混凝土结构设计规范--构造规定
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混凝土结构设计规范强制性条文
一、总规定
2、采用混凝土结构时,应根据本设计规范所规定的设计要求,并且必须考虑地震、风等灾害作用,充分考虑结构形式、尺寸及材料的性能。
二、结构设计原则
1、结构体系设计应根据建筑物的结构布局形式,充分考虑建筑物的使用要求和构件布置形式,设计具有良好的稳定性和刚度,确保安全、可靠。
2、结构材料使用应根据建筑物结构性质、设计要求和施工条件等确定,选择正确的材料,确保材料性能的充分利用和合理利用。
3、结构形式设计应根据建筑物的结构形式、构件尺寸及力学性能确定,确保结构质量、安全性、稳定性及节能减排等要求。
4、结构优化设计应充分考虑建筑结构材料使用及尺寸,配置良好的构件结构,确保结构力学性能的达标、构件的尺寸合理、重量轻、抗震性能优良、施工简单、成本低。
5、结构节能减排设计应根据建筑物的热工性能和结构热工原理,利用合理的结构构件。
《混凝土结构设计规范》GB50010-20102引用标准名录1 《工程结构可靠性设计统一标准》GB 501532 《建筑结构可靠度设计统一标准》GB500683 《建筑结构荷载规范》GB 500094 《建筑抗震设计规范》GB 500115 《民用建筑热工设计规范》GB 501766 《混凝土结构工程施工规范》GB 50×××793 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、传力途径和构件布置;2 作用及作用效应分析;3 结构构件截面配筋计算或验算;4 结构及构件的构造、连接措施;5 对耐久性及施工的要求;6 满足特殊要求结构的专门性能设计。
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。
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、出现疲劳破坏或不适于继续承载的变形,或结构的连续倒塌;2 正常使用极限状态:结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。
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条件确定。
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。
对现结构,必要时应考虑施工阶段的荷载。
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。
《混凝土结构设计规范》GB50010-20102引用标准名录1 《工程结构可靠性设计统一标准》GB 501532 《建筑结构可靠度设计统一标准》GB500683 《建筑结构荷载规范》GB 500094 《建筑抗震设计规范》GB 500115 《民用建筑热工设计规范》GB 501766 《混凝土结构工程施工规范》GB 50×××793 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、传力途径和构件布置;2 作用及作用效应分析;3 结构构件截面配筋计算或验算;4 结构及构件的构造、连接措施;5 对耐久性及施工的要求;6 满足特殊要求结构的专门性能设计。
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。
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、出现疲劳破坏或不适于继续承载的变形,或结构的连续倒塌;2 正常使用极限状态:结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。
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条件确定。
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。
对现结构,必要时应考虑施工阶段的荷载。
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。
混凝土结构设计规范1.材料要求:混凝土结构设计规范要求采用符合国家标准的混凝土和钢筋材料。
混凝土的强度等级应根据结构设计要求选择,而钢筋的强度等级要满足相应的设计荷载和要求。
2.结构设计要求:混凝土结构设计规范要求按照建筑物的功能和工作状态,合理确定结构的抗震性能、承载能力和变形性能等。
结构的荷载计算应符合相应的规范,包括建筑物的自重、使用荷载、风荷载、地震荷载等。
3.结构构造:混凝土结构设计规范对结构构造的布置、尺寸、配筋等进行了详细规定。
包括柱、梁、墙体的截面尺寸和配筋率、板、板墙、楼梯和开洞等的布置要求等。
4.抗震设计:混凝土结构设计规范要求进行抗震设计,包括确定抗震设防烈度、确定结构的重要性、确定抗震设防烈度下的荷载和地震作用等。
同时规范要求进行结构的抗震设计计算和验算等。
5.混凝土结构施工:混凝土结构设计规范要求制定施工组织设计,包括混凝土浇筑的顺序和方法、施工工艺、施工周期等。
同时要求进行试件试压和强度试验,以确保混凝土结构的质量。
