水运工程混凝土结构设计规范版(宣贯).pdf

5 承载能力极限状态计算5 承载能力极限状态计算 5.1 正截面承载力计算的一般规定 5.1.1 正截面承载力应按下列基本假定进行计算： 1 截面应变保持平面； 2 不考虑混凝土的抗拉强度； 3 混凝土受压的应力与应变关系按下列公式取用： 当时 c0 c cc 0 11 n f = （5.1.1-1） 当时 0ccu 65 时，取cs=65。 te按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋 率；对无粘结后张构件，仅取纵向受拉钢筋计算配筋率；对无粘结后张构件，仅取纵向受拉钢筋计算配筋率；在 最大裂缝宽度计算中，当te0.01 时，取te； ate有效受拉混凝土截面面积：对轴心受拉构件，取构件 截面面积；对受弯、偏心受压和偏心受拉构件，取ate= 0.5bh + (b b)h ，此处， bf、hf为受拉翼缘的宽度、高度。 混凝土结构设计规范gb50010-20混凝土结构设计规范gb50010-20 maxlsm ww = s mccr s wl e = (1.90.08) cr te d lc =+ s 短期裂缝宽度扩大系数； l 考虑荷载长期作用影响的扩大系数； 考虑到钢筋应力计算对钢筋混凝土构件和预应力混凝土构件分 别采用荷载准永久组合和标准组合，符号由02版的sk改为s c 反映裂缝间混凝土伸长对裂缝宽度影响的系数。 混凝土结构设计规范gb50010-2010混凝土结构设计规范gb50010-2010 根据近年来对配置400mpa、500mpa带肋钢筋的钢筋混凝土、 预应力混凝土梁的裂缝宽度试验结果，试验平均裂缝宽度wm均小 于原规范公式计算值。本次修订，对受弯、偏压构件取本次修订，对受弯、偏压构件取 c=0.77， 其他与 ， 其他与02规范相同，规范相同， c=0.85。 对受弯、偏压构件 9173. 10 . 177. 05 . 166. 1= = clscr 表表7.1.2-1中的中的1.9 混凝土结构设计规范gb50010-2010混凝土结构设计规范gb50010-2010 对轴心受拉构件 1.9 1.5 0.85 1.12.7 crslc = = 配置表层钢筋网片梁的计算： 对按本规范第9.2.15 条配置表层钢筋网片的梁，按公式（7.1.2-1） 计算的最大裂缝宽度可适当折减，折减系数可取0.7； 混凝土结构设计规范gb50010-2010混凝土结构设计规范gb50010-2010 项次 类别最大间距 未配构造钢筋10 配构造钢筋20 2装配30 现浇35 装配6070 项次 类别最大间距 未配构造钢筋10 配构造钢筋20 2装配30 现浇35 装配6070 现浇1520现浇1520 装 配装 配 40 4其他 3 高桩 梁板式 装配 1现 浇 素混凝土结构 4其他 3 高桩 梁板式 装配 1现 浇 素混凝土结构 7 构造构造 7.1 伸 缩 缝伸 缩 缝 7.1.1 伸缩缝的间距应根据当地的气候条件、结构型式、施工程序、 温度控制措施和地基特性等因素确定。混凝土结构的伸缩缝最大 间距也可按表7.1.1采用。 混凝土结构伸缩缝最大间距(m) 表7.1.1 原原20 02规范是宜按表中现浇式的数值取用 混凝土结构设计规范gb50010-2010混凝土结构设计规范gb50010-2010 本次修订增加了采用低收缩混凝土；加增加了采用低收缩混凝土；加 强浇筑后的养护；采用跳仓法、后浇带、强浇筑后的养护；采用跳仓法、后浇带、 控制缝等施工措施控制缝等施工措施。 混凝土结构设计规范gb50010-2010混凝土结构设计规范gb50010-2010 7.1.2 新增条文 7.1.2 施工期间设置的临时缝和临时宽缝宜与施工缝相结合，并应 设置在结构受力较小处。