混凝土结构设计规范GB50010-201074370PPT课件

.东南大学，混凝土结构设计规范 GB 50010-2010混凝土结构设计规范 GB 50010-2010主要修订内容介绍，张志强， 目录一、修订概况二、术语和符号三、基本设计规定四、混凝土结构材料五、结构分析六、承载能力极限状态计算七、正常使用极限状态管理八、结构规定九、结构构件基本规定十、预应力混凝土结构构件十一、混凝土结构构件抗震设计、混凝土结构设计规范 GB50010-2010、一、修订概况1.1修订原则1、适当2、规范主要将截面钢筋计算扩展到结构体系的设计中，强调概念设计的重要性。 3、淘汰低强度材料采用高强度材料，提高资源利用效率，实行“四节一环保”。 4、贯彻可持续发展的基本国策，完善耐久性设计，弥补现有结构设计原则。 5 .拓展结构分析的内容，系统提出了各种分析方法，包括间接作用分析的原则。6、补充、完整构件斜截面剪切、冲裁、拉伸剪切复合力等承载力计算。 7 .修正、改善正常使用状态的管理，调整裂缝宽度和挠曲计算，增加舒适性要求。 8 .钢筋保护层、锚杆、连接、最小配筋率以及各类构件连接结构措施改进的内容。 9、补充、完善和集中表现有关预应力构件设计的内容。 包括无粘结预应力。 10 .加强与抗震规范的协调，补充和完善结构抗震方面的内容。 十一、进一步加强与国际关系，实现与相关标准和土木工程其他专业规范的合理分工、协调。 1.2主要修订技术要点1 .补充“结构方案”和“防止结构倒塌”设计原则2 .增加现有结构改造设计原则规定3 .修改钢筋混凝土和预应力混凝土构件正常使用极限状态设计规定4 .提高楼盖舒适性的设计要求5 .修订环境等级划分然后适当调整完善耐久性设计的钢筋保护层厚度，废除.235MPa级低强度钢筋，提出了增加500MPa级高强度钢筋的7 .并筋(钢筋束)配筋方式、等效直径的概念和设计方法。 8 .针对结构侧移的二次效应(效应)，提出增大有限元分析方法和系数的简单思路9 .完善钢筋、混凝土应力应变结构关系及混凝土多轴强度标准的关系内容， 适应混凝土结构非线性分析要求的10 .修正了一般受弯构件和集中载荷作用下梁斜截面剪切承载力计算公式.10/342、11 .钢筋混凝土框架柱双向剪切承载力计算方法12 .拉、弯、剪、 补充了扭转复合受力钢筋混凝土矩形截面框架柱设计计算的规定13 .修正了冲压承载力的计算公式14 .修正了钢筋锚固长度的规定15 .调整了混凝土构件纵向受力钢筋的最小配筋率要求16 .双向剪切钢筋混凝土框架柱的抗震调整、11/342、17 .混凝土柱轴压比的限制值，增加了四级抗震等级轴压比的要求。 18 .补充筒体和剪力墙开口连梁的弯曲承载力和小跨度高比连梁、特殊配筋连梁的设计规定。 19 .修正了剪力墙边缘构件的设计要求，增加了三级抗震等级剪力墙的规定。 20 .补充了有关预应力混凝土构件抗震设计的要求。 21 .增加了冲裁和板柱节点抗震设计的相关规定。1.3试制设计分析1 )试制设计的工程新混凝土结构设计规范 2009年7月开始试制设计。 试制设计是由中国建筑科学研究院结构提供的设计软件，7个部门设计、分析和比较了7种结构形式的10项工程。中国建筑设计研究院：剪力墙结构(高层住宅)北京市建筑设计研究院：框架-筒体结构(办公楼)华东建筑设计研究院：框架-剪力墙结构(办公楼)中国建筑西南设计院：框架结构(办公楼)中国航空工业计划设计研究院：框架-剪力墙结构(多层厂房)、排架结构(单层厂房) 南京市建筑设计研究院：板柱结构郑州大学综合设计研究院：框架结构(教学楼)、框架-剪力墙结构(商住楼)、剪力墙结构(商住楼)。(2)试制设计总结1 .修订规范与原规范相比，混凝土用量无明显变化，钢筋等级不变时，钢筋用量稍有变动，但基本保持平衡。 2 .由于弯曲构件(梁)的计算公式被修改，裂缝宽度的控制大幅度减少(1040% )，受力纵筋的使用量明显减少，达到10%左右。 3 .弯曲件箍筋经剪切承载力计算公式修正，钢量增加。 此外，由于增大了保护层的厚度对垂直截面承载力的影响(约14% )，因此能够使配筋量大致保持一定。 使用400，500 MP a级钢筋代替300MPa级钢筋替代335MPa级钢筋，可大幅减少钢筋使用量，因情况有很大差异，平均可减少约15%的钢筋使用量。