003002502001501003002502001501005020015010050——表7骨.1懂.5片控桶制裂详缝宽凡度带阻肋钢甜筋的最大唇间距里s（m徐m）33★挠度计新算中增彩加按荷载效蓬应准永名久组合窗时长期叫刚度稻的计命算公从式(慢14发)（PC猫）采用荷映载效应标准组瘦合时（RC厅）采用唇荷载恨效应准永久泼组合时注：标准组茶合一般菌用于婆不可赏逆正稼常使争用极横限状膝态；频遇鼻组合一般丽用于练可逆妨正常旺使用挠极限筋状态患；准永久牛组合一般用毫在当长察期效应判是决定昂性因素崭时的正堤常使用接极限状红态。34★适当调趴整了钢筋充保护兵层厚兴度的规定演(15松)构件中普浮通钢捉筋及帽预应福力筋躺的保获护层狡厚度骨应满兰足下米列要擦求。◆构件灯中受力钢蚂筋的保护用层厚度脆不应小乡丰于钢筋舰的直径朋。◆设计使激用年限期为50允年的混沃凝土结泻构，最外拴层钢尚筋的课保护犁层厚度应研符合表辛的规定晃；设计皱使用年崖限为1侦00年剖的混凝牺土结构信，不应小于表伶数值的惊1.4撤倍。（东条文说欺明中说润明构造居网片不晶考虑）35表8.肯2.1渗混凝土捉保护层切的最小宅厚度c（mm需）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：滩1剂混凝扶土强俭度等迅级不作大于炼C2络5时渔，表志中保挑护层射厚度可数值桂应增死加5胸mm容；2逮钢领筋混微凝土运基础监应设喘置混毒凝土雷垫层薄，其穴纵向拳受力蹲钢筋范的混太凝土鸣保护腾层厚拢度应鱼从垫改层顶渡面算午起，咸且不柿小于拒40什mm俘。36注：参考耐龄久性设纷计规范辞、防腐城蚀设计泽规范、倍国外相殖应规范将标准的聚规定以川及我国沾科研试叠验成果廉及耐久谷性调研产结果，对保护霜层厚度贪作了较来大调整屠：一般刃情况倚微调坏稍有动加大者，悪住劣环劳境大贷幅增历加；以最外绒层钢筋犯（包括箍基筋、纵硬筋等，不包括凡构造网缘瑞片）计算保惜护层厚固度，实际荡值普遍杜加大：板类6-榨8m克m;漫杆刺类10楼-1度2m禾m左右按杆件（梁多柱）妨及平面（板墙纹壳）分掠为两类宁考虑；增加绑对外露金彩属件的耐愧久性阁要求蔬。37★钢筋锚瘦固长度败(16祸)◆受拉卡钢筋基本锚直固长度应按下租列公式睡计算：普通拔钢筋预应从力筋◆受拉门钢筋锚固长嫂度一般情悼况下受拉钢姐筋的锚溉固长度罪可取基禽本锚固异长度；当采取坑不同的埋置袜方式衣和构窜造措闪施时，锚恰固长度保应按下胡列公式物计算，贸且不应饱小于基闻本锚固牢长度的评0.6纲倍和2呢00m望m的较蛮大值：38★纵向芒受力讲钢筋袍的最崇小配斥筋率惊(1疏7)纵向注受力奖钢筋涂的最伞小配仁筋百写分率强(%振)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：受吸压构件孩的配筋地率采用冷双控，货有利于迷高强材转料应用石。39★少筋混另凝土配键筋概念漆(18标)截面厚臂度很大沫而内力呜较小的庸受弯构晕件，可按丽下列彻公式探计算陕截面董的临眼界厚泛度及馅受拉嘴钢筋仍的最毫小配糟筋面西积，且按邻全截僻面计萍算的害最小欲配筋符率不脾应小踢于0意.1克0姥%。hcr——构件常截面德的临薄界厚瞒度，炮当小心于h/2鹿时取h/2；M——环构件吓的正舍截面静受弯装承载浊力设志计值拿。为节约份钢筋，冤提出少梅筋混凝采土配筋依率的概膝念。由跑临界厚杆度计算侮配筋量样，但仍礼需满足诵绝对配长筋下限艺值，限方制为一呀半及0萄.1％。40★表层妙钢筋暖设置影(1屠9)对纵筋直艳径大于32感mm或混凝土封保护层念厚度大谱于50牺mm的础梁，在平行醉和垂直锡于梁中刑受拉钢刑筋的两扎个方向币均可布置突表层辅钢筋芦。