GBJ 10-1989 混凝土结构设计规范.pdf

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1、建标中华人民共和国国家标准混凝土结构设计规范北京中华人民共和国国家标准混凝土结构设计规范主编部门 中华人民共和国原城乡建设环境保护部批准部门 中华人民共和国建设部施行日期 年 月 日工程建设国家标准局部修订公告第 号国家标准 混凝土结构设计规范 由中国建筑科学研究院会同有关单位进行了局部修订 已经有关部门会审 现批准局部修订的条文 自 年 月 日起 该规范相应条文的规定同时废止现予公告中华人民共和国建设部一九九三年三月十五日工程建设国家标准局部修订公告第 号国家标准 混凝土结构设计规范 由中国建筑科学研究院会同有关单位进行了局部修订 已经有关部门会审 现批准局部修订的规定 自一九九三年七月一日

2、起 该规范相应条文的规定同时废止现予公告中华人民共和国建设部一九九三年三月十五日关于发布国家标准混凝土结构设计规范 的通知建标字第 号根据原国家建委 建发设字第 号文的要求 由原城乡建设环境保护部会同有关部门对 钢筋混凝土结构设计规范进行了修订 改名为 混凝土结构设计规范 经有关部门会审 现批准 混凝土结构设计规范 为国家标准 自一九九年一月一日起施行 钢筋混凝土结构设计规范于一九九一年六月三十日废止本规范由建设部管理 由中国建筑科学研究院负责解释 由中国建筑工业出版社负责出版发行中华人民共和国建设部一九八九年三月二十五日修订说明本规范系根据原国家建委 建发设字第 号文的通知 由我部负责主编

3、具体由中国建筑科学研究院会同有关单位对 钢筋混凝土结构设计规范 试行 进行修订而成自 年原规范试行以来 规范修订组按计划要求 组织了全国设计 科研和大专院校等有关单位开展了大量的试验研究和调查实测工作 总结了近年来国内的科研成果和工程实践经验 借鉴了国外的先进规范和经验 并广泛征求全国有关单位的意见 经反复修改 最后由我部会同有关部门审查定稿本规范共分八章和十一个附录 这次修订的主要内容有 按建筑结构设计统一标准 的规定 采用了以概率论为基础的极限状态设计方法 修订了材料强度的取值 全面改进了正截面承载力计算 补充和修改了斜截面 扭曲截面承载力 受冲切和局部受压承载力的计算以及疲劳强度验算 完

4、善了裂缝控制等级的划分 裂缝宽度和刚度计算方法 修改了钢筋的锚固长度 补充了剪力墙 叠合式受弯构件 深梁 预埋件的设计与构造 增加了钢筋混凝土结构构件的抗震设计等内容 删减了原规范中一些不常用的有关规定 按 建筑结构设计通用符号 计量单位和基本术语的规定修改了符号 计量单位和基本术语本规范的施行 必须与按 年国家批准发布的 建筑结构设计统一标准 制订 修订的 建筑结构荷载规范等各种建筑结构设计标准 规范配套使用 不得与未按 制订 修订的国家各种建筑结构设计标准 规范混用为提高规范质量 请各单位在执行本规范的过程中 注意总结经验和积累资料 随时将发现的问题和意见寄交给中国建筑科学研究院 以便今后

5、修订时参考中华人民共和国建设部九八九年三月目录主要符号第一章 总则第二章 材料第一节 混凝土第二节 钢筋第三章 基本设计规定第一节 一般规定第二节 承载能力极限状态计算规定第三节 正常使用极限状态验算规定第四节 预应力混凝土结构件计算规定第四章 承载能力极限状态计算第一节 正截面承载力计算一般规定正截面受弯承载力计算正截面受压承载力计算正截面受拉承载力计算第二节 斜截面承载力计算第三节 扭曲截面承载力计算第四节 受冲切承载力计算第五节 局部受压承载力计算第六节 疲劳强度验算一般规定钢筋混凝土受弯构件预应力混凝土受弯构件第五章 正常使用极限状态验算第一节 抗裂验算第二节 裂缝宽度验算第三节 受弯

6、构件挠度验算第六章 构造规定第一节 一般规定伸缩缝混凝土保护层钢筋的锚固钢筋的接头纵向钢筋最小配筋百分率第二节 预应力混凝土结构件的构造规定一般要求先张法构件后张法构件第七章 结构构件的规定第一节 板第二节 梁纵向受力钢筋弯起钢筋及箍筋纵向构造钢筋第三节 柱柱的计算长度纵向钢筋及箍筋形柱第四节 剪力墙一般要求承载力计算配筋要求第五节 叠合式受弯构件一般规定承载力计算抗裂验算钢筋应力及裂缝宽度验算变形验算构造规定第六节 深梁一般要求承载力计算配筋要求第七节 牛腿第八节 预埋件第九节 预制构件的接头及吊环第八章 钢筋混凝土结构构件抗震设计第一节 一般规定第二节 材料第三节 框架梁承载力计算构造要求

