GB 50010-2002 混凝土结构设计规范.pdf

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1、中华人民共和国国家标准混凝土结构设计规范发布实施中华人民共和国建设部国家质量监督检验检疫总局联合发布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建设部批准部门中华人民共和国建设部施行日期年月日关于发布国家标准混凝土结构设计规范的通知建标号根据我部关于印发一九九七年工程建设标准制订修订计划的通知建标号的要求由建设部会同有关部门共同修订的混凝土结构设计规范经有关部门会审批准为国家标准编号为自年月日起施行其中为强制性条文必须严格执行原混凝土结构设计规范于年月日废止本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释中国建筑科学研究院负责具体技术内容的解释建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出

2、版社出版发行中华人民共和国建设部年月日前言本标准是根据建设部建标号文的要求由中国建筑科学研究院会同有关的高等院校及科研设计企业单位共同修订而成在修订过程中规范修订组开展了各类专题研究进行了广泛的调查分析总结了近年来我国混凝土结构设计的实践经验与相关的标准规范进行了协调与国际先进的标准规范进行了比较和借鉴在此基础上以多种方式广泛征求了全国有关单位的意见并进行了试设计对主要问题进行了反复修改最后经审查定稿本规范主要规定的内容有混凝土结构基本设计规定材料结构分析承载力极限状态计算及正常使用极限状态验算构造及构件结构构件抗震设计及有关的附录本规范将来可能需要进行局部修订有关局部修订的信息和条文内容将刊

3、登在工程建设标准化杂志上本规范以黑体字标志的条文为强制性条文必须严格执行为提高规范的质量请各单位在执行本规范过程中结合工程实践认真总结经验并将意见和建议寄交北京市北三环东路号中国建筑科学研究院国家标准混凝土结构设计规范管理组邮编本标准主编单位中国建筑科学研究院参加单位清华大学天津大学重庆建筑大学湖南大学东南大学河海大学大连理工大学哈尔滨建筑大学西安建筑科技大学建设部建筑设计院北京市建筑设计研究院首都工程有限公司中国轻工业北京设计院铁道部专业设计院交通部水运规划设计院西北水电勘测设计院冶金材料行业协会预应力委员会本规范主要起草人李明顺徐有邻白生翔白绍良孙慧中沙志国吴学敏陈健胡德火斤程懋堃王振东王

4、振华过镇海庄崖屏朱龙邹银生宋玉普沈聚敏邸小坛吴佩刚周氐姜维山陶学康康谷贻蓝宗建干城夏琪俐目次总则术语及符号术语符号基本设计规定一般规定承载能力极限状态计算规定正常使用极限状态验算规定耐久性规定材料混凝土钢筋结构分析基本原则线弹性分析方法其他分析方法预应力混凝土结构构件计算要求一般规定预应力损失值计算承载能力极限状态计算正截面承载力计算的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斜截面承载力计算扭曲截面承载力计算受冲切承载力计算局部受压承载力计算疲劳验算正常使用极限状态验算裂缝控制验算受弯构件挠度验算构造规定伸缩缝混凝土保护层钢筋的锚固钢筋的连接纵向受力钢筋的最小配筋率

5、预应力混凝土构件的构造规定结构构件的基本规定板梁柱梁柱节点墙叠合式受弯构件深受弯构件牛腿预埋件及吊环预制构件的连接混凝土结构构件抗震设计一般规定材料框架梁框架柱及框支柱铰接排架柱框架梁柱节点及预埋件剪力墙预应力混凝土结构构件附录素混凝土结构构件计算附录钢筋的公称截面面积计算截面面积及理论重量附录混凝土的多轴强度和本构关系附录后张预应力钢筋常用束形的预应力损失附录与时间相关的预应力损失附录任意截面构件正截面承载力计算附录板柱节点计算用等效集中反力设计值本规范用词用语说明总则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安全适用经济合理确保质量制订本规范本规范适用于房屋和一般构筑物的

