DB11-T803-2011再生混凝土结构设计规程

再生混凝土结构设计规程2011-04-28发布2011-09-01实施北京市质量技术监督局联合发布实施日期：2011年09月01日市规发[2011]1257号该规程由北京市规划委员会归口管理，北京工业大学负责具体建筑节能减排已成为绿色北京发展的重大需求，建筑垃圾资源化技术是建筑节能减排技术的关键，再生混凝土的应用是建筑垃圾资源化的重要组成部分。制订北京市地方标准《再生混凝土结构设本规程根据北京市质量技术监督局、北京市规划委员会标准编编制过程中，开展了相关专题的研究，总结了近年来国内外再生混凝土材料及其在结构中应用的研究成果，采纳了本规程编制组有关再生混凝土结构的最新研究成果，并在全国范围内征求了有关设计、科研、教学单位的意见，经反复讨论、修改、充实，最后经本规程共有5章，主要内容：1、总则；2、术语和符号；3、基本规定；4、再生混凝土配合比设计；5、多层和高层再生混凝土房本规程由北京市规划委员会归口管理，北京工业大学负责具体在执行过程中，请各单位结合工程实践，认真总结经验，并将意见和建议寄至北京市朝阳区平乐园100号北京工业大学结构工程研究所北京地方标准《再生混凝土结构设计规程》管理组(邮编：本规程参编单位：北京建筑工程学院本规程主要起草人：曹万林周中一薛慧立朱兴刚本规程主要审查人员：周炳章童衍蕃张维斌李清海1总则 12术语和符号 22.1术语 22.2主要符号 23基本规定 3 33.2材料 33.3再生混凝土保护层 53.4钢筋的锚固与连接 53.5结构构件基本规定 64再生混凝土配合比设计 74.1原材料质量要求 74.2配合比设计 75多层和高层再生混凝土房屋 9 95.2截面设计 5.3框架的抗震构造措施 5.4剪力墙的抗震构造措施 5.5框架-剪力墙的抗震构造措施 本规程用词说明 条文说明 1 2 2 2 3 3 5 9 11 14 171持续发展，推动再生骨料混凝土在建筑结构中的应用，做到技术先1.0.3本规程再生混凝土指配置过程中只掺用再生粗骨料的混凝结构的设计，除应符合本规程外，尚应符合现行有关国家标准、行22.1.2再生recycledaggregate不包括再生骨料1小时吸水量在内的混凝土拌合用水量.包括再生骨料1小时吸水量在内的混凝土拌合用水量。净用水量与水泥(胶凝材料)用量之比。2.1.7总wholewaterbinderratio总用水量与水泥(胶凝材料)用量之比。33.1.1再生混凝土的再生粗骨料取代率宜为30%～50%。再生混凝3.1.2不得使用被污染或腐蚀的建筑垃圾制备再生粗骨料。再生粗骨料的放射性应符合现行国家标准《建筑材料放射性核素限量》GB6566的规定。3.1.4房屋结构同一楼层再生混凝土，宜采用同类再生粗骨料和相同再生粗骨料取代率。3.2.1再生混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定，其立方体抗压强度标准值确定方法与普通混凝土立方体抗压强度标准值确定方法相同。3.2.2素混凝土结构的再生混凝土强度等级不应低于C15。钢筋混凝土结构的再生混凝土强度等级：当纵向受力钢筋采用HPB300、HRB335、HRBF335钢筋时，不应低于C25;当纵向受力钢筋采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋时，不应低于C30。承受重复荷载的钢筋混凝土构件，再生混凝土强度等级不应低于3.2.3再生混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度的标准值fc、fa可按相同强度等级的普通混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度标准值采用。再生混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度设计值f、f可按相同强度等级的普通混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度设计值采用。3.2.4再生混凝土受压和受拉弹性模量E.宜通过试验确定，在缺乏4试验资料时，再生粗骨料取代率为30%、50%的再生混凝土弹性模量可按表3.2.4采用。当再生粗骨料取代率介于30%和50%之间时，再生混凝土弹性模量按线性插值。强度等级再生粗骨料取代率30%再生粗骨料取代率50%3.2.5再生粗骨料取代率为30%、50%的再生混凝土徐变系数，可采用相同强度等级普通混凝土徐变系数的1.05倍、1.10倍；当再生粗骨料取代率介于30%和50%之间时，徐变系数按线性插值。