《混凝土结构设计规范》2023年版和2023年版的差别.docx
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1、混凝土构造设计标准2023 版和 2023 版的差异及分析1 总则旧版标准这局部差异不大。2 术语、符号2.1 术语标准增加了叠合式构件 superposed member由预制混凝土构件或既有混凝土构造构件和后浇混凝土组成,两阶段成型的整体受力构造构件。无粘结预应力混凝土构造 unbonded prestressed concrete structure配置与混凝土之间可保持相对滑动的专用无粘结预应力筋的后张法预应力混凝土构造。有粘结预应力混凝土构造 bonded prestressed concrete structure通过灌浆或与混凝土的直接接触使预应力筋与混凝土之间相互粘结的预应力混
2、凝土构造。构造缝 structural joint依据构造功能需求而实行设计措施分割混凝土构造的间隔。混凝土保护层 concrete cover构造构件中钢筋外边缘至构件外表范围用于保护钢筋的混凝土,简称保护层。锚固长度 anchorage length受力钢筋端部依靠其外表与混凝土的粘结作用或端部弯钩、锚头对混凝土的挤压作用而到达设计所需应力的长度。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。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。剪跨
3、比 ratio of shear span to effective depth截面弯矩除以剪力和有效高度的乘积所得的值。横向钢筋 transverse reinforcement垂直于纵向受力钢筋的箍筋及用于约束的间接钢筋。删去了10 / 25框架构造、剪力墙构造、框架-剪力墙构造、牢靠度、安全等级、设计使用年限、荷载效应、荷载效应组合、根本组合、标准组合、准永久组合等术语。分析:标准增加的根本上是最根本的概念性术语。在计算和设计时使用最多也最关键。2.2 符号2.2.1 材料性能标准删去了:𝑬𝒇混凝土疲乏变形模量𝒄𝒇w
4、836;𝐮、𝒇𝐜𝐮,𝐤、𝒇𝐜𝐤、𝒇𝐭𝐤增加了各级各类钢筋的符号HRB500、HRBF400、RRB400、HPB300、HRB400E𝒇𝐲𝐯横向钢筋的抗拉强度设计值;𝜹𝐠𝐭钢筋最大力下的总伸长率。2.2.2 作用和作用效应标准删去了N 后张法构件预应力钢筋及非预应力钢筋的合力pN混凝土法向预应力等于零时预应力钢筋及非预应力钢筋
5、的合力p0xyN、N轴向力作用于 轴 轴的偏心受压或偏心受拉承载力设计值uxuyV 构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值cs𝝈𝐜𝐤、𝝈𝐜𝐪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𝝈𝐩𝐜由预加力产生的混凝土法向应力𝝈𝐭𝐩、𝝈𝐜𝐩混凝土中的主拉应力、主压应力𝝈𝒇𝐜,𝐦
6、9834;𝐱、𝝈𝒇𝐜,𝐦𝐢𝐧疲乏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𝝈𝐬𝐤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𝝈𝐜𝐨𝐧预应力钢筋张拉把握应力𝝈𝐩𝟎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2.2.3 几何参数标准删去了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s
7、sppa 、a 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a 、a 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 、b T 形或 I 形截面受拉区、受压区的翼缘宽度ffe、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轴向力对界面中心的偏心距ea附加偏心距e初始偏心距ih 、hT 形或I 形截面受拉区、受压区的翼缘高度ffi截面的回转半径rc曲率半径y 、y 换算截面重心、净截面重心至所计算纤维的距离0nz纵向受拉钢筋合力至混凝土受压区合力点之间的距离A构件换算截面面积0A构件净截面面积nAsvA、在受剪、受扭计算中单肢