7、第四节 柱框架柱绞接排架柱第五节 框架节点及预埋件第六节 剪力墙承载力计算构造和配筋要求附录一 原 钢筋混凝土结构设计规范 的混凝土标号与本规范的混凝土强度等级以及各项强度指标的换算关系附录二 素混凝土结构构件计算一 一般规定二 受压构件三 受弯构件四 局部构造钢筋五 局部受压附录三 钢筋混凝土矩形截面受弯构件纵向受拉钢筋截面面积计算方法附录四 混凝土双向受弯构件正截面受弯承载力近似计算方法附录五 对称配筋矩形截面钢筋混凝土双向偏心受压和偏心受拉构件正截面承载力近似计算方法一 双向偏心受压构件二 双向偏心受拉构件附录六 截面抵抗矩塑性系数附录七 钢筋混凝土构件不需作裂缝宽度验算的最大钢筋直径附

8、录八 钢筋混凝土受弯构件不需作挠度验算的最大跨高比附录九 钢筋的计算截面面积及公称质量附录十 非法定计量单位与法定计量单位的换算关系附录十一 本规范用词说明附加说明主要符号材料性能混凝土弹性模量混凝土疲劳变形模量混凝土剪变模量混凝土泊松比钢筋弹性模量表示立方体强度标准值为 的混凝土强度等级边长为 的混凝土立方体抗压强度边长为 的施工阶段混凝土立方体抗压强度边长为 的混凝土立方体抗压强度标准值混凝土轴心抗压强度标准值 设计值混凝土弯曲抗压强度标准值 设计值混凝土轴心抗拉强度标准值 设计值施工阶段的混凝土轴心抗压 抗拉强度标准值普通钢筋 预应力钢筋强度标准值普通钢筋的抗拉 抗压强度设计值预应力钢筋

9、的抗拉 抗压强度设计值作用和作用效应轴向力设计值按荷载的短期效应组合 长期效应组合计算的轴向力值后张法构件预应力钢筋及非预应力钢筋的合力混凝土法向预应力等于零时预应力钢筋及非预应钢筋的合力构件的截面轴心受压或轴心受拉承载力设计值轴向力作用于 轴 轴的偏心受压或偏心受拉承载力设计值弯矩设计值按荷载的短期效应组合 长期效应组合计算的弯矩值构件的正截面受弯承载力设计值受弯构件正截面开裂弯矩值扭矩设计值剪力设计值构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值局部荷载设计值或集中反力设计值荷载的短期效应组合 长期效应组合下抗裂验算边缘的混凝土法向应力由预加应力产生的混凝土法向应力混凝土中的主拉应力 主压应力

10、疲劳验算时受拉区或受压区边缘纤维混凝土的最大应力 最小应力正截面承载力计算中纵向普通钢筋 预应力钢筋的应力按荷载的短期效应组合计算的纵向受拉钢筋应力或等效应力预应力钢筋张拉控制应力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预应力钢筋的有效预应力受拉区 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考虑裂缝宽度分布的不均匀性和荷载长期效应组合影响的最大裂缝宽度受弯构件的截面刚度几何参数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纵向非预应力受拉钢筋合力点 受压钢筋合力点至截面近边的距离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矩形截面宽

11、度 形 形截面的腹板宽度形或 形截面受拉区 受压区的翼缘宽度圆形截面的直径或钢筋直径混凝土保护层厚度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轴向力对截面重心的偏心距附加偏心距初始偏心距截面高度截面有效高度形或 形截面受拉区 受压区的翼缘高度回转半径曲率半径纵向受拉钢筋的最小锚固长度计算跨度或计算长度沿构件轴线方向上横向钢筋的间距 或螺旋筋的间距 或箍筋的间距混凝土受压区高度换算截面重心 净截面重心至所计算纤维的距离纵向受拉钢筋合力点至混凝土受压区合力点之间的距离构件截面面积构件换算截面面积构件净截面面积受拉区 受压区纵向非预应力钢筋的截面面积受拉区 受压区纵向预应力钢筋的截面

12、面积在受剪 受扭计算中单肢箍筋的截面面积同一截面内各肢竖向 水平箍筋的全部截面面积同一弯起平面内非预应力 预应力弯起钢筋的截面面积混凝土局部受压面积钢筋网 螺旋配筋或箍筋范围以内的混凝土核芯面积截面受拉边缘的弹性抵抗矩换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩净截面受拉边缘的弹性抵抗矩截面惯性矩换算截面惯性矩净截面惯性矩计算系数及其它混凝土线膨胀系数混凝土拉应力限制系数钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值混凝土局部受压时的强度提高系数受拉区混凝土塑性影响系数偏心受压构件考虑挠曲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拉钢筋配筋率竖向箍筋 水平箍筋或竖向分布钢筋 水平分布钢筋的配筋率间接钢筋或箍

