GB50010-2010《混凝土结构设计规范》(2015年)修订介绍及高强钢筋的工程应用
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010的主要变化
章节变动：预应力补充内容后由第6章调到第10章修订原则：∙提高安全储备，保证结构安全∙提高抗灾能力，以人为本∙完善耐久性设计∙高性能高强材料的应用∙规范合理分工协调修订的主要内容：(1)增加结构方案和结构防倒塌设计的原则，提高结构在偶然作用下的抗灾性能。
(2)面对我国大量既有建筑安全性与改造的迫切需要，增加既有结构设计的原则规定。
(3)调整正常使用极限状态的荷载组合，以及预应力构件的验算要求。
(4)增加楼盖舒适度的设计，控制结构竖向自振频率。
(5)完善耐久性设计方法，适当增加钢筋保护层厚度，提出了使用期维护、管理的要求。
(6)淘汰低强度钢筋，采用高强2高性能钢筋，提出钢筋延性(最大力下的总伸长率)的要求。
(7)解决配筋密集的困难, 提出并筋(钢筋束)配置的规定。
(8)扩充结构分析内容及各种效应的分析方法,提出非荷载效应(温度、收缩)分析的原则。
(9)完善结构构件考虑二阶效应的计算方法。
(10)适应复杂结构非线性分析及设计, 完善材料本构关系及混凝土多轴强度准则的内容。
(11)增加斜截面受剪承载力计算的安全性, 完善双向受剪设计方法, 调整冲切承载力计算。
(12)补充拉、弯、剪、扭复合受力构件设计的相关规定, 明确应力配筋的有关要求。
(13)调整正常使用极限状态裂缝宽度及刚度的计算方法, 计算结果略有放松。
(14)改进钢筋锚固和连接的方式, 补充完善机械锚固、机械连接等手段。
(15)考虑配筋特征值调整钢筋最小配筋率, 增加安全度, 同时控制大截面构件的最小配筋率。
(16)在梁柱节点中引入钢筋机械锚固的有关规定, 简化锚固配筋构造。
(17)补充、完善各类装配整体式结构及叠合式(水平、竖向)结构的设计原则及构造要求。
(18)调整预应力混凝土收缩、徐变及新工艺、新材料预应力损失计算的规定。
(19)增加无粘结预应力的有关内容, 补充、完善各种预应力构件的配筋构造措施。
(20)调整混凝土构件抗震等级以及有关内力调整的规定, 提出抗震钢筋延性的要求。
混凝土结构设计规范GB50010-2010
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 主要修订内容介绍
天津大学 王铁成 康谷贻
目录
一、修订概况 二、术语与符号 三、基本设计规定 四、混凝土结构的材料 五、结构分析 六、承载能力极限状态计算 七、正常使用极限状态验算 八、构造规定 九、结构构件的基本规定 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
2/342
Professor Tiecheng Wang and Guyi Kang
Tianjin University
一、修订概况
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
1. 修订的背景和原则
1.1. 修订过程
2007年2月成立修订组，2007年2月～2008年7月资料收集整理
Tianjin University
1.3 主要修订技术要点
1.补充了“结构方案”和“结构抗倒塌”的设计原则， 增强结构的整体稳固性，提高混凝土结构抗偶然作用 的能力；
2.增加了既有结构改造设计的原则的规定； 3.修改了钢筋混凝土和预应力混凝土构件正常使用极限
状态设计裂缝宽度、挠度验算的有关规定；
Tianjin University
1.4 强制性条文
以本规范2002年版为基础，对强制性条文进行了 调整，第3.1.7条、第4.1.3条、第4.1.4条、第4.2.2 条、第4.2.3条、第8.2.1条、第8.5.1条、第10.1.1 条 、 第 11.1.3 条 、 第 11.2.3 条 、 第 11.3.1 条 、 第 11.3.6条、第11.4.12条、第11.7.15条和第3.2.2条共 15条列为强制性条文。
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010
为方便了解规范修订的变化并提出意见，将本次修订的主要内容简述如下：为方便了解规范修订的变化并提出意见，将本次修订的主要内容简述1完善规范的完整性，完善规范的完整性从以构件计算为主适当扩展到整体结构的设计，补充结完整性，从以构件计算为主适当扩展到整体结构的设计，适当扩展到整体结构“构方案”和“结构抗倒塌设计”的原则，增强结构的整体稳固性。
