DB21-1521-2007 自燃煤矸石混凝土结构技术规程

自燃煤矸石混凝土结构技术规程(报批稿)辽宁省建设厅辽宁省质量技术监督局联合发布本规程主要起草人：由世岐刁廷礼沈玄何振明任满刚高巍陈光陈宏亮金毅刘新强赵佩红荣晓军 2术语、符号 22.1术语 22.2符号 3 73.1煤研石骨料 8 9 4基本设计规定 4.1一般规定 4.2耐久性规定 4.3预应力计算 5承载力极限状态计算 5.2正截面受弯承载力计算 5.3正截面受压承载力计算 6正常使用极限状态验算 7构造及构件规定 7.2构件规定 8煤矸石混凝土结构构件抗震设计 8.1一般规定 9施工及验收 9.2施工控制 9.3质量验收 条文说明 2术语、符号1300kg/m³者。2.1.5普通砂煤矸石混凝土concre2.1.8煤矸石混凝土湿表观密度apparentdensityoffreshconcretemadefrom混凝土结构和预应力钢筋煤矸石混凝土结构等。LC20——表示立方体强度标准值为20N/mm²的煤矸石混凝土强度等级；f——边长为150mm的施工阶段煤矸石混凝土立方体抗压强度；fu,k——边长为150mm的煤矸石混凝土立方体抗压强度标准值；fa、f——煤矸石混凝土轴心抗压强度标准值、设计值；0、σ——煤矸石混凝土中的主拉应力、主压应力；0——按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度。离)的比值；表3.1.1煤矸石粗骨料的颗粒级配公称粒级，各号筛的累积筛余(按质量计),%连续粒级 5~31.5— 003.1.2矸石砂的细度模数宜在2.3～4.0范围内，其颗粒级配应符合表3.1.2的要求。表3.1.2煤矸石砂的颗粒级配各号筛的累积筛余(按质量计),%0注：公称粒级的上限为该粒级的最大粒经。表3.1.3煤矸石骨料的堆积密度密度等级煤矸石粗骨料煤矸石砂3.1.4不同密度等级的煤矸石粗骨料的筒压强度应不低于表3.1.4的规定。密度等级筒压强度，MPa一等品合格品3.1.5煤矸石粗骨料的吸水率不应大于10%。3.1.6煤矸石粗骨料的软化系数不应小于0.8。3.1.7煤矸石粗骨料的粒型系数：一等品应不大于2.0,合格品应不大于2.5。3.1.8煤矸石骨料的有害物质含量应符合表3.1.8的规定。项目名称质量指标煮沸质量损失，%硫化物和硫酸盐含量(按SO₃计),%用于无筋混凝土的煤矸石骨料允许≤1.5≤2;不允许含有泥块有机物含量不深于标准色放射性比活度符合GB6566的规定3.2水泥3.3煤矸石混凝土3.3.1煤矸石混凝土强度等级不宜低于LC20;当采用HRB400、RRB400级钢筋时，煤矸石混凝土强度等级不应低于LC20。3.3.2煤矸石混凝土按其干表观密度分为四个等级。各密度等级煤矸石混凝土及配筋煤矸石混凝土的密度标准值应按表3.3.2采用。表3.3.2煤矸石混凝土及配筋煤矸石混凝土的密度标准值密度等级煤矸石混凝土其干表观密度的变化范围(kg/m³)密度标准值(kg/m³)煤研石混凝土配筋煤矸石混凝土表3.3.3煤矸石混凝土强度标准值(N/mm²)强度种类煤矸石混凝土强度等级强度种类煤矸石混凝土强度等级ff试验依据时，也可按实测数据确定。表3.3.5煤矸石混凝土的弹性模量(×10⁴N/mm²)强度等级密度等级3.3.7煤矸石混凝土的泊松比可取0.2。3.4钢筋4.1一般规定1承载力及稳定：所有结构构件均应进行承载力(包括失稳)计算；在必GB50010-2002第3.2节的有关规定。2变形：对使用上需要控制变形值的结构构件，应进行变形验算。