《溷凝土结构设计规范》.doc
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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.精品文档.前言中华人民共和国国家标准混凝土结构设计规范 Code for design of concrete structuresGB 50010-2002主编部门:中华人民共和国建设部批准部门:中华人民共和国建设部施行日期:2002年4月1日关于发布国家标准混凝土结构设计规范的通知根据我部关于印发一九九七年工程建设标准制订、修订计划的通知(建标1997108号)的要求,由建设部会同有关部门共同修订的混凝土结构设计规范,经有关部门会审,批准为国家标准,编号为GB 50010-2002,自2002年4月1日起施行。其中,3
2、.1.8、3.2.1、4.1.3、4.1.4、4.2.2、4.2.3、6.1.1、9.2.1、9.5.1、10.9.3、10.9.8、11.1.2、11.1.4、11.3.1、11.3.6、11.4.12、11.7.11为强制性条文,必须严格执行。原混凝土结构设计规范GBJ 10-89于2002年12月31日废止。本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释,中国建筑科学研究院负责具体技术内容的解释,建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。中华人民共和国建设部2002年2月20日前 言 本标准是根据建设部建标1997108号文的要求,由中国建筑科学研究院会同有关的高等院校及科研、设计
3、、企业单位共同修订而成。在修订过程中,规范修订组开展了各类专题研究,进行了广泛的调查分析,总结了近年来我国混凝土结构设计的实践经验,与相关的标准规范进行了协调,与国际先进的标准规范进行了比较和借鉴。在此基础上以多种方式广泛征求了全国有关单位的意见并进行了试设计,对主要问题进行了反复修改,最后经审查定稿。本规范主要规定的内容有:混凝土结构基本设计规定、材料、结构分析、承载力极限状态计算及正常使用极限状态验算、构造及构件、结构构件抗震设计及有关的附录。本规范将来可能需要进行局部修订,有关局部修订的信息和条文内容将刊登在工程建设标准化杂志上。本规范以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。为提高
4、规范的质量,请各单位在执行本规范过程中,结合工程实践,认真总结经验,并将意见和建议寄交北京市北三环东路30号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(邮编:100013,E-mail:code-ibs-cabr)。本标准主编单位:中国建筑科学研究院参加单位:清华大学、天津大学、重庆建筑大学、湖南大学、东南大学、河海大学、大连理工大学、哈尔滨建筑大学、西安建筑科技大学、建设部建筑设计院、北京市建筑设计研究院、首都工程有限公司、中国轻工业北京设计院、铁道部专业设计院、交通部水运规划设计院、西北水电勘测设计院、冶金材料行业协会预应力委员会。本规范主要起草人:李明顺、徐有邻、白生翔、白绍良、
5、孙慧中、沙志国、吴学敏、陈健、胡德炘、程懋堃、王振东、王振华、过镇海、庄崖屏、朱龙、邹银生、宋玉普、邸小坛、吴佩刚、周氐、姜维山、陶学康、康谷贻、蓝宗建、干城、夏琪俐第1章 总则第1.0.1条 为了在混凝土结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到技术先进、安全适用、经济合理、确保质量,制订本规范。第1.0.2条 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承重结构的设计.本规范不适用于轻骨料混凝土及其他特种混凝土结构的设计。第1.0.3条 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强制性标准的规定.第2章 术语、符号2.1 术语第2.1.1条 混凝土结构
6、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。第2.1.2条 素混凝土结构 plain concrete structure由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构。第2.1.3条 钢筋混凝土结构 reinforced concrete structure由配置受力的普通钢筋,钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构。第2.1.4条 预应力混凝土结构 prestressed concrete structure由配置受力的预应力钢筋通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土制成的结构。第2.1.5条 先张法预应力混凝土结构 preten
7、sioned prestressed concrete structure在台座上张拉预应力钢筋后浇筑混凝土,并通过粘结力传递而建立预加应力的混凝土结构。第2.1.6条 后张法预应力混凝土结构 post-tensioned prestressed concrete structure在混凝土达到规定强度后,通过张拉预应力钢筋并在结构上锚固而建立预加应力的混凝土结构。第2.1.7条 现浇混凝土结构 cast-in-situ concrete structure在现场支模并整体浇筑而成的混凝土结构。第2.1.8条 装配式混凝土结构 prefabricated concrete structure由