临时缝和临时宽缝应根据具体情况设置键 槽和插筋，在基础沉降基本完成和两侧混凝土凝固后再进行接缝处 理，并宜在结构施工的相对低温时进行。 7.2 保护层保护层 7.2.1钢筋混凝土结构受力钢筋的混凝土保护层最小厚度应按表7.2.1采用。 钢筋混凝土结构受力钢筋的混凝土保护层最小厚度（mm）7.2.1 构件所在部位大气区浪溅区水位变动区水下区 北方50605040 南方50655040 淡水环境 40（水气积聚） 35（不受水气积聚） 4035 海水环境 注：箍筋直径超过6mm时，保护层厚度应按表中规定值增加5mm；无箍筋的构件，其保 护层厚度可按表中规定值减小5mm； 表中南方系指最冷月月平均气温高于0的地区； 淡水环境的大气区不受水气积聚时，保护层可采用35mm； 位于海水环境浪溅区的细薄构件的混凝土保护层可取50mm。 海港工程混凝土 结构防腐蚀技术 规范（ 海港工程混凝土 结构防腐蚀技术 规范（jtj275- 2000) 7.2.2 预应力混凝土结构受力钢筋的混凝土保护层最小厚度应按表 7.2.2采用。 预应力混凝土结构受力钢筋的混凝土保护层最小厚度（mm）表 7.2.2 构件所在部位 大气区浪溅区水位变动区水下区 海水环境 65806565 淡水环境606060 注：采用特殊工艺制作的构件，经充分技术论证，对钢筋的防腐蚀作用确有保 证时，保护层厚度可适当减小； 后张法预应力钢筋保护层厚度系指预留孔道壁至构件表面的最小距离； 有效预应力小于400n/mm2的预应力混凝土保护层厚度可按表7.2.1执行； 预应力钢筋保护层厚度，海水环境不宜小于2.5倍主筋直径和50mm，淡水环境 不宜小于1.5倍主筋直径。 海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范（海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范（jtj275-2000) 7.2.3 配置构造钢筋的素混凝土结构，构造筋的混凝土保护层最小 厚度，海水环境不应小于40mm，且不应小于2.5倍构造筋直径，淡 水环境不应小于30mm。 7.2.4 临时建筑物混凝土结构宜按其所处环境、使用要求确定保护 层厚度，但不应小于1.5倍钢筋直径。 8.2 混凝土保护层 根据近年我国对于混凝土结构耐久性的科研及调查分析，并参 考混凝土结构耐久性设计规范gb/t 50476和工业建筑防 腐蚀设计规范gb 50046以及国外相应规范、标准的有关规 定，出于对混凝土结构耐久性的考虑，对混凝土保护层的厚度 作了较大的调整。 8.2.1 构件中普通钢筋及预应力筋的混凝土保护层厚度应满足下列 要求。 构件中普通钢筋及预应力筋的混凝土保护层厚度应满足下列 要求。 1 构件中受力钢筋的保护层厚度不应小于钢筋的公称直径d。 2 设计使用年限为50 年的混凝土结构，最外层钢筋的保护层厚 度 最外层钢筋的保护层厚 度应符合表8.2.1 的规定； 设计使用年限为100 年的混凝土结构，最外层钢筋的保护层 厚度不 最外层钢筋的保护层 厚度不应小于表8.2.1 中数值的1.4倍。 02规范 该条为强条。02规范 该条为强条。 混凝土结构设计规范gb50010-2010混凝土结构设计规范gb50010-2010 注：1 混凝土强度等级不大于c25 时，表中保护层厚度数值应增加5mm； 2 钢筋混凝土基础宜设置混凝土垫层，其受力钢筋的混凝土保护层厚度应从垫 层顶面算起，且不应小于40mm。 原02规范原02规范 混凝土结构设计规范gb50010-2010混凝土结构设计规范gb50010-2010 规范说明： 1 根据第3.5节对结构所处耐久性环境类别的划分，确定混凝土保 护层厚度的数值，考虑得更为细致。