《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010

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目录

 前言

前言


根据原建设部《关于印发<2006年工程建设标准规范制订、修订计划(第一批)>的通知》(建标[2006]77号文)要求,本规范由中国建筑科学研究院会同有关单位经调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上修订完成。

本规范的主要内容是:总则、术语和符号基本设计规定、材料、结构分析、承载能力极限状态计算、正常使用极限状态验算、构造规定、结构构件的基本规定、预应力混凝土结构构件、混凝土结构构件抗震设计以及有关的附录。

本规范修订的主要技术内容是:1.补充了结构方案、结构防连续倒塌、既有结构设计和无粘结预应力设计的原则规定;2.修改了正常使用极限状态验算的有关规定;3.增加了500MPa级带肋钢筋,以300MPa级光圆钢筋取代了235MPa级钢筋;4.补充了复合受力构件设计的相关规定,修改了受剪、受冲切承载力计算公式;5.调整了钢筋的保护层厚度、钢筋锚固长度和纵向受力钢筋最小配筋率的有关规定;6.补充、修改了柱双向受剪、连梁和剪力墙边缘构件的抗震设计相关规定;7.补充、修改了预应力混凝土构件及板柱节点抗震设计的相关要求。

本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。

本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由中国建筑科学研究院负责具体技术内容的解释。执行本规范过程中如有意见或建议,请寄送中国建筑科学研究院国家标准《混凝土结构设计规范》管理组(地址:北京市北三环东路30号,邮编:100013)。

本规范主编单位:中国建筑科学研究院

本规范参编单位:清华大学 同济大学 重庆大学 天津大学 东南大学 郑州大学 大连理工大学 哈尔滨工业大学 浙江大学 湖南大学 西安建筑科技大学 河海大学 国家建筑工程质量监督检验中心 中国建筑设计研究院 北京市建筑设计研究院 华东建筑设计研究院有限公司 中国建筑西南设计研究院 南京市建筑设计研究院有限公司 中国航空工业规划设计研究院 国家建筑钢材质量监督检验中心 中建国际建设公司 北京榆构有限公司

本规范主要起草人员:赵基达 徐有邻 黄小坤 陶学康 李云贵 李东彬 叶列平 李杰 傅剑平 王铁成 刘立新 邱洪兴 邸小坛 王晓锋 朱爱萍 宋玉普 郑文忠 金伟良 梁兴文 易伟建 吴胜兴 范重 柯长华 张凤新 左江 贾洁 吴小宾 朱建国 蒋勤俭 邓明胜 刘 刚

本规范主要审查人员:吴学敏 徐永基 白生翔 李明顺 汪大绥 程懋堃 康谷贻 莫庸 王振华 胡家顺 孙慧中 陈国义 耿树江 赵君黎 刘琼祥 娄宇 章一萍 李霆 吴一红
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1总 则

1 总 则

1.0.1 为了在混凝土结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到安全、适用、经济,保证质量,制定本规范。
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1.0.2 本规范适用于房屋和一般构筑物的钢筋混凝土、预应力混凝土以及素混凝土结构的设计。本规范不适用于轻骨料混凝土及特种混凝土结构的设计。
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1.0.3 本规范依据现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153及《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068的原则制定。本规范是对混凝土结构设计的基本要求。
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1.0.4 混凝土结构的设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
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2术语和符号

2.1 术 语

2 术语和符号


2.1 术 语

2.1.1 混凝土结构 concrete structure

以混凝土为主制成的结构,包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。

2.1.2 素混凝土结构 plain concrete structure

无筋或不配置受力钢筋的混凝土结构。

2.1.3 普通钢筋 steel bar

用于混凝土结构构件中的各种非预应力筋的总称。

2.1.4 预应力筋 prestressing tendon and/or bar

用于混凝土结构构件中施加预应力的钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋等的总称。

2.1.5 钢筋混凝土结构 reinforced concrete structure

配置受力普通钢筋的混凝土结构。

2.1.6 预应力混凝土结构 prestressed concrete structure

配置受力的预应力筋,通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土结构。 

2.1.7 现浇混凝土结构 cast-in-situ concrete structure

在现场原位支模并整体浇筑而成的混凝土结构。

2.1.8 装配式混凝土结构 precast concrete structure

由预制混凝土构件或部件装配、连接而成的混凝土结构。

2.1.9 装配整体式混凝土结构 assembled monolithic concrete structure

由预制混凝土构件或部件通过钢筋、连接件或施加预应力加以连接,并在连接部位浇筑混凝土而形成整体受力的混凝土结构。

2.1.10 叠合构件 composite member

由预制混凝土构件(或既有混凝土结构构件)和后浇混凝土组成,以两阶段成型的整体受力结构构件。

2.1.11 深受弯构件 deep flexural member

跨高比小于5的受弯构件。

2.1.12 深梁 deep beam

跨高比小于2的简支单跨梁或跨高比小于2.5的多跨连续梁。

2.1.13 先张法预应力混凝土结构 pretensioned prestressed concrete structure

在台座上张拉预应力筋后浇筑混凝土,并通过放张预应力筋由粘结传递而建立预应力的混凝土结构。

2.1.14 后张法预应力混凝土结构 post-tensioned prestressed concrete structure

浇筑混凝土并达到规定强度后,通过张拉预应力筋并在结构上锚固而建立预应力的混凝土结构。

2.1.15 无粘结预应力混凝土结构 unbonded prestressed concrete structure

配置与混凝土之间可保持相对滑动的无粘结预应力筋的后张法预应力混凝土结构。

2.1.16 有粘结预应力混凝土结构 bonded prestressed concrete structure

通过灌浆或与混凝土直接接触使预应力筋与混凝土之间相互粘结而建立预应力的混凝土结构。

2.1.17 结构缝 structural joint

根据结构设计需求而采取的分割混凝土结构间隔的总称。

2.1.18 混凝土保护层 concrete cover

结构构件中钢筋外边缘至构件表面范围用于保护钢筋的混凝土,简称保护层。

2.1.19 锚固长度 anchorage length

受力钢筋依靠其表面与混凝土的粘结作用或端部构造的挤压作用而达到设计承受应力所需的长度。

2.1.20 钢筋连接 splice of reinforcement

通过绑扎搭接、机械连接、焊接等方法实现钢筋之间内力传递的构造形式。

2.1.21 配筋率 ratio of reinforcement

混凝土构件中配置的钢筋面积(或体积)与规定的混凝土截面面积(或体积)的比值。

2.1.22 剪跨比 ratio of shear span to effective depth

截面弯矩与剪力和有效高度乘积的比值。

2.1.23 横向钢筋 transverse reinforcement

垂直于纵向受力钢筋的箍筋或间接钢筋。
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2.2.1 材料性能

2.2.1 材料性能

Ec-混凝土的弹性模量;

Es——钢筋的弹性模量;

C30——立方体抗压强度标准值为30N/mmz的混凝土强度等级;

HRB500——强度级别为500MPa的普通热轧带肋钢筋;

HRBF400——强度级别为400MPa的细晶粒热轧带肋钢筋;

RRB400——强度级别为400MPa的余热处理带肋钢筋;

HPB300——强度级别为300MPa的热轧光圆钢筋;

HRB400E——强度级别为400MPa且有较高抗震性能的普通热轧带肋钢筋;

fck、fc——混凝土轴心抗压强度标准值、设计值;

ftk、——混凝土轴心抗拉强度标准值、设计值;

fyk、——普通钢筋、预应力筋屈服强度标准值;

fstk、——普通钢筋、预应力筋极限强度标准值;

fy、f'y——普通钢筋抗拉、抗压强度设计值;

fpy、f’py——预应力筋抗拉、抗压强度设计值}

fyv——横向钢筋的抗拉强度设计值;

δgt——钢筋最大力下的总伸长率,也称均匀伸长率。
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2.2.2 作用和作用效应

N——轴向力设计值;

Nk、Nq——按荷载标准组合、准永久组合计算的轴向力值;

Noо——构件的截面轴心受压或轴心受拉承载力设计值;

Npo——预应力构件混凝土法向预应力等于零时的预加力;

M——弯矩设计值;

Mk、Mq——按荷载标准组合、准永久组合计算的弯矩值;

Mu——构件的正截面受弯承载力设计值;

Mcr——受弯构件的正截碗开裂弯矩值;

T——扭矩设计值;

V——剪力设计值;

Fl——局部荷载设计值或集中反力设计值;

σs、σp——正截面承载力计算中纵向钢筋、预应力筋的应力;

σpe——预应力筋的有效预应力;

σl、σ'l——受拉区、受压区预应力筋在相应阶段的预应力损失值;

τ——混凝土的剪应力;

ωmax——按荷载准永久组合或标准组合,并考虑长期作用影响的计算最大裂缝宽度。

2.2.3 几何参数

b——矩形截面宽度,T形、I形截面的腹板宽度;

c——混凝土保护层厚度;

d——钢筋的公称直径(简称直径)或圆形截面的直径;

h——截面高度;

ho——截面有效高度;

lab、la——纵向受拉钢筋的基本锚固长度、锚固长度;

lo——计算跨度或计算长度;

s——沿构件轴线方向上横向钢筋的间距、螺旋筋的间距或箍筋的间距;

x——混凝土受压区高度;

A——构件截面面积;

As、A's-受拉区、受压区纵向普通钢筋的截面面积;

Ap、A'p-受拉区、受压区纵向预应力筋的截面面积;

Al——混凝土局部受压面积;

Acor——箍筋、螺旋筋或钢筋网所围的混凝土核心截面面积;

B——受弯构件的截面刚度;

I——截面惯性矩;

W——截面受拉边缘的弹性抵抗矩;

Wt——截面受扭塑性抵抗矩。

2.2.4 计算系数及其他

αE——钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值;

γ——混凝土构件的截面抵抗矩塑性影响系数;

η——偏心受压构件考虑二阶效应影响的轴向力偏心距增大系数;

λ——计算截面的剪跨比,即M/(Vho);

ρ——纵向受力钢筋的配筋率;

ρv——间接钢筋或箍筋的体积配筋率;

φ——表示钢筋直径的符号,φ20表示直径为20rnm的钢筋。
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3基本设计规定

3.1 一般规定

3 基本设计规定


3.1 一般规定

3.1.1 混凝土结构设计应包括下列内容:

1 结构方案设计,包括结构选型、构件布置及传力途径;

2 作用及作用效应分析;

3 结构的极限状态设计;

4 结构及构件的构造、连接措施;

5 耐久性及施工的要求;

6 满足特殊要求结构的专门性能设计。
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3.1.2 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,以可靠指标度量结构构件的可靠度,采用分项系数的设计表达式进行设计。
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3.1.3 混凝土结构的极限状态设计应包括:

1 承载能力极限状态:结构或结构构件达到最大承载力、出现疲劳破坏、发生不适于继续承载的变形或因结构局部破坏而引发的连续倒塌;

2 正常使用极限状态:结构或结构构件达到正常使用的某项规定限值或耐久性能的某种规定状态。
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3.1.4 结构上的直接作用(荷载)应根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009及相关标准确定;地震作用应根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011确定。

间接作用和偶然作用应根据有关的标准或具体情况确定。

直接承受吊车荷载的结构构件应考虑吊车荷载的动力系数。预制构件制作、运输及安装时应考虑相应的动力系数。对现浇结构,必要时应考虑施工阶段的荷载。
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3.1.5 混凝土结构的安全等级和设计使用年限应符合现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153的规定。

混凝土结构中各类结构构件的安全等级,宜与整个结构的安全等级相同。对其中部分结构构件的安全等级,可根据其重要程度适当调整。对于结构中重要构件和关键传力部位,宜适当提高其安全等级。
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3.1.6 混凝土结构设计应考虑施工技术水平以及实际工程条件的可行性。有特殊要求的混凝土结构,应提出相应的施工要求。
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3.1.7 设计应明确结构的用途,在设计使用年限内未经技术鉴定或设计许可,不得改变结构的用途和使用环境。
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3.2 结构方案

3.2 结构方案

3.2.1 混凝土结构的设计方案应符合下列要求:

1 选用合理的结构体系、构件形式和布置;

2 结构的平、立面布置宜规则,各部分的质量和刚度宜均匀、连续;

3 结构传力途径应简捷、明确,竖向构件宜连续贯通、对齐;

4 宜采用超静定结构,重要构件和关键传力部位应增加冗余约束或有多条传力途径;

5 宜采取减小偶然作用影响的措施。
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3.2.2 混凝土结构中结构缝的设计应符合下列要求:

1 应根据结构受力特点及建筑尺度、形状、使用功能要求,合理确定结构缝的位置和构造形式;

2 宜控制结构缝的数量,并应采取有效措施减少设缝对使用功能的不利影响;

3 可根据需要设置施工阶段的临时性结构缝。
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3.2.3 结构构件的连接应符合下列要求:

1 连接部位的承载力应保证被连接构件之间的传力性能;

2 当混凝土构件与其他材料构件连接时,应采取可靠的措施;

3 应考虑构件变形对连接节点及相邻结构或构件造成的影响。
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3.2.4 混凝土结构设计应符合节省材料、方便施工、降低能耗与保护环境的要求。
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3.3 承载能力极限状态计算

3.3 承载能力极限状态计算

3.3.1 混凝土结构的承载能力极限状态计算应包括下列内容:

1 结构构件应进行承载力(包括失稳)计算;

2 直接承受重复荷载的构件应进行疲劳验算;

3 有抗震设防要求时,应进行抗震承载力计算;

4 必要时尚应进行结构的倾覆、滑移、漂浮验算;

5 对于可能遭受偶然作用,且倒塌可能引起严重后果的重要结构,宜进行防连续倒塌设计。
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3.3.2 对持久设计状况、短暂设计状况和地震设计状况,当用内力的形式表达时,结构构件应采用下列承载能力极限状态设计表达式:

γ0S≤R(3.3.2—1)

R=R(fc,fs,ak,…)/γRd (3.3.2—2)

式中:γ0——结构重要性系数:在持久设计状况和短暂设计状况下,对安全等级为一级的结构构件不应小于1.1,对安全等级为二级的结构构件不应小于1.0,对安全等级为三级的结构构件不应小于0.9;对地震设计状况下应取1.0;

S——承载能力极限状态下作用组合的效应设计值:对持久设计状况和短暂设计状况应按作用的基本组合计算;对地震设计状况应按作用的地震组合计算;

R——结构构件的抗力设计值;

R(·)——结构构件的抗力函数;

γRd——结构构件的抗力模型不定性系数:静力设计取1.0,对不确定性较大的结构构件根据具体情况取大于1.0的数值;抗震设计应用承载力抗震调整系数γRE代替γRd; 

fc、fs——混凝土、钢筋的强度设计值,应根据本规范第 4.1.4条及第4.2.3条的规定取值;

ak——几何参数的标准值,当几何参数的变异性对结构性能有明显的不利影响时,应增减一个附加值。

注:公式(3.3.2—1)中的γ0S为内力设计值,在本规范各章中用N、M、V、T等表达。
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3.3.3 对二维、三维混凝土结构构件,当按弹性或弹塑性方法分析并以应力形式表达时,可将混凝土应力按区域等代成内力设计值,按本规范第3.3.2条进行计算;也可直接采用多轴强度准则进行设计验算。
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3.3.4 对偶然作用下的结构进行承载能力极限状态设计时,公式(3.3.2—1)中的作用效应设计值S按偶然组合计算,结构重要性系数γ0取不小于1.0的数值;公式(3.3.2—2)中混凝土、钢筋的强度设计值fc、fs改用强度标准值fck、fyk(或fpyk)。

当进行结构防连续倒塌验算时,结构构件的承载力函数应按本规范第3.6节的原则确定。
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3.3.5 对既有结构的承载能力极限状态设计,应按下列规定进行:

1 对既有结构进行安全复核、改变用途或延长使用年限而需验算承载能力极限状态时,宜符合本规范第3.3.2条的规定;

2 对既有结构进行改建、扩建或加固改造而重新设计时,承载能力极限状态的计算应符合本规范第3.7节的规定。
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3.4 正常使用极限状态验算

3.4 正常使用极限状态验算

3.4.1 混凝土结构构件应根据其使用功能及外观要求,按下列规定进行正常使用极限状态验算:

1 对需要控制变形的构件,应进行变形验算;

2 对不允许出现裂缝的构件,应进行混凝土拉应力验算;

3 对允许出现裂缝的构件,应进行受力裂缝宽度验算;

4 对舒适度有要求的楼盖结构,应进行竖向自振频率验算。
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3.4.2 对于正常使用极限状态,钢筋混凝土构件、预应力混凝土构件应分别按荷载的准永久组合并考虑长期作用的影响或标准组合并考虑长期作用的影响,采用下列极限状态设计表达式进行验算:

S≤C (3.4.2)

式中:S——正常使用极限状态荷载组合的效应设计值;

C——结构构件达到正常使用要求所规定的变形、应力、裂缝宽度和自振频率等的限值。
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3.4.3 钢筋混凝土受弯构件的最大挠度应按荷载的准永久组合,预应力混凝土受弯构件的最大挠度应按荷载的标准组合,并均应考虑荷载长期作用的影响进行计算,其计算值不应超过表3.4.3规定的挠度限值。

注:1 表中l0为构件的计算跨度;计算悬臂构件的挠度限值时,其计算跨度l0按实际悬臂长度的2倍取用;

2 表中括号内的数值适用于使用上对挠度有较高要求的构件;

3 如果构件制作时预先起拱,且使用上也允许,则在验算挠度时,可将计算所得的挠度值减去起拱值;对预应力混凝土构件,尚可减去预加力所产生的反拱值;

4 构件制作时的起拱值和预加力所产生的反拱值,不宜超过构件在相应荷载组合作用下的计算挠度值。
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3.4.4 结构构件正截面的受力裂缝控制等级分为三级,等级划分及要求应符合下列规定:

一级——严格要求不出现裂缝的构件,按荷载标准组合计算时,构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力。

二级——一般要求不出现裂缝的构件,按荷载标准组合计算时,构件受拉边缘混凝土拉应力不应大于混凝土抗拉强度的标准值。

三级——允许出现裂缝的构件:对钢筋混凝土构件,按荷载准永久组合并考虑长期作用影响计算时,构件的最大裂缝宽度不应超过本规范表3.4.5规定的最大裂缝宽度限值。对预应力混凝土构件,按荷载标准组合并考虑长期作用的影响计算时,构件的最大裂缝宽度不应超过本规范第3.4.5条规定的最大裂缝宽度限值;对二a类环境的预应力混凝土构件,尚应按荷载准永久组合计算,且构件受拉边缘混凝土的拉应力不应大于混凝土的抗拉强度标准值。
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3.4.5 结构构件应根据结构类型和本规范第3.5.2条规定的环境类别,按表3.4.5的规定选用不同的裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值ωlim。

注:1 对处于年平均相对湿度小于60%地区一类环境下的受弯构件,其最大裂缝宽度限值可采用括号内的数值;

2 在一类环境下,对钢筋混凝土屋架、托架及需作疲劳验算的吊车梁,其最大裂缝宽度限值应取为0.20mm;对钢筋混凝土屋面梁和托梁,其最大裂缝宽度限值应取为0.30mm;

3 在一类环境下,对预应力混凝土屋架、托架及双向板体系,应按二级裂缝控制等级进行验算;对一类环境下的预应力混凝土屋面梁、托梁、单向板,应按表中二a类环境的要求进行验算;在一类和二a类环境下需作疲劳验算的预应力混凝土吊车梁,应按裂缝控制等级不低于二级的构件进行验算;

4 表中规定的预应力混凝土构件的裂缝控制等级和最大裂缝宽度限值仅适用于正截面的验算;预应力混凝土构件的斜截面裂缝控制验算应符合本规范第7章的有关规定;

5 对于烟囱、筒仓和处于液体压力下的结构,其裂缝控制要求应符合专门标准的有关规定;

6 对于处于四、五类环境下的结构构件,其裂缝控制要求应符合专门标准的有关规定;

7 表中的最大裂缝宽度限值为用于验算荷载作用引起的最大裂缝宽度。
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3.4.6 对混凝土楼盖结构应根据使用功能的要求进行竖向自振频率验算,并宜符合下列要求:

1 住宅和公寓不宜低于5Hz;

2 办公楼和旅馆不宜低于4Hz;

3 大跨度公共建筑不宜低于3Hz。
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3.5 耐久性设计

3.5 耐久性设计

3.5.1 混凝土结构应根据设计使用年限和环境类别进行耐久性设计,耐久性设计包括下列内容:

1 确定结构所处的环境类别;

2 提出对混凝土材料的耐久性基本要求;

3 确定构件中钢筋的混凝土保护层厚度;

