中华人民共和国行业标准 水运工程混凝土结构设计规范 JTS 主编单位 : 中交水运规划设计院有限公司 批准部门 : 中华人民共和国交通运输部 实施日期 :2012 年 1 月 1 日 a 民 ~il 也雌性 北京

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1 JTS 中华人民共和国行业标准 JTS 水运工程混凝土结构设计规范 Design Code for Concrete S tructures of Port and Waterway Engineering 发布 实施 中华人民共和国交通运输部发布

2 中华人民共和国行业标准 水运工程混凝土结构设计规范 JTS 主编单位 : 中交水运规划设计院有限公司 批准部门 : 中华人民共和国交通运输部 实施日期 :2012 年 1 月 1 日 a 民 ~il 也雌性 北京

3 关于发布 水运工程混凝土结构设计规范 (JTS ) 的公告 2011 年第 51 号 现发布 水运工程混凝土结构设计规范 }( 以下简称 规范 }L 本 规范 为强制性行业标准, 编号为 JTS , 自 2012 年 1 月 1 日起施行 港口工程混凝土结构设计规范 } (JTJ ) 同时废止 本 规范 第 条 第 条 第 条 第 条和第 条中的黑体字部分为强制性条文, 必须严格执行 本 规范 由交通运输部组织中交水运规划设计院有限公司等单位编制完成, 由交通运输部水运局负责管理和解释, 由人民交通出版社发版发行 特此公告 中华人民共和国交通运输部二 0 一一年八月二十九日

4 修订说明 修订说明 本规范是在 港口工程混凝土结构设计规范 ~ (JTJ ) 的基础上, 通过深入调查分析和专题研究, 总结和吸纳了我国近年来水运工程混凝土结构设计的实践经验, 经广泛征求有关单位和专家意见, 并结合我国水运工程建设的现状和发展需要编制而成 主要内容包括材料 承载能力极限状态计算 正常使用极限状态验算 构造和构件等技术内容 本规范的主编单位为中交水运规划设计院有限公司, 参加单位为中交第一航务工程勘察设计院有限公司 中交第二航务工程勘察设计院有限公司 中交第兰航务工程勘察设计院有限公司 大连理工大学和河海大学 港口工程混凝土结构设计规范 ~ (JTJ ) 自发布实施以来, 为提高我国水运工程混凝土结构设计质量, 保证结构的安全性 适用性和耐久性发挥了重要作用 O 随着水运工程建设技术不断进步, 大量新技术 新工艺和新材料在混凝土结构中广泛应用于 工程实践, 混凝土结构设计水平不断提高,{ 港口工程混凝土结构设计规范 ~ (JTJ ) 已不能很好地适应我国水运工程建设的发展需要 为此, 交通运输部水运局组织中交水运规划设计院有限公司等单位对 港口工程混凝土结构设计规范 ~ (JTJ ) 进行修订, 补充了修造船厂水工建筑物等设计内容, 编制了 水运工程混凝土结构设计规范 本规范第 条 第 条 第 条 第 条和第 条中的黑体字部分为强制性条文, 必须严格执行 本规范共分 8 章 6 个附录, 并附条文说明 本规范编写人员分工如下 : 1 总则 : 胡家顺杨国平 2 术语 : 贡金鑫胡家顺 3 基本规定 : 胡家顺杨国平刘连生李元青 4 材料 : 胡家顺李元青杨国平 5 承载能力极限状态计算 : 李元青杨国平刘连生胡家顺刘彦忠罗年生陈浩群 6 正常使用极限状态验算 : 杨国平李元青胡家顺贡金鑫刘彦忠罗年生陈浩群 7 构造 : 胡家顺杨国平刘连生马德堂李元青刘彦忠罗年生陈浩群 8 构件 : 陈浩群罗年生李元青刘彦忠何良德杨国平刘连生杨琳马德堂附录 A- 附录 E: 贡金鑫马德堂附录 F: 胡家顺

5 水运工程混凝土结构设计规范 (JTS ) 本规范于 2010 年 3 月 10 日通过部审, 于 2011 年 8 月 29 日发布, 自 2012 年 1 月 1 日 起实施 本规范由交通运输部水运局负责管理和解释 请各有关单位在执行过程中, 将 发现的问题和意见及时函告交通运输部水运局 ( 地址 : 北京市建国门内大街口号, 交通运输部水运局技术管理处, 邮政编码 : ) 和本规范管理组 ( 地址 : 北京市东 城区国子监街 28 号, 中交水运规划设计院有限公司, 邮政编码 : ), 以便再修 订时参考 2

6 目次 目次 1 总则 (1) 2 术语 (2) 3 基本规定 ( 到 3.1 一般规定 ( 约 3.2 承载能力极限状态计算规定 ( 约 3.3 正常使用极限状态验算规定 ( 到 3.4 耐久性规定 (7) 4 材料.. (10) 4.1 混凝土 (1 0) 4.2 钢筋 (10) 5 承载能力极限状态计算 (15) 5.1 正截面承载力计算的一般规定 (15) 5.2 正截面受弯承载力计算 (17) 5.3 正截面受压承载力计算 (21) 5.4 正截面受拉承载力计算 (32) 5.5 斜截面承载力计算.. (34) 5.6 扭曲截面承载力计算 (41) 5.7 受冲切承载力计算 (49) 5.8 局部受压承载力计算 (53) 6 正常使用极限状态验算 (56) 6. 1 一般规定 (56) 6.2 钢筋预应力损失计算 (60) 6.3 抗裂验算 (63 ) 6.4 裂缝宽度验算 (68) 6.5 受弯构件挠度验算 (72) 7 构造 (74) 7.1 伸缩缝 (74) 7.2 保护层 口的 7.3 钢筋的锚固... (75) 7.4 钢筋的连接 (77) 7.5 纵向受力钢筋最小配筋率 (78) 7.6 预应力混凝土构件的构造 (79)

7 水运工程混凝土结构设计规范 (JTS )?"句,由AUA寸,30OA ζj瓦u寸,ooqooyau--ζj,3,3叮iqooooy--丐 乓J loo 组 理 管 nh ZA1 口贝人 量 校 质 总 盼 川 人 四川失uu草啤υ费医即. 开 要目算应H 主如计预UEM陪力的 纠MM载形失 时算 υuuj承束损材 牛计 积面用力明差. 剧件 面截常应说位 牛 配构 面正筋预语单 阳 接词构 筋截件钢的用编 忡 连环结 钢和构力关词主单υ川"穿阳 续 中川件吊土定件件压宣公面应相用范名 式弯川川口连形构 凝规构构受构的截预间范规员 合受架箱壁刊筒圆坞制孔混般压弯部部筋意张时规本人明.板梁柱叠深衍沉扶地圆半船预吊素一受受局局钢任后与本日'咱口HE--,附 ω口口UMA12345BCDEF说条88880队888888otaa录AAAAA录录录录录加8附附附附附附附附2

8 ww.webo 1 总则 1 总则 为统一水运工程混凝土结构设计技术要求, 做到技术先进 经济合理 安全可靠 耐久适用, 制定本规范 本规范适用于水运工程水工建筑物钢筋混凝土 预应力混凝土和素混凝土结构的设计, 不适用于轻骨料混凝土 其他特种混凝土结构和通航建筑物混凝土结构的设计 1. o. 3 水运工程混凝土结构设计除应符合本规范的规定外, 尚应符合国家现行有关标准 的规定

9 71< 运 ± 程混凝土结构设计规范 (JTS ) 2 术语 混凝土结构 concrete structure 以混凝土为主要承载材料制成的结构, 包括素混凝土结构 钢筋混凝土结构和预应力 混凝土结构等 素混凝土结构 plain concrete structure 无筋或不配置受力钢筋的混凝土结构 O 钢筋混凝土结构 reinforced concrete structure 配置受力的普通钢筋 钢筋网或钢筋骨架的混凝土结构 预应力混凝土结构 prestressed concrete stn 川 ure 配置预应力筋, 通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土结构 先张法预应力混凝土结构 pretensioned prestressed concrete structure 张拉预应力筋后浇筑混凝土通过粘结力传递而建立预加应力的混凝土结构 后张法预应力混凝土结构 post-tensioned prestressed concrete structure 混凝土达到规定强度后, 通过张拉预应力筋并在结构上锚因而建立预加应力的混凝土结构 装配整体式混凝土结构 assembled monolithic concrete structure 由预制混凝土构件或部件通过钢筋 连接件连接并现场浇筑混凝土而形成整体的 结构 深受弯构件 deep flexural member 跨高比小于 5 的受弯构件 深梁 deep beam 跨高比不大于 2 的单跨梁和跨高比不大于 2.5 的多跨连续梁 普通钢筋 ordinary steel bar 用于混凝土结构构件中的各种非预应力钢筋的总称 预应力筋 prestressing tendon 用于混凝土结构构件中施加预应力的钢筋 钢丝和钢绞线的总称 2

10 3 基本规定 3 基本规定 3.1 一般规定 水运工程混凝土结构宜采用以概率理论为基础, 以分项系数表达的极限状态设计 方法 ; 有条件时可直接采用可靠指标计算的方法 水运工程混凝土结构设计的极限状态应分为承载能力极限状态和正常使用极限状态 结构构件应根据承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求, 分别进行下列计算和验算 : ( 1 ) 对所有结构构件均进行承载能力计算 ; 对有抗震设防要求的结构进行结构构件抗震的承载能力计算 ; (2 ) 对使用上需要控制变形值的结构构件进行变形验算 ; (3) 对使用上要求不出现裂缝的构件进行混凝土拉应力验算 ww.webo ; 对使用上允许出现裂缝的构件进行裂缝宽度验算 O 水运工程混凝土结构构件的设计状况宜分为持久状况 短暂状况 地震状况和偶然状况, 并应符合下列规定 结构及结构构件的承载力计算, 均应采用荷载设计值 ; 变形 抗裂及裂缝宽度 验算, 均应采用相应的荷载代表值 ; 直接承受流动机械荷载的结构构件, 在计算承载力及验算抗裂时, 应考虑荷载的动力效应 预制构件应按制作 运输及安装时相应的荷载代表值进行施工阶段的验算 预制构件吊装的验算, 应考虑构件的动力效应, 可采用构件自重乘以动力系数的方法 必要时, 现浇结构应进行施工阶段的验算 当结构构件进行抗震设计时, 地震作用及其他荷载代表值均应执行现行行业标准 水运工程抗震设计规范 ~(Jη225 ) 的规定 当有特殊要求进行偶然状况设计时, 偶然作用及其他荷载代表值应按现行国家标准 港口工程结构可靠性设计统一标准 ~ (GB 50158) 中的原则论证确定 钢筋混凝土及预应力混凝土结构构件受力钢筋的配筋率应符合本规范中有关最小配筋率的规定 O 素混凝土结构构件应按附录 A 的规定进行计算 受温度或湿度变化作用的建筑物, 宜在构造和施工工艺上采取防止发生温度和收缩裂缝的措施 温度 湿度的变化对建筑物有较大影响时, 应进行相应计算分析 3.2 承载能力极限状态计算规定 根据结构破坏后果的严重程度, 水运工程混凝土结构应划分为三个安全等级, 设

11 71< 运工程混凝土结构设计规范 (JTS ) 计时应根据具体情况按照表 的规定选用相应的安全等级 结构的安全等级表 水运工程建筑物中各类混凝土结构 安全等级一级二级三级 破坏后果很严重严重不严重 建筑物类型有特殊安全要求的结构一般水运工程结构临时性水运工程结构 构件的安全等级, 宜与整个结构的安全等级相同, 其中部分结构构件的重要性系数可根据其重要程度适当调整 O 结构构件承载能力极限状态设计应采用下列设计表达式 : γ05d~r ( ) R=R( 王, 兀, 向 ) ( ) 式中 γ 一- 重要性系数, 安全等级为一级的结构构件取 1. 1, 安全等级为二级的结构构件取 1. 0, 安全等级为三级的结构构件取 0.9; 5 d 一一承载能力极限状态的作用效应组合的设计值, 按现行国家标准 港口工程结构可靠性设计统 标准 )) ( GB 50158) 和现行行业标准 水运工程抗震设计规范 ~ (JTJ 225) 的规定进行计算 ; R 一一结构构件的承载力设计值 ; R( ) 一一结构构件的承载力函数 ; fc J: 一一 - 混凝土 钢筋的强度设计值 ; αd 一一几何量的设计值 O 式 ( ) 中的 γ05 d, 在本规范各章中应用 N M V T 等内力设计值表示 ; 对预应力混凝土结构, 尚应考虑预应力效应 当作用效应与作用按线性关系考虑时, 持久组合的效应设计值可按下式计算 : Sd=U (3.2.5) 式中 S 乌 d 一作用组合的效应设计值配 ; γc 一 -- 第 i 个永久作用的分项系数 ; 5 c 沾一第 i 个永久作用标准值的效应 ; γp 一一预应力的分项系数 ; 5 p 一一预应力作用有关代表值的效应 ; γ QI γ Qj 一一分别为主导可变作用和第 j 个可变作用的分项系数 ; 5 Qlk, 5 Qjk 一一分别为主导可变作用和第 j 个可变作用标准值的效应 ; ψq 一一可变作用的组合系数, 可取 0.7, 对有界作用且经常以界值出现时, 可取 当作用效应与作用按线性关系考虑时, 短暂组合的效应设计值可按下式计算 : Sd=LUγ (3.2.6) 式中 S 乌 d 一一作用组合的效应设计值 ; γg 一第 i 个永久作用的分项系数 ; 5 Cik 一一第 i 个永久作用标准值的效应 ; γp 一一预应力的分项系数 ; 4

