国家标准 混凝土结构设计规范 GB 征求意见稿的说明 根据建设部建标 [2006]77 号文 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 要求, 由中国建筑科学研究院会同有关单位对国家标准 混凝土结构设计规范 GB 进行修订 为

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1 UDC 中华人民共和国国家标准 P GB 混凝土结构设计规范 Code or deign o concrete tructure ( 征求意见稿 ) 国家标准 混凝土结构设计规范 修订组 2009 年 7 月

2 国家标准 混凝土结构设计规范 GB 征求意见稿的说明 根据建设部建标 [2006]77 号文 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 要求, 由中国建筑科学研究院会同有关单位对国家标准 混凝土结构设计规范 GB 进行修订 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主要内容简述如下 : 1 完善规范的完整性完整性, 从以构件计算为主适当适当扩展到扩展到整体整体结构结构的设计, 补充 结构方案 和 结构抗倒塌设计 的原则, 增强结构的整体稳固性 2 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 3 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 6 增加了既有结构既有结构设计的基本规定设计的基本规定 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 8 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 10 对结构侧移二阶效应, 提出有限元分析分析及增大系数的及增大系数的简化简化方法 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 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 14 截面设计中完善了构件自身挠曲影响的相关规定 15 修改了受弯构件的斜截面的受剪承载力计算公式 16 改进了双向受剪承载力计算的相关规定 17 补充在拉 弯 剪 扭作用下的钢筋混凝土矩形截面框架柱设计的相关规定 18 修改了受冲切承载力计算公式 19 补充了预应力混凝土构件疲劳验算的相关公式 20 增加按开裂换算截面计算在荷载效应准永久或标准组合下的截面应力 21 宽度大于 0.2mm 的开裂截面, 增加按应力限制钢筋间距的要求

3 22 挠度计算中增加按荷载效应准永久组合时长期刚增加按荷载效应准永久组合时长期刚度的计算公式 23 增加了无粘结预应力混凝土受弯构件刚度 裂缝计算方法 24 考虑耐久性影响适当适当调整调整了钢筋了钢筋保护层厚度保护层厚度的规定, 一股情况下稍增, 恶劣 环境下大幅度增加 25 提出钢筋锚固长度修正系数, 考虑厚保护层 机械锚固等方式控制锚固长度 26 框架柱修改为按配筋特征值及绝对值双控钢筋的最小配筋率, 稍有提高 27 大截面构件的最小配筋适当适当降低 28 增加了板柱结构及现浇空心楼板的构造要求 29 在梁柱节点中引入钢筋机械锚固的形式 30 补充了多层房屋结构墙体配筋构造的基本要求 31 补充了二阶段成形的竖向叠合式受压构件 ( 柱 墙 ) 的设计原则及构造要求 32 完善装配式混凝土结构的设计原则以及装配式楼板 粱 柱 墙的构造要求 33 提出了预制自承重构件的设计原则 ; 增补了内埋式吊具及吊装孔有关要求有关要求 34 补充 完善了各种预应力锚固端的配筋构造要求 35 调整了预应力混凝土的收缩 徐变预应力混凝土的收缩 徐变及新材料 新工艺预应力损失数值新材料 新工艺预应力损失数值计算计算 36 调整先张法布筋及端部构造, 后张法布筋及孔道布置的构造要求 37 调整 完善后张法锚固区局部受压设计及间接钢筋 防裂钢筋的配置要求 38 增加曲线预应力筋弯弧曲率限制及凹面防崩配筋计算及有关的构造要求 39 与建筑抗震设计规范协调, 取消房屋高度表 内力调整等的具体规定 40 加严对一 二 三级抗震等级的各类框架的纵向受力钢筋的延性性能要求 41 梁端纵向受拉钢筋的配筋率的上限不再做强制性规定 42 补充了双向受剪钢筋混凝土框架柱的抗震设计抗震设计相关规定 43 增加了四级抗震等级的各类结构的框架柱 框支柱的其轴压比限值 44 抗震受剪承载力计算扩大到扩大到三级抗震等级框架节点核心区 45 补充了筒体及剪力墙洞口连梁的正截面受弯承载力计算规定规定 46 补充了跨高比小于 2.5 的连梁以及特殊配筋连梁的设计连梁以及特殊配筋连梁的设计规定规定 47 补充了三级抗震等级剪力墙的相关规定 48 增加了楼面梁与楼面梁与剪力墙平面剪力墙平面连接时的连接时的相关相关设计设计规定 49 增加了板柱节点抗震设计抗震设计的相关规定

4 请各单位注意, 本规范 ( 征求意见稿 ) 仅作为征求意见之用, 不应作为混凝土结构工程的设计依据 任何单位和个人不得以任何形式出版发行 ; 以经营为目的, 以各种形式复制本规范 ( 征求意见稿 ) 的任何部分, 必须事先征得国家标准 混凝土结构设计规范 修订组的书面同意 ; 将本规范 ( 征求意见稿 ) 的任何部分上传至网络上传至网络用于传播, 必须事先征得本规范修订组本规范修订组的书面同意 本次 混凝土结构设计规范 GB 50010( ( 征求意见稿 ) 征求意见的截止时间为 2009 年 8 月 31 日, 请在此之前将意见和建议建议反馈给修订组 本规范修订修订组联系方式 : 联系人 : 朱爱萍地址 : 北京北三环东路 30 号中国建筑科学研究院国家标准 混凝土结构设计规范 管理组 hnt hnt@cabrtech cabrtech.com 电话 : 传真 : 国家标准 混凝土结构设计规范 修订组二 九年七月

5 目 次 1 总 则 术语 符号 术语 符号 基本设计规定 一般规定 结构方案 承载能力极限状态计算 结构抗倒塌设计 正常使用极限状态验算 耐久性设计 既有结构的设计 材 料 混凝土 钢 筋 结构分析 基本原则 分析模型 弹性分析 基于弹性分析的塑性内力重分布分析 弹塑性分析 塑性极限分析 间接作用效应分析 承载能力极限状态计算 一般规定 正截面承载力计算 斜截面承载力计算...34 I

6 6.4 扭曲截面承载力计算 受冲切承载力计算 局部受压承载力计算 疲劳验算 正常使用极限状态验算 裂缝控制验算 受弯构件挠度验算 构造规定 伸缩缝 混凝土保护层 钢筋的锚固 钢筋的连接 纵向受力钢筋的最小配筋率 结构构件的基本规定 板 梁 柱 墙 叠合式构件 装配式结构 预埋件及连接件 预应力混凝土结构构件 一般规定 预应力损失值计算 预应力混凝土构造规定 混凝土结构构件抗震设计 一般规定 材料 框架梁 框架柱及框支柱 II

7 11.5 铰接排架柱 框架梁柱节点 剪力墙 预应力混凝土结构构件 板柱节点 附录 A 钢筋的公称直径 计算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 附录 D 素混凝土结构构件计算 附录 E 正截面承载力的简化计算 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 后张预应力曲线钢筋由锚具变形和钢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 本规范用词用语说明 条文说明 III

8 Content 1 General Principl Term, Symbol Term Symbol Fundamental Deign Stipulation General Stipulation Structure Plan Calculation o Ultimate Limit State Deign or reiting progreive collape o tructure Checking Calculation o Serviceability Limit State Deign o Durability Deign o Exiting Structure Material Concrete Steel Reinorcement Structural Analyi Fundamental Principle Analyi model Elatic Analyi Analyi about the Re-ditribution o Platic Internal Force Baed on Elatic Analyi Elatic-Platic Analyi Platic Limit Analyi Indirect Eect Analyi Calculation o Ultimate Limit State General Stipulation Calculation o Normal Section Load-bearing Capacity Calculation o Inclined Section Load-bearing Capacity Calculation o Torional Section Load-bearing Capacity Calculation o Punching Shear Load-bearing Capacity Calculation o Local Compreion Load-bearing Capacity IV

9 6.7 Checking Calculation o Fatigue Checking Calculation o Serviceability Limit State Checking Calculation o Crack Control Checking Calculation o Delection o Flexural Member Stipulation or Detailing Requirement Expanion Joint Concrete Cover Anchorage o Steer Reinorcement Connection o Steel Reinorcement Minimum Ratio o Reinorcement or Longitudinal Streed Steel Reinorcement Fundamental Stipulation or Structural Member Slab Beam Column Wall Superpoed Member Aembly-Type Structure Embeded Part and Connecting Piece Pretreed Concrete Structure Member General Stipulation Calculation o Value or Lo o Pretre Stipulation or Detailing Requirement o Pretreed Concrete Member Earthquake-reitant Deign o Reinorced Concrete Structural Member General Stipulation Material Frame Girder Column o Frame and Column o Braced Frame Column o Hinged Bent Nodal Point or Gerder and Column o Frame Structural (Shear) Wall Pretreed Concrete Structure Member Nodal Point o Slab and Column V