6、钢筋混凝土预应力混凝土以及素混凝土承重结构的设计本规范不适用于轻骨料混凝土及其他特种混凝土结构的设计混凝土结构的设计除应符合本规范外尚应符合国家现行有关强制性标准的规定术语符号术语混凝土结构以混凝土为主制成的结构包括素混凝土结构钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等素混凝土结构由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构钢筋混凝土结构由配置受力的普通钢筋钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构预应力混凝土结构由配置受力的预应力钢筋通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土制成的结构先张法预应力混凝土结构在台座上张拉预应力钢筋后浇筑混凝土并通过粘结力传递而建立预加应力的混凝土结构后张法预应力混凝土结构在混凝土达到

7、规定强度后通过张拉预应力钢筋并在结构上锚固而建立预加应力的混凝土结构现浇混凝土结构在现场支模并整体浇筑而成的混凝土结构装配式混凝土结构由预制混凝土构件或部件通过焊接螺栓连接等方式装配而成的混凝土结构装配整体式混凝土结构由预制混凝土构件或部件通过钢筋连接件或施加预应力加以连接并现场浇筑混凝土而形成整体的结构框架结构由梁和柱以刚接或铰接相连接而构成承重体系的结构剪力墙结构由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构框架剪力墙结构由剪力墙和框架共同承受竖向和水平作用的结构深受弯构件跨高比小于的受弯构件深梁跨高比不大于的单跨梁和跨高比不大于的多跨连续梁普通钢筋用于混凝土结构构件中的各种非预应力钢筋的总称预应

8、力钢筋用于混凝土结构构件中施加预应力的钢筋钢丝和钢绞线的总称可靠度结构在规定的时间内在规定的条件下完成预定功能的概率安全等级根据破坏后果的严重程度划分的结构或结构构件的等级设计使用年限设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期荷载效应由荷载引起的结构或结构构件的反应例如内力变形和裂缝等荷载效应组合按极限状态设计时为保证结构的可靠性而对同时出现的各种荷载效应设计值规定的组合基本组合承载能力极限状态计算时永久荷载和可变荷载的组合标准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准永久组合正常使用极限状态验算时对可变荷载采用准永久值为荷载代表值的组合符号材

9、料性能混凝土弹性模量混凝土疲劳变形模量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施工阶段混凝土正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轴心抗拉强度标准值设计值施工阶段的混凝土轴心抗压轴心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的抗拉抗压强度设计值作用作用效应及承载力轴向力设计值按荷载效应的标准组合准永久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力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

10、计值弯矩设计值按荷载效应的标准组合准永久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的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由预加力产生的混凝土法向应力混凝土中的主拉应力主压应力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效应的标准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

11、的预应力损失值混凝土的剪应力按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽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纵向非预应力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钢筋直径或圆形截面的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截面的回转半径曲率半径纵向受拉钢筋的锚固长度梁板的计算跨度或柱的计

12、算长度沿构件轴线方向上横向钢筋的间距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面积在受剪受扭计算中单肢箍筋的截面面积受扭计算中取用的全部受扭纵向非预应力钢筋的截面面积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筋或箍筋内表面范围内的混凝土核心面积受弯构件的截面刚度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

13、拉边缘的弹性抵抗矩截面受扭塑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他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钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值混凝土强度影响系数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局部受压时的混凝土强度提高系数混凝土构件的截面抵抗矩塑性影响系数偏心受压构件考虑二阶弯矩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力钢筋的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筋的体积配筋率轴心受压构件的稳定系数考虑荷载长期作用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基本设计规定一

14、般规定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分项系数的设计表达式进行设计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分为以下两类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承载力及稳定所有结构构件均应进行承载力包括失稳计算在必要时尚应进行结构的倾覆滑移及漂浮验算有抗震设防要求的结构尚应进行结构构件抗震的承载力验算疲