6.钢筋混凝土构件的连接:混凝土结构设计规范对钢筋混凝土构件的连接进行了详细的规定,包括构件之间的连接、构件与基础的连接等。
要求连接的强度、刚度和耐久性等符合相应的规范。
7.破坏性试验:混凝土结构设计规范要求进行一定的破坏性试验,以验证设计的合理性和可行性。
包括混凝土的抗压强度试验、钢筋的拉伸试验等。
总之,混凝土结构设计规范是建筑工程中非常重要的一部分,对保障建筑物的安全和质量起着重要作用。
设计人员在进行混凝土结构设计时需要严格按照相关规范要求进行操作,以确保混凝土结构的安全、可靠和经济。
《混凝土结构设计规范》之构造规定《混凝土结构设计规范》是中国建筑行业的基本规范之一,广泛适用于建筑结构设计、施工与验收,保证建筑物的安全性、稳定性和使用寿命。
其中,构造规定是规范中的重要部分,涵盖了混凝土结构设计与施工中的一系列技术要求与规定。
构造规定主要包括以下内容:1.材料选择与性能要求:要求混凝土、钢筋与预应力钢材的强度、抗震性能、耐久性等指标满足设计要求,并规定了材料的采购、强度检验等相关规定。
2.结构荷载计算:规定了建筑物的荷载计算方法与标准值,包括自重荷载、活荷载、风荷载、地震荷载等,以及长期与短期荷载计算方法的区别与应用。
3.结构体系选择与设计:要求根据建筑物的功能与使用要求,选择合适的结构体系,如框架结构、墙体结构、框剪结构等,并规定了结构形式的具体设计要求。
4.基础与地下室结构设计:规定了建筑物基础的类型、尺寸与深度,包括扩展基础、单排基础、连续墙基础等,以及地下室结构的设计要求与施工工艺。
5.梁、柱、板与墙的设计:规定了梁、柱、板与墙的截面尺寸、配筋率、抗弯、抗剪与抗压承载力等要求,以及相应的构造连接、施工工艺等。
6.抗震设计:要求建筑物在地震作用下具有足够的抗倾覆、抗滑移和抗破坏能力,包括地震荷载计算与分析、结构抗震性能要求和抗震构造设计要求等。
7.构件的制造与安装:规定了混凝土构件的制造与质量控制要求,包括混凝土浇筑、养护、钢筋捆扎、构造连接等,以及构件的安装、预应力张拉等相关技术要求。
8.结构施工控制与验收:规定了施工过程中的质量控制要求,包括测量、标高控制、构件加工、质量检验等,以及结构验收的程序与标准。
《混凝土结构设计规范》的构造规定旨在保证建筑物结构的安全、可靠和经济。
其要求严格,对建筑师、结构工程师和施工人员在设计与施工过程中具有很强的指导和约束作用。
同时,规范也会随着技术的发展与经验的积累不断进行修订与更新,以适应行业的发展需求,确保建筑结构的质量与安全性。
混凝土建筑结构设计规范第一章总则1.1 本规范适用于混凝土建筑结构的设计。
1.2 本规范所指的混凝土是指普通混凝土、高性能混凝土、自密实混凝土、自流混凝土等。
1.3 本规范的设计依据是国家有关标准和规范。
1.4 建筑结构的设计应满足以下要求:(1)符合建筑的功能、安全、经济和美观要求;(2)结构设计应满足耐久性、可靠性和使用性要求;(3)必须符合安全、环保等相关法律法规的要求。
第二章基本要求2.1 强度等级(1)混凝土的强度等级应按照设计要求进行选择。
(2)混凝土的强度等级应满足以下要求:① 普通混凝土的强度等级不应低于C15;② 预应力混凝土的强度等级应符合设计要求。
2.2 设计荷载(1)设计荷载应符合国家有关规定。
(2)建筑结构应考虑以下荷载:① 常规荷载:自重、活载、雪荷载等;② 特殊荷载:风荷载、地震荷载等。
2.3 混凝土结构的构造(1)混凝土结构的构造要符合强度、刚度和变形的要求。
(2)混凝土结构的构造应满足以下要求:① 零件的连接应可靠、牢固;② 缝隙应符合设计要求;③ 混凝土表面应光滑、平整。
第三章材料要求3.1 混凝土材料(1)混凝土材料应符合国家有关标准和规范的要求。
(2)混凝土的配合比应根据设计要求进行选择。
3.2 钢筋材料(1)钢筋材料应符合国家有关标准和规范的要求。
(2)钢筋的直径、截面形状和数量应根据设计要求进行选择。
3.3 锚固材料(1)锚固材料应符合国家有关标准和规范的要求。
(2)锚固材料应根据设计要求进行选择。
第四章设计方法4.1 混凝土结构的设计方法(1)混凝土结构的设计方法应符合国家有关标准和规范的要求。
(2)混凝土结构的设计方法应根据设计要求进行选择。
4.2 设计荷载的确定(1)设计荷载的确定应符合国家有关标准和规范的要求。
(2)设计荷载的确定应根据实际情况进行合理的假设。
4.3 构件的承载力计算(1)构件的承载力计算应符合国家有关标准和规范的要求。
(2)构件的承载力计算应根据构件的受力情况进行合理的分析。
构造规定9.1 伸缩缝第9.1.1条钢筋混凝土结构伸缩缝的最大间距宜符合表9.1.1的规定。
钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距(m) 表9.1.1第9.1.2条对下列情况,本规范表9.1.1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屋面无保温或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采用滑模类施工工艺的剪力墙结构;5材料收缩较大、室内结构因施工外露时间较长等。
第9.1.3条对下列情况,如有充分依据和可靠措施,本规范表9.1.1中的伸缩缝最大间距可适当增大:1混凝土浇筑采用后浇带分段施工;2采用专门的预加应力措施;3采取能减小混凝土温度变化或收缩的措施。