构方案”结构抗倒塌设计” 的原则，增强结构的整体稳固性。
3完善承载力极限状态设计内容，增加以构件分项系数进行应力设计等内容。
钢筋混凝土构件按荷载效应准永久组合计算裂缝宽正常使用极限状态设计，钢筋混凝土构件按荷载效应准永久组合计算裂缝宽度，预应力构件稍放松；调整了裂缝宽度计算中的构件受力特征系数取值。
度，预应力构件稍放松；调整了裂缝宽度计算中的构件受力特征系数取值。
4增加楼盖舒适度要求，规定了楼板竖向自振频率的限制。
5完善耐久性设计方法，除环境条件外，提出环境作用等级概念。
完善耐久性设计方法，除环境条件外，提出环境作用等级概念除环境条件外，提出环境作用等级概念。
6增加了既有结构设计的基本规定。
增加了既有结构设计的基本规定。
既有结构设计的基本规定7淘汰低强钢筋，纳入高强、高性能钢筋；提出钢筋延性（极限应变）的要求。
淘汰低强钢筋，纳入高强、高性能钢筋；提出钢筋延性（极限应变）的要求8补充并筋（钢筋束）的配筋形式及相关规定。
补充并筋（钢筋束）的配筋形式及相关规定及相关规定。
9结构分析内容适当得到扩展，提出非荷载效应分析原则。
结构分析内容适当得到扩展提出非荷载效应分析原则。
适当得到扩展，10对结构侧移二阶效应，提出有限元分析及增大系数的简化方法。
侧移二阶效应，提出有限元分析及增大系数的简化10 对结构侧移二阶效应，提出有限元分析及增大系数的简化方法。
11 完善了连续梁、连续板考虑塑性内力重分布进行内力调幅的设计方法。
12 补充、完善材料本构关系及混凝土多轴强度准则的内容。
“ 任意截面”“ 简化计算”13 构件正截面承载力计算：任意截面”移至正文，简化计算”移至附录。
《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010
《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010 目录前言1总则2术语和符号2.1 术语2.2.1 材料性能3基本设计规定3.1 一般规定3.2 结构方案3.3 承载能力极限状态计算3.4 正常使用极限状态验算3.5 耐久性设计3.6 防连续倒塌设计原则3.7 既有结构设计原则4材料4.1 混凝土4.2 钢筋5结构分析5.1 基本原则5.2 分析模型5.3 弹性分析5.4 塑性内力重分布分析5.5 弹塑性分析5.6 塑性极限分析5.7 间接作用分析6承载能力极限状态计算6.1 一般规定6.2 正截面承载力计算6.3 斜截面承载力计算6.4 扭曲截面承载力计算6.5 受冲切承载力计算6.6 局部受压承载力计算6.7 疲劳验算7正常使用极限状态验算7.1 裂缝控制验算7.2 受弯构件挠度验算8构造规定8.1 伸缩缝8.2 混凝土保护层8.3 钢筋的锚固8.4 钢筋的连接8.5 纵向受力钢筋的最小配筋率9结构构件的基本规定9.1 板9.2 梁9.3 柱、梁柱节点及牛腿9.4 墙9.5 叠合构件9.6 装配式结构9.7 预埋件及连接件10预应力混凝土结构构件10.1 一般规定10.2 预应力损失值计算10.3 预应力混凝土构造规定11混凝土结构构件抗震设计11.1 一般规定11.2 材料11.3 框架梁11.4 框架柱及框支柱11.5 铰接排架柱11.6 框架梁柱节点11.7 剪力墙及连梁11.8 预应力混凝土结构构件11.9 板柱节点附录A 钢筋的公称直径、公称截面面积及理论重量附录B 近似计算偏压构件侧移二阶效应的增大系数法附录C 钢筋、混凝土本构关系与混凝土多轴强度准则C.1 钢筋本构关系C.2 混凝土本构关系C.3 钢筋-混凝土粘结滑移本构关系C.4 混凝土强度准则附录D 素混凝土结构构件设计D.1 一般规定D.2 受压构件D.3 受弯构件D.4 局部构造钢筋D.5 局部受压附录E 任意截面、圆形及环形构件正截面承载力计算附录F 板柱节点计算用等效集中反力设计值附录G 深受弯构件附录H 无支撑叠合梁板附录J 后张曲线预应力筋由锚具变形和预应力筋内缩引起的预应力损失附录K 与时间相关的预应力损失本规范用词说明引用标准名录前言前言根据原建设部《关于印发<2006年工程建设标准规范制订、修订计划(第一批)>的通知》(建标[2006]77号文)要求，本规范由中国建筑科学研究院会同有关单位经调查研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准和国外先进标准，并在广泛征求意见的基础上修订完成。
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010(2015年局部修订)