13、筋的体积配筋率轴心受压构件的稳定系数考虑荷载长期效应组合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一章总则第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 经济合理 安全适用 确保质量 特制订本规范第条本规范适用于工业与民用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 不适用于轻混凝土及其他特种混凝土结构的设计第条本规范是根据国家标准 建筑结构设计统一标准 规定的原则进行制订的 符号 计量单位和基本术语是按照国家标准 建筑结构设计通用符号 计量单位和基本术语 的规定采用第条按本规范设计时 荷载应按国家标准 建筑结构荷载规范 的规定执行 材料

14、和施工的质量应符合国家现行标准 混凝土结构工程施工及验收规范 及有关国家标准的要求混凝土强度的检验评定应符合现行国家标准 混凝土强度检验评定标准 及有关国家标准的要求 结构抗震设计尚应符合现行国家标准 建筑抗震设计规范 的规定在特殊地区或特殊环境下的结构设计 尚应符合专门规范的有关规定第二章 材 料第一节混凝土第条混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定 立方体抗压强度标准值系指按照标准方法制作养护的边长为的立方体试件在 龄期 用标准试验方法测得的具有保证率的抗压强度注 混凝土强度等级用符号 和立方体抗压强度标准值表示 当按本规范的各项规定进行设计但仍须采用 钢筋混凝土结构设计规范 的混凝土

15、标号配置混凝土时 其相应的强度标准值和各项设计指标应按本规范附录一的规定采用第条钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于当采用 级钢筋时 混凝土强度等级不宜低于 当采用级钢筋以及对承受重复荷载的构件 混凝土强度等级不得低于预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于 当采用碳素钢丝 钢绞线 热处理钢筋作预应力钢筋时 混凝土强度等级不宜低于注 当采用山砂混凝土及高炉矿渣混凝土时 尚应符合有关专门规程的规定第条混凝土强度标准值应按表 采用混凝土强度标准值表强度种类 符 号混凝土强度等级轴心抗压弯曲抗压抗拉第条混凝土强度设计值应按表 采用混凝土强度设计值表强度种类 符 号混凝土强度等级轴心抗压弯曲抗压抗拉

16、注 计算现浇钢筋混凝土轴心受压及偏心受压构件时 如截面的长边或直径小于则表中混凝土的强度设计值应乘以系数 当构件质量 如混凝土成型 截面和轴线尺寸等 确有保证时 可不受此限离心混凝土的强度设计值应按有关专门规定取用第条混凝土受压或受拉时的弹性模量 应按表采用混凝土弹性模量表混凝土强度等级 弹 性 模 量第条混凝土疲劳强度设计值 应按表的混凝土强度设计值乘以相应的疲劳强度修正系数 确定 修正系数 应根据不同疲劳应力比值 按表 采用疲劳应力比值应按下列公式计算式中 构件疲劳验算时 截面同一纤维上的混凝土最小应力及最大应力不同值时混凝土的疲劳强度修正系数表注 表中系数仅适用于承受重级工作制吊车梁的构

17、件 对于中级工作制吊车的混凝土疲劳强度修正系数 应按表中数值乘系数 采用 但相乘后的数值不得大于如采用蒸气养护时 养护温度不宜超过 如超过时 应按计算需要的混凝土强度设计值提高第条混凝土疲劳变形模量 应按表 采用混凝土疲劳变形模量表混凝土强度等级第条当温度在 到 范围内时 混凝土线膨胀系数 可采用 以每摄氏度计混凝土泊松比 可采用混凝土剪变模量 可按表 混凝土弹性模量的 倍采用第二节钢筋第条钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构的钢筋 应按下列规定选用一 普通钢筋宜采用 级 级 级热轧钢筋和 级冷轧带肋钢筋 也可采用冷拉 级 钢筋和乙级冷拔低碳钢丝二 预应力钢筋宜采用碳素钢丝 刻痕钢丝 钢绞线和热处

18、理钢筋 也可采用冷拉 级钢筋对中 小型构件中的预应力钢筋 宜采用 级或 级冷轧带肋钢筋 也可采用甲级冷拔低碳钢丝注 普通钢筋系指用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋碳素钢丝和刻痕钢丝系指国家标准 预应力混凝土用钢丝 中的光面和刻痕的并经消除应力的高强度圆形钢丝第条钢筋的强度标准值应具有不小于 的保证率热轧钢筋和冷拉钢筋的强度标准值系根据屈服强度确定 对普通钢筋用 表示 对预应力钢筋用 表示钢丝 钢绞线 热处理钢筋 冷轧带肋钢筋和冷拔低碳钢丝的强度标准值系根据极限抗拉强度确定 对 级冷轧带肋钢筋以及乙级冷拔低碳钢丝用 表示 对用作预应力钢筋的碳素钢丝 刻痕钢丝 钢绞线 热

19、处理钢筋 级和 级冷轧带肋钢筋以及甲级冷拔低碳钢丝 表示钢筋的强度标准值应按表 采用 钢丝 钢绞线的强度标准值应按表 采用钢筋强度标准值表种类 或 或 或热轧钢筋级级级级种类 或 或 或冷拉钢筋级级级级冷轧带肋钢筋热处理钢筋注 级 钢筋系余热处理钢筋钢丝钢绞线强度标准值表种类 或碳素钢丝刻痕钢丝冷拔低碳钢丝甲级 组 组乙级钢绞线二股三股七股注 钢绞线直径 系指钢绞线截面的外接圆直径 即国家标准 中的公称直径 中的公称直径表中括号内的数值系根据国家标准 生产 现尚在延期使用的钢绞线直径及其对应的强度标准值用作预应力钢筋的甲级冷拔低碳钢丝经机械调直后 强度标准值应降低第条钢筋抗拉强度设计值 或 及