鉴于工程调查分析的结果及 可持续发展的需要，对一般情况下混凝土结构的保护层厚度仅作微 调，稍有增大；而对恶劣环境下的保护层厚度，则增加幅度较大； 2 从混凝土碳化、脱钝和钢筋锈蚀的耐久性角度考虑，不再以 纵向受力钢筋，而以最外层钢筋（包括箍筋、构造筋、分布筋、钢 筋网片等）计算保护层厚。 3. 简化考虑，按平面构件（板、墙、壳）及杆形构件（梁、柱） 分两类确定保护层厚度；简化混凝土强度的影响，c30以上统一取 值 简化混凝土强度的影响，c30以上统一取 值。 混凝土结构设计规范gb50010-2010混凝土结构设计规范gb50010-2010 8.2.2 当有充分依据并采取下列有效措施时，可适当减小混凝土保 护层的厚度。 8.2.2 当有充分依据并采取下列有效措施时，可适当减小混凝土保 护层的厚度。 1 构件表面有可靠的防护层； 2 采用工厂化生产的预制构件； 3 在混凝土中掺加阻锈剂或采用阴极保护处理等防锈措施； 4 当对地下室墙体采取可靠的建筑防水做法或防腐措施时，与土 壤接触一侧钢筋的保护层厚度可适当减少，但不应小于25mm。 规范说明：规范说明：根据工程经验，采取有效的综合措施，可以提高构件的 耐久性能，减小保护层的厚度。对以下情况，保护层厚度可以酌情 减小。构件的表面防护是指表面抹灰层以及其它各种有效的保护性 涂料层；例如地下室墙体采用防水做法时，与土壤接触面的保护层 厚度可减少； 混凝土结构设计规范gb50010-2010混凝土结构设计规范gb50010-2010 marine environment 7.3 钢筋的锚固钢筋的锚固 7.3.1 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 y a t f ld f = 预应力钢筋 py a t f ld f = 混凝土强度等级、钢筋级别对钢筋 锚固长度的影响 gb50010-2002规定，混凝土强度 等级大于c40时，按c40计算 混凝土强度等级大于c60时，按 c60计算，与现行gb50010一致 7.3.3 当符合下列条件时，计算的锚固长度应进行修正，修正后 的锚固长度不应小于按式(7.3.1-1)、式(7.3.1-2)计算锚固长度的0.7 倍，且不应小于250mm。 7.3.3.1 钢筋的直径大于25mm时，锚固长度应乘以修正系数1.1。 7.3.3.2 环氧树脂涂层钢筋，锚固长度应乘以修正系数1.25。 7.3.3.3 钢筋在混凝土施工过程中易受扰动时，锚固长度应乘以 修正系数1.1。 7.3.3.4 钢筋在锚固区的混凝土保护层厚度大于钢筋直径的3倍且 配有箍筋时，锚固长度可乘以修正系数0.8。 7.3.3.5 除构造需要的锚固长度外，纵向受力钢筋的实际配筋面 积大于设计计算面积时，且有充分依据和可靠措施，锚固长度可 乘以设计计算面积与实际配筋面积的比值。有抗震设防要求和直 接承受动力荷载的结构构件，不得修正。 7.3.4 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式(7.3.1-1)计算锚固长度的0.7倍。机械锚固的 形式和构造要求宜按图7.3.4采用。机械锚固长度范围内的箍筋不应 少于3根，其直径不应小于纵向钢筋直径的0.25倍，间距不应大于 纵向钢筋直径的5倍，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。 混凝土结构设计规范gb50010-2010混凝土结构设计规范gb50010-2010 红色为 新增内 容 02规范为规范为0.7 混凝土结构设计规范gb50010-2010混凝土结构设计规范gb50010-2010 混凝土结构设计规范gb50010-2010混凝土结构设计规范gb50010-2010 7.4 钢筋的连接钢筋的连接 7.4.1 钢筋的连接可采用绑扎搭接、机械连接或焊接。受力钢筋的 接头宜设置在受力较小处，同一根钢筋上宜少设接头。机械连接和 焊接接头的类型及质量应符合国家现行有关标准的规定。 