12 3 基本规定 Sp 一一预应力作用有关代表值的效应 ; η- 一一第 j 个可变作用的分项系数 ; SQjk 一一一第 j 个可变作用标准值的效应 作用分项系数可按表 取值 作用分项系数 荷载名称 分项系数 荷载名称 永久荷载 ( 不包括土压力 静水压力 ) 1. 2 铁路荷载 五金钢铁荷载 1. 5 汽车荷载 散货荷载 1. 5 缆车荷载 起重机械荷载 1. 5 船舶系缆力 船舶撞击力 1. 5 船舶挤靠力 水流力 1. 5 运输机械荷载 冰荷载 1. 5! 又 L 荷载 波浪力 ( 构件计算 ) 1. 5 人群荷载 一般件杂货 集装箱荷载 1. 4 土压力 表 分项系数 液体管道 ( 含推力 ) 荷载 1. 4 剩余水压力 L 一一一一 一注 :1 当永久荷载对结构承载力起有利作用时, 分项系数的取值不应大于 1. 0; 2 结构自重 同定设备重力 土重等为主时, 分项系数应增大为不小于 1. 3; 3 短暂组合时, 作用的分项系数可按表中数值减 0.1 取用 对承载能力极限状态计算, 当预应力效应对结构有利时预应力分项系数应取 1. 0, 不利时应取 对正常使用极限状态验算, 预应力分项系数应取 正常使用极限状态验算规定 正常使用极限状态设计表达式应符合下式规定 : Sd~ 三 C (3.3. 1) 式中 Sd 一一一作用组合的效应设计值 ; C 一一结构构件达到正常使用要求所规定的变形 裂缝宽度或应力等的限值 混凝土构件的挠度应不影响结构的使用功能和外观要求, 其计算值不应超过表 规定的限值 最大挠度限值 [J] 表 构件种类 轨道梁 一般梁 板 [ 刀 lo/800 lo/600 lo/300 注 :1l 一一计算跨度 ; 2 短暂状况的正常使用极限状态对挠度有要求时, 应根据具体情况确定 ; 3 对悬臂构件的挠度限值, 其计算跨度 L 按实际悬臂长度的 2 倍取用 结构构件设计的裂缝控制等级应根据使用要求划分为 3 级, 并应符合下列规定 5

13 7.K 运工程混凝土结构设计规范 (JTS ) 严格要求不出现裂缝的构件, 裂缝控制等级应按一级, 按标准组合进行计算时, 构件受拉边缘混凝士不应产生拉应力 O 一般要求不出现裂缝的构件, 裂缝控制等级应按二级, 按准永久组合进行计算时, 构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力 ; 按标准组合计算时, 构件受拉边缘混凝土允许产生拉应力, 但拉应力应满足下式要求 : σt~ α ct y.ftk (3.3.3) 式中 σt 一一构件受拉边缘混凝土拉应力 ; α ct 一一混凝土拉应力限制系数 ; γ- 一受拉区混凝土塑性影响系数 ;.ft k 一一混凝土抗拉强度标准值 O 允许出现裂缝的构件, 裂缝控制等级应按三级, 按准永久组合进行裂缝宽度计算, 其最大宽度不应超过规定的限值 施工期有必要计算裂缝宽度时, 裂缝宽度不宜超过规定的限值 裂缝控制等级 混凝土拉应力限制系数和最大裂缝宽度限值, 应根据结构的工作条件和钢筋种类按表 采用 混凝土拉应力限制系数 αct 和最大裂缝宽度限值 [ W max ] 表 淡水港海水港 构件类别钢筋种类水上区水位变动区水下区大气区浪溅区水位变动区水下区裂缝控制等级一一钢筋混凝土结构 [W m " J (mm) 冷拉 HRB400 裂缝控制等级 级钢筋 α" 预应力 j 昆凝土结构 钢丝 钢绞线 裂缝控制等级 螺纹钢筋 α" 注 : 受冻融作用的海水环境结构的水位变动区按浪溅区规定采用 O 对持久状况的正常使用极限状态, 根据不同的设计要求, 应选用标准组合 频遇组合或准永久组合进行设计, 并应符合下列规定 当作用效应与作用按线性关系考虑时, 标准组合的效应设计值可按下式计算 : 5d = 二 15 6 t k + S P + S ο 1 AkL + 飞 j 二兰 l ψ 轨 ιa 当作用效应与作用按线性关系考虑时, 频遇组合的效应设计值可按下式计算 : 5d = 三 15 句 +5 p + 功 fsqlk+ 三 lψa 片 ( ) 当作用效应与作用按线性关系考虑时, 准永久组合的效应设计值可按下式计算 : 6 5" 唁 lsgzk+sp+jlψajk ( )

14 3 基本规定 式中 5 d 一一作用组合的效应设计值 ; 5 c 劫一一第 i 个永久作用标准值的效应 ; 5 p 一一预应力作用有关代表值的效应 ; 5 Qlk 5 Qjk - 一分别为主导可变作用和第 j 个可变作用标准值的效应 ; h 冉 冉一一可变作用的组合系数 频遇值系数和准永久值系数, 可分别取 和 0.6 对经常以界值出现的有界作用, 组合系数和准永久值系数可取 短暂状况需要考虑正常使用极限状态且作用效应与作用按线性关系考虑, 作用组合的效应设计值可按下式计算 : 式中 5 d 一一作用组合的效应设计值 ; sd=26 成 +Sp+JZls 吼 (3.3.6) 5 c 品一一第 i 个永久作用标准值的效应 ; 5 p 一一 - 预应力作用有关代表值的效应 ; 5 Qjk 一一第 j 个可变作用标准值的效应 3.4 耐久性规定 ww.webo 永久性水运工程混凝土结构应按结构所处的环境条件和设计使用年限进行相应的耐久性设计 O 水运工程中混凝土部位可按表 和表 的规定划分 海水环境混凝土部位划分表 掩护条件划分类别大气区浪溅区水位变动区 水下区 大气区下界至设浪溅区下界至设设计高水位有掩护按港工设计水位计高水位减 1.0m 计低水位减 1.0m 加 1. 5m 以上之间之间 水位变动区下 界至泥面 按港工设计水位 设计高水位 加 (η + 1. Om) 以上 大气区下界至设 计高水位减 η 之间 浪溅区下界至设 计低水位 j 咸 1.0m 之间 水位变动区下 界至泥面 无掩护 最高天文潮大气区下界至最浪溅区下界至最 按天文潮位 位加 O. 7 倍百高天文潮沙减百年低天文潮位减 O. 2 年一遇有效波一遇有效波高 H 1 / 3 之倍百年一遇有效波 水位变动区下 界至泥面 高 H 1 /3 以上间高 Hl/3 之间 L 一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一 L 一一一一一一一一一一一一一 - 注 :C1 η 值为设计高水位时的重现期 50 年 Hl% ( 波列累积频率为 1% 的波高 ) 波峰面高度 ; 2 当浪溅区上界计算值低于码头面高程时, 应取码头面高程为浪溅区上界 ; 3 当无掩护条件的海港工程泪凝土结构无法按港工有关规范计算设计水位时, 可按天文潮潮位确定混凝土结 构的部位划分 7

15 水运工程混凝士结构设计规范 (JTS ) 淡水环境混凝土部位划分 表 水上区 水下区 水位变动区 设计高水位以上设计低水位以下水上区和水下区之间注 :1 水上区也可按历年来平均最高水位以上划分 ; 2 库区工程分为水上区和水下区, 以设计低水位作为分界 O 基于耐久性要求的混凝土最低强度等级应满足表 的规定 基于耐久性要求的混凝土最低强度等级表 所在部位 海水环境 淡水环境 钢筋 1 昆凝土素混凝土钢筋混凝土素混凝土 大气区 C30 C20 C25 C20 浪溅区 C40 C25 水位变动区 C35 C25 C25 C20 水下 lr C30 C25 C25 C20 注 : 有抗冲耐磨要求的部位, 应专门研究确定, 且泪凝土强度等级不应低于 C 按结构所处环境条件, 钢筋混凝土和预应力混凝土结构的混凝土最大水胶比 最小 胶凝材料用量, 应符合现行行业标准 水运工程混凝土质量控制标准 ~(Jη269) 的规定 混凝士中最大氯离子含量不宜超过表 规定的限值 ; 最大碱含量不宜超过 3. Okglm 3 0 混凝土中最大氯离子含量限值 (% ) 表 环境条件预应力混凝土钢筋混凝土素混凝土海水环境 淡水环境 注 :1 氯离子含量指水溶性氯离子占胶凝材料的质量百分比 ; 2 碱含量为可溶性碱在 混凝土原材料中以 Na2 0 当量计的含量 混凝土抗冻等级按 28d 龄期的试件用快冻试验方法测定时, 应分为 F350 F300 F2 50 F200 F150 和 F100 等 6 级 水位变动区有抗冻要求的混凝土抗冻等级的选用, 应符合表 的规定 浪溅区范围内的下部 1m 应按水位变动区选择抗冻等级 码头面层混凝土可选用比同一地区水位变动区低 2-3 级的抗冻等级 混凝土抗冻等级选用标准表 海水环境 淡水环境 建筑物所在地区 钢筋 1 昆凝土 钢筋混凝土 素混凝士 素混凝土 和预应力混凝土 和预应力混凝土 严重受冻地区 ( 最冷月平均气 F350 F300 F250 F200 温低于 8'(; ) 受冻地区 ( 最冷月平均气温在 4'(; - 8'(; 之间 ) F300 F250 F 丁 200 F150 微冻地区 ( 最冷月平均气温在 0'(; - -4'(; 之间 ) F250 F200 F150 Fl 仪 ) 8 注 : 开敞式码头和防波堤等建筑物混凝土, 宜选用比同一地区高 1 等级的抗冻等级或采用其他措施

16 3 基本规定 有抗渗性要求的结构的混凝土抗渗等级应根据所承受的水头 水力梯度 水质条件和渗透水的危害程度等因素确定, 且不得低于表 的规定值 混凝土抗渗等级选用标准表 最大作用水头与 1 昆凝土壁厚之比 < > 20 抗渗等级 唱 'υp4 P6 P8 且PA P 海水环境结构的混凝土抗氯离子渗透性指标宜符合表 的规定 当不能满 足时, 可采取? 昆凝土表面涂层和防腐蚀面层 涂层钢筋 钢筋阻锈剂或阴极保护等措施 混凝土抗氯离子渗透性限值 (C) 表 环境条件 钢筋 1 昆凝土 预应力? 昆凝土 北方南方北方南方 大气区三三 2000 运 2000 运 2000 运 1500 浪溅区运 1500 三三 1500 ~1000 运 1000 水位变动区 ~2000 罢王 2000 运 1500 ~1500 注 : 试验用的混凝土试件应在标准条件下养护 28d, 试验应在 35d 内完成, 对掺加粉煤灰或磨细粒化高炉矿渣的泪凝土, 可按 90d 龄期结果评定 对处于海水环境水位变动区 浪溅区和大气区的混凝土构件宜采用高性能混凝土, 也可同时采用其他防腐蚀措施 混凝土表面应有利于排水 ; 混凝土结构和构件应有利于通风 当构件处于严重锈蚀环境时, 普通受力钢筋直径不宜小于 16mm; 后张预应力混 凝土构件宜采用密封和防腐性能良好的孔道管 处于严重锈蚀环境的构件, 暴露在混凝土外的吊环 紧固件 连接件等铁件应与混凝土中的钢筋隔离, 对预应力钢筋 锚具及连接器应采取专门防护措施, 预应力钢筋的锚头应采用无收缩高性能细石混凝土或水泥基聚合物混凝土封端 O 9

17 一,水运士丰呈混凝士结构设计规范 (JTS ) 4 材料 4.1 混凝土 混凝土应满足设计强度要求和耐久性要求 混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定 混凝土轴心抗压 轴心抗拉强度标准值应按表 采用 混凝土轴心抗压强度标准值 fck 和轴心抗拉强度标准值 ftk( N/mm 2 ) 表 强度 种类 I C15? 昆凝土强度等级 C80 hi 10.0 ιi 混凝土轴心抗压 轴心抗拉强度设计值应按表 采用 混凝土轴心抗压强度设计值 fc 和轴心抗拉强度设计值 ft(n/mm 2 ) 表 强度种类混凝土强度等级 二C臼-C80 7-j2-c-引j一队注 :1 计算现浇钢筋 1 昆凝土轴心受压和偏心受压构件时, 截面的长边或直径小于 300mm 时, 表中混凝士的强度设 计值应乘以系数 0.8; 当混凝土成型 截面和轴线尺寸等确有保证时, 可不受此限制 ; 2 离心混凝土的强度设计值应按专门标准取用 混凝土受压或受拉的弹性模量应按表 采用 混凝土弹性模量 Ec ( 10 4 N/mm 2 ) 表 混凝土强度等级 C80 E 素混凝士重度可取 23-24kN/m 3 ; 钢筋混凝土重度可取 24-25kN/m 3, 必要时应由试验测定 混凝土的其他物理特性值, 应由试验确定 当无试验资料时, 泊松比可取 0.2, 线膨胀系数可取 1. 0 x 10-5/"C 剪变模量可按表 混凝土弹性模量的 0.4 倍采用 4.2 钢筋 钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构的钢筋质量应符合现行国家标准 钢筋混 10

18 4 材料 凝土用钢第 2 部分 : 热轧带肋钢筋 } (GB ) 钢筋混凝土用余热处理钢筋 (GB 13014) 钢筋混凝土用钢第 1 部分 : 热轧光圆钢筋 } (GB ) 预应力混凝土 用钢棒 } (GB 4463) 和现行行业标准 环氧树脂涂层钢筋 } (JC3042) 等的有关规定 ; 钢丝的质量应符合现行国家标准 预应力混凝土用钢丝 } (GB/T 5223) 的规定 ; 钢绞线的质量 应符合现行国家标准 预应力混凝土用钢绞线 } ( GB/T 5224 ) 的规定 ; 精轧螺纹钢筋的质量应符合现行国家标准 预应力混凝土用螺纹钢筋 } (GB/T 20065) 的规定 钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构钢筋的选用尚应符合下列规定 普通混凝土结构钢筋宜采用 HRB4 00 级 HRB500 级钢筋, 也可采用 HPB300 级 HRB335 级或 RRB400 级钢筋 预应力混凝土结构钢筋宜采用钢绞线或钢丝也可采用钢棒或螺纹钢筋 钢筋应符合下列规定 钢筋的强度标准值应具有不小于 95% 的保证率 热轧钢筋的强度标准值应根据屈服强度确定 预应力钢绞线 钢丝和热处理钢筋的强度标准值应根据极限抗拉强度确定 普通钢筋的强度标准值应按表 采用 ; 预应力钢筋的强度标准值应按 表 采用 普通钢筋强度标准值 fyk (N/mm 2 ) 表 种类符号 d( mm) f,k HPB 300 φ HRB 335 Q 热轧钢筋 HRB RRB 400 qpr HRB 500 φ 注 :1 热轧钢筋直径 d 系指公称直径 : 2 当采用直径大于 40mm 的钢筋时, 应有可靠的工程经验 预应力钢筋强度标准值 fptk (N/mm 2 ) 表 种类符号公称直径 d(mm) 且此 5, ,1720,1860, x2 8, ,1570,1720,1860, ,1570,1720,1860 钢绞线 1 x 3 φs 6.2, ,1720,1860, ,1570,1720,1860, ,1670, , ,1570,1720,1860, x ,1670,