10 Appendix A Nominal Sectional Area, Calculated Sectional Area and Theoretical Weight Appendix B Approximate Coeicient Magniier Method or Sway Frame Appendix C Contitutive Relation and Multi-axial Strength o Reinorment and Concrete Appendix D Calculation o Plain Concrete Strucural Member Appendix E Simpliied Calculation or Normal Section Load-bearing Capacity Appendix F Deign Value o Equivalent Concentrated Reaction Ued or Calculation o Nodal Point o Slab and Column Appendix G Deep Flexural Member Appendix H Superpoed Beam and Slab with No Brace Appendix J Calculation o Value or Lo o Pretre o Pot-tenioned Curved Streel Caued by Deormation o Anchorage Device and Shortening o Streel Appendix K Calculation o Value or Lo o Pretre Interrelated with Time Explanation o Wording in Thi Code Explanation o Regulation VI

11 1 总则 为了在混凝土结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策, 做到安全 适用 经济 耐久 确保质量, 制订本规范 本规范适用于房屋和一般构筑物的钢筋混凝土 预应力混凝土以及素混凝土结构的设计 本规范不适用于轻骨料混凝土及其它特种混凝土结构的设计 本规范依据现行国家标准 工程结构可靠性设计统一标准 GB 的原则制定 本规范是对混凝土结构设计提出的基本要求 混凝土结构的设计除应符合本规范外, 尚应遵守国家现行有关标准的规定 1

12 2 术语 符号 2.1 术语 混凝土结构 concrete tructure 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 tructure 由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构 钢筋混凝土结构 reinorced concrete tructure 由配置受力的钢筋 钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构 预应力混凝土结构 pretreed concrete tructure 由配置受力的预应力筋, 通过张拉或其它方法建立预加应力的混凝土结构 先张法 pretenioning 在混凝土浇筑之前进行预应力筋张拉, 并在混凝土达到一定强度后放张而施加预应力的方法 后张法 pot-tenioning 混凝土浇筑并达到一定强度后, 张拉预应力筋施加预应力的方法 无粘结预应力混凝土结构 unbonded pretreed concrete tructure 配置带有涂料层和外包层的预应力筋, 与混凝土之间能够永久产生滑动的后张法预应力混凝土结构 有粘结预应力混凝土结构 bonded pretreed concrete tructure 通过灌浆或与混凝土的直接接触使预应力筋与混凝土之间相互粘结的预应力混凝土结构 现浇混凝土结构 cat-in-itu concrete tructure 在现场原位支模并整体浇筑而成的混凝土结构 装配整体式混凝土结构 aembled monolithic concrete tructure 由预制混凝土构件或部件通过钢筋锚固 - 连接或施加预应力, 并现场浇筑节奌混凝土而形成整体受力的混凝土结构 2

13 框架结构 rame tructure 由梁和柱以刚接或铰接相连接而构成承重体系的结构 剪力墙结构 hearwall tructure 由墙体组成的承受竖向和水平作用的结构 框架剪力墙结构 rame-hearwall tructure 由剪力墙和框架共同承受竖向和水平作用的结构 板柱结构 lab-column tructure 由楼板和柱为主要构件承受竖向和水平作用的结构 叠合式结构 uperpoed tructure 由预制构件 ( 或既有结构 ) 及后浇混凝土组成而两阶段成形的结构 钢筋 ordinary teel bar 用于混凝土结构构件中的各种非预应力筋的总称 预应力筋 pretreing tendon 用于混凝土结构构件中施加预应力的钢丝 钢绞线和精轧螺纹钢筋的总称 整体稳固性 robutne 结构在偶然作用下局部发生破坏, 但仍能依靠剩余的抗力继续承载, 不致于因连续倒塌而发生结构解体或大范围破坏的能力 抗倒塌设计 deign to reit progreive collape 结构在遭遇灾害作用后因局部倒塌而缺失部分构件, 按新的计算简图及有关的设计参数进行的避免连续倒塌或大范围破坏的设计 既有结构的设计 deign o exiting tructure 对已建成并投入使用的结构, 为提高安全度 改变使用功能 延长使用年限等而按现行相关标准进行的设计 2.2 符号 材料性能 E c 混凝土弹性模量 ; E 钢筋弹性模量 ; C20 表示立方体强度标准值为 20N/mm 2 的混凝土强度等级 ; 3

14 ck c 混凝土轴心抗压强度标准值 设计值 ; tk t 混凝土轴心抗拉强度标准值 设计值 ; yk ptk 钢筋 预应力钢筋强度标准值 ; y y 钢筋的抗拉 抗压强度设计值 ; py 预应力筋的抗拉 抗压强度设计值 ; py 作用和作用效应 几何参数 ε u 钢筋拉断前的极限应变 N 轴向力设计值 ; N k N q 按荷载效应的标准组合 准永久组合计算的轴向力值 ; N u0 构件的截面轴心受压或轴心受拉承载力设计值 ; M 弯矩设计值 ; M k M q 按荷载效应的标准组合 准永久组合计算的弯矩值 ; M u 构件的正截面受弯承载力设计值 ; M cr 受弯构件的正截面开裂弯矩值 ; T 扭矩设计值 ; V 剪力设计值 ; F l 局部荷载设计值或集中反力设计值 ; σ σ 正截面承载力计算中纵向钢筋 预应力筋的应力 ; p σ pe 预应力筋的有效预应力 ; σ 在正截面承载力计算中无粘结预应力筋的应力设计值 ; pu σ 受拉区 受压区预应力筋在相应阶段的预应力损失值 ; l σ l τ 混凝土的剪应力 ; w max 按荷载效应标准组合 准永久组合并考虑长期作用影响 φ 钢筋直径符号, 如 φ 20 表示钢筋直径为 20mm; d 钢筋的公称直径或圆形截面的直径 ; c 混凝土保护层厚度 ; b 矩形截面宽度,T 形 I 形截面的腹板宽度 ; h 截面高度 ; h 0 截面有效高度 ; 4

15 l a 纵向受拉钢筋的锚固长度 ; l 0 计算跨度或计算长度 ; 沿构件轴线方向上横向钢筋的间距 螺旋筋的间距或箍筋的间距 ; x 混凝土受压区高度 ; A 构件截面面积 ; A A 受拉区 受压区纵向非预应力钢筋的截面面积 ; A A 受拉区 受压区纵向预应力钢筋的截面面积 ; p p A l 混凝土局部受压面积 ; A cor 钢筋网 螺旋筋或箍筋内表面范围内的混凝土核心面积 ; B 受弯构件的截面刚度 ; W 截面受拉边缘的弹性抵抗矩 ; W t 截面受扭塑性抵抗矩 ; I 截面惯性矩 计算系数及其它 α 钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值 ; E γ 混凝土构件的截面抵抗矩塑性影响系数 ; η 偏心受压构件考虑二阶弯矩影响的轴向力偏心距增大系数 ; λ 计算截面的剪跨比 ; ρ 纵向受力钢筋的配筋率 ; ρ v 间接钢筋或箍筋的体积配筋率 5

16 3 基本设计规定 3.1 一般规定 为满足建筑功能并保证结构安全, 混凝土结构设计应包括下列内容 : 1 结构体系 传力途径和构件布置 ; 2 作用及作用效应分析 ; 3 构件截面配筋计算及验算 ; 4 结构及构件的构造措施 ; 5 对施工的要求 ; 6 满足特殊要求结构的专门性能设计 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法, 以可靠度指标度量结构构件的可靠度, 采用分项系数的设计表达式进行设计, 耐久性设计采用经验的方法 混凝土结构的极限状态设计应包括 : 1 承载能力极限状态 : 结构或结构构件达到最大承载力, 出现疲劳 倾覆 稳定 漂浮等破坏和不适于继续承载的变形, 结构在偶然作用下连续倒塌或大范围破坏 ; 2 正常使用极限状态 : 结构或结构构件达到正常使用的某项限值或产生影响耐久性能的局部损坏 结构上的直接作用 ( 荷载 ) 应根据现行国家标准 建筑结构荷载规范 GB 及相关的标准确定 地震作用应根据现行国家标准 建筑抗震设计规范 GB 确定 ; 其它的间接作用应根据有关的标准或实际条件确定 特殊作用 偶然作用应根据有关的标准或实际条件确定 结构及结构构件承载力极限状态计算一般应采用荷载设计值, 但倒塌 疲劳承载力验算时, 应采用相应的荷载代表值 ; 正常使用极限状态的验算, 均应采用相应的荷载代表值 直接承受吊车的结构构件, 在计算承载力及验算疲劳 抗裂时, 还应考虑吊 6

