混凝土结构设计规范(GB50010-2002)---白绍良

9. 构造规定 10.结构构件的基本规定
11.混凝土结构构件抗震设计
与第九章到第十一章有关的主要修订特点
一、在综合国力有所提高的背景下，为了提高结构质量， 从安全性角度调整了涉及各本结构规范的一系列偏弱、 偏紧的规定，使结构设计可靠度水准与修订前相比适 度提高。 二、为了提高结构质量和投资效益，使建筑物在更长时 间内保有其使用价值，减小维修费用，提高了对结构 耐久性的重视，并给出了一系列基本要求。 三、根据我国主导结构形式的变化和发展，提高了对结 构整体设计思路、设计措施以及各类构造措施的重视， 并给出了相应建议和规定。 四、反映了近年来已经逐步成熟的新材料、新技术和新 的设计方法。
10.1 板
• 与原规范相比主要调整有： 第10.1.1条，根据工程经验增加了构造最小板厚的条文 （表10.1.1）。这只是板厚下限，合理板厚应按所受内 力下的强度及变形要求以及其它要求（如防火、人防） 综合确定。 第 10.1.2 条，注意当板长宽比在 2.0 到 3.0 之间时，沿长 边方向的配筋最好按计算确定，如不计算，应在构造 配筋基础上适当加强。 第10.1.3条，注意支座负弯矩钢筋是否具有足够延伸长 度。不能盲目使用手册或经验（注意不等跨连续梁和 各跨不等荷载连续板以及活荷载 /恒载比值大的多跨连 续板）。 第 10.1.7 条第 1 款，增加板与周边梁、墙整体连接时支 座构造负弯矩筋的规定。 注意板角配筋及柱伸入板内周边的配筋。
混凝土结构设计规范(GB50010-2002)
第九章～第十一章
主讲： 白绍良
重庆大学土木工程学院 教授 博士生导师 混凝土结构设计规范（GB50010-2002）主要起草人 国际混凝土学会（fib）抗震设计委员会中方委员 中国标准化协会混凝土结构标准技术委员会副主任委员 《混凝土》、《抗震》、《高规》协调组成员 建设部工程建设标准强制性条文咨询委员会委员
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目前预应力混凝土受弯构件即按此思路确定受拉钢筋最小 配筋率。 钢筋混凝土受弯构件GBJ10-89规范 C35时，min=0.15%， C40时，min=0.2%，远低于上述要求。 本次修订适度提高。
美国（ ACI318 ）、欧洲（ EC2 ）、新西兰（ NZS3101 ）大 致符合理论定义。 中国GBJ10-89受原苏联规范影响，过低。 中国GB50010-2002适度提高，体现了与混凝土强度等级和 钢筋等级的关系，与英国规范（BS8100）水平相近。 min 45 f t / f y ，但不低于0.2％。
9.1 伸缩缝
本节实质性内容是尽可能减少由于混凝土收缩和温度 变化所引起的结构开裂。
越向远端，结构构件（主要是竖向构件）中的弯矩、剪 力越大；越向中间，水平构件（楼、屋盖）中的拉力或 压力越大。
混凝土收缩与温度降低有类似效果。
• 收缩内力主要发生在施工阶段和使用阶段初期； • 温度内力主要发生在使用阶段(每年周期性,每天周期性)； • 原规范伸缩缝间距主要着眼于控制温度内力 , 也可以起控 制正常收缩内力的作用。多年工程经验证明, 控制效果良 好。 • 近年来混凝土强度等级提高，水泥标号提高或用量增大， 早强（后期强度增长明显减小）、高发热量、高收缩。构 件混凝土体量增大,周边约束增强,进一步加大收缩内力。 • 若采取措施（材料、施工）降低收缩内力到正常水平，原 规范规定仍可用。故表9.1.1保持原规范规定未变，但注意 已将“可”改为“宜”。 • 局部条文变动： 1、增加了框架—剪力墙、框架—核心筒结构伸缩缝间距 规定（短肢剪力墙—核心筒？）； 2、增加了外露结构伸缩缝间距的规定； 3、强调了有必要减小伸缩缝间距的情况。
• 受拉锚固长度用公式表达
la fy ft d 250mm
（9.3.1-1）
— 外形系数，见表9.3.1
适应钢筋等级调整、混凝土强度等级调整及钢筋表面形状 变化。 • HRB335、HRB400钢筋直径大于25mm时乘系数1.1（钢 筋肋高与直径之比减小）； • 还氧涂层钢筋（用于二、三、四类环境）乘系数1.25； • 保护层厚度大于钢筋直径三倍且配箍时乘系数0.8； • 确有把握时，锚固长度可按（需要） / （实配）比值折 减，但抗震锚固长度不允许折减。
10.3.2 补充圆柱箍筋做法
纵筋配筋率大于3%时，可用一般封闭箍（抗震做法）， 也可用焊接箍（保证焊接质量）
10.4 梁柱节点
国内各类节点足尺或近足尺静力及抗震试验已有200余 个。国外数量更大，工程经验积累已反映在国家通用图集 中，有条件单列一节作出较全面规定。 10.4.1 中间层端节点 • 梁筋直锚长度不小于 la ，规定伸过柱中线≥ 5d （大截面 柱）； • 梁筋带90º 弯折锚固端； 水平投影长度由0.45 la减为0.4 la （有较充分试验依据， 与 日、美规范相同）； 取消了弯弧内侧加横向短筋时水平投影长度可乘0.85的规 定（试验证明横向短筋起不了改善粘结性能的作用）。 （ 10.4.6 条节点箍筋 —— 按柱筋构造规定，但间距不大于 250mm。）