8、箍筋的截面面积lst1AA、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svshAA、同一弯起平面内非预应力预应力弯起钢筋的截面面积sbpbW换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩0W 净截面受拉边缘的弹性抵抗矩nI换算截面惯性矩0I 净截面惯性矩n2.2.4 计算系数及其他𝜶𝟏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𝜷𝐜混凝土强度影响系数𝜷𝟏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𝜷𝒍局部受压时的混凝土强度提高系数Ҷ
9、41;摩擦系数𝝆𝐬𝐯、𝝆𝐬𝐡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𝜽考虑荷载长期作用对挠度增大的影响系数𝝋裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数增加了:表示钢筋直径的符号,20 表示直径为 20mm 的钢筋。分析:这局部标准删减了很多,留下的也差不多是最根本的,也更贴近实际使用。3 根本设计规定3.1 一般规定标准增加了混凝土构造设计应包括的内容:3.1.8 混凝土构造设计应包括以下内容:1 构造方案设计,包括构造选型、传力途径和构件布置;2 作用及作用效应
10、分析;3 构造构件截面配筋计算或验算;4 构造及构件的构造、连接措施;5 对耐久性及施工的要求;6 满足特别要求构造的特地性能设计。分析:这一条给设计者供给了混凝土设计的一般内容,使得混凝土构造的设计有了一个统一的内容标准。标准提到了施工技术水平和实际工程条件的可行性。而老标准没有。分析:这一点提示设计者更多地考虑构造可行性,而不是一味追求颖的构造形式,甚至是现有施工技术很难做到的构造形式。表达了施工对构造的影响。3.2 构造方案本节是标准加的,旧标准没有。本节主要规定了如下内容:混凝土构造设计方案应符合的要求、混凝土构造中构造缝的设计应符合的要求、构造构件的连接应符合的要求、混凝土构造设计应
11、符合的要求。分析:这局部提纲挈领地给出了构造设计方案需要留意的问题。3.3 承载力气极限状态计算标准删去了建筑构造的安全等级的规定。标准增加了混凝土构造的承载力气极限状态计算应包括的内容:1 构造构件应进展承载力包括失稳计算;2 直接承受重复荷载的构件应进展疲乏验算;3 有抗震设防要求时,应进展抗震承载力计算;4 必要时尚应进展构造的倾覆、滑移、漂移验算;5 对于可能患病偶然作用,且倒塌可引起严峻后果的重要构造,宜进展防连续倒塌设计。对于承载力气的计算,标准修改后的结果如下:3.3.2 对长期设计状况、暂短设计状况和地震设计状况,当用内力的形式表达时,构造构件应承受以下承载力气极限状态设计表达
12、式:𝜸𝟎𝑺 𝑹3.3.2-1𝑹 = 𝑹(𝒇𝐜, 𝒇𝐬, 𝒂𝐤, )/𝜸𝐑𝐝3.3.2-2 式中:𝜸𝟎构造重要性系数:在长期设计状况和短暂设计状况下,对安全等级为一级的构造构件不应小于 1.1,对安全等级为二级的构造构件不应小于1.0,对安全等级为三级的构造构件不应小于 0.9;对地震设计状况下不应小于 1.0; S承载力气极限
13、状态下作用组合的效应设计值:对长期设计状况和暂短设计状况按作用的根本组合计算;对地震设计状况按作用的地震组合计算;R构造构件的抗力设计值;R ()构造构件的抗力力函数;𝜸𝐑𝐝构造构件的抗力模型不定性系数:对静力设计,一般构造构件取 1.0,重要构造构件或不确定性较大的构造构件依据具体状况取大于1.0 的数值;对抗震设计,承受承载力抗震调整系数𝜸𝐑𝐄代替𝜸𝐑𝐝的表达形式;𝒇𝐜、𝒇𝐬混凝土、钢
14、筋的强度设计值,应依据本标准第4.1.4 条及第 4.2.3 条的规定取值;da 几何参数的标准值;当几何参数的变异性对构造性能有明显的不利影响时,可另增减一个附加值。公式3.3.2-1中的𝜸𝟎𝑺,在本标准各章中用内力值N、M、V、T 等表达;对预应力混凝土构造,尚应按本标准第 10.1.2 条的规定考虑预应力效应。分析:其中,最大的转变是3.3.2-2中增加了𝜸𝐑𝐝构造构件的抗力模型不定性系数。这样可以使重要构造构件或不确定性较大的构造构件的安全性增大。标准还增加了如下三条3.3.3 对长期或暂短