4 不同环境条件下的耐久性技术措施;

5 提出结构使用阶段的检测与维护要求。

注:对临时性的混凝土结构,可不考虑混凝土的耐久性要求。
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3.5.2 混凝土结构暴露的环境类别应按表3.5.2的要求划分。

注:1 室内潮湿环境是指构件表面经常处于结露或湿润状态的环境;

2 严寒和寒冷地区的划分应符合现行国家标准《民用建筑热工设计规范》GB 50176的有关规定;

3 海岸环境和海风环境宜根据当地情况,考虑主导风向及结构所处迎风、背风部位等因素的影响,由调查研究和工程经验确定;

4 受除冰盐影响环境是指受到除冰盐盐雾影响的环境;受除冰盐作用环境是指被除冰盐溶液溅射的环境以及使用除冰盐地区的洗车房、停车楼等建筑。

5 暴露的环境是指混凝土结构表面所处的环境。
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3.5.3 设计使用年限为50年的混凝土结构,其混凝土材料宜符合表3.5.3的规定。

注:1 氯离子含量系指其占胶凝材料总量的百分比;

2 预应力构件混凝土中的最大氯离子含量为0.06%;其最低混凝土强度等级宜按表中的规定提高两个等级;

3 素混凝土构件的水胶比及最低强度等级的要求可适当放松;

4 有可靠工程经验时,二类环境中的最低混凝土强度等级可降低一个等级;

5 处于严寒和寒冷地区二b、三a类环境中的混凝土应使用引气剂,并可采用括号中的有关参数;

6 当使用非碱活性骨料时,对混凝土中的碱含量可不作限制。
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3.5.4 混凝土结构及构件尚应采取下列耐久性技术措施:

1 预应力混凝土结构中的预应力筋应根据具体情况采取表面防护、孔道灌浆、加大混凝土保护层厚度等措施,外露的锚固端应采取封锚和混凝土表面处理等有效措施;

2 有抗渗要求的混凝土结构,混凝土的抗渗等级应符合有关标准的要求;

3 严寒及寒冷地区的潮湿环境中,结构混凝土应满足抗冻要求,混凝土抗冻等级应符合有关标准的要求;

4 处于二、三类环境中的悬臂构件宜采用悬臂梁-板的结构形式,或在其上表面增设防护层;

5 处于二、三类环境中的结构构件,其表面的预埋件、吊钩、连接件等金属部件应采取可靠的防锈措施,对于后张预应力混凝土外露金属锚具,其防护要求见本规范第10.3.13条;

6 处在三类环境中的混凝土结构构件,可采用阻锈剂、环氧树脂涂层钢筋或其他具有耐腐蚀性能的钢筋、采取阴极保护措施或采用可更换的构件等措施。
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3.5.5 一类环境中,设计使用年限为100年的混凝土结构应符合下列规定:

1 钢筋混凝土结构的最低强度等级为C30;预应力混凝土结构的最低强度等级为C40;

2 混凝土中的最大氯离子含量为0.06%;

3 宜使用非碱活性骨料,当使用碱活性骨料时,混凝土中的最大碱含量为3.0kg/m3;

4 混凝土保护层厚度应符合本规范第8.2.1条的规定;当采取有效的表面防护措施时,混凝土保护层厚度可适当减小。
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3.5.6 二、三类环境中,设计使用年限100年的混凝土结构应采取专门的有效措施。

3.5.7 耐久性环境类别为四类和五类的混凝土结构,其耐久性要求应符合有关标准的规定。
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3.5.8 混凝土结构在设计使用年限内尚应遵守下列规定:

1 建立定期检测、维修制度;

2 设计中可更换的混凝土构件应按规定更换;

3 构件表面的防护层,应按规定维护或更换;

4 结构出现可见的耐久性缺陷时,应及时进行处理。
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3.6 防连续倒塌设计原则

3.6 防连续倒塌设计原则

3.6.1 混凝土结构防连续倒塌设计宜符合下列要求:

1 采取减小偶然作用效应的措施;

2 采取使重要构件及关键传力部位避免直接遭受偶然作用的措施;

3 在结构容易遭受偶然作用影响的区域增加冗余约束,布置备用的传力途径;

4 增强疏散通道、避难空间等重要结构构件及关键传力部位的承载力和变形性能;

5 配置贯通水平、竖向构件的钢筋,并与周边构件可靠地锚固;

6 设置结构缝,控制可能发生连续倒塌的范围。
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3.6.2 重要结构的防连续倒塌设计可采用下列方法:

1 局部加强法:提高可能遭受偶然作用而发生局部破坏的竖向重要构件和关键传力部位的安全储备,也可直接考虑偶然作用进行设计。

2 拉结构件法:在结构局部竖向构件失效的条件下,可根据具体情况分别按梁-拉结模型、悬索-拉结模型和悬臂-拉结模型进行承载力验算,维持结构的整体稳固性。

3 拆除构件法:按一定规则拆除结构的主要受力构件,验算剩余结构体系的极限承载力;也可采用倒塌全过程分析进行设计。
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3.6.3 当进行偶然作用下结构防连续倒塌的验算时,作用宜考虑结构相应部位倒塌冲击引起的动力系数。在抗力函数的计算中,混凝土强度取强度标准值fck;普通钢筋强度取极限强度标准值fstk,预应力筋强度取极限强度标准值fptk并考虑锚具的影响。宜考虑偶然作用下结构倒塌对结构几何参数的影响。必要时尚应考虑材料性能在动力作用下的强化和脆性,并取相应的强度特征值。
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3.7 既有结构设计原则

3.7 既有结构设计原则

3.7.1 既有结构延长使用年限、改变用途、改建、扩建或需要进行加固、修复等,均应对其进行评定、验算或重新设计。
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3.7.2 对既有结构进行安全性、适用性、耐久性及抗灾害能力进行评定时,应符合现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153的原则要求,并应符合下列规定:

1 应根据评定结果、使用要求和后续使用年限确定既有结构的设计方案;

2 既有结构改变用途或延长使用年限时,承载能力极限状态验算宜符合本规范的有关规定;

3 对既有结构进行改建、扩建或加固改造而重新设计时,承载能力极限状态的计算应符合本规范和相关标准的规定;

4 既有结构的正常使用极限状态验算及构造要求宜符合本规范的规定;

5 必要时可对使用功能作相应的调整,提出限制使用的要求。
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3.7.3 既有结构的设计应符合下列规定:

1 应优化结构方案,保证结构的整体稳固性;

2 荷载可按现行规范的规定确定,也可根据使用功能作适当的调整;

3 结构既有部分混凝土、钢筋的强度设计值应根据强度的实测值确定;当材料的性能符合原设计的要求时,可按原设计的规定取值;

4 设计时应考虑既有结构构件实际的几何尺寸、截面配筋、连接构造和已有缺陷的影响;当符合原设计的要求时,可按原设计的规定取值;

5 应考虑既有结构的承载历史及施工状态的影响;对二阶段成形的叠合构件,可按本规范第9.5节的规定进行设计。
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4材 料

4.1 混凝土

4 材 料


4.1 混凝土

4.1.1 混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定。立方体抗压强度标准值系指按标准方法制作、养护的边长为150mm的立方体试件,在28d或设计规定龄期以标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度值。
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4.1.2 素混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15;钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C20;采用强度等级400MPa及以上的钢筋时,混凝土强度等级不应低于C25。

预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C40,且不应低于C30。

承受重复荷载的钢筋混凝土构件,混凝土强度等级不应低于C30。
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4.1.3 混凝土轴心抗压强度的标准值fck应按表4.1.3—1采用;轴心抗拉强度的标准值ftk应按表4.1.3—2采用。


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4.1.4 混凝土轴心抗压强度的设计值fc应按表4.1.4—1采用;轴心抗拉强度的设计值ft应按表4.1.4—2采用。


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4.1.5 混凝土受压和受拉的弹性模量Ec宜按表4.1.5采用。

混凝土的剪切变形模量GC可按相应弹性模量值的40%采用。

混凝土泊松比vc可按0.2采用。

注:1 当有可靠试验依据时,弹性模量可根据实测数据确定;

2 当混凝土中掺有大量矿物掺合料时,弹性模量可按规定龄期根据实测数据确定。
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4.1.6 混凝土轴心抗压疲劳强度设计值、轴心抗拉疲劳强度设计值应分别按表4.1.4—1、表4.1.4—2中的强度设计值乘疲劳强度修正系数γρ确定。混凝土受压或受拉疲劳强度修正系数γρ应根据疲劳应力比值分别按表4.1.6—1、表4.1.6—2采用;当混凝土承受拉-压疲劳应力作用时,疲劳强度修正系数γρ取0.60。

疲劳应力比值应按下列公式计算:

注:直接承受疲劳荷载的混凝土构件,当采用蒸汽养护时,养护温度不宜高于60℃。
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4.1.7 混凝土疲劳变形模量应按表4.1.7采用。

4.1.8 当温度在0℃~100℃范围内时,混凝土的热工参数可按下列规定取值:


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4.2 钢筋

4.2 钢筋

4.2.1 混凝土结构的钢筋应按下列规定选用:

1 纵向受力普通钢筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋,也可采用HPB300、HRB335、HRBF335、RRB400钢筋;

2 梁、柱纵向受力普通钢筋应采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋;

3 箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500钢筋,也可采用HRB335、HRBF335钢筋;

4 预应力筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。
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4.2.2 钢筋的强度标准值应具有不小于95%的保证率。

普通钢筋的屈服强度标准值fyk、极限强度标准值fstk应按表4.2.2—1采用;预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋的屈服强度标准值fpyk、极限强度标准值fptk应按表4.2.2—2采用。

注:极限强度标准值为1960N/mm2的钢绞线作后张预应力配筋时,应有可靠的工程经验。
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4.2.3 普通钢筋的抗拉强度设计值fy、抗压强度设计值 应按表4.2.3—1采用;预应力筋的抗拉强度设计值fpy、抗压强度设计值 应按表4.2.3—2采用。

当构件中配有不同种类的钢筋时,每种钢筋应采用各自的强度设计值。横向钢筋的抗拉强度设计值fyv应按表中fy的数值采用;当用作受剪、受扭、受冲切承载力计算时,其数值大于360N/mm2时应取360N/mm2。

注:当预应力筋的强度标准值不符合表4.2.3-2的规定时,其强度设计值应进行相应的比例换算。
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4.2.4 普通钢筋及预应力筋在最大力下的总伸长率δgt不应小于表4.2.4规定的数值。


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4.2.5 普通钢筋和预应力筋的弹性模量Es应按表4. 2. 5采用。

注:必要时可采用实测的弹性模量。
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4.2.6 普通钢筋和预应力筋的疲劳应力幅限制Δffy和ffpy据钢筋疲劳应力比值ρfs、ρfp,分别按表4.2.6-1、表4.2.6-2线性内插取值。

注:当纵向受拉钢筋采用闪光接触对焊连接时,其接头处的钢筋疲劳应力幅限值应按表中数值乘以0.8取用。


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4.2.7 构件中的钢筋可采用并筋的配置形式。直径28mm及以下的钢筋并筋数量不应超过3根;直径32mm的钢筋并筋数量宜为2根;直径36mm及以上的钢筋不应采用并筋。并筋应按单根等效钢筋进行计算,等效钢筋的等效直径应按截面面积相等的原则换算确定。
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4.2.8 当进行钢筋代换时,除应符合设计要求的构件承载力、最大力下的总伸长率、裂缝宽度验算以及抗震规定以外,尚应满足最小配筋率、钢筋间距、保护层厚度、钢筋锚固长度、接头面积百分率及搭接长度等构造要求。
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4.2.9 当构件中采用预制的钢筋焊接网片或钢筋骨架配筋时,应符合国家现行有关标准的规定。
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4.2.10 各种公称直径的普通钢筋、预应力筋的公称截面面积及理论重量应按本规范附录A采用。
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5结构分析

5.1 基本原则

5 结构分析


5.1 基本原则

5.1.1 混凝土结构应进行整体作用效应分析,必要时尚应对结构中受力状况特殊部位进行更详细的分析。
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5.1.2 当结构在施工和使用期的不同阶段有多种受力状况时,应分别进行结构分析,并确定其最不利的作用组合。

结构可能遭遇火灾、飓风、爆炸、撞击等偶然作用时,尚应按国家现行有关标准的要求进行相应的结构分析。
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5.1.3 结构分析的模型应符合下列要求:

1 结构分析采用的计算简图、几何尺寸、计算参数、边界条件、结构材料性能指标以及构造措施等应符合实际工作状况;

2 结构上可能的作用及其组合、初始应力和变形状况等,应符合结构的实际状况;

3 结构分析中所采用的各种近似假定和简化,应有理论、试验依据或经工程实践验证;计算结果的精度应符合工程设计的要求。
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5.1.4 结构分析应符合下列要求:

1 满足力学平衡条件;

2 在不同程度上符合变形协调条件,包括节点和边界的约束条件;

3 采用合理的材料本构关系或构件单元的受力-变形关系。
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5.1.5 结构分析时,应根据结构类型、材料性能和受力特点等选择下列分析方法:

1 弹性分析方法;

2 塑性内力重分布分析方法;

3 弹塑性分析方法;

4 塑性极限分析方法;

5 试验分析方法。
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5.1.6 结构分析所采用的计算软件应经考核和验证,其技术条件应符合本规范和国家现行有关标准的要求。

应对分析结果进行判断和校核,在确认其合理、有效后方可应用于工程设计。
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5.2 分析模型

5.2 分析模型

5.2.1 混凝土结构宜按空间体系进行结构整体分析,并宜考虑结构单元的弯曲、轴向、剪切和扭转等变形对结构内力的影响。

当进行简化分析时,应符合下列规定:

1 体形规则的空间结构,可沿柱列或墙轴线分解为不同方向的平面结构分别进行分析,但应考虑平面结构的空间协同工作; 

2 构件的轴向、剪切和扭转变形对结构内力分析影响不大时,可不予考虑。
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5.2.2 混凝土结构的计算简图宜按下列方法确定:

1 梁、柱、杆等一维构件的轴线宜取为截面几何中心的连线,墙、板等二维构件的中轴面宜取为截面中心线组成的平面或曲面;

2 现浇结构和装配整体式结构的梁柱节点、柱与基础连接处等可作为刚接;非整体浇筑的次梁两端及板跨两端可近似作为铰接;

3 梁、柱等杆件的计算跨度或计算高度可按其两端支承长度的中心距或净距确定,并应根据支承节点的连接刚度或支承反力的位置加以修正;

4 梁、柱等杆件间连接部分的刚度远大于杆件中间截面的刚度时,在计算模型中可作为刚域处理。
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5.2.3 进行结构整体分析时,对于现浇结构或装配整体式结构,可假定楼盖在其自身平面内为无限刚性。当楼盖开有较大洞口或其局部会产生明显的平面内变形时,在结构分析中应考虑其影响。
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5.2.4 对现浇楼盖和装配整体式楼盖,宜考虑楼板作为翼缘对梁刚度和承载力的影响。梁受压区有效翼缘计算宽度b'f可按表5.2.4所列情况中的最小值取用;也可采用梁刚度增大系数法近似考虑,刚度增大系数应根据梁有效翼缘尺寸与梁截面尺寸的相对比例确定。

表5.2.4受弯构件受压区有效翼缘计算宽度b'f 

注:1 表中b为梁的腹板厚度;

2 肋形梁在梁跨内设有间距小于纵肋间距的横肋时,可不考虑表中情况3的规定; 

3 加腋的T形、I形和倒L形截面,当受压区加腋的高度hh不小 且加腋的长度bh不大于3hh时,其翼缘计算宽度可按表中情况3的规定分别增加2bh(T形、I形截面)和h'f(倒L形截面);

4 独立梁受压区的翼缘板在荷载作用下经验算沿纵肋方向可能产生裂缝时,其计算宽度应取腹板宽度b。
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5.2.5 当地基与结构的相互作用对结构的内力和变形有显著影响时,结构分析中宜考虑地基与结构相互作用的影响。
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5.3 弹性分析

5.3 弹性分析

5.3.1 结构的弹性分析方法可用于正常使用极限状态和承载能力极限状态作用效应的分析。
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5.3.2 结构构件的刚度可按下列原则确定:

1 混凝土的弹性模量可按本规范表4.1.5采用;

2 截面惯性矩可按匀质的混凝土全截面计算;

3 端部加腋的杆件,应考虑其截面变化对结构分析的影响;

4 不同受力状态下构件的截面刚度,宜考虑混凝土开裂、徐变等因素的影响予以折减。
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5.3.3 混凝土结构弹性分析宜采用结构力学或弹性力学等分析方法。体形规则的结构,可根据作用的种类和特性,采用适当的简化分析方法。
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5.3.4 当结构的二阶效应可能使作用效应显著增大时,在结构分析中应考虑二阶效应的不利影响。

混凝土结构的重力二阶效应可采用有限元分析方法计算,也可采用本规范附录B的简化方法。当采用有限元分析方法时,宜考虑混凝土构件开裂对构件刚度的影响。
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5.3.5 当边界支承位移对双向板的内力及变形有较大影响时,在分析中宜考虑边界支承竖向变形及扭转等的影响。
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5.4 塑性内力重分布分析

5.4 塑性内力重分布分析

5.4.1 混凝土连续梁和连续单向板,可采用塑性内力重分布方法进行分析。

重力荷载作用下的框架、框架-剪力墙结构中的现浇梁以及双向板等,经弹性分析求得内力后,可对支座或节点弯矩进行适度调幅,并确定相应的跨中弯矩。
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5.4.2 按考虑塑性内力重分布分析方法设计的结构和构件,应选用符合本规范第4.2.4条规定的钢筋,并应满足正常使用极限状态要求且采取有效的构造措施。

对于直接承受动力荷载的构件,以及要求不出现裂缝或处于三a、三b类环境情况下的结构,不应采用考虑塑性内力重分布的分析方法。
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5.4.3 钢筋混凝土梁支座或节点边缘截面的负弯矩调幅幅度不宜大于25%;弯矩调整后的梁端截面相对受压区高度不应超过0.35,且不宜小于0.10。

钢筋混凝土板的负弯矩调幅幅度不宜大于20%。

预应力混凝土梁的弯矩调幅幅度应符合本规范第10.1.8条的规定。
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5.4.4 对属于协调扭转的混凝土结构构件,受相邻构件约束的支承梁的扭矩宜考虑内力重分布的影响。

考虑内力重分布后的支承梁,应按弯剪扭构件进行承载力计算。 

注:当有充分依据时,也可采用其他设计方法。
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5.5 弹塑性分析

5.5 弹塑性分析

5.5.1 重要或受力复杂的结构,宜采用弹塑性分析方法对结构整体或局部进行验算。结构的弹塑性分析宜遵循下列原则:

1 应预先设定结构的形状、尺寸、边界条件、材料性能和配筋等;

2 材料的性能指标宜取平均值,并宜通过试验分析确定,也可按本规范附录C的规定确定;

3 宜考虑结构几何非线性的不利影响;

4 分析结果用于承载力设计时,宜考虑抗力模型不定性系数对结构的抗力进行适当调整。
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5.5.2 混凝土结构的弹塑性分析,可根据实际情况采用静力或动力分析方法。结构的基本构件计算模型宜按下列原则确定:

1 梁、柱、杆等杆系构件可简化为一维单元,宜采用纤维束模型或塑性铰模型;

2 墙、板等构件可简化为二维单元,宜采用膜单元、板单元或壳单元;

3 复杂的混凝土结构、大体积混凝土结构、结构的节点或局部区域需作精细分析时,宜采用三维块体单元。
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5.5.3 构件、截面或各种计算单元的受力-变形本构关系宜符合实际受力情况。某些变形较大的构件或节点进行局部精细分析时,宜考虑钢筋与混凝土间的粘结-滑移本构关系。

钢筋、混凝土材料的本构关系宜通过试验分析确定,也可按本规范附录C采用。
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5.6 塑性极限分析

5.6 塑性极限分析

5.6.1 对不承受多次重复荷载作用的混凝土结构,当有足够的塑性变形能力时,可采用塑性极限理论的分析方法进行结构的承载力计算,同时应满足正常使用的要求。
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5.6.2 整体结构的塑性极限分析计算应符合下列规定:

1 对可预测结构破坏机制的情况,结构的极限承载力可根据设定的结构塑性屈服机制,采用塑性极限理论进行分析;

2 对难于预测结构破坏机制的情况,结构的极限承载力可采用静力或动力弹塑性分析方法确定;

3 对直接承受偶然作用的结构构件或部位,应根据偶然作用的动力特征考虑其动力效应的影响。
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5.6.3 承受均布荷载的周边支承的双向矩形板,可采用塑性铰线法或条带法等塑性极限分析方法进行承载能力极限状态的分析与设计。
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5.7 间接作用分析