19 7.1< 运工程混凝土结构设计规范 (JTS ) 续表 种 类 符号 公称直径 d(mm) A 9.5,11. 1, , 1860, , 1570,1670,1720, 1860, x ,1860 钢绞线 s , , (1 x7) C ,4.8,5 1470, 1570,1670, 1770, 1860 消除应力钢丝 光圆螺旋肋 φp 6,6.25,7 1470,1570, 1670, 1770 φh 8,9 1470, , ~5 1470, 1570,1670, 1770, 1860 φi 刻痕 >5 1470,1570, 1670,1770 φp 光圆 6,7,8,10, 11,12,13, 14, 16 φ HG 螺旋槽 7.1,9,10.7,12.6 钢棒 1080,1230,1420, 1570 φm 螺旋肋 6,7,8,10, 12, 14 带肋 R 6,8, 10, 12, 14, 16 PSB PSB 螺 纹钢筋 ø PS 18,25,32,40,50 PSB PSB 注 :4 钢绞线直径 d 系指钢绞线外接圆直径, 即现行国家标准 预应力棍凝土用钢绞线 } ( GB/T 5224 ) 中的公称直 径矶, 钢丝和热处理钢筋的直径 d 均指公称直径 ; ( 1 x 31 为 3 根刻痕钢丝捻制的钢绞线 ;(1 x7)c 为 7 根钢丝捻制又经模拔的钢绞线 ; 3 根据国家标准, 同一规格的钢丝 钢绞线和钢棒有不同的强度级别, 因此表中对同一规格的钢丝 钢绞线和钢 棒列出了相应的 fplk 值, 在设计中可自行选用 各种直径钢筋 钢绞线和钢丝的公称截面面积 计算截面面积和理论重量应 按附录 B 采用 普通钢筋的抗拉强度设计值和抗压强度设计值应按表 采用 ; 预应力钢筋 的抗拉强度设计值和抗压强度设计值应按表 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 12

20 4 材料 普通钢筋抗拉强度设计值几和抗压强度设计值 f;(n/mm 2 ) 表 种 类 符号 λ f~ HPB300 φ HRB 热轧钢筋 HRB400 o RRB400 qþr HRB 注 : 横向钢筋的抗拉强度设计值应按表中 fy 的数值取用, 用作受剪 受扭 受冲切承载力计算时, 其数值大于 360 Nl mm 2 时应按 360N/mm 2 取用 预应力钢筋强度设计值 (N/mm 2 ) 表 种 类 符号 抗拉强度标准值抗拉强度设计值抗压强度设计值 J;,'k λy f'py x x 钢绞线 1 x 31 φs x7 (1 x7)c 光圆 P 消除应力钢丝 螺旋肋 H 刻痕 φi 光圆 φp φ HG 螺旋槽 钢棒 400 φ HR 螺旋胁 带肋 φr PSB 螺纹钢筋 PSB 目 400 PSB PSB 冷拉 HRB4 钢筋 I 注 :1 当预应力钢绞线 钢丝和钢棒的强度标准值不符合表 的规定时, 强度设计值应按其不同强度标准值 进行换算 ; 2 表中消除应力钢丝的抗拉强度设计值儿仅适用于低松弛钢丝 13

21 7]<. 运工程混凝土结构设计规范 (JTS ) 钢筋弹性模量应按表 采用 钢筋弹性模量 E s (105N/mm 2 ) 表 种 类 E, 种 类 E, HPB300 级钢筋 2.10 钢绞线 HRB335. HRB400 RRB400 HRB500 级钢筋 2.00 钢棒 螺纹钢筋 2.00 消除应力钢丝 2.05 冷拉 HRB400 钢筋 注 : 必要时钢绞线可采用实测的弹性模量 当采用并筋的形式配筋时并筋数量不应超过 3 根 并筋可视为一根等效钢筋 并筋等效直径可按截面面积相等的原则换算确定 O 14

22 5 承载能力极限状态计算 5 承载能力极限状态计算 5.1 正截面承载力计算的一般规定 正截面承载力应按下列基本假定进行计算 : (1) 截面应变保持平面 ; (2) 不考虑混凝土的抗拉强度 ; (3) 混凝土受压的应力与应变关系曲线按下列公式取用 : 8 c ::::; 80 时 σ 王 [ 1 一 (1-:)l ( ) 8 0 < 8 c ::::; 8 cu 时 σ = fc ( ) n =2-1(XK-50) ( ) 60κ 80 = (Jcu.k-50) x lo- 5 ( ) 8 cu = 一 (!, u.k - 50) X 10-5 ( ) 式中 8 c 一一混凝土压应变 ; 80 一一混凝土压应力刚达到 f 时的混凝土压应变, 计算的 8 0 值小于 时取 0.002: σc 一一混凝土压应变为 8 c 时的混凝土压应力 (N/mm 2 ) ; fc 一一混凝土轴心抗压强度设计值, 按表 采用 ; 8 cu 一一正截面的混凝土极限压应变, 当处于非均匀受压时, 按式 ( ) 计算, 计算的 8ω 值大于 时取 ; 当处于轴心受压时取为 8 0 n 一一系数, 计算的 n 值大于 2.0 时取 2.0; 正 u.k 一一混凝土立方体抗压强度标准值 (N/mm 勺, 按第 条确定 (4) 纵向钢筋的应力取等于钢筋应变与其弹性模量的乘积, 但其绝对值不大于其相 应的强度设计值 纵向受拉钢筋的极限拉应变取为 受弯构件 偏心受力构件正截面受压区应力计算应符合下列规定 正截面受压区混凝土的应力图形可简化为等效的矩形应力图 O 矩形应力图的受压区高度可取等于按截面应变保持平面的假定所确定的中 和轴高度乘以相应系数 其系数取值, 当混凝土强度等级不超过 C50 时, 可取 0.8, 当混 凝土强度等级为 C80 时, 可取 0.74, 其间应按线性内插法确定 15

23 水运工程混凝土结构设计规范 (JTS ) 矩形应力图的应力值取为混凝土轴心抗压强度设计值乘以相应系数 其系数取值, 当混凝土强度等级不超过 C50 时, 可取 1. 0, 当混凝土强度等级为 C80 时, 可取 O. 饵, 其间应按线性内插法确定 纵向受拉钢筋屈服与受压区混凝土破坏同时发生时的相对界限受压区高度 应按下列公式计算 : 钢筋混凝土构件 : 有屈服点钢筋 无屈服点钢筋 王一 Çb = βl 一 r 1 + 子 ~y~ ßsBcu β1 b 一 0.002, l y ( ) ( ) 预应力混凝土构件 : 有屈服点钢筋 Bcu EsBcu 5βl ( ) b l +fll 二旦 ι sb 无屈服点钢筋 5β1 ( ) b 一 fr γ 一 σ 汕 + 三 ;7+ 王立了 式中 Çb - 一相对界限受压区高度, Çb = x/ho β1 一 - 系数, 按第 款的规定计算 ; ly 一一普通钢筋抗拉强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 采用 ; Es 一一一钢筋弹性模量 (N/mm 2 ), 按表 采用 ; Bcu 一一非均匀受压时的混凝土极限压应变, 按式 ( ) 计算 ; 儿 y 一一预应力钢筋抗拉强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 采用 ; σ 同一一受拉区纵向预应力钢筋合力点处混凝土法向应力等于零时的预应力钢筋 应力 (N/mm 2 ) ; h 一一界限受压区高度 (mm) ; ho 一一截面有效高度 (mm), 取纵向受拉钢筋合力点至截面受压边缘的距离 当截面受拉区内配置有不同种类或不同预应力值的钢筋时, 受弯构件的相对界限 受压区高度应分别计算, 并取其较小值 纵向钢筋应力的计算应符合下列规定 纵向钢筋应力宜按下列公式计算 :

24 5 承载能力极限状态计算 普通钢筋 σh=esseu( 牛一 1) ( ) 预应力钢筋 纵向钢筋应力也可按下列近似公式计算 : 普通钢筋 σ 严 = Esscu( 牛一 1) +σ 内 ( ) 预应力钢筋 σ=ι( 二一叫 ( ) σ=ι 二? 叫王一 β1) +σ 刷 ( ) P' gb 一 βl 飞 h r- l J - 1 阳 Oi 按式 ( ) - 式 ( ) 计算的纵向钢筋应力应满足下列条件 : 一 f;4σ si~fy ( ) σρ-fffpyz 三 σpzz 三 ~y ( ) 式中 σ 川 σp' 一一第 i 层纵向普通钢筋 预应力钢筋的应力 (N/mm 勺, 正值代表拉应力, 负值代表压应力 ; Es 一一钢筋弹性模量 (N/mm 2 ), 按表 采用 ; Scu 一一非均匀受压时的混凝土极限压应变, 按式 ( ) 计算 ; βl 一一系数, 按第 款的规定计算 ; h Oi 一一第 i 层纵向钢筋截面重心至截面受压边缘的距离 (mm) ; x 一一等效矩形应力图形的混凝土受压区高度 (mm) ; σpo i 一一第 i 层纵向预应力钢筋截面重心处混凝土法向应力等于零时的预应 力钢筋应力 (N/mm 2 ) ; L 一一相对界限受压区高度 ; f~ f'py 一一纵向普通钢筋 预应力钢筋的抗压强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 和表 采用 ; fy 儿一一纵向普通钢筋 预应力钢筋抗拉强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 表 采用 当计算的 σ SL 为拉应力且其值大于儿时, 应取 σ si =fy 当 σ" 为压应力且其绝 对值大于 fy 时, 应取叽 - f'y 0 当计算的 σ p' 为拉应力且其值大于 fpy 时, 应取 σpi 儿 ; 当 σp' 为压应力且其绝对值大于 (σ 州一 f'py) 的绝对值时, 应取 σpi σρ - f 'py 任意截面构件的正截面承载力可按附录 C 的方法计算 5.2 正截面受弯承载力计算 跨高比大于 5 的矩形截面或翼缘位于受拉边的倒 T 形截面受弯构件, 其正截面受 17

25 ,r水运工程混凝土结构设计规范 ( J 丁 S ) 弯承载力计算应符合下列规定 ( 图 ) 0 α1 兀 duh y川ffhaa FSA 'P A' A' p 一一 ~yap 一 --- fa A q b 罔 矩形截面受弯构件正截面受弯承载力计算 正截面受弯承载力应按下式计算 : Mu 叫 b 巾 一 ~ ) 川 A's(ho 一 α; ) 一 (σ 占 - f;y) A ' p ( ho 一 α 'p) ( ) 混凝土受压区高度应按下式计算 : α Jc bx = fyas - f ~A: + fpyap + (σ 占一 fl)afp ( ) 混凝土受压区高度应满足下列公式要求 : X 三三 [bho ( ) x 二三 2a' ( ) 式中 Mu 一一受弯承载力设计值 (N. mm) ; αl 一一系数, 按第 款的规定计算 ; fc 一一混凝土轴心抗压强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 采用 ; b 一一矩形截面的宽度或倒 T 形截面的腹板宽度 (mm) ; Z 二等效矩形应力图形的混凝土受压区高度 (mm) ; h 一一截面有效高度 (mm) ; As A: 一一受拉区 受压区纵向普通钢筋的截面面积 (mm 2 ) ; Ap A; 一一受拉区 受压区纵向预应力钢筋的截面面积 (mm 2 ) ; σ 岛一一受压区纵向预应力钢筋合力点处混凝士法向应力等于零时的预应力钢筋 应力 (N/mm 2 ); α: α; 一一受压区纵向普通钢筋合力点 预应力钢筋合力点至截面受压边缘的距离 (mm) ; 川 f;y 一一纵向普通钢筋 预应力钢筋的抗压强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 表 采用 ; fy 儿一一纵向普通钢筋 预应力钢筋抗拉强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 表 采用 ; 18

26 5 承载能力极限状态计算 αf 一一受压区全部纵向钢筋合力点至截面受压边缘的距离 (mm), 当受压区未配 置纵向顶应力钢筋或受压区纵向预应力钢筋应力 (σ 占 - f ~y) 为拉应力 时, 式 ( ) 中的 4 用 α: 代替 ; gb 一一相对界限受压区高度 跨高比大于 5 的翼缘位于受压区的 T 形 I 形截面受弯构件 ( 图 5.2.2), 其正截面 受弯承载力应符合下列规定 O 时阳b' f -i 电 I~ 山阳b~ Y 脚乓 I~ 飞 l 唱 叫 也 b) 罔 形截面受弯构件受斥区高度位置 a) x ζ h'j ;b) x > h'j 当满足下式要求时应按宽度为冉的矩形截面计算 : fya, + h 入运 αjcb;h;+f;4: 一 (σρ-fl)4 ( ) 当不满足式 ( ) 的条件时应按下列公式计算 : 受弯承载力设计值 混凝士受压区高度 α 叫 lλ [b χ Mu αl 正的 (ho - ~ 忻州扎一川 (ho - ~f) + f;a',( h() 一 α 飞 ) 一 (σ,1'0 - f' py ) A ' p ( ho 一 α,p) ( ) + (b'f - 川 b )hγ 马 υ'f] 卢 ]=j 兀 ~As 一 f;a's + j 川川 Ap + ( σ h 一 f 川 :)y )A;J ( 式中 1r '~y 一一纵向普通钢筋 预应力钢筋抗拉强度设计值 (N 即 /mm 旷 2 )λ, 按表 川 -1 表 采用 ; As A: 一一一受拉区 受压区纵向普通钢筋的截面面积 (mm 2 ) ; Ap A; 一一受拉区 受压区纵向预应力钢筋的截面面积 (mm 2 ) ; f~ f~y 一一纵向普通钢筋 预应力钢筋的抗压强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 表 采用 ; αl 一一系数, 按第 款的规定计算 ; 1: 一一混凝土轴心抗压强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 采用 ; b; 一一 T 形 I 形截面受压区的翼缘计算宽度 (mm), 按第 条的规定确定 ; 冉一 -T 形 I 形截面受压区翼缘高度 (mm) ; 19