20、钢筋抗压强度设计值 或 应按表 采用 钢丝 钢绞线抗拉强度设计值 或 及钢线 钢绞线抗压强度设计值 或 应按表采用钢筋强度设计值表种类 或 或热轧钢筋级级级级冷拉钢筋级级级级冷轧带肋钢筋钢筋热处理注 在钢筋混凝土结构中 轴心受拉和小偏心受拉构件的钢筋抗拉强度设计值大于 时 仍应按 取用 其他构件的钢筋抗拉强度设计值大于 时 仍应按 取用 对于直径大于 的 级钢筋 如经冷拉 不得利用冷拉后的强度当钢筋混凝土结构的混凝土强度等级为 时 光面钢筋的强度设计值应按取用 变形钢筋的强度设计值应按 取用成盘供应侥 级冷轧带肋钢筋经机械调直后 抗拉强度设计值应降低且抗压强度设计值不应大于相应的抗拉强度设计值

21、构件中配有不同种类的钢筋时 每种钢筋根据其受力情况应采用各自的强度设计值钢丝钢绞线抗拉抗压强度设计值表种类 或 或碳素钢丝刻痕钢丝冷拔低碳钢丝甲级组别 组 组乙级用于焊接骨架和焊接网时用于绑扎骨架和绑扎网时钢绞线二股三股七股注 冷拔低碳钢丝用作预应力钢筋时 应按表 规定的钢丝强度标准值逐盘进行检验 其强度设计值应按甲级采用 乙级冷拔低碳钢丝可按分批检验 并宜用作焊接骨架 焊接网 架立筋 箍筋和构造钢筋用作预应力钢筋的甲级冷拔低碳钢丝经机械调直后 抗拉强度设计值应降低 且抗压强度设计值不应大于相应的抗拉强度设计值当碳素钢丝 刻痕钢丝 钢绞线的强度标准值不符合表 的规定时其强度设计值应进行换算表中

22、括号内的数值系根据国家标准 生产 现尚在延期使用的钢绞线强度标准值和设计值第条钢筋弹性模量 应按表 采用钢筋弹性模量表种类级钢筋 冷拉 级钢筋级钢筋 级钢筋 级钢筋 热处理钢筋 碳素钢丝 冷拔低碳钢丝冷轧带助钢筋冷拉 级钢筋 冷拉 级钢筋 冷拉 级钢筋 刻痕钢丝 钢绞线注 钢绞线也可采用实测的弹性模量第条钢筋的疲劳强度设计值 应按表 采用预应力钢筋的疲劳强度设计值 应按表 采用钢筋混凝土结构中钢筋疲劳强度设计值表疲劳应力比值级钢筋 级钢筋 级钢筋注 当纵向受拉钢筋采用闪光接触对焊接头时 其接头处钢筋疲劳强度设计值应按表中数值乘以系数级 钢筋需经试验验证后 方可用于需作疲劳验算的构件预应力钢筋的

23、疲劳强度设计值种类冷拉 级钢筋冷拉 级钢筋冷拉 级钢筋碳素钢丝刻痕钢丝注 当预应力钢筋采用闪光接触对焊接头的冷拉 级 冷拉 级钢筋时 其接头处预应力钢筋的疲劳强度设计值 应按表中数值乘以系数当 时 不必验算钢筋的疲劳强度冷拉 级 钢筋需经试验验证后 方可用于需作疲劳验算的构件第三章基本设计规定第一节一般规定第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

24、构件达到最大承载力 疲劳破坏或不适于继续承载的变形二 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 包括压屈失稳 计算 在必要时尚应进行结构的倾复和滑移验算处于地震区的结构 尚应进行结构构件抗震的承载力计算二 疲劳 直接承受重级工作制吊车的构件 应进行疲劳强度验算 承受中级工作制吊车的构件 宜进行疲劳强度验算 但某些承受中级工作制吊车的构件 根据使用情况和设计经验可不作疲劳强度验算 承受轻级工作制吊车的构件 可不作疲劳强度

25、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 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条结构构件的承载力 包括压屈失稳 计算和倾复 滑移验算 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 直接承受动力荷载的结构构件 在计算承载力 疲劳 抗裂时 应考虑动力荷载的动力系数预制构件尚应按制作 运输及安装时的荷载设计值进行施工阶段的验算 预制构件本身吊装的验算 应将构件自重乘以动力系数动力系数可取 但根据构件吊装时受力情况 可适当增减