15、劳直接承受吊车的构件应进行疲劳验算但直接承受安装或检修用吊车的构件根据使用情况和设计经验可不作疲劳验算变形对使用上需要控制变形值的结构构件应进行变形验算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纵向钢筋拉应力验算结构及结构构件的承载力包括失稳计算和倾覆滑移及漂浮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吊车的结构构件在计算承载力及验算疲劳抗裂时应考虑吊车荷载的动力系数预制构件尚应按制作运输及安装时相应的荷载值进行施工阶段的验算预制构件吊装的验算应将构件自重乘以动力系数

16、动力系数可取但可根据构件吊装时的受力情况适当增减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地震作用及其他荷载值均应按现行国家标准建筑抗震设计规范的规定确定钢筋混凝土及预应力混凝土结构构件受力钢筋的配筋率应符合本规范第章第章有关最小配筋率的规定素混凝土结构构件应按本规范附录的规定进行计算结构应具有整体稳定性结构的局部破坏不应导致大范围倒塌在设计使用年限内结构和结构构件在正常维护条件下应能保持其使用功能而不需进行大修加固设计使用年限应按现行国家标准建筑结构可靠度设计统一标准确定若建设单位提出更高要求也可按建设单位的要求确定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承载能力

17、极限状态计算规定根据建筑结构破坏后果的严重程度建筑结构划分为三个安全等级设计时应根据具体情况按照表的规定选用相应的安全等级表建筑结构的安全等级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应根据具体情况另行确定建筑物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但不得低于三级对于承载能力极限状态结构构件应按荷载效应的基本组合或偶然组合采用下列极限状态设计表达式式中重要性系数对安全等级为一级或设计使用年限为年及以上的结构构件不应小于对安全等级为二级或设计使用年限为年

18、的结构构件不应小于对安全等级为三级或设计使用年限为年及以下的结构构件不应小于在抗震设计中不考虑结构构件的重要性系数承载能力极限状态的荷载效应组合的设计值按现行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在抗震设计时应除以承载力抗震调整系数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的不利影响时可另增减一个附加值公式中的在本规范各章中用内力设计值等表示对预应力混凝土结构尚应按本规范第条的规定考虑预应力效应正常使用极限状态验算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

19、考虑长期作用影响采用下列极限状态设计表达式式中正常使用极限状态的荷载效应组合值结构构件达到正常使用要求所规定的变形裂缝宽度和应力等的限值荷载效应的标准组合和准永久组合应按现行国家标准建筑结构荷载规范的规定进行计算受弯构件的最大挠度应按荷载效应的标准组合并考虑荷载长期作用影响进行计算其计算值不应超过表规定的挠度限值表受弯构件的挠度限值构件类型挠度限值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表中为构件的计算跨度表中括号内的数值适用于使用上对挠度有较高要求的构件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对预应力混凝土构件尚可减去预加力所产生的反拱值

20、计算悬臂构件的挠度限值时其计算跨度按实际悬臂长度的倍取用结构构件正截面的裂缝控制等级分为三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效应标准组合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效应标准组合计算时构件受拉边缘混凝土拉应力不应大于混凝土轴心抗拉强度标准值按荷载效应准永久组合计算时构件受拉边缘混凝土不宜产生拉应力当有可靠经验时可适当放松三级允许出现裂缝的构件按荷载效应标准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表规定的最大裂缝宽度限值结构构件应根据结构类别和本规范表规定的环境类别按表的规定选用不同的裂缝控制等级及最大裂缝

21、宽度限值表结构构件的裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值环境类别钢筋混凝土结构裂缝控制等级预应力混凝土结构裂缝控制等级一三三二三二一三三一一注表中的规定适用于采用热轧钢筋的钢筋混凝土构件和采用预应力钢丝钢绞线及热处理钢筋的预应力混凝土构件当采用其他类别的钢丝或钢筋时其裂缝控制要求可按专门标准确定对处于年平均相对湿度小于地区一类环境下的受弯构件其最大裂缝宽度限值可采用括号内的数值在一类环境下对钢筋混凝土屋架托架及需作疲劳验算的吊车梁其最大裂缝宽度限值应取为对钢筋混凝土屋面梁和托梁其最大裂缝宽度限值应取为在一类环境下对预应力混凝土屋面梁托梁屋架托架屋面板和楼板应按二级裂缝控制等级进行验算在一类和二类环境