5.7 间接作用分析

5.7.1 当混凝土的收缩、徐变以及温度变化等间接作用在结构中产生的作用效应可能危及结构的安全或正常使用时,宜进行间接作用效应的分析,并应采取相应的构造措施和施工措施。
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5.7.2 混凝土结构进行间接作用效应的分析,可采用本规范第5.5节的弹塑性分析方法;也可考虑裂缝和徐变对构件刚度的影响,按弹性方法进行近似分析。
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6承载能力极限状态计算

6.1 一般规定

6 承载能力极限状态计算


6.1 一般规定

6.1.1 本章适用于钢筋混凝土构件、预应力混凝土构件的承载能力极限状态计算;素混凝土结构构件设计应符合本规范附录D的规定。

深受弯构件、牛腿、叠合式构件的承载力计算应符合本规范第9章的有关规定。
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6.1.2 对于二维或三维非杆系结构构件,当按弹性或弹塑性分析方法得到构件的应力设计值分布后,可根据主拉应力设计值的合力在配筋方向的投影确定配筋量,按主拉应力的分布区域确定钢筋布置,并应符合相应的构造要求;当混凝土处于受压状态时,可考虑受压钢筋和混凝土共同作用,受压钢筋配置应符合构造要求。
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6.1.3 采用应力表达式进行混凝土结构构件的承载能力极限状态验算时,应符合下列规定:

1 应根据设计状况和构件性能设计目标确定混凝土和钢筋的强度取值。

2 钢筋应力不应大于钢筋的强度取值。

3 混凝土应力不应大于混凝土的强度取值;多轴应力状态混凝土强度取值和验算可按本规范附录C. 4的有关规定进行。
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6.2 正截面承载力计算

6.2 正截面承载力计算

(Ⅰ)正截面承载力计算的一般规定

6.2.1 正截面承载力应按下列基本假定进行计算:

1 截面应变保持平面。

2 不考虑混凝土的抗拉强度。

3 混凝土受压的应力与应变关系按下列规定取用:

式中:σst、σpt——第i层纵向普通钢筋、预应力筋的应力,政治代表拉应力。负值代表压应力;

σpot——第i层纵向预应力筋截面重心处混凝土法向应力等于零时的预应力筋应力,按本规范公式(10.1. 6-3)或公式(10.1. 6-6)计算;

fy、fpy——普通钢筋、预应力筋抗拉强度设计值,按本规范表4.2.3-1、表4.2.3-2采用;

f'y、f'py——普通钢筋、预应力筋抗压强度设计值,按本规范表4.2.3-1、表4.2.3-2采用;
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6.2.2 在确定中和轴位置时,对双向受弯构件,其内、外弯矩作用平面应相互重合;对双向偏心受力构件,其轴向力作用点、混凝土和受压钢筋的合力点以及受拉钢筋的合力点应在同一条直线上。当不符台上述条件时,尚应考虑扭转的影响。
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6.2.3 弯矩作用平面内截面对称的偏心受压构件,当同一主轴方向的杆端弯矩比M1/M2不大于0.9且轴压比不大于0.9时,若构件的长细比满足公式(6.2.3)的要求,可不考虑轴向压力在该方向挠曲杆件中产生的附加弯矩影响;否则应根据本规范第6.2.4条的规定,按截面的两个主轴方向分别考虑轴向压力在挠曲杆件中产生的附加弯矩影响。

式中:M1、M2——分别为已考虑侧移影响的偏心受压构件两端截面按结构弹性分析确定的对同一主轴的组合弯矩设计值,绝对值较大端为M2,绝对值较小端为M1,当构件按单曲率弯曲时,M1/M2取正值,否则取负值;

lc——构件的计算长度,可近似取偏心受压构件相应主轴方向上下支撑点之间的距离;

i——偏心方向的截面回转半径。
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6.2.4 除排架结构柱外,其他偏心受压构件考虑轴向压力在挠曲杆件中产生的二阶效应后控制截面的弯矩设计值,应按下列公式计算:


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6.2.5 偏心受压构件的正截面承载力计算时,应计入轴向压力在偏心方向存在的附加偏心距ea,其值应取20mm和偏心方向截面最大尺寸的1/30两者中的较大值。
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6.2.6 受弯构件、偏心受力构件正截面承载力计算时,受压区混凝土的应力图形可简化为等效的矩形应力图。

矩形应力图的受压区高度x可取截面应变保持平面的假定所确定的中和轴高度乘以系数β1。当混凝土强度等级不超过C50时,β1取为0.80,当混凝土强度等级为C80时,β1取为0.74,其间按线性内插法确定。

矩形应力图的应力值可由混凝土轴心抗压强度设计值fc乘以系数α1确定。当混凝土强度等级不超过C50时,α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,α1取为0.94,其间按线性内插法确定。
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6.2.7 纵向受拉钢筋屈服与受压区混凝土破坏同时发生时的相对界限受压区高度ζb应按下列公式计算:

1 钢筋混凝土构件

有屈服点普通钢筋

式中:ζb——相对界限受压区高度,取xb/h0;

xb——界限受压区高度;

h0——截面有效高度:纵向受拉钢筋合力点至截面受压边缘的距离;

ES——钢筋弹性模量,按本规范表4.2.5采用;

σp0——受拉区纵向预应力筋合力点处混凝土法向应力等于零时的预应力筋应力,按本规范公式(10.1. 6—3)或公式(10.1.6—6)计算;

εcu——非均匀受压时的混凝土极限压应变,按本规范公式(6.2.1—5)计算;

β1——系数,按本规范第6.2.6条的规定计算。

注:当截面受拉区内配置有不同种类或不同预应力值的钢筋时,受弯构件的相对界限受压区高度应分别计算,并取其较小值。
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6.2.8 纵向钢筋应力应按下列规定确定:

1 纵向钢筋应力宜按下列公式计算:


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6.2.9 矩形、I形、T形截面构件的正截面承载力可按本节规定计算;任意截面、圆形及环形截面构件的正截面承载力可按本规范附录E的规定计算。

(Ⅱ)正截面受弯承载力计算
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6.2.10 矩形截面或翼缘位于受拉边的倒T形截面受弯构件,其正截面受弯承载力应符合下列规定(图6.2.10):

按上述公式计算T形、I形截面受弯构件时,混凝土受压区高度仍应符合本规范公式(6.2.10—3)和公式(6.2.10—4)的要求。

6.2.12 T形、I形及倒L形截面受弯构件位于受压区的翼缘计算宽度 可按本规范表5.2.4所列情况中的最小值取用。

6.2.13 受弯构件正截面受弯承载力计算应符合本规范公式(6.2.10—3)的要求。当由构造要求或按正常使用极限状态验算要求配置的纵向受拉钢筋截面面积大于受弯承载力要求的配筋面积时,按本规范公式(6.2.10—2)或公式(6.2.11—3)计算的混凝土受压区高度x,可仅计入受弯承载力条件所需的纵向受拉钢筋截面面积。

6.2.14 当计算中计入纵向普通受压钢筋时,应满足本规范公式(6.2.10—4)的条件;当不满足此条件时,正截面受弯承载力应符合下列规定:

式中:ax、ap——受拉区纵向普通钢筋、预应力筋至受拉边缘的距离。

(Ⅲ)正截面受压承载力计算
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6.2.15 钢筋混凝土轴心受压构件,当配置的箍筋符合本规范第9.3节的规定时,其正截面受压承载力应符合下列规定(图6.2.15):

式中:N——轴向压力设计值;

φ——钢筋混凝土构件的稳定系数,按表6.2.15采用;

fc——混凝土轴心抗压强度设计值,按本规范表4.1.4-1采用;

A——构件截面面积;

A's——全部纵向普通钢筋的截面面积。

当纵向普通钢筋的配筋率大于3%时,公式(6.2.15)中的A应改用(A-A's)代替。

注:1 lo为构件的计算长度,对钢筋混凝土柱可按本规范第6.2.20条的规定取用;

2 b为矩形截面的短边尺寸,d为圆形截面的直径,i为界面的最小回转半径。


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6.2.16 钢筋混凝土轴心受压构件,当配置的螺旋式或焊接环式间接钢筋符合本规范第9.3.2条的规定时,其正截面受压承载力应符合下列规定(图6.2.16):

式中:fyv——间接钢筋的抗拉强度设计值,按本规范第4.2.3条的规定采用;

Acor——构件的核心截面面积,取间接钢筋内表面范围内的混凝土截面面积;

Asso——螺旋式或焊接环式间接钢筋的换算截面面积;

dcor——构件的核心截面直径,取间接钢筋内表面之间的距离;

Assl——螺旋式或焊接环式单根间接钢筋的截面面积;

s——间接钢筋沿构件轴线方向的间距;

α——间接钢筋对混凝土约束的折减系数:当混凝土强度等级不超过C50时,取1.0,当混凝土强度等级为C80时,取0.85,其间按线性内插法确定。

注:1 按公式(6.2.16—1)算得的构件受压承载力设计值不应大于按本规范公式(6.2.15)算得的构件受压承载力设计值的1.5倍;

2 当遇到下列任意一种情况时,不应计入间接钢筋的影响,而应按本规范第6.2.15条的规定进行计算:

1)当lo/d>12时;

2)当按公式(6.2.16—1)算得的受压承载力小于按本规范公式(6.2.15)算得的受压承载力时;

3)当间接钢筋的换算截面面积Asso小于纵向普通钢筋的全部截面面积的25%时。
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6.2.17 矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力应符合下列规定(图6.2.17):


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6.2.18 I形截面偏心受压构件的受压翼缘计算宽度b'f应按本规范第6.2.12条确定,其正截面受压承载力应符合下列规定:

1 当受压区高度x不大于h'f时,应按宽度为受压翼缘计算宽度b'f的矩形截面计算。

2 当受压区高度x大于h'f时(图6.2.18),应符合下列规定:

公式中的钢筋应力σs、σp以及是否考虑纵向受压普通钢筋的作用,均应按本规范第6.2.17条的有关规定确定。

3 当x大于(h-hf)时,其正截面受压承载力计算应计入受压较小边翼缘受压部分的作用,此时,受压较小边翼缘计算宽度bf应按本规范第6.2.12条确定。

4 对采用非对称配筋的小偏心受压构件,当N大于fcA时,尚应按下列公式进行验算:

式中:y'——截面重心至离轴向压力较近一侧受压边的距离,当截面对称时,取h/2。

注:对仅在离轴向压力较近一侧有翼缘的T形截面,可取bf为b;对仅在离轴向压力较远一侧有翼缘的倒T形截面,可取bf为b。
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6.2.19 沿截面腹部均匀配置纵向普通钢筋的矩形、T形或I形截面钢筋混凝士偏心受压构件(图6.2.19),其正截面受压承载力宜符合下列规定:

式中:Asw——沿截面腹部均匀配置的全部纵向普通钢筋截面面积;

fyw——沿截面腹部均匀配置的纵向普通钢筋强度设计值,按本规范表4.2.3-1采用;

Nsw——沿截面腹部均匀配置的纵向普通钢筋所承担的轴向压力,当ξ大于β1时,取为β1进行计算;

Msw——沿截面腹部均匀配置的纵向普通钢筋的内力对As,重心的力矩,当ξ大于β1时,取为β1进行计算;

ω——均匀配置纵向普通钢筋区段的高度hsw与截面有效高度ho的比值(hsw/ho),宜取hsw为(ho-a's)。

受拉边或受压较小边普通钢筋As中的应力σs以及在计算中是否考虑受压普通钢筋和受压较小边翼缘受压部分的作用,应按本规范第6.2.17条和第6.2.18条的有关规定确定。

注:本条适用于截面腹部均匀配置纵向普通钢筋的数量每侧不少于4根的情况。


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6.2.20 轴心受压和偏心受压柱的计算长度lo可按下列规定确定:

1 刚性屋盖单层房屋排架柱、露天吊车柱和栈桥柱,其计算长度l0可按表6.2.20—1取用。

注:1 表中H为从基础顶面算起的柱子全高;Hl为从基础顶面至装配式吊车梁底面或现浇式吊车梁顶面的柱子下部高度;Hu为从装配式吊车梁底面或从现浇式吊车梁顶面算起的柱子上部高度;

2 表中有吊车房屋排架柱的计算长度,当计算中不考虑吊车荷载时,可按无吊车房屋柱的计算长度采用,但上柱的计算长度仍可按有吊车房屋采用;

3 表中有吊车房屋排架柱的上柱在排架方向的计算长度,仅适用于Hu/Hl不小于0.3的情况;当Hu/Hl小于0.3时,计算长度宜采用2.5Hu。

2 一般多层房屋中梁柱为刚接的框架结构,各层柱的计算长度l0可按表6.2.20—2取用。

注:表中H为底层柱从基础顶面到一层楼盖顶面的高度;对其余各层柱为上下两层楼盖顶面之间的高度。
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6.2.21 对截面具有两个互相垂直的对称轴的钢筋混凝土双向偏心受压构件(图6.2.21),其正截面受压承载力可选用下列两种方法之一进行计算:

1 按本规范附录E的方法计算,此时,附录E公式(E.0.1—7)和公式(E.0.1—8)中的Mx、My应分别用Neix、Neiy代替,其中,初始偏心距应按下列公式计算:

式中:eox、eoy——轴向压力对通过截面重心的y轴、x轴的偏心距,即Mox/N、Moy/N;

Mox、Moy——轴向压力在x轴、y轴方向的弯矩设计值,按本规范第5.3.4条、6.2.4条规定确定的弯矩设计值;

eax、eay——x轴、y轴方向上的附加偏心距,按本规范第6.2.5条的规定确定;

2 按下列近似公式计算:

式中:Nuo——构件的截面轴心受压承载力设计值;

Nux——轴向压力作用于x轴并考虑相应的计算偏心距eix后,按全部纵向普通钢筋计算的构件偏心受压承载力设计值;

Nuy——轴向压力作用于y轴并考虑相应的计算偏心距eiy后,按全部纵向普通钢筋计算的构件偏心受压承载力设计值。

构件的截面轴心受压承载力设计值Nuo,可按本规范公式(6.2.15)计算,但应取等号,将N以Nuo代替,且不考虑稳定系数φ及系数0.9。

构件的偏心受压承载力设计值Nux,可按下列情况计算:

1)当纵向普通钢筋沿截面两对边配置时,Nux可按本规范第6.2.17条或第6.2.18条的规定进行计算,但应取等号,将N以Nux代替。

2)当纵向普通钢筋沿截面腹部均匀配置时,Nux可按本规范第6.2.19条的规定进行计算,但应取等号,将N以Nux代替。

构件的偏心受压承载力设计值Nuy可采用与Nux相同的方法计算。

(Ⅳ)正截面受拉承载力计算
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6.2.22 轴心受拉构件的正截面受拉承载力应符合下列规定:

N≤fyAs+fpyAp (6.2.22)

式中:N——轴向拉力设计值;

As、Ap——纵向普通钢筋、预应力筋的全部截面面积。
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6.2.23 矩形截面偏心受拉构件的正截面受拉承载力应符合下列规定:

1 小偏心受拉构件

2 大偏心受拉构件

当轴向拉力不作用在钢筋As,与Ap的合力点和A's与A'p的合力点之间时(图6.2.23b):

此时,混凝土受压区的高度应满足本规范公式(6.2.10-3)的要求。当计算中计人纵向受压普通钢筋时,尚应满足本规范公式(6.2.10-4)的条件;当不满足时,可按公式(6.2.23-2)计算。

3 对称配筋的矩形截面偏心受拉构件,不论大、小偏心受拉情况,均可按公式(6.2.23-2)计算。

6.2.24 沿截面腹部均匀配置纵向普通钢筋的矩形、T形或I形截面钢筋混凝土偏心受拉构件,其正截面受拉承载力应符合本规范公式(6.2.25—1)的规定,式中正截面受弯承载力设计值Mu可按本规范公式(6.2.19—1)和公式(6.2.19—2)进行计算,但应取等号,同时应分别取N为0和以Mu代替Nei。

6.2.25 对称配筋的矩形截面钢筋混凝土双向偏心受拉构件,其正截面受拉承载力应符合下列规定:

6.3 斜截面承载力计算

6.3 斜截面承载力计算

6.3.1 矩形、T形和I形截面受弯构件的受剪截面应符合下列条件: 

当hw/b≤4时

V≤0.25βcfcbh0 (6.3.1—1)

当hw/b≥6时

V≤0.2βcfcbh0 (6.3.1—2)

当4<hw/b<6时,按线性内插法确定。

式中:V——构件斜截面上的最大剪力设计值;

βc——混凝土强度影响系数:当混凝土强度等级不超过C50时,βc取1.0;当混凝土强度等级为C80时,βc取0.8;其间按线性内插法确定;

b——矩形截面的宽度,T形截面或I形截面的腹板宽度;

h0——截面的有效高度;

hw——截面的腹板高度:矩形截面,取有效高度;T形截面,取有效高度减去翼缘高度;I形截面,取腹板净高。

注:1 对T形或I形截面的简支受弯构件,当有实践经验时,公式(6.3.1—1)中的系数可改用0.3;

2 对受拉边倾斜的构件,当有实践经验时,其受剪截面的控制条件可适当放宽。
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6.3.2 计算斜截面受剪承载力时,剪力设计值的计算截面应按下列规定采用:

1 支座边缘处的截面(图6.3.2a、b截面1—1);

2 受拉区弯起钢筋弯起点处的截面(图6.3.2a截面2—2、3—3);

3 箍筋截面面积或间距改变处的截面(图6.3.2b截面4—4);

4 截面尺寸改变处的截面。

注:1 受拉边倾斜的受弯构件,尚应包括梁的高度开始变化处、集中荷载作用处和其他不利的截面;

2 箍筋的间距以及弯起钢筋前一排(对支座而言)的弯起点至后一排的弯终点的距离,应符合本规范第9.2.8条和第9.2.9条的构造要求。
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6.3.3 不配置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件,其斜截面受剪承载力应符合下列规定:

式中:βh——截面高度影响系数:当h0小于800mm时,取800mm;当h0大于2000mm时,取2000mm。
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6.3.4 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:

式中:Vcs——构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值;

VP——由预加力所提高的构件受剪承载力设计值;

αcv——斜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(包括作用有多种荷载,其中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的75%以上的情况)的独立梁,取αcv为1.75/λ+1,λ为计算截面的剪跨比,可取λ等于α/h0,当λ小于1.5时,取1.5,当λ大于3时,取3,α取集中荷载作用点至支座截面或节点边缘的距离;

Asv——配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积,即nAsvl,此处,n为在同一个截面内箍筋的肢数,Asvl为单肢箍筋的截面面积;

s——沿构件长度方向的箍筋间距;

fyv——箍筋的抗拉强度设计值,按本规范第4.2.3条的规定采用;

Np0——计算截面上混凝土法向预应力等于零时的预加力,按本规范第10.1.13条计算;当Np0大于0.3fcA0时,取0.3fcA0,此处,A0为构件的换算截面面积。

注:1 对预加力Np0引起的截面弯矩与外弯矩方向相同的情况,以及预应力混凝土连续梁和允许出现裂缝的预应力混凝土简支梁,均应取Vp为0;

2 先张法预应力混凝土构件,在计算预加力Np0时,应按本规范第7.1.9条的规定考虑预应力筋传递长度的影响。
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6.3.5 当配置箍筋和弯起钢筋时,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:

V≤Vcs+VP+0.8fyvAsbsinαs+0.8fpyApbsinαp (6.3.5)

式中:V——配置弯起钢筋处的剪力设计值,按本规范第6.3.6条的规定取用;

VP——由预加力所提高的构件受剪承载力设计值,按本规范公式(6.3.4—3)计算,但计算预加力Np0时不考虑弯起预应力筋的作用;

Asb、Apb——分别为同一平面内的弯起普通钢筋、弯起预应力筋的截面面积;

αs、αp——分别为斜截面上弯起普通钢筋、弯起预应力筋的切线与构件纵轴线的夹角。
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6.3.6 计算弯起钢筋时,截面剪力设计值可按下列规定取用(图6.3.2a):

1 计算第一排(对支座而言)弯起钢筋时,取支座边缘处的剪力值; 

2 计算以后的每一排弯起钢筋时,取前一排(对支座而言)弯起钢筋弯起点处的剪力值。

6.3.7 矩形、T形和I形截面的一般受弯构件,当符合下式要求时,可不进行斜截面的受剪承载力计算,其箍筋的构造要求应符合本规范第9.2.9条的有关规定。

V≤αcvftbh0+0.05Np0 (6.3.7)

