《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010(详解二).ppt
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1、混凝土结构设计规范GB 50010-2010主要修订内容主要修订内容1主要修订内容主要修订内容121 增加增加结构方案设计内容结构方案设计内容思路、原则思路、原则思路、原则思路、原则 思路思路:完善规范的完整性,从以构件计算为主完善规范的完整性,从以构件计算为主适当扩展到整体结构的设计,补充适当扩展到整体结构的设计,补充“结构方案结构方案”设计内容(设计内容(3.2节)节)结构体系设计的基本结构体系设计的基本原则原则 从宏观上满足从宏观上满足使用功能使用功能,控制结构的,控制结构的整体安整体安全性全性;结构方案尚应考虑:建筑、抗震、耐久、抗结构方案尚应考虑:建筑、抗震、耐久、抗灾、节材等其他方
2、面的要求灾、节材等其他方面的要求31 增加结构方案设计内容增加结构方案设计内容设计方案设计方案设计方案设计方案3.2.1 3.2.1 混凝土结构的混凝土结构的混凝土结构的混凝土结构的设计方案设计方案设计方案设计方案应符合下列要求:应符合下列要求:应符合下列要求:应符合下列要求:1 1 选用合理的选用合理的选用合理的选用合理的结构体系结构体系结构体系结构体系、构件型式和布置;、构件型式和布置;、构件型式和布置;、构件型式和布置;2 2 结构的结构的结构的结构的平、立面布置平、立面布置平、立面布置平、立面布置宜规则,各部分的质量和刚度宜均宜规则,各部分的质量和刚度宜均宜规则,各部分的质量和刚度宜均
3、宜规则,各部分的质量和刚度宜均匀、连续;匀、连续;匀、连续;匀、连续;3 3 结构结构结构结构传力途径传力途径传力途径传力途径应简捷、明确,竖向构件宜连续贯通、对应简捷、明确,竖向构件宜连续贯通、对应简捷、明确,竖向构件宜连续贯通、对应简捷、明确,竖向构件宜连续贯通、对齐;齐;齐;齐;4 4 宜采用宜采用宜采用宜采用超静定结构超静定结构超静定结构超静定结构,重要构件和关键传力部位应增加冗余,重要构件和关键传力部位应增加冗余,重要构件和关键传力部位应增加冗余,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。约束或有多条传力途径。约束或有多条传力途径。约束或有多条传力途径。5 5 宜宜宜宜减
4、小偶然作用减小偶然作用减小偶然作用减小偶然作用的的的的影响范围影响范围影响范围影响范围,避免发生因局部破坏引起的避免发生因局部破坏引起的避免发生因局部破坏引起的避免发生因局部破坏引起的结构连续倒塌结构连续倒塌结构连续倒塌结构连续倒塌。4 【说明说明】灾害调查和事故分析表明灾害调查和事故分析表明:结构方案对建筑物的安结构方案对建筑物的安全性有着决定性的影响。全性有着决定性的影响。在与建筑方案协调时应考虑结构体型(高宽比、长宽比)在与建筑方案协调时应考虑结构体型(高宽比、长宽比)适当;适当;传力途径和构件布置应能够保证结构的整体稳固性;传力途径和构件布置应能够保证结构的整体稳固性;应避免因局部破坏
5、引发结构连续倒塌。应避免因局部破坏引发结构连续倒塌。本条提出了在方案阶段应考虑本条提出了在方案阶段应考虑加强结构整体稳固性加强结构整体稳固性加强结构整体稳固性加强结构整体稳固性的设的设计原则。计原则。51 增加结构方案设计内容增加结构方案设计内容结构缝结构缝结构缝结构缝3.2.2 混凝土结构中结构缝的设计应符合下列要求:1 1 应根据结构受力特点及建筑尺度、形状、使用功应根据结构受力特点及建筑尺度、形状、使用功能,合理确定结构缝的能,合理确定结构缝的位置和构造形式位置和构造形式位置和构造形式位置和构造形式;2 2 宜宜控制结构缝的数量控制结构缝的数量控制结构缝的数量控制结构缝的数量,并应采取有