5 .负荷和内力大，用承载力决定配筋时(如梁)，适当放松裂缝控制约束，应用高强钢筋效果明显，省钢达1020%。 6 .用抗震柱螺旋体积的配功率因数计算抗拉强度后，采用高强度螺旋体的效果也很明显，省钢能达到20%以上，但必须解决高强度螺旋体弯曲加工等技术问题。 7 .高强钢筋带来锚杆、搭接长度等问题，通过采用机械锚杆、机械连接等手段解决，未明显引起钢用量的增加，但必须加强砂浆锚杆等新的施工技术、技术的开发应用。8 .载荷、内力不大，从最小配筋率确定截面钢筋时，采用更强500MPa钢筋效果不明显。 因此，中高强度的400MPa级钢筋有可能成为未来的主力钢筋。 9 .板柱结构限制高度24m时，采取必要措施后可满足抗震的基本要求。 钢筋的等级不变，钢量增加了1015%，但采用高强度钢筋可以横向或减少。 该结构形式作为车库、商场、仓库等结构具有一定的优势。 10 .如上所述，修订规范的工程适用性较好。 在适当提高安全储备、防灾能力、耐久性能的情况下，通过技术进步和采用高强度材料等措施，有效地实现了节约、消耗、环境保护的目标。(1)构造缝structuraljoint为了实现构造功能，积极地设置了混凝土构造和部件的分割间隔。 (2)混凝土保护层concretecover构件的钢筋外缘到构件表面的混凝土层，简称保护层。 混凝土结构设计规范 GB50010-2010二、术语和符号2.1术语规范提供22个术语。2.2符号的新规范基本上遵循02规范的符号，追加了以下符号： (1)gt :钢筋在最大拉伸力下的总伸长率，即现行国家标准钢筋混凝土结构用热轧带肋钢筋 GB1499规范中的Agt。 用于控制受力钢筋的延展性(极限应变su )。 (2):钢筋直径符号(不显示钢筋编号)。 (3)HRB500 :强度等级为500N/mm2的普通热轧带肋钢筋。 (4)HRB400E :强度级别为400N/mm2的耐震热轧带肋钢筋。 (5)HRBF500 :强度等级为400N/mm2的细粒热轧带肋钢筋。 (6)RRB400 :强度等级为400N/mm2的带馀热处理肋的钢筋。 (7)ns、s :偏心受压部件的二次效果、其效果的增大系数(偏心距离、弯矩等)，用“ns”表示部件(p-)的对构造(p-)用“s”表示。、混凝土结构设计规范 GB50010-2010三、基本设计规定3.1一般规定1 .混凝土结构设计内容(3.1.1新条文):(1)包括结构方案设计、结构选择、传递途径和构件配置在内的(2)作用和作用效果分析(3)结构构件的截面配筋计算或管理(4)结构及构件的结构、连接措施(5)对耐久性和施工设计应明确结构用途，如在设计使用年限内没有技术鉴定和设计许可，不得改变结构用途和使用环境。2 .结构设计极限状态分为2类的能力极限状态和正常使用极限状态(3.1.3)a .承载力极限状态，为了结构安全计算，增加了防止结构连续倒塌的内容。 b .为了在正常使用极限状态下提高使用质量，对舒适性的要求增加了。4 .结构作用效应原则(3.1.4)(1)直接作用、地震作用、直接承受起重机载荷的构件和预制构件均继承了原02规范的规定(2)新规范增加了非载荷间接作用因温度变化、混凝土收缩、缓变、强制位移、环境引起的材料性能退化等造成的影响。 设计时应根据相关标准、工程特点及具体情况分析作用效果，采用经验结构措施进行定性设计(3)爆炸、冲击、偶然自然灾害等偶然作用和非常特殊的作用，应根据相关标准或实际条件和要求决定。28/342、混凝土结构的安全等级方面，可根据情况调整部件的安全等级对于追加了重要传递力的部位和重要部件适当提高安全等级、提高部件的重要度系数等方法确定结构安全的可更换部件和子部件，可以降低重要度。 (3.1.5)、3.2结构方案(3.2.1-3.2.4新条文) (1)3.2.1混凝土结构设计方案应满足以下要求2结构平坦，立面布置规律，各部分质量和刚度均匀，应连续3结构传递途径简单明确，垂直构件连续贯通， 应该采取排列的4超静定结构，强调关键部件和关键传动部位应该采取多重约束或减少多传动途径5偶然作用影响的措施，决定结构体系的合理性，对建筑物的安全产生决定性影响。 但是，没有计算，只能用概念设计来执行。 因此，在提案阶段要考虑加强整体结构稳定性的设计原则，在与建筑方案协调时要考虑结构体型(高度比、长度比)适当。