8、预制混凝土构件或部件通过焊接,螺栓连接等方式装配而成的混凝土结构。第2.1.9条 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现场浇筑混凝土而形成整体的结构。第2.1.10条 框架结构 frame structure由梁和柱以刚接或铰接相连接而构成承重体系的结构。第2.1.11条 剪力墙结构 shearwall structure由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。第2.1.12条 框架-剪力墙结构 frame-shearwall structure由剪力墙和框架共同承受竖向
9、和水平作用的结构。第2.1.13条 深受弯构件 deep flexural member跨高比小于5的受弯构件。第2.1.14条 深梁 deep beam跨高比不大于2的单跨梁和跨高比不大于2.5的多跨连续梁。第2.1.15条 普通钢筋 ordinary steel bar用于混凝土结构构件中的各种非预应力钢筋的总称。第2.1.16条 预应力钢筋 prestressing tendon用于混凝土结构构件中施加预应力的钢筋,钢丝和钢绞线的总称。 第2.1.17条 可靠度 degree of reliability结构在规定的时间内,在规定的条件下,完成预定功能的概率。第2.1.18条 安全等级
10、safety class根据破坏后果的严重程度划分的结构或结构构件的等级。第2.1.19条 设计使用年限 design working life 设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期。第2.1.20条 荷载效应 load effect由荷载引起的结构或结构构件的反应,例如内力,变形和裂缝等。第2.1.21条 荷载效应组合 load effect combination按极限状态设计时,为保证结构的可靠性而对同时出现的各种荷载效应设计值规定的组合。第2.1.22条 基本组合 fundamental combination承载能力极限状态计算时,永久荷载和可变荷载的组合。
11、第2.1.23条 标准组合 characteristic combination正常使用极限状态验算时,对可变荷载采用标准值,组合值为荷载代表值的组合。第2.1.24条 准永久组合 quasi-permanent combination正常使用极限状态验算时,对可变荷载采用准永久值为荷载代表值的组合。2.2 符号第2.2.1条 材料性能Ec-混凝土弹性模量;Efc-混凝土疲劳变形模量;Es-钢筋弹性模量;C20-表示立方体强度标准值为20N/mm2的混凝土强度等级;fcu-边长为150mm的施工阶段混凝土立方体抗压强度;fcu,k-边长为150mm的混凝土立方体抗压强度标准值;fck、fc-混
12、凝土轴心抗压强度标准值,设计值;ftk、ft-混凝土轴心抗拉强度标准值,设计值;fck、ftk-施工阶段的混凝土轴心抗压,轴心抗拉强度标准值;fyk、fptk-普通钢筋,预应力钢筋强度标准值;fy、fy-普通钢筋的抗拉,抗压强度设计值;fpy、fpy-预应力钢筋的抗拉,抗压强度设计值。第2.2.2条 作用,作用效应及承载力N-轴向力设计值;Nk、Nq-按荷载效应的标准组合,准永久组合计算的轴向力值;Np-后张法构件预应力钢筋及非预应力钢筋的合力;Np0-混凝土法向预应力等于零时预应力钢筋及非预应力钢筋的合力;Nu0-构件的截面轴心受压或轴心受拉承载力设计值;Nux、Nuy-轴向力作用于X轴,Y
13、轴的偏心受压或偏心受拉承载力设计值;M-弯矩设计值;Mk、Mq-按荷载效应的标准组合,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-受弯构件的正截面开裂弯矩值;T-扭矩设计值;V-剪力设计值;Vcs-构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值;Fl-局部荷载设计值或集中反力设计值;ck、cq-荷载效应的标准组合,准永久组合下抗裂验算边缘的混凝土法向应力;pc-由预加力产生的混凝土法向应力;tp、cp-混凝土中的主拉应力,主压应力;fc,max、fc,min-疲劳验算时受拉区或受压区边缘纤维混凝土的最大应力,最小应力;s、p-正载面承载力计算中纵向普通钢筋,预应力钢筋的应力
14、;sk-按荷载效应的标准组合计算的纵向受拉钢筋应力或等效应力;con-预应力钢筋张拉控制应力;p0-预应力钢筋合力点处混凝土法向应力等于零时的预应力钢筋应力;pe-预应力钢筋的有效预应力;l、l-受拉区,受压区预应力钢筋在相应阶段的预应力损失值;-混凝土的剪应力;max-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。第2.2.3条 几何参数a、a-纵向受拉钢筋合力点,纵向受压钢筋合力点至截面近边的距离;as、as-纵向非预应力受拉钢筋合力点,纵向非预应力受压钢筋合力点至截面近边的距离;ap、ap-受拉区纵向预应力钢筋合力点,受压区纵向预应力钢筋合力点至截面近边的距离;b-矩形截面宽