式中:αcv——截面混凝土受剪承载力系数,按本规范第6.3.4条的规定采用。
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6.3.8 受拉边倾斜的矩形、T形和I形截面受弯构件,其斜截面受剪承载力应符合下列规定(图6.3.8):

式中:M——构件斜截面受压区末端的弯矩设计值;

Vcs——构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值,按本规范公式(6.3.4—2)计算,其中h0取斜截面受拉区始端的垂直截面有效高度;

Vsp——构件截面上受拉边倾斜的纵向非预应力和预应力受拉钢筋的合力设计值在垂直方向的投影:对钢筋混凝土受弯构件,其值不应大于fyAssinβ;对预应力混凝土受弯构件,其值不应大于(fpyAp+fyAs)sinβ,且不应小于σpeApsinβ;

zsv——同一截面内箍筋的合力至斜截面受压区合力点的距离;

zsb——同一弯起平面内的弯起普通钢筋的合力至斜截面受压区合力点的距离;

z——斜截面受拉区始端处纵向受拉钢筋合力的水平分力至斜截面受压区合力点的距离,可近似取为0.9h0;

β——斜截面受拉区始端处倾斜的纵向受拉钢筋的倾角;

c——斜截面的水平投影长度,可近似取为h0。

注:在梁截面高度开始变化处,斜截面的受剪承载力应按等截面高度梁和变截面高度梁的有关公式分别计算,并应按不利者配置箍筋和弯起钢筋。
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6.3.9 受弯构件斜截面的受弯承载力应符合下列规定(图6.3.9):

M≤(fyAs+fpyAp)z+∑fyAsbzsb+∑fpyApbzpb+∑fyvAsvzsv (6.3.9一1)

此时,斜截面的水平投影长度c可按下列条件确定:

V=∑fyAsbsinαs+∑fpyApbsinαp+∑fyvAsv (6.3.9—2)

式中:V——斜截面受压区末端的剪力设计值;

z——纵向受拉普通钢筋和预应力筋的合力点至受压区合力点的距离,可近似取为0.9h0;

zsb、zpb——分别为同一弯起平面内的弯起普通钢筋、弯起预应力筋的合力点至斜截面受压区合力点的距离;

zsv——同一斜截面上箍筋的合力点至斜截面受压区合力点的距离。

在计算先张法预应力混凝土构件端部锚固区的斜截面受弯承载力时,公式中的fpy应按下列规定确定:锚固区内的纵向预应力筋抗拉强度设计值在锚固起点处应取为零,在锚固终点处应取为fpy,在两点之间可按线性内插法确定。此时,纵向预应力筋的锚固长度la应按本规范第8.3.1条确定。



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6.3.10 受弯构件中配置的纵向钢筋和箍筋,当符合本规范第8.3.1条~第8.3.5条、第9.2.2条~第9.2.4条、第9.2.7条~第9.2.9条规定的构造要求时,可不进行构件斜截面的受弯承载力计算。

6.3.11 矩形、T形和I形截面的钢筋混凝土偏心受压构件和偏心受拉构件,其受剪截面应符合本规范第6.3.1条的规定。
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6.3.12 矩形、T形和I形截面的钢筋混凝土偏心受压构件,其斜截面受剪承载力应符合下列规定:


式中:λ——偏心受压构件计算截面的剪跨比,取为M/(Vh0);

N——与剪力设计值V相应的轴向压力设计值,当大于0.3fcA时,取0.3fcA,此处,A为构件的截面面积。

计算截面的剪跨比λ应按下列规定取用:

1 对框架结构中的框架柱,当其反弯点在层高范围内时,可取为Hn/(2h0)。当λ小于1时,取1;当λ大于3时,取3。此处,M为计算截面上与剪力设计值V相应的弯矩设计值,Hn为柱净高。

2 其他偏心受压构件,当承受均布荷载时,取1.5;当承受符合本规范第6.3.4条所述的集中荷载时,取为α/h0,且当入小于1.5时取1.5,当λ大于3时取3。

6.3.13 矩形、T形和I形截面的钢筋混凝土偏心受压构件,当符合下列要求时,可不进行斜截面受剪承载力计算,其箍筋构造要求应符合本规范第9.3.2条的规定。

式中:剪跨比λ和轴向压力设计值N应按本规范第6.3.12条确定。

6.3.14 矩形、T形和I形截面的钢筋混凝土偏心受拉构件,其斜截面受剪承载力应符合下列规定:


6.3.15 圆形截面钢筋混凝土受弯构件和偏心受压、受拉构件,其截面限制条件和斜截面受剪承载力可按本规范第6.3.1条~第6.3.14条计算,但上述条文公式中的截面宽度b和截面有效高度h0应分别以1.76r和1.6r代替,此处,r为圆形截面的半径。计算所得的箍筋截面面积应作为圆形箍筋的截面面积。
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6.3.16 矩形截面双向受剪的钢筋混凝土框架柱,其受剪截面应符合下列要求:


式中:Vx——x轴方向的剪力设计值,对应的截面有效高度为h0截面宽度为b;

Vy——y轴方向的剪力设计值,对应的截面有效高度为b0,截面宽度为h;

θ——斜向剪力设计值V的作用方向与x轴的夹角,θ=arctan(Vy/Vx)。
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6.3.17 矩形截面双向受剪的钢筋混凝土框架柱,其斜截面受剪承载力应符合下列规定:



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为与剪力设计值V相应的弯矩设计值;当计算截面与墙底之间的距离小于h0/2时,λ可按距墙底h0/2处的弯矩值与剪力值计算。

当剪力设计值V不大于公式(6.3.21)中右边第一项时,水平分布钢筋可按本规范第9.4.2条、9.4.4条、9.4.6条的构造要求配置。

6.3.22 钢筋混凝土剪力墙在偏心受拉时的斜截面受剪承载力应符合下列规定:


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6.4 扭曲截面承载力计算

6.4 扭曲截面承载力计算

6.4.1 在弯矩、剪力和扭矩共同作用下,hw/b不大于6的矩形、T形、I形截面和hw/tw不大于6的箱形截面构件(图6.4.1),其截面应符合下列条件:

当hw/b(或hw/tw)不大于4时

当hw/b(或hw/tw)大于4但小于6时,按线性内插法确定。

式中:T——扭矩设计值;

b——矩形截面的宽度,T形或I形截面取腹板宽度,箱形截面取两侧壁总厚度2tw;

Wt——受扭构件的截面受扭塑性抵抗矩,按本规范第6.4.3条的规定计算;

hw——截面的腹板高度:对矩形截面,取有效高度h0;对T形截面,取有效高度减去翼缘高度;对I形和箱形截面,取腹板净高;

tw——箱形截面壁厚,其值不应小于bh/7,此处,bh为箱形截面的宽度。

注:当hw/b大于6或hw/tw大于6时,受扭构件的截面尺寸要求及扭曲截面承载力计算应符合专门规定。
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式中:ζ——受扭的纵向普通钢筋与箍筋的配筋强度比值,ζ值不应小于0.6,当ζ大于1.7时,取1.7;

Astl——受扭计算中取对称布置的全部纵向普通钢筋截面面积;

Ast1——受扭计算中沿截面周边配置的箍筋单肢截面面积;

fyv——受扭箍筋的抗拉强度设计值,按本规范第4.2.3条采用;

Acor——截面核心部分的面积,取为bcorhcor,此处,bcor、hcor分别为箍筋内表面范围内截面核心部分的短边、长边尺寸;

ucor——截面核心部分的周长,取2(bcor+hcor)。

注:当ζ小于1.7或ep0大于h/6时,不应考虑预加力影响项,而应按钢筋混凝土纯扭构件计算。
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6.4.5 T形和I形截面纯扭构件,可将其截面划分为几个矩形截面,分别按本规范第6.4.4条进行受扭承载力计算。每个矩形截面的扭矩设计值可按下列规定计算:


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6.4.8 在剪力和扭矩共同作用下的矩形截面剪扭构件,其受剪扭承载力应符合下列规定:

1 一般剪扭构件

1)受剪承载力

式中:λ——计算截面的剪跨比,按本规范第6.3.4条的规定取用;

βt——集中荷载作用下剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数:当βt小于0.5时,取0.5;当βt大于1.0时,取1.0。

2)受扭承载力

受扭承载力仍应按公式(6.4.8—3)计算,但式中的βt应按公式(6.4.8—5)计算。
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6.4.9 T形和I形截面剪扭构件的受剪扭承载力应符合下列规定:

1 受剪承载力可按本规范公式(6.4.8—1)与公式(6.4.8—2)或公式(6.4.8—4)与公式(6.4.8—5)进行计算,但应将公式中的T及Wt分别代之以Tw及Wtw;

2 受扭承载力可根据本规范第6.4.5条的规定划分为几个矩形截面分别进行计算。其中,腹板可按本规范公式(6.4.8—3)、公式(6.4.8—2)或公式(6.4.8—3)、公式(6.4.8—5)进行计算,但应将公式中的T及Wt分别代之以Tw及Wtw;受压翼缘及受拉翼缘可按本规范第6.4.4条纯扭构件的规定进行计算,但应将T及Wt分别代之以T'f及W'tf或Tf及Wtf。
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6.4.10 箱形截面钢筋混凝土剪扭构件的受剪扭承载力可按下列规定计算:

1一般剪扭构件

式中:βt——按本规范公式(6.4.8—5)计算,但式中的Wt应代之以αhWt。

2)受扭承载力

受扭承载力仍应按公式(6.4.10—2)计算,但式中的βt值应按本规范公式(6.4.8—5)计算。
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6.4.11 在轴向拉力和扭矩共同作用下的矩形截面钢筋混凝土构件,其受扭承载力可按下列规定计算:

式中:ζ——按本规范第6.4.4条的规定确定;

Ast1——受扭计算中沿截面周边配置的箍筋单肢截面面积;

Astl——对称布置受扭用的全部纵向普通钢筋的截面面积;

N——与扭矩设计值相应的轴向拉力设计值,当N大于1.75ftA时,取1.75ftA;

Acor——截面核心部分的面积,取bcorhcor,此处bcor、hcor为箍筋内表面范围内截面核心部分的短边、长边尺寸;

ucor——截面核心部分的周长,取2(bcor+hcor)。
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6.4.12 在弯矩、剪力和扭矩共同作用下的矩形、T形、I形和箱形截面的弯剪扭构件,可按下列规定进行承载力计算:

1 当V不大于0.35ftbh0或V不大于0.875ftbh0/(λ+1)时,可仅计算受弯构件的正截面受弯承载力和纯扭构件的受扭承载力;

2 当T不大于0.175ftWt或T不大于0.175αhftWt时,可仅验算受弯构件的正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力。
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6.4.13 矩形、T形、I形和箱形截面弯剪扭构件,其纵向钢筋截面面积应分别按受弯构件的正截面受弯承载力和剪扭构件的受扭承载力计算确定,并应配置在相应的位置;箍筋截面面积应分别按剪扭构件的受剪承载力和受扭承载力计算确定,并应配置在相应的位置。
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6.4.14 在轴向压力、弯矩、剪力和扭矩共同作用下的钢筋混凝土矩形截面框架柱,其受剪扭承载力可按下列规定计算:

式中:λ——计算截面的剪跨比,按本规范第6.3.12条确定;

βt——按本规范第6.4.8条计算并符合相关要求;

ζ——按本规范第6.4.4条的规定采用。
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6.4.15 在轴向压力、弯矩、剪力和扭矩共同作用下的钢筋混凝土矩形截面框架柱,当T不大于(0.175ft+0.035N/A)Wt时,可仅计算偏心受压构件的正截面承载力和斜截面受剪承载力。

6.4.16 在轴向压力、弯矩、剪力和扭矩共同作用下的钢筋混凝土矩形截面框架柱,其纵向普通钢筋截面面积应分别按偏心受压构件的正截面承载力和剪扭构件的受扭承载力计算确定,并应配置在相应的位置;箍筋截面面积应分别按剪扭构件的受剪承载力和受扭承载力计算确定,并应配置在相应的位置。

6.4.17 在轴向拉力、弯矩、剪力和扭矩共同作用下的钢筋混凝土矩形截面框架柱,其受剪扭承载力应符合下列规定:


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6.4.18 在轴向拉力、弯矩、剪力和扭矩共同作用下的钢筋混凝土矩形截面框架柱,当T≤(0.175ft-0.1N/A)Wt时,可仅计算偏心受拉构件的正截面承载力和斜截面受剪承载力。

6.4.19 在轴向拉力、弯矩、剪力和扭矩共同作用下的钢筋混凝土矩形截面框架柱,其纵向普通钢筋截面面积应分别按偏心受拉构件的正截面承载力和剪扭构件的受扭承载力计算确定,并应配置在相应的位置;箍筋截面面积应分别按剪扭构件的受剪承载力和受扭承载力计算确定,并应配置在相应的位置。

6.5 受冲切承载力计算

6.5 受冲切承载力计算

6.5.1 在局部荷载或集中反力作用下,不配置箍筋或弯起钢筋的板的受冲切承载力应符合下列规定(图6.5.1):


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6.5.2 当板开有孔洞且孔洞至局部荷载或集中反力作用面积边缘的距离不大于6h0时,受冲切承载力计算中取用的计算截面周长um,应扣除局部荷载或集中反力作用面积中心至开孔外边画出两条切线之间所包含的长度(图6.5.2)。


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式中:fyv——箍筋的抗拉强度设计值,按本规范第4.2.3条的规定采用;

Asyu——与呈45°冲切破坏锥体斜截面相交的全部箍筋截面面积;

Asbu——与呈45°冲切破坏锥体斜截面相交的全部弯起钢筋截面面积;

α——弯起钢筋与板底面的夹角。

注:当有条件时,可采取配置栓钉、型钢剪力架等形式的抗冲切措施。
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6.5.4 配置抗冲切钢筋的冲切破坏锥体以外的截面,尚应按本规范第6.5.1条的规定进行受冲切承载力计算,此时,um应取配置抗冲切钢筋的冲切破坏锥体以外0.5h0处的最不利周长。

6.5.5 矩形截面柱的阶形基础,在柱与基础交接处以及基础变阶处的受冲切承载力应符合下列规定(图6.5.5):

式中:h0——柱与基础交接处或基础变阶处的截面有效高度,取两个方向配筋的截面有效高度平均值;

ps——按荷载效应基本组合计算并考虑结构重要性系数的基础底面地基反力设计值(可扣除基础自重及其上的土重),当基础偏心受力时,可取用最大的地基反力设计值;

A——考虑冲切荷载时取用的多边形面积(图6.5.5中的阴影面积ABCDEF);

bt——冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长:当计算柱与基础交接处的受冲切承载力时,取柱宽;当计算基础变阶处的受冲切承载力时,取上阶宽;

bb——柱与基础交接处或基础变阶处的冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的下边长,取bt+2h0。
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6.5.6 在竖向荷载、水平荷载作用下,当考虑板柱节点计算截面上的剪应力传递不平衡弯矩时,其集中反力设计值Fl应以等效集中反力设计值Fl,eq代替,Fl,eq可按本规范附录F的规定计算。
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6.6 局部受压承载力计算

6.6 局部受压承载力计算

6.6.1 配置间接钢筋的混凝土结构构件,其局部受压区的截面尺寸应符合下列要求:

式中:Fl——局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值;

fc——混凝土轴心抗压强度设计值;在后张法预应力混凝土构件的张拉阶段验算中,可根据相应阶段的混凝土立方体抗压强度f'cu值按本规范表4.1.4—1的规定以线性内插法确定;

βc——混凝土强度影响系数,按本规范第6.3.1条的规定取用;

βl——混凝土局部受压时的强度提高系数;

Al——混凝土局部受压面积;

Aln——混凝土局部受压净面积;对后张法构件,应在混凝土局部受压面积中扣除孔道、凹槽部分的面积;

Ab——局部受压的计算底面积,按本规范第6.6.2条确定。
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6.6.2 局部受压的计算底面积Ab,可由局部受压面积与计算底面积按同心、对称的原则确定;常用情况,可按图6.6.2取用。


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当为方格网式配筋时(图6.6.3a),钢筋网两个方向上单位

式中:βcor——配置间接钢筋的局部受压承载力提高系数,可按本规范公式(6.6.1—2)计算,但公式中Ab应代之以Acor,且当Acor大于Ab时,Acor取Ab;当Acor不大于混凝土局部受压面积Al的1.25倍时,βcor取1.0;

α——间接钢筋对混凝土约束的折减系数,按本规范第6.2.16条的规定取用;

fyv——间接钢筋的抗拉强度设计值,按本规范第4.2.3条的规定采用;

Acor——方格网式或螺旋式间接钢筋内表面范围内的混凝土核心截面面积,应大于混凝土局部受压面积Al,其重心应与Al的重心重合,计算中按同心、对称的原则取值;

ρv——间接钢筋的体积配筋率;

n1、As1——分别为方格网沿l1方向的钢筋根数、单根钢筋的截面面积;

n2、As2——分别为方格网沿l2方向的钢筋根数、单根钢筋的截面面积;

Ass1——单根螺旋式间接钢筋的截面面积;

dcor——螺旋式间接钢筋内表面范围内的混凝土截面直径;

s——方格网式或螺旋式间接钢筋的间距,宜取30mm~80mm。

间接钢筋应配置在图6.6.3所规定的高度h范围内,方格网式钢筋,不应少于4片;螺旋式钢筋,不应少于4圈。柱接头,h尚不应小于15d,d为柱的纵向钢筋直径。
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6.7 疲劳验算

6.7 疲劳验算

6.7.1 受弯构件的正截面疲劳应力验算时,可采用下列基本假定:

1 截面应变保持平面;

2 受压区混凝土的法向应力图形取为三角形;

3 钢筋混凝土构件,不考虑受拉区混凝土的抗拉强度,拉力全部由纵向钢筋承受;要求不出现裂缝的预应力混凝土构件,受拉区混凝土的法向应力图形取为三角形;

4 采用换算截面计算。
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6.7.2 在疲劳验算中,荷载应取用标准值;吊车荷载应乘以动力系数,并应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定。跨度不大于12m的吊车梁,可取用一台最大吊车的荷载。
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6.7.3 钢筋混凝土受弯构件疲劳验算时,应计算下列部位的混凝土应力和钢筋应力幅:

1 正截面受压区边缘纤维的混凝土应力和纵向受拉钢筋的应力幅;

2 截面中和轴处混凝土的剪应力和箍筋的应力幅。

注:纵向受压普通钢筋可不进行疲劳验算。
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6.7.4 钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件正截面疲劳应力应符合下列要求:


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6.7.6 钢筋混凝土受弯构件疲劳验算时,换成截面的受压区高度x0、x'0和惯性矩if0、if'0应按下列公式计算:


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6.7.8 钢筋混凝土受弯构件中和轴处的剪应力应按下列公式计算:

6.7.10 预应力混凝土受弯构件疲劳验算时,应计算下列部位的应力、应力幅:

1 正截面受拉区和受压区边缘纤维的混凝土应力及受拉区纵向预应力筋、普通钢筋的应力幅;

2 截面重心及截面宽度剧烈改变处的混凝土主拉应力。

注:1 受压区纵向钢筋可不进行疲劳验算;

2 一级裂缝控制等级的预应力混凝土构件的钢筋可不进行疲劳验算。

6.7.11 要求不出现裂缝的预应力混凝土受弯构件,其正截面的混凝土、纵向预应力筋和普通钢筋的最小、最大应力和应力幅应按下列公式计算:


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7正常使用极限状态验算

7.1 裂缝控制验算

7 正常使用极限状态验算


7.1 裂缝控制验算

7.1.1 钢筋混凝土和预应力混凝土构件,应按下列规定进行受拉边缘应力或正截面裂缝宽度验算:

1 一级裂缝控制等级构件,在荷载标准组合下,受拉边缘应力应符合下列规定:

σck—σpc≤0 (7.1.1—1)

2 二级裂缝控制等级构件,在荷载标准组合下,受拉边缘应力应符合下列规定:

σck—σpc≤ftk (7.1.1—2)

3 三级裂缝控制等级时,钢筋混凝土构件的最大裂缝宽度可按荷载准永久组合并考虑长期作用影响的效应计算,预应力混凝土构件的最大裂缝宽度可按荷载标准组合并考虑长期作用影响的效应计算。最大裂缝宽度应符合下列规定:

wmax≤wlim (7.1.1—3)

对环境类别为二a类的预应力混凝土构件,在荷载准永久组合下,受拉边缘应力尚应符合下列规定:

σcq—σpc≤ftk (7.1.1—4)

式中:σck、σcq——荷载标准组合、准永久组合下抗裂验算边缘的混凝土法向应力;