27 水运士手里混凝土结构设计规范 (JTS ) σ 占一 - 受压区纵向预应力钢筋合力点处混凝土法向应力等于零时的预应力钢筋应力 (N/mm 2 ) ; b 一一矩形截面的宽度或倒 T 形截面的腹板宽度 (mm) ; χ 一一一等效矩形应力图形的混凝土受压区高度 (mm) ; α: α; 一一受压区纵向普通钢筋合力点 预应力钢筋合力点至截面受压边缘的距离 (mm) ; h 一一截面有效高度 (mm) 按式 ( ) - 式 ( ) 计算 T 形 I 形截面受弯构件时, 混凝土受压区高度仍应符合式 ( ) 和式 ( ) 的要求 T 形 I 形和倒 L 形截面受弯构件位于受压区的翼缘计算宽度应按表 所列的最小值取用 T 形 I 形和倒 L 形截面受弯构件翼缘计算宽度 b; 表 项次 考虑情况 TJ 形截面 倒 L 形截面 肋形梁 板独立梁肋形梁 板 按计算跨度 Sn 2 按梁 胁净距 S" b + Sn b + 2 一 LL' ho 二 ", 0.1 b + 12hí > 按翼缘高度 b + 12hí b +6hí b + 5hí hf ' 旦 < 0.05 ho b + 12hí b b +5hí 注 :1 表中 b 为腹板宽度, h 为有效截面高度; 2 肋形梁在梁跨内设有间距小于纵肋间距的横肋时, 可不遵守表列项次 3 的规定 ; 3 对加腋的 T 形 I 形和倒 L 形截面, 当受压区加腋的高度 l 今 ;;.h/ 且加腋的宽度 b h ~ 王 3 儿 ' 时, 其翼缘计算宽度可按表列项次 3 的规定增加, T 形 I 形截面增加 2 仇, 倒 L 形截面增加 b h 4 独立梁受压区的翼缘板在荷载作用下经验算沿纵肋方向可能产生裂缝时, 其计算宽度应取腹板宽度 b 受弯构件正截面受弯承载力计算应符合式 ( ) 的要求 当由构造要求或按正常使用极限状态验算要求配置的纵向受拉钢筋截面面积大于受弯承载力要求的配筋面积时, 按式 ( ) 或式 ( ) 计算的混凝土受压区高度可仅计人受弯承载力条件所需的纵向受拉钢筋截面面积 当计算中计入纵向普通受压钢筋时, 应满足式 ( ) 的条件 ; 不满足时, 正截面受弯承载力应按下式计算 : Mu = fr,yap (h - ap 一 α ;) +!yas (h 一 αs 一 α;) + (σ 品 -!;y)a; (α; 一 α; ) (5.2.5) 式中 Mu 一受弯承载力设计值 (N. mm) ; 20

28 5 承载能力极限状态计算 儿 fy 一一预应力钢筋 纵向普通钢筋抗拉强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 表 采用 ; Ap A; 一一受拉区 受压区纵向预应力钢筋的截面面积 (mm 2 ) ; h 一一截面高度 (mm) ; 冉 αs 一一预应力钢筋合力点 受拉区纵向普通钢筋合力点至截面受拉边缘的距离 (mm) ; As 一一受拉区纵向普通钢筋的截面面积 (mm 2 ) ; α: α; 一一受压区纵向普通钢筋合力点 预应力钢筋合力点至截面受压边缘的距离 (mm) ; f;y 一一预应力钢筋的抗压强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 采用 ; σ 岛一一受压区纵向预应力钢筋合力点处混凝土法向应力等于零时的预应力钢筋 应力 (N/mm 2 ) 环形和圆形截面受弯构件的正截面受弯承载力, 应按第 条和第 条的规定计算 但在计算时, 应在式 ( ) 式 ( ) 和式 ( ) 中取轴向力设计值 Nu 工 o ; 同时, 应将式 ( ) 式 ( ) 和式 ( ) 中 NuYJe i 以受弯承载力 Mu 代替 5.3 正截面受压承载力计算 轴心受压构件的正截面受压承载力计算应符合下列规定 钢筋混凝土轴心受压构件, 当配置的箍筋符合柱的构造要求时 ( 图 ), 其正截面受压承载力应按下式计算 : 式中 Nu = 0.9ψ UcA + f~a'j Nu 一一 - 轴心受压承载力设计值 (N) ; ( ) p 一一钢筋混凝土构件的稳定系数, 按表 采用 ; fc 一一混凝土轴心抗压强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 采用 ; A 一一构件截面面积 (mm 2 ), 当纵向钢筋配筋率大于 3% 时, A 应改用 (A - A;) 代替 ; f~ 一一纵向普通钢筋抗压强度设计值 (N/mm 2 ), 按表团 采用 ; A: 一一全部纵向钢筋的截面面积 (mm 2 ) A' 法例 ] 配置箍筋的钢筋 j 昆凝 土轴 d 心受压构件 钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数 ψ 表 lolb 罢王 lold 罢王 loli ",;; ip O 一一一一一一...L 一一 21

29 7.K 运工程混凝土结构设计规范 (JTS ) 续表 lolb lold l l loli 自 P 注 : 表中 l 为构件计算长度, 见表 ; b 为矩形截面的短边尺寸 d 为圆形截面的直径为截面最小回转 半径 构件计算长度 表 构 件 两端约束情况 计算长度 10 两端情 定 0.51 一端同定端为不移动的佼 0.71 直杆 两端均为不移动的饺 一端间定, 一端自由 2.01 兰饺拱 0.58s f 共 双饺拱 0.54s 无饺拱 0.36s 注 : I 为构件支点间长度为拱轴线长度 c 预应力混凝土轴心受压构件正截面受压承载力应按下式计算 : N u = O.9cp[ 兀 A + I~A: 一 (σ 占一 l;y)a;j ( ) 式中 N u 轴心受压承载力设计值 (N) ; ψ 一一预应力混凝土构件的稳定系数, 按表 采用 ;!c 一一混凝士轴心抗压强度设计值, 按表 采用 ; A 构件截面面积 (mm 2 ) ; 1~ l;y 一一纵向普通钢筋 预应力钢筋的抗压强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 表 采用 ; 4: 一一全部纵向钢筋的截面面积 (mm 2 ) ; A; 一一受压区纵向预应力钢筋的截面面积 (mm 2 ) ; σ 占一一受压区纵向预应力钢筋合力点处混凝土法向应力等于零时的预应力钢筋 应力 (N/mm 2 ) 0 预应力混凝土轴心受压构件的稳定系数 ψ 表 lolb 运 lold 罢王 l loli 运 cp l lolb lold l l loli cp 注 : 表中 l 为构件 ìt 算长度, 见表 ;b 为矩形截面的短边尺寸 ;d 为由 l 形截面的直径为截面最小回转半径 22

30 5 承载能力极限状态计算 钢筋混凝土轴心受压构件, 当采用螺旋式或焊接环式间接钢筋时 ( 图 5.3.2), 其正截面受压承载力应符合下列规定 O 正截面受压承载力应按下列公式计算 : Nu = O. 9 (fca{'or + /~ A; + 2a/ y Assü) ( ) 作Gc-F肝As-As l A几一-一-AW S s( ) 式中 Nu 一一轴心受压承载力设计值 (N) ; fc 一一混凝土轴心抗压强度设计值 ( NI mm 勺, 按表 采用 ; Acor 一一构件的核心截面面积 (mm 2 ), 取间接钢筋内表面范围内的混凝土面积 ; /~ 一一纵向普通钢筋抗压强度设计值 帽 - 一 -- ~ ~ ~ (N/mm 2 ); A: 一一全部纵向钢筋的截面面积 (mm2); AL α 一一间接钢筋对混凝土的约束的折减系 数, 当海凝土强度等级不超过 C50 时, 取 1. 0, 当混凝土强度等级为 C80 时, 取 0.85, 其间按线性内插法确定 ; /y 一一间接钢筋的抗拉强度设计值 (N/mm 2 ) ; A, sü 一一螺旋式或焊接环式间接钢筋的换算截 Ass1 面面积 (mm 2 ) ; d c 肝一一构件的核心截面直径, 取间接钢筋内 配置螺旋式间接钢前的钢筋混 表面之间的距离 (mm) ; A ss1 一一螺旋式或焊接环式单根间接钢筋的截面面积 (mm 2 ) ; 凝土轴心受斥构件 S 一一间接钢筋沿构件轴线方向的问距 (mm) 按式 ( ) 算得的构件受压承载力设计值不应大于按式 (5.3.1) 算得的构件受压承载力设计值的 1. 5 倍 当遇到下列任意一种情况时, 不应计人间接钢筋的影响, 而应按第 条的规定进行计算 : (l)?>12; (2) 按式 ( ) 算得的受压承载力小于按式 (5.3.1) 算得的受压承载力 ; (3) 间接钢筋的换算截面面积小于纵向钢筋的全部截面面积的 25% 偏心受压构件的正截面承载力计算应考虑轴向压力在偏心方向的附加偏心距, 其值应取 20mm 和偏心方向截面最大尺寸的 1130 两者中的较大值 矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算 ( 图 5.3.4) 应符合下列规定 正截面受压承载力按下列公式计算 : 23

31 哩水运工程混凝土结构设计规范 (JTS 151 一 2011 ) ~ A' 阳 UFh('1 阳.s:: q.. ---'- 二 : 一 fyafs α1 兀咱((1' pq-f~)a ~ 如一一一一一一 +σapp 一一一一一一 +σa,, b --也-可--- 土A P 鸣q 图 矩形截面偏心受压构件正截面受 f 王承载力计算 1- 截面重心轴 Nu α Jc bx + / ~A: 一 σ 人一 (σ 品 -fl)a; 一 σpap ( ) Nue 叫 bx( ho - ~) + / ~A; (h 一 α; ) 一 (σ 品 -fl)a; 忱 一 α;) (5.3 的 ) h e η e i +"2 一 α ( ) ( ) e i eo + e α 式中 Nu 一一受压承载力设计值 (N) ; αl 一一一系数, 按第 款的规定确定 ; /c 一一混凝土轴心抗压强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 采用 ; b 一一矩形截面的宽度或倒 T 形截面的腹板宽度 (mm) ; x 一一等效矩形应力图形的混凝土受压区高度 (mm) ; /~ /;y 一一纵向普通钢筋 预应力钢筋的抗压强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 表 采用 ; 矶 σp 一一受拉边或受压较小边的纵向普通钢筋 预应力钢筋的应力 (N/mm 2 ) ; A" A: 一一受拉区 受压区纵向普通钢筋的截面面积 (mm 2 ) ; σ 占一一受压区纵向预应力钢筋合力点处混凝土法向应力 ' 等于零时的预应力钢筋应力 (N/mm 2 ) ; Ap A; 一一受拉区 受压区纵向预应力钢筋的截面面积 (mm 2 ) ; e 一一 - 轴向压力作用点至纵向普通受拉钢筋和预应力受拉钢筋的合力点的距离 (mm) ; η 一一偏心受压构件考虑 二阶弯矩影响的轴向压力偏心距增大系数 ; e i 一一 -f}] 始偏心距 (mm) ; h 一一截面高度 (mm) ; α 一一纵向普通受拉钢筋和预应力受拉钢筋的合力点至截面近边缘的距离 (mm) ; α: α; 一一受压区纵向普通钢筋合力点 预应力钢筋合力点至截面受压边缘的距离 24

32 (mm) ; e o 一一轴向压力对截面重心的偏心距 (mm) ; 飞一一附加偏心距 (mm), 按第 条确定 按 款计算时, 尚应满足下列要求 : 5 承载能力极限状态计算 (1) 当 g ~ gb 时为大偏心受压构件, 取 σ s = fy 和 σp 儿, 此处, 正为相对受压区高 度, 王 = x/h o 当王 > gb 时为小偏心受压构件, 矶 σp 按第 条的规定计算 ; (2) 当计算中计入纵向普通受压钢筋时, 受压区高度满足式 ( ) 要求 ; 当不满 足时, 其正截面受压承载力按第 条的规定进行计算, 此时, 将式 (5.2.5) 中的 Mu 以 Ne; 代替, 此处, e: 为轴向压力作用点至受压区纵向普通钢筋合力点的距离 ; 在计算中计 入偏心距增大系数, 初始偏心距按式 ( ) 确定 ; 验算 : (3) 矩形截面非对称配筋的小偏心受压构件, 当 N > fcbh 时, 同时按下列公式进行 f 11 h \ Ne' ~fcbh(h 一 ) + f~as(h' 一 α,) 一 (σ 帅一 ffjap(hf 一 αp) ( ) 飞 o 2 J ef=j-4 一 (e o - e α) (5.3.4 而 ) (4) 矩形截面对称配筋钢筋混凝土小偏心受压构件的纵向钢筋截面面积, 按下列公式近似计算 : 纠队写20-r二αFn- AA -扒 一一ι'fN- 一α飞-( ) 问,/EN-Ebα Jcbho 式中 N 一一轴向压力设计值 (N) ; Ne - o. 43α, rbh~ υ -jj (V_ +α, fbhn (βl-l)(ho-ds)uuco?gh( ) e' 一一轴向压力作用点至受压区纵向普通钢筋和预应力钢筋合力点的距离 (mm) ; Ic 一一混凝土轴心抗压强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 采用 ; b 一一矩形截面的宽度 (mm) ; h 一一截面高度 (mm) ; h' 一一纵向受压钢筋合力点至截面远边的距离 (mm) ; 1~ f'py 一一纵向普通钢筋 预应力钢筋的抗压强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 表 采用 ; A, "A', 一一一受拉区 受压区纵向普通钢筋的截面面积 (mm 2 ) ; 矶 αp 一一受拉区纵向普通钢筋合力点 预应力钢筋合力点至截面受拉边缘的距离 (mm) ; σ 同一一预应力钢筋合力点处混凝土法向应力等于零时的预应力钢筋应力 (N/mm 2 ) ; Ap 一一受拉区纵向预应力钢筋的截面面积 (mm 2 ) ; α' 一一受压区全部纵向钢筋合力点至截面受压边缘的距离 (mm) ; e 一一轴向压力对截面重心的偏心距 (mm) ; 25