hns
1.135
x
0.674
As=As′/mm2 1599.67
实配As/mm2 1599.67
N0400/kN 3146.74
0.8
0.8 0.8 0.9 0.9 0.9 0.9 0.95 0.95 0.95 0.95
1830.40
◆ 用300MPa级光圆钢筋取代235MPa级光圆钢筋，将其规 格限于直径6mm～14mm，主要用于小规格梁柱的箍筋 与其他混凝土构件的构造配筋。对既有结构进行再设计 时， 235MPa级光圆钢筋的设计值仍可按原规范取值； ◆ 取消HRBF335牌号钢筋； ◆ 箍筋用于抗剪、抗扭及抗冲切设计时，其抗拉强度设计 值发挥受到限制(360MPa)，不宜采用强度高于400MPa 级的钢筋。当用于约束混凝土的间接配筋（如连续螺旋 配箍或封闭焊接箍等）时，钢筋的高强度可以得到充分 发挥，采用500MPa级钢筋具有一定的经济效益。
牌号 HPB300 HRB335 HRB400、HRBF400、RRB400 HRB500、HRBF500 抗拉强度设计值f y 270 300 360 435 抗压强度设计值f y′ 270 300 360 435（原410）
◆局部修订中将500MPa级钢筋的抗压强度设计值从
410N/mm2调整到435N/mm2，保持与抗拉强度设计值一致； 对轴心受压构件，由于受混凝土极限压应变0.002的限制， 当采用500MPa级钢筋时，其钢筋的抗压强度设计值取为 400N/mm2。
1.911
2.731 1.256 1.443 1.863 2.640
0.809
0.897 0.690 0.748 0.821 0.908
《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010修订内容
3.2.3 结构构件的连接应符合下列要求： 1 连接部位的承载力应保证被连接构件之间的传力性能； 2 当混凝土构件与其他材料构件连接时，应采取可靠的（连 接）措施； 3 应考虑构件变形对连接节点及相邻结构或构件造成的影响。
【说明】构件之间连接构造设计的原则 ●保证连接节点处被连接构件之间的传力性能符合设计要求； ●保证不同材料（混凝土、钢、砌体等）间的融合，选择可靠的连接方式以 保证可靠传力； ●连接节点尚应考虑被连接构件之间变形的影响以及相容条件，以避免、减 少不利影响。
4
【说明】灾害调查和事故分析表明：结构方案对建筑物的安
全性有着决定性的影响。 ● 在与建筑方案协调时应考虑结构体型（高宽比、长宽 比）适当； ●传力途径和构件布置应能够保证结构的整体稳固性； ●应避免因局部破坏引发结构连续倒塌。 本条提出了在方案阶段应考虑加强结构整体稳固性的设 计原则。
5
1 增加结构方案设计内容—结构缝
《混凝土结构设计规范》 GB 50010-2010
主要修订内容1
2011.06.09
1
修订概况
2007年2月8日 第一次全体工作会议（北京）
成立修订组，分工。 2008年8月25~30日 第二次全体工作会议（成都） 第三次全体工作会议（北京）
讨论《征求意见初稿》，对各部分提出修订意见
2008年11月8~9日
10
2 承载能力极限状态计算
3.3.2 对持久设计状况、短暂设计状况和地震设计状况，当用内 力的形式表达时，结构构件应采用下列承载能力极限状态设计 表达式：
0S R
R R( fc , fs , ak ,) / Rd
Rd ——结构构件的抗力模型不定性系数：对静力设计，一
《混凝土结构设计规范》GB50010-2010(2015年局部修订)
轴压比 0.8 0.8 0.8 0.8 0.9 0.9 0.9 0.9 0.95 0.95 0.95 0.95
N/kN 1830.40 1830.40 1830.40 1830.40 2059.20 2059.20 2059.20 2059.20 2173.60 2173.60 2173.60 2173.60
RRB400 5.0
预应力筋 3.5
4.2.5 普通钢筋和预应力筋的弹性模量Es可(原应)按表4.2.5采用。
◆局部修订中，刪除了HRBF335钢筋脾牌号，取消了原表注， 正文中的”应”改为”可”。
◆由于制作偏差、基圆面积不同以及钢绞线捻紧程度差异的影 响，实际受力后的变形模量存在一定的不确定性，通常不同程 度地偏小。因此，必要时可通过试验测定钢筋的实际弹性模量， 用于设计计算。
实配As/mm2 1599.67 772.73 320.00 320.00 2037.98 1123.06 452.66 320.00 2260.99 1302.45 605.38 320.00