σpc——扣除全部预应力损失后在抗裂验算边缘混凝土的预压应力,按本规范公式(10.1.6—1)和公式(10.1.6—4)计算;

ftk——混凝土轴心抗拉强度标准值,按本规范表4.1.3—2采用;

wmax——按荷载的标准组合或准永久组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度,按本规范第7.1.2条计算;

wlim——最大裂缝宽度限值,按本规范第3.4.5条采用。
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7.1.2 在矩形、T形、倒T形和I形截面的钢筋混凝土受拉、受弯和偏心受压构件及预应力混凝土轴心受拉和受弯构件中,按荷载标准组合或准永久组合并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度可按下列公式计算:

注:对环氧树脂涂层带肋钢筋,其相对粘结特性系数应按表中系数的80%取用。
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7.1.3 在荷载准永久组合或标准组合下,钢筋混凝土构件、预应力混凝土构件开裂截面处受压边缘混凝土压应力、不同位置处钢筋的拉应力及预应力筋的等效应力宜按下列假定计算:

1 截面应变保持平面;

2 受压区混凝土的法向应力图取为三角形;

3 不考虑受拉区混凝土的抗拉强度;

4 采用换算截面。
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7.1.4 在荷载准永久组合或标准组合下,钢筋混凝土构件受拉区纵向普通钢筋的应力或预应力混凝土构件受拉区纵向钢筋的等效应力也可按下列公式计算:

1 钢筋混凝土构件受拉区纵向普通钢筋的应力


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注:对允许出现裂缝的吊车梁,在静力计算中应符合公式(7.1.6-2)和公式(7.1.6-3)的规定。
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7.1.8 对预应力混凝土吊车梁,在集中力作用点两侧各0.6h的长度范围内,由集中荷载标准值Fk产生的混凝土竖向压应力和剪应力的简化分布可按图7.1.8确定,其应力的最大值可按下列公式计算:

7.1.9 对先张法预应力混凝土构件端部进行正截面、斜截面抗裂验算时,应考虑预应力筋在其预应力传递长度ltr范围内实际应力值的变化。预应力筋的实际应力可考虑为线性分布,在构件端部取为零,在其预应力传递长度的末端取有效预应力值σpe(图7.1.9),预应力筋的预应力传递长度ltr应按本规范第10.1.9条确定。


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7.2 受弯构件挠度验算

7.2 受弯构件挠度验算

7.2.1 钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件的挠度可按照结构力学方法计算,且不应超过本规范表3.4.3规定的限值。

在等截面构件中,可假定各同号弯矩区段内的刚度相等,并取用该区段内最大弯矩处的刚度。当计算跨度内的支座截面刚度不大于跨中截面刚度的2倍或不小于跨中截面刚度的1/2时,该跨也可按等刚度构件进行计算,其构件刚度可取跨中最大弯矩截面的刚度。
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7.2.2 矩形、T形、倒T形和I形截面受弯构件考虑荷载长期作用影响的刚度B可按下列规定计算:

式中:Mk——按荷载的标准组合计算的弯矩,取计算区段内的最大弯矩值;

Mq——按荷载的准永久组合计算的弯矩,取计算区段内的最大弯矩值;

Bs——按荷载准永久组合计算的钢筋混凝土受弯构件或按标准组合计算的预应力混凝土受弯构件的短期刚度,按本规范第7.2.3条计算;

θ——考虑荷载长期作用对挠度增大的影响系数,按本规范第7.2.5条取用。
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7.2.3 按裂缝控制等级要求的荷载组合作用下,钢筋混凝土受弯构件和预应力混凝土受弯构件的短期刚度Bs,可按下列公式计算:

式中:Ψ——裂缝间纵向受拉普通钢筋应变不均匀系数,按本规范第7.1.2条确定;

αE——钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值,即Es/Ec;

ρ——纵向受拉钢筋配筋率:对钢筋混凝土受弯构件,取为As/(bh0);对预应力混凝土受弯构件,取为(α1Ap+As)/(bh0),对灌浆的后张预应力筋,取α1=1.0,对无粘结后张预应力筋,取α1=0.3;

I0——换算截面惯性矩;

γf——受拉翼缘截面面积与腹板有效截面面积的比值;

bf、hf——分别为受拉区翼缘的宽度、高度;

kcr——预应力混凝土受弯构件正截面的开裂弯矩Mcr与弯矩Mk的比值,当kcr>1.0时,取kcr=1.0;

σpc——扣除全部预应力损失后,由预加力在抗裂验算边缘产生的混凝土预压应力;

γ——混凝土构件的截面抵抗矩塑性影响系数,按本规范第7.2.4条确定。

注:对预压时预拉区出现裂缝的构件,BS应降低10%。
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7.2.4 混凝土构件的截面抵抗矩塑性影响系数γ可按下列公式计算:


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7.2.5 考虑荷载长期作用对挠度增大的影响系数可按下列规定取用:

1 钢筋混凝土受弯构件

对翼缘位于受拉区的倒T形截面,θ应增加20%。

2 预应力混凝土受弯构件,取θ=2.0。
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7.2.6 预应力混凝土受弯构件在使用阶段的预加力反拱值,可用结构力学方法按刚度EcI0进行计算,并应考虑预压应力长期作用的影响,计算中预应力筋的应力应扣除全部预应力损失。简化计算时,可将计算的反拱值乘以增大系数2.0。

对重要的或特殊的预应力混凝土受弯构件的长期反拱值,可根据专门的试验分析确定或根据配筋情况采用考虑收缩、徐变影响的计算方法分析确定。 7.2.7 对预应力混凝土构件应采取措施控制反拱和挠度,并宜符合下列规定:

1 当考虑反拱后计算的构件长期挠度不符合本规范第3.4.3条的有关规定时,可采用施工预先起拱等方式控制挠度;

2 对永久荷载相对于可变荷载较小的预应力混凝土构件,应考虑反拱过大对正常使用的不利影响,并应采取相应的设计和施工措施。
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8构造规定

8.1 伸缩缝

8 构造规定


8.1 伸缩缝

8.1.1 钢筋混凝土结构伸缩缝的最大间距可按表8.1.1确定。

注:1 装配整体式结构的伸缩缝间距,可根据结构的具体情况取表中装配式结构与现浇式结构之间的数值;

2 框架-剪力墙结构或框架-核心筒结构房屋的伸缩缝间距,可根据结构的具体情况取表中框架结构与剪力墙结构之间的数值;

3 当屋面无保温或隔热措施时,框架结构、剪力墙结构的伸缩缝间距宜按表中露天栏的数值取用;

4 现浇挑檐、雨罩等外露结构的局部伸缩缝间距不宜大于12m。
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8.1.2 对下列情况,本规范表8.1.1中的伸缩缝最大间距宜适当减小:

1 柱高(从基础顶面算起)低于8m的排架结构;

2 屋面无保温、隔热措施的排架结构;

3 位于气候干燥地区、夏季炎热且暴雨频繁地区的结构或经常处于高温作用下的结构;

4 采用滑模类工艺施工的各类墙体结构;

5 混凝土材料收缩较大,施工期外露时间较长的结构。
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8.1.3 如有充分依据对下列情况,本规范表8.1.1中的伸缩缝最大间距可适当增大:

1 采取减小混凝土收缩或温度变化的措施;

2 采用专门的预加应力或增配构造钢筋的措施;

3 采用低收缩混凝土材料,采取跳仓浇筑、后浇带、控制缝等施工方法,并加强施工养护。

当伸缩缝间距增大较多时,尚应考虑温度变化和混凝土收缩对结构的影响。
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8.1.4 当设置伸缩缝时,框架、排架结构的双柱基础可不断开。
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8.2 混凝土保护层

8.2 混凝土保护层

8.2.1 构件中普通钢筋及预应力筋的混凝土保护层厚度应满足下列要求。

1 构件中受力钢筋的保护层厚度不应小于钢筋的公称直径d;

2 设计使用年限为50年的混凝土结构,最外层钢筋的保护层厚度应符合表8.2.1的规定;设计使用年限为100年的混凝土结构,最外层钢筋的保护层厚度不应小于表8.2.1中数值的1.4倍。

注:1 混凝土强度等级不大于C25时,表中保护层厚度数值应增加5mm;

2 钢筋混凝土基础宜设置混凝土垫层,基础中钢筋的混凝土保护层厚度应从垫层顶面算起,且不应小于40mm。
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8.2.2 当有充分依据并采取下列措施时,可适当减小混凝土保护层的厚度。

1 构件表面有可靠的防护层;

2 采用工厂化生产的预制构件;

3 在混凝土中掺加阻锈剂或采用阴极保护处理等防锈措施;

4 当对地下室墙体采取可靠的建筑防水做法或防护措施时,与土层接触一侧钢筋的保护层厚度可适当减少,但不应小于25mm。
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8.2.3 当梁、柱、墙中纵向受力钢筋的保护层厚度大于50mm时,宜对保护层采取有效的构造措施。当在保护层内配置防裂、防剥落的钢筋网片时,网片钢筋的保护层厚度不应小于25mm。
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8.3 钢筋的锚固

8.3 钢筋的锚固

8.3.1 当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时,受拉钢筋的锚固应符合下列要求:

1 基本锚固长度应按下列公式计算:

梁柱节点中纵向受拉钢筋的锚固要求应按本规范第9.3节(Ⅱ)中的规定执行。

3 当锚固钢筋的保护层厚度不大于5d时,锚固长度范围内应配置横向构造钢筋,其直径不应小于d/4;对梁、柱、斜撑等构件间距不应大于5d,对板、墙等平面构件间距不应大于10d,且均不应大于100mm,此处d为锚固钢筋的直径。
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8.3.2 纵向受拉普通钢筋的锚固长度修正系数ζa应按下列规定取用:

1 当带肋钢筋的公称直径大于25mm时取1.10;

2 环氧树脂涂层带肋钢筋取1.25;

3 施工过程中易受扰动的钢筋取1.10;

4 当纵向受力钢筋的实际配筋面积大于其设计计算面积时,修正系数取设计计算面积与实际配筋面积的比值,但对有抗震设防要求及直接承受动力荷载的结构构件,不应考虑此项修正;

5 锚固钢筋的保护层厚度为3d时修正系数可取0.80,保护层厚度为5d时修正系数可取0.70,中间按内插取值,此处d为锚固钢筋的直径。
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8.3.3 当纵向受拉普通钢筋末端采用弯钩或机械锚固措施时,包括弯钩或锚固端头在内的锚固长度(投影长度)可取为基本锚固长度lab的60%。弯钩和机械锚固的形式(图8.3.3)和技术要求应符合表8.3.3的规定。


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8.3.4 混凝土结构中的纵向受压钢筋,当计算中充分利用其抗压强度时,锚固长度不应小于相应受拉锚固长度的70%。

受压钢筋不应采用末端弯钩和一侧贴焊锚筋的锚固措施。

受压钢筋锚固长度范围内的横向构造钢筋应符合本规范第8.3.1条的有关规定。
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8.3.5 承受动力荷载的预制构件,应将纵向受力普通钢筋末端焊接在钢板或角钢上,钢板或角钢应可靠地锚固在混凝土中。钢板或角钢的尺寸应按计算确定,其厚度不宜小于10mm。

其他构件中受力普通钢筋的末端也可通过焊接钢板或型钢实现锚固。
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8.4 钢筋的连接

8.4 钢筋的连接

8.4.1 钢筋连接可采用绑扎搭接、机械连接或焊接。机械连接接头及焊接接头的类型及质量应符合国家现行有关标准的规定。

混凝土结构中受力钢筋的连接接头宜设置在受力较小处。在同一根受力钢筋上宜少设接头。在结构的重要构件和关键传力部位,纵向受力钢筋不宜设置连接接头。
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8.4.2 轴心受拉及小偏心受拉杆件的纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接;其他构件中的钢筋采用绑扎搭接时,受拉钢筋直径不宜大于25mm,受压钢筋直径不宜大于28mm。
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8.4.3 同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头宜互相错开。钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度为1.3倍搭接长度,凡搭接接头中点位于该连接区段长度内的搭接接头均属于同一连接区段(图8.4.3)。同一连接区段内纵向受力钢筋搭接接头面积百分率为该区段内有搭接接头的纵向受力钢筋与全部纵向受力钢筋截面面积的比值。当直径不同的钢筋搭接时,按直径较小的钢筋计算。

位于同一连接区段内的受拉钢筋搭接接头面积百分率:对梁类、板类及墙类构件,不宜大于25%;对柱类构件,不宜大于50%。当工程中确有必要增大受拉钢筋搭接接头面积百分率时,对梁类构件,不宜大于50%;对板、墙、柱及预制构件的拼接处,可根据实际情况放宽。

并筋采用绑扎搭接连接时,应按每根单筋错开搭接的方式连接。接头面积百分率应按同一连接区段内所有的单根钢筋计算。

并筋中钢筋的搭接长度应按单筋分别计算。


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8.4.4 纵向受拉钢筋绑扎搭接接头的搭接长度,应根据位于同一连接区段内的钢筋搭接接头面积百分率按下列公式计算,且不应小于300mm。


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8.4.5 构件中的纵向受压钢筋当采用搭接连接时,其受压搭接长度不应小于本规范第8.4.4条纵向受拉钢筋搭接长度的70%,且不应小于200mm。
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8.4.6 在梁、柱类构件的纵向受力钢筋搭接长度范围内的横向构造钢筋应符合本规范第8.3.1条的要求;当受压钢筋直径大于25mm时,尚应在搭接接头两个端面外100mm的范围内各设置两道箍筋。
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8.4.7 纵向受力钢筋的机械连接接头宜相互错开。钢筋机械连接区段的长度为35d,d为连接钢筋的较小直径。凡接头中点位于该连接区段长度内的机械连接接头均属于同一连接区段。

位于同一连接区段内的纵向受拉钢筋接头面积百分率不宜大于50%;但对板、墙、柱及预制构件的拼接处,可根据实际情况放宽。纵向受压钢筋的接头百分率可不受限制。

机械连接套筒的保护层厚度宜满足有关钢筋最小保护层厚度的规定。机械连接套筒的横向净间距不宜小于25mm;套筒处箍筋的间距仍应满足相应的构造要求。

直接承受动力荷载结构构件中的机械连接接头,除应满足设计要求的抗疲劳性能外,位于同一连接区段内的纵向受力钢筋接头面积百分率不应大于50%。
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8.4.8 细晶粒热轧带肋钢筋以及直径大于28mm的带肋钢筋,其焊接应经试验确定;余热处理钢筋不宜焊接。

纵向受力钢筋的焊接接头应相互错开。钢筋焊接接头连接区段的长度为35d且不小于500mm,d为连接钢筋的较小直径,凡接头中点位于该连接区段长度内的焊接接头均属于同一连接区段。 

纵向受拉钢筋的接头面积百分率不宜大于50%,但对预制构件的拼接处,可根据实际情况放宽。纵向受压钢筋的接头百分率可不受限制。
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8.4.9 需进行疲劳验算的构件,其纵向受拉钢筋不得采用绑扎搭接接头,也不宜采用焊接接头,除端部锚固外不得在钢筋上焊有附件。

当直接承受吊车荷载的钢筋混凝土吊车梁、屋面梁及屋架下弦的纵向受拉钢筋采用焊接接头时,应符合下列规定:

1 应采用闪光接触对焊,并去掉接头的毛刺及卷边;

2 同一连接区段内纵向受拉钢筋焊接接头面积百分率不应大于25%,焊接接头连接区段的长度应取为45d,d为纵向受力钢筋的较大直径;

3 疲劳验算时,焊接接头应符合本规范第4.2.6条疲劳应力幅限值的规定。
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9结构构件的基本规定

9 结构构件的基本规定


9.1 板

(Ⅰ)基本规定

9.1.1 混凝土板按下列原则进行计算:

1 两对边支承的板应按单向板计算;

2 四边支承的板应按下列规定计算:

1)当长边与短边长度之比不大于2.0时,应按双向板计算;

2)当长边与短边长度之比大于2.0,但小于3.0时,宜按双向板计算;

3)当长边与短边长度之比不小于3.0时,宜按沿短边方向受力的单向板计算,并应沿长边方向布置构造钢筋。
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9.1.2 现浇混凝土板的尺寸宜符合下列规定:

1 板的跨厚比:钢筋混凝土单向板不大于30,双向板不大于40;无梁支承的有柱帽板不大于35,无梁支承的无柱帽板不大于30。预应力板可适当增加;当板的荷载、跨度较大时宜适当减小。

2 现浇钢筋混凝土板的厚度不应小于表9.1.2规定的数值。


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9.1.3 板中受力钢筋的间距,当板厚不大于150mm时不宜大于200mm 当板厚大于150mm时不宜大于板厚的1.5倍,且不宜大于250mm。
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9.1.4 采用分离式配筋的多跨板,板底钢筋宜全部伸入支座;支座负弯矩钢筋向跨内延伸的长度应根据负弯矩图确定,并满足钢筋锚固的要求。

简支板或连续板下部纵向受力钢筋伸入支座的锚固长度不应小于钢筋直径的5倍,且宜伸过支座中心线。当连续板内温度、收缩应力较大时,伸入支座的长度宜适当增加。
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9.1.5 现浇混凝土空心楼板的体积空心率不宜大于50%。

采用箱型内孔时,顶板厚度不应小于肋间净距的1/15且不应小于50mm。当底板配置受力钢筋时,其厚度不应小于50mm。内孔间肋宽与内孔高度比不宜小于1/4,且肋宽不应小于60mm,对预应力板不应小于80mm。

采用管型内孔时,孔顶、孔底板厚均不应小于40mm,肋宽与内孔径之比不宜小于1/5,且肋宽不应小于50mm,对预应力板不应小于60mm。
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(Ⅱ)构造配筋

9.1.6 按简支边或非受力边设计的现浇混凝土板,当与混凝土梁、墙整体浇筑或嵌固在砌体墙内时,应设置板面构造钢筋,并符合下列要求:

1 钢筋直径不宜小于8mm,间距不宜大于200mm,且单位宽度内的配筋面积不宜小于跨中相应方向板底钢筋截面面积的1/3。与混凝土梁、混凝土墙整体浇筑单向板的非受力方向,钢筋截面面积尚不宜小于受力方向跨中板底钢筋截面面积的1/3。

2 钢筋从混凝土梁边、柱边、墙边伸入板内的长度不宜小于l0/4,砌体墙支座处钢筋伸入板边的长度不宜小于l0/7,其中计算跨度l0对单向板按受力方向考虑,对双向板按短边方向考虑。

3 在楼板角部,宜沿两个方向正交、斜向平行或放射状布置附加钢筋。

4 钢筋应在梁内、墙内或柱内可靠锚固。
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9.1.7 当按单向板设计时,应在垂直于受力的方向布置分布钢筋,单位宽度上的配筋不宜小于单位宽度上的受力钢筋的15%,且配筋率不宜小于0.15%;分布钢筋直径不宜小于6mm,间距不宜大于250mm;当集中荷载较大时,分布钢筋的配筋面积尚应增加,且间距不宜大于200mm。

当有实践经验或可靠措施时,预制单向板的分布钢筋可不受本条的限制。
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9.1.8 在温度、收缩应力较大的现浇板区域,应在板的表面双向配置防裂构造钢筋。配筋率均不宜小于0.10%,间距不宜大于200mm。防裂构造钢筋可利用原有钢筋贯通布置,也可另行设置钢筋并与原有钢筋按受拉钢筋的要求搭接或在周边构件中锚固。

楼板平面的瓶颈部位宜适当增加板厚和配筋。沿板的洞边、凹角部位宜加配防裂构造钢筋,并采取可靠的锚固措施。
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9.1.9 混凝土厚板及卧置于地基上的基础筏板,当板的厚度大于2m时,除应沿板的上、下表面布置的纵、横方向钢筋外,尚宜在板厚度不超过1m范围内设置与板面平行的构造钢筋网片,网片钢筋直径不宜小于12mm,纵横方向的间距不宜大于300mm。
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9.1.10 当混凝土板的厚度不小于150mm时,对板的无支承边的端部,宜设置U形构造钢筋并与板顶、板底的钢筋搭接,搭接长度不宜小于U形构造钢筋直径的15倍且不宜小于200mm;也可采用板面、板底钢筋分别向下、上弯折搭接的形式。
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(Ⅲ)板柱结构

9.1.11 混凝土板中配置抗冲切箍筋或弯起钢筋时,应符合下列构造要求:

1 板的厚度不应小于150mm;

2 按计算所需的箍筋及相应的架立钢筋应配置在与45°冲切破坏锥面相交的范围内,且从集中荷载作用面或柱截面边缘向外的分布长度不应小于1.5h0(图9.1.11a);箍筋直径不应小于6mm,且应做成封闭式,间距不应大于h0/3,且不应大于100m。