33 水运工程混凝土结构设计规范 (JTS ) 飞一一附加偏心距 (mm), 按第 条确定 ; e 一一轴向压力作用点至纵向普通受拉钢筋和预应力受拉钢筋的合力点的距离 (mm) ; g 相对受压区高度 ; αi 一一系数, 按第 条的规定计算 ; h 一一截面有效高度 (mm) ; α 一一受压区纵向普通钢筋合力点至截面受压边缘的距离 (mm) ; 已一一相对界限受压区高度 ; βl 一一系数, 按第 款的规定确定 形截面偏心受压构件的受压翼缘计算宽度 bff 应按第 条确定, 其正截面受 压承载力应符合下列规定 当受压区高度 χ 豆矶时, 应按宽度为受压翼缘计算宽度 bff 的矩形截面计算 当受压区高度 χ> 矶时 ( 图 5.3.5), 应按下列公式计算 : N" αjj bx + (b' f - b) h' f ] + 1 ~A' s 一 σ 人一 (σ -ffw)afp 一 σpa ajc ffyafs J A' 1-- (a' 国 -f~)a'p 一飞主一一一 +σa 一一 +σpap b' f 叫 ( ) 1- 叫 罔 形截面偏心受压构件正截面受压承载力计算 1- 截面重心轴 r. /, x\.,..1 h'r\l N"e α J: r bx( h 一斗 + (b' f - b) h' A I 飞 o 2 J 飞 o 2 J J ho - ': f II + 1 ~A' s (ho - a',) 一 (σ' 川一 1 ' p) A ' p ( ho 一 α 飞 ) ( ) 式中 N" 一一受压承载力设计值 (N) ; α1 一一系数, 按第 款的规定确定 ; X 一一混凝土轴心抗压强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 采用 ; b 一一矩形截面的宽度或倒 T 形截面的腹板宽度 (mm) ; x 一一一等效矩形应力图形的混凝土受压区高度 (mm) ; bff 一 -T 形 I 形截面受压区的翼缘计算宽度 (mm), 按第 条的规定确定 ; 扩 f 一一 T 形 I 形截面受压区翼缘高度 (mm) ; 1~ l'py 一一纵向普通钢筋 预应力钢筋的抗压强度设计值 (N/mm 勺, 按表 表 采用 ;

34 5 承载能力极限状态计算 σf 帅一一 - 受压区纵向预应力钢筋合力点处混凝士法向应力等于零时的预应力钢筋 应力 (N/mm 2 ) ; As AFs 一一受拉区 受压区纵向普通钢筋的截面面积 (mm 2 ) ; Ap AFp 一一受拉区 受压区纵向预应力钢筋的截面面积 (mm 2 ) ; 矶 σp 一一受拉边或受压较小边的纵向普通钢筋 预应力钢筋的应力 (N/mm 2 ), 按第 条的有关规定确定 ; h 一一截面有效高度 (mm) ; αfsjfp 一一受压区纵向普通钢筋合力点 预应力钢筋合力点至截面受压边缘的距离 (mm) 当 x > (h - h f ) 时, 其正截面受压承载力计算应计人受压较小边翼缘受压部 分的作用, 此时, 受压较小边翼缘计算宽度 b f 应按第 条确定 对采用非对称配筋的小偏心受压构件, 当 N > fca 时, 尚应按下列公式进行 验算 : l 飞旷运兀 [ 帅 ' -f)+( 乌 - b) 鸟 ( 川 - i) + (b 川 + f~as(h' 一 αj 一 (σ 民 - f'py)a/h' 一 αp) ( ) e' y' 一 α' 一 (e o - e a ) ( ) 式中 N 一一轴向压力设计值 (N) ; e' 一一轴向压力作用点至受压区纵向普通钢筋和预应力钢筋的合力点的距离 (mm) ; fc 一一混凝土轴心抗压强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 采用 ; b 一一矩形截面的宽度 (mm) ; h 一一截面高度 (mm) ; h' 一一纵向受压钢筋合力点至截面远边的距离 (mm) ; b f 一一受压较小边翼缘计算宽度 (mm), 按第 条确定 ; 鸟 JEV---T 形 I 形截面受拉区 受压区翼缘高度 (mm) ; α' 一一受压区全部纵向钢筋合力点至截面受压边缘的距离 (mm) ; f~ f'py 一一纵向普通钢筋 预应力钢筋的抗压强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 表 采用 ; As Ap 一一受拉区纵向普通钢筋和纵向预应力钢筋的截面面积 (mm 2 ) ; 矶 αp 一一受拉区纵向普通钢筋合力点 预应力钢筋合力点至截面受拉边缘的距离 (mm) ; y' 一一截面重心至离轴向压力较近一侧受压边的距离 (mm), 当截面对称时, 取 yf=h/2; e 一一轴向压力对截面重心的偏心距 (mm) ; 27

35 水运工程混凝土结构设计规范 (JTS ) 气一一附加偏心距 (mm), 按第 条确定 对仅在离轴向压力较近一侧有翼缘的 T 形截面, 可取 b f = b ; 对仅在离轴向 压力较远一侧有翼缘的倒 T 形截面, 可取 b'f b 当截面腹部均匀配置纵向钢筋的数量每侧不少于 4 根时, 矩形 T 形或 I 形截面钢筋混凝土偏心受压构件 ( 图 5.3.6), 其正截面受压承载力宜按下列公式计算 : Nu α JJgbho + (b'f - b)h'fj + f;a's 一 σ 人 + N,w ( ) 即 = 叫王 (1 一 0 写 ) 叫 + (b 川 )h'f( ho - ~f) ] + f;a', (ho - a'j + Msw (1, g - ßl \ = 11 + 一一? 土 lfvua 即飞 0.5βlω r J~ O~ ( ) ( ) Msw = 10.5 一 (g,,- ßl ) 21 儿 A'H 人 u L 飞 Þlω ( ) 式中 Nu 一一受压承载力设计值 b' (N); ~ 正叫 αl 一一系数, 按第 款的规定确定 ; h..:::: βl 一一系数, 按第 款的规定确定 ; A' fc 一一一混凝土轴心抗压强度设计值 (N/mm 勺 A 按表 采用 ; 己 1..:::: 0 1 电恒 ~ b 一一矩形截面的宽度或倒 T 形截面的腹板宽 A 度 (mm) ; 间也 h 一一一截面有效高度 (mm) ; 主叫 f; 一一纵向普通钢筋抗压强度设计值罔 沿截面腹部均匀配筋的 I 形截面 (N/mm 勺, 按表 采用 ; σs 一一受拉边或受压较小边的纵向普通钢筋的应力 (N/mm 2 ), 按第 条和第 条的有关规定确定 ; 矶 AFS 一一受拉区 受压区纵向普通钢筋的截面面积 (mm 2 ) ; α 受压区纵向普通钢筋合力点至截面受压边缘的距离 (mm) ; h'f 一一 T 形 I 形截面受压区翼缘高度 (mm) ; b'f 一一 -T 形 I 形截面受压区的翼缘计算宽度 (mm) ; 28 Asw 一一沿截面腹部均匀配置的全部纵向钢筋截面面积 (mm 2 ) ; 儿一一沿截面腹部均匀配置的纵向钢筋强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 采用 ; Nsw 一一沿截面腹部均匀配置的纵向钢筋所承担的轴向压力 (N), g >βl 时取 g =β M 仙一一沿截面腹部均匀配置的纵向钢筋的内力对 A 重心的力矩 (N.mm), 当 g >βl 时取 g =β ω 一一均匀配置纵向钢筋区段的高度 h, w 与截面有效高度仇的比值, ω= 儿 / 儿, 宜取 h, w = h 一矶

36 5 承载能力极限状态计算 沿周边均匀配置纵向钢筋的环形截面偏心受压构件 ( 图 5.3.7), 截面内纵向钢筋数量不少于 6 根且环形截面内外半径之比不小于 0.5 时, 其正截面受压承载力计算宜符合下列规定 钢筋混凝土构件宜按下列公式计算 : Nu αα JcA + (α - ajfya, ( ) Nu Y] e i αμ (r] + r 2 ) 斗理 +jiarshlll 'ITa+ sin'ita[).l'it 丁 T ( ) 预应力混凝土构件宜按下列公式计算 : Nu αα JcA 一 σ 川 p + af'pyap 一 αt ( 元一 σlρ )A p ( ) N u Y] e i αμ (r] + r2 ) 哼凹 + f' VyAV rρ 坦坦.L 'IT 'IT + ( 儿一川 ι 叮些 ( ) 系数 αt 和偏心距 e i 应按下列公式计算 : α[=1-1. 5α e i eo + e α 式中 N u 一一受压承载力设计值 (N) ; αl 一一系数, 按第 款的规定确定 ; fc 一一混凝土轴心抗压强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 采用 ; fy 一一纵向普通钢筋抗拉强度设计值 (N/mm 2 ) ; ( ) ( ) f'py 一一纵向预应力钢筋的抗压强度设计值 (N/mm 2 ); σ 帅一一受压区纵向预应力钢筋合力点处混凝土法向 应力等于零时的预应力钢筋应力 (N/mm 2 ) ; 罔 沿周边均匀配筋的环形截面 η 一一偏心受压构件考虑二阶弯矩影响的轴向压力偏心距增大系数 ; A 一一环形截面面积 (mm 2 ) ; A, 一一全部纵向普通钢筋的截面面积 (mm 2 ) ; Ap 一一全部纵向预应力钢筋的截面面积 (mm 2 ) ; r] 马一一一环形截面的内 外半径 (mm) ; r, 一一纵向普通钢筋重心所在国周的半径 (mm) ; 几一一纵向预应力钢筋重心所在圆周的半径 (mm) ; e o 一一轴向压力对截面重心的偏心距 (mm) ; 飞一一附加偏心距 (mm), 按第 条确定 ; α 一一受压区混凝土截面面积与全截面面积的比值 ; αt 一一一纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值, 当 α> 2/3 时, 取 αt=o 29

37 水运工程混凝土结构设计规范 (JTS ) 旨 1 2r~ \ 当 α< arccos/..." 2 1 /τ 时, 环形截面偏心受压构件可按圆形截面偏心受压 \r] + r 2 ' 构件正截面受压承截力公式计算 O 截面内纵向钢筋数量不少于 6 根时, 沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面钢筋混 凝土偏心受压构件 ( 图 5.3.8), 其正截面受压承载力宜按下列公式计算 : NzpmtA(1-T)+(α - ajfyas ( ) N2fdn37αfAmm+mmz "η e i ~ aj,ar 一一一一 + lya srs - 一一一一一.J 7T 7T α t = α e i eo + e(l 式中 N u 一一受压承载力设计值 (N) ; αl 一一系数, 按第 款的规定确定 ; fc 一一混凝土轴心抗压强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 采用 ; fy 一一纵向普通钢筋抗拉强度设计值 ( ) ( ) ( ) (N/mm 2 ) ; η 一一偏心受压构件考虑二阶弯矩影响的轴向压力偏心距增大系数 ; A 一一圆形截面面积 (mm 2 ) ; As 一一全部纵向钢筋的截面面积 (mm 2 ) ; r 一一圆形截面的半径 (mm) ; 罔 沿周边均匀配筋的圆形截面 r, 纵向钢筋重心所在圆周的半径 (mm) ; e o 一一 - 轴向压力对截面重心的偏心 ßI-!( mm) ; 飞一一附加偏心距 (mm), 按第 条确定 ; α 一一对应于受压区混凝土截面面积的圆心角弧度值与 2τ 的比值 ; 吼一一一纵向受拉钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值, 当 α> 时, 取民 = 各类混凝士结构中的偏心受压构件, 均应在其正截面受压承载力计算中考虑结构侧移和构件挠曲引起的附加内力 在确定偏心受压构件的内力设计值时, 可近似考虑二阶弯矩对轴向压力偏心距的影响, 将轴向压力对截面重心的初始偏心距飞乘以偏心距增大系数 η 对矩形 T 形 I 形 环形和罔形截面偏心受压构件其偏心距增大系数可按下列公式计算 : 1 1 [,, \2 = 1 + 一一一一一 一旦 I (](2 ( ) e/h o 飞 h J j:A N ( )