当增大伸缩缝间距时,尚应考虑温度变化和混凝土收缩对结构的影响。
第9.1.4条具有独立基础的排架、框架结构,当设置伸缩缝时,其双柱基础可不断开。
混凝土保护层第9.2.1条纵向受力的普通钢筋及预应力钢筋,其混凝土保护层厚度(钢筋外边缘至混凝土表面的距离)不应小于钢筋的公称直径,且应符合表9.2.1的规定。
纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度(mm) 表9.2.1第9.2.2条处于一类环境且由工厂生产的预制构件,当混凝土强度等级不低于C20时,其保护层厚度可按本规范表9.2.1中规定减少5mm,但预应力钢筋的保护层厚度不应小于15mm;处于二类环境且由工厂生产的预制构件,当表面采取有效保护措施时,保护层厚度可按本规范表9.2.1中一类环境数值取用。
预制钢筋混凝土受弯构件钢筋端头的保护层厚度不应小于10mm;预制肋形板主肋钢筋的保护层厚度应按梁的数值取用。
第9.2.3条板、墙、壳中分布钢筋的保护层厚度不应小于本规范表9.2.1中相应数值减10mm,且不应小于10mm;梁、柱中箍筋和构造钢筋的保护层厚度不应小于15mm.第9.2.4条当梁、柱中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度大于40mm 时,应对保护层采取有效的防裂构造措施。
处于二、三类环境中的悬臂板,其上表面应采取有效的保护措施。
第9.2.5条对有防火要求的建筑物,其混凝土保护层厚度尚应符合国家现行有关标准的要求。
处于四、五类环境中的建筑物,其混凝土保护层厚度尚应符合国家现行有关标准的要求。
钢筋的锚固第9.3.1条当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时,受拉钢筋的锚固长度应按下列公式计算:普通钢筋l a =αfyd/ft(9.3.1-1)预应力钢筋l a =αfpyd/ft(9.3.1-2)式中la--受拉钢筋的锚固长度;fy 、fpy--普通钢筋、预应力钢筋的抗拉强度设计值,按本规范表4.2.3-1、4.2.3-2采用;ft--混凝土轴心抗拉强度设计值,按本规范表4.1.4采用;当混凝土强度等级高于C40时,按C40取值;d--钢筋的公称直径;α--钢筋的外形系数,按表9.3.1取用。
钢筋的外形系数表9.3.1当符合下列条件时,计算的锚固长度应进行修正:1当HRB335、HRB400和RRB400级钢筋的直径大于25mm时,其锚固长度应乘以修正系数1.1;2HRB335、HRB400和RRB400级的环氧树脂涂层钢筋,其锚固长度应乘以修正系数1.25; 3当钢筋在混凝土施工过程中易受扰动(如滑模施工)时,其锚固长度应乘以修正系数1.1; 4当HRB335、HRB400和RRB400级钢筋在锚固区的混凝土保护层厚度大于钢筋直径3倍且配有箍筋时,其锚固长度可乘以修正系数0.8;5除构造需要的锚固长度外,当纵向受力钢筋的实际配筋面积大于其设计计算面积时,如有充分依据和可靠措施,其锚固长度可乘以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,不得采用此项修正。
6当采用骤然放松预应力钢筋的施工工艺时,先张法预应力钢筋的锚固长度应从距构件末端0.25ltr 处开始计算,此处ltr为预应力传递长度,按本规范第6.1.9条确定。
经上述修正后的锚固长度不应小于按公式(9.3.1-1)、(9.3.1-2)计算锚固长度的0.7倍,且不应小于250mm.第9.3.2条当HRB335级、HRB400级和RRB400级纵向受拉钢筋末端采用机械锚固措施时,包括附加锚固端头在内的锚固长度可取为按本规范公式(9.3.1-1)计算的锚固长度的0.7倍。
机械锚固的形式及构造要求宜按图9.3.2采用。
采用机械锚固措施时,锚固长度范围内的箍筋不应少于3个,其直径不应小于纵向钢筋直径的0.25倍,其间距不应大于纵向钢筋直径的5倍。
当纵向钢筋的混凝土保护层厚度不小于钢筋公称直径的5倍时,可不配置上述箍筋。
第9.3.3条当计算中充分利用纵向钢筋的抗压强度时,其锚固长度不应小于本规范第9.3.1条规定的受拉锚固长度的0.7倍。
第9.3.4条对承受重复荷载的预制构件,应将纵向非预应力受拉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。
钢筋的连接第9.4.1条钢筋的连接可分为两类:绑扎搭接;机械连接或焊接。
机械连接接头和焊接接头的类型及质量应符合国家现行有关标准的规定。
受力钢筋的接头宜设置在受力较小处。
在同一根钢筋上宜少设接头。
第9.4.2条轴心受拉及小偏心受拉杆件(如桁架和拱的拉杆)的纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接接头。
当受拉钢筋的直径d>28mm及受压钢筋的直径d>32mm时,不宜采用绑扎搭接接头。
第9.4.3条同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头宜相互错开。
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。
同一连接区段内纵向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截面面积与全部纵向受力钢筋截面面积的比值(图9.4.3)。