受弯构3抗裂及裂缝宽度：对使用上要求不出现裂缝的构件，应进行煤矸石混凝表4.2.1煤矸石混凝土结构的环境类别环境类别条件室内正常环境二a壤直接接触的环境b三严寒和寒冷地区冬季水位变动的环境合表4.2.2的规定。环境类别最大水灰比最小水泥用量最低混凝土强度等级最大氯离子含量二ab三结构构件的其他各项预应力损失值应按国家标准《混凝土结构设计规范》,规定计算。此时，预应力损失值仅考虑煤矸石混凝土预压前(第一批)的损失，其徐变损失值的影响，将σ₁₅、σ;₃乘以时间影响系数β,β可按下列公式计算：注：当采用泵送煤矸石混凝土时，宜根据实际情况考虑煤矸石混凝土收缩、徐变引起预应力损失值的增大。环境湿度条件9干燥条件正常条件高湿条件表4.3.4-2体积表面积比影响系数体积表面积比(V/S)(mm)施加预应力方式骨料种类ab先张法煤矸石后张法煤矸石1截面应变保持平面；2不考虑煤矸石混凝土的抗拉强度；3煤矸石混凝土受压的应力-应变曲线按下列规定取用：σc=f(5.1.2-2) 式中σ。——煤研石混凝土压应变为ε。时的混凝土压应力；表5.1.2煤矸石混凝土压应力刚达到f。时的混凝土压应变强度等级和轴高度乘以系数β,β₁按表5.1.3采用。表5.1.3煤矸石混凝土应力图形系数α₁及β强度等级区高度5应按下列公式计算：1钢筋煤矸石混凝土构件有屈服点钢筋2预应力煤矸石混凝土构件式中5——相对界限受压区高度：5=x,/h; 代表压应力：f,f按本规程第5.1节有关规定确定。5.3正截面受压承载力计算节的有关规定计算，但其中稳定系数φ应按本规程表5.3.1采用。表5.3.1钢筋煤矸石混凝土轴心受压构件的稳定系数φ6857φ受压承载力计算和有关限制条件，应按国家标准《混凝土结构设计规范》当h/b≤4时当h/b≥6时V≤0.6βfbh(5.5.2-1)非预应力钢筋的合力；应按国家标准《混凝土结构设计规程》(图5.6.1),其截面应符合下列条件：图5.6.1受扭构件截面1一弯矩、剪力作用平面式中T——扭矩设计值非预应力钢筋的合力，应按国家标准《混凝土结构设计规范》式中5——受扭的纵向钢筋与箍筋的配筋强度比值；A——受扭计算中取对称布置的全部纵向非预应力钢筋截面面积；Asi——受扭计算中沿截面周边配置的箍筋单肢截面面积；5.6.4T形和I形截面纯扭构件，可按国家标准《混凝土结构设计规范》1一般剪扭构件27-式中λ——计算截面的剪跨比，按本规程5.5.3条的规定取用；β₁<0.5时，取β=0.5;当β>1时，取β=1。2)受扭承截力1剪扭构件的受剪承载力，按本规程公式(5.6.5-1)与(5.6.5-2)或公式(5.6.5-4)与(5.6.5-5)进行计算，但计算时应将T及W分别以T,及W.代2剪扭构件的受扭承载力，可根据本规程第5.6.4条规定划分这几个矩形截面分别进行计算；腹板可按本规程公式(5.6.5-(5.6.5-3)、公式(5.6.5-5)进行计算，但计算时应将T及W分别以T,及W1受剪承载力2受扭承载力式中λ——计算截面的剪跨比，按本规程5.5.7条的规定确定。以上两个公式中的β:值应按本规程公式(5.6.5-5)计算，ξ值应按本规程第5.6.3条的规定确定。5.6.11在轴向压力、弯矩、剪力和扭矩共同作用下的钢筋煤矸石混凝土矩形截面框架柱的配筋计算以及相应的配置位置应按国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010-2002第7.6.15条的规定执行。5.7受冲切承载力计算不宜大于4;当β<2时，取β=2;当面积为圆形时，取β=2;图5.7.1板受冲切承载力计算1-冲切破坏锥体的斜截面；2-临界截面；3一临界截面的周长；4-冲切破坏锥体的底面线F≤0.9fnumh1当配置箍筋时(2当配置弯起钢筋时板中配置的抗冲切箍筋或弯起钢筋，应符合国家标准《混凝土结构设计规范》注：当有可靠依据时，也可配置其他有效形式的抗冲切钢筋(如工字钢、槽钢、抗剪锚栓和扁钢U形箍等。)