38 干一 5 承载能力极限状态计算 (2 = 一 0.01 主 ( 引 h 式中 η 一一偏心距增大系数 ; 当偏心受压构件的长细比 lo/i ~ 17.5 时, 可取 η= 1. 0 ; A 一一构件的计算长度 (mm), 按第 条确定 ; h 一一截面高度 (mm), 环形截面取外直径, 圆形截面取直径 ; ho 截面有效高度 (mm), 环形截面取 ho = r 2 + r,, 因形截面取 ho = r + r,, 此 处, r r2 和 r, 按第 条和第 条的规定取用 ; (1 一 - 偏心受压构件的截面曲率修正系数, (1 > 1. 0 时取为 1. 0; A 一一构件的截面面积 (mm 2 ) ;T 形 I 形截面均取 A = bh + 2(b'j - b)h'j; (2 一一构件长细比对截面曲率的影响系数, lo/h < 15 时取 (2 = 1. 0 ; N 一一轴向压力设计值 (N) ; 1c 一一混凝土轴心抗压强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 采用 偏心受压构件除应计算弯矩作用平面的受压承载力外, 尚应按轴心受压构件验 算垂直于弯矩作用平面的受压承载力, 此时, 可不计入弯矩的作用, 但应考虑稳定系数 ψ 的影响 对截面具有两个互相垂直的对称轴的钢筋混凝士双向偏心受压构件 ( 图 ), 其正截面受压承载力可按下式计算 : x ηyew Nu =1l l(53 口 μ Nux N uy N uo 出式中 U问Nu 一一受压承载力设计值 (N) ; N 凶一一构件的截面轴心受压承载力设计值 ( 町, 可按式 (5.3.1) 计算, 将 Nu 以 Nuo -"=I""t 代替, 且不考虑稳定系数 ψ 及系数 0.9; N 川一一轴向压力作用于 χ 轴并考虑相应的计算 +<:::1 问 偏心距 η xeix 后, 按全部纵向钢筋计算的 构件偏心受压承载力设计值 ( 时, 此处, 吼按第 条的规定计算 ; Nuy 一一轴向压力作用于 y 轴并考虑相应的计算 偏心距吼 e iy 后, 按全部纵向钢筋计算的构件偏心受压承载力设计值 (N), 此处, ηy 应按第 条的规定计算 构件的偏心受压承载力设计值 N 川 Nuy 计算应符合下列规定 纵向钢筋沿截面两对边配置时, N 川可按第 条或第 条的规定计 算, 将 Nu 以 N 町代替 纵向钢筋沿截面腹部均匀配置时, N 阳可按第 条的规定计算, 将 N 以 N 川代替 罔 a Y1 b o l h.1 双向偏心受斥构件截面 1- 轴向压力作用点 ;2- 受压区 构件的偏心受压承载力设计值 N uy 可采用与 Nux 相同的方法计算 qr缸 -hy 31

39 水运工程混凝士结构设计规范 (JTS 151 一 2011 ) 5.4 正截面受拉承载力计算 轴心受拉构件的正截面受拉承载力应按下式计算 : 式中 N u 轴心受拉承载力设计值 (N) ; N u =!ya, + ~yap (5.4.1)!y 儿一 纵向普通钢筋 预应力钢筋抗拉强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 表 采用 ; A, Ap 一一纵向普通钢筋 预应力钢筋的全部截面面积 (mm 2 ) 矩形截面偏心受拉构件的正截面受拉承载力计算应符合下列规定 小偏心受拉构件, 当轴向拉力作用在钢筋 As 与 Ap 的合力点和 AFS 与 AFP 的合 力点之间时 ( 图 5.4.2a), 可按下列公式计算 : N u e =!ya' s (ho - a',) + ~ya' p (ho - a' ) ( ) Nue' =!ya, (h' 一 α,) + 儿 yap (h' 0 一 αp)(5.4.23) 大偏心受拉构件, 当轴向拉力不作用在钢筋 As 与 Ap 的合力点和 AFS 与 A 飞的 合力点之间时 ( 图 5.4.2b) 的高度应满足式 ( ), 可按式 ( ) 和式 ( ) 计算, 此时, 混凝土受压区 的要求 当计算中计人纵向普通受压钢筋时, 尚应满足式 ( ) 的条件 ; 当不满足时, 可按式 ( ) 计算 N u =!yas + ~yap -!;A', + (σ PO -!'py)a'p 一 α Jc bx ( ) 即 =αl 兀的 (ho - ;) 川 A', (ho - a',) 一 (σ ' po -!'p)a 飞 ( ho 一 α 'p) ( ) 式中 Nu 一一受拉承载力设计值 (N) ; αl 一一系数, 按第 款的规定确定 ; fc 一一混凝土轴心抗压强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 采用 ; b 矩形截面的宽度或倒 T 形截面的腹板宽度 (mm) ; x 一一等效矩形应力图形的混凝土受压区高度 (mm) ;!;,!'py 一一纵向普通钢筋 预应力钢筋的抗压强度设计值 (N/mm 勺, 按表 表 采用 ; 元 儿一一纵向普通钢筋 预应力钢筋抗拉强度设计值 (N/mm 勺, 按表 表 采用 ; σ 一一受压区纵向预应力钢筋合力点处混凝土法向应力等于零时的预应力钢筋 应力 (N/mm 2 ) ; As AFs 一一受拉区 受压区纵向普通钢筋的截面面积 (mm 2 ) ; Ap AFF, 一一受拉区 受压区纵向预应力钢筋的截面面积 (mm 2 ) ; e 一一轴向压力作用点至纵向普通受拉钢筋和预应力受拉钢筋的合力点的距离 m m

40 5 承载能力极限状态计算 α 一一纵向普通受拉钢筋和预应力受拉钢筋的合力点至截面近边缘的距离 (mm) ; 孔 α p 一 - 受压区纵向普通钢筋合力点 预应力钢筋合力点至截面受压边缘的距离 (mm) ; e 一一轴向拉力对截面重心的偏,c,., 距 (mm), 取 e o = M/N 对称配筋的矩形截面偏心受拉构件可按式 ( ) 计算 一 LA; ;;'ya~ A' q a) fy; (0" 卢气 r~)a~ A' A' p 乓 I.s:! ww.webo 4 A q 片 - 主一 4 b) 罔 矩形截面偏心受拉构件正截面受拉承载力计算 a) 小偏心受拉构件 ;b) 大偏心受拉构件 对称配筋的矩形截面钢筋混凝土双向偏心受拉构件, 其正截面受拉承载力应符合 下列规定 O 正截面受拉承载力可按下式计算 : N = 式中 Nu 一 - 受拉承载力设计值 (N) ; N 凶一一轴心受拉承载力设计值 (N) ; 一 1 1 eo N,ρ Mu e 一 - 轴向拉力作用点至截面重心的距离 (mm) ; ( ) Mu 一一按通过轴向拉力作用点的弯矩平面计算的正截面受弯承载力设计 值 (N. mm) 构件的轴心受拉承载力设计值 N 凶按式 (5.4.1) 计算, 但应以 N 凶代替 Nu 0 按通过轴向拉力作用点的弯矩平面计算的正截面受弯承载力设计值 Mu 可按第 5.1 规定计算 节的 式 ( ) 中的些巴也可按下式计算 : M 33

41 71< 运工程混凝土结构设计规范 (JTS ) 式中 e o 一一一轴向拉力作用点至截面重心的距离 (mm) ; 生一 = 11 生 1 + I 生 r ( ) Mll,, 1 飞 /lfj 飞 M J M ll 一一 - 按通过轴向拉力作用点的弯矩平面计算的正截面受弯承载力设计值 (N. mm) ; e OX e Oy 一一轴向拉力对通过截面重心的 y 轴 x 轴的偏心距 (mm) ; M 町 Muy 一 -x 轴 y 轴方向的正截面受弯承载力设计值 (N 算. mm), 按第 5.2 节的规定计 沿截面腹部均匀配置纵向钢筋的矩形 T 形或 I 形截面钢筋混凝土偏心受拉构 件, 其正截面受拉承载力应符合式 ( ) 的规定, 式中正截面受弯承载力设计值 Mu 可 按式 ( ) 和式 (5.3.6 喃 2) 进行计算, 分别取 N ll 二 0 和以 Mu 代替 Nlle 0 沿周边均匀 配置纵向钢筋的环形和圆形截面偏心受拉构件, 其正截面受拉承载力应符合式 ( ) 的规定, 式中的正截面受弯承载力设计值 Mu 可按第 条的规定进行计算, 以 Mu 代替 N" η e i 斜截面承载力计算 矩形 T 形和 I 形截面的受弯构件, 其受剪截面应满足下列要求 : (1) 截面尺寸满足下式要求 : V 豆 1βsβJι bho (5.5.1) Jd 式中 v- 一一构件斜截面上的最大剪力设计值 (N) ; γ d 一一结构系数, 取 1. 1 ; βs 一一系数, hw1b :: 三 4 时取 0.25, 有实践经验时可取 0.3; 札 Ib 二 ;:: 6 时取 0.20; 4 < hw1b < 6 时按线性内插法确定 ; βc 一 混凝土强度影响系数, 混凝土强度等级不超过 C50 时取 1. 0; 混凝土强度等 级为 C80 时取 0.8; 其间按线性内插法确定 ; 正 - 一一混凝土轴心抗压强度设计值 (N/mm 勺, 按表 采用 ; b 一一矩形截面的宽度 T 形截面或 I 形截面的腹板宽度 (mm) ; ho 一一截面的有效高度 (mm) ; hw- 一一截面的腹板高度 (mm), 对矩形截面取有效高度, 对 T 形截面取有效高度减 去翼缘高度 ; 对 I 形截面取腹板净高 (2) 对受拉边倾斜的构件, 当有实践经验时, 其受剪截面的控制条件允许适当放宽 计算斜截面的受剪承载力时, 其剪力设计值的计算应取下列截面 : 34 (1) 支座边缘处的截面 ( 图 5.5.2a 图 5.5.2b 截面 1-1) ; (2) 受拉区弯起钢筋弯起点处的截面 ( 图 5.5.2a 截面 243"3); (3) 箍筋截面面积或间距改变处的截面 ( 图 5.5.2b 截面 4-4) ; (4) 腹板宽度改变处的截面 ;

42 一一UV J 5 承载能力极限状态计算 (5) 对受拉边倾斜的受弯构件, 还包括梁的高度开始变化处 集中荷载作用处和其他 不利的截面 a) KU..., 罔 斜截面受剪承载力剪力设计值的计算截面 a) 弯起钢筋 ;h) 箍筋 1-1 支座边缘处的斜截面 ;2-2 和 3-3 受拉区弯起钢筋弯起点的斜截面 : 4-4 箍筋截面面积或间距改变处的斜截面 不配置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件, 其斜截面的受剪承载力可按下列公 式确定 : 飞 = ~. 7β h J; bh() ( ) rd ww.webo βh=(?)l/4 ( ) γd 一一结构系数, 取 1. 1 ; βh 一一截面高度影响系数 : 当 ho < 800mm 时, 取 ho = 800mm ; 当 ho > 2000mm 式中 Vu 一一受剪承载力设计值 (N) ; 时, 取 ho = 2000mm ; 兀一一混凝土轴心抗拉强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 采用 ; b 一一矩形截面的宽度或倒 T 形截面的腹板宽度 (mm) ; h 一一截面有效高度 (mm) 矩形 T 形和 I 形截面的 般受弯构件, 当仅配置箍筋时, 其斜截面的受剪承载力 计算应符合下列规定 斜截面的受剪承载力可按下列公式确定 : l一仙uv 十IUV, E,/z,, ρ'( ) A 几 = O. 7ßh J; bho + 儿 Jho(5543) 飞 = O.05Nl'o ( ) 对集中荷载作用下和作用有多种荷载, 其中集中荷载对支座截面或节点边缘 所产生的剪力值占总剪力值的 75% 以上情况的独立梁, 当按式 ( ) 计算时, 应将式 ( ) 改为下式 : ~ ß" A = 一 ~ßh J; bho + /YV 刊 λ ( ) 35

43 * 运工程混凝土结构设计规范 (JTS ) 式中飞一一 - 受剪承载力设计值 (N) ; 几一一构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值 (N) ; 飞一一由预加力所提高的构件受剪承载力设计值 (N) ; Asv 一一配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积 ( mm 2 ) : Asv = nasvl, 1 比处, n 为在同一截面内箍筋的肢数, A sv1 为单肢箍筋的截面面积 ; S 一一沿构件长度方向的箍筋间距 (mm) ; 儿一一一箍筋抗拉强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 中的 fy 值采用 ; N 同一一计算截面上混凝土法向预应力等于零时的纵向预应力钢筋及非预应力钢筋的合力 (N), 按第 条计算 ; 当 N 川 > O. 3fcAo 时, 取 N 州 = O. 3fcAo, 此处, A 为构件的换算截面面积; 兀一一混凝土轴心抗拉强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 采用 ; b 一一矩形截面的宽度或倒 T 形截面的腹板宽度 (mm) ; h 一 截面有效高度 (mm) ; βh 截面高度影响系数, 按式 ( ) 计算, ho < 800mm 时取 ho = 800mm ; ho > 2000mm 时取 ho = 2000mm ; 仙一一结构系数, 取 1. 1 ; λ 一一计算截面的剪跨比, 可取 λ=α/ 仇, α 为集中荷载作用点至支座或节点边 ww.webo 缘的距离 ;λ< 1. 5 时取 λ= 1. 5, λ> 3 时取 λ= 3 集中荷载作用点至支座之间的箍筋, 应均匀配置 对合力 N 州引起的截面弯矩与外弯矩方向相同的情况, 以及预应力混凝土连续梁和允许出现裂缝的预应力混凝土简支梁, 应取 Vp=OO 对先张法预应力混凝土构件, 计算合力 N 州时, 应考虑预应力钢筋传递长度的影响 O 矩形 T 形和 I 形截面的受弯构件, 当配置箍筋和弯起钢筋时, 其斜截面受剪承载力应按下式计算 : 飞 = 子 (Vcs + 飞 + O. 8fyAsbS 叫 + O. 8J:yApbSinap) 式中 Vu 一 受剪承载力设计值 (N) ; γd 一 - 结构系数, 取 1. 1 ; rd (5.5.5) 几一 构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值 (N) ; 飞 - 一由预加力所提高的构件的受剪承载力设计值 (N), 按式 ( ) 计算, 但 计算合力 N 州时不考虑预应力弯起钢筋的作用 ; fy 儿一一- 纵向普通钢筋 预应力钢筋抗拉强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 4.2. 川 表 采用 ; Asb Apb 一 - 一同一弯起平面内的非预应力弯起钢筋 预应力弯起钢筋的截面面积 (mm 2 ) ; 矶 αp 一一斜截面上非预应力弯起钢筋 预应力弯起钢筋的切线与构件纵向轴线的夹 角 ( 0) 36