欧洲(EC2)： AS 0.15
N 0.3% fy
(轴压0.8%左右,大偏压0.3%)
GB50010-2002：由原规范的全部纵筋不小于 0.4%提高到 全部纵筋不小于 0.6%（400级钢筋0.5%，C60及以上混 凝土0.7%），单边不小于0.2%。
9.6 预应力混凝土构件的构造规定
• 根据预应力先张法和后张法钢筋选材的变化将构造调 整为针对高强钢丝、三股及七股钢绞线以及热处理钢 筋。具体规定无原则性变化。 • 引入钢丝的并筋措施，在确定其锚固长度及传递长度 时用等效直径（粘结性能略受影响）。
• 根据工程经验适度增大了保护层厚度，分别按环境类 别，构件类别和混凝土强度等级给出最小保护层厚度 （且不小于钢筋直径）。
• 设计使用年限为100年的结构，保护层在表9.2.1规定的基 础上增大40%。保护层大于40mm时加附加钢筋网。 • 悬臂梁（二、三类环境）注意对上部保护层的附加保护。
9.3 钢筋锚固
规范不限制这种突破，但相应措施由设计人裁定，因工程 情况多样，规范无法统一做出建议或规定。
9.2 混凝土保护层
保证钢筋混凝土结构耐久性的几项主要措施： 1、规定保护层混凝土必要厚度，在建筑物使用寿命内， 使表层混凝土碳化不致深入到钢筋表面，以保持钢筋 的碱性环境，防止由表层混凝土侵入的水和氧导致钢 筋全面锈蚀。 2、控制裂缝宽度，防止钢筋锈蚀从裂缝处开始，并沿钢 筋蔓延。 3、防止混凝土冻融破坏。 4、防止混凝土的腐蚀破坏。
10.2.13 梁截面高度范围内受力时的附加横向钢筋
作用： 1、弥补间接加载抗剪能力的降低； 2、防止发生局部拉脱。 注意，是在原有抗剪箍筋基础上附加的横向钢筋。
近期此类部位出现质量问题较多，主要原因：
1、主次梁上荷载确定不准确，次梁荷载估计偏小； 2、附加横向钢筋不足。 注意附加钢筋合理布置宽度(
10.2.4 悬臂梁负弯矩筋 • 不宜在悬臂长度内截断，伸至梁端下弯。
• 可分批向下弯折，锚固在下边缘。
10.2.5 调整受扭纵筋最小配筋率
T ft tl 0.6 Vb f y
当 T /Vb 2.0 时 取 T /Vb 2.0 ；
ft ft tl 0.84 （受弯 0.45 ） fy fy
• •
•
• 第 10.1.8条增加了分布筋的数量；注意在集中荷载较大处 增大分布筋数量。 • 对于温度、收缩应力较大部位的基本思路： 1、 受力钢筋可以起一定作用（收缩应力作用时楼面活荷 载尚未充分作用）； 2、 注意在配筋空缺处补足温度、收缩筋； 3、 给出了温度、收缩筋最低数量建议； 4、 注意温度、收缩筋在周边构件中的锚固及相互搭接 （按接近充分受力考虑）。
超长结构（伸缩缝间距超过表9.1.1规定的结构） 根据国内成功工程经验，必须选择对应措施，其中可包括： 1 、针对温度、收缩内力的预应力措施 ( 直线预应力筋 ); 2、根据温度、收缩内力分布规律增设附加钢筋； 3、施工阶段利用后浇带对结构进行分割（间距，后浇时 间，钢筋最好断开设搭接接头，板、梁全断开）； 4、其它减少收缩及温度应力措施。
s 2h1 3b
对宽扁梁偏大)。
10.2.16 增加了对梁侧边构造钢筋最小配筋量的规定
hw 450mm 时：单侧 0.001bhw，双侧 0.002bhw
• 温度、收缩应力偏大时应进一步增大； • 间距不小于200mm（不小于150mm阻裂更有效）。

10.3 柱
10.3.1 补充了圆柱纵筋最小根数的规定
二、建筑物卧置于地基上的厚底板、水工构筑物底板、 紧贴岩壁浇筑的厚墩墙 1、因混凝土收缩引起开裂（非荷载开裂）；
2、地基或岩体对混凝土收缩有一定阻力； 3、开裂后纵筋（低配筋率）能控制裂缝宽度(C20～ C30， min 0.1 ~ 0.15% ，裂缝可控制在0.2～0.3mm)。 GB50010-2002规定不小于0.15%。 （ACI318规范还建议当底板有荷载时（自重除外），配 筋不低于计算需要量的1.3倍）。
• 受扭纵筋沿周边均匀对称布置原则； • 受扭纵筋在梁端按充分受拉锚固的原则； • 弯、扭纵筋沿相应截面边缘数量相加的原则。
10.2.6 给出对梁端按简支计算但实际受部分约束时的支座上 部构造配筋。
10.2.10 调整了受剪箍筋最小配箍率 sv 0.24 f t / f yv 弯剪扭箍筋最小配箍率 sv 0.28 f t / f yv • 复合箍筋截面内部箍肢不应计入受扭箍筋； • 受扭箍筋端部采用与抗震箍筋相同的做法（135º ，平直段 10d）。
le la
（9.4.3）
式中为搭接长度修正系数，见规范表9.4.3。 • 明确了各类接头“同一连接区段”的定义，用“同一连 接区段”内有接头的钢筋计算接头面积百分率。
(规范)
9.5 纵向受力钢筋最小配筋率
一、梁板类（受弯、偏拉类）构件受拉纵筋最小配筋率： • 理论定义：受弯构件受拉区混凝土开裂后受拉钢筋不 致立即屈服。