6、效措施减少设缝,并应采取有效措施减少设缝的不利影响;的不利影响;3 3 可根据需要设置施工阶段的可根据需要设置施工阶段的临时性结构缝(施工后临时性结构缝(施工后临时性结构缝(施工后临时性结构缝(施工后浇带)。浇带)。浇带)。浇带)。6【说明说明】结构设计时通过设置结构缝将结构分割为若干相对独结构设计时通过设置结构缝将结构分割为若干相对独立的单元。结构缝包括立的单元。结构缝包括伸缩缝、沉降缝、防震缝、构造缝、连伸缩缝、沉降缝、防震缝、构造缝、连伸缩缝、沉降缝、防震缝、构造缝、连伸缩缝、沉降缝、防震缝、构造缝、连续倒塌的分割缝续倒塌的分割缝续倒塌的分割缝续倒塌的分割缝等。不同类型的结构缝是为等。不
7、同类型的结构缝是为消除下列不利因素消除下列不利因素的影响:的影响:混凝土收缩、温度变化引起的胀缩变形;基础不均匀混凝土收缩、温度变化引起的胀缩变形;基础不均匀沉降;刚度及质量突变;局部应力集中;结构防震;防止连续沉降;刚度及质量突变;局部应力集中;结构防震;防止连续倒塌等。除永久性的结构缝以外,还应考虑设置施工槎、后浇倒塌等。除永久性的结构缝以外,还应考虑设置施工槎、后浇带、控制缝等临时性缝以消除某些暂时性的不利影响。带、控制缝等临时性缝以消除某些暂时性的不利影响。结构缝的设置应考虑对结构缝的设置应考虑对建筑功能建筑功能建筑功能建筑功能(如装修观感、止水防(如装修观感、止水防渗、保温隔声等)、
8、渗、保温隔声等)、结构传力结构传力结构传力结构传力(如结构布置、构件传力)、(如结构布置、构件传力)、构构构构造做法和施工可行性造做法和施工可行性造做法和施工可行性造做法和施工可行性等造成的影响。应遵循等造成的影响。应遵循“一缝多能一缝多能”的设的设计原计原则,采取有效的构造措施。则,采取有效的构造措施。71 增加结构方案设计内容增加结构方案设计内容连接连接连接连接3.2.3 3.2.3 结构构件的连接应结构构件的连接应结构构件的连接应结构构件的连接应符合下列要求:符合下列要求:1 1 连接部位的连接部位的承载力承载力承载力承载力应保证被连接构件之间的传力性能;应保证被连接构件之间的传力性能;
9、2 2 当混凝土构件与其他材料构件连接时,应采取当混凝土构件与其他材料构件连接时,应采取可靠的连接可靠的连接可靠的连接可靠的连接措施措施措施措施;3 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。响。【说明说明说明说明】构件之间连接构造设计的原则构件之间连接构造设计的原则构件之间连接构造设计的原则构件之间连接构造设计的原则 保证连接节点处被连接构件之间的传力性能符合设计要求;保证连接节点处被连接构件之间的传力性能符合设计要求;保证连接节点处被连接构件之间的传力性能符合设计要求;保证连接节点处被连接构件之间的传力性能符合设计要求;保证不同
10、材料(混凝土、钢、砌体等)间的融合,选择可靠的连接方式以保证不同材料(混凝土、钢、砌体等)间的融合,选择可靠的连接方式以保证不同材料(混凝土、钢、砌体等)间的融合,选择可靠的连接方式以保证不同材料(混凝土、钢、砌体等)间的融合,选择可靠的连接方式以保证可靠传力;保证可靠传力;保证可靠传力;保证可靠传力;连接节点尚应考虑被连接构件之间变形的影响以及相容条件,以避免、减连接节点尚应考虑被连接构件之间变形的影响以及相容条件,以避免、减连接节点尚应考虑被连接构件之间变形的影响以及相容条件,以避免、减连接节点尚应考虑被连接构件之间变形的影响以及相容条件,以避免、减少不利影响。少不利影响。少不利影响。少不