44 5 承载能力极限状态计算 计算弯起钢筋时 ( 图 5.5.2a), 其剪力设计值可按下列要求取用 : (1) 计算靠近支座第一排弯起钢筋时, 取支座边缘处的剪力值 ; (2) 计算以后的每一排弯起钢筋时, 取前一排弯起钢筋弯起点处的剪力值 矩形 T 形和 I 形截面的一般受弯构件符合式 ( ) 的要求, 或集中荷载作用 下的独立梁符合式 ( ) 的要求时, 可不进行斜截面的受剪承载力计算, 仅需按构造 要求配置箍筋 式中 V 一一剪力设计值 (N) ; γd 一一结构系数, 取 1. 1 ; V~ ~(O. 7βhhbho + 0 肌肉 ) Yd Vgli1.75j 了!~ 一 1~ J::ßhhbho + O. 05N"o) 'Y d 飞 À r-"Jt---U -- --"PUJ ( ) ( ) βh 一一截面高度影响系数, 按式 ( ) 计算, ho < 800mm 时取 ho = 800mm ; ho > 2000mm 时取 ho = 2000mm ; 兀一一混凝土轴心抗拉强度设计值 (N/mm 勺, 按表 采用 ; b 一一矩形截面的宽度或倒 T 形截面的腹板宽度 (mm) ; h 一一截面有效高度 (mm) ; N 州一一计算截面上混凝土法向预应力等于零时的纵向预应力钢筋及非预应力钢筋的合力 ( 町, 按第 条计算 ; 当 N 1 刷 > O. 3fcAo 时, 取 N 同 = 0.3fcAo, 此处, A 为构件的换算截面面积; λ 一一计算截面的剪跨比, 可取 λ= 的, α 为集中荷载作用点至支座或节点边 缘的距离 ;λ< 1. 5 时取 λ= 1. 5, λ>3 时取 λ=3 集中荷载作用点至支 座之间的箍筋, 应均匀配置 受拉边倾斜的矩形 T 形和 I 形截面的受弯构件, 其斜截面受剪承载力计算 ( 图 5.5.8) 应符合下列规定 斜截面受剪承载力应按下列公式计算 : Vu=l(Vrs+ 几 +0.8fyA 川 mαj γ d v. = M -0. 8( 三,fYl!Asvzsv + 立 fyas 内 )-d = 一一一一一一一一一一二一一一一一一一一一 ι 一一一一一 -IaJllj p Z + cta 咐 ( ) ( ) 式中 Vu 一一受剪承载力设计值 (N) ; M 一一构件斜截面受压区末端的弯矩设计值 (N. mm); 几一一构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值 (N), 按式 ( ) 或式 ( ) 计算, 其中, h 取斜截面受拉区始端的垂直截面有效高度; Vsp 一一构件截面上受拉边倾斜的纵向非预应力和预应力受拉钢筋合力的设计值在垂直方向的技影 (N) ; 对钢筋混凝土受弯构件, 其值不应大于 jiassi 咐 :

45 水运工程混凝土结构设计规范 (JTS ) 对预应力混凝土受弯构件, 其值不应大于 UpyAp + fya,) si 咐, 且不应小于 σpeapsi 哨 ; Zsv 一一一同一截面内箍筋合力至斜截面受压区合力点的距离 (mm) ; Z, b 一一同一弯起平面内弯起钢筋的合力至斜截面受压区合力点的距离 (mm) ; z 一一斜截面受拉区始端处纵向受拉钢筋合力的水平分力至斜截面受压区合力点的距离 (mm), 可近似取 Z = O.9h o ; β 一一斜截面受拉区始端处倾斜的纵向受拉钢筋的倾角 ( 0) ; C 斜截面的水平投影长度, 可近似取 c - ho αs 一一斜截面上非预应力弯起钢筋的切线与构件纵向轴线的夹角 ( 0) ; fy 一一纵向普通钢筋抗拉强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 采用 ; A, b 一一同一弯起平面内的非预应力弯起钢筋的截面面积 (mm 2 ) ; fyv 一一箍筋抗拉强度设计值 (N/mm 勺, 按表 中的 fy 值采用 ; A, v 一一配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积 ( mr 旷 ), Asv = n 轧 1, 此处, n 为在同一截面内箍筋的肢数, A, vl 为单肢箍筋的截面面积 ; γ d 一一结构系数, 取 阳乓问 m飞s回u~,~ C 罔 受拉边倾斜的受弯构件斜截面受剪承载力计算 在梁截面高度开始变化处, 斜截面的受剪承载力应按等截面高度梁和变截面高度梁的有关公式分别计算, 并应按其中不利者配置箍筋和弯起钢筋 受弯构件斜截面的受弯承载力计算 ( 图 5.5.9) 应符合下列规定 受弯构件斜截面的受弯承载力应按下式计算 : 38 Mu = (~A, + J;,)A,Jz + 立 fya'bzsb 十二儿 Ap 巾 + 立 fnasv z 川 ( )

46 5 承载能力极限状态计算 斜截面的水平投影长度 C 可按下式计算 : v= 三 LAsbsinα s + 三,~yA 川 lnαp + 工 fy 人 u?\ ( ),ξ 罔 受弯构件斜截面受弯承载力计算 式中 Mu 一一受弯承载力设计值 (N. mm) ; V 一一一斜截面受压区末端的剪力设计值 (N) ; z 一一纵向非预应力和预应力受拉钢筋的合力至受压区合力点的距离 (mm), 可近似取 Z = O. 助 ; Zsb Zpb 一一同一弯起平面内的非预应力弯起钢筋 预应力弯起钢筋的合力至斜截面受压区合力点的距离 (mm) ; Z.. - 一一同一斜截面上箍筋的合力至斜截面受压区合力点的距离 (mm) ; fy 儿一一纵向普通钢筋 预应力钢筋抗拉强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 表 采用 ; fyv 一一箍筋抗拉强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 中的 fy 值采用 ; Asb Apb 一一同一弯起平面内的非预应力弯起钢筋 预应力弯起钢筋的截面面积 (mm 2 ) ; As Ap 一一受拉区纵向普通钢筋 预应力钢筋的截面面积 (mm 2 ) ; 矶 αp 一一斜截面上非预应力弯起钢筋 预应力弯起钢筋的切线与构件纵向轴线的夹角 ( 0) ; Asv 一一配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积 (mm 2 ) 在计算先张法预应力混凝土构件端部锚固区的斜截面受弯承载力时, 式 ( ) 和式 ( ) 中的 fpy 应按下列要求确定 : (1) 锚固起点处取为零 ; (2) 锚固终点处取为预应力钢筋抗拉强度设计值 ; (3) 锚固起点与锚固终点之间按线性内插法确定 受弯构件中配置的纵向钢筋和箍筋当满足钢筋锚固和钢筋连接构造要求时, 可不进行构件斜截面的受弯承载力计算 39

47 71<- 运工程混凝土结构设计规范 (JTS ) 矩形 T 形和 I 形截面的钢筋混凝土偏心受压构件和偏心受拉构件, 其受剪截面应符合第 条的规定 矩形 T 形和 I 形截面的钢筋混凝土偏心受压构件, 其斜截面受剪承载力应符合下列规定 斜截面受剪承载力可按下式计算 : 1 f _ ~ " A"" = 二二 1 一一一卢 h J; bh o + fyv ~ 功 ) + O. 07N γd 飞 λ+ 1. 5r-Il J'---U - Jyv S --U/ (5.5.12) 式中 Vu 一一受剪承载力设计值 (N) ; γd 一一 - 结构系数, 取 1. 1 ; λ 一一偏心受压构件计算截面的剪跨比 ; βh 一一截面高度影响系数, 按式 ( ) 计算, ho < 800mm 时取 ho = 800mm ; ho > 2000mm 时取 ho = 2000mm ; J; 一一混凝土轴心抗拉强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 采用 ; b 一一矩形截面的宽度或倒 T 形截面的腹板宽度 (mm) ; ho 一一截面有效高度 (mm) ; 儿一一箍筋抗拉强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 中的 fy 值采用 ; Asv 一一配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积 (mm 2 ) ; S 一一沿构件长度方向的箍筋间距 (mm) ; N 一一与剪力设计值 V 相应的轴向压力设计值 ( N), N > O. 3fcA 时取 N = O. 3fcA, 此处, A 为构件的截面面积 计算截面的剪跨比 λ 应按下列规定取用 : 柱净高 ; (1) 对框架柱, 取 λ = HJ( 劫 ) ;λ< 1 时取 λ= 1, λ> 3 时取 λ= 3 此处 Hn 为 (2) 对其他偏心受压构件, 当承受均布荷载时, 取 λ= 1. 5 当承受符合第 款 规定的集中荷载的条件时, 取 λ=α/ 仇, λ< 1. 5 时取 λ= 1. 5, λ>3 时取 λ=3 此处, α 为集中荷载至支座或节点边缘的距离 矩形 T 形和 I 形截面的钢筋混凝土偏心受压构件, 当满足式 (5.5.13) 时, 可不 进行斜截面受剪承载力计算, 仅需按构造要求配置箍筋 式中 V 一一剪力设计值 (N) ; 40 γd 一一结构系数, 取 1. 1 ; l{ _~" \ 云 l 一一一卢 h J; bh o ) + O. 07 N Yd 飞 λ+ 1. 5r-Il J l---u / λ 一一偏心受压构件计算截面的剪跨比, 按第 款采用 ; (5.5.13) A 一一 - 截面高度影响系数, 按式 ( ) 计算, ho < 800mm 时取 ho = 800mm, ho > 2000mm 时取 ho = 2000mm ; J; 一一混凝土轴心抗拉强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 采用 ; b 一一矩形截面的宽度或倒 T 形截面的腹板宽度 (mm) ;

48 5 承载能力极限状态计算 ho 一一截面有效高度 (mm) ; N 与剪力设计值 V 相应的轴向压力设计值 (N), 当 N > O.3fcA 时, 取 N = O. 以 A, 此处, A 为构件的截面面积 矩形 T 形和 I 形截面的钢筋混凝土偏心受拉构件, 其斜截面受剪承载力应按下式计算 : Z L ( _ p" A"" 二气 一一 βj; 帆 b 扎 ιl h 问与 o + jλyv 士 f 翌呗! γd 飞 λ '"'I1I l---" Jyv S --"1 (5.5.14) 1 p Asv 式中 Vu 一一受剪承载力设计值 (N), 当其计算值小于一 f-ho 时, 取 fufho, 且应 γ d S γ d S 满足 f 斗 ho ~ 0 咐 ; γd 一一结构系数, 取 1. 1 ; λ 一一计算截面的剪跨比, 按第 款确定 ; A 一一截面高度影响系数, 按式 ( ) 计算, ho < 800mm 时取 ho = 800mm, ho > 2000mm 时取 ho = 2000mm ; 兀混凝土轴心抗拉强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 采用 ; b 一一矩形截面的宽度或倒 T 形截面的腹板宽度 (mm) ; ho 一一截面有效高度 (mm) ; 儿一一箍筋抗拉强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 中的 fy 值采用 ; Asv 一一配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积 (mm 2 ) ; S 一一沿构件长度方向的箍筋间距 (mm) ; N 一一与剪力设计值 V 相应的轴向拉力设计值 ( N) 圆形截面的钢筋混凝土受弯构件和偏心受压构件, 其斜截面受剪承载力可采用 等效矩形截面按第 条 ~ 第 条计算, 计算时等效矩形截面的截面宽度 b 和截 面有效高度 ho 应分别取 倍和 1. 6 倍圆形截面半径 5.6 扭曲截面承载力计算 在弯矩 剪力和扭矩共同作用下, 对札 /b ::::; 6 的矩形 T 形 I 形截面和札 /t w ::::; 6 的箱形截面构件 ( 图 5.6.1), 其截面尺寸应满足下式要求 : 工 + 工一旦 1βsβJc (5.6. 1) 胁 O.8Wt γd 式中 hw 一一截面的腹板高度 (mm), 矩形截面取有效高度 ho ;T 形截面取有效高度减 去翼缘高度 ;1 形和箱形截面取腹板净高 ; b 一一矩形截面的宽度 (mm), T 形或 I 形截面的腹板宽度, 箱形截面的侧壁总厚 度 2tw tw 一一箱形截面壁厚 (mm), 其值不应小于 bj7, 此处, b h 为箱形截面的宽度 ; V 一一剪力设计值 (N) ; 41

49 水运工程混凝土结构设计规范 (JTS ) ho 一一截面有效高度 (mm) ; T 扭矩设计值 (N. mm) ; Wt 一 - 受扭构件的截面受扭塑性抵抗矩 (mm 3 ), 按第 条的规定计算 ; 川一一结构系数, 取 1. 1 ; βs 一一系数, h/b ~ 4 或 h241/tzug4 时取 0.25; hw1b =6 或 hw1tw =6 时取 0.20; 4< 札 Ib <6 或 4< 札 Itw <6 时按线性内插法确定 ; βc 一一 - 混凝土强度影响系数 : 混凝土强度等级不超过 C50 时取 1. 0; 当混凝土强度等级为 C80 时, 取 0.8; 其间按线性内插法确定 ; fc 一一混凝土轴心抗压强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 采用 \ -1:: 45l4 象,ξ 电 -1:: 吨 81~ 每. 录 H 飞 -1:: l a) c) 罔 受扭构件截面 a) 矩形截面 ;b)t 形 I 形截面 ;c) 箱形截面 ( tw 罢王 t' w ) 1- 弯矩 剪力作用平面 弯矩 剪力和扭矩共同作用下的构件 ( 图 5.6.1), 当截面尺寸符合式 ( ) 或式 ( ) 时, 可不进行构件受剪扭承载力计算, 而按构造要求配置纵向钢筋和 箍筋 V T 1 I N, L bki+ 夜 = 川 O. 可 + O. 05 式 ) ( ) 式中 42 V 一一剪力设计值 (N) ; V T 1 I 丰 N\ + 三 10.7f + O. 07 二二 l bho. Wt γd 飞山 bho' ( ) b 矩形截面的宽度 (mm), T 形或 I 形截面的腹板宽度, 箱形截面的侧壁总厚 度 2tw h 一一截面有效高度 (mm) ; T 一一扭矩设计值 (N. mm) ; W t 截面受扭塑性抵抗矩 (mm 3 ), 按第 条的规定计算 ;