22、下对需作疲劳验算的预应力混凝土吊车梁应按一级裂缝控制等级进行验算表中规定的预应力混凝土构件的裂缝控制等级和最大裂缝宽度限值仅适用于正截面的验算预应力混凝土构件的斜截面裂缝控制验算应符合本规范第章的要求对于烟囱筒仓和处于液体压力下的结构构件其裂缝控制要求应符合专门标准的有关规定对于处于四五类环境下的结构构件其裂缝控制要求应符合专门标准的有关规定表中的最大裂缝宽度限值用于验算荷载作用引起的最大裂缝宽度耐久性规定混凝土结构的耐久性应根据表的环境类别和设计使用年限进行设计表混凝土结构的环境类别环境类别条件一室内正常环境二室内潮湿环境非严寒和非寒冷地区的露天环境与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境严寒和寒

23、冷地区的露天环境与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境三使用除冰盐的环境严寒和寒冷地区冬季水位变动的环境滨海室外环境四海水环境五受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境注严寒和寒冷地区的划分应符合国家现行标准民用建筑热工设计规程的规定一类二类和三类环境中设计使用年限为年的结构混凝土应符合表的规定表结构混凝土耐久性的基本要求环境类别最大水灰比最小水泥用量最低混凝土强度等级最大氯离子含量最大碱含量一不限制二三注氯离子含量系指其占水泥用量的百分率预应力构件混凝土中的最大氯离子含量为最小水泥用量为最低混凝土强度等级应按表中规定提高两个等级素混凝土构件的最小水泥用量不应少于表中数值减当混凝土中加入活性掺合料或能提

24、高耐久性的外加剂时可适当降低最小水泥用量当有可靠工程经验时处于一类和二类环境中的最低混凝土强度等级可降低一个等级当使用非碱活性骨料时对混凝土中的碱含量可不作限制一类环境中设计使用年限为年的结构混凝土应符合下列规定钢筋混凝土结构的最低混凝土强度等级为预应力混凝土结构的最低混凝土强度等级为混凝土中的最大氯离子含量为宜使用非碱活性骨料当使用碱活性骨料时混凝土中的最大碱含量为混凝土保护层厚度应按本规范表的规定增加当采取有效的表面防护措施时混凝土保护层厚度可适当减少在使用过程中应定期维护二类和三类环境中设计使用年限为年的混凝土结构应采取专门有效措施严寒及寒冷地区的潮湿环境中结构混凝土应满足抗冻要求混凝土

25、抗冻等级应符合有关标准的要求有抗渗要求的混凝土结构混凝土的抗渗等级应符合有关标准的要求三类环境中的结构构件其受力钢筋宜采用环氧树脂涂层带肋钢筋对预应力钢筋锚具及连接器应采取专门防护措施四类和五类环境中的混凝土结构其耐久性要求应符合有关标准的规定对临时性混凝土结构可不考虑混凝土的耐久性要求材料混凝土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钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于当采用级钢筋时混凝土强度等级不宜低于当采用和级钢筋以及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

26、混凝土强度等级不应低于当采用钢绞线钢丝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专门标准的规定混凝土轴心抗压轴心抗拉强度标准值应按表采用表混凝土强度标准值强度种类混凝土强度等级混凝土轴心抗压轴心抗拉强度设计值应按表采用表混凝土强度设计值强度种类混凝土强度等级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制离心混凝土的强度设计值应按专门标准取用混凝土受压或受拉的弹性模量应按表采用表混凝土弹性模量混凝土强度等级混凝土轴心抗压轴心抗拉疲劳强度