17 车荷载的动力系数 预制构件应按制作 运输及安装时相应工况的荷载值进行施工阶段验算 预制构件吊装的验算, 应考虑动力系数 对现浇结构, 必要时应进行施工阶段的验算 间接作用应考虑混凝土施工期和设计使用年限内温度变化 混凝土收缩 - 徐变 基础不均匀沉降 环境引起材料性能劣化等对结构造成的影响 设计参数应根据作用的特点和具体情况确定 混凝土结构的安全等级应符合现行国家标准 工程结构可靠性设计统一标准 GB 的规定 混凝土结构中各类结构构件的安全等级, 宜与整个结构的安全等级相同 对于结构中重要的关键传力部位和构件, 宜适当提高其安全等级 混凝土结构设计应考虑施工技术水平以及实际工程条件 有特殊要求的混凝土结构, 设计时应对施工提出相应技术控制及质量验收的要求 混凝土结构应正常使用和维护 未经技术鉴定或设计许可, 不得任意改变结构的形式 用途和使用环境 3.2 结构方案 混凝土结构的方案设计应遵循下列原则 : 1 结构的平 立面布置宜简单 规则 均匀 连续, 高宽比 长宽比适当 ; 2 根据建筑的使用功能布置结构体系, 合理确定结构构件的型式 ; 3 结构传力途径应简捷 明确, 关键部位宜有多条传力途径, 垂直构件宜竖向对齐 ; 4 宜采用超静定结构, 並增加重要构件的冗余约束 ; 5 结构的刚度和承载力宜均匀 连续 ; 6 为避免连续倒塌, 必要时可设置结构缝将结构分割为若干独立的单元 混凝土结构体系中结构缝的设计应遵循下列原则 : 1 应根据结构体系的受力特点 尺度 形状 使用功能, 合理确定结构缝的位置和构造形式 ; 2 结构缝的构造应满足相应功能 ( 伸缩 沉降 防震等 ), 并宜减少缝的数量 ; 7

18 3 混凝土结构可根据需要在施工阶段设置临时性的缝 ( 收缩缝 沉降缝 施工缝 引导缝等 ); 4 应采取有效措施减少设缝对使用功能带来的不利影响 结构构件的连接和构造应遵守下列原则 : 1 连接处的承载力应不小于被连接构件的承载力 ; 2 当混凝土结构与其它材料构件连接时, 应采取适当的连接方式 ; 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 混凝土结构的方案设计尚应考虑下列要求 : 1 有利于减小偶然作用效应的影响范围, 避免结构发生与偶然作用不相匹配的大范围破坏或连续倒塌 ; 2 减小环境条件对建筑结构耐久性的影响 3 符合节省材料 降低能耗与环境保护的要求 3.3 承载能力极限状态计算 混凝土结构的承载能力极限状态计算应包括下列内容 : 1 结构构件应进行承载力 ( 包括失稳 ) 计算 ; 2 直接承受反复荷载的构件应进行疲劳验算 ; 3 有抗震设防要求的结构, 应进行结构构件抗震的承载力计算 ; 4 必要时尚应进行结构整体稳定 倾覆 滑移 漂浮及结构抗倒塌的验算 混凝土结构构件的承载能力极限状态, 应按荷载效应的基本组合或偶然组合, 采用下列极限状态设计表达式 : γ S R 0 d d ( ) S d =S(G k,q k,γ G,γ Q,ψ c ) ( ) R = R( a,,, γ, γ, γ ) d k ck k c Rd ( ) 式中 : γ 0 重要性系数, 安全等级为一 二 三级的建筑结构, 分别不应小 于 ; S d 承载能力极限状态的荷载效应组合设计值, 按现行国家标准 建筑结构荷载规范 GB 和现行国家标准 建筑抗震设计规范 GB 的规定进行计算 ; 8

19 ck γ c S ( ) 结构构件按内力分析计算的荷载效应函数 ; R d 结构构件的承载力设计值 ; 在抗震设计时, 应除以承载能力抗震 调整系数 γ RE ; R ( ) 结构构件按内力效应或应力分析计算的承载力函数 ; a k 几何参数的标准值 ; 当几何参数的变异性对结构性能有明显的不利 影响时, 可另增 减一个附加值 ; 混凝土 钢筋的强度标准值 ( 或特征值 ); k γ 混凝土 钢筋的材料分项系数 ; 抗力模型不确定性分项系数, 对一般构件取 1.0, 对重要构件可根 γ Rd 据具体情况取大于 1.0 的数值 公式 ( ) 中的 γ S 0, 可通过结构分析用内力设计值 (N M V T 等 ) 表达, 也可通过有限元分析采用应力 ( σ τ 等 ) 的方式表达 ; 对预应力混凝土结构, 尚应 按本规范第 10 章的规定考虑预应力效应 3.4 结构抗倒塌设计 对于可能遭受偶然作用的重要结构, 宜进行结构抗倒塌设计 混凝土结构的抗倒塌设计宜遵循下列原则 : 1 避免使结构中的关键构件直接遭受偶然作用 ; 2 采取减小偶然作用或效应的措施 ; 3 在容易遭受意外荷载影响的结构的区域增加冗余约束 ; 4 增强疏散通道 避难场所及结构关键传力部位的承载能力和变形性能 ; 5 采用变形性能较好的材料和结构形式 结构抗倒塌设计可选择下列方法 : 1 拉结构件法 : 通过贯通水平构件的最小配筋和构造措施, 使缺失支承后的水平构件能夠按梁 悬索或悬臂继续承载受力, 维持结构的整体稳固性 ; 2 拆除构件法 : 按一定规则拆除主要受力构件, 依靠结构体系中的剩余部分进行承载力验算 ; 3 非线性分析法 : 通过结构的受力 - 倒塌全过程的非线性分析, 模拟结构的 9

20 连续倒塌过程 结构抗倒塌设计的荷载效应应根据倒塌的具体情况确定, 并应考虑倒塌冲击引起的动力系数 材料强度应取标准值或实测值, 并应考虑动力荷载作用下材料强化和脆性的影响 3.5 正常使用极限状态验算 混凝土结构构件正常使用极限状态的验算应包括下列内容 : 1 对使用上需要控制变形的结构及构件, 应进行变形验算 ; 2 对使用上限制出现裂缝的构件, 应进行混凝土拉应力验算 ; 3 对使用上允许出现裂缝的构件, 应进行受力裂缝宽度验算 ; 4 对于使用上有舒适度要求的楼盖结构, 应进行自振频率的验算 对于正常使用极限状态, 结构构件应分别按荷载效应的标准组合 准永久组合并适当考虑长期作用的影响, 采用下列极限状态设计表达式进行验算 : S C (3.5.2) 式中 S 正常使用极限状态的荷载效应组合值, 按现行国家标准 建筑结构荷 载规范 GB 的规定进行计算 C 结构构件达到正常使用要求所规定的应力控制 裂缝状态 变形挠度 和舒适度等的限值 混凝土构件的挠度应不影响其使用功能和外观要求 受弯构件的最大挠度应按荷载效应的标准组合或准永久组合并考虑荷载长 期作用影响进行计算, 其计算值不应超过表 规定的挠度限值 表 受弯构件的挠度限值 构件类型 挠度限值 吊车梁 手动吊车 l 0 /500 电动吊车 l 0 /600 屋盖 楼盖 当 l 0 < 7m 时 l 0 /200 (l 0 /250) 楼梯构件 当 7m l 0 9m 时 l 0 /250 (l 0 /300) 当 l 0 > 9m 时 l 0 /300 (l 0 /400) 注 :1 表中 l 0 为构件的计算跨度 ; 计算悬臂构件的挠度限值时, 其计算跨度 l 0 按实际 悬臂长度的 2 倍取用 ; 10

21 2 表中括号内的数值适用于使用上对挠度有较高要求的构件 ; 3 如果构件制作时预先起拱, 且使用上也允许, 则在验算挠度时, 可将计算所得 的挠度值减去起拱值 ; 对预应力混凝土构件, 尚可减去预加力所产生的反拱值 ; 4 构件制作时的起拱值和预加力所产生的反拱值, 不宜超过构件在荷载效应的准 永久组合作用下的计算挠度值 5 当挠度限值不满足混凝土构件的使用功能和外观要求是, 设计可对挠度限制进 行调整 结构构件正截面的受力裂缝控制等级分为三级 裂缝控制等级的划分及要 求应符合下列规定 : 一级 严格要求不出现受力裂缝的构件 按荷载效应的标准组合计算时, 构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力 ; 二级 一般要求不出现受力裂缝的构件 按荷载效应的标准组合计算时, 构件受拉边缘混凝土拉应力不应大于混凝土抗拉强度的标准值 ; 三级 允许出现受力裂缝的构件 对钢筋混凝土构件, 按荷载效应的准永 久组合并考虑长期作用影响计算时, 构件的最大裂缝宽度不应超过本规范表 规定的最大裂缝宽度限值 对预应力混凝土构件, 按荷载效应的标准组合 并考虑长期作用的影响计算时, 构件的最大裂缝宽度不应超过本规范表 规 定的最大裂缝宽度限值 ; 对二 b 三 b 类环境等级下的预应力混凝土构件, 尚应 按荷载效应的准永久组合计算, 且构件受拉边缘混凝土拉应力不应大于混凝土抗 拉强度的标准值 结构构件应根据结构类型和本规范第 条规定的环境等级及裂缝控制 等级, 按表 的裂缝宽度限值 w lim 及混凝土拉应力控制要求进行验算 环境类别及 耐久性作用等级 ( 环境等级 ) 一 a 表 结构构件的裂缝宽度及混凝土拉应力限值 裂缝控 制等级 钢筋混凝土结构 w lim (mm) 0.30(0.40) 荷载组合 裂缝控 制等级 预应力混凝土结构 w lim (mm) 拉应力限值 荷载组合 0.25 标准 三级 0.10 标准二 b 三 b 三级准永久拉应力不大于 tk 准永久 0.20 二 c 三 c 四 c 二级拉应力不大于 tk 标准 三 d 四 d 一级无拉应力标准 11