3.2.6再生混凝土的泊松比可按普通混凝土采用。3.2.7再生混凝土的温度线膨胀系数可按普通混凝土采用。3.2.8再生混凝土的单轴受压本构关系可参照普通混凝土的单轴受压本构关系确定。3.2.9再生混凝土应在一类、二类和三类环境中应用。设计使用年限为50年的再生混凝土结构，其再生混凝土材料宜符合表3.2.9的规定。等级最大水胶比最低强度等级最大氯离子含量最大碱含量不限制二ab三ab2处于严寒和寒冷地区二b、三a类环境中的再生混凝土应使用引气剂，并可3当使用非碱活性骨料时，对再生混凝土中的碱含量可不作限制。53.2.10再生混凝土结构用钢筋应满足《混凝土结构设计规范》GB50010要求。3.3.1再生混凝土构件中普通钢筋及预应力筋的保护层厚度应满足1构件中受力钢筋的保护层厚度不应小于钢筋的直径；2设计使用年限为50年的再生混凝土结构，当再生粗骨料取代率不大于40%、大于40%不大于50%时，最外层钢筋的保护层厚环境等级板、墙梁、柱再生粗骨料取代再生粗骨料取再生粗骨料取代再生粗骨料取3.3.2板、墙中分布钢筋的保护层厚度不应小于表3.3.1中相应数值减10mm,且不应小于10mm;梁、柱中箍筋和构造钢筋的保护层厚度不应小于15mm。当梁柱中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度大于40mm时，应对保护层采取有效的防裂构造措施。3.4.1再生混凝土构件，当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，对再生粗骨料取代率为30%～50%的再生混凝土构件受拉钢筋的锚固674.1.1再生混凝土所用水泥应符合《通用硅酸盐水泥》GB175的要求。4.1.2再生混凝土所用再生粗骨料应满足《混凝土用再生粗骨料》4.1.3再生混凝土所用天然骨料应符合以下规定：1天然粗骨料和天然细骨料应符合《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52的要求；2天然骨料进场时应具有质量证明文件，并应按《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ52的规定按批进行复检。4.1.4再生混凝土拌合用水应符合《混凝土拌合用水标准》JGJ63的要求。不应使用海水拌制钢筋再生混凝土。4.1.5再生混凝土宜采用磨细矿渣粉、优质粉煤灰、钙质石粉等矿物掺合料，其质量应符合现行国家相关标准的规定。4.1.6再生混凝土所用的外加剂应符合以下规定：1再生混凝土所用的外加剂应符合《混凝土外加剂》GB/T2外加剂进场时应具有质量证明文件。对进场外加剂应按批进行复检，复检项目应符合《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119等现行国家标准的规定，复检合格后方可使用。4.2.1再生混凝土的配合比设计应通过计算和试配确定。4.2.2设计参数选择：8基础上增加5%。5再生混凝土的净水胶比(或水泥用量)不宜大于(或小于)少水泥用量)。当再生混凝土净水胶比(或水泥用量)大于(或小于)少水泥用量)时，应按规定的最大水胶比(或最少水泥用量)取值。95.1.1抗震设防的再生混凝土房屋建筑应按现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223确定其抗震设防类别及其抗震设防标准。再生混凝土房屋建筑适用于丙类、丁类建筑，不得用于甲类、5.1.2抗震设防的再生混凝土房屋建筑，除应符合本规程要求外，5.1.3本规程再生混凝土房屋指钢筋再生混凝土房屋。现浇再生混凝土房屋适用的结构类型和最大高度应符合表5.1.3的要求。当再生粗骨料取代率介于30%和50%之间时，现浇再生混凝土结构房屋适用的最大高度按线性插值。结构类型再生粗骨料取代率非抗震设计7框架结构结构剪力墙结构筒体结构框架-核心筒结构筒中筒结构注：1房屋高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度(不包括局部突出屋顶部分);2表中框架，不包括异形柱框架；3超过表内高度的房屋，应进行专门研究和论证，采取有效的加强措施。5.1.4再生混凝土房屋结构构件的抗震设计，应根据烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级，并应符合相应的计算和构造措施要求。现浇再生混凝土房屋的抗震等级应按表5.1.4确定。