《混凝土结构设计规范》(1-8章)白生翔解析

混凝土结构设计规范(GB50010-2002)

第一章～第八章

主讲：白生翔

中国建筑科学研究院研究员结构所顾问总工

混凝土结构设计规范（GB50010-2002）主要起草人

中国标准化协会混凝土结构标准技术委员会副主任委员

建设部工程建设标准强制性条文咨询委员会委员结构组组长

一.调整可靠度

1.《统一标准》规定设计使用年限；

β≥[β]，统一取消-0.25；

γ

≥1.1,1.0,0.9 (3.2.3)；

2.《荷载规范》规定：

1)永久荷载效应控制的组合：

G Gk Qi Ci Qik G

i11.35

n

S S

γγψγ

=

+∑，不利时取＝

2)楼面活荷载标准值1.5kN/m 2一律提高为2.0kN/m 2；

3)基本风压、基本学压的取值标准，由“三十年一遇”改为“五十年一遇”；

3.在构件的抗震设计中，提高了结构构件剪力设计值的增大系数，等。

4.取消f cm ，改用f c 、α1 f c (4.1.4,7.1.3)；轴心受压构件抗力项乘0.9(7.3.1,7.3.2)。

5. 6.有关抗力项公式的取值略作调低。

C S 1.40( 1.35) 1.1γγ＝原，＝

二.重视结构的整体性、耐久性和结构分析

1.在结构可能遭遇火灾、爆炸、撞击等偶然作用时，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(3.1.6)、(5.1.2)。

2.按环境类别和设计使用年限，选择适宜的材料和有效措施进行设计(

3.4)。

3.根据结构和材料以及功能要求等特点选用(5.1)：——线弹性分析；

——考虑塑性内力重分布的分析方法；

——塑性极限分析法；

——非线性分析法；

——试验分析法。

三.逐步提高材料强度等级

1.混凝土强度等级由C7.5～C60改为C15～C80(4.1.3)。

2.提倡采用：普通钢筋宜用HRB400、HRB335钢筋；预应力筋宜采用高强度、低松弛钢绞线或钢丝(4.2.1)。

四.完善承载能力极限状态计算

(一)正截面承载力计算

1.正截面承载力计算用的混凝土受压应力－应变曲线可延伸用到C80(7.1.2)。

2.对任意截面构件的正截面承载力给出一般计算方法(附录F)。

3.对深受弯构件(l0/h<5)的正截面承载力计算另作规定(10.7.3)。

4.真正计入了附加偏心矩e a=max(20mm,h/30) (7.3.3)

5.结构考虑二阶效应给出两种方法(7.3.9)：

1)η－l0法(7.3.10，7.3.11)；

2)根据折减后的构件弹性抗弯刚度，按考虑二阶效应的弹性分析法确定构件截面的内力设计值

(7.3.12)

(二)受剪承载力计算

1.受剪构件的截面上限条件均考虑高强混凝土等级的不利影响(7.5.1)；

2.首次对无腹筋的一般板类受弯构件(均布荷载为主)的受剪承载力计算作出规定；且对无腹筋构件要考虑截面高度h

的影响(7.5.3)；

3.对均布荷载为主和集中荷载为主的两种情况的有腹筋构件，分别给出以f t 为主参数的两个V c 公式(7.5.4)： 它们均适用于浅梁和深受弯构件。

4.箍筋项受剪承载力V s 的系数对上述两种情况分别下调到1.25和1.0；此时，对f yv 的取值不作限制(7.

5.4)。

5.补充了钢筋混凝土圆形截面偏心受压构件和矩形截面双向受剪框架柱的受剪承载力计算方法(7.5.15，7.5.16~7.5.18)

6.对两类荷载作用下深受弯构件的受剪承载力计算中，考虑了浅梁、短梁、深梁的特点，反映了竖向分布钢筋和水平分布钢筋在不同的l 0/h 条件下发挥作用的程度，给出相应的公式(10.