22 注 :1 对处于年平均相对湿度小于 60% 地区一 a 类环境等级下的钢筋混凝土受弯构件, 其最大裂缝宽度限值可采用括号内的数值 ; 2 在一 a 类环境等级下, 对钢筋混凝土屋架 托架及需作疲劳验算的吊车梁, 其最 大裂缝宽度限值应取为 0.20mm; 对钢筋混凝土屋面梁和托梁, 其最大裂缝宽度 限值应取为 0.30mm; 3 在一 a 类环境等级下, 对预应力混凝土屋架 托架及双向板体系, 应按二级裂缝 控制等级进行验算 ; 对预应力混凝土屋面梁 托梁 单向屋面板和楼板, 按表中 二 b 环境等级的要求进行验算 ; 4 对需作疲劳验算的预应力混凝土吊车梁, 应按一级裂缝控制等级进行验算 ; 5 对于烟囱 筒仓 处于液体压力下的结构构件及电视塔等各种高耸结构, 其裂缝 控制要求应符合专门标准的有关规定 ; 6 对混凝土保护层厚度较大的构件, 可根据实践经验对表中的最大裂缝限值适当放 宽 对大跨混凝土楼盖结构, 宜进行竖向自振频率验算, 其自振频率不宜小于 表 的限值 表 楼盖竖向自振频率的限值 (Hz) 房屋类型 跨度 (m) 7 ~ 9 大于 9 住宅 公寓 6 5 办公 旅馆 4 3 大跨度公共建筑 耐久性设计 房屋混凝土结构的耐久性设计应包括下列内容 : 1 确定结构的环境类别及作用等级 ( 简称环境等级 ); 2 提出材料的耐久性质量要求 ; 3 确定构件中钢筋的混凝土保护层厚度, 详见本规范第 8.2 节 ; 4 在不利的环境条件下应采取的防护措施 ; 5 满足耐久性要求相应的施工措施 ; 6 提出结构使用阶段的维护与检测要求 混凝土建筑结构的环境类别和耐久性作用等级, 可按表 确定 表 环境类别和耐久性作用等级 ( 环境等级 ) 环境类别 作用等级 a ( 轻微 ) b ( 中度 ) c ( 较重 ) d ( 严重 ) 一正常环境稳定的室内 12

23 干燥环境 室内潮湿环境 ; 露 频繁与水接触的 二干湿交替 天环境 ; 无腐蚀性 露天环境 ; 水位变 湿润土环境 动区环境 严寒 寒冷地区 三 冻融循环 微冻地区露天环 境 严寒 寒冷地区露 天坏境 频繁接触水的露天环境 ; 水位变 动区环境 海风环境 ; 海水 海岸环境 ; 海上 四氯盐腐蚀 下 ; 盐渍土环境 ; 除冰盐影响环境 环境 ; 受除冰盐 作用的环境 注 :1 冻融环境按当地最冷月份平均气温划分 : 微冻地区 -3 ~2.5, 寒冷地区 -8 ~ -3, 严寒地区 -8 以下 ; 2 滨海环境按距海岸的距离划分 : 海岸环境为 150m 以内, 海风环境为 1000m 以 内, 但应考虑主导风向的影响 ; 3 除冰盐影响环境指受到除冰盐盐雾影响的环境, 受除冰盐作用的环境指被除冰 盐溶液溅射的构筑物及使用除冰盐地区的洗车房 停车楼等建筑 ; 4 海详的潮差区和浪溅区 直接接触除冰盐溶液以及受化工腐蚀影响环境中的结 构, 按规行国家规范 混凝土结构耐久性设计规范 GB / T 工业建筑 防腐蚀设计规范 GB50046 和 港口工程混凝土结构设计规范 JTJ 267 的有关 规定进行耐久性设计 设计使用年限为 50 年的混凝土结构, 其混凝土材料宜符合表 的规定 表 结构混凝土材料的耐久性基本要求 环境等级 最大水胶比 最低强度等级 最大碱含量 (%) 一 a 0.60 C20 不限制 二 b 0.55 C 三 b 0.55(0.50) C35(C30) 3.0 二 c 0.50 C 三 c 0.45(0.50) C40(C35) 3.0 四 c 0.45 C 三 d 0.40(0.50) C45(C35) 3.0 四 d 0.40 C 注 :1 预应力混凝土构件的最低混凝土强度等级应按表中的规定提高两个等级 ; 2 素混凝土构件的水胶比及最低强度等级可适当放松 ; 3 有可靠工程经验时, 一类和二类环境中的最低混凝土强度等级可降低一个等级 ; 4 三类 ( 冻融循环 ) 环境中使用引气剂的混凝土, 可采用括号中的有关参数 ; 13

24 5 当使用非碱活性骨料时, 对混凝土中的碱含量可不作限制 结构混凝土中氯离子的含量不应超过表 规定的限值 表 结构混凝土中氯离子含量的限值 (%) 氯离子含量 环境 等级 一 a 二 b 三 b 二 c 三 c 四 c 三 d 四 d 构件 钢筋混凝土构件 预应力混凝土构件 0.06 注 : 氯离子含量系指其占硅酸盐水泥熟料的百分率 设计使用年限 100 年的混凝土结构, 应按相应环境及用途将耐久性作用等 级提高一级进行设计 设计使用年限为 25 年的混凝土结构, 可按相应环境及用途将耐久性作用等 级降低一级进行设计 预应力混凝土构件, 尚应满足下列耐久性的规定 : 1 预应力筋可根据工程的具体情况采取表面防护 管道灌浆 加大混凝土 保护层厚度等措施 ; 2 预应力筋外露锚固端应采取封锚和混凝土表面处理等有效措施 ; 3 必要时, 可采用可更换的预应力体系 有抗渗要求的混凝土结构, 混凝土的抗渗等级应符合有关标准的要求 严寒及寒冷地区的潮湿环境中, 结构混凝土应满足抗冻要求, 混凝土抗冻等 级应符合有关标准的要求 有氯盐腐蚀的混凝土结构, 其受力钢筋可采用环氧树脂涂层钢筋 镀锌预应 力筋或采取阴极保护处理等防锈措施 处于二 三 四类环境中的悬臂板, 其上表面宜增设防护层 结构表面的预埋件 吊钩 连接件等金属部件应与混凝土中的钢筋隔离, 并采取可靠的防锈措施 混凝土结构在设计使用年限内尚应遵守下列规定 : 1 结构应按设计规定的环境条件正常使用 ; 2 结构应进行必要的维护, 并根据使用条件定期检测 ; 3 设计中可更换的混凝土构件应按规定定期更换 ; 构件表面的防护层, 应 按规定定期维护 ; 14

25 4 结构出现可见的耐久性缺陷时, 应及时进行处理 3.7 既有结构的设计 对下列情况的既有结构应进行相应的设计 : 1 延长既有结构的设计使用年限 ; 2 加固有安全隐患的既有结构 ; 3 改变用途或使用环境的既有结构 ; 4 既有结构的改建 扩建 ; 5 受损结构的修复 既有结构设计应遵守下列基本原则 : 1 应按现行有关标准进行检测和可靠性评估, 确定相应的设计参数 ; 2 承载能力极限状态设计应符合现行有关标准的规定 ; 3 正常使用极限状态设计宜符合现行有关标准的规定 ; 4 必要时可对使用功能及设计使用年限作相应的调整 既有结构的设计应符合下列规定 : 1 综合考虑优化结构方案, 提高整体稳固性 ; 2 结构上的作用按现行标准取值 ; 也可在限定使用功能及使用年限的条件下, 根据实际情况适当调整 ; 3 既有结构的构件尺寸 连接构造和已有缺陷等, 按实际情况确定 ; 4 结构既有部分的材料性能由检测评估确定, 后加部分按现行规范取值 ; 5 既有结构与新增构件之间应采取有效的构造措施, 保证可靠地协调受力 ; 6 应考虑结构构件承载历史的影响, 按两阶段受力的构件进行设计 15