15、度,T形,I形截面的腹板宽度;bf、bf-T形或I形截面受拉区,受压区的翼缘宽度;d-钢筋直径或圆形截面的直径;c-混凝土保护层厚度;e、e-轴向力作用点至纵向受拉钢筋合力点,纵向受压钢筋合力点的距离;e0-轴向力对截面重心的偏心距;ea-附加偏心距;ei-初始偏心距;h-截面高度;h0-截面有效高度;hf、hf-T形或I形截面受拉区,受压区的翼缘高度;i-截面的回转半径;rc-曲率半径;la-纵向受拉钢筋的锚固长度;l0-梁板的计算跨度或柱的计算长度;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;y0、yn-换算截面重心,净截面重心至所计算纤维的距离;z
16、-纵向受拉钢筋合力至混凝土受压区合力点之间的距离;A-构件截面面积;A0-构件换算截面面积;An-构件净截面面积;As、As-受拉区,受压区纵向非预应力钢筋的截面面积;Ap、Ap-受拉区,受压区纵向预应力钢筋的截面面积;Asv1、Ast1-在受剪,受扭计算中单肢箍筋的截面面积;Astl-受扭计算中取用的全部受扭纵向非预应力钢筋的截面面积;Asv、Ash-同一截面内各肢竖向,水平箍筋或分布钢筋的全部截面面积;Asb、Apb-同一弯起平面内非预应力,预应力弯起钢筋的截面面积;Al-混凝土局部受压面积;Acor-钢筋网,螺旋筋或箍筋内表面范围内的混凝土核心面积;B-受弯构件的截面刚度;W-截面受拉边
17、缘的弹性抵抗矩;W0-换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩;Wn-净截面受拉边缘的弹性抵抗矩;Wt-截面受扭塑性抵抗矩;I-截面惯性矩;I0-换算截面惯性矩;In-净截面惯性矩。第2.2.4条 计算系数及其他1-受压区混凝土矩形应力图的应力值与混凝土轴心抗压强度设计值的比值;E-钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值;c-混凝土强度影响系数;1-矩形应力图受压区高度与中和轴高度(中和轴到受压区边缘的距离)的比值;l-局部受压时的混凝土强度提高系数;-混凝土构件的截面抵抗矩塑性影响系数;-偏心受压构件考虑二阶弯矩影响的轴向力偏心距增大系数;-计算截面的剪跨比;-摩擦系数;-纵向受力钢筋的配筋率;sv、sh-
18、竖向箍筋,水平箍筋或竖向分布钢筋,水平分布钢筋的配筋率;v-间接钢筋或箍筋的体积配筋率;-轴心受压构件的稳定系数;-考虑荷载长期作用对挠度增大的影响系数;-裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数。第3章 基本设计规定3.1 一般规定第3.1.1条 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计法,以可靠指标度量结构构件的可靠度,采用以分项系数的设计表达式进行设计。第3.1.2条 整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求,此特定状态称为该功能的极限状态。极限状态可分为下列两类:一、承载能力极限状态:这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载力、疲劳破坏或不适于继续承载的变形;
19、二、正常使用极限状态:这种极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。第3.1.3条 结构构件应根据承载能力极限状态及正常使用极限状态的要求,分别按下列规定进行计算和验算:一、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;在必要时尚应进行结构的倾覆,滑移及漂浮验算;有抗震设防要求的结构尚应进行结构构件抗震的承载力验算;二、疲劳:直接承受吊车的构件应进行疲劳验算;但直接承受安装或检修用吊车的构件,根据使用情况和设计经验可不作疲劳验算;三、变形:对使用上需控制变形值的结构构件,应进行变形验算;四、抗裂及裂缝宽度:对使用上要求不出现裂缝的构件,应进行混凝土拉应力验算
20、;对使用上允许出现裂缝的构件,应进行裂缝宽度验算;对叠合式受弯构件,尚应进行钢筋拉应力验算。第3.1.4条 结构及结构构件的承载力(包括失稳)计算和倾覆、滑移及漂浮验算,均应采用荷载设计值;疲劳、变形、抗裂及裂缝宽度验算,均应采用相应的荷载代表值;直接承受吊车的结构构件,在计算承载力及验算疲劳、抗裂时,应考虑吊车荷载的动力系数。预制构件尚应按制作、运输及安装时相应的荷载值进行施工阶段的验算。预制构件吊装的验算,应将构件自重乘以动力系数,动力系数可取1.5,但可根据构件吊装时的受力情况适当增减。对现浇结构,必要时应进行施工阶段的验算。当结构构件进行抗震设计时,地震作用及其他荷载值均应按现行国家标
21、准建筑抗震设计规范GB50011的规定确定。第3.1.5条 钢筋混凝土及预应力混凝土结构构件受力钢筋的配筋率应符合本规范第9章,第10章有关最小配筋率的规定。素混凝土结构构件应按本规范附录A的规定进行计算。第3.1.6条 结构应具有整体稳定性,结构的局部破坏不应导致大范围倒塌。第3.1.7条 在设计使用年限内,结构和结构构件在正常维护条件下应能保持其使用功能,而不需进行大修加固。设计使用年限应按现行国家标准建筑结构可靠度设计统一标准GB50068确定。若建设单位提出更高要求,也可按建设单位的要求确定。第3.1.8条 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。3.2 承载能力极限状态
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