N0400/kN 3146.74 2563.25 2243.81 2243.81 3456.01 2810.45 2337.41 2243.81 3613.37 2937.02 2445.17 2243.81
4.2.4 普通钢筋及预应力筋在最大力下的总伸长率δgt不应小 于表4.2.4规定的数值。
表4.2.4 普通钢筋及预应力筋在最大力下的总伸长率限值
钢筋 品种
δgt（%）
HPB300 10.0
普通钢筋
HRB335、（删去HRBF335） HRB400、HRBF400、 HRB500、HRBF500
7.5
1630.07
1630.07
混凝土结构设计规范GB500102010主要修订内容介绍
3.补充钢筋的综合性能要求
为保证结构与构件的延性，补充钢筋的 极限强度的指标。提出钢筋延性性能：最 大力下的总伸长率（均匀伸长率）、强屈 比、超强比的要求。
4.并筋（钢筋束）的应用
增补并筋（钢筋束）的配筋方式，以 方便设计与施工。并筋按单根等效钢筋 计算及构造。根据面积相等的原则换算 等效直径：双筋1.4、三筋1.7。
本次修改内容主要包括
一、完善设计内容增加安全裕量 二、采用高强高性能材料提高资源利用效率 三、完善基本构造要求 四、完善各种构件的构造设计
一、完善设计内容增加安全裕量
1、强调“结构方案”的重要性 2、完善承载能力极限状态计算 3、调整正常使用极限状态验算 4、增加防连续倒塌设计原则 5、新增既有结构设计基本原则 6、完善耐久性设计 7、补充结构分析内容 8、二阶效应的计算
完善结构分析基本假定及计算模型 的原则。按结构的不同分析模型给出弹 性（线性）、塑性内力重分布（调幅限 值）、弹塑性（非线性）、塑性极限 （塑性绞）等基本计算要求。提出间接 作用-非荷载效应（温差、收缩、徐变等） 分析的原则。
8.二阶效应的计算
结构侧移可能引起竖向构件作用效应 增大（P-Δ效应），提出用有限元分析 的方法计算。在附录中表达了简化的增 大系数、刚度折减等计算方法。
6.完耐久性设计
混凝土结构耐久性以环境、材料、构造、 维护四个方面作定性设计。按环境条件（正常、 干湿、冻融、氯盐、化学）划分类别，更具可 操作性。根据具体情况调整了混凝土材料的耐 久性能要求。给出了特殊构件、不利环境的耐 久性施工要求及构造措施。新增了使用期的维 护、管理要求。
7.补充结构分析内容
2.完善承载能力极限状态计算
对于不同设计状况的承载力计算要求，原表达 式存在一定局限性：
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45.00 40.00 35.00 30.00 25.00 20.00 15.00 10.00 5.00 0.00 0 0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 混凝土应变e c
混凝土应力s c/MPa
素混凝 土试件 纵筋配 筋率 0.89% 纵筋配 筋率 2.5%
◆以往教科书： f y′ =Es×e 0 =200000×0.002 =400MPa
《混凝土结构设计规范》GB500102010（2015年局部修订）简介 及高强钢筋的工程应用
郑州大学 刘立新 2015年12月
一.《混凝土结构设计规范》GB50010-2010 （2015年局部修订）简介
（一）修订背景和过程 ●根据“四节一环保”要求，提倡应用高强、高性能钢筋。 ●根据住房和城乡建设部“关于同意国家标准《混凝土结构 设计规范》GB50010-2010局部修订的函”(建标标函[2013] 29号的要求，于2013年启动，2015年8月通过审查、2015 年9月颁布，目前正在出版社印刷。
取消HRBF335 限于小直径
Hale Waihona Puke 400 500540 630
HRB500 HRBF500
4.2.3 普通钢筋的抗拉强度设计值 f y、抗压强度设计值 f y′ 应 按表4.2.3-1采用；预应力筋的抗拉强度设计值 f py、抗压强度 设计值 f py′应按表4.2.3-2采用。 当构件中配有不同种类的钢筋时，每种钢筋应采用各自 的强度设计值。
牌号 HPB300 HRB335 HRB400、HRBF400、RRB400 HRB500、HRBF500 抗拉强度设计值f y 270 300 360 435 抗压强度设计值f y′ 270 300 360 435（原410）
◆局部修订中将500MPa级钢筋的抗压强度设计值从