7.4.2 轴心受拉及小偏心受拉杆件的纵向受力钢筋不得采用绑扎搭 接接头。受力钢筋直径大于25mm时，不宜采用绑扎搭接接头。 7.4.3 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， 并应符合下列规定。 7.4.3.1 纵向受拉钢筋绑扎搭接接头的搭接长度不应小于300mm。 7.4.3.2 位于同一连接区段内梁类、板类及墙类构件的受拉钢筋 搭接接头面积百分率不宜大于25%，柱类构件不宜大于50%。 7.4.3.3 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应按下式计算 al ll= 7.4.4 构件中的纵向受压钢筋采用搭接连接时，其受压搭接长度 不应小于纵向受拉钢筋搭接长度的0.7倍，且不应小于200mm。 束筋中单根钢筋的接头应错开，间距不宜小于40倍单根钢筋直 径，搭接的接头长度应加长20%。 7.4.5 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。钢筋受拉时，箍筋间距不应大于搭接 钢筋最小直径的5倍，且不应大于100mm；钢筋受压时，箍筋间距 不应大于搭接钢筋最小直径的10倍，且不应大于200mm。受压钢筋 直径大于25mm时，尚应在搭接接头两个端面外100mm范围内各设 置2个箍筋。 8.4.6 在梁、柱类构件的纵向受力钢筋搭接长度范围内的构造钢筋应符合本规范 第8.3.1条的要求。当受压钢筋直径大于25mm时，尚应在搭接接头两个端面 外100mm的范围内各设置两道箍筋。 8.3.1-3 当锚固钢筋保护层厚度不大于5d 时，锚固长度范围内应配置横向构造 筋，其直径不应小于d/4；对梁、柱等杆状构件间距不应大于5d，对板、墙等 平面构件间距不大于10 d，且均不应小于100mm。 条文说明：条文说明： 8.4.6 拉压统一取值而对受压搭接较02规范要求适当加严了。02规范：受压箍筋 间距是受拉的2倍。与现在的水运规范7.4.5相同。 混凝土结构设计规范gb50010-2010混凝土结构设计规范gb50010-2010 7.5 纵向受力钢筋最小配筋率纵向受力钢筋最小配筋率 7.5.1 钢筋混凝土构件纵向受力钢筋的配筋率不应小于表7.5.1规 定的数值。 受力类型 最小配筋率 全部纵向钢筋0.6 一侧纵向钢筋0.2 受弯/偏心受拉/轴心受拉构件一侧的受拉钢筋0.2和45ft/fy中的较大值 受压构件 纵向受力钢筋的最小配筋率纵向受力钢筋的最小配筋率() 表表7.5.1 本次修订对受压构件纵向钢筋最小配筋率作了小幅度上调，即受压构件一 侧纵筋最小配筋率保持0.2%不变，将受压构件全部纵向钢筋最小配筋率由 0.4%上调至0.6%。对受压构件最小配筋率未采用特征值的表达方式，但考 虑到强度等级偏高时混凝土脆性特征更为明显，故规定当混凝土强度等级 为c50及以上时，最小配筋率上调0.1% ；当纵筋使用hrb400级和 rrb400 级钢筋时，最小配筋率下调0.1%。 注： 受压构件全部纵向钢筋最小配筋率，当采用注： 受压构件全部纵向钢筋最小配筋率，当采用400级及以上钢筋时，可按表 中规定减小 级及以上钢筋时，可按表 中规定减小0.1；当混凝土强度等级为；当混凝土强度等级为c50及以上时，应按表中规定增大及以上时，应按表中规定增大0.1； 8.5 纵向受力钢筋的最小配筋率 原原02规范为规范为0.6 混凝土结构设计规范gb50010-2010混凝土结构设计规范gb50010-2010 7.5.2 截面尺寸由抗倾、抗滑、抗浮或布置要求等条件确定的大体 积钢筋混凝土受弯构件和刚性墩台的纵向受力钢筋最小配筋率可 不受表7.5.1的限制，上述构件的受拉钢筋配筋率不得小于0.05； 厚度大于4m的构件每米宽度内的钢筋面积不得少于2500 7.5.3