26 4 材料 4.1 混凝土 混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定 立方体抗压强度标准值 系指按标准方法制作养护的边长为 150mm 的立方体试件, 在规定龄期用标准试 验方法测得的, 具有 95% 保证率的抗压强度值 本规范提供的混凝土强度等级对应的龄期为 28d, 也可根据结构可能承受作 用的实际日期或混凝土的特性要求确定龄期 素混凝士结构的强度等级不应低于 C15; 钢筋混凝土结构的混凝土强度等 级不应低于 C20; 采用 400MPa 级钢筋时混凝土强度等级不应低于 C25; 采用 500MPa 级钢筋时混凝土强度等级不应低于 C30 承受重复荷载的钢筋混凝土构件, 混凝土强度等级不应低于 C25 预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于 C40, 且不应低于 C30 注 : 当采用山砂混凝土及高炉矿渣混凝土时, 尚应符合专门标准的规定 混凝土轴心抗压 轴心抗拉强度的标准值 ck tk 应分别按表 表 采用 表 混凝土轴心抗压强度标准值 (N/mm 2 ) 强 混凝土强度等级 度种 C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80 类 ck 表 混凝土轴心抗拉强度标准值 (N/mm 2 ) 强 混凝土强度等级 度种类 C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80 tk 混凝土轴心抗压 轴心抗拉强度的设计值 c t 应分别按表 表 采用 16

27 表 混凝土轴心抗压强度设计值 (N/mm 2 ) 强度种类 C15 C20 C25 C30 C35 混凝土强度等级 C40 C45 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C c 表 混凝土轴心抗拉强度设计值 (N/mm 2 ) 强度种类 C15 C20 C25 C30 C35 混凝土强度等级 C40 C45 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C t 混凝土受压和受拉的弹性模量 E c 应按表 采用 混凝土的剪切变形模量 G c 可按相应弹性模量值的 0.40 倍采用 混凝土泊松比 v c 可按 0.20 采用 混凝土强度等级 表 混凝土弹性模量 ( 10 4 N/mm 2 ) 注 :1 当需要时, 可根据试验实测数据确定结构混凝土的弹性模量 ; 2 当混凝士中掺有大量矿物掺合料时, 弹性模量可按规定龄期根据实测值确定 混凝土轴心抗压 轴心抗拉的疲劳强度设计值 c t 应按表 中的设 计强度乘以疲劳强度修正系数 γ ρ 确定 疲劳强度修正系数 γ ρ 应根据疲劳应力比值 ρ c C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80 E c 按表 采用 疲劳应力比值应按下列公式计算 : σ ρc = σ c,min c,max ρ c (4.1.6) 式中 : 构件疲劳验算时, 截面同一纤维上的混凝土的最小应 F ρ c σ c,min 0 ρ < 0.2 c σ c,max 力 最大应力 表 混凝土受压疲劳强度修正系数 γ ρ 0.2 ρ < 0.3 c 0.3 ρ < 0.4 c 0.4 ρ < 0.5 c ρc 0.5 γ ρ

28 表 混凝土受拉和拉压疲劳强度修正系数 γ ρ ρ c ρ c < 0 ρ c = 0 0 < ρ < 0.1 c 0.1 ρ < 0.2 c 0.2 ρ < 0.3 c γ ρ ρ c 0.3 ρ < 0.4 c 0.4 ρ < 0.5 c 0.5 ρ < 0.6 c 0.6 ρ < 0.7 c ρc 0.7 γ ρ 当采用蒸汽养护时, 养护温度不宜高于 60 ; 当超过 60 时, 计算需要的 混凝土强度设计值应提高 20% 混凝土疲劳变形模量应按表 采用 E c 强度 等级 表 混凝土的疲劳变形模量 ( 10 4 N/mm 2 ) C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80 Ec 当温度在 0 到 100 范围内时, 混凝土的热工参数可按下列规定取值 : 线膨胀系数 α c / ; 导热系数 λ 10.6 kj/(m h ); 导温系数 α m 2 /h; 比热 c 0.96 kj/( /(kg ) 4.2 钢筋 混凝土结构应根据对强度 延性 连接方式 施工适应性等的要求, 选用下列牌号的钢筋 : 1 普通纵向受力钢筋宜采用 HRB400 HRB500 HRBF400 HRBF500 钢筋 ; 也可采用 HRB335 HRBF335 HPB300 和 RRB400 钢筋 ; 2 预应力筋宜采用钢丝 钢绞线和精轧螺纹钢筋 ; 3 普通箍筋宜采用 HRB400 HRBF400 HRB500 HRBF500 钢筋 ; 也可采用 HRB335 HRBF335 和 HPB300 钢筋 注 :1 普通纵向钢筋 普通箍筋总称钢筋 钢筋是指 : 现行国家标准 钢筋混凝土用钢第 1 部分 : 热轧光圆钢筋 GB 的光圆钢筋 钢筋混凝土用钢第 2 部分 : 热轧带肋钢筋 GB 中的各种热轧带肋钢筋及现行国家标准 钢筋混凝土用余热处理钢筋 GB 中的 KL400 带肋钢筋 ; 18

29 2 预应力筋是指 : 现行国家标准 预应力混凝土用钢丝 GB/T 5223 和 中强度预应力混凝土用钢丝 YB/T 156 中光面 螺旋肋的消除应力钢丝 ; 现行国家标准 预应力混凝土用钢绞线 GB/T 5224 中的钢绞线 ; 现行国家标准 预应力混凝土用螺纹钢筋 GB/T 中的精轧螺纹钢筋 ; 3 余热处理钢筋 KL400 不宜焊接 ; 不宜用作重要受力部位的受力钢筋 ; 不应用作抗震结构中的主要受力钢筋 ; 不得用于承受疲劳荷载的构件 钢筋的强度标准值应具有不小于 95% % 的保证率 钢筋屈服强度 抗拉强度的标准值及极限应变应按表 采用 表 钢筋强度标准值及极限应变 种类 符号 公称直径 d (mm mm) 屈服强度 yk (N/mm 2 ) 抗拉强度 tk (N/mm 2 ) 极限应变 ε u u (%) HPB300 6~ HRB335 HRBF335 F 6~ HRB400 HRBF400 RRB400 F R 6~ HRB500 HRBF500 F 6~ 不小于 10.0 不小于 7.5 注 : 当采用直径大于 40 mm 的钢筋时, 应经相应的试验检验或有可靠的工程经验 预应力钢绞线 钢丝和精轧螺纹钢筋的抗拉强度 屈服强度标准值及极限应变应按表 采用 表 预应力筋强度标准值 (N/mm 2 ) 及极限应变 种类 符号直径 (mm mm) 屈服强度 pyk 抗拉强度 ptk 极限应变 ε u u (%) 中强度预应力钢丝消除应力钢丝钢绞线 光面螺旋肋光面螺旋肋 1 3 ( 三股 ) φ PM φ HM HM φ P φ H φ S 不小于

30 钢绞线 1 7 ( 七股 ) 精轧螺纹钢筋 螺旋纹 φ T 注 :1 消除应力钢丝 中强度预应力钢丝及钢绞线筋的条件屈服强度取为抗拉强度的 0.85; 2 预应力螺纹钢筋的条件屈服强度根据产品国家标准 预应力混凝土用螺纹钢筋 GB/T 确定 ; 钢筋的抗拉强度设计值 力筋的抗拉强度设计值 py y 及抗压强度设计值 应按表 采用 ; 预应 及抗压强度设计值 py y 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计算 表 钢筋强度设计值 (N/mm2 N/mm2) 种类 y y HPB HRB335 HRBF HRB400 HRBF400 RRB HRB500 HRBF500 RRB 注 :1 用作受剪 受扭 受冲切承载力计算的箍筋, 抗拉设计强度 yv 按表中 y 的数值 取用, 但其数值不应大于 360 N/mm 2 ; 2 用作局部承压的间接配筋, 以及受压构件约束混凝土配置的箍筋, 抗拉设计强 度 y 按表中的数值取用 表 预应力筋强度设计值 (N/mm ) 种类 ptk py py 中强度预应力钢丝消除应力钢丝钢绞线

31 精轧螺纹钢筋 注 :1 当预应力筋的强度标准值不符合表 的规定时, 其强度设计值应进行相应 的比例换算 ; 2 无粘结预应力筋不考虑抗压强度 钢筋的弹性模量 E 应按表 采用 表 钢筋的弹性模量 (10 5 N/mm 2 ) 注 : 必要时可通过试验采用实测的弹性模量 钢筋和预应力筋的疲劳应力幅限值 y 和 py 应根据钢筋疲劳应力比值 ρ, 分别按表 及表 的数值采用 ρ p 种类 钢筋疲劳应力比值 ρ 应按下列公式计算 : py 弹性模量 E HPB300 钢筋 2.10 HRB335 HRB400 HRB500 钢筋 HRBF335 HRBF400 HRBF500 钢筋 RRB400 钢筋 精轧螺纹钢筋 2.00 消除应力钢丝 中强度预应力钢丝 2.05 钢绞线 1.95 σ ρ = σ,min,max ( ) 式中 : σ, min σ,max 构件疲劳验算时, 同一层钢筋的最小应力 最大应力 表 钢筋疲劳应力幅限值 (N/mm 2 ) 疲劳应力比值 ρ y HRB335 HRB400 0 ρ < ρ < ρ < ρ < ρ < ρ < ρ <