7.5)。 c t 0c t 01.750.71V f bh V f bh λ

==+；

(三)受扭承载力计算

1.适当调小的截面上限条件，考虑高强混凝土的不利影响(7.6.1)。

2.增补了箱形截面计算(7.6.10)。

3.规定了压、弯、扭、剪共同作用下的钢筋混凝土构件的配筋计算方法(7.6.13~7.6.15)。

4.提出属于协调扭转构件应考虑内力重分布(7.6.16)。

(四)受冲切承载力计算

1.降低了不配置箍筋或弯起钢筋板的冲切承载力的可靠度；考虑双向预应力的有利作用；考虑截面高度h0的影响(7.7.1) 。

2.引进了荷载或集中反力作用面积边长比和板厚对受冲切承载力的折减影响系数(7.7.1)。

3.板柱节点传递不平衡弯矩时，采用附录G的方法确

定等效为集中反力设计值F

l,eq 后进行受冲切承载力

计算。

(五)局部受压承载力计算

1.考虑适当提高可靠度并兼顾高强混凝土的不利影响，在抗力项乘以降低系数0.9(7.8.1，7.8.3)。

2.考虑间接钢筋对高强混凝土约束的折减系数(7.

3.2，

7.8.3).

(六)疲劳验算

1.对混凝土的疲劳验算，取用混凝土的最大拉、压应力；对钢筋的疲劳验算，取用应力幅。(4.

2.5，

4.2.6，7.9.4，7.9.7，7.9.11，7.9.13)。

2.在钢筋混凝土受弯构件斜截面的疲劳验算中，仅考虑混凝土项和箍筋项的作用，不提倡采用弯起钢筋(7.9.9)。

3.根据第3.3.4条注④的规定，删去了允许出现裂缝的预应力混凝土构件疲劳验算。

五.预应力混凝土结构构件计算

1.明确规定：承载能力极限状态下，预应力效应有利

时，取γ

p ＝1.0，不利时取γ

p

＝1.2；正常使用极限状

态下取γ

p

＝1.0(6.1.1)。

2.后张法超静定结构中的预应力计算，应考虑次弯矩、次剪力等(6.1.7)；当ξ≤0.3时，可考虑内力重分布，支座截面弯矩调幅10%(6.1.8)。

3.荷载按标准组合的施工阶段构件截面边缘拉、压应力的验算比原规范略为加严(6.1.11,6.1.12)。

4.在附录D 中提供了常用束形的后张预应力筋考虑反向摩擦的预应力损失计算方法。

5.提高了混凝土收缩、徐变产生的预应力损失值(

6.2.5)；在附录F 中提供了考虑混凝土龄期和构件的理论厚度等因素的预应力损失计算方法。

六.裂缝控制

1.裂缝控制仍保持一级、二级、三级三个等级(3.3.3)，其中，对二级调整为：

在荷载效应的标准组合下要求：

(8.1.1-2) ck pc tk

f σσ-≤

在荷载效应的准永久组合下要求：

(8.1.1-3) 当有可靠经验时，公式(8.1.1-3) 可适当放松。 对三级，应符合：

(8.1.1-4) 2.计算w max 的公式建立在带肋钢筋为基本钢筋的基础上，并对公式作了改进和完善(8.1.2)：

1)裂缝间距取决于钢筋的等效直径d eq ，它与非预应力钢筋、先长法或后张法预应力筋的相对粘结特性系数 有关。

2)ψ的适用范围扩大到0.2≤ψ ≤1.0。

3)保护层c 的使用范围为20mm≤c ≤65mm 。

cq pc 0

σσ-≤max lim

w w ≤i ν

4)考虑到预应力混凝土构件已计及了预应力损失，对用于计算w max 的构件受力特征系数乘以折减系数0.8。

七.受弯构件挠度验算

1.提出了支座截面刚度与跨中截面刚度不相同时，可按规定条件下仅按跨中刚度为准的等刚度构件计算正常使用极限状态下的挠度(8.

2.1)。

2.按截面受拉区应力为梯形等的假定确定截面抵抗矩塑性影响系数基本值 ，并给出常用截面形状的 简化表(8.2.4)。

3.重要或特殊的预应力混凝土构件的长度反拱值，可按试验或合理的收缩、徐变计算方法确定(8.2.5)。 m γm γ