3 按计算所需弯起钢筋的弯起角度可根据板的厚度在30°~45°之间选取;弯起钢筋的倾斜段应与冲切破坏锥面相交(图9.1.11b),其交点应在集中荷载作用面或柱截面边缘以外(1/2~2/3)h的范围内。弯起钢筋直径不宜小于12mm,且每一方向不宜少于3根。
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9.1.12 板柱节点可采用带柱帽或托板的结构形式。板柱节点的形状、尺寸应包容45°的冲切破坏锥体,并应满足受冲切承载力的要求。

柱帽的高度不应小于板的厚度h;托板的厚度不应小于h/4。柱帽或托板在平面两个方向上的尺寸均不宜小于同方向上柱截面宽度b与4h的和(图9.1.12)。


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10预应力混凝土结构构件

10.1 一般规定

10 预应力混凝土结构构件


10.1 一般规定

10.1.1 预应力混凝土结构构件,除应根据设计状况进行承载力计算及正常使用极限状态验算外,尚应对施工阶段进行验算。
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10.1.2 预应力混凝土结构设计应计入预应力作用效应;对超静定结构,相应的次弯矩、次剪力及次轴力等应参与组合计算。

对承载能力极限状态,当预应力作用效应对结构有利时,预应力作用分项系数γp应取1.0,不利时γp应取1.2;对正常使用极限状态,预应力作用分项系数γp应取1.0。

对参与组合的预应力作用效应项,当预应力作用效应对承载力有利时,结构重要性系数γ0应取1.0;当预应力作用效应对承载力不利时,结构重要性系数γ0应按本规范第3.3.2条确定。
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10.1.3 预应力筋的张拉控制应力σcon应符合下列规定:

1 消除应力钢丝、钢绞线

σcon≤0.75fptk (10.1.3—1)

2 中强度预应力钢丝

σcon≤0.70fptk (10.1.3—2)

3 预应力螺纹钢筋

σcon≤0.85fpyk (10.1.3—3)

式中:fptk——预应力筋极限强度标准值;

fpyk——预应力螺纹钢筋屈服强度标准值。

消除应力钢丝、钢绞线、中强度预应力钢丝的张拉控制应力值不应小于0.4fptk;预应力螺纹钢筋的张拉应力控制值不宜小于0.5fpyk。

当符合下列情况之一时,上述张拉控制应力限值可相应提高0.05fptk或0.05fpyk;

1)要求提高构件在施工阶段的抗裂性能而在使用阶段受压区内设置的预应力筋;

2)要求部分抵消由于应力松弛、摩擦、钢筋分批张拉以及预应力筋与张拉台座之间的温差等因素产生的预应力损失。
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10.1.4 施加预应力时,所需的混凝土立方体抗压强度应经计算确定,但不宜低于设计的混凝土强度等级值的75%。

注:当张拉预应力筋是为防止混凝土早期出现的收缩裂缝时,可不受上述限制,但应符合局部受压承载力的规定。

10.1.5 后张法预应力混凝土超静定结构,由预应力引起的内力和变形可采用弹性理论分析,并宜符合下列规定:

1 按弹性分析计算时,次弯矩M2宜按下列公式计算:


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10.1.10 计算先张法预应力混凝土构件端部锚固区的正截面和斜截面受弯承载力时,锚固长度范围内的预应力筋抗拉强度设计值在锚固起点处应取为零,在锚固终点处应取为fpy,两点之间可按线性内插法确定。预应力筋的锚固长度la应按本规范第8.3.1条确定。

当采用骤然放张预应力的施工工艺时,对光面预应力钢丝的锚固长度应从距构件末端ltr/4处开始计算。

10.1.11 对制作、运输及安装等施工阶段预拉区允许出现拉应力的构件,或预压时全截面受压的构件,在预加力、自重及施工荷载作用下(必要时应考虑动力系数)截面边缘的混凝土法向应力宜符合下列规定(图10.1.11):


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10.1.15 无粘结预应力混凝土受弯构件的受拉区,纵向普通钢筋截面面积As的配置应符合下列规定:

式中:hs——纵向受拉普通钢筋合力点至截面受压边缘的距离。

纵向受拉普通钢筋直径不宜小于14mm,且宜均匀分布在梁的受拉边缘。

对按一级裂缝控制等级设计的梁,当无粘结预应力筋承担不小于75%的弯矩设计值时,纵向受拉普通钢筋面积应满足承载力计算和公式(10.1.15—3)的要求。
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10.1.16 无粘结预应力混凝土板柱结构中的双向平板,其纵向普通钢筋截面面积As及其分布应符合下列规定:

1 在柱边的负弯矩区,每一方向上纵向普通钢筋的截面面积应符合下列规定:

As≥0.00075hl (10.1.16—1)

式中:l——平行于计算纵向受力钢筋方向上板的跨度;

h——板的厚度。

由上式确定的纵向普通钢筋,应分布在各离柱边1.5h的板宽范围内。每一方向至少应设置4根直径不小于16mm的钢筋。

纵向钢筋间距不应大于300mm,外伸出柱边长度至少为支座每一边净跨的1/6。在承载力计算中考虑纵向普通钢筋的作用时,其伸出柱边的长度应按计算确定,并应符合本规范第8.3节对锚固长度的规定。

2 在荷载标准组合下,当正弯矩区每一方向上抗裂验算边缘的混凝土法向拉应力满足下列规定时,正弯矩区可仅按构造配置纵向普通钢筋:


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10.2 预应力损失值计算

10.2 预应力损失值计算

10.2.1 预应力筋中的预应力损失值可按表10.2.1的规定计算。

当计算求得的预应力总损失值小于下列数值时,应按下列数值取用:

先张法构件100N/mm2;

后张法构件80N/mm2。


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10.3 预应力混凝土构造规定

10.3 预应力混凝土构造规定

10.3.1 先张法预应力筋之间的净间距不宜小于其公称直径的2.5倍和混凝土粗骨料最大粒径的1.25倍,且应符合下列规定:

预应力钢丝,不应小于15mm;三股钢绞线,不应小于20mm;七股钢绞线,不应小于25mm。当混凝土振捣密实性具有可靠保证时,净间距可放宽为最大粗骨料粒径的1.0倍。
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10.3.2 先张法预应力混凝土构件端部宜采取下列构造措施:

1 单根配置的预应力筋,其端部宜设置螺旋筋;

2 分散布置的多根预应力筋,在构件端部10d且不小于100mm长度范围内,宜设置3~5片与预应力筋垂直的钢筋网片,此处d为预应力筋的公称直径;

3 采用预应力钢丝配筋的薄板,在板端100mm长度范围内宜适当加密横向钢筋;

4 槽形板类构件,应在构件端部100mm长度范围内沿构件板面设置附加横向钢筋,其数量不应少于2根。
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10.3.3 预制肋形板,宜设置加强其整体性和横向刚度的横肋。端横肋的受力钢筋应弯入纵肋内。当采用先张长线法生产有端横肋的预应力混凝土肋形板时,应在设计和制作上采取防止放张预应力时端横肋产生裂缝的有效措施。
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10.3.4 在预应力混凝土屋面梁、吊车梁等构件靠近支座的斜向主拉应力较大部位,宜将一部分预应力筋弯起配置。

10.3.5 预应力筋在构件端部全部弯起的受弯构件或直线配筋的先张法构件,当构件端部与下部支承结构焊接时,应考虑混凝土收缩、徐变及温度变化所产生的不利影响,宜在构件端部可能产生裂缝的部位设置纵向构造钢筋。

10.3.6 后张法预应力筋所用锚具、夹具和连接器等的形式和质量应符合国家现行有关标准的规定。
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10.3.7 后张法预应力筋及预留孔道布置应符合下列构造规定:

1 预制构件中预留孔道之间的水平净间距不宜小于50mm,且不宜小于粗骨料粒径的1.25倍;孔道至构件边缘的净间距不宜小于30mm,且不宜小于孔道直径的50%;

2 现浇混凝土梁中预留孔道在竖直方向的净间距不应小于孔道外径,水平方向的净间距不宜小于1.5倍孔道外径,且不应小于粗骨料粒径的1.25倍;从孔道外壁至构件边缘的净间距,梁底不宜小于50mm,梁侧不宜小于40mm,裂缝控制等级为三级的梁,梁底、梁侧分别不宜小于60mm和50mm。

3 预留孔道的内径宜比预应力束外径及需穿过孔道的连接器外径大6mm~15mm,且孔道的截面积宜为穿入预应力束截面积的3.0~4.0倍。

4 当有可靠经验并能保证混凝土浇筑质量时,预留孔道可水平并列贴紧布置,但并排的数量不应超过2束。

5 在现浇楼板中采用扁形锚固体系时,穿过每个预留孔道的预应力筋数量宜为3~5根;在常用荷载情况下,孔道在水平方向的净间距不应超过8倍板厚及1.5m中的较大值。

6 板中单根无粘结预应力筋的间距不宜大于板厚的6倍,且不宜大于1m;带状束的无粘结预应力筋根数不宜多于5根,带状束间距不宜大于板厚的12倍,且不宜大于2.4m。

7 梁中集束布置的无粘结预应力筋,集束的水平净间距不宜小于50mm,束至构件边缘的净距不宜小于40mm。
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10.3.8 后张法预应力混凝土构件的端部锚固区,应按下列规定配置间接钢筋:

1 采用普通垫板时,应按本规范第6.6节的规定进行局部受压承载力计算,并配置间接钢筋,其体积配筋率不应小于0.5%,垫板的刚性扩散角应取45°;

2 局部受压承载力计算时,局部压力设计值对有粘结预应力混凝土构件取1.2倍张拉控制力,对无粘结预应力混凝土取1.2倍张拉控制力和(fptkAp)中的较大值;

3 当采用整体铸造垫板时,其局部受压区的设计应符合相关标准的规定;

4 在局部受压间接钢筋配置区以外,在构件端部长度l不小于截面重心线上部或下部预应力筋的合力点至邻近边缘的距离e的3倍、但不大于构件端部截面高度h的1.2倍,高度为2e的附加配筋区范围内,应均匀配置附加防劈裂箍筋或网片(图10.3.8),配筋面积可按下列公式计算:

当端部截面上部和下部均有预应力筋时,附加竖向钢筋的总截面面积应按上部和下部的预应力合力分别计算的较大值采用。

在构件端面横向也应按上述方法计算抗端面裂缝钢筋,并与上述竖向钢筋形成网片筋配置。
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10.3.9 当构件在端部有局部凹进时,应增设折线构造钢筋(图10.3.9)或其他有效的构造钢筋。


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10.3.10 后张法预应力混凝土构件中,当采用曲线预应力束时,其曲率半径rp宜按下列公式确定,但不宜小于4m。

当有平行的几个孔道,且中心距不大于2dp时,预应力筋的合力设计值应按相邻全部孔道内的预应力筋确定。
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10.3.12 构件端部尺寸应考虑锚具的布置、张拉设备的尺寸和局部受压的要求,必要时应适当加大。

10.3.13 后张预应力混凝土外露金属锚具,应采取可靠的防腐及防火措施,并应符合下列规定:

1 无粘结预应力筋外露锚具应采用注有足量防腐油脂的塑料帽封闭锚具端头,并应采用无收缩砂浆或细石混凝土封闭;

2 对处于二b、三a、三b类环境条件下的无粘结预应力锚固系统,应采用全封闭的防腐蚀体系,其封锚端及各连接部位应能承受10kPa的静水压力而不得透水;

3 采用混凝土封闭时,其强度等级宜与构件混凝土强度等级一致,且不应低于C30。封锚混凝土与构件混凝土应可靠粘结,如锚具在封闭前应将周围混凝土界面凿毛并冲洗干净,且宜配置1~2片钢筋网,钢筋网应与构件混凝土拉结;

4 采用无收缩砂浆或混凝土封闭保护时,其锚具及预应力筋端部的保护层厚度不应小于:一类环境时20mm,二a、二b类环境时50mm,三a、三b类环境时80mm。
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11混凝土结构构件抗震设计

11.1 一般规定

11 混凝土结构构件抗震设计


11.1 一般规定

11.1.1 抗震设防的混凝土结构,除应符合本规范第1章~第10章的要求外,尚应根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011规定的抗震设计原则,按本章的规定进行结构构件的抗震设计。
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11.1.2 抗震设防的混凝土建筑,应按现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223确定其抗震设防类别和相应的抗震设防标准。

注:本章甲类、乙类、丙类建筑分别为现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223中特殊设防类、重点设防类、标准设防类建筑的简称。

11.1.3 房屋建筑混凝土结构构件的抗震设计,应根据设防类别、烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。丙类建筑的抗震等级应按表11.1.3确定。

注:1 建筑场地为I类时,除6度设防烈度外应允许按表内降低一度所对应的抗震等级采取抗震构造措施,但相应的计算要求不应降低;

2 接近或等于高度分界时,应允许结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定抗震等级;

3 大跨度框架指跨度不小于18m的框架;

4 表中框架结构不包括异形柱框架;

5 房屋高度不大于60m的框架-核心筒结构按框架-剪力墙结构的要求设计时,应按表中框架-剪力墙结构确定抗震等级。
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11.1.4 确定钢筋混凝土房屋结构构件的抗震等级时,尚应符合下列要求:

1 对框架-剪力墙结构,在规定的水平地震力作用下,框架底部所承担的倾覆力矩大于结构底部总倾覆力矩的50%时,其框架的抗震等级应按框架结构确定。

2 与主楼相连的裙房,除应按裙房本身确定抗震等级外,相关范围不应低于主楼的抗震等级;主楼结构在裙房顶板对应的相邻上下各一层应适当加强抗震构造措施。裙房与主楼分离时,应按裙房本身确定抗震等级。

3 当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,地下一层的抗震等级应与上部结构相同,地下一层以下确定抗震构造措施的抗震等级可逐层降低一级,但不应低于四级。地下室中无上部结构的部分,其抗震构造措施的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。

4 甲、乙类建筑按规定提高一度确定其抗震等级时,如其高度超过对应的房屋最大适用高度,则应采取比相应抗震等级更有效的抗震构造措施。
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11.1.5 剪力墙底部加强部位的范围,应符合下列规定:

1 底部加强部位的高度应从地下室顶板算起。

2 部分框支剪力墙结构的剪力墙,底部加强部位的高度可取框支层加框支层以上两层的高度和落地剪力墙总高度的1/10二者的较大值。其他结构的剪力墙,房屋高度大于24m时,底部加强部位的高度可取底部两层和墙肢总高度的1/10二者的较大值;房屋高度不大于24m时,底部加强部位可取底部一层。

3 当结构计算嵌固端位于地下一层的底板或以下时,按本条第1、2款确定的底部加强部位的范围尚宜向下延伸到计算嵌固端。
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11.1.6 考虑地震组合验算混凝土结构构件的承载力时,均应按承载力抗震调整系数γRE进行调整,承载力抗震调整系数γRE应按表11.1.6采用。

正截面抗震承载力应按本规范第6.2节的规定计算,但应在相关计算公式右端项除以相应的承载力抗震调整系数γRE。

当仅计算竖向地震作用时,各类结构构件的承载力抗震调整系数γRE均应取为1.0。


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3 纵向受力钢筋的连接可采用绑扎搭接、机械连接或焊接。

4 纵向受力钢筋连接的位置宜避开梁端、柱端箍筋加密区;如必须在此连接时,应采用机械连接或焊接。

5 混凝土构件位于同一连接区段内的纵向受力钢筋接头面积百分率不宜超过50%。
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11.1.8 箍筋宜采用焊接封闭箍筋、连续螺旋箍筋或连续复合螺旋箍筋。当采用非焊接封闭箍筋时,其末端应做成135°弯钩,弯钩端头平直段长度不应小于箍筋直径的10倍;在纵向钢筋搭接长度范围内的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的5倍,且不宜大于100mm。
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11.1.9 考虑地震作用的预埋件,应满足下列规定:

1 直锚钢筋截面面积可按本规范第9章的有关规定计算并增大25%,且应适当增大锚板厚度。

2 锚筋的锚固长度应符合本规范第9.7节的有关规定并增加10%;当不能满足时,应采取有效措施。在靠近锚板处,宜设置一根直径不小于10mm的封闭箍筋。

3 预埋件不宜设置在塑性铰区;当不能避免时应采取有效措施。
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11.2 材料

11.2 材料

11.2.1 混凝土结构的混凝土强度等级应符合下列规定:

1 剪力墙不宜超过C60;其他构件,9度时不宜超过C60,8度时不宜超过C70。

2 框支梁、框支柱以及一级抗震等级的框架梁、柱及节点,不应低于C30;其他各类结构构件,不应低于C20。
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11.2.2 梁、柱、支撑以及剪力墙边缘构件中,其受力钢筋宜采用热轧带肋钢筋;当采用现行国家标准《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋》GB 1499.2中牌号带“E”的热轧带肋钢筋时,其强度和弹性模量应按本规范第4.2节有关热轧带肋钢筋的规定采用。
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11.2.3 按一、二、三级抗震等级设计的框架和斜撑构件,其纵向受力普通钢筋应符合下列要求:

1 钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25;

2 钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.30;

3 钢筋最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。
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11.3 框架梁

11.3 框架梁

11.3.1 梁正截面受弯承载力计算中,计入纵向受压钢筋的梁端混凝土受压区高度应符合下列要求:

一级抗震等级 x≤0.25h0 (11.3.1-1) 

二、三级抗震等级 x≤0.35h0 (11.3.1-2)

式中:x——混凝土受压区高度;

h0——截面有效高度。
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11.3.2 考虑地震组合的框架梁端剪力设计值Vb应按下列规定计算:


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11.3.5 框架梁截面尺寸应符合下列要求:

1 截面宽度不宜小于200mm;

2 截面高度与宽度的比值不宜大于4;

3 净跨与截面高度的比值不宜小于4。
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11.3.6 框架梁的钢筋配置应符合下列规定:

1 纵向受拉钢筋的配筋率不应小于表11.3.6—1规定的数值;

2 框架梁梁端截面的底部和顶部纵向受力钢筋截面面积的比值,除按计算确定外,一级抗震等级不应小于0.5;二、三级抗震等级不应小于0.3;

3 梁端箍筋的加密区长度、箍筋最大间距和箍筋最小直径,应按表11.3.6—2采用;当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时,表中箍筋最小直径应增大2mm。


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11.3.7 梁端纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于2.5%。沿梁全长顶面和底面至少应各配置两根通长的纵向钢筋,对一、二级抗震等级,钢筋直径不应小于14mm,且分别不应少于梁两端顶面和底面纵向受力钢筋中较大截面面积的1/4;对三、四级抗震等级,钢筋直径不应小于12mm。

11.3.8 梁箍筋加密区长度内的箍筋肢距:一级抗震等级,不宜大于200mm和20倍箍筋直径的较大值;二、三级抗震等级,不宜大于250mm和20倍箍筋直径的较大值;各抗震等级下,均不宜大于300mm。

11.3.9 梁端设置的第一个箍筋距框架节点边缘不应大于50mm。非加密区的箍筋间距不宜大于加密区箍筋间距的2倍。

沿梁全长箍筋的面积配筋率ρsv应符合下列规定:


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11.4 框架柱及框支柱

11.4 框架柱及框支柱

11.4.1 除框架顶层柱、轴压比小于0.15的柱以及框支梁与框支柱的节点外,框架柱节点上、下端和框支柱的中间层节点上、下端的截面弯矩设计值应符合下列要求:


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11.4.4 一、二级抗震等级的框支柱,由地震作用引起的附加轴向力应分别乘以增大系数1.5、1.2;计算轴压比时,可不考虑增大系数。
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11.4.5 各级抗震等级的框架角柱,其弯矩、剪力设计值应在按本规范第11.4.1条~第11.4.3条调整的基础上再乘以不小于1.1的增大系数。
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11.4.6 考虑地震组合的矩形截面框架柱和框支柱,其受剪截面应符合下列条件:


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11.4.8 考虑地震组合的矩形截面框架柱和框支柱,当出现拉力时,其斜截面抗震受剪承载力应符合下列规定:


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11.4.11 框架柱的截面尺寸应符合下列要求:

1 矩形截面柱,抗震等级为四级或层数不超过2层时,其最小截面尺寸不宜小于300mm,一、二、三级抗震等级且层数超过2层时不宜小于400mm;圆柱的截面直径,抗震等级为四级或层数不超过2层时不宜小于350mm,一、二、三级抗震等级且层数超过2层时不宜小于450mm;

2 柱的剪跨比宜大于2;

3 柱截面长边与短边的边长比不宜大于3。
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11.4.12 框架柱和框支柱的钢筋配置,应符合下列要求:

1 框架柱和框支柱中全部纵向受力钢筋的配筋百分率不应小于表11.4.12—1规定的数值,同时,每一侧的配筋百分率不应小于0.2;对Ⅳ类场地上较高的高层建筑,最小配筋百分率应增加0.1;

2 框架柱和框支柱上、下两端箍筋应加密,加密区的箍筋最大间距和箍筋最小直径应符合表11.4.12—2的规定;

3 框支柱和剪跨比不大于2的框架柱应在柱全高范围内加密箍筋,且箍筋间距应符合本条第2款一级抗震等级的要求;

4 一级抗震等级框架柱的箍筋直径大于12mm且箍筋肢距不大于150mm及二级抗震等级框架柱的直径不小于10mm且箍筋肢距不大于200mm时,除底层柱下端外,箍筋间距应允许采用150mm;四级抗震等级框架柱剪跨比不大于2时,箍筋直径不应小于8mm。
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11.4.13 框架边柱、角柱及剪力墙端柱在地震组合下处于小偏心受拉时,柱内纵向受力钢筋总截面面积应比计算值增加25%。

框架柱、框支柱中全部纵向受力钢筋配筋率不应大于5%。柱的纵向钢筋宜对称配置。截面尺寸大于400mm的柱,纵向钢筋的间距不宜大于200mm。当按一级抗震等级设计,且柱的剪跨比不大于2时,柱每侧纵向钢筋的配筋率不宜大于1.2%。
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11.4.14 框架柱的箍筋加密区长度,应取柱截面长边尺寸(或圆形截面直径)、柱净高的1/6和500mm中的最大值;一、二级抗震等级的角柱应沿柱全高加密箍筋。底层柱根箍筋加密区长度应取不小于该层柱净高的1/3;当有刚性地面时,除柱端箍筋加密区外尚应在刚性地面上、下各500mm的高度范围内加密箍筋。
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11.4.15 柱箍筋加密区内的箍筋肢距:一级抗震等级不宜大于200mm;二、三级抗震等级不宜大于250mm和20倍箍筋直径中的较大值;四级抗震等级不宜大于300mm。每隔一根纵向钢筋宜在两个方向有箍筋或拉筋约束;当采用拉筋且箍筋与纵向钢筋有绑扎时,拉筋宜紧靠纵向钢筋并勾住箍筋。

11.4.16 一、二、三、四级抗震等级的各类结构的框架柱、框支柱,其轴压比不宜大于表11.4.16规定的限值。对Ⅳ类场地上较高的高层建筑,柱轴压比限值应适当减小。

注:1 轴压比指柱地震作用组合的轴向压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值:

2 当混凝土强度等级为C65、C70时.轴压比限值宜按表中数值减小0.05:混凝土强度等级为C75、C80时,轴压比限值宜按表中数值减小0.10;

3 表内限值适用于剪跨比大于2、混凝土强度等级不高于C60的柱;剪跨比不大于2的柱轴压比限值应降低0.05;剪跨比小于1.5的柱,轴压比限值应专门研究并采取特殊构造措施;

4 沿柱全高采用井字复合箍,且箍筋间距不大于100mm、肢距不大于200mm、直径不小于12mm,或沿柱全高采用复合螺旋箍,且螺距不大于100mm、肢距不大于200mm、直径不小于12mm,或沿柱全高采用连续复合矩形螺旋箍,且螺旋净距不大于80mm、肢距不大于200mm、直径不小于10mm时,轴压比限值均可按表中数值增加0.10;

5 当柱截面中部设置由附加纵向钢筋形成的芯柱,且附加纵向钢筋的总截面面积不少于柱截面面积的0.8%时,轴压比限值可按表中数值增加0.05;此项措施与注4的措施同时采用时,轴压比限值可按表中数值增加0.15,但箍筋的配箍特征值λV仍应按轴压比增加0.10的要求确定;

6 调整后的柱轴压比限值不应大于1.05。
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11.4.17 箍筋加密区箍筋的体积配筋率应符合下列规定:

1 柱箍筋加密区箍筋的体积配筋率,应符合下列规定:

注:1 普通箍指单个矩形箍筋或单个圆形箍筋;螺旋箍指单个螺旋箍筋;复合箍指由矩形、多边形、圆形箍筋或拉筋组成的箍筋;复合螺旋箍指由螺旋箍与矩形、多边形、圆形箍筋或拉筋组成的箍筋;连续复合矩形螺旋箍指全部螺旋箍为同一根钢筋加工成的箍筋;

2 在计算复合螺旋箍的体积配筋率时,其中非螺旋箍筋的体积应乘以系数0.8;

3 混凝土强度等级高于C60时,箍筋宜采用复合箍、复合螺旋箍或连续复合矩形螺旋箍,当轴压比不大于0.6时,其加密区的最小配箍特征值宜按表中数值增加0.02;当轴压比大于0.6时,宜按表中数值增加0.03。

2 对一、二、三、四级抗震等级的柱,其箍筋加密区的箍筋体积配筋率分别不应小于0.8%、0.6%、0.4%和0.4%;

3 框支柱宜采用复合螺旋箍或井字复合箍,其最小配箍特征值应按表11.4.17中的数值增加0.02采用,且体积配筋率不应小于1.5%;

4 当剪跨比λ不大于2时,宜采用复合螺旋箍或井字复合箍,其箍筋体积配筋率不应小于1.2%;9度设防烈度一级抗震等级时,不应小于1.5%。
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11.4.18 在箍筋加密区外,箍筋的体积配筋率不宜小于加密区配筋率的一半;对一、二级抗震等级,箍筋间距不应大于10d;对三、四级抗震等级,箍筋间距不应大于15d,此处,d为纵向钢筋直径。
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11.5 铰接排架柱

11.5 铰接排架柱

11.5.1 铰接排架柱的纵向受力钢筋和箍筋,应按地震组合下的弯矩设计值及剪力设计值,并根据本规范第11.4节的有关规定计算确定;其构造除应符合本节的有关规定外,尚应符合本规范第8章、第9章、第11.1节以及第11.2节的有关规定。
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11.5.2 铰接排架柱的箍筋加密区应符合下列规定:

1 箍筋加密区长度:

1)对柱顶区段,取柱顶以下500mm,且不小于柱顶截面高度;

2)对吊车梁区段,取上柱根部至吊车梁顶面以上300mm;

3)对柱根区段,取基础顶面至室内地坪以上500mm;

4)对牛腿区段,取牛腿全高;

5)对柱间支撑与柱连接的节点和柱位移受约束的部位,取节点上、下各300mm。

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11.5.2的规定。

11.5.3 当铰接排架侧向受约束且约束点至柱顶的高度不大于柱截面在该方向边长的2倍,柱顶预埋钢板和柱顶箍筋加密区的构造尚应符合下列要求:

1 柱顶预埋钢板沿排架平面方向的长度,宜取柱顶的截面高度h,但在任何情况下不得小于h/2及300mm;

2 当柱顶轴向力在排架平面内的偏心距e0在h/6~h/4范围内时,柱顶箍筋加密区的箍筋体积配筋率:一级抗震等级不宜小于1.2%;二级抗震等级不宜小于1.0%;三、四级抗震等级不宜小于0.8%。
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11.5.4 在地震组合的竖向力和水平拉力作用下,支承不等高厂房低跨屋面梁、屋架等屋盖结构的柱牛腿,除应按本规范第9.3节的规定进行计算和配筋外,尚应符合下列要求:

1 承受水平拉力的锚筋:一级抗震等级不应少于2根直径为16mm的钢筋,二级抗震等级不应少于2根直径为14mm的钢筋,三、四级抗震等级不应少于2根直径为12mm的钢筋;

2 牛腿中的纵向受拉钢筋和锚筋的锚固措施及锚固长度应符合本规范第9.3.12条的有关规定,但其中的受拉钢筋锚固长度la应以laE代替;

3 牛腿水平箍筋最小直径为8mm,最大间距为100mm。
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11.5.5 铰接排架柱柱顶预埋件直锚筋除应符合本规范第11.1.9条的要求外,尚应符合下列规定:

1 一级抗震等级时,不应小于4根直径16mm的直锚钢筋;

2 二级抗震等级时,不应小于4根直径14mm的直锚钢筋;

3 有柱间支撑的柱子,柱顶预埋件应增设抗剪钢板。
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11.6 框架梁柱节点

11.6 框架梁柱节点

11.6.1 一、二、三级抗震等级的框架应进行节点核心区抗震受剪承载力验算;四级抗震等级的框架节点可不进行计算,但应符合抗震构造措施的要求。框支柱中间层节点的抗震受剪承载力验算方法及抗震构造措施与框架中间层节点相同。
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11.6.7 框架梁和框架柱的纵向受力钢筋在框架节点区的锚固和搭接应符合下列要求:

1 框架中间层中间节点处,框架梁的上部纵向钢筋应贯穿中间节点。贯穿中柱的每根梁纵向钢筋直径,对于9度设防烈度的各类框架和一级抗震等级的框架结构,当柱为矩形截面时,不宜大于柱在该方向截面尺寸的1/25,当柱为圆形截面时,不宜大于纵向钢筋所在位置柱截面弦长的1/25;对一、二、三级抗震等级,当柱为矩形截面时,不宜大于柱在该方向截面尺寸的1/20,对圆柱截面,不宜大于纵向钢筋所在位置柱截面弦长的1/20。

2 对于框架中间层中间节点、中间层端节点、顶层中间节点以及顶层端节点,梁、柱纵向钢筋在节点部位的锚固和搭接,应符合图11.6.7的相关构造规定。图中llE按本规范第11.1.7条规定取用,labE按下式取用:

labE=ζaElab (11.6.7)

式中:ζaE——纵向受拉钢筋锚固长度修正系数,按第11.1.7条规定取用。


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11.6.8 框架节点区箍筋的最大间距、最小直径宜按本规范表11.4.12—2采用。对一、二、三级抗震等级的框架节点核心区,配箍特征值λv分别不宜小于0.12、0.10和0.08,且其箍筋体积配筋率分别不宜小于0.6%、0.5%和0.4%。当框架柱的剪跨比不大于2时,其节点核心区体积配箍率不宜小于核心区上、下柱端体积配箍率中的较大值。
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11.7 剪力墙及连梁

11.7 剪力墙及连梁

11.7.1 一级抗震等级剪力墙各墙肢截面考虑地震组合的弯矩设计值,底部加强部位应按墙肢截面地震组合弯矩设计值采用,底部加强部位以上部位应按墙肢截面地震组合弯矩设计值乘增大系数,其值可取1.2;剪力设计值应作相应调整。
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11.7.2 考虑剪力墙的剪力设计值Vw应按下列规定计算:


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11.7.9 各抗震等级的剪力墙及筒体洞口连梁,当配置普通箍筋时,其截面限制条件及斜截面受剪承载力应符合下列规定:


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11.7.10 对于一、二级抗震等级的连梁,当跨高比不大于2.5时,除普通箍筋外宜另配置斜向交叉钢筋,其截面限制条件及斜截面受剪承载力可按下列规定计算:

1 当洞口连梁截面宽度不小于250mm时,可采用交叉斜筋配筋(图11.7.10—1),其截面限制条件及斜截面受剪承载力应符合下列规定:

2 当连梁截面宽度不小于400mm时,可采用集中对角斜筋配筋(图11.7.10—2)或对角暗撑配筋(图11.7.10—3),其截面限制条件及斜截面受剪承载力应符合下列规定:

1)受剪截面应符合式(11.7.10—1)的要求。

2)斜截面受剪承载力应符合下列要求:

11.7.11 剪力墙及筒体洞口连梁的纵向钢筋。斜筋及箍筋的构造应符合下列要求:

1 连梁沿上、下边缘单侧纵向钢筋的最小配筋率不应小于0.15%,且配筋不宜少于2Φ12;交叉斜筋配筋连梁单向对角斜筋不宜少于2Φ12,单组折线筋的截面面积可取为单向对角斜筋截面面积的一半,且直径不宜小于12mm;集中对角斜筋配筋连梁和对角暗撑连梁中每组对角斜筋应至少由4根直径不小于14mm的钢筋组成。

2 交叉斜筋配筋连梁的对角斜筋在梁端部位应设置不少于3根拉筋,拉筋的间距不应大于连梁宽度和200mm的较小值,直径不应小于6mm;集中对角斜筋配筋连梁应在梁截面内沿水平方向及竖直方向设置双向拉筋,拉筋应勾住外侧纵向钢筋,间距不应大于200mm,直径不应小于8mm;对角暗撑配筋连梁中暗撑箍筋的外缘沿梁截面宽度方向不宜小于梁宽的一半,另一方向不宜小于梁宽的1/5;对角暗撑约束箍筋的间距不宜大于暗撑钢筋直径的6倍,当计算间距小于100mm时可取100mm,箍筋肢距不应大于350mm。

除集中对角斜筋配筋连梁以外,其余连梁的水平钢筋及箍筋形成的钢筋网之间应采用拉筋拉结,拉筋直径不宜小于6mm,间距不宜大于400mm。

3 沿连梁全长箍筋的构造宜按本规范第11.3.6条和第11.3.8条框架梁梁端加密区箍筋的构造要求采用;对角暗撑配筋连梁沿连梁全长箍筋的间距可按本规范表11.3.6—2中规定值的两倍取用。

4 连梁纵向受力钢筋、交叉斜筋伸入墙内的锚固长度不应小于laE,且不应小于600mm;顶层连梁纵向钢筋伸入墙体的长度范围内,应配置间距不大于150mm的构造箍筋,箍筋直径应与该连梁的箍筋直径相同。

5 剪力墙的水平分布钢筋可作为连梁的纵向构造钢筋在连梁范围内贯通。当梁的腹板高度hw不小于450mm时,其两侧面沿梁高范围设置的纵向构造钢筋的直径不应小于10mm,间距不应大于200mm;对跨高比不大于2.5的连梁,梁两侧的纵向构造钢筋的面积配筋率尚不应小于0.3%。

11.7.12 剪力墙的墙肢截面厚度应符合下列规定:

1 剪力墙结构:一、二级抗震等级时,一般部位不应小于160mm,且不宜小于层高或无支长度的1/20;三、四级抗震等级时,不应小于140mm,且不宜小于层高或无支长度的1/25。一、二级抗震等级的底部加强部位,不应小于200mm,且不宜小于层高或无支长度的1/16,当墙端无端柱或翼墙时,墙厚不宜小于层高或无支长度的1/12。

2 框架-剪力墙结构:一般部位不应小于160mm,且不宜小于层高或无支长度的1/20;底部加强部位不应小于200mm,且不宜小于层高或无支长度的1/16。

3 框架-核心筒结构、筒中筒结构:一般部位不应小于160mm,且不宜小于层高或无支长度的1/20;底部加强部位不应小于200mm,且不宜小于层高或无支长度的1/16。筒体底部加强部位及其上一层不宜改变墙体厚度。
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11.7.13 剪力墙厚度大于140mm时,其竖向和水平向分布钢筋不应少于双排布置。
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11.7.14 剪力墙的水平和竖向分布钢筋的配筋应符合下列规定:

1 一、二、三级抗震等级的剪力墙的水平和竖向分布钢筋配筋率均不应小于0.25%;四级抗震等级剪力墙不应小于0.2%;

2 部分框支剪力墙结构的剪力墙底部加强部位,水平和竖向分布钢筋配筋率不应小于0.3%。

注:对高度小于24m且剪压比很小的四级抗震等级剪力墙,其竖向分布筋最小配筋率应允许按0.15%采用。
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11.7.15 剪力墙水平和竖向分布钢筋的间距不宜大于300mm,直径不宜大于墙厚的1/10,且不应小于8mm 竖向分布钢筋直径不宜小于10mm。

部分框支剪力墙结构的底部加强部位,剪力墙水平和竖向分布钢筋的间距不宜大于200mm。
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11.7.16 一、二、三级抗震等级的剪力墙,其底部加强部位的墙肢轴压比不宜超过表11.7.16的限值。

注:剪力墙肢轴压比指在重力荷载代表值作用下墙的轴压力设计值与墙的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积的比值。
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11.7.17 剪力墙两端及洞口两侧应设置边缘构件,并宜符合下列要求:

1 一、二、三级抗震等级剪力墙,在重力荷载代表值作用下,当墙肢底截面轴压比大于表11.7.17规定时,其底部加强部位及其以上一层墙肢应按本规范第11.7.18条的规定设置约束边缘构件;当墙肢轴压比不大于表11.7.17规定时,可按本规范第11.7.19条的规定设置构造边缘构件;

2 部分框支剪力墙结构中,一、二、三级抗震等级落地剪力墙的底部加强部位及以上一层的墙肢两端,宜设置翼墙或端柱,并应按本规范第11.7.18条的规定设置约束边缘构件;不落地的剪力墙,应在底部加强部位及以上一层剪力墙的墙肢两端设置约束边缘构件;

3 一、二、三级抗震等级的剪力墙的一般部位剪力墙以及四级抗震等级剪力墙,应按本规范第11.7.19条设置构造边缘构件;

4 对框架-核心筒结构,一、二、三级抗震等级的核心筒角部墙体的边缘构件尚应按下列要求加强:底部加强部位墙肢约束边缘构件的长度宜取墙肢截面高度的1/4,且约束边缘构件范围内宜全部采用箍筋;底部加强部位以上宜按本规范图11.7.18的要求设置约束边缘构件。

11.7.18 剪力墙端部设置的约束边缘构件(暗柱、端柱、翼墙和转角墙)应符合下列要求(图11.7.18):

1 约束边缘构件沿墙肢的长度lc及配箍特征值λv宜满足表11.7.18的要求,箍筋的配置范围及相应的配箍特征值λv和λv/2的区域如图11.7.18所示,其体积配筋率ρv应符合下列要求:

计算体积配箍率时,可适当计入满足构造要求且在墙端有可靠锚固的水平分布钢筋的截面面积。

2 一、二、三级抗震等级剪力墙约束边缘构件的纵向钢筋的截面面积,对图11.7.18所示暗柱、端柱、翼墙与转角墙分别不应小于图中阴影部分面积的1.2%、1.0%和1.0%。

3 约束边缘构件的箍筋或拉筋沿竖向的间距,对一级抗震等级不宜大于100mm,对二、三级抗震等级不宜大于150mm。

11.8 预应力混凝土结构构件

11.8 预应力混凝土结构构件

11.8.1 预应力混凝土结构可用于抗震设防烈度6度、7度、8度区,当9度区需采用预应力混凝土结构时,应有充分依据,并采取可靠措施。

无粘结预应力混凝土结构的抗震设计,应符合专门规定。
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11.8.2 抗震设计时,后张预应力框架、门架、转换层的转换大梁,宜采用有粘结预应力筋;承重结构的预应力受拉杆件和抗震等级为一级的预应力框架,应采用有粘结预应力筋。

11.8.3 预应力混凝土结构的抗震计算,应符合下列规定:

1 预应力混凝土框架结构的阻尼比宜取0.03;在框架-剪力墙结构、框架-核心筒结构及板柱-剪力墙结构中,当仅采用预应力混凝土梁或板时,阻尼比应取0.05;

2 预应力混凝土结构构件截面抗震验算时,在地震组合中,预应力作用分项系数,当预应力作用效应对构件承载力有利时应取用1.0,不利时应取用1.2;

3 预应力筋穿过框架节点核心区时,节点核心区的截面抗震受剪承载力应按本规范第11.6节的有关规定进行验算,并可考虑有效预加力的有利影响。
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11.8.4 预应力混凝土框架的抗震构造,除应符合钢筋混凝土结构的要求外,尚应符合下列规定:

1 预应力混凝土框架梁端截面,计入纵向受压钢筋的混凝土受压区高度应符合本规范第11.3.1条的规定;按普通钢筋抗拉强度设计值换算的全部纵向受拉钢筋配筋率不宜大于2.5%。

2 在预应力混凝土框架梁中,应采用预应力筋和普通钢筋混合配筋的方式,梁端截面配筋宜符合下列要求。

注:对二、三级抗震等级的框架-剪力墙、框架-核心筒结构中的后张有粘结预应力混凝土框架,式(11.8.4)右端项系数1/3可改为1/4。

3 预应力混凝土框架梁梁端截面的底部纵向普通钢筋和顶部纵向受力钢筋截面面积的比值,应符合本规范第11.3.6条第2款的规定。计算顶部纵向受力钢筋截面面积时,应将预应力筋按抗拉强度设计值换算为普通钢筋截面面积。

框架梁端底面纵向普通钢筋配筋率尚不应小于0.2%。

4 当计算预应力混凝土框架柱的轴压比时,轴向压力设计值应取柱组合的轴向压力设计值加上预应力筋有效预加力的设计值,其轴压比应符合本规范第11.4.16条的相应要求。

