《混凝土结构规范GB》课件

《混凝土结构规范GB》概述国家标准规范指导工程设计施工课程目标掌握规范核心内容理解关键技术条款学习设计方法掌握计算与验算技巧应用于工程实践规范的重要性法规性文件具有法律效力强制执行标准技术依据设计计算基础质量控制标准安全保障确保结构安全预防工程事故规范的发展历史11950年代首部混凝土结构设计规范发布21970-1990年代多次修订完善32002-2010年引入概率极限状态设计理论42021年GB55008-2021发布实施GB55008-2021简介颁布时间2021年12月实施日期2022年8月1日起替代标准GB50010-2010规范的适用范围普通混凝土结构C15-C60强度等级预应力混凝土结构各类预应力构件组合结构混凝土部分钢-混组合结构等装配式混凝土结构预制装配构件规范的主要内容1设计原则基本规定与方法论2计算方法承载力与极限状态验算3构造要求钢筋布置与间距规定4特殊结构预应力与抗震设计5材料规定混凝土与钢筋性能要求第1章：总则1基本原则规范的指导思想2适用范围明确规范覆盖的工程类型3设计目标安全、适用、耐久、经济1.0.1制定目的确保结构安全防止结构失效和破坏保障人民生命财产减少意外事故风险提高建筑质量统一技术标准和规范1.0.2适用范围适用工程类型民用建筑工业建筑公共设施适用结构形式框架结构剪力墙结构框架-剪力墙结构适用混凝土类型普通混凝土预应力混凝土组合结构混凝土部分第2章：基本规定设计原则设计工作年限要求强度等级选择材料性能规定耐久性设计环境作用考虑构造规定尺寸与保护层要求2.0.1结构设计工作年限结构类别设计工作年限(年)临时结构5一般建筑50重要建筑100特别重要建筑2002.0.2混凝土强度等级选用C15-C60普通混凝土常规建筑使用范围C15-C20非承重构件垫层及填充混凝土≥C25承重构件主要受力构件≥C30预应力构件预应力混凝土最低等级2.0.5混凝土结构耐久性环境类别按暴露条件分级保护措施物理和化学防护设计使用年限影响耐久性设计参数材料要求抗腐蚀和抗渗性能2.0.6钢筋与混凝土协同工作粘结性能确保共同变形防止滑移破坏钢筋与混凝土应形成整体通过锚固和连接保证力传递2.0.7混凝土配合比设计强度要求满足设计强度等级考虑离散性系数工作性能满足施工要求保证浇筑质量耐久性要求满足环境条件控制水胶比经济性合理用材节约资源2.0.8混凝土裂缝控制2.0.9构件最小截面尺寸构件类型最小尺寸(mm)柱截面宽度200框架梁宽度200剪力墙厚度120板厚802.0.10混凝土保护层定义钢筋外边缘至混凝土表面的距离测量方法使用保护层测量仪检测不足后果钢筋锈蚀，结构耐久性下降第3章：材料混凝土材料水泥、骨料、外加剂矿物掺合料、拌合水钢筋材料热轧钢筋、冷加工钢筋焊接钢筋网、钢筋焊接件预应力材料预应力钢丝、钢绞线预应力钢棒、锚具3.1.7碱骨料反应反应机理碱与活性骨料反应生成膨胀凝胶危害导致混凝土开裂、强度下降预防措施使用低碱水泥、非活性骨料或掺合料3.1.8氯离子含量限制0.06%预应力混凝土占胶凝材料质量百分比0.10%钢筋混凝土一般环境条件限值0.20%无钢筋混凝土最大允许含量第4章：作用与作用效应永久作用结构自重、土压力可变作用使用荷载、风雪荷载偶然作用地震、爆炸、碰撞环境作用温度变化、收缩徐变4.1.1作用及其效应计算1确定作用类型永久作用、可变作用、偶然作用2确定设计值应用分项系数进行调整3作用组合按不同极限状态组合作用4计算效应内力、变形等结构响应4.1.2抗震设防4.2结构体系框架结构由梁柱组成的骨架体系剪力墙结构以墙为主要受力构件框架-剪力墙结构框架与剪力墙共同受力装配式结构由预制构件组装而成4.2.1结构体系性能要求承载能力安全承担各种作用具备足够强度与刚度整体性良好连接与拉接避免局部破坏导致连续倒塌稳定性抵抗侧向荷载防止过大侧移耐久性满足设计使用年限抵抗环境侵蚀能力4.2.2结构体系设计规定1逻辑性原则荷载传递路径清晰2规则性原则平面与竖向均匀布置