15、设计状况下的二维、三维混凝土构造,当承受应力设计的形式表达时, 应接以下规定进展承载力气极限状态的计算:1 按弹性分析方法设计时,可将混凝土应力按区域等代成内力,依据公式3.3.2-2进展计算,应符合本标准第 6.1.2 条的规定;2 按弹塑性分析或承受多轴强度准则设计时,应依据材料强度的平均值进展承载力函数的计算,并应符合本标准第 6.1.3 条的规定。ckykpyk3.3.4 对偶然作用下的构造进展承载力气极限状态设计时,公式3.3.2-1中的作用效应设计值 S 按偶然组合计算,构造重要性系数𝛾0取不小于 1.0 的数值;当计算构造构件的承载力s函数时,公式3.3.2-2中
16、混凝土、钢筋的强度设计值 fc、f改用强度标准值 f、f 或 f;当进展构造防连续倒塌验算时,构造构件的承载力函数按本标准第3.6 节的原则确定。3.3.5 对既有构造的承载力气极限状态设计,应按以下规定进展:1 对既有构造进展安全复核、转变用途或延长使用年限而验算承载力气极限状态时,宜符合本标准第 3.3.2 条的规定;2 对既有构造进展改建、扩建或加固改造而重设计时,承载力气极限状态的计算应符合本标准第 3.7 节的规定。分析:这些规定使不同状况下的构造设计计算能够遵循不同的法则,更合理更有用。3.4 正常使用极限状态验算标准增加了正常使用极限状态的验算应包括的内容。混凝土构造构件正常使用
17、极限状态的验算应包括以下内容:1 对需要把握变形的构件,应进展变形验算;2 对使用上限制消灭裂缝的构件,应进展混凝土拉应力验算;3 对允许消灭裂缝的构件,应进展受力裂缝宽度验算;4 对有舒适度要求的楼盖构造,应进展竖向自振频率验算。关于手腕构件的挠度限制,标准增加了规定: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;当构件对使用功能和外观有较高要求时,设计可对挠度限值适当加严。分析:这里对起拱和预应力起拱的计算给出了更多限制;考虑了构造功能和外观的考虑。关于构造构件正截面受力裂缝把握的规定中,标准的二级删去了“按荷载效应准永久组合 计算时,构件受拉边缘
18、混凝土不宜产生拉应力,当有牢靠阅历时可适当放松”。三级改为“允 许消灭裂缝的构件: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标准表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标准第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,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。”钢筋混凝土构造预应力混凝土构造环境类别裂缝把握等级一二 a二 b三 a、三blim0.300.40裂缝把握等级lim0.20三级0
19、.10三级0.20二级一级几个构件的裂缝把握等级及最大裂缝宽度的限制mm表格修改为如下:注释中主要增加了一条“混凝土保护层厚度较大的构件,可依据实践阅历对表中最大裂缝宽度限值适当放宽”。以适应后边内容中环境类别的转变。本节最大的转变是增加了大跨度混凝土楼盖构造应进展的竖向自振频率验算对大跨度混凝土楼盖构造应进展竖向自振频率验算,其自振频率宜符合以下要求: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 3Hz;4 工业建筑及有特别要求的建筑应依据使用功能提出要求。分析:经过上网查询,这里增加楼盖舒适度要求,规定了楼板竖向自振频率的限制。3.5 耐久性规定
20、标准增加了耐久性设计包括的内容混凝土构造应依据设计使用年限和环境类别进展耐久性设计,耐久性设计包括以下内容:1 确定构造所处的环境类别;2 提出材料的耐久性质量要求;3 确定构件中钢筋的混凝土保护层厚度;4 满足耐久性要求相应的技术措施;5 在不利的环境条件下应实行的防护措施;6 提出构造使用阶段检测与维护的要求。环境类别条件一二 a二 b三 a三 b四五室内枯燥环境;无侵蚀性静水浸没环境室内潮湿环境;非严寒和非严寒地区的露天环境;非严寒和非严寒地区与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境;严寒和严寒地区的冰冻线以下与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境干湿交替环境;水位频繁变动环境;严寒和严寒地区的露