26、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 荷载设计值和地震作用设计值均应按现行国家标准 建筑抗震设计规范 的规定采用第条超静定结构构件的内力计算 当考虑由非弹性变形所产生的塑性内力重分布时 应符合有关专门规程的要求但对下列结构在进行承载力计算时 其内力应按弹性体系计算不应考虑塑性内力重分布一 直接承受动荷载作用的结构二 要求不出现裂缝的结构构件第条纵向受力钢筋的配筋百分率小于本规范第条规定时 钢筋混凝土和预应力混凝土结构构件 应按素混凝土结构构件考虑 并按本规范附录二的规定进行计算第二节承载能力极限状态计算规定第条根据建筑结构破坏后果的严重程度 建筑结构应按表 划分为三个

27、安全等级 设计时应根据具体情况 选用适当的安全等级建筑结构的安全等级表安 全 等 级 破 坏 后 果 建筑物类型一级二级三级很严重严重不严重重要的建筑物一般的建筑物次要的建筑物注 对有特殊要求的建筑物 其安全等级可根据具体情况另行确定第条建筑物中各类结构构件使用阶段的安全等级 宜与整个结构的安全等级相同 对其中部份结构构件的安全等级 可根据其重要程度适当调整 但一切构件的安全等级在各个阶段均不得低于三级注 屋架 托架的安全等级应提高一级承受恒载为主的轴心受压柱 小偏心受压柱 其安全等级应提高一级预制构件在施工阶段的安全等级 可较其使用阶段的安全等级降低一级第条结构构件的承载力设计应采用下列极限

28、状态设计表达式式中 结构构件的重要性系数 对安全等级为一级 二级 三级的结构构件 应分别取在抗震设计中 不考虑结构构件的重要性系数内力组合设计值 按国家标准 建筑结构荷载规范 和现行国家标准 建筑抗震设计规范 的规定进行计算结构构件的承载力设计值结构构件的承载力函数混凝土 钢筋的强度设计值几何参数的标准值 当几何参数的变异性对结构性能有明显影响时 可另增减一个附加值 以考虑其不利影响注 本规范的内力设计值 等 为已乘重要性系数 后的值第条结构构件应按国家标准 建筑结构荷载规范的规定进行倾复和滑移验算第三节正常使用极限状态验算规定第条对正常使用极限状态 结构构件应分别按荷载的短期效应组合 长期效

29、应组合或短期效应组合并考虑长期效应组合的影响进行验算 并应保证变形 裂缝 应力等计算值不超过相应的规定限值荷载的短期效应组合和长期效应组合应按国家标准 建筑结构荷载规范 的规定进行计算第条受弯构件的最大挠度应按荷载的短期效应组合并考虑长期效应组合的影响进行计算 其计算值不应超过表 的允许值受弯构件的允许挠度表构件类型 允许挠度 以计算跨度 计算吊车梁 手动吊车电动吊车屋盖 楼盖及楼梯构件当 时当 时当 时注 如果构件制作时预先起拱 且使用上也允许 则在验算挠度时 可将计算所得的挠度值减去起拱值 预应力混凝土构体尚可减去预加应力所产生的反拱值表中括号中的数值适用于使用上对挠度有较高要求的构件悬臂

30、构件的允许挠度值按表中相应数值乘以系数 取用第条结构构件设计时 应根据使用要求选用不同的裂缝控制等级 裂缝控制等级的划分应符合下列规定一级 严格要求不出现裂缝的构件 按荷载短期效应组合进行计算时 构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力二级 一般要求不出现裂缝的构件 按荷载长期效应组合进行计算时 构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力 而按荷载短期效应组合进行计算时 构件受拉边缘混凝土允许产生拉应力 但拉应力不应超过 此处 为混凝土拉应力限制系数 为受拉区混凝土塑性影响系数 为混凝土抗拉强度标准值三级 允许出现裂缝的构件 最大裂缝宽度按荷载的短期效应组合并考虑长期效应组合的影响进行计算 其计算值不应超过允许

31、值第条钢筋混凝土和预应力混凝土结构构件的裂缝控制等级 混凝土拉应力限制系数 及最大裂缝宽度允许值 宜根据结构构件的工作条件和钢筋种类按表 采用裂缝控制等级混凝土拉应力限制系数及最大裂缝宽度允许值表钢筋种类结构构件工作条件钢筋混凝土结构 预应力混凝土结构级钢筋级钢筋级钢筋冷轧带肋钢筋冷拉 级钢筋冷拉 级钢筋冷拉 级钢筋碳素钢丝刻痕钢丝钢绞线热处理钢筋冷轧带肋钢筋冷拔低碳钢丝等级 等级 等级室内正常环境一般构件屋面梁 托梁中级工作制吊车梁屋架 托架重级工作制吊车梁露天或室内高湿度环境三级三级二级二级一级注 属于露天或室内高湿度环境一栏的结构构件系指 直接受雨淋的构件 无围护结构的房屋中经常受雨淋的

