《溷凝土结构设计规范》GB 50010-2010简介 技术处徐永基2010年10月22日.doc
《《溷凝土结构设计规范》GB 50010-2010简介 技术处徐永基2010年10月22日.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《溷凝土结构设计规范》GB 50010-2010简介 技术处徐永基2010年10月22日.doc(84页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流溷凝土结构设计规范GB 50010-2010简介 技术处 徐永基2010年10月22日.精品文档.混凝土结构设计规范(GB 50010-2010)简介徐 永 基中国建筑西北设计研究院二一年十月混凝土结构设计规范(GB 50010-2010)简介 一、概况 混凝土结构设计规范GB 50010是目前工程建设行业应用最广泛的国家规范之一,自2002年颁布实施以来,为行业的发展与技术进步起了极为重要的作用。本次修订总结了近年来混凝土结构研究成果、工程实践经验和规范应用中反馈的意见、建议,参考了国外该领域的先进标准,在落实节材、节能及可持续发展的基本国
2、策的前提下,对混凝土结构设计规范GB 50010-2002进行了较为全面的修订。主要修订的内容为: 1、加强结构方案整体概念设计的理念。 2、丰富结构分析的内容。 3、增加钢筋新品种,积极推广高强高性能钢筋,逐步淘汰低强度钢筋。 4、增加既有建筑改造的有关设计原则。 5、增加结构抗灾性(防连续倒塌)的设计原则。 6、增加楼盖舒适度的设计要求。 7、补充完善复合受力状态构件截面设计有关内容。 8、修改正常使用极限状态荷载组合及混凝土受弯构件裂缝宽度计算。 9、修改部分构造设计要求,进一步提高耐久性设计的有关要求,增加低矮混凝土房屋设计规定。 10、修改补充预应力混凝土设计的有关内容,增加无粘结预
3、应力的有关规定。 11、修改补充混凝土结构抗震设计的有关规定并与相关规范协调。 二、修订原则 本次规范修订的总原则为:“补充、完善、提高、不作大的改动”。 按照上述原则,确定了以下具体要求: 1、补充了既有结构改造设计与结构防连续倒塌的原则等内容,完善规范的完整性,将规范从以构件设计为主适当扩展到整体结构的设计要求。 2、为贯彻落实国家“四节一环保”、节能减排与可持续发展的基本国策,规范提出淘汰低强材料,采用高强高性能材料,提高资源的利用效率,对保证建筑结构的防灾害能力,适当提高安全储备,加强结构整体性,提高抵御灾害能力,保证结构安全具有重要意义。 3、扩展了结构分析的内容。 4、加强构造与连
4、接的措施,提高结构的整体稳固性。 5、完善了耐久性设计内容,适当提高了结构耐久性要求,适应可持续发展的需要。 6、补充、完善了构件截面设计的有关内容。 7、参考了国外有关先进标准,进一步与国际接轨。 8、与相关规范进行了合理分工和协调工作。 本次修订反映了近年来混凝土结构的科研成果、技术进步和工程实践经验,提高了规范的整体技术水平。三、各章具体修订内容(一)总 则 1、 1.0.1条本次修订适当提高了结构的安全水平与抗御灾害的能力;强调了结构的耐久性;提高了材料的利用效率;并加强了与相关标准的协调。(二)术语、符号 基本上沿用混凝土结构设计规范GB 50010-2002的符号。增加了以下符号:
5、 (1):钢筋在最大拉力下的总伸长率,即现行国家标准钢筋混凝土结构用热轧带肋钢筋GB 1499标准中。用于控制受力钢筋的延性(极限应变)。 (2):钢筋直径符号(不表示钢筋牌号)。 (3)、:偏心受压构件的二阶效应,其效应的增大系数(偏心距、弯矩等),对构件由“”表示;对结构由“”表示。(三)基本设计规定 1、 3.1.1条 为保证结构安全,本次规范修订从以构件(或截面)设计为主扩展到整体结构体系。加强了对“结构设计”的要求,强调结构设计应考虑的基本内容,包括结构方案、内力分析、截面设计、连接构造要求、特殊工程的施工可行性及性能设计等。 2、 3.1.2条 与02规范相同,本规范采用概率极限状