结构类型设防烈度6789框架结构高度(m)框架四三三二二 -—→框架-剪力墙结构高度框架四三四三二三二-—二剪力墙三三二二剪力墙结构高度(m)抗震等级四三四三二三二 一一二 框架-核心筒结构框架三二一核心筒二二筒中筒结构外筒三二内筒三二5.1.5再生混凝土房屋应避免采用不规则的建筑结构方案，尽量不设防震缝；当需要设置防震缝时，应符合《建筑抗震设计规范》GB50011相关条文的规定。柱及节点，不应低于C30;其它各类结构构件，不应低于C25。5.2.2受力钢筋的混凝土保护层最小厚度应符合本规程第3.3节的截面受拉承载力、斜截面承载力、扭曲截面承载力、受冲切承载力和局部受压承载力的计算方法，可按《混凝土结构设计规范》GB载力的计算：当再生粗骨料取代率为30%时，α₁=0.95;当再生粗骨料取代率为50%时，α=0.85;当再生粗骨料取代率介于30%和50%粗骨料取代率为50%时，α₁=0.8;当再生粗骨料取代率介于30%和组合、结构构件的截面抗震验算、抗震变形验算应符合《建筑抗震5.3框架的抗震构造措施5.3.2再生混凝土梁的钢筋配置及抗震构造要求应符合《建筑抗震5.3.3抗震设计时，再生混凝土柱的截面尺寸宜符合下列各项要求：1截面的宽度和高度，四级或不超过2层时不宜小于350mm,一、二、三级且超过2层时不宜小于450mm;圆柱的直径，四级或不超过2层时不宜小于400mm,一、二、三级且超过2层时不宜小于500mm。2剪跨比宜大于2;3截面长边与短边的边长比不宜大于3。5.3.4再生混凝土柱轴压比不应超过表5.3.4的规定。当再生粗骨料取代率介于30%和50%之间时，再生混凝土框架柱轴压比限值按线性插值；建造于IV类场地且较高的高层建筑，柱轴压比限值应适当减小。结构类型取代率非抗震设计抗震等级二三四框架结构框架-剪力墙结构，框架-核心筒及筒中筒结构5.3.5再生混凝土柱的钢筋配置及其它构造要求，应符合《混凝土5.4剪力墙的抗震构造措施5.4.1再生混凝土剪力墙厚度应符合《混凝土结构设计规范》GB肢的轴压比取值为：当再生粗骨料取代率为30%时，一级9度不宜大于0.35,一级7度、8度不宜超过0.45,二、三级时不宜大于0.55;当再生粗骨料取代率为50%时，一级9度不宜大于0.30,一级7度、8度不宜超过0.40,二、三级时不宜大于0.50;当再生粗骨料取代率介于30%和50%之间时，再生混凝土剪力墙轴压比限值按线性插值。5.4.3再生混凝土剪力墙竖向、横向分布钢筋的配筋应符合《混凝条文的规定，剪力墙两端和洞口两侧应设置边缘构件，边缘构件包剪力墙，墙肢两端可设置构造边缘构件，构造边缘构件的范围应符抗震等级或烈度一级(9度)一级(7、8度)二、三级轴压比2再生混凝土剪力墙底层墙肢底截面的轴压比大于表5.4.3规定的一、二、三级剪力墙，应在底部加强部位及相邻的上一层设置约束边缘构件，在以上的其它部位可设置构造边缘构件。约束边缘构件沿墙肢的长度、配箍特征值、箍筋和纵向钢筋应符合《建筑抗5.5框架-剪力墙的抗震构造措施5.5.1再生混凝土框架-剪力墙厚度和边框设置应符合《建筑抗震设计规范》GB50011相关条文的规定。5.5.2再生混凝土框架-剪力墙的柱轴压比不应超过表5.3.4的规定。5.6筒体结构的抗震构造措施符合本规程5.4节的有关规定外，尚应符合《混凝土结构设计规范》本规程用词说明1)表示很严格，非这样做不可的：2)表示严格，在正常情况下均应这样做的：3)表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：再生混凝土结构设计规程1总则 2术语和符号 223基本规定 23 3.2材料 3.3再生混凝土保护层 3.4钢筋的锚固与连接 3.5结构构件基本规定 254再生混凝土配合比设计 4.1原材料质量要求 264.2配合比设计 5多层和高层再生混凝土房屋 5.1一般规定 5.2截面设计 5.3框架的抗震构造措施 5.4剪力墙的抗震构造措施 5.5框架-剪力墙的抗震构造措施 5.6筒体结构的抗震构造措施 量的砂石骨料被不断开采，天然骨料资源日益趋于枯竭；另一方面因城市规划需要和旧建筑的超龄，越来越多的房屋将被拆除，必需尽快解决建筑垃圾资源化问题。在拆除的混凝土结构房屋和其它结构房屋的建筑垃圾中，废旧混凝土占较大的比例。为加快废旧混凝土的利用并实现其资源化，亟需再生混凝土骨料在建筑结构混凝土构件中的应用技术。编制《再生混凝土结构设计规程》,对推进再生混凝土骨料在建筑结构中的应用、促进建筑材料资源的可持续发展非常重要。1.0.2规定了本规程的适用范围为钢筋混凝土房屋地上结构。