度f值按本规程表3.3.4的规定以线性内插法确定；β₁——钢筋煤矸石混凝土局部受压时的强度提高系数，其取值不应大于F1一周边加密矩形箍筋6.1裂缝控制验算6.1.1钢筋煤矸石混凝土和预应力煤矸石混凝土构件，应根据本规程第4.1.2条1一级——严格要求不出现裂缝的构件2二级——一般要求不出现裂缝的构件3三级——允许出现裂缝的构件式中σ、——荷载效应的标准组合、准永久组合下抗裂验算边缘的煤矸石混注：对受弯和大偏心受压的预应力煤矸石混凝土构件，其预拉区在施工阶段出现裂缝的式中α,——构件受力特征系数，应按国家标准《混凝土结构设计规范》荷载效应的标准组合计算的钢筋煤矸石混凝土构件纵向受拉钢1钢筋煤矸石混凝土受弯构件2预应力煤矸石混凝土受弯构件7构造及构件规定7.1构造规定7.1.1钢筋煤矸石混凝土结构伸缩缝的最大间距宜符合表7.1.1的规定。表7.1.1钢筋煤矸石混凝土结构伸缩缝最大间距(m)结构类别室内或土中露天排架结构装配式框架结构装配式现浇式剪力墙结构装配式现浇式注：1装配整体式结构房屋的伸缩缝间距宜按表中现浇式的数值取用；7.1.2对于伸缩缝最大间距宜适当减小及可适当增大的条件，宜按国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010-2002第9.1节的相关规定执行。7.1.3纵向受力的普通钢筋及预应力钢筋，其煤矸石混凝土保护层厚度(钢筋外环境类别板、墙、壳梁柱LC25~二ab三7.1.4煤矸石混凝土结构构件受拉钢筋的锚固长度La应按国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010-2002第9.3.1条及第9.3.2条规定的受拉钢筋锚固长度乘以增大系数：对普通砂煤矸石混凝土取1.15,对矸石砂煤矸石混凝土取1.3。计算受拉钢筋锚固长度时，当煤矸石混凝土强度等级高于LC40时，煤矸石混凝土轴心抗拉强度设计值按LC40取值。乘以增大系数后的受拉钢筋锚固长度不应小7.1.4条规定的受拉锚固长度的0.7倍。7.1.6煤矸石混凝土构件中的纵向钢筋绑扎搭接接头的搭接长度应符合国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010-2002第9.4节的规定，且在任何情况下纵向受拉钢筋绑扎接头的搭接长度不应小于350mm、纵向受压钢筋绑扎搭接接头的搭接长度均不应小于250mm。7.1.7钢筋煤矸石混凝土构件中纵向受力钢筋的最小配筋率应按国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010-2002第9.5.1条的规定确定。当煤矸石混凝土强度等级为LC50时，受压构件全部纵向钢筋最小配筋率应按上述规定增大0.1%7.1.8对先张法预应力煤矸石混凝土构件，预应力钢筋端部周围的煤矸石混凝土应采取下列加强措施：1、对单根配置的预应力钢筋，其端部宜设置长度不小于200mm且不少于5圈的螺旋筋；当有可靠经验时，亦可利用支座垫板上的插筋代替螺旋筋，但插筋数量不应少于5根，其长度不宜小于120mm。2、对分散布置的多根预应力钢筋，在构件端部15d(d为预应力钢筋的公称直径)范围内应设置与预应力钢筋垂直的钢筋网，钢筋网间距不宜大于50mm。3、对采用预应力钢丝配筋的薄板，在板端150mm范围内应适当加密横向钢筋，且不宜少于3根。