6、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。包括结构重要性系数、荷载分项系数、材料性能分项系数(材料分项系数或直接以材料的强度设计值表达)、抗力模型不确定性分项系数(构件分项系数)等。 对目前尚无法定量计算的间接作用以及耐久性设计,目前仍采用基于经验的定性方法进行设计。 3、 3.1.3条 按照工程结构可靠性设计统一标准GB 50153确定的结构设计极限状态仍然分为两类承载力极限状态和正常使用极限状态,但内容比原02规范有所扩大。 (1)承载力极限状态中,为结构安全计,增加了结构防连续倒塌的内容。 (2)正常使用极限状态中为提高使用质量,增加了舒适度的要求。
7、4、 3.1.4条 规定了结构上作用效应的原则: (1)直接作用、地震作用、直接承受吊车荷载的构件及预制构件,现浇构件均沿用原02规范的规定。 (2)本次修订增加了对非荷载间接作用的规定,非荷载间接作用包括温度变化、混凝土收缩、徐变、强迫位移、环境引起材料性能退化等造成的影响。设计时应根据有关标准、工程特点及具体情况分析作用效应,采用经验性的构造措施进行定性设计。 (3)对于爆炸、撞击、罕遇自然灾害等偶然作用及非常特殊作用,应根据有关标准或由实际条件和要求确定。 5、 3.1.5条 关于混凝土结构的安全等级,增加了可根据实际情况调整构件的安全等级;对关键传力部位和重要的构件适当提高安全等级,以
8、提高构件重要性系数等方法确定结构的安全;对可更换的构件及次要构件,可降低其重要性系数。 6、 3.2节 本次规范补充了结构方案一节,规定了: (1)混凝土结构设计方案应遵循的原则。 (2)混凝土结构中结构缝的设计原则。 “结构缝”的位置,主要是为消除混凝土收缩、温度变化、基础不均匀沉降、刚度突变、应力集中、结构防震、防连续倒塌等不利影响。“结构缝”除永久缝外还可考虑设临时缝,如施工接槎、后浇带、控制缝等。宜减少结构缝的数量,并应采取措施减小设缝带来的不利影响。 (3)结构构件连接应遵循的原则:应保证连接节点的性能不低于被连接构件;与其他材料构件的连接应保证可靠传力;连接节点尚应考虑被连接构件的
9、变形相容。 (4)结构方案尚需考虑抗震、防灾、耐久、节材、降耗、环保等要求。 7、 3.3.1条 混凝土结构承载能力极限状态计算包括的内容,除02规范规定的内容外,本次修订增加了重要结构防连续倒塌设计的要求。其目的是为在各种灾害(罕遇自然灾害及爆炸、撞击、火灾等人为袭击)的偶然作用下,结构能保持必要的整体稳固,不发生连续倒塌,提高结构的防灾性能,确保生命安全。 8、 3.3.3条 本条为新增内容。完善了承载力极限状态设计的内容,提出了采用应力设计或其他形式表达作用效应的混凝土结构构件,承载力极限状态的设计表达式: 式中: 结构构件按应力分析(、等)计算的荷载效应或其他作用的效应; 结构构件按应
10、力分析计算的承载力函数或其他作用下的承载函数; 结构构件的几何参数标准值根据结构实际承载力状态确定; 材料的强度特征值; 材料的性能分项系数; 结构构件的抗力模型不确定性分项系数。 上述表达式能适应多轴强度计算、应力设计、既有结构设计以及结构防连续倒塌设计等情况。 公式中的结构效应函数对按有限元方法分析的结构应以应力的形式表达,对间接作用、既有结构、防连续倒塌设计,则应根据具体情况确定。 公式中的承载力函数则需以更广义的材料强度特征值、材料性能分项系数、抗力模型不确定性分项系数及反映倒塌状态的几何参数表达。 9、 3.4.1条 混凝土结构构件正常使用极限状态验算,包括的内容除02规范规定的变形
11、验算、限制出现裂缝的构件进行混凝土裂缝宽度拉应力验算及允许出现裂缝的构件,进行受力裂缝宽度的验算外,尚增加了对有舒适度要求的楼盖结构,应进行竖向自振频率的验算。 10、 3.4.3条 受弯构件的挠度限值与02规范相同,仅作了以下变动。 (1)钢筋混凝土受弯构件的挠度计算改为仅考虑荷载效应的准永久组合并考虑荷载长期作用的影响进行计算;预应力混凝土受弯构件考虑荷载效应的标准组合,并考虑荷载长期作用的影响进行计算。 (2)在受弯构件的挠度限值表3.4.3注3中,增加了对预应力混凝土构件,可减去预应力所产生的反拱值;注4中提出起拱和反拱修正的限制,不宜超过构件在相应荷载组合作用下的计算挠度值,防止引起