11、利影响。83.2.4 3.2.4 混凝土混凝土结构设计结构设计结构设计结构设计应符合下列要求:应符合下列要求:1 1 满足不同环境条件下的满足不同环境条件下的结构耐久性结构耐久性结构耐久性结构耐久性要求;要求;2 2 节省材料、方便施工、降低能耗与保护环境。节省材料、方便施工、降低能耗与保护环境。【说明说明】本条提出了结构方案设计阶段应综合考虑的其他问题本条提出了结构方案设计阶段应综合考虑的其他问题方案设计:方案设计:基本原则;基本原则;结构缝设置原则;结构缝设置原则;连接原则;连接原则;其他问题其他问题 92 防连续倒塌设计原则概念设计概念设计3.6.1 3.6.1 混凝土结构混凝土结构宜按
12、下列要求进行防连续倒塌的宜按下列要求进行防连续倒塌的概念设计概念设计概念设计概念设计:1 1 采取减小采取减小偶然作用偶然作用偶然作用偶然作用效应的措施;效应的措施;2 2 采取使采取使重要构件及关键传力部位重要构件及关键传力部位重要构件及关键传力部位重要构件及关键传力部位避免直接遭受偶然作用的措避免直接遭受偶然作用的措施;施;3 3 在结构容易遭受偶然作用影响的区域在结构容易遭受偶然作用影响的区域增加冗余约束增加冗余约束增加冗余约束增加冗余约束,布置备,布置备用传力途径;用传力途径;4 4 增强重要构件及关键传力部位增强重要构件及关键传力部位、疏散通道及避难空间结构的、疏散通道及避难空间结构
13、的承载力和变形性能;承载力和变形性能;5 5 配置贯通水平、竖向构件的钢筋配置贯通水平、竖向构件的钢筋配置贯通水平、竖向构件的钢筋配置贯通水平、竖向构件的钢筋,采取有效的连接措施并与,采取有效的连接措施并与周边构件可靠地锚固;周边构件可靠地锚固;6 6 通过设置通过设置结构缝结构缝结构缝结构缝,控制可能发生连续倒塌的范围。,控制可能发生连续倒塌的范围。概念设计概念设计概念设计概念设计主要从结构体系的备用路径、整体性、延性、连接构造和关键构主要从结构体系的备用路径、整体性、延性、连接构造和关键构主要从结构体系的备用路径、整体性、延性、连接构造和关键构主要从结构体系的备用路径、整体性、延性、连接构
14、造和关键构件的判别等方面进行结构方案和结构布置设计,避免存在易导致结构连续倒塌件的判别等方面进行结构方案和结构布置设计,避免存在易导致结构连续倒塌件的判别等方面进行结构方案和结构布置设计,避免存在易导致结构连续倒塌件的判别等方面进行结构方案和结构布置设计,避免存在易导致结构连续倒塌的薄弱环节。的薄弱环节。的薄弱环节。的薄弱环节。102 防连续倒塌设计原则概念设计概念设计n n对可能出现的意外荷载和作用有所估计对可能出现的意外荷载和作用有所估计对可能出现的意外荷载和作用有所估计对可能出现的意外荷载和作用有所估计 居民楼:燃气爆炸可能产生的破坏作用;居民楼:燃气爆炸可能产生的破坏作用;居民楼:燃气
15、爆炸可能产生的破坏作用;居民楼:燃气爆炸可能产生的破坏作用;化工厂:易燃易爆危险品、化工反应装置可能产生的破坏作用化工厂:易燃易爆危险品、化工反应装置可能产生的破坏作用化工厂:易燃易爆危险品、化工反应装置可能产生的破坏作用化工厂:易燃易爆危险品、化工反应装置可能产生的破坏作用n n设置整体性加强构件或设结构缝设置整体性加强构件或设结构缝设置整体性加强构件或设结构缝设置整体性加强构件或设结构缝 局部构件破坏后,控制由此引起的破坏范围。可设置整体型加局部构件破坏后,控制由此引起的破坏范围。可设置整体型加局部构件破坏后,控制由此引起的破坏范围。可设置整体型加局部构件破坏后,控制由此引起的破坏范围。可