表巴层钢歌筋的遮配置体应符倾合下碌列规印定：▼表层差钢筋罗的直此径不撇宜大于8m烤m、乱间距雀不应读大于带15溉0m齐m；▼两个程方向衰上表棵层钢傍筋的杜面积蒜均不摧应小陆于麻，其珍中淹为磁受力蓬纵筋吼外受此拉混箭凝土拌的面数积，愈按式益计算探：41★在梁柱挪节点抬中引入晚钢筋抱机械针锚固细的形钞式(耀20悲)（a）钢筋高端头纽奉加锚怒板锚龙固（b）9泄0°绘弯折林锚固图9摄.3薯.4阵梁铺上部时纵向狡钢筋喝在框赌架中因层端欢节点焰内的烫锚固42★调整园了预志应力主混凝眉土的收缩、轨徐变损怎失计算公选式(2农1)先张法丢构件后张亮法构俱件43★加严奖对一臣、二智、三煮级抗掩震等仿级的膛各类易框架保的纵向贞受力尝钢筋封的延崭性性特能要煮求(长22脱)按一习、二以、三粗级抗例震等护级设谅计的忌各类园框架茧和斜昌撑构桥件，栏其纵向受被力钢筋应符业合下裕列要柔求：钢筋牵的抗拉遭强度椅实测句值与屈服强列度实测腐值之比桂不应晨小于绿1.追25巷；钢筋的屈服强纳度实测倡值与屈服强湖度标准赖值之比私不应华小于观1.辆25稿；钢筋最大拉喉力下的薪总伸长膨率不应小跳于0.昨9%。44★框架柱修改为促按配筋特耕征值及绝对值双控钢洋筋的最小筒配筋率要(23墓)表11句.4.其7-1本柱醋全部纵炕向受力收钢筋最率小配筋旅百分率惊(%)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.银9（蜘1.际0）惩和0.恩7（蛮0.澡8）痛和0.丈6（辟0.虫7）惰和0.敞5（门0.完6）纺和1.1专（1.裹2）和0.9诊（1.敌0）和0.喜8（电0.搂9）膊和0.林7（说0.冻8）炕和注：对于扬采用岁33皇5M宣Pa宁级纵死向受榴力钢躲筋的型柱，洗其最保小配逆筋百轿分率麻的数匹值应矮采用恰括号李内的局数值研；当文混凝播土强抄度等溜级高概于C限60彼时，色按C哥60景取值季。45★增加孤了四轿级抗失震等祸级的半各类岩结构祝的框刻架柱农、框为支柱点的轴压疗比限置值(否24扣)一、二鞋、三、四级抗震等岩级的各妥类结构疯的框架震柱和框膏支柱，渣其轴压塘比不宜逆大于表质规定的惊限值。压对Ⅳ类征场地上敲较高的躺高层建怒筑，柱点轴压比泼限值应绿适当减痰小。表1锐1.晴4.遗11细柱轴脂压比哀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★抗震丑受剪趁承载轻力计顿算扩俭大到三级抗箭震等级展框架节覆点核心姿区(2糊5)◆一、二娃、三级抗震等室级的框傍架应进采行节点防核心区腹抗震受愈剪承载苏力计算芳。四级魄抗震等迟级的框脊架节点胁可不进齐行计算势，但应粥符合抗养震构造心措施的街要求。◆框架摘梁柱赞节点眠核心馋区考袋虑抗全震等摄级的哭剪力点设计刮值，妥应按拌下列椅规定苹计算9度时门和一级框架侨结构趴尚应纲符合其他层中间节床点和端索节点9度时栋和一级娃框架结决构尚应崇符合顶层中间节担点和端万节点47★补充采了筒川体及剪力各墙洞深口连捉梁承载喝力计狼算规浊定(2笨6)▼当配置格普通唉箍筋时，其仔截面限欠制条件常及斜截会面承载壳力应符鸣合下列锯规定：跨高比精不小于滤2.5她的连梁受剪截服面应符医合下列暂条件≤连梁的母斜截面估受剪承嘴载力应旬符合下洲列规定≤48跨高比兼小采于2.扑5的连刷梁普通亏箍筋朝连梁坟的斜截吵面受爆剪承斧载力应符届合式菌(1旺1.树6.返10处-4萝)规蜓定：图1剪1.拜7.卵8恒普通咐配筋总连梁≤49★补充紧了宽高崭比小控于2胳.5捡的连新梁以及特殊配泻筋连梁的设耗计规你定◆当采栋用对木角斜首筋配肉筋方兔式或板分段暮封闭蹦箍筋地配筋淋方式悉