12、不良影响。 11、 3.4.4条 02规范对受力裂缝的控制偏严,本次修订适当放松。 (1)一级裂缝控制等级与02规范相同,未作修订,仍要求按荷载效应标准组合时,构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力。 (2)二级裂缝控制等级适当放松,只控制按荷载效应标准组合计算时,构件边缘混凝土的拉应力不应大于混凝土抗拉强度标准值,删去02规范中荷载按准永久组合时不产生拉应力的要求。 (3)三级裂缝控制等级 参照国家标准及欧州规范,本次修订选用荷载的准永久组合进行裂缝宽度的验算。 对预应力混凝土构件,考虑到耐久性的影响,对其裂缝控制要求更严,因此仍保持02规范的规定,按荷载效应的标准组合计算裂缝宽度;对二a环境类别
13、下的预应力构件尚应按荷载效应的准永久组合计算,控制拉应力不大于混凝土的抗拉强度标准值。 12、 3.4.5条 本条给出了结构构件的受力裂缝宽度及混凝土拉应力限值。其中注6,规定了允许对厚保护层构件适当放宽裂缝宽度限值,主要是考虑厚保护层时较大的表面裂缝宽度尚不致明显影响构件的耐久性。 13、 3.4.6条 本次修订增加了对大跨度混凝土楼盖结构,宜进行竖向自振频率的验算。 14、 3.5.1条 根据本规范第3.1.3条规定,耐久性设计按正常使用极限状态控制,耐久性问题表现为钢筋混凝土构件表面锈渍或锈胀裂缝;预应力筋开始锈蚀;结构表面混凝土出现酥裂、粉化等。它可能引起构件承载力破坏,甚至结构倒塌。
14、 目前结构耐久性设计只能采用经验方法解决。根据调研及我国国情,本规范规定了混凝土耐久性设计的六条基本内容。(见规范3.5.1条)。 15、 3.5.2条 混凝土结构耐久性影响因素之一是环境类别,根据环境类别分为七类,见规范表3.5.2。 16、 3.5.3条 混凝土结构耐久性影响因素之二是设计使用年限,使用年限的主要内因是材料抵抗性能退化的能力,本规范对设计使用年限为50年的混凝土结构材料作出了规定,见表3.5.3。主要控制混凝土的水胶比、强度等级、氯离子含量和含碱量的数量。与02规范相比有以下变化: (1)取消了对最小水泥用量的限制,主要由于近年来胶凝材料及配合比设计的变化,不确定性大,故不
15、再加以限制。 (2)采用引气剂的混凝土,抗冻性能提高显著,因此冻融环境中的混凝土可适当降低要求(见规范表3.5.3中括号内数字)。 (3)混凝土中碱含量的计算方法,可参见协会标准混凝土碱含量限值标准CECS 5393。 (4)研究与实践表明,氯离子引起的钢筋电化学腐蚀是混凝土结构最严重的耐久性问题。本次修订对氯离子含量的限制比02规范更严、更细。为满足氯离子含量限制的要求,应限制使用含功能性氯化物的外加剂。 17、 3.5.6条 本条为针对恶劣环境下采取的保护性措施. 18、 3.5.7条 本条为对服役期建筑维护管理方面的要求。 19、 3.6.1条 增加了防连续倒塌的设计原则: (1)混凝土
16、结构防连续倒塌设计目标是针对特定的偶然作用发生时或发生后,结构体系仅局部垮塌,依靠剩余结构承载而不发生更大范围的破坏或连续倒塌。(不包括地质灾害、爆炸等不可抗拒的作用)。(2)一般结构仅须满足防连续倒塌的概念要求。如:a、加强楼梯、避难室、底部边墙、角柱等重要部位b、在关键要害区设置缓冲装置(防撞墙、裙房等)或泄能通道(开敞布置或轻质墙体、轻质屋盖等)。 c、布置分割缝,控制房屋连续倒塌的范围。 d、增加关键部位的冗余约束及备用传力途径(斜杆、拉杆等)。 上述措施仅能定性的增强结构防连续倒塌的性能。 20、 3.6.2条 安全等级为一级的重要结构及由政府或业主确定的必须增强抗灾能力的结构,其防
17、连续倒塌设计需采用定量的设计方法。 定量设计方法、规范提出三种方法: (1)局部加强法:对可能遭受偶然作用发生局部破坏的关键受力部位,提高设计的安全储备,当单个竖向构件倒塌后剩余结构的失效面积不超过楼面的15%,可采用非线性动力分析方法进行计算。 (2)拉结构件法:考虑失去支承改变结构计算简图的条件下,利用水平构件的加强筋及相邻构件的拉结抗力,在缺失支承、跨度变化的条件下,按梁、悬索、悬臂及拉杆等新受力构件继续承受荷载,保持结构的整体稳定。 (3)拆除构件法:按一定规则拆除主要受力构件,验算结构体系剩余部分的承载能力。 21、 3.6.3条 给出了混凝土结构防连续倒塌设计中的有关设计参数,(荷