32、构件 经常受蒸汽或凝结水作用的室内构件 如浴室等 与土壤直接接触的构件对处于年平均相对湿度小于 地区 且可变荷载标准值与恒载标准值之比大于 的受弯构件 其最大裂缝宽度允许值可采用括弧内的数字对承受二台及二台以上的相同吨位 且起重量不大于 的中级工作制吊车的预应力混凝土等截面高度吊车梁 当采用冷拉 级钢筋时 可根据使用要求 选用允许出现裂缝的预应力混凝土构件 其正截面的最大裂缝宽度允许值应采用采用冷拉 级钢筋的承受重级工作制吊车的预应力混凝土吊车梁 当处于露天或室内高湿度环境 其裂缝控制等级不变 混凝土拉应力限制系数应取对配置冷轧带肋钢筋和冷拔低碳钢丝的预应力混凝土一般构件及屋面梁 其裂缝控制要

33、求应符合现行专门规程的有关规定烟囱 筒仓及处于液体压力下的结构构件 其裂缝控制要求应符合现行专门规范的有关规定表中预应力结构构件的混凝土拉应力限制系数及最大裂缝宽度允许值仅适用于正截面的验算 斜截面的验算应符合本规范第五章的规定第四节预应力混凝土结构构件计算规定第条预应力混凝土构件除应根据使用条件进行承载力计算及变形 抗裂 裂缝宽度和应力验算外 尚应按具体情况对制作 运输 吊装等施工阶段进行验算第条预应力钢筋的张拉控制应力值 不宜超过表规定的张拉控制应力允许值符合下列情况之一时 表 中的张拉控制应力允许值可提高 或一 要求提高构件在施工阶段的抗裂性能 而在使用阶段受压区内设置的预应力钢筋二 要

34、求部分抵消由于应力松弛 摩擦 钢筋分批张拉以及预应力钢筋与张拉台座之间的温差因素产生的预应力损失张拉控制应力允许值表钢筋种类张拉方法先张法 后张法碳素钢丝 刻痕钢丝 钢绞线热处理钢筋 冷轧带肋钢筋 冷拔低碳钢丝冷拉钢筋注 预应力钢筋的强度标准值 应按本规范第 条采用碳素钢丝 刻痕钢丝 钢绞线 热处理钢筋的张拉控制应力值不应小于冷轧带肋钢筋 冷拔低碳钢丝的张拉控制应力值不应小于冷拉钢筋的张拉控制应力值不宜小于第条当冷拉钢筋采用电热法张拉时 钢筋电热所需的伸长值 可按下列公式计算式中 张拉控制应力值 可按表 中先张法的规定采用 对电热后张法构件 为提高构件抗裂性能可适当提高 值 但电热后建立的预应

35、力值 不宜大于表 中后张法规定的数值电热前钢筋的总长度电热后钢筋的弹性模量 可按本规范第 条规定采用 当条件允许时 可由试验确定对抗裂性能要求较高的构件 在成批生产前 根据实际建立的预应力值的复核结果 应对伸长值进行必要的调整第条施加预应力时 混凝土立方体抗压强度应经计算确定 但不宜低于设计的混凝土强度等级的第条由预加应力产生的混凝土法向应力及相应阶段预应力钢筋的应力 可分别按下列公式计算一 先张法构件 包括电热法由预加应力产生的混凝土法向应力相应阶段预应力钢筋的有效预应力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二 后张法构件由预加应力产生的混凝土法向应力相应阶段预应力钢筋的有

36、效预应力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式中 换算截面面积 包括扣除孔道 凹槽等削弱部分以外的混凝土全部截面面积以及全部纵向预应力钢筋和非预应力钢筋截面面积换算成混凝土的截面面积 对由不同混凝土强度等级组成的截面 应根据混凝土弹性模量比值换算成同一混凝土强度等级的截面面积净截面面积 换算截面面积减去全部纵向预应力钢筋截面面积换算成混凝土的截面面积换算截面惯性矩 净截面惯性矩换算截面重心 净截面重心至预应力钢筋及非预应力钢筋合力点的距离 按本规范第条计算换算截面重心 净截面重心至所计算纤维处的距离相应阶段的预应力损失值 按本规范第条至 条的规定计算钢筋弹性模量与混凝土弹性

37、模量的比值此处 按表 取用 按表 取用先张法构件 后张法构件的预应力及非预应力钢筋的合力 按本规范第 条计算注 电热后张法构件的计算 应采用换算截面的几何特征在公式 中 右边第二项与第一项的应力方向相同时取正号 相反时取负号 公式 适用于为压应力的情况 当 为拉应力时 应以负值代入第条预应力钢筋及非预应力钢筋的合力及合力点的偏心距 图 可按下列公式计算一 先张法构件二 后张法构件式中 受拉区 受压区的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受拉区 受压区预应力钢筋的有效预应力受拉区 受压区的预应力钢筋的截面面积受拉区 受压区的非预应力钢筋的截面面积受拉区 受压区的预应力合力点至