32 注 : 1 RRB 400 钢筋不得用于需作疲劳验算的构件 ; 2 HRBF335 HRBF400 HRBF500 钢筋不宜用于需作疲劳验算的构件, 如有必 要应用, 应经试验验证 ; 3 当纵向受拉钢筋采用闪光接触对焊连接时, 其接头处的钢筋疲劳应力幅限值应 按表中数值乘以系数 0.8 取用 预应力筋疲劳应力比值 ρ p 应按下列公式计算 : 式中 : σ 0.7 ρ < p, min σ p,max 0.8 ρ < σ ρ p = σ p,min p,max ( ) 构件疲劳验算时, 同一层预应力筋的最小应力 最大应 力 表 预应力筋疲劳应力幅限值 (N/mm 2 ) 消除应力钢丝 注 :1 当 ρ p 0.9 时, 可不作钢筋疲劳验算 ; 2 当有充分依据时, 可对表中规定的疲劳应力幅限值作适当调整 各种规格钢筋 钢绞线 钢丝的公称直径 计算截面面积及理论重量应按 附录 A 采用 种 类 py 0.7 ρ ρ < 0. 9 p 当采用并筋 ( 钢筋束 ) 的形式配筋时, 并筋的数量不应超过 3 根 并筋可视为一根等效钢筋, 其等效直径可按截面面积相等的原则换算确定 当因工程实际条件而必须作不同牌号或规格直径钢筋的代换时, 应按钢筋 承载力设计值相等的原则进行等强代换, 还应满足配筋间距 保护层厚度 裂缝 控制 挠度限值 锚固连接 构造要求以及抗震构造措施等的要求 p < ptk = ptk = 钢绞线

33 5 结构分析 5.1 基本原则 混凝土结构按承载能力极限状态计算和按正常使用极限状态验算时, 应按国家现行有关标准规定的作用, 对结构的整体进行作用效应分析 ; 必要时, 尚应对结构中受力状况特殊的部分进行更详细的结构分析 当结构在施工和使用期的不同阶段有多种受力状况时, 应分别进行结构分析, 并确定其最不利的作用效应组合 对重要结构, 当需考虑火灾 飓风 爆炸 撞击等偶然作用时, 尚应按国家现行有关标准的要求进行相应的结构分析 结构分析的模型应符合下列要求 : 1 结构分析采用的计算简图 所需的各种几何尺寸 边界条件以及结构材料性能指标应符合结构的实际情况, 并应有相应的构造措施加以保证 ; 2 结构上各种作用的取值与组合 初始应力和变形状况等, 应符合结构的实际工作状况 ; 3 结构分析中所采用的各种近似假定和简化手段, 应有理论或试验的依据, 或经工程实践验证 ; 计算结果的精度应符合工程设计的要求 结构分析应符合下列要求 : 1 满足力学平衡条件 ; 2 在不同程度上符合变形协调条件, 包括节点和边界的约束条件 ; 3 采用合理的材料本构关系或构件单元的受力 - 变形关系 结构分析时, 宜根据结构类型 材料性能和受力特点等选择下列分析方法 : 1 弹性分析方法 ; 2 基于弹性分析的塑性内力重分布分析方法 ; 3 弹塑性分析方法 ; 4 塑性极限分析方法 ; 5 试验分析方法 结构分析所采用的计算软件应经考核和验证, 其技术条件应符合本规范和 23

34 国家现行有关标准的要求 应对分析结果进行判断和校核, 在确认其合理 有效后方可应用于工程设计 5.2 分析模型 杆系结构宜按空间体系进行结构整体分析, 并宜考虑杆件弯曲 轴向 剪切和扭转变形对结构内力的影响 简化分析时, 应符合下列规定 : 1 体形规则的空间杆系结构, 可沿柱列或墙轴线分解为不同方向的平面结构分别进行分析, 但应考虑平面结构的空间协同工作 ; 2 杆件的轴向 剪切和扭转变形对结构内力分析影响不大时, 可不计及 杆系结构的计算简图宜按下列方法确定 : 1 杆件的轴线宜取为截面几何中心的连线 ; 2 现浇结构和装配整体式结构的梁柱节点 柱与基础连接处等可作为刚接 ; 非整体浇筑的次梁 板与其支承构件的连接部位, 可作为铰接 ; 3 梁 柱等杆件的计算跨度或计算高度可按其两端支承长度的中心距或净距确定, 并应根据支承节点的连接刚度或支承反力的位置加以修正 ; 4 杆件间连接部分的刚度远大于杆件中间截面的刚度时, 计算模型中可作为刚域 进行结构整体分析时, 对于现浇结构或装配整体式结构, 可假定楼板在其自身平面内为无限刚性 当楼板或其局部会产生明显的平面内变形时, 在结构分析中应考虑其影响 对现浇楼板和装配整体式结构, 宜考虑楼板作为翼缘对梁刚度和承载力的 影响 梁受压区有效翼缘计算宽度 ' b 可按表 所列情况中的最小值取用 ; 也 可采用梁刚度增大系数法近似考虑, 刚度增大系数应根据梁有效翼缘尺寸与梁截面尺寸的相对比例确定 24

35 注 :1 表中 b 为梁的腹板厚度 ; 表 受弯构件受压区有效翼缘计算宽度 2 如肋形梁在跨内设有间距小于纵肋间距的横肋时, 可不考虑表中情况 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 h h 且加腋的长度 b 3 h 时, 其翼缘计算宽度可按表中情况 3 的规定分别增加 2 b (T 形 I 形截 h h 面 ) 和 b h ( 倒 L 形截面 ); 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 当地基与结构的相互作用对结构的内力和变形有显著影响时, 结构分析时 应加以考虑 情况 对带地下室的建筑结构进行分析时, 宜考虑地下室外周土体对结构水平位移 的约束作用 当负一层地下室的侧向刚度不小于相邻地上楼层侧向刚度的 2 倍 时, 可将地下室顶板作为上部结构水平位移的嵌固部位 b T 形 I 形截面 h h 倒 L 形截面 肋形梁 ( 板 ) 独立梁肋形梁 ( 板 ) 1 按计算跨度 l 0 考虑 l 0 / 4 l / 4 l / 按梁 ( 肋 ) 净距 n 考虑 b + b + / 2 n 3 按翼缘高度 h 考虑 b + 12h b b + 5h n 5.3 弹性分析 结构的弹性分析方法可用于正常使用极限状态和承载能力极限状态的作用效应分析 杆系结构中构件的截面刚度可按下列原则确定 : 1 混凝土的弹性模量应按本规范表 采用 ; 2 截面惯性矩可按匀质的混凝土全截面计算 ; 3 端部加腋的杆件, 应考虑其截面变化对结构分析的影响 ; 4 不同受力状态杆件的截面刚度, 宜考虑混凝土开裂 徐变等因素的影响予以折减 混凝土结构弹性分析宜采用有限元等分析方法 对体形规则的结构, 可根据其受力特点和作用的种类, 采用解析法或其他简化分析方法 当结构的二阶效应可能使作用效应显著增大时, 在结构分析中应考虑二阶 25

36 效应的影响 混凝土结构的重力二阶效应可采用有限元分析方法计算, 也可采用本规范附录 B 的简化方法 当采用有限元分析方法时, 宜考虑混凝土构件开裂对构件刚度降低的影响 5.4 基于弹性分析的塑性内力重分布分析 钢筋混凝土连续梁和连续单向板, 可采用基于弹性分析的塑性内力重分布方法进行分析 框架 框架 - 剪力墙结构以及双向板等, 经过弹性分析求得内力后, 可对支座或节点弯矩进行调幅, 并确定相应的跨中弯矩 考虑塑性内力重分布分析方法设计的结构和构件, 尚应满足正常使用极限状态的要求, 并采取有效的构造措施 对于直接承受动力荷载的构件, 以及要求不出现裂缝或处于侵蚀环境等情况下的结构, 不应采用考虑塑性内力重分布的分析方法 钢筋混凝土梁支座或节点边缘截面的负弯矩调幅幅度不宜大于 25%; 弯矩调整后的梁端截面相对受压区高度不应超过 0.35, 且不宜小于 0.10 板的负弯矩调幅幅度不宜大于 20% 5.5 弹塑性分析 重要或受力复杂的结构, 宜对结构的整体或局部进行弹塑性变形验算 结构的弹塑性分析宜遵循下列原则 : 1 结构形状 尺寸 边界条件 材料性能和主要配筋量等应预先设定 ; 2 材料的性能指标宜取平均值或实测值, 可通过试验分析确定, 或按本规范附录 C 采用 ; 3 材料的本构关系以及截面的 构件的或各种计算单元的受力 - 变形关系宜符合实际受力情况 可通过试验分析确定, 或按本规范附录 C 采用 ; 4 宜考虑结构几何非线性的不利影响 混凝土结构的弹塑性分析, 可根据实际情况采用静力或动力的分析方法 结构的基本构件计算模型宜按下列原则确定 : 26