7.1.9后张法预应力煤矸石混凝土构件的构造应符合国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010-2002第9.6节的相关规定。7.1.10煤矸石混凝土叠合板应符合国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010-2002第10.6节的相关规定，煤矸石混凝土压型钢板组合楼板应符合国家现行标准《高层民用建筑钢结构技术规程》JGJ99的有关规定。7.2构件规定7.2.1简支板或连续板的下部纵向受力钢筋应伸入支座，其锚固长度不应小于6d,d为下部纵向受力钢筋的直径。当连续板内温度，收缩应力较大时，伸入支座的锚固长度宜适当增加。7.2.2煤矸石混凝土简支梁和连续梁简支端的下部纵向受力钢筋，其伸入梁支座范围内的锚固长度1m(图7.2.2)应符合下列规定：带肋钢筋光面钢筋如纵向受力钢筋伸入梁支座范围内的锚固长度不符合上述要求时，应采取在钢筋上加焊锚固钢板或将钢筋端部焊接在梁端预埋件上等有效锚固措施。7.2.3钢筋煤矸石混凝土梁支座截面负弯矩纵向受拉钢筋不宜在受拉区截断。当必须截断时，应符合以下规定：1当V≤0.6fbh₀时，应延伸至按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截面以外不小于25d处截断，且从该钢筋强度充分利用截面伸出的长度不应小于3若按上述规定确定的截断点仍位于负弯矩对应的受拉区内，则应延伸至按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截面以外不小于1.3h且不小于25d处截断，且从该钢筋强度充分利用截面伸出的延伸长度不应小于1.21a+1.7h。7.2.4在钢筋煤矸石混凝土悬臂梁中，应有不少于两根上部钢筋伸至悬臂梁外端，并向下弯折不小于15d;其余钢筋不应在梁的上部截断，而应按本规程第7.2.6条规定的弯起点位置向下弯折，并应按本规程第7.2.5条的规定在梁的下边锚固。7.2.5在煤矸石混凝土梁中，宜采用箍筋作为承受剪力的钢筋。当采用弯起钢筋时，其弯起角宜取45°或60°;在弯起钢筋的弯终点外应留有平行于梁轴线方向的锚固长度，在受拉区不应小于25d,在受压区不应小于为弯起钢筋的直径；梁底层钢筋中的角部钢筋不应弯起，顶层钢筋中的角部钢筋不应弯下。7.2.6在煤矸石混凝土梁的受拉区中，弯起钢筋的弯起点可设在按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截面之前.但弯起钢筋与梁中心线的交点应位于不需要该钢筋的截面之外(图7.2.6);同时，弯起点与按计算充分利用该钢筋的截面之间的距离不应小于h₀/2。当按计算需要设置弯起钢筋时，前一排(对支座而言)的弯起点至后一排的图7.2.6弯起钢筋弯起点与弯矩图的关系1一在受拉区中的弯起点；2一按计算不需要钢筋“b“的截面；3一正截面受弯承载力图；4-按计算充分利用钢筋“a“或”b“强度的截面；5一按计算不需要钢筋“a”的截面；6一梁中心线。当T/(Vb)>2.0时，取T/(Vb)=2.0。50010-2002第10.4节的规定，但与下列规定相关的内容应按本规程执配置。GB50010-2002第10.5.8条~10.5.15条的有关规定，但钢筋的锚固长度、搭接长度按本规程7.1.4～7.1.6条执行。1牛腿的裂缝控制要求a——竖向力的作用点至下柱边缘的水平距离，此时，应考虑安装偏差内时，取a=0;2牛腿的外边缘高度h不应小于h/3,且不应小于200mm。