38、换算截面重心的距离受拉区 受压区的非预应力钢筋重心至换算截面重心的距离受拉区 受压区的预应力钢筋在各自合力点处混凝土收缩和徐变引起的预应力损失值按本规范第 条规定计算受拉区 受压区预应力合力点至净截面重心的距离ysysypypysnysnypnypnepnepoNpoNpb)a)净截面重心轴换算截面重心轴poApr5Asr5AspoAp15AspeAppeAp15As受拉区 受压区的非预应力钢筋重心至净截面重心的距离注 当公式 至 中的 时 可取式中图 预应力钢筋及非预应力钢筋合力位置先张法构件 后张法构件第条预应力钢筋中的预应力损失值可按表 的规定计算 当计算求得的预应力总损失值小于下列数值

39、时 应按下列数值采用先张法构件后张法构件预应力损失值表引起损失的因素 符号 先张法构件 后张法构件张拉端锚具变形和钢筋内缩按本规范第条规定计算按本规范第条和第 条规定计算预应力钢筋的摩擦与孔道壁之间的摩擦在转向装置处的摩擦按本规范第条规定计算按实际情况确定混凝土加热养护时 受张拉的钢筋与承受拉力的设备之间的温差引起损失的因素 符号 先张法构件 后张法构件预应力钢筋的应力松驰冷拉钢筋 热处理钢筋一次张拉超张拉碳素钢丝 钢绞线普通松弛此处 一次张拉 超张拉低松弛当 时当 时冷轧带肋钢筋 冷拔低碳钢丝一次张拉混凝土的收缩和徐变 按本规范第 条规定计算用螺旋式预应力钢筋作配筋的环形构件 当直径时 由于

40、混凝土的局部挤压注 表中 为混凝土加热养护时 受张拉的钢筋与承受拉力的设备之间的温差当取表中超张拉的应力松弛损失值时 张拉程序应符合国家现行标准 混凝土结构工程施工及验收规范 的要求碳素钢丝 刻痕钢丝 钢绞线当 时 预应力钢筋的应力松弛损失值应取等于零第条预应力直线钢筋由于锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失 可按下列公式计算式中 张拉端锚具变形和钢筋内缩值 按表 取用张拉端至锚固端之间的距离锚具变形和钢筋内缩值表锚具类别带螺帽的锚具 包括钢丝束的锥形螺杆锚具 筒式锚具等螺帽缝隙每块后加垫板的缝隙钢丝束的镦头锚具钢丝束的钢制锥形锚具锚具 当预应力筋为钢筋时当预应力筋为钢绞线时单根冷轧带肋钢筋和冷

41、拔低碳钢丝的锥形锚夹具注 表中的锚具变形和钢筋内缩值也可根据实测数据确定其他类型的锚具变形和钢筋内缩值应根据实测数据确定块体拼成的结构 其预应力损失尚应计块体间填缝的预压变形当采用混凝土或砂浆为填缝材料时 每条填缝的预压变形值应取第条后张法构件预应力曲线钢筋由于锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失值 应根据预应力曲线钢筋与孔道壁之间反向摩擦影响长度 范围内的钢筋变形值等于锚具变形和钢筋内缩值的条件确定 反向摩擦系数可按表 中数值取用 当预应力钢筋为圆弧形曲线 且其对应的圆心角 不大于 时 图其预应力损失值可按下列公式计算反向摩擦影响长度 按下列公式计算式中 圆弧形曲线预应力钢筋的曲率半径/2co

42、nl2xlf(a)(b)张拉端对称轴预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦系数 按表取用考虑孔道每米长度局部偏差的摩擦系数 按表取用张拉端至计算截面的距离 且应符合 的规定锚具变形和钢筋内缩值 按表 取用预应力钢筋弹性模量图 圆弧形曲线预应力钢筋因锚具变形和钢筋内缩引起的损失值圆弧形曲线预应力钢筋 预应力损失值 分布第条预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失 图 可按下列公式计算当 不大于 时 可按下列近似公式计算张拉端计算载面图 3.4.10 预 应 力 摩 擦 损 失 计 算式中 从张拉端至计算截面的孔道长度 亦可近似取该段孔道在纵轴上的投影长度从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角摩擦系数

43、表孔道成型方式钢丝束 钢绞线光面钢筋变形钢筋预埋铁皮管预埋波纹管抽芯成型注 当采用钢丝束的钢制锥形锚具及类似形式锚具时 尚应考虑锚环口处的附加摩擦损失 其值可根据实测数据确定图 预应力摩擦损失计算第条混凝土收缩 徐变引起受拉区和受压区预应力钢筋的预应力损失 可按下列公式计算一 先张法构件二 后张法构件式中 受拉区 受压区预应力钢筋在各自合力点处混凝土法向压应力施加预应力时的混凝土立方体抗压强度受拉区 受压区预应力钢筋和非预应力钢筋的配筋率 对先张法构件对后张法构件对于对称配置预应力钢筋和非预应力钢 筋的构件 取此时配筋率应按其钢筋截面面积的一半进行计算受拉区 受压区预应力钢筋在各自合力点处混凝

