混凝土结构设计规范GB50010-2019主要修订内容介绍

混凝土结构设计规范
（GB50010-2019)
主要修订内容介绍
广东工业大学建设学院 结构研究所 叶伟年
目 录
结束
前言 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 第十一章 第十二章 第十三章 第十四章
概论 术语与符号 基本设计规定 混凝土结构的材料 结构分析 受弯构件正截面承载力计算 受弯构件斜截面承载力计算 受压构件承载力计算 受拉构件承载力计算 受扭构件承载力计算
新规范删除了旧规范中的弯曲抗压强度fcm，改用轴心抗压强度fc 乘以反映高强混凝土特性的降低系数α 1来表示，理由如下： 1)与国际接轨； 2)协调正截面承载力的计算； 3)简化计算；
新规范调整了轴心抗压强度标准值、轴心抗拉强度标准值与立方 体抗压强度标准值之间的关系式；
为提高安全度，混凝土材料分项系数由1.35提高为1.40； 弹性模量、剪变模量、泊松比、线膨胀系数以及疲劳强度修正系 数等与旧规范一致，仅补充了C65-C80高强混凝土相应的参数。
在设计计算方面提高了预应力的张拉控制应力、改进了 预应力损失的计算、考虑了超静定后张法预应力构件由 于约束变形产生的次内力影响、规定了高效预应力混凝 土构件的端部构造措施、改进了正截面、斜截面、受压 构件和其他一些承载力的设计方法；
在构造方面增加了保护层厚度的要求、重新规定了受力 钢筋的锚固和连接要求、提高了钢筋的最小配筋率、加 大了钢筋的延伸长度，增加了裂缝控制条款，完善了框 架节点和深受弯构件的设计方法；
标准组合即旧规范中的短期效应组合，准永久组合即旧规范中 的长期效应组合；
受弯构件的最大挠度计算应按荷载效应的标准组合并考虑荷载 长期作用影响，与旧规范相同；
结构构件正截面裂缝控制等级仍分为三级，其中二级裂缝控制 的构件，旧规范在荷载效应标准组合下拉应力不超过α ctγ ftk 的规定改为不超过ftk，而一级和三级裂缝控制的构件与旧规范 相同；
一般规定 承载力极限状态计算规定（上） 承载力极限状态计算规定（下） 正常使用极限状态验算规定 耐久性的规定
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第一节 一般规定
新规范仍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；
新规范体现了“以人为本”的思想，通过提高某 些荷载标准值，改风、雪载30年一遇为50年一遇， 调整材料分项系数，修改结构抗力计算公式，加 强配筋构造措施等办法，提高了安全度，与安全 有关的条款被列为强制性条文，如增加了未经技 术鉴定或设计许可，不得改变结构的用途和使用 环境的强制性条款；
2019年6月开始修订，2019年提出规范修订初稿， 2019年提出规范征求意见稿，向全国116个单位征 求意见和建议共1089条，并有五个单位对八种类型 的混凝土结构进行了试设计，2000年9月完成第一 次送审稿，2019年4月完成第二次送审稿，12月规 范报批稿正式上报，2019年4月开始实施。
新规范除了继续要求按承载力极限状态和正常使 用极限状态进行计算和验算外，增加了耐久性的 设计。
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第二节 承载力极限状态计算规定（上）
新规范仍把建筑结构的安全等级分为三个级别， 但由于增加了由永久荷载效应控制的荷载组合， 提高了其中的永久荷载系数，因此取消了旧规范 中屋架、托架、恒载为主的轴心受压柱、小偏心 受压柱安全等级应提高一级，预制构件施工阶段 安全等级可降低一级的规定；
如果考虑为控制温度和收缩而增加的构造配筋，总 用钢量可能增加10-15%；
采用强度价格比高的HRB400级钢筋可控制材料价格 上升不超过5%。
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第二章 术语与符号
术语 符号
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第一节 术语
新规范定义了在规范中常用的24个专用术语，其 中要重点理解深受弯构件、深梁、基本组合、标 准组合和准永久组合的概念；
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第一章 概论
修订经过 修订原则 修订内容 试设计分析
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第一节 修订经过
规范的修订由中国建筑科学研究所主持，参加修订 工作的单位17个，成员27名，主编李明顺，副主编 徐有邻；
修订工作历时四年半，召开全体会议七次，大小专 题研讨会五十五次，与相关规范协调会八次，参与 结构设计可靠度研讨会四次；
跨高比小于5的受弯构件为深受弯构件； 跨高比不大于2的单跨梁和不大于2.5的多跨连续
梁为深梁； 承载力极限状态计算时，永久荷载和可变荷载的
组合为基本组合； 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为标准组合； 正常使用极限状态验算时，对可变荷载采用准永
承载力极限状态设计表达式仍为：γ 0S≤R； 确定结构重要性系数γ 0时，规定了设计使用年
限为100年及以上的结构构件与安全等级一级相 当，设计使用年限为50年的结构构件与安全等级 二级相当，设计使用年限为5年及以下的结构构 件与安全等级三级相当。