50 5 承载能力极限状态计算 仙一一结构系数, 取 1. 1 ; fe 一一混凝土轴心抗拉强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 采用 ; N 帅一一计算截面上混凝土法向预应力等于零时的纵向预应力钢筋及非预应力钢筋的合力 (N), 按第 6.1 节的规定计算, 当 N1 ρ > O. 3fcAo 时, 取 l 飞 ρ= O. 3!cAo, 此处, A 为构件的 换算截面面积 ; N 一一与剪力 扭矩设计值 V T 相应的轴向压力设计值 (N), N > O.3fcA 时取 N = O.3fλ 此处, A 为构件的截面面积 受扭构件截面受扭塑性抵抗矩的确定应符合下列规定 矩形截面的受扭塑性抵抗矩按下式计算 : 叹 =:(3h-b) 式中 b h 一一矩形截面的短边尺寸 长边尺寸 (mm) T 形和 I 形截面的受扭塑性抵抗矩按下列公式计算 : w. = W. + W'.r + W 旷 d 叽 = 号 (3h - b) ( ) ( ) ( ) W' 扩 =?( 川 ) ( ) 叽二 2( 忖 ) ( ) 式中 W 阳 W'if Wif - 腹板 受压翼缘及受拉翼缘部分的矩形截面受扭塑性抵抗矩 m m b h 一一腹板宽度 截面高度 (mm) ; bv bj 一一截面受压区 受拉区的翼缘宽度 (mm), 应符合 b'j::::; b + 仙 j 和 乌豆 b+6 岛 ; h'j hj 一一截面受压区 受拉区的翼缘高度 (mm) 箱形截面的受扭塑性抵抗矩按下式计算 : ( b - h 2tw)2 W t = 百 (3h h -b h ) 一 [ 3h u; 一 (b" -2tw)J ( ) 6 式中 b h hh 一一箱形截面的短边尺寸 长边尺寸 (mm) ; hw 一一截面的腹板高度 (mm), 取腹板净高 ; tw 一一箱形截面壁厚 (mm), 其值不应小于 b h /7, b h 取箱形截面宽度 矩形截面纯扭构件的受扭承载力的确定应符合下列规定 受扭承载力可按下列公式计算 : ~ A..A_\ Tu=J1035 兀帜 战 ~ "Stl~'(()f) rd 飞 / ( ) C-jfJAstlS!yvAst! Ucor ( ) 43

51 rfj 帜l水运士手呈混凝土结构设计规范 (JTS ) 式中飞一一受扭承载力设计值 (N) ; γd 一一结构系数, 取 1. 1 ; ;; 一一混凝土轴心抗拉强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 采用 ; 吭一一受扭构件的截面受扭塑性抵抗矩 (mm 勺, 按第 条的规定计算 ; 5 一一一受扭的纵向钢筋与箍筋的配筋强度比值 ; fyv 一一受扭箍筋的抗拉强度设计值, 按表 中的 fy 值采用 ; A st1 受扭计算中沿截面周边配置的箍筋单肢截面面积 (mm 2 ) ; Acor 截面核心部分的面积 ( mm 2 ) : Acor = b corhcor, 此处, b cor hc01 为箍筋内表面 范围内截面核心部分的短边, 长边尺寸 ; s 一一沿构件长度方向的箍筋间距 (mm) ; fy 一一受扭纵向钢筋的抗拉强度设计值, 按表 采用 ; A, tl 一一受扭计算中取对称布置的全部纵向非预应力钢筋截面面积 (mm 2 ) ; U cor 一一截面核心部分的周长 (mm), 风 or = 2 ( b cor + h cor) 对钢筋混凝土纯扭构件, 其 5 值应满足 o. 6 ~ (~1. 7 的要求, 当 ( > 1. 7 时, 应取 (= 对偏心距阳 ~ h/6 的预应力混凝土纯扭构件, 当 ( ~ 1. 7 时, 可在式 N (5.6ι1 ) 的右边增加预加力影响项 052 帜, 此处, 凡的取值应符合第 条的规 定 ; 应在式 ( ) 中取 (= 当 ( < 1. 7 或阳 > h/6 时, 不应考虑预加力影响项, 而应按钢筋混凝土纯扭构件计算 T 形和 I 形截面纯扭构件, 可将其截面划分为几个矩形截面, 分别按第 条进 行受扭承载力计算 各矩形截面的扭矩设计值应分别按下列公式计算 : 腹板 T = 号 T ( ) 受压翼缘 Tt Tt ( ) 受拉翼缘 毛 =ET(5653) 式中轧一一腹板所承受的扭矩设计值 (N. mm) ; 帜 w W'if 吭一一腹板 受压翼缘和受拉翼缘部分的矩形截面受扭塑性抵抗矩 (mm 3 ) ; 叹一一受扭构件的截面受扭塑性抵抗矩 (mm 勺, 按第 条的规定计算 ; T 一一 - 构件截面所承受的扭矩设计值 (N. mm) ; TU Tf 一一受压翼缘 受拉翼缘所承受的扭矩设计值 (N. mm) 箱形截面钢筋混凝土纯扭构件的受扭承载力应按下式计算 : 44

52 5 承载能力极限状态计算 式中 Tu 一一受扭承载力设计值 (N) ; γd 一一结构系数, 取 1. 1 ; 1 I ~ A..A \ T u = _:! 0.35αJzwt+1.2aw U 主 (5.6.6)!d 飞 s αh 箱形截面壁厚影响系数 :α h = 2.5t w /b h, 当 α h > 1. 0 时取向 = 1. 0; 兀一一混凝土轴心抗拉强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 采用 ; 叹一一受扭构件的截面受扭塑性抵抗矩 (mm 3 ), 按第 条的规定计算 ; 5 一一受扭的纵向钢筋与箍筋的配筋强度比值, 按式 ( ) 计算, 且应符合 0.6:::;; ( 豆 1. 7 的要求, 当 ( > 1. 7 时, 取 (=1. 7; 儿一一受扭箍筋的抗拉强度设计值, 按表 中的 fy 值采用 ; A, tl 一一受扭计算中沿截面周边配置的箍筋单肢截面面积 (mm 2 ) ; Acor 一一截面核心部分的面积 (mm 2 ) : Ac 肝 b corhcοr, 此处, b cor h cor 为箍筋内表面 范围内截面核心部分的短边 长边尺寸 ; S 一一沿构件长度方向的箍筋间距 (mm) 在轴向压力和扭矩共同作用下的矩形截面钢筋混凝土构件, 其受扭承载力应按下 式计算 : 'A f"\ ~rtvt J:: r Astl A ^ rv"" N TVT \ T u = _:! O. 35ft W t ( 'vv "stj"cor + O. 07 1: WJ (5.6.7) Yd 飞川 s A.. t, 式中 Tu 一一受扭承载力设计值 (N) ; γd 一一结构系数, 取 1. 1 ; 兀一一混凝土轴心抗拉强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 采用 ; 叹一一受扭构件的截面受扭塑性抵抗矩 (mm 3 ), 按第 条的规定计算 ; 5 一一受扭的纵向钢筋与箍筋的配筋强度比值 ; 此处 5 值应按第 条的规定 确定 ; 儿一一受扭箍筋的抗拉强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 中的 fy 值采用 ; A, tl 一一受扭计算中沿截面周边配置的箍筋单肢截面面积 (mm 2 ) ; Acor 一一截面核心部分的面积 ( mm 2 ) : Acor bcorhcor' 此处, b cor h cor 为箍筋内表面 范围内截面核心部分的短边 长边尺寸 ; S 一一沿构件长度方向的箍筋间距 (mm) ; N 一一与扭矩设计值 T 相应的轴向压力设计值 (N), 当 N > 0.3fcA 时, 取 N = O. 3fcA ; A 一一构件截面面积 在剪力和扭矩共同作用下的矩形截面剪扭构件, 其受剪扭承载力计算应符合下列规定 一般剪扭构件的受剪承载力可按下列公式计算 : 飞 = 扫 ( ßt)(O 酬 +0 叽 ) + 叶 hol ( ) β 1. 5 VW. 1 + O. 5 一 Tbho ( ) 45

53 7]<. 运工程混凝土结构设计规范 ( JTS ) 式中 Vu 一一受剪承载力设计值 (N) ; γd 一一结构系数, 取 1. 1 ; β 一一一般剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数 : 当 β t < 0.5 时, 取乱 = O. 5, 当 β t > 1 时, 取 β1 兀一一混凝土轴心抗拉强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 采用 ; b 一一矩形截面的宽度或倒 T 形截面的腹板宽度 (mm) ; h 一- 一截面有效高度 (mm) ; N 帅一 计算截面上混凝土法向预应力等于零时的纵向预应力钢筋及非预应力钢 筋的合力 (N), 按第 条的规定计算, 当 N 同 > 0.3fcA o 时, 取 N 州 = 0.3fcAo, 此处, A 为构件的换算截面面积; 儿一一受扭箍筋的抗拉强度设计值 (N/mm 勺, 按表 中的 fy 值采用 ; Asv 一一受剪承载力所需的箍筋截面面积 (mm 2 ) ; S 一 - 沿构件长度方向的箍筋间距 (mm) ; ho 一一截面的有效高度 (mm) ; T- 一一扭矩设计值 (N. mm) ; V 一一剪力设计值 (N) ; 叹一一受扭构件的截面受扭塑性抵抗矩 (mm 3 ), 按第 条的规定计算 一般剪扭构件的受扭承载力可按下式计算 : 1 r N ~ \ 卢 A.., A~ 1 孔 = 了 βt10.3 可 + O :Jil ) 叹 +1.24u 七旦 ( ) Id L 飞片 10 I δ 式中 卫一 - 受扭承载力设计值 (N) ; γd 一 - 结构系数, 取 1. 1 ; βt 一一一般剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数, 按式 ( ) 计算 : 当 β t < 0.5 时, 取 βt=0.5, 当 β t > 1 时, 取乱 = 1 J; 一 - 混凝土轴心抗拉强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 采用 ; N 川一一 - 计算截面上混凝土法向预应力等于零时的纵向预应力钢筋及非预应力钢 筋的合力 ( N), 按第 6. 1 节的规定计算, 当 N 同 > 0.3fcA o 时, 取 N 同 = 0.3fcAo, 此处, A 为构件的换算截面面积; A 一一构件换算截面面积 (mm 2 ) ; Wt 一 - 一受扭构件的截面受扭塑性抵抗矩 (mm 3 ), 按第 条的规定计算 ; 王一一受扭的纵向钢筋与箍筋的配筋强度比值 ; 按第 条的规定确定 ; fyv 一一一受扭箍筋的抗拉强度设计值 (N/mm 勺, 按表 中的 fy 值采用 ; A st1 一一受扭计算中沿截面周边配置的箍筋单肢截面面积 (mm 2 ) ; Acor - 一截面核心部分的面积 (mm 勺, Aror bcorhcor, 此处, b cor h cor 为箍筋内表面 范围内截面核心部分的短边 长边尺寸 ; 46 S 一一沿构件长度方向的箍筋间距 (mm) 0

54 5 承载能力极限状态计算 集中荷载作用下的独立剪扭构件受剪承载力可按下列公式计算 : L r /. ~ ~, I ~ ~_., \ r A SV1 Vu =,,: I ( ßJ ( 一 : '1~ ~ftbho + O. 05N + 儿 ~hol γd L 飞 λ J tv'.o 川 J Y" S U J ( ) 式中 Vu 一一受剪承载力设计值 (N) ; γd 一一结构系数, 取 1. 1 ; β5 Vw. ( ) 1 + O. 2(λ+ 1. 5) 一 Tbho βt 一一一般剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数 : 当乱 < O. 5 时, 取 β t = 0.5, 当 乱 > 1 时, 取 βz=l ; J; 一一混凝土轴心抗拉强度设计值 (N/mm 勺, 按表 采用 ; b 一一矩形截面的宽度或倒 T 形截面的腹板宽度 (mm) ; h 一一截面有效高度 (mm) ; N 同一一计算截面上混凝土法向预应力等于零时的纵向预应力钢筋及非顶应力钢筋 的合力 ( 町, 按第 6.1 节的规定计算, 当 N 川 > O.3JcAo 时, 取 N 同 = O.3JcAo, 此 处, A 为构件的换算截面面积; 儿一一受扭箍筋的抗拉强度设计值 (N/mm 2 ), 按表 中的 ly 值采用 ; Asv 一一受剪承载力所需的箍筋截面面积 (mm 2 ) ; S 一 -rß" 构件长度方向的箍筋间距 (mm) ; h 一一截面的有效高度 (mm) ; λ 一一计算截面的剪跨比, 按第 条的规定取用 ; V 一一一剪力设计值 (N) ; Wt 一一受扭构件的截面受扭塑性抵抗矩 (mm 3 ), 按第 条的规定计算 ; T 一一扭矩设计值 (N. mm) ; b 一一矩形截面的宽度或倒 T 形截面的腹板宽度 (mm) ; h 一一截面有效高度 (mm) 集中荷载作用下的受扭承载力仍应按式 ( ) 计算, 式中的 βt 应按式 ( ) 计算 T 形和 I 形截面剪扭构件的受剪扭承载力应按下列规定计算 剪扭构件的受剪承载力, 应按式 ( ) 式 ( ) 或式 ( ) 式 ( ) 进行计算, 计算时应将 T 和 Wt 分别以孔和 W 阳代替 剪扭构件的受扭承载力, 可根据第 条的规定划分为多个矩形截面分别 进行计算 ; 腹板可按式 ( ) 式 ( ) 或式 ( ) 式 ( ) 进行计算, 计 算时应将 T 和 Wt 分别以孔和 W 阳代替 ; 受压翼缘和受拉翼缘可按第 条的规定进行 计算, 计算时应将 T 和 Wt 分别以 TFf 和 W' 扩或鸟和风代替 箱形截面钢筋混凝土剪扭构件的受剪扭承载力应符合下列规定 一般剪扭构件的受剪承载力可按下式计算 : 47