44、土法向压应力应按本规范第 条及第 条的规定计算 此时 预应力损失值仅考虑混凝土预压前 第一批 的损失 其非预应力钢筋中的应力 值应取等于零 值不得大于当 为拉应力时 则公式中的 应取等于零 计算混凝土法向应力 时可根据构件制作情况考虑自重的影响对处于高湿度环境的结构 如贮水池等 按本条公式计算的及 值可降低 对处于干燥环境的结构 及 值应增加当能预先确定构件承受外荷载的时间时 可考虑时间对混凝土收缩和徐变损失值的影响 此时可将 及 乘以不得大于 的系数系数 可按下列公式计算式中 结构构件从预加应力时起至承受外荷载的天数第条后张法构件的预应力钢筋采用分批张拉时 应考虑后批张拉钢筋所产生的混凝土弹

45、性压缩 或伸长 对先批张拉钢筋的影响 将先批张拉钢筋的张拉应力值 增加 或减小此处 为后批张拉钢筋在先批张拉钢筋重心处产生的混凝土法向应力第条预应力构件在各阶段预应力损失值宜按表的规定进行组合各阶段应力损失值的组合表预应力损失值的组合 先张法构件 后张法构件混凝土预压前 第一批的损失混凝土预压后 第二批的损失注 电热后张法构件可不考虑摩擦损失先张法构件由于钢筋应力松弛引起的损失值 在第一批和第二批损失中所占的比例 如需区分 可根据实际情况确定第条计算先张法预应力混凝土构件端部锚固区的正截面和斜截面受弯承载力时 锚固区内的预应力钢筋抗拉强度设计值在锚固起点处应取零 在锚固终点处应取 在两点之间可

46、按直线内插法取值 对采用冷拉 级 级钢筋和冷轧带肋钢筋的先张法构件 其锚固区预应力钢筋的抗拉强度设计值可不折减预应力钢筋的锚固长度 应按表 取用预应力钢筋锚固长度表种类混凝土强度等级刻痕钢丝钢绞线三股七股冷拔低碳钢丝注 当采用骤然放松预应力钢筋的施工工艺时 锚固长度的起点应从离构件末端处开始 预应力钢筋的预应力传递长度 应按表 采用表中钢筋强度标准值为 刻痕钢丝 钢绞线 冷拔低碳钢丝 当强度标准值为其它数值时 锚固长度按强度比例增减刻痕钢丝和二股钢绞线的锚固长度应根据试验确定第条对制作 运输及安装等施工阶段不允许出现裂缝的构件 或预压时全截面受压的构件 在预加应力 自重及施工荷载作用下 必要时

47、应考虑动力系数 截面边缘的混凝土法向应力应符合下列规定 图截面边缘的混凝土法向应力可按下列公式计算或式中 相应施工阶段计算截面边缘纤维的混凝土压应力 拉应力acMsNsNp0NsMsacep0Npepncccc净截面重心线换算截面重心线换算截面重心线与各施工阶段混凝土立方体抗压强度 相应的抗拉强度标准值 抗压强度设计值 可按表 和表 用直线内插法取用受拉区混凝土塑性影响系数 可按本规范第条确定构件自重及施工荷载的短期效应组合在计算截面产生的轴向力值 弯矩值验算边缘的换算截面弹性抵抗矩注 当 为压应力时 取正值 当 为拉应力时 取负值 当 为轴向压力时 取正值 当 为轴向拉力时 取负值 由 产生

48、的边缘纤维应力 压应力取正号拉应力取负号图 预应力混凝土构件施工阶段计算先张法构件 后张法构件第条对制作 运输及安装等施工阶段预拉区允许出现裂缝的构件 当预拉区不配置预应力钢筋时 截面边缘的混凝土法向应力应符合下列规定此外 仍按本规范第 条的规定计算注 预拉区系指施加预应力时形成的拉应力区第条预应力混凝土构件预拉区的纵向钢筋的配筋率宜符合下列要求一 施工阶段预拉区不允许出现裂缝的构件 预拉区纵向钢筋的配筋率 不应小于 其中 为构件截面面积 但对后张法构件不应计入二 施工阶段预拉区允许出现裂缝 而在预拉区不配置预应力钢筋的构件 当 时 预拉区纵向钢筋的配筋率 不应小于 当 时 则在 和 之间按直

49、线内插法取用预拉区的非预应力纵向钢筋的直径 对光面钢筋不宜大于对变形钢筋不宜大于 并应沿构件预拉区的外边缘均匀配置注 施工阶段预拉区不允许出现裂缝的板类构件 预拉区纵向钢筋配筋率可根据构件的具体情况 按实践经验确定第条对先张法和后张法预应力混凝土构件 在承载力和裂缝宽度计算中 所用的混凝土法向预应力等于零时的预应力钢筋及非预应力钢筋合力 及相应的合力点的偏心距 均应按公式 及 计算 此时 先张法和后张法构件的预应力钢筋的应力 应按本规范第 条的规定计算第四章承载能力极限状态计算第一节正截面承载力计算一般规定第条正截面承载力应按下列基本假定进行计算一 截面应变保持平面二 不考虑混凝土的抗拉强度三 混凝土轴心受压的应力与应变关系曲线为抛物线 其极限压应变取 相应