21、天环境;严寒和严寒地区冰冻线以上与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境严寒和严寒地区冬季水位变动区环境;受除冰盐影响环境;海风环境盐渍土环境;受除冰盐作用环境; 海岸环境海水环境受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境注:对临时性的混凝土构造,可不考虑混凝土的耐久性要求。混凝土结的构环境类别调整如下:注:1 室内潮湿环境是指构件外表常常处于结露或潮湿状态的环境;2 严寒和严寒地区的划分应符合国家现行标准民用建筑热工设计标准GB 50176 的有关规定;3 海岸环境和海风环境宜依据当地状况,考虑主导风向及构造所处迎风、背风部位等因素的影响,由调查争论和工程阅历确定;4 受除冰盐影响环境为受到除冰盐盐雾影响
22、的环境;受除冰盐作用环境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。最大碱含量kg/m3不限制3.0设计使用年限为 50 年的混凝土构造,其混凝土材料宜符合的规定调整为如下表格:环境等级最大水胶比最低强度等级最大氯离子含量%一0.60C200.30二 a0.55C250.20二 b0.500.55C30C250.15三 a0.450.50C35C300.15三 b0.40C400.10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0.05%;最低混凝土强度等级应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
23、可适当放松;4 有牢靠工程阅历时,二类环境中的最低混凝土强度等级可降低一个等级;5 处于严寒和严寒地区二b、三a 类环境中的混凝土应使用引气剂,并可承受括号中的有关参数;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。对于一类环境中,设计使用年限为 100 年的混凝土构造应符合的规定,修改了“混凝土中的最大氯离子含量”,由 0.06%修改为 0.05%。标准增加了混凝土构造在设计使用年限内尚应遵守以下规定:1 设计中的可更换混凝土构件应按规定定期更换;2 构件外表的防护层,应按规定维护或更换;3 构造消灭可见的耐久性缺陷时,应准时进展处理。分析:关于耐久性,标准做了更具体更多的规定。这
24、些是为了提高构造在使用年限期间的安全性。3.6 防连续倒塌设计原则本节是标准增的,旧标准没有这一节。本节内容如下:3.6.1 混凝土构造宜按以下要求进展防连续倒塌的概念设计:1 实行减小偶然作用效应的措施;2 实行使重要构件及关键传力部位避开直接患病偶然作用的措施;3 在构造简洁患病偶然作用影响的区域增加冗余约束,布置备用传力途径;4 增加重要构件及关键传力部位、疏散通道及避难空间构造的承载力和变形性能;5 配置贯穿水平、竖向构件的钢筋,实行有效的连接措施并与周边构件牢靠地锚固;6 通过设置构造缝,把握可能发生连续倒塌的范围。3.6.2 重要构造的防连续倒塌设计可承受以下方法:1 拉构造件法:
25、在构造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展极限承载力计算,维持构造的整体稳固性。2 局部加强法:对可能患病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, 可提高构造的安全贮存;也可直接考虑偶然作用进展构造设计。3 去除构件法:按确定规章去除构造的主要受力构件,承受考虑相应的作用和材料抗力, 验算剩余构造体系的极限承载力;也可承受受力-倒塌全过程分析,进展防倒塌设计。ptkk3.6.3 当进展偶然作用下构造防连续倒塌的验算时,作用宜考虑构造相应部位倒塌冲击引起的动力系数。在承载力函数的计算中,混凝土强度仍取用强度标准值 fck,钢筋强度改用极限强度标准值
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