37 1 梁 柱等杆系构件可简化为一维单元, 宜采用纤维束模型或塑性铰模型 ; 2 墙 板等构件可简化为二维单元, 宜采用膜单元 板单元或壳单元 ; 3 对于复杂的混凝土结构 大体积结构 结构的节点或局部需作精细分析时, 宜采用三维单元 钢筋 混凝土的本构关系宜按下列原则确定 : 1 钢筋可采用理想弹塑性 双线性强化或多线性强化的本构关系, 其参数宜根据钢筋的实际性能确定 在往复荷载分析时, 宜考虑钢材的包辛格效应 ; 2 混凝土可采用弹塑性或损伤的本构关系, 其参数宜根据混凝土的实际性能确定 ; 3 对某些变形较大的构件或节点进行局部精细分析时, 宜考虑钢筋与混凝土间的粘结本构关系 5.6 塑性极限分析 对于不承受多次重复荷载作用的混凝土结构, 当有足够的塑性变形能力时, 可采用塑性极限理论的分析方法进行结构分析 承受均布荷载的周边支承的双向矩形板, 可采用塑性铰线法或条带法等塑性极限分析方法进行承载能力极限状态的分析与设计 当竖向不均匀变形对双向板的内力分布及破坏形态有较大影响时, 在双向板分析中宜考虑竖向不均匀变形的影响 整体结构的塑性极限分析计算, 应符合下列规定 : 1 对可预测结构破坏机制的情况, 结构的极限承载能力可根据设定的结构塑性屈服机制, 采用塑性力学方法进行分析 ; 2 对于难于预测结构破坏机制的情况, 结构的极限承载能力可采用静力或动力弹塑性分析方法确定 ; 3 当偶然作用具有动力特征时, 直接承受偶然作用的结构构件或部分, 应根据偶然作用的动力特征考虑其动力效应影响 27

38 5.7 间接作用效应分析 当结构所处环境的温度和湿度发生变化, 以及混凝土的收缩和徐变等间接作用在结构中产生的作用效应可能危及结构的安全或正常使用时, 宜进行间接作用分析, 并应采取相应的构造措施和施工措施 允许出现裂缝的钢筋混凝土结构构件, 在进行间接作用效应分析时, 应考虑裂缝的开展使构件刚度降低的影响 温度作用应按下列情况考虑 : 1 混凝土施工期 : 考虑外界气温 混凝土浇筑温度 胶凝材料水化热 调节结构温度状态的人工温控措施 建筑物基底及相邻部分的热量传导等 ; 2 结构使用期 : 考虑季节温差 外界气温 结构表面日照等周期性影响等, 其温度作用计算参数及周期变化过程应取自工程附近气象水文部门的实测资料 对钢筋混凝土结构进行间接作用分析, 可采用本规范第 5.5 节的弹塑性分析方法 ; 也可采用考虑裂缝开展使构件刚度降低后的刚度, 按弹性分析方法近似计算 28

39 6 承载能力极限状态计算 6.1 一般规定 本章适用于钢筋混凝土 预应力混凝土构件的承载能力极限状态计算 深受弯构件 牛腿 叠合式构件 装配式构件的承载力计算应符合本规范第 9 章的有关规定 素混凝土结构构件设计应符合本规范附录 D 的规定 对于二维或三维非杆系结构构件, 当按弹性分析方法得到构件的应力设计值分布后, 可根据配筋方向上的拉应力分布确定所需的钢筋布置和配筋量, 并应符合相应的构造要求 ; 受压应力不应大于混凝土抗压强度设计值, 受压钢筋可按构造要求配置 当混凝土处于多轴受压状态时, 其抗压强度设计值可根据实际受力情况按本规范附录 C 的有关规定采用 当采用弹塑性分析方法对混凝土结构进行补充验算时, 可根据设计状况采用基本组合或偶然组合计算作用效应, 并进行承载力验算, 材料强度指标可根据设计状况分别取用设计值 标准值或实测值 6.2 正截面承载力计算 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按下列规定取用 : 当 ε ε 时 c 0 n ε c σ c = c 1 1 ε 0 ( ) 当 ε < ε ε 0 c cu 时 σ = c c 1 n = ( cu,k ) ( ) ( ) 29

40 0 cu,k 5 ( ) ε = ( ) ε cu 5 ( cu,k ) = ( ) 式中 : σ 混凝土压应变为 ε 时的混凝土压应力 ; c c 混凝土轴心抗压强度设计值, 按本规范表 采用 ; c ε 0 混凝土压应力达到 c 时的混凝土压应变, 当计算的 ε 0 值小于 时, 取为 0.002; 正截面的混凝土极限压应变, 当处于非均匀受压且按公式 ( ) ε cu 计算的值大于 时, 取为 ; 当处于轴心受压时取为 ε 0 ; 混凝土立方体抗压强度标准值, 按本规范第 条确定 ; cu,k n 系数, 当计算的 n 值大于 2.0 时, 取为 纵向受拉钢筋的弹性极限拉应变取为 0.01; 纵向钢筋的应力取钢筋应变 与其弹性模量的乘积, 但其值应符合下列要求 σ σ y i y σ p0i py pi py ( ) ( ) 式中 : σ i σ pi 第 i 层纵向钢筋 预应力钢筋的应力, 正值代表拉应力, 负 σ p0i 值代表压应力 ; 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, 按本规范公式 ( ) 或公式 ( ) 计算 在确定中和轴位置时, 对双向受弯构件, 其内 外弯矩作用平面应相互 重合 ; 对双向偏心受力构件, 其轴向力作用点 混凝土和受压钢筋的合力点以 及受拉钢筋的合力点应在同一条直线上 当不符合上述条件时, 尚应考虑扭转 的影响 对于弯矩作用平面内截面对称的偏心受压构件, 当同一主轴方向的杆端 弯矩比 M / M 不大于 0.9 且设计轴压比不大于 0.9 时, 若构件的长细比满足

41 (6.2.3) 式要求, 可不考虑该方向构件自身挠曲产生的附加弯矩影响 ; 否则应 根据本规范第 条的规定, 按截面的两个主轴方向分别考虑构件自身挠曲产 生的附加弯矩影响 l / i M / M (6.2.3) 式中 : M 分别为偏心受压构件两端截面对同一主轴的弯矩设计值, 绝 M1 2 对值较大端为, 绝对值较小端为 M ; M 2 1 构件的等效长度, 可取偏心受压构件相应主轴方向两支撑点 l 0 之间的距离 i 偏心方向的截面回转半径 对偏心受压构件, 在其偏心方向上考虑杆件自身挠曲影响的控制截面弯 矩设计值可按下列公式计算 : M = C η M m n 2 ( ) C η m n 1 = M M 2 1 l0 = 1+ κe02 / h 0 h c A ζ = N e = M / N 02 2 ζ ( ) ( ) ( ) ( ) 当 C η 小于时, 取 Cmη n等于 1.0 ; 对剪力墙类构件, 可取 Cmη n等于 1.0 m n 1.0 式中 : C m 偏心矩调节系数 ; 弯矩增大系数 ; η n κ 与纵筋强度有关的系数 采用 335MPa 级钢筋时, 取 1470; 采用 400MPa 级钢筋时, 取 1400; 采用 500MPa 级钢筋时, 取 1310; ζ 截面曲率修正系数, 当计算值大于 1.0 时取 偏心受压构件的正截面承载力计算时, 应计入轴向压力在偏心方向的附 加偏心距 e a, 其值应取 20mm 和偏心方向截面高度的 1/30 两者中的较大值 31