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,不应大于50%;对板类、墙类及柱类构件,可根据实际情况放宽。
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:l l =ζla(9.4.3)式中ll--纵向受拉钢筋的搭接长度;la--纵向受拉钢筋的锚固长度,按本规范第9.3.1条确定;ζ--纵向受拉钢筋搭接长度修正系数,按表9.4.3取用。
在任何情况下,纵向受拉钢筋绑扎搭接接头的搭接长度均不应小于300mm。
纵向受拉钢筋搭接长度修正系数表9.4.3第9.4.4条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9.4.3条纵向受拉钢筋搭接长度的0.7倍,且在任何情况下不应小于200mm.第9.4.5条在纵向受力钢筋搭接长度范围内应配置箍筋,其直径不应小于搭接钢筋较大直径的0.25倍。
当钢筋受拉时,箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的5倍,且不应大于100mm;当钢筋受压时,箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的10倍,且不应大于200mm。
当受压钢筋直径d>25mm时,尚应在搭接接头两个端面外100mm范围内各设置两个箍筋。
第9.4.6条纵向受力钢筋机械连接接头宜相互错开。
钢筋机械连接接头连接区段的长度为35d(d为纵向受力钢筋的较大直径),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。
在受力较大处设置机械连接接头时,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%。
纵向受压钢筋的接头面积百分率可不受限制。
第9.4.7条直接承受动力荷载的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%。
第9.4.8条机械连接接头连接件的混凝土保护层厚度宜满足纵向受力钢筋最小保护层厚度的要求。
连接件之间的横向净间距不宜小于25mm。
第9.4.9条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(d为纵向受力钢筋的较大直径)且不小于500mm,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。
位于同一连接区段内纵向受力钢筋的焊接接头面积百分率,对纵向受拉钢筋接头,不应大于50%。
纵向受压钢筋的接头面积百分率可不受限制。
注;1装配式构件连接处的纵向受力钢筋焊接接头可不受以上限制;2承受均布荷载作用的屋面板、楼板、檩条等简支受弯构件,如在受拉区内配置的纵向受力钢筋少于3根时,可在跨度两端各四分之一跨度范围内设置一个焊接接头。
第9.4.10条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,且严禁在钢筋上焊有任何附件(端部锚固除外)。
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必须采用焊接接头时,应符合下列规定:1必须采用闪光接触对焊,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%,此时,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,应按本规范第4.2.5条的规定,对焊接接头处的疲劳应力幅限值进行折减。
纵向受力钢筋的最小配筋率第9.5.1条钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的配筋百分率不应小于表9.5.1规定的数值。
钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的最小配筋百分率(%)表9.5.1第9.5.2条对卧置于地基上的混凝土板,板中受拉钢筋的最小配筋率可适当降低,但不应小于0.15%。
第9.5.3条预应力混凝土受弯构件中的纵向受拉钢筋配筋率应符合下列要求:M u ≥Mcr(9.5.3)式中Mu--构件的正截面受弯承载力设计值,按本规范公式(7.2.1-1)、(7.2.2-2)或公式(7.2.5)计算,但应取等号,并将M以Mu代替;Mcr--构件的正截面开裂弯矩值,按本规范公式(8.2.3-6)计算。
预应力混凝土构件的构造规定第9.6.1条当先张法预应力钢丝按单根方式配筋困难时,可采用相同直径钢丝并筋的配筋方式。
并筋的等效直径,对双并筋应取为单筋直径的1.4倍,对三并筋应取为单筋直径的1.7倍。
并筋的保护层厚度、锚固长度、预应力传递长度及正常使用极限状态验算均应按等效直径考虑。
注:当预应力钢绞线、热处理钢筋采用并筋方式时,应有可靠的构造措施。
第9.6.2条先张法预应力钢筋之间的净间距应根据浇筑混凝土、施加预应力及钢筋锚固等要求确定。
预应力钢筋之间的净间距不应小于其公称直径或等效直径的1.5倍,且应符合下列规定:对热处理钢筋及钢丝,不应小于15mm;对三股钢绞线,不应小于20mm;对七股钢绞线,不应小于25mm。