3在牛腿顶面的受压面上，由竖向力Fw所引起的局部压应力不应超过0.75f.,否则应采取加大受压面积、提高混凝土强度等级或设置钢筋网等有效措施。0.2%及0.45f./f,,也不宜大于0.6%,钢筋数量不宜小于4根，直径不宜小于当牛腿设于上柱柱顶时，宜将牛腿对边的柱外侧纵向受力钢筋沿柱顶水平弯入牛腿，作为牛腿纵向受拉钢筋使用；当牛腿顶面纵向受拉钢筋与牛腿对边的柱外侧纵向钢筋分开配置时，牛腿顶面纵向受拉钢筋应弯入柱外侧，并应符合国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010-2002第10.4.4条、本规范第7.1.6条规定有关搭接的规定。7.2.20牛腿应设置水平箍筋，水平箍筋的直径宜为6～12mm,间距宜为100~150mm,且在上部2h₀/3范围内的水平箍筋总截面面积不宜小于承受竖向力的受拉钢筋截面面积的二分之一。当牛腿的剪跨比a/h₀≥0.3时，宜设置弯起钢筋。弯起钢筋宜采用HRB335位于牛腿上部1/6至1/2之间的范围内，1为该连线的长度(图5.8.1),其截面面8煤矸石混凝土结构构件抗震设计应符合本规程第1章至第7章的要求外，尚应根据现行国家标准《建筑抗震设计系数Yg,Y应按国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010-2002第11.1.6表8.1.3现浇煤矸石混凝土房屋抗震等级结构体系与类型设防烈度678框架结构高度(m)框架四三三二二大跨度公共建筑三二框架-剪力墙结构高度(m)框架四三三二二剪力墙三三二二剪力墙结构高度(m)剪力墙四三三二二筒体结构简结构框架三二核心筒二二筒中筒结构内筒三二外筒三二单层单层建筑场地为I类时，除6度设防外，应允许按本地区设防烈度降低一度所对铰接排架四三二815有抗震设防要求的煤矸石混凝土结构构件，其纵向受力钢筋的他因接接头，除应位合本规程弟7草的有天规定外，尚应付合国标准(构设计规范》iB50010-2002第ⅡL7条的规定，其中纵同受拉钢筋的锚固长8.2材料1设防烈度为8度时不宜超过LC45;2一级抗震等级的结构构件煤研石混凝土强度等级不应低于LC25,对二、三、8.3框架梁、框架柱及节点8.3.1考虑地震作用组合的框架梁，当跨高比式中V,一框架梁端剪力设计值，应按国家标准《混凝土结构设计规范》GB1一般框架梁值占总剪力值的75%以上的情况)的框架梁式中λ-计算截面的剪跨比，可取λ=a/ho,o为集中荷载作用点至节点边缘的式中V.一框架柱的剪力设计值，应按国家标准《混凝土结构设计规范》GB取λ=1.0;当λ>3.0,取λ=3.0;N一考虑地震作用组合的框架柱轴向压力设计值，当N>0.3f.A时，取N=0.3fA。值表8.3.6框架柱轴压比限值结构类型抗震等级一级二级三级框架结构框架-剪力墙结构、框架-核心筒结构结构，取无地震作用组合的轴力设计值；33LC35,煤矸石混凝土轴心抗压强度设计值按LC35取值；2当煤矸石混凝土强度等级为LC50时，箍筋宜采用复合箍；当轴压比不大级抗震等级的框架节点核心区可不进行计算，但应符合抗震构造措施的要求。框1受剪的水平截面限制规定h一框架节点核心区的截面高度，可取验算方向的柱截面高度，即h=he;b一框架节点核心区的截面有效验算宽度，当b₆≥be/2时，可取b,=be;式中N一对应于考虑地震作用组合剪力设计值的节点上柱底部的轴向力设计A一核心区有效验算宽度范围内同一截面验算方向箍筋各肢的全部截面8.4铰接排架柱1箍筋加密区长度2箍筋加密区内的箍筋最大间距为100mm;箍筋的直径应符合表8.4.2的规定。加密区区段抗震等级和场地类别二级二级三级三级四级类场地类场地类场地类场地各类场地一