42 6.2.6 任意截面钢筋混凝土和预应力混凝土构件, 其正截面承载力可按下列方 法计算 : 1 将截面划分为有限多个混凝土单元 纵向钢筋单元和预应力筋单元 ( 图 6.2.6a), 并近似地取单元内应变和应力为均匀分布, 其合力点在单元重心处 ; 6.2.6b): 2 各单元的应变按本规范第 条的平截面假定由下列公式确定 ( 图 ε = φ [( x inθ + y co θ ) r] ci u ci ci ε = φ [( x inθ + y co θ ) r] j u j j ε = φ [( x inθ + y co θ ) r] + ε pk u pk pk p0k ( ) ( ) ( ) 3 截面达到承载能力极限状态时的极限曲率 φ u 应按下列两种情况确定 : 1) 当截面受压区外边缘的混凝土应变 ε 达到混凝土极限压应变 ε 且受拉 区最外排钢筋的应变 ε 1 小于 0.01 时, 应按下列公式计算 : ε φ = u cu x n c cu ( ) 2) 当截面受拉区最外排钢筋的应变 ε 1 达到 0.01 且受压区外边缘的混凝土 压应变 ε 小于混凝土极限压应变 ε 时, 应按下列公式计算 : c cu 0.01 φ u = h x 01 n ( ) 4 混凝土单元的压应力和钢筋单元 预应力筋单元的应力应按本规范第 条的基本假定确定 ; 5 构件正截面承载力应按下列公式计算 ( 图 6.2.6): l m n N σ ci Ac i σ j A j σ pk Ap k i= 1 j= 1 k= 1 l m n M x σ 1 c i A c ix i c i σ j 1 j A j x j σ k 1 p k A p k x p k = = = ( ) ( ) l m n M y σ 1 c i A c i y i c i σ j 1 j A j y j σ k 1 p k A p k y p k = = = 式中 : N 轴向力设计值, 当为压力时取正值, 当为拉力时取负值 ; M x ( ) M 偏心受力构件截面 x 轴 y 轴方向的弯矩设计值 : 当为偏心受压时, ε σ ci y ci 应考虑附加偏心距引起的附加弯矩 ; 轴向压力作用在 x 轴的上侧 时 M 取正值, 轴向压力作用在 y 轴的右侧时 M 取正值 ; 当为偏 y 心受拉时, 不考虑附加偏心的影响 ; 分别为第 i 个混凝土单元的应变 应力, 受压时取正值, 受拉时取 x 32

43 xci j 应力 σ ci =0; 序号 i 为 1,2,,l, 此处,l 为混凝土单元数 ; 第 i 个混凝土单元面积 ; A ci y 分别为第 i 个混凝土单元重心到 y 轴 x 轴的距离, x 在 y 轴右侧 ci 及 y ci 在 x 轴上侧时取正值 ; ε σ 分别为第 j 个钢筋单元的应变 应力, 受拉时取正值, 应力应满 j ci σ i 足本规范公式 ( ) 的条件 ; 序号 j 为 1,2,,m, 此处,m 为 钢筋单元数 ; 第 j 个钢筋单元面积 ; A j x y 分别为第 j 个钢筋单元重心到 y 轴 x 轴的距离, x 在 y 轴右侧及 ε pk xpk j j 在 x 轴上侧时取正值 ; y j σ 分别为第 k 个预应力钢筋单元的应变 应力, 受拉时取正值, 应力 pk 应满足本规范公式 ( ) 的条件, 序号 k 为 1,2,,n, 此 σ pk 处,n 为预应力钢筋单元数 ; 第 k 个预应力钢筋单元在该单元重心处混凝土法向应力等于零时的 ε p0k 应变, 其值取 σ p0k 除以预应力钢筋的弹性模量, 当受拉时取正值 ; 按本规范公式 ( ) 或公式 ( ) 计算 ; σ p0k 第 k 个预应力钢筋单元面积 ; A pk y 分别为第 k 个预应力钢筋单元重心到 y 轴 x 轴的距离, x 在 y 轴 pk 右侧及 y pk 在 x 轴上侧时取正值 ; x y 分别为以截面重心为原点的直角坐标系的两个坐标轴 ; r 截面重心至中和轴的距离 ; h 01 截面受压区外边缘至受拉区最外排钢筋之间垂直于中和轴的距离 ; θ x 轴与中和轴的夹角, 顺时针方向取正值 ; x n 中和轴至受压区最外侧边缘的距离 j pk 33

44 (a) (b) (c) 图 任意截面构件正截面承载力计算 (a) 截面 配筋及其单元划分 ;(b) 应变分布 ;(c) 应力分布 对于矩形 T 形 工形 圆形 圆环形等截面形状规则的受弯构件 轴心受力构件和偏心受力构件, 其正截面承载力也可按本规范附录 E 计算 6.3 斜截面承载力计算 矩形 T 形和 I 形截面受弯构件的受剪截面应符合下列条件 : 当 h / b w 4 时 V 0.25β bh c c 0 ( ) 当 h / b w 6 时 V 0.2β bh c c 0 ( ) 当 4 < h b < 6 时, 按线性内插法确定 w / 式中 : V 构件斜截面上的最大剪力设计值 ; β c 混凝土强度影响系数 : 当混凝土强度等级不超过 C50 时, 取 β c =1.0 ; 注 :1 当混凝土强度等级为 C80 时, 取 β ; 其间按线性内插法确定 ; c = 0.8 b 矩形截面的宽度,T 形截面或 I 形截面的腹板宽度 ; h 0 截面的有效高度 ; h w 截面的腹板高度 : 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 对 T 形或 I 形截面的简支受弯构件, 当有实践经验时, 公式 ( ) 中的 系数可改用 0.3; 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可适当放宽 34

45 6.3.2 计算斜截面受剪承载力时, 剪力设计值的计算截面应符合下列要求 : 1 支座边缘处的截面 ( 图 6.3.2a b 截面 1-1); 2 受拉区弯起钢筋弯起点处的截面 ( 图 6.3.2a 截面 ); 3 箍筋截面面积或间距改变处的截面 ( 图 6.3.2b 截面 4-4); 4 截面尺寸改变处的截面 注 :1 对受拉边倾斜的受弯构件, 尚应包括梁的高度开始变化处 集中荷载作用处和其它不利的截面 ; 2 箍筋的间距以及弯起钢筋前一排 ( 对支座而言 ) 的弯起点至后一排的弯终点的距离, 应符合本规范第 条和第 的构造要求 (a) (b) 图 斜截面受剪承载力剪力设计值的计算截面 (a) 弯起钢筋 ;(b) 箍筋 1-1 支座边缘处的斜截面 ; 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板类受弯构件, 其斜截面受剪承载力应符合下列规 定 : V 0.7β bh h t ( ) 800 βh = ( ) h0 式中 : β h 截面高度影响系数 : 当 <800mm 时, 取 =800mm; 当 h >2000mm 当仅配置箍筋时, 矩形 T 形和 I 形截面受弯构件的斜截面受剪承载力应符 合下列规定 : 时, 取 h 0 =2000mm; h0 h0 0 V V + V c ' A v c = α t 0 + yv 0 V bh h P P V = 0.05N P0 ( ) ( ) ( ) 式中 : V c 构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值 ; 35

46 V p 由预加力所提高的构件受剪承载力设计值 ; ' α 截面混凝土受剪承载力系数, 对于一般受弯构件取 0.7; 楼盖中有次 梁搁置的主梁或有明确的集中荷载作用的梁 ( 如吊车梁等 ), 取 ' 1.75 α =, 为计算截面的剪跨比, 可取 =a/h 0, 当时, 取 1.5, λ + 1 λ λ λ < 1.5 当 λ > 3 时, 取 3,a 为集中荷载作用点至支座截面或节点边缘的距离 ; 配置在同一截面内箍筋各肢的全部截面面积, 即 na v1, 此处,n 为 A v 在同一个截面内箍筋的肢数,A v1 为单肢箍筋的截面面积 ; 沿构件长度方向的箍筋间距 ; 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钢筋的 N p0 注 :1 合力, 按本规范第 条计算 ; 当 N p0 大于 0.3 c A 0 时, 取 0.3, 此处, A 为构件的换算截面面积 c A 0 0 对合力 N p0 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, 均应取 V p =0; 2 对先张法预应力混凝土构件, 在计算合力 N p0 时, 应按本规范第 条和第 条的规定考虑预应力钢筋传递长度的影响 当配置箍筋和弯起钢筋时, 矩形 T 形和 I 形截面受弯构件的斜截面受剪承 载力应符合下列规定 : V V + V A inα A inα c p y b py pb p 计算弯起钢筋时, 截面剪力设计值可按下列规定取用 ( 图 6.3.2a): 1 计算第一排 ( 对支座而言 ) 弯起钢筋时, 取支座边缘处的剪力值 ; (6.3.5) 式中 :V 配置弯起钢筋处的剪力设计值, 按本规范第 条的规定取用 ; Ab α V p 由预加力所提高的构件受剪承载力设计值, 按本规范公式 ( ) 计 2 计算以后的每一排弯起钢筋时, 取前一排 ( 对支座而言 ) 弯起钢筋弯起 点处的剪力值 算, 但计算合力 N p0 时不考虑预应力弯起钢筋的作用 ; A 分别为同一平面内的非预应力弯起钢筋 预应力弯起钢筋的截面面积 ; pb α 分别为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轴 p 线的夹角 36

47 6.3.7 矩形 T 形和 I 形截面受弯构件, 当符合下式要求时, 可不进行斜截面的受 剪承载力计算, 其箍筋的构造要求应符