3冗余度原则提供多道防线4整体性原则构件有效连接形成整体4.2.3楼盖振动舒适度识别关键参数跨度、刚度、质量分布计算自振频率应高于人体敏感频率控制加速度响应符合舒适度标准验证设计方案必要时增大刚度或设阻尼装置第5章：承载能力极限状态计算基本计算假定平截面假定、材料本构关系计算方法内力分析与构件承载力验算安全准则设计值效应小于设计承载力5.1基本规定材料强度应采用设计值作用组合采用最不利组合计算模型反映真实受力状态验算准则S≤R原则5.2受弯构件正截面承载力截面应力分布受压区混凝土、受拉区钢筋共同工作破坏模式混凝土压碎或钢筋屈服破坏配筋设计平衡配筋、超筋或欠筋判定5.3受剪承载力混凝土箍筋其他机制5.4受扭承载力扭矩作用产生切应力和拉应力可能导致螺旋形裂缝计算模型空间桁架模型薄壁管模型配筋要求纵向受扭钢筋螺旋形箍筋5.5轴心受压构件5.6偏心受压构件大偏心受压一侧受压一侧受拉类似受弯构件验算小偏心受压截面全部受压压力呈不均匀分布计算要点考虑二阶效应验算稳定性5.7轴心受拉构件受力特点混凝土开裂主要依靠钢筋承载计算公式N≤fy·AsAs为钢筋总截面积构造要求钢筋均匀分布确保锚固可靠5.8偏心受拉构件1受力分析拉力与弯矩共同作用2截面应力受拉区应力增大3破坏模式钢筋屈服或混凝土压碎4验算方法荷载-弯矩相互作用图第6章：正常使用极限状态验算变形验算控制挠度和变形裂缝控制限制裂缝宽度振动控制确保使用舒适度6.1挠度验算构件类型允许挠度限值屋面梁L/250楼面梁L/300悬臂梁L/150屋面板L/200楼面板L/2506.2裂缝宽度验算0.2mm一般环境普通钢筋混凝土最大限值0.3mm干燥环境无腐蚀风险环境限值0.15mm腐蚀环境潮湿或化学侵蚀环境限值第7章：构造要求最小尺寸构件截面最小尺寸限制钢筋布置配筋率和间距要求连接构造锚固、搭接和连接节点保护措施保护层厚度和防护要求7.1钢筋布置梁钢筋上部受拉区和下部受拉区配筋柱钢筋主筋和箍筋排布方式板钢筋双向配筋与分布筋布置7.2最小配筋率7.3钢筋间距钢筋类型最小间距最大间距梁主筋25mm200mm板主筋25mm250mm分布筋25mm300mm墙水平筋25mm400mm7.4纵向受力钢筋的连接搭接连接钢筋重叠一定长度焊接连接电弧焊或闪光对焊机械连接套筒挤压或螺纹连接7.5箍筋和横向钢筋箍筋类型闭合箍筋、开式箍筋、螺旋箍筋箍筋间距不应大于构件最小尺寸弯钩要求135°弯钩，直段不小于10d布置要点支座和荷载集中区加密第8章：预应力混凝土结构预加应力增强抗裂性和抗弯能力跨度优势实现更大跨度和更小截面耐久性好减少裂缝，延长使用寿命变形控制有效控制长期挠度8.1材料混凝土强度等级不应低于C30具有较高抗压强度预应力筋钢绞线、钢丝或钢棒高强度低松弛特性锚具和夹具确保可靠锚固传递预应力到混凝土8.2预应力损失即时损失锚具变形1即时损失摩擦损失2即时损失混凝土弹性变形3长期损失钢材松弛4长期损失混凝土收缩徐变58.3极限状态计算正截面承载力预应力筋贡献考虑截面压力分布分析斜截面承载力预应力筋的贡献混凝土受压区验算使用性能验算应力限制裂缝和挠度控制8.4构造要求张拉控制张拉力与伸长值控制曲线形状合理布置预应力筋曲线3保护措施防腐和灌浆要求锚固区局部受力加强措施第9章：结构构件抗震设计抗震设防等级按照建筑重要性和地震烈度确定2抗震性能目标多遇地震不坏，罕遇地震不倒构造措施提高结构韧性和整体性9.1一般规定强柱弱梁柱强度大于梁避免柱失效导致倒塌强剪弱弯剪切强度大于弯曲强度确保延性破坏方式强节点弱构件节点强度超过相连构件避免节点区破坏9.2框架梁9.3框架柱1轴压比限制不应超过规范规定值2配筋要求纵筋比在1%-5%之间3箍筋加密区柱端部设置箍筋加密区4箍筋构造采用135°弯钩闭合箍筋9.4剪力墙边缘构件高烈度区必须设置约束边缘构件水平分布筋双排布置，间距不大于300mm竖向分布筋双排布置，间距不大于300mm暗柱构造墙交接处和开洞边缘设置暗柱9.5连梁斜筋布置高度跨度比小于2时采用斜筋布置