18、载效应、动力系数、材料强度、强化脆性等)的取值原则。 22、 3.7.1条 针对目前我国大量既有建筑,迫切需要延长使用年限、消除安全隐患、改变用途或使用环境,改建、扩建以及受损后的修复等要求,本次修订增加了既有结构改造设计的原则。 23、 3.7.2条 既有建筑结构设计的基本原则是: (1)首先应对既有结构按建筑结构检测技术标准GB/T 50344进行检测、评估、决定既有结构是否需要再次设计,并确定设计参数。 (2)承载能力极限状态的验算,为确保安全,应按现行规范计算。 (3)正常使用状态的验算,可作适当调整,宜按现行规范规定执行。 (4)必要时,可通过“限制使用荷载,缩短继续使用年限,来保证
19、实现规定的设计目标。 24、3.7.3条 提出了既有结构设计的主要内容: (1)优化结构方案,避免承载力及刚度突变,提高整体稳固性。 (2)作用的选择可按现行标准取值,也可按使用功能和继续使用年限适当调整。 (3)按构件的实际截面尺寸、配筋、连接构造和已有缺陷进行设计。 (4)结构既有部分的材料性能由检测部门评估确定,后加部分按现行规范取值。 (5)为保证结构共同受力及结构的整体稳固性应采取可靠连接构造措施,加强既有结构与后加部分的连接。 (6)构件设计应考虑承载力历史及施工状态的影响。(四)材 料 1、 4.1.2条 为提高材料的利用效率,(耐久性和延长使用年限等)工程中应用的混凝土强度等级
20、适当作了提高,具体为: (1)C15级低强混凝土仅用于素混凝土。 (2)采用400MPa、500MPa级钢筋时,混凝土强度等级不宜低于C25。 (3)承受重复荷载的钢筋混凝土构件,不应低于C30。 (4)预应力混凝土结构不宜低于C40,不应低于C30。 2、 4.1.6条 关于混凝土的疲劳强度设计值,本次修订将单纯的受压疲劳、受拉疲劳和承受拉 压交变作用的疲劳分别表达,扩大了疲劳应力比值的覆盖范围。疲劳强度修正系数的数值也作了局部调整。 取消了02规范,当采用蒸气养护时,养护温度超过60时,计算需要的混凝土强度设计值应提高20%的规定。 3、 4.2.1条 根据钢筋产品标准的修改,不再限制钢筋
21、材料的化学成分,而按性能确定钢筋的牌号和强度级别。根据节材、减耗及对性能的要求,本次规范修订淘汰低强钢筋,强调应用高强、高性能钢筋。根据混凝土构件对受力的性能要求,建议了各种牌号钢筋的用途。 (1)根据国家的技术政策,增加500MPa级钢筋;推广400MPa、500MPa级高强钢筋作为受力的主导钢筋;限制并准备淘汰335MPa级钢筋;立即淘汰低强的235MPa级钢筋,代之以300MPa级光圆钢筋。在规范的过渡期及对既有结构设计时,235MPa级钢筋的设计按02规范取值。 (2)采用低合金化而提高强度的HRB系列热轧带肋钢筋具有较好的延性、可焊性、机械连接性能及施工适应性。 (3)为节约合金资源
22、,降低价格,列入靠控温轧制而具有一定延性的HRBF系列细晶粒热轧带肋钢筋,但宜控制其焊接工艺以避免影响其力学性能。 (4)余热处理钢筋(RRB)由轧制的钢筋经高温淬水,余热处理后提高强度。其可焊性、机械连接性能及施工适应性均稍差,须控制其应用范围。一般可在对延性及加工性能要求不高的构件中使用,如基础、大体积混凝土以及跨度及荷载不大的楼板、墙体中应用。 (5)增加预应力筋的品种:增补高强、大直径的钢铰线;列入大直径预应力螺纹钢筋(精轧螺纹钢筋);列入了中强预应力钢丝以补充中强度预应力筋的空缺;淘汰锚固性能很差的刻痕钢丝;应用很少的预应力热处理钢筋不再列入。 4、 4.2.2条 给出了普通钢筋及预
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 溷凝土结构设计规范 溷凝土结构设计规范GB 50010-2010简介 技术处 徐永基2010年10月22日 溷凝土 结构设计 规范 GB 50010 2010 简介 技术 徐永基 10 22
限制150内