16、设置整体型加强构件或设置结构缝,对整个结构进行分区。一旦发生局部构件强构件或设置结构缝,对整个结构进行分区。一旦发生局部构件强构件或设置结构缝,对整个结构进行分区。一旦发生局部构件强构件或设置结构缝,对整个结构进行分区。一旦发生局部构件破坏,可将破坏控制在一个分区内,防止连续倒塌的蔓延。整体破坏,可将破坏控制在一个分区内,防止连续倒塌的蔓延。整体破坏,可将破坏控制在一个分区内,防止连续倒塌的蔓延。整体破坏,可将破坏控制在一个分区内,防止连续倒塌的蔓延。整体型加强构件是结构中的关键构件,其安全储备应高于一般构件。型加强构件是结构中的关键构件,其安全储备应高于一般构件。型加强构件是结构中的关键构件
17、,其安全储备应高于一般构件。型加强构件是结构中的关键构件,其安全储备应高于一般构件。n n增加结构的冗余度,使结构体系具有足够的备用荷载传递路径增加结构的冗余度,使结构体系具有足够的备用荷载传递路径增加结构的冗余度,使结构体系具有足够的备用荷载传递路径增加结构的冗余度,使结构体系具有足够的备用荷载传递路径 采用合理的结构方案和结构布置,增加结构的冗余度,形成具采用合理的结构方案和结构布置,增加结构的冗余度,形成具采用合理的结构方案和结构布置,增加结构的冗余度,形成具采用合理的结构方案和结构布置,增加结构的冗余度,形成具有多个和多向荷载传递路径传力的结构体系,可避免存在引发连有多个和多向荷载传递
18、路径传力的结构体系,可避免存在引发连有多个和多向荷载传递路径传力的结构体系,可避免存在引发连有多个和多向荷载传递路径传力的结构体系,可避免存在引发连续性倒塌的薄弱部位。续性倒塌的薄弱部位。续性倒塌的薄弱部位。续性倒塌的薄弱部位。可通过拆除构件法判定结构是否具有可通过拆除构件法判定结构是否具有可通过拆除构件法判定结构是否具有可通过拆除构件法判定结构是否具有备用备用备用备用荷载传递路径荷载传递路径荷载传递路径荷载传递路径112 防连续倒塌设计原则概念设计概念设计n n加强结构构件的连接构造,保证结构的整体性加强结构构件的连接构造,保证结构的整体性加强结构构件的连接构造,保证结构的整体性加强结构构件
19、的连接构造,保证结构的整体性 如对于框架结构,当某根柱发生破坏失去承载力,其直接支承如对于框架结构,当某根柱发生破坏失去承载力,其直接支承如对于框架结构,当某根柱发生破坏失去承载力,其直接支承如对于框架结构,当某根柱发生破坏失去承载力,其直接支承的梁应能跨越两个开间而不致塌落。这就要求跨越柱上梁中的钢的梁应能跨越两个开间而不致塌落。这就要求跨越柱上梁中的钢的梁应能跨越两个开间而不致塌落。这就要求跨越柱上梁中的钢的梁应能跨越两个开间而不致塌落。这就要求跨越柱上梁中的钢筋贯通并具有足够的抗拉强度,通过贯通钢筋的悬链线传递机筋贯通并具有足够的抗拉强度,通过贯通钢筋的悬链线传递机筋贯通并具有足够的抗拉
20、强度,通过贯通钢筋的悬链线传递机筋贯通并具有足够的抗拉强度,通过贯通钢筋的悬链线传递机制,将梁上的荷载传递到相邻的柱。制,将梁上的荷载传递到相邻的柱。制,将梁上的荷载传递到相邻的柱。制,将梁上的荷载传递到相邻的柱。n n加强结构的延性构造措施,保证剩余结构的延性加强结构的延性构造措施,保证剩余结构的延性加强结构的延性构造措施,保证剩余结构的延性加强结构的延性构造措施,保证剩余结构的延性 结构在局部破坏发生后,剩余结构中部分构件会进入塑性。因结构在局部破坏发生后,剩余结构中部分构件会进入塑性。因结构在局部破坏发生后,剩余结构中部分构件会进入塑性。因结构在局部破坏发生后,剩余结构中部分构件会进入塑