3.2.2混凝土结构中结构缝合的设计应满足以下要求： 1根据结构受力特征和建筑尺度、形状、使用功能，控制结构缝合位置和结构形式应合理确定的双结构缝合数量，采取有效措施减少缝合不良影响3需要结构缝类型：伸缩缝：混凝土收缩、 减少温度变化引起的膨胀-收缩变形的不良影响下沉：减少基础不均匀沉降的不良影响防震缝：防止地震时相邻结构相互冲突破坏的结构缝：防止结构局部应力集中的不良影响的体型缝：避免结构刚性和质量突变引起的不良影响的分割缝：防止结构连续倒塌防止、控制倒塌范围的临时缝(施工连接结构和衬里带等):消除某些暂时(早期收缩)的不良影响的控制缝：预留脆弱的断面，利用混凝土的收缩，在指定场所以必要的形式加以龟裂，采取预先措施，消除缝的不良影响。3.2.3结构构件的连接应满足以下要求： 1连接部位的承载力不小于被连接构件的承载力，必须保证被连接构件间的传递性能的2混凝土构件与其他材料构件连接时，应采取可靠连接措施的3构件的变形为连接节点及相邻结构或构件3.2.4混凝土结构设计应节约材料，便于施工，降低能耗，满足环保要求。3.3能力极限状态计算新内容。 提出了完善承载力极限状态设计内容，以应力设计和其他形式表现作用效果的混凝土结构构件。 (1)在以内力的形式表示的情况下，对于以下能力极限状态的设计式(3.3.2条)、0sr (3.3.2-1) r=r (fc、fs、ak、)、rd(3.3.2-2)、Rd结构件的阻力模型的不确定项系数、二维、三维混凝土结构件， 用弹性或弹塑性法分析以应力的形式表现时，也可以在区域等将混凝土应力变换为内力设计值，直接采用多轴强度标准进行设计管理。 (3.3.3条)上述公式适用于多轴强度计算、应力设计、现有结构设计及结构防连续倒塌设计等情况。3.3.4(新)偶然作用下承载力极限状态设计时的计算规定。 作用效果设计值s是偶然组合，以结构重要度系数0为1.0以上的数值材料强度为基准值3.3.5 (新)取现有的结构承载力极限状态设计时的计算规定， 3.4正常使用极限状态管理1 .混凝土构造构件正常使用极限状态的管理应包括以下内容： b .对使用上的限制产生了龟裂的构件，进行混凝土拉伸应力管理；c .对允许产生龟裂的构件，进行受力的龟裂宽度的管理sc、2 .应对大跨度混凝土楼盖结构进行垂直自振频率管理，其自振频率应当满足以下要求： a .住宅和公寓不得低于5Hz。 b .办公楼和酒店不得低于4Hz .大范围公共建筑不得低于3Hz .工业建筑和有特殊要求的建筑必须根据使用功能提出要求。3 .受弯构件的挠曲限制值与02规范相同，以下变动(3.4.3)(1)将钢筋混凝土受弯构件的挠曲计算改为仅考虑载荷效果的准永久性组合，考虑载荷长期作用的影响计算的预应力混凝土是受弯构件考虑载荷效果的标准(2)在弯曲构件的挠曲限制值表的注3中追加预应力混凝土构件，可减去预应力混凝土构件中产生的反拱值的注4中，首先提出对拱和反拱的修正的限制，使构件超过以相应的负荷组合计算的挠曲值4.02规范受力裂缝控制严格，新规范适度松动(3.4.4)，5.钢筋混凝土和预应力混凝土构件按规定进行拉伸边应力或正断面裂缝宽度管理(1)初级裂缝控制等级构件， 在载荷基准组合中拉伸边缘应力应满足以下规定： (2)在二次裂纹控制等级构件、载荷基准组合中拉伸边缘应力应满足以下规定： (3)在三级裂纹控制等级的情况下， 钢筋混凝土构件的最大裂缝宽度可考虑荷载准永久组合和长期作用影响的效果来计算，预应力混凝土构件的最大裂缝宽度可考虑荷载准则组合和长期作用影响的效果来计算。最大裂纹宽度应当满足以下规定，对于环境级为二a级的预应力混凝土构件，在载荷准永久性组合下，拉伸边应力仍应满足以下规定：从概率统计的观点出发，满足拉伸应力控制公式时， 同样，并不意味着部件绝对不会发生龟裂，按照龟裂宽度控制方式的情况下，负荷作用在部件上产生的最大龟裂宽度大约有5%的可能性比最大龟裂限度值大。 注6规定允许厚保护层的部件适度地缓和龟裂宽度的限制值，主要考虑厚保护层时，大的表面龟裂宽度对部件的耐久性没有太大影响。(3.4.5)、3.5耐久性设计1 .新规范中，耐久性设计控制在正常使用极限状态，耐久性问题表现为钢筋混凝土构件表面锈蚀、裂缝的预应力开始生锈的结构表