一方面考虑了目前再生混凝土骨料的生产规模尚未得到充分发展，另一方面考虑了地下结构的环境特点。1.0.3规定了本规程再生混凝土指配置过程中只掺用再生粗骨料的混凝土。一方面考虑了再生混凝土粗骨料质量相对易于保障；另一方面考虑了再生混凝土细骨料可用于生产再生砖和再生砂浆等，同样可达到建筑垃圾资源化目的。更多的结构设计要求，需按现行有关国家标准、行业标准和北京市3.1.1本条综合考虑了确保再生混凝土质量、推广应用再生粗骨料的需要和再生粗骨料取代率过高对再生混凝土和易性的影响，规定再生混凝土的再生粗骨料取代率宜为30%～50%。研究表明，再生混凝土强度等级可达到C40,故规定了再生混凝土的强度等级宜选用：3.1.2本条规定为了防止再生粗骨料的污染、腐蚀和放射性超限。3.1.3本条规定为了保障再生粗骨料应用的安全与环保。3.2.1本条对再生混凝土强度等级的确定方法做了规定，并与普通混凝土强度等级的确定方法予以统一。3.2.2本条对不同条件下再生混凝土结构的混凝土强度等级作了规3.2.3为使再生混凝土构件承载力计算方法和公式与普通混凝土统一，以及再生混凝土材料强度等级确定方法与普通混凝土统一，本条规定，再生混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定，其立方体抗压强度标准值确定方法与普通混凝土立方体抗压强度标准值确定方法相同。试验表明，不同再生粗骨料取代率和不同受力条件下，再生混凝土构件的承载力比相同强度等级的普通混凝土构件承载力略有降低，为考虑这个因素，在后面有关再生混凝土构件承载力计算条文中，采用了按不同再生粗骨料取代率和不同受力条件对再生混凝土强度设计值乘以折减系数的方法。3.2.4本条对再生混凝土弹性模量规定的依据是：国内外具有代表性的528组再生混凝土试验数据的统计回归分析；本规程编制组大量的试验研究成果。研究表明：当再生粗骨料取代率为50%时，其再生混凝土弹性模量约为普通混凝土弹性模量的0.8倍；当再生粗骨料取代率为30%时，再生混凝土弹性模量约为同强度等级的普通混凝土弹性模量的0.9倍。3.2.5再生混凝土徐变系数的确定目前相关试验研究尚少，本条的规定综合考虑了再生混凝土弹性模量比同强度等级普通混凝土低，以及再生混凝土徐变系数比同强度等级普通混凝土徐变系数大两方面的因素。3.2.6本条对再生混凝土的泊松比取值作了规定。3.2.7本条对再生混凝土的温度线膨胀系数取值作了规定。3.2.8试验表明，再生混凝土的单轴受压本构关系与普通混凝土的单轴受压本构关系接近。3.2.9本条对再生混凝土适用的环境类别作了规定。同时对设计使用年限为50年的再生混凝土结构混凝土材料做了规定，该规定对再生混凝土最低强度等级要求比普通混凝土略高，以保证其耐久性。3.2.10本条对再生混凝土结构用钢筋作了规定。3.3再生混凝土保护层3.3.1目前有关再生混凝土结构耐久性的试验研究尚少。本条规定的再生混凝土构件钢筋保护层最小厚度，遵循了与普通混凝土构件混凝土最小保护层厚度接近或略有增大的原则，以保障再生混凝土构件的构造合理性与结构耐久性。3.3.2本条规定与3.3.1条规定具有相关性。本条对板、墙中分布钢筋的保护层厚度，梁、柱中箍筋和构造钢筋的保护层厚度，以及梁柱中纵向受力钢筋混凝土保护层厚度作了规定。3.4钢筋的锚固与连接3.4.1试验及分析表明，当再生粗骨料取代率为30%～50%时，再生混凝土构件钢筋的锚固要求与普通混凝土构件相应的钢筋锚固要3.4.2试验及分析表明，当再生粗骨料取代率为30%～50%时，再生混凝土构件钢筋的连接要求与普通混凝土构件相应的钢筋连接要3.5结构构件基本规定3.5.1试验及分析表明，当再生粗骨料取代率为30%～50%时，再生混凝土板、梁、柱、梁柱节点、墙的基本规定和配筋构造，若满的要求，则其具有与普通混凝土板、梁、柱、梁柱节点、墙基本相4.1.1本条对再生混凝土所用水泥作了规定。4.1.2本条对再生混凝土所用再生粗骨料作了规定。4.1.3本条对再生混凝土所用天然骨料作了规定，其基本要求与普通混凝土所用天然骨料一致，这样便于不同再生粗骨料取代率的再生混凝土的配制。4.1.4本条对再生混凝土拌合用水作了规定，强调了不应使用海水拌制钢筋再生混凝土。4.1.5本条对再生混凝土宜采用的掺合料作了规定。4.1.6本条对再生混凝土所用的外加剂作了规定。4.2.1本条对再生混凝土配合比的设计作了规定。4.2.2本条对再生混凝土设计参数选择作了规定，重点明确了用水量和水胶比的确定方法。4.2.3本条对再生混凝土配合比的调整作了规定。5.2.1试验及分析表明：再生混凝土结构的混凝土强度等级不低于凝土构件相比，其承载力基本相