21、性。因此,应选择延性较好的材料,采用延性构造措施,提高结构的塑此,应选择延性较好的材料,采用延性构造措施,提高结构的塑此,应选择延性较好的材料,采用延性构造措施,提高结构的塑此,应选择延性较好的材料,采用延性构造措施,提高结构的塑性变形能力,增强剩余结构的内力重分布能力,可避免发生连续性变形能力,增强剩余结构的内力重分布能力,可避免发生连续性变形能力,增强剩余结构的内力重分布能力,可避免发生连续性变形能力,增强剩余结构的内力重分布能力,可避免发生连续倒塌。可采用拆除构件后的结构失效模式概念判别,来确认需要倒塌。可采用拆除构件后的结构失效模式概念判别,来确认需要倒塌。可采用拆除构件后的结构失效模
22、式概念判别,来确认需要倒塌。可采用拆除构件后的结构失效模式概念判别,来确认需要加强延性的部位。加强延性的部位。加强延性的部位。加强延性的部位。122 防连续倒塌设计原则拉结构件法拉结构件法3.6.2 3.6.2 重要结构的防连续倒塌设计可采用下列重要结构的防连续倒塌设计可采用下列方法方法:1 1 拉结构件法拉结构件法拉结构件法拉结构件法:在结构局部竖向构件失效的条件下,按梁:在结构局部竖向构件失效的条件下,按梁拉结模型、悬索拉结模型和悬臂拉结模型进行极限承载力计拉结模型、悬索拉结模型和悬臂拉结模型进行极限承载力计算,维持结构的整体稳固性。算,维持结构的整体稳固性。该法是使该法是使该法是使该法是
23、使结构构件间的连接强度结构构件间的连接强度结构构件间的连接强度结构构件间的连接强度满足一定的要求,以保证结满足一定的要求,以保证结满足一定的要求,以保证结满足一定的要求,以保证结构的整体性和备用荷载传递路径。构的整体性和备用荷载传递路径。构的整体性和备用荷载传递路径。构的整体性和备用荷载传递路径。基本原则基本原则基本原则基本原则:某柱失效后,其支承的梁具有足够的承载力,避某柱失效后,其支承的梁具有足够的承载力,避某柱失效后,其支承的梁具有足够的承载力,避某柱失效后,其支承的梁具有足够的承载力,避免发生连续破坏。免发生连续破坏。免发生连续破坏。免发生连续破坏。该法简单易行,能一定程度上保证结构在
24、连续性和整体性上的基本要求该法简单易行,能一定程度上保证结构在连续性和整体性上的基本要求,但对于复杂不规则结构难以采用。,但对于复杂不规则结构难以采用。13(a)梁-拉结模型(b)悬索-拉结模型(c)悬臂-拉结模型 拉结构件法中剩余结构体系的抗拉结构件法中剩余结构体系的抗倒塌模型倒塌模型142 防连续倒塌设计原则拉结构件法拉结构件法拉结设计法的基本原则和基本假定如下拉结设计法的基本原则和基本假定如下:n n拆除竖向构件后,其所支撑的拆除竖向构件后,其所支撑的水平构件水平构件水平构件水平构件在维持其极限承载力在维持其极限承载力的条件下,能够承受直接传递到水平构件上的荷载,具备的条件下,能够承受直
25、接传递到水平构件上的荷载,具备足够的跨越能力。足够的跨越能力。n n水平构件的跨越能力由水平构件的跨越能力由塑性铰机制塑性铰机制塑性铰机制塑性铰机制(即梁端和跨中的形成塑(即梁端和跨中的形成塑性铰)和连续贯通钢筋的性铰)和连续贯通钢筋的悬链线机制悬链线机制悬链线机制悬链线机制(即连续贯通钢筋抗(即连续贯通钢筋抗拉强度)实现。拉强度)实现。n n由于梁跨中底部钢筋的抗拉强度已在悬链线机制中被利用,由于梁跨中底部钢筋的抗拉强度已在悬链线机制中被利用,对于塑性铰机制,偏于安全地仅考虑梁端负弯矩塑性铰的对于塑性铰机制,偏于安全地仅考虑梁端负弯矩塑性铰的对于塑性铰机制,偏于安全地仅考虑梁端负弯矩塑性铰的
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