27、设计值应按表中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的疲劳应力比值按表采用混凝土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最大应力表混凝土疲劳强度修正系数当采用蒸气养护时养护温度不宜超过超过时计算需要的混凝土强度设计值应提高混凝土疲劳变形模量应按表采用表混凝土疲劳变形模量混凝土强度等级当温度在到范围内时混凝土线膨胀系数可采用混凝土泊松比可采用混凝土剪变模量可按表中混凝土弹性模量的倍采用钢筋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普通钢筋宜采用级和级钢筋也可采用级和级钢筋预应力钢筋宜采用预应力钢绞线钢丝也可采用热处理钢筋

28、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级和级钢筋系指现行国家标准钢筋混凝土用热轧带肋钢筋中的和钢筋级钢筋系指现行国家标准钢筋混凝土用热轧光圆钢筋中的钢筋级钢筋系指现行国家标准钢筋混凝土用余热处理钢筋中的钢筋预应力钢丝系指现行国家标准预应力混凝土用钢丝中的光面螺旋肋和三面刻痕的消除应力的钢丝当采用本条未列出但符合强度和伸长率要求的冷加工钢筋及其他钢筋时应符合专门标准的规定钢筋的强度标准值应具有不小于的保证率热轧钢筋的强度标准值系根据屈服强度确定用表示预应力钢绞线钢丝和热处理钢筋的强度标准值系根据极限抗拉强度确定用表示普通钢筋的强度标准值应按表采用预应力钢筋的强

29、度标准值应按表采用各种直径钢筋钢绞线和钢丝的公称截面面积计算截面面积及理论重量应按附录采用表普通钢筋强度标准值种类符号热轧钢筋注热轧钢筋直径系指公称直径当采用直径大于的钢筋时应有可靠的工程经验表预应力钢筋强度标准值种类符号钢绞线消除应力钢丝光面螺旋肋刻痕热处理钢筋注钢绞线直径系指钢绞线外接圆直径即现行国家标准预应力混凝土用钢绞线中的公称直径钢丝和热处理钢筋的直径均指公称直径消除应力光面钢丝直径为消除应力螺旋肋钢丝直径为普通钢筋的抗拉强度设计值及抗压强度设计值应按表采用预应力钢筋的抗拉强度设计值及抗压强度设计值应按表采用当构件中配有不同种类的钢筋时每种钢筋应采用各自的强度设计值表普通钢筋强度设计

30、值种类符号热轧钢筋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表预应力钢筋强度设计值种类符号钢绞线消除应力钢丝光面螺旋肋刻痕热处理钢筋注当预应力钢绞线钢丝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钢筋弹性模量应按表采用表钢筋弹性模量种类级钢筋级钢筋级钢筋级钢筋热处理钢筋消除应力钢丝光面钢丝螺旋肋钢丝刻痕钢丝钢绞线注必要时钢绞线可采用实测的弹性模量普通钢筋和预应力钢筋的疲劳应力幅限值和应由钢筋疲劳应力比值分别按表及表采用普通钢筋疲劳应力比值应按下列公式计算式中构件疲劳验算时同一层钢筋的最小应力最大应力预应力钢筋疲劳应力比值应按下列公式计算式中构件疲劳验

31、算时同一层预应力钢筋的最小应力最大应力表普通钢筋疲劳应力幅限值疲劳应力比值级钢筋级钢筋级钢筋续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应力幅限值应按表中数值乘以系数取用级钢筋应经试验验证后方可用于需作疲劳验算的构件表预应力钢筋疲劳应力幅限值种类消除应力钢丝光面刻痕钢绞线注当时可不作钢筋疲劳验算当有充分依据时可对表中规定的疲劳应力幅限值作适当调整结构分析基本原则结构按承载能力极限状态计算和按正常使用极限状态验算时应按国家现行有关标准规定的作用荷载对结构的整体进行作用荷载效应分析必要时尚应对结构中受力状况特殊的部分进行更详细的结构分析当结构在施工和使用