410N/mm2调整到435N/mm2，保持与抗拉强度设计值一致； 对轴心受压构件，由于受混凝土极限压应变0.002的限制， 当采用500MPa级钢筋时，其钢筋的抗压强度设计值取为 400N/mm2。
◆混凝土内配有纵向钢筋也可使混凝土的变形能力有一定提高， 随着纵筋配筋率的增大，混凝土的峰值应力变化不大，但峰值 应变有较明显增大，由于钢筋和混凝土之间有很好的粘结，当 混凝土应力接近或达到峰值时，纵筋起到了一定的卸载和约束 作用。 ◆混凝土在长期荷载作用下产生徐变，变形增大（1.25） ◆欧美等国的规范取 f y′ = f y
◆ 用300MPa级光圆钢筋取代235MPa级光圆钢筋，将其规 格限于直径6mm～14mm，主要用于小规格梁柱的箍筋 与其他混凝土构件的构造配筋。对既有结构进行再设计 时， 235MPa级光圆钢筋的设计值仍可按原规范取值； ◆ 取消HRBF335牌号钢筋； ◆ 箍筋用于抗剪、抗扭及抗冲切设计时，其抗拉强度设计 值发挥受到限制(360MPa)，不宜采用强度高于400MPa 级的钢筋。当用于约束混凝土的间接配筋（如连续螺旋 配箍或封闭焊接箍等）时，钢筋的高强度可以得到充分 发挥，采用500MPa级钢筋具有一定的经济效益。
对轴心受压构件，当采用HRB500、HRBF500钢筋时， 钢筋的抗压强度设计值f y′应取400 N/mm2。横向钢筋的抗 拉强度设计值f yv应按表中 f y的数值采用；但用作受剪、受 扭、受冲切承载力计算时，其数值大于360N/mm2时应取 360N/mm2。（强条）
表4.2.3-1 普通钢筋强度设计值（N/mm2）
410
钢绞线
1860
1960 980
1320
1390 650 770 900
390
预应力螺纹钢筋
1080 1230
400 （原410）
注：当预应力筋的强度标准值不符合表4.2.3-2的规定时，其强度设计值应进行相应的比例换算。
◆按预应力钢筋抗压强度设计值的取值原则，本次局部修订 将预应力螺纹钢筋的抗压设计强度由2010版规范中取值 410MPa修改为400MPa。
4.2.2钢筋的强度标准值应具有不小于95％的保证率。普通钢 筋的屈服强度标准值、极限强度标准值应按表4.2.2-1采 用；预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋的极限强度 标准值及屈服强度标准值应按表4.2.2-2采用。
表4.2.2-1 普通钢筋强度标准值（N/mm2）
牌号 HPB300 HRB335 HRB400 HRBF400 RRB400 说明 限于小直径 公称直径d（mm） 6～14（原6~22） 6～14 （原6~50） 6～50 6～50 屈服强度标准值 300 335 极限强度标准值 420 455
表4.2.3-2 预应力筋强度设计值（N/mm2）
种类
中强度预应力钢丝
极限强度标准值 f ptk
800 970 1270 1470
抗拉强度设计值 f py
510 650 810 1040
抗压强度设计值 f py′
410
消除应力钢丝
1570 1860 1570 1720
1110 1320 1110 1220
●根据我国钢筋标准《钢筋混凝土用钢 第1部分》GB1499.1、 《钢筋混凝土用钢 第2部分》GB1499.2的变化对混凝土结 构用钢筋的品种进行了调整，共涉及7条条文的修改，及 部分条文的勘误。
（二）主要修订内容
4.2.1混凝土结构的钢筋应按下列规定选用： 1 纵向受力普通钢筋可采用HRB400、HRB500、 HRBF400、HRBF500、HRB335、RRB400、HPB300钢筋； 梁、柱和斜撑构件的纵向受力普通钢筋宜采用HRB400、 HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋。 2 箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HRB335、HPB300、 HRB500、HRBF500钢筋。 3 预应力筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢 筋。 （原4款合并为3款） ◆将400MPa、500MPa级高强热轧带肋钢筋作为纵向受力的 主导钢筋推广应用，尤其是梁、柱和斜撑构件的纵向受力 配筋应优先采用400MPa、500MPa级高强钢筋； ◆淘汰直径16mm及以上335MPa级热轧带肋钢筋，保留小直 径的HRB335钢筋，主要用于中、小跨度楼板配筋以及剪 力墙的分布筋配筋，还可用于构件的箍筋与构造配筋；