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第二节 承载力极限状态计算规定（下）
荷载效应组合设计值S按基本组合或偶然组合进行；
在抗震设计方面提高了安全度、调整了轴压比的限值以 及抗震构造措施。
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第四节 试设计分析
试设计由建设部建筑设计院等五个设计单位进行， 共分析了五种结构型式的八个工程，得到不少重要 的结果；
规范的修订对民用建筑配筋量影响明显，总用钢量 增加约6%，对工业建筑影响不大；
梁、板的用钢量增加较多，总用钢量增加约10%，墙、 柱用钢量增加不多；
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协调正截面承载力计算
混凝土弯曲抗压强度不是通过直接量测得到的强度， 只是一个概念上的强度。混凝土正截面承载力设计 时，在弯矩Ｍ和轴力Ｎ的共同作用下，由纯弯曲、 大偏心受压、小偏心受压到轴心受压是一个连续渐 变的过程，旧规范对受弯状态为主计算取弯曲抗压 强度，而对受压状态为主的计算取轴心抗压强度， 从概念上和计算上不能协调，而取一个参数就容易 多了。
级和主导钢筋的要求、改进了正截面和斜截面承 载力的计算模式、完善了预应力设计方法和深受 弯构件设计方法等； 适当提高了安全度约10-15%，造价约提高5%。
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第三节 修订内容
在结构设计基本规定方面增加了耐久性的规定、提高了 混凝土的强度等级和钢筋的要求、调整了设计参数、增 加了结构分析的内容；
按照新的《建筑结构荷载规范》GB50009的规定，对于基本组 合，应取下列最不利值：
1)由可变荷载效应控制的组合：
S=γ GSGk+γ Q1SQ1+∑ni=2γ Qiψ ciSQik
对于一般排架、框架结构可简化为：
S=γ S=γ
GGSSGGkk++γ0.Q19S∑Q1 ni=1γ
QiSQik
2)由永久荷载效应控制的组合：
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结构混凝土耐久性的基本要求
最小 环境类别 最大 水泥用量
水灰比 (kg/m3)
一
0.65
225
最低混凝土 强度等级
C20
最大 氯离子含量
(%) 1.0
最大 碱含量 (kg/m3)
不限制
二 a 0.60
250
C25
0.3
3.0
b 0.55
275
C30
三
0.50
300
C30
0.2
3.0
0.1
3.0
大写斜体拉丁字母代表力学物理量，小斜斜体拉丁字母 代表几何类物理量；
大写希腊字母代表除力学和几何类以外的物理量及数学 符号，小写希腊字母代表无量纲量；
上、下标可采用正体字母、缩写词、数字或其他标记表 示，上标一般采用一个，下标可采用一个或多个，各下 标之间可用逗号分开。
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第三章 基本设计规定
正常使用极限状态验算 预应力混凝土构件 基本构造规定 结构构件的构造规定
前言
新的《混凝土结构设计规范》GB50010-2019 经过四年多的修订已经于2019年4月1日起施 行；
新规范仍采用以分项系数表达的概率极限状 态设计方法；
为适应加入世贸以后与国际接轨，与国内其 他规范协调一致，适当提高了结构的安全度， 增加和改动了不少内容。
S=γ GSGk+∑ni=1γ Qiψ ciSQik
γ G应取1.3Байду номын сангаас，参与组合的可变荷载仅限于竖向荷载；
偶然组合与旧规范相同。
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第三节 正常使用极限状态验算规定
新规范规定对于正常使用极限状态，结构构件应分别按荷载效 应的标准组合、准永久组合或标准组合并考虑长期作用影响采 用下列极限状态设计表达式为：Ｓ≤Ｃ；
随着混凝土强度等级的提高，强度价格比迅速提高，采用较 高强度的混凝土，对柱、墙、基础等受压为主的构件以及预 应力构件有显著的经济效益；
受弯构件选用C20-C30，受压构件选用C30-C40，预应力构件 选用C30-C50，高层建筑底层柱选用C50或以上，不仅承载力 得到了提高，抗剪及裂缝控制性能也随之提高。
新规范中裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值改由环境类别和结 构类型确定，与旧规范按构件类型、钢筋品种和室内外环境分 类的规定不同。
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第四节 耐久性的规定
新规范关于耐久性设计的内容有两种形式： 1) 特别增加了耐久性规定这一节，直接规定环境的分级方
法以及各类环境对结构混凝土耐久性的基本要求等； 2) 对于分散在各章节中的影响混凝土耐久性的有关条款作
必要的修改，如加大混凝土保护层的厚度，在“构件”和“构 造”章节中表达与耐久性有关的构造措施等； 影响耐久性的最重要因素是环境，新规范把环境分为五类，与 模式规范MC-90基本相同，环境是耐久性设计的主要依据； 影响耐久性的另一个重要因素是混凝土本身的质量，而混凝土 的质量与混凝土强度等级、水灰比、水泥用量密切有关，此外 混凝土中的氯离子含量和碱的含量也对耐久性有重大影响，新 规范为保证结构混凝土的耐久性，对使用年限50年和100年的 混凝土结构的混凝土质量提出了规定； 应该指出，新规范只是采用宏观控制的办法，还不能定量地确 定结构的耐久性。