32、期的不同阶段有多种受力状况时应分别进行结构分析并确定其最不利的作用效应组合结构可能遭遇火灾爆炸撞击等偶然作用时尚应按国家现行有关标准的要求进行相应的结构分析结构分析所需的各种几何尺寸以及所采用的计算图形边界条件作用的取值与组合材料性能的计算指标初始应力和变形状况等应符合结构的实际工作状况并应具有相应的构造保证措施结构分析中所采用的各种简化和近似假定应有理论或试验的依据或经工程实践验证计算结果的准确程度应符合工程设计的要求结构分析应符合下列要求应满足力学平衡条件应在不同程度上符合变形协调条件包括节点和边界的约束条件应采用合理的材料或构件单元的本构关系结构分析时宜根据结构类型构件布置材料性能和受力

33、特点等选择下列方法线弹性分析方法考虑塑性内力重分布的分析方法塑性极限分析方法非线性分析方法试验分析方法结构分析所采用的电算程序应经考核和验证其技术条件应符合本规范和有关标准的要求对电算结果应经判断和校核在确认其合理有效后方可用于工程设计线弹性分析方法线弹性分析方法可用于混凝土结构的承载能力极限状态及正常使用极限状态的作用效应分析杆系结构宜按空间体系进行结构整体分析并宜考虑杆件的弯曲轴向剪切和扭转变形对结构内力的影响当符合下列条件时可作相应简化体形规则的空间杆系结构可沿柱列或墙轴线分解为不同方向的平面结构分别进行分析但宜考虑平面结构的空间协同工作杆件的轴向剪切和扭转变形对结构内力的影响不大时可不

34、计及结构或杆件的变形对其内力的二阶效应影响不大时可不计及杆系结构的计算图形宜按下列方法确定杆件的轴线宜取截面几何中心的连线现浇结构和装配整体式结构的梁柱节点柱与基础连接处等可作为刚接梁板与其支承构件非整体浇筑时可作为铰接杆件的计算跨度或计算高度宜按其两端支承长度的中心距或净距确定并根据支承节点的连接刚度或支承反力的位置加以修正杆件间连接部分的刚度远大于杆件中间截面的刚度时可作为刚域插入计算图形杆系结构中杆件的截面刚度应按下列方法确定混凝土的弹性模量应按本规范表采用截面惯性矩可按匀质的混凝土全截面计算形截面杆件的截面惯性矩宜考虑翼缘的有效宽度进行计算也可由截面矩形部分面积的惯性矩作修正后确定端部

35、加腋的杆件应考虑其刚度变化对结构分析的影响不同受力状态杆件的截面刚度宜考虑混凝土开裂徐变等因素的影响予以折减杆系结构宜采用解析法有限元法或差分法等分析方法对体形规则的结构可根据其受力特点和作用的种类采用有效的简化分析方法对与支承构件整体浇筑的梁端可取支座或节点边缘截面的内力值进行设计各种双向板按承载能力极限状态计算和按正常使用极限状态验算时均可采用线弹性方法进行作用效应分析非杆系的二维或三维结构可采用弹性理论分析有限元分析或试验方法确定其弹性应力分布根据主拉应力图形的面积确定所需的配筋量和布置并按多轴应力状态验算混凝土的强度混凝土的多轴强度和破坏准则可按附录的规定计算结构按承载能力极限状态计算

36、时其荷载和材料性能指标可取为设计值按正常使用极限状态验算时其荷载和材料性能指标可取为标准值其他分析方法房屋建筑中的钢筋混凝土连续梁和连续单向板宜采用考虑塑性内力重分布的分析方法其内力值可由弯矩调幅法确定框架框架剪力墙结构以及双向板等经过弹性分析求得内力后也可对支座或节点弯矩进行调幅并确定相应的跨中弯矩按考虑塑性内力重分布的分析方法设计的结构和构件尚应满足正常使用极限状态的要求或采取有效的构造措施对于直接承受动力荷载的构件以及要求不出现裂缝或处于侵蚀环境等情况下的结构不应采用考虑塑性内力重分布的分析方法承受均布荷载的周边支承的双向矩形板可采用塑性铰线法或条带法等塑性极限分析方法进行承载能力极限状