5 预应力混凝土框架柱的箍筋宜全高加密。大跨度框架边柱可采用在截面受拉较大的一侧配置预应力筋和普通钢筋的混合配筋,另一侧仅配置普通钢筋的非对称配筋方式。
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11.8.5 后张预应力混凝土板柱-剪力墙结构,其板柱柱上板带的端截面应符合本规范第11.8.4条对受压区高度的规定和公式(11.8.4)对截面配筋的要求。

板柱节点应符合本规范第11.9节的规定。

11.8.6 后张预应力筋的锚具、连接器不宜设置在梁柱节点核心区内。

11.9 板柱节点

11.9 板柱节点

11.9.1 对一、二、三级抗震等级的板柱节点,应按本规范第11.9.3条及附录F进行抗震受冲切承载力验算。

11.9.2 8度设防烈度时宜采用有托板或柱帽的板柱节点,柱帽及托板的外形尺寸应符合本规范第9.1.10条的规定。同时,托板或柱帽根部的厚度(包括板厚),不应小于柱纵向钢筋直径的16倍,且托板或柱帽的边长不应小于4倍板厚与柱截面相应边长之和。
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11.9.3 在地震组合下,当考虑板柱节点临界截面上的剪应力传递不平衡弯矩时,其考虑抗震等级的等效集中反力设计值Fl,eq可按本规范附录F的规定计算,此时,Fl为板柱节点临界截面所承受的竖向力设计值。由地震组合的不平衡弯矩在板柱节点处引起的等效集中反力设计值应乘以增大系数,对一、二、三级抗震等级板柱结构的节点,该增大系数可分别取1.7、1.5、1.3。
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11.9.4 在地震组合下,配置箍筋或栓钉的板柱节点,受冲切截面及受冲切承载力应符合下列要求:

11.9.5 无柱帽平板宜在柱上板带中设构造暗梁,暗梁宽度可取柱宽加柱两侧各不大于1.5倍板厚。暗梁支座上部纵向钢筋应不小于柱上板带纵向钢筋截面面积的1/2,暗梁下部纵向钢筋不宜少于上部纵向钢筋截面面积的1/2。

暗梁箍筋直径不应小于8mm,间距不宜大于3/4倍板厚,肢距不宜大于2倍板厚;支座处暗梁箍筋加密区长度不应小于3倍板厚,其箍筋间距不宜大于100mm,肢距不宜大于250mm。
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11.9.6 沿两个主轴方向贯通节点柱截面的连续预应力筋及板底纵向普通钢筋,应符合下列要求:

1 沿两个主轴方向贯通节点柱截面的连续钢筋的总截面面积,应符合下式要求:

2 连续预应力筋应布置在板柱节点上部,呈下凹进入板跨中。

3 板底纵向普通钢筋的连接位置,宜在距柱面laE与2倍板厚的较大值以外,且应避开板底受拉区范围。

 附录A 钢筋的公称直径、公称截面面积及理论重量

附录A 钢筋的公称直径、公称截面面积及理论重量


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 附录B 近似计算偏压构件侧移二阶效应的增大系数法

附录B 近似计算偏压构件侧移二阶效应的增大系数法

B.0.1 在框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构及筒体结构中,当采用增大系数法近似计算结构因侧移产生的二阶效应(P—△效应)时,应对未考虑P—△效应的一阶弹性分析所得的柱、墙肢端弯矩和梁端弯矩以及层间位移分别按公式(B.0.1—1)和公式(B.0.1—2)乘以增大系数ηs:


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H0——所计算楼层的层高。
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 附录C 钢筋、混凝土本构关系与混凝土多轴强度准则

C.1 钢筋本构关系

附录C 钢筋、混凝土本构关系与混凝土多轴强度准则


C.1 钢筋本构关系
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C.2 混凝土本构关系

C.2 混凝土本构关系

C.2.1 混凝土的抗压强度及抗拉强度的平均值fcm、ftm可按下列公式计算:


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C.2.2 本节规定的混凝土本构模型应适用于下列条件:

1 混凝土强度等级C20~C80;

2 混凝土质量密度2200kg/m3~2400kg/m3;

3 正常温度、湿度环境;

4 正常加载速度。
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C.2.3 混凝土单轴受拉的应力-应变曲线(图C.2.3)可按下列公式确定:


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C.3 钢筋-混凝土粘结滑移本构关系

C.3 钢筋-混凝土粘结滑移本构关系
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C.3.1 混凝土与热轧带肋钢筋之间的粘结应力-滑移(τ-s)本构关系曲线(图C.3.1)可按下列规定确定,曲线特征点的参数值可按表C.3.1取用。

C.3.2 除热轧带肋钢筋外,其余种类钢筋的粘结应力-滑移本构关系曲线的参数值可根据试验确定。

C.4 混凝土强度准则

C.4 混凝土强度准则

C.4.1 当采用混凝土多轴强度准则进行承载力计算时,材料强度参数取值及抗力计算应符合下列原则:

1 当采用弹塑性方法确定作用效应时,混凝土强度指标宜取平均值;

2 当采用弹性方法或弹塑性方法分析结果进行构件承载力计算时,混凝土强度指标可根据需要,取其强度设计值(fc或ft)或标准值(fck或ftk)。

3 采用弹性分析或弹塑性分析求得混凝土的应力分布和主应力值后,混凝土多轴强度验算应符合下列要求:

fi——混凝土强度代表值,受拉为负,受压为正,且f1≥f2≥f3。
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C.4.2 在二轴应力状态下,混凝土的二轴强度由下列4条曲线连成的封闭曲线(图C.4.2)确定;也可以根据表C.4.2—1、表C 4.2—2和表C.4.2—3所列的数值内插取值。

强度包络曲线方程应符合下列公式的规定:


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C.4.3 混凝土在三轴应力状态下的强度可按下列规定确定:

1 在三轴受拉(拉-拉-拉)应力状态下,混凝土的三轴抗拉强度f3均可取单轴抗拉强度的0.9倍;

2 三轴拉压(拉-拉-压、拉-压-压)应力状态下混凝土的三轴抗压强度f1可根据应力比σ3/σ1和σ2/σ1按图C.4.3—1确定,或根据表C.4.3—1内插取值,其最高强度不宜超过单轴抗压强度的1.2倍;


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 附录D 素混凝土结构构件设计

D.1 一般规定

附录D 素混凝土结构构件设计
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D.1 一般规定

D.1.1 素混凝土构件主要用于受压构件。素混凝土受弯构件仅允许用于卧置在地基上以及不承受活荷载的情况。

D.1.2 素混凝土结构构件应进行正截面承载力计算;对承受局部荷载的部位尚应进行局部受压承载力计算。

D.1.3 素混凝土墙和柱的计算长度l0可按下列规定采用:

1 两端支承在刚性的横向结构上时,取l0=H;

2 具有弹性移动支座时,取l0=1.25H~1.50H;

3 对自由独立的墙和柱,取l0=2H。

此处,H为墙或柱的高度,以层高计。

D.1.4 素混凝土结构伸缩缝的最大间距,可按表D.1.4的规定采用。

整片的素混凝土墙壁式结构,其伸缩缝宜做成贯通式,将基础断开。

D.2 受压构件

D.2 受压构件

D.2.1 素混凝土受压构件,当按受压承载力计算时,不考虑受拉区混凝土的工作,并假定受压区的法向应力图形为矩形,其应力值取素混凝土的轴心抗压强度设计值,此时,轴向力作用点与受压区混凝土合力点相重合。

素混凝土受压构件的受压承载力应符合下列规定:

D.2.3 素混凝土偏心受压构件,除应计算弯距作用平面的受压承载力外,尚应按轴心受压构件验算垂直于弯距作用平面的受压承载力。此时,不考虑弯距作用,但应考虑稳定系数φ的影响力。

D.3 受弯构件

D.3 受弯构件

D.3.1 素混凝土受弯构件的受弯承载力应符合下列规定:

1 对称于弯矩作用平面的截面

D.4 局部构造钢筋

D.4 局部构造钢筋

D.4.1 素混凝土结构在下列部位应配置局部构造钢筋:

1 结构截面尺寸急剧变化处;

2 墙壁高度变化处(在不小于1m范围内配置);

3 混凝土墙壁中洞口周围。

注:在配置局部构造钢筋后,伸缩缝的间距仍应按本规范表D.1.4中未配构造钢筋的现浇结构采用。

D.5 局部受压

D.5 局部受压

D.5.1 素混凝土构件的局部受压承载力应符合下列规定:

1 局部受压面上仅有局部荷载作用

 附录E 任意截面、圆形及环形构件正截面承载力计算

附录E 任意截面、圆形及环形构件正截面承载力计算

E.0.1 任意截面钢筋混凝土和预应力混凝土构件,其正截面承载力可按下列方法计算:

1 将截面划分为有限多个混凝土单元、纵向钢筋单元和预应力筋单元(图E.0.1a),并近似取单元内应变和应力为均匀分布,其合力点在单元重心处;

2 各单元的应变按本规范第6.2.1条的截面应变保持平面的假定由下列公式确定(图E.0.1b):

4 混凝土单元的压应力和普通钢筋单元、预应力筋单元的应力应按本规范第6.2.1条的基本假定确定;

5 构件正截面承载力应按下列公式计算:


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E.0.2 环形和圆形截面受弯构件的正截面受弯承载力,应按本规范第E.0.3条和第E.0.4条的规定计算。但在计算时,应在公式(E.0.3—1)、公式(E.0.3—3)和公式(K.0.4—1)中取等号,并取轴向力设计值N=0;同时,应将公式(E.0.3—2)、公式(E.0.3—4)和公式(E.0.4—2)中Nei以弯矩设计值M代替。

E.0.3 沿周边均匀配置纵向钢筋的环形截面偏心受压构件(图E.0.3),其正截面受压承载力宜符合下列规定:

1 钢筋混凝土构件 


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E.0.5 沿周边均匀配置纵向钢筋的环形和圆形截面偏心受拉构件,其正截面受拉承载力应符合本规范公式(6.2.25—1)的规定,式中的正截面受弯承载力设计值Mu可按本规范第E.0.2条的规定进行计算,但应取等号,并以Mu代替Nei。

 附录F 板柱节点计算用等效集中反力设计值

附录F 板柱节点计算用等效集中反力设计值

F.0.1 在竖向荷载、水平荷载作用下的板柱节点,其受冲切承载力计算中所用的等效集中反力设计值Fl,eq可按下列情况确定:

1 传递单向不平衡弯矩的板柱节点

当不平衡弯矩作用平面与柱矩形截面两个轴线之一相重合时,可按下列两种情况进行计算:


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F.0.3 在按本附录公式(F.0.1—5)、公式(F.0.1—6)进行板柱节点考虑传递双向不平衡弯矩的受冲切承载力计算中,如将本附录第F.0.2条的规定视作x轴(或y轴)的类似极惯性矩、几何尺寸及计算系数,则与其相应的y轴(或x轴)的类似极惯性矩、几何尺寸及计算系数,可将前述的x轴(或y轴)的相应参数进行置换确定。

F.0.4 当边柱、角柱部位有悬臂板时,临界截面周长可计算至垂直于自由边的板端处,按此计算的临界截面周长应与按中柱计算的临界截面周长相比较,并取两者中的较小值。在此基础上,应按本规范第F.0.2条和第F.0.3条的原则,确定板柱节点考虑受剪传递不平衡弯矩的受冲切承载力计算所用等效集中反力设计值Fl,eq的有关参数。
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 附录G 深受弯构件

附录G 深受弯构件
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G.0.1 简支钢筋混凝土单跨深梁可采用由一般方法计算的内力进行截面设计;钢筋混凝土多跨连续深梁应采用由二维弹性分析求得的内力进行截面设计。
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G.0.2 钢筋混凝土深受弯构件的正截面受弯承载力应符合下列规定:


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式中:Vk——按荷载效应的标准组合计算的剪力值。

此时可不进行斜截面受剪承载力计算,但应按本规范第G.0.10条、第G.0.12条的规定配置分布钢筋。
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G.0.6 钢筋混凝土深梁在承受支座反力的作用部位以及集中荷载作用部位,应按本规范第6.6节的规定进行局部受压承载力计算。
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G.0.7 深梁的截面宽度不应小于140mm。当l0/h不小于1时,h/b不宜大于25;当l0/h小于1时,l0/b不宜大于25。深梁的混凝土强度等级不应低于C20。当深梁支承在钢筋混凝土柱上时,宜将柱伸至深梁顶。深梁顶部应与楼板等水平构件可靠连接。
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G.0.8 钢筋混凝土深梁的纵向受拉钢筋宜采用较小的直径,且宜按下列规定布置:

1 单跨深梁和连续深梁的下部纵向钢筋宜均匀布置在梁下边缘以上0.2h的范围内(图G.0.8—1及图G.0.8—2)。

2 连续深梁中间支座截面的纵向受拉钢筋宜按图G.0.8—3规定的高度范围和配筋比例均匀布置在相应高度范围内。对于l0/h小于1的连续深梁,在中间支座底面以上0.2l0~0.6l0高度范围内的纵向受拉钢筋配筋率尚不宜小于0.5%。水平分布钢筋可用作支座部位的上部纵向受拉钢筋,不足部分可由附加水平钢筋补足,附加水平钢筋自支座向跨中延伸的长度不宜小于0.4l0(图G.0.8—2)。


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G.0.9 深梁的下部纵向受拉钢筋应全部伸入支座,不应在跨中弯起或截断。在简支单跨深梁支座及连续深梁梁端的简支支座处,纵向受拉钢筋应沿水平方向弯折锚固(图G.0.8—1),其锚固长度应按本规范第8.3.1条规定的受拉钢筋锚固长度la乘以系数1.1采用;当不能满足上述锚固长度要求时,应采取在钢筋上加焊锚固钢板或将钢筋末端焊成封闭式等有效的锚固措施。连续深梁的下部纵向受拉钢筋应全部伸过中间支座的中心线,其自支座边缘算起的锚固长度不应小于la。
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G.0.10 深梁应配置双排钢筋网,水平和竖向分布钢筋直径均不应小于8mm,间距不应大于200mm。

当沿深梁端部竖向边缘设柱时,水平分布钢筋应锚入柱内。

在深梁上、下边缘处,竖向分布钢筋宜做成封闭式。

在深梁双排钢筋之间应设置拉筋,拉筋沿纵横两个方向的间距均不宜大于600mm,在支座区高度为0.4h,宽度为从支座伸出0.4h的范围内(图G.0.8—1和图G.0.8—2中的虚线部分),尚应适当增加拉筋的数量。
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G.0.11 当深梁全跨沿下边缘作用有均布荷载时,应沿梁全跨均匀布置附加竖向吊筋,吊筋间距不宜大于200mm。

当有集中荷载作用于深梁下部3/4高度范围内时,该集中荷载应全部由附加吊筋承受,吊筋应采用竖向吊筋或斜向吊筋。竖向吊筋的水平分布长度s应按下列公式确定(图G.0.11a):

当h1不大于hb/2时

s=bb+hb (G.0.11—1)

当h1大于hb/2时

s=bb+2h1 (G.0.11—2)

式中:bb——传递集中荷载构件的截面宽度;

hb——传递集中荷载构件的截面高度;

h1——从深梁下边缘到传递集中荷载构件底边的高度。

竖向吊筋应沿梁两侧布置,并从梁底伸到梁顶,在梁顶和梁底应做成封闭式。


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G.0.13 除深梁以外的深受弯构件,其纵向受力钢筋、箍筋及纵向构造钢筋的构造规定与一般梁相同,但其截面下部1/2高度范围内和中间支座上部1/2高度范围内布置的纵向构造钢筋宜较一般梁适当加强。
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 附录H 无支撑叠合梁板

附录H 无支撑叠合梁板

H.0.1 施工阶段不加支撑的叠合受弯构件(梁、板),内力应分别按下列两个阶段计算。

1 第一阶段 后浇的叠合层混凝土未达到强度设计值之前的阶段。荷载由预制构件承担,预制构件按简支构件计算;荷载包括预制构件自重、预制楼板自重、叠合层自重以及本阶段的施工活荷载。

2 第二阶段 叠合层混凝土达到设计规定的强度值之后的阶段。叠合构件按整体结构计算;荷载考虑下列两种情况并取较大值:

施工阶段 考虑叠合构件自重、预制楼板自重、面层、吊顶等自重以及本阶段的施工活荷载;

使用阶段 考虑叠合构件自重、预制楼板自重、面层、吊顶等自重以及使用阶段的可变荷载。
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H.0.2 预制构件和叠合构件的正截面受弯承载力应按本规范第6.2节计算,其中,弯矩设计值应按下列规定取用:

预制构件

M1=M1G+M1Q (H.0.2—1)

叠合构件的正弯矩区段

M=M1G+M2G+M2Q (H.0.2—2)

叠合构件的负弯矩区段

M=M2G十M2Q (H.0.2—3)

式中:M1G——预制构件自重、预制楼板自重和叠合层自重在计算截面产生的弯矩设计值;

M2G——第二阶段面层、吊顶等自重在计算截面产生的弯矩设计值;

M1Q——第一阶段施工活荷载在计算截面产生的弯矩设计值;

M2Q——第二阶段可变荷载在计算截面产生的弯矩设计值,取本阶段施工活荷载和使用阶段可变荷载在计算截面产生的弯矩设计值中的较大值。

在计算中,正弯矩区段的混凝土强度等级,按叠合层取用;负弯矩区段的混凝土强度等级,按计算截面受压区的实际情况取用。
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H.0.3 预制构件和叠合构件的斜截面受剪承载力,应按本规范第6.3节的有关规定进行计算。其中,剪力设计值应按下列规定取用:

预制构件

V1=V1G+V1Q (H.0.3—1)

叠合构件

V=V1G+V2G+V2Q (H.0.3—2)

式中:V1G——预制构件自重、预制楼板自重和叠合层自重在计算截面产生的剪力设计值; 

V2G——第二阶段面层、吊顶等自重在计算截面产生的剪力设计值;

V1Q——第一阶段施工活荷载在计算截面产生的剪力设计值;

V2Q——第二阶段可变荷载产生的剪力设计值,取本阶段施工活荷载和使用阶段可变荷载在计算截面产生的剪力设计值中的较大值。

在计算中,叠合构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值Vcs应取叠合层和预制构件中较低的混凝土强度等级进行计算,且不低于预制构件的受剪承载力设计值;对预应力混凝土叠合构件,不考虑预应力对受剪承载力的有利影响,取VP=0。
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H.0.4 当叠合梁符合本规范第9.2节梁的各项构造要求时,其叠合面的受剪承载力应符合下列规定:


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式中:Ecl——预制构件的混凝土弹性模量;

I0——叠合构件换算截面的惯性矩,此时,叠合层的混凝土截面面积应按弹性模量比换算成预制构件混凝土的截面面积。
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H.0.11 荷载准永久组合或标准组合下叠合式受弯构件负弯矩区段内第二阶段的短期刚度Bs2可按本规范公式(7.2.3—1)计算,其中,弹性模量的比值取αE=Es/Ecl。

H.0.12 预应力混凝土叠合构件在使用阶段的预应力反拱值可用结构力学方法按预制构件的刚度进行计算。在计算中,预应力钢筋的应力应扣除全部预应力损失;考虑预应力长期影响,可将计算所得的预应力反拱值乘以增大系数1.75。

 附录J 后张曲线预应力筋由锚具变形和预应力筋内缩引起的预应力损失

附录J 后张曲线预应力筋由锚具变形和预应力筋内缩引起的预应力损失

J.0.1 在后张法构件中,应计算曲线预应力筋由锚具变形和预应力筋内缩引起的预应力损失。



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 附录K 与时间相关的预应力损失

附录K 与时间相关的预应力损失

K.0.1 混凝土收缩和徐变引起预应力筋的预应力损失终极值可按下列规定计算:


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 本规范用词说明

本规范用词说明

1 为了便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:

1)表示很严格,非这样做不可的:

正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;

2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:

正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;

3)表示允许稍有选择,在条件允许时首先这样做的:

正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;

4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。

2 规范中指定应按其他有关标准、规范执行时,写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。

 引用标准名录

引用标准名录

1 《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153

2 《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068

3 《建筑结构荷载规范》GB 50009

4 《建筑抗震设计规范》GB 50011

5 《钢筋混凝土用钢》GB 1499

6 《预应力混凝土用钢丝》GB/T 5223

7 《预应力混凝土用钢绞线》GB/T 5224

8 《混凝土强度检验评定标准》GB/T 50107

9 《混凝土结构工程施工规范》GB 50666

10 《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204

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