37、态设计同时应满足正常使用极限状态的要求承受均布荷载的板柱体系根据结构布置和荷载的特点可采用弯矩系数法或等代框架法计算承载能力极限状态的内力设计值特别重要的或受力状况特殊的大型杆系结构和二维三维结构必要时尚应对结构的整体或其部分进行受力全过程的非线性分析结构的非线性分析宜遵循下列原则结构形状尺寸和边界条件以及所用材料的强度等级和主要配筋量等应预先设定材料的性能指标宜取平均值材料的截面的构件的或各种计算单元的非线性本构关系宜通过试验测定也可采用经过验证的数学模型其参数值应经过标定或有可靠的依据混凝土的单轴应力应变关系多轴强度和破坏准则也可按附录采用宜计入结构的几何非线性对作用效应的不利影响承载能力

38、极限状态计算时应取作用效应的基本组合并应根据结构构件的受力特点和破坏形态作相应的修正正常使用极限状态验算时可取作用效应的标准组合和准永久组合对体形复杂或受力状况特殊的结构或其部分可采用试验方法对结构的正常使用极限状态和承载能力极限状态进行分析或复核当结构所处环境的温度和湿度发生变化以及混凝土的收缩和徐变等因素在结构中产生的作用效应可能危及结构的安全或正常使用时应进行专门的结构分析预应力混凝土结构构件计算要求一般规定预应力混凝土结构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及安装等施工阶段进行验算当预应力作为荷载效应考虑时其设计值在本规范有关章节计算

39、公式中给出对承载能力极限状态当预应力效应对结构有利时预应力分项系数应取不利时应取对正常使用极限状态预应力分项系数应取当通过对一部分纵向钢筋施加预应力已能使构件符合裂缝控制要求时承载力计算所需的其余纵向钢筋可采用非预应力钢筋非预应力钢筋宜采用级级钢筋也可采用级钢筋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限值且不应小于当符合下列情况之一时表中的张拉控制应力限值可提高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要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等因素产生的预应力损失表张拉控制应力限值钢筋种类张拉方法先张法后张法消除应力钢丝

40、钢绞线热处理钢筋施加预应力时所需的混凝土立方体抗压强度应经计算确定但不宜低于设计混凝土强度等级值的由预加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先张法构件由预加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后张法构件由预加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式中净截面面积即扣除孔道凹槽等削弱部分以外的混凝土全部截面面积及纵向非预应力钢筋截面面积换算成混凝土的截面面积之和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

41、混凝土强度等级的截面面积换算截面面积包括净截面面积以及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的规定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模量的比值此处按本规范表采用按本规范表采用先张法构件后张法构件的预应力钢筋及非预应力钢筋的合力按本规范第条计算由预应力在后张法预应力混凝土超静定结构中产生的次弯矩按本规范第条的规定计算注在公式中右边第二第三项与第一项的应力方向相同时取加号相反时取减号公式适用于为压应力的情况当

42、为拉应力时应以负值代入在设计中宜采取措施避免或减少柱和墙等约束构件对梁板预应力效果的不利影响预应力钢筋及非预应力钢筋的合力以及合力点的偏心距图宜按下列公式计算先张法构件后张法构件式中受拉区受压区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纵向预应力钢筋的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预应力合力点至换算截面重心的距离受拉区受压区非预应力钢筋重心至换算截面重心的距离受拉区受压区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的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受拉区受压区非预

43、应力钢筋重心至净截面重心的距离注当公式至公式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换算截面重心轴净截面重心轴后张法预应力混凝土超静定结构在进行正截面受弯承载力计算及抗裂验算时在弯矩设计值中次弯矩应参与组合在进行斜截面受剪承载力计算及抗裂验算时在剪力设计值中次剪力应参与组合次弯矩次剪力及其参与组合的计算应符合下列规定按弹性分析计算时次弯矩宜按下列公式计算式中预应力钢筋及非预应力钢筋的合力按本规范公式计算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公式计算预加力对净截面重心偏心引起的弯矩值由预加力的等效荷载在结构构件截面上产生的弯矩值次剪力宜根据构件各截面

44、次弯矩的分布按结构力学方法计算在对截面进行受弯及受剪承载力计算时当参与组合的次弯矩次剪力对结构不利时预应力分项系数应取有利时应取对在截面进行受弯及受剪的抗裂验算时参与组合的次弯矩和次剪力的预应力分项系数应取对后张法预应力混凝土框架梁及连续梁在满足本规范第节纵向受力钢筋最小配筋率的条件下当截面相对受压区高度时可考虑内力重分布支座截面弯矩可按调幅并应满足正常使用极限状态验算要求当时不应考虑内力重分布此处应按本规范第章的规定计算先张法构件预应力钢筋的预应力传递长度应按下列公式计算式中放张时预应力钢筋的有效预应力预应力钢筋的公称直径按本规范附录采用预应力钢筋的外形系数按本规范表采用与放张时混凝土立方体

45、抗压强度相应的轴心抗拉强度标准值按本规范表以线性内插法确定当采用骤然放松预应力钢筋的施工工艺时的起点应从距构件末端处开始计算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长度范围内的预应力钢筋抗拉强度设计值在锚固起点处应取为零在锚固终点处应取为两点之间可按线性内插法确定预应力钢筋的锚固长度应按本规范第条确定预应力混凝土结构构件的施工阶段除应进行承载能力极限状态验算外对预拉区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力自重及施工荷载必要时应考虑动力系数作用下其截面边缘的混凝土法向应力尚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

46、边缘纤维的混凝土压应力拉应力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标准值按本规范表以线性内插法确定构件自重及施工荷载的标准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图预应力混凝土构件施工阶段验算先张法构件后张法构件换算截面重心轴净截面重心轴注预拉区系指施加预应力时形成的截面拉应力区公式中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当产生的边缘纤维应力为压应力时式中符号取加号拉应力时式中符号取减号预应力混凝土结构构件的施工阶段除应进行承载能力极限状态验算外对预拉区允许出现裂缝而在预拉区不配置纵向预应力钢筋的构件其截面边缘的

47、混凝土法向应力应符合下列规定此处仍按本规范第条的规定计算预应力混凝土结构构件预拉区纵向钢筋的配筋应符合下列要求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对后张法构件不应计入其中为构件截面面积施工阶段预拉区允许出现裂缝而在预拉区不配置纵向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线性内插法确定预拉区的纵向非预应力钢筋的直径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的配筋可根据具体情况按实践经验确定对先张法和后张法预应力混凝土结构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

48、非预应力钢筋合力及相应的合力点的偏心距均应按本规范公式及计算此时先张法和后张法构件预应力钢筋的应力均应按本规范第条的规定计算预应力损失值计算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时应按下列数值取用先张法构件后张法构件表预应力损失值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的规定计算按本规范第条和第条的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的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预应力钢筋的应力松弛预应力钢丝钢绞线普通松弛此处一次张拉超张拉低松弛当时当

49、时热处理钢筋一次张拉超张拉混凝土的收缩和徐变按本规范第条的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混凝土的局部挤压注表中为混凝土加热养护时受张拉的预应力钢筋与承受拉力的设备之间的温差表中超张拉的程序为从应力为零开始张拉至或从应力为零开始张拉至持荷后卸载至当时预应力钢筋的应力松弛损失值可取为零预应力直线钢筋由于锚具变形和预应力钢筋内缩引起的预应力损失值可按下列公式计算式中张拉端锚具变形和钢筋内缩值可按表采用张拉端至锚固端之间的距离表锚具变形和钢筋内缩值锚具类别支承式锚具钢丝束镦头锚具等螺帽缝隙每块后加垫板的缝隙锥塞式锚具钢丝束的钢质锥形锚具等夹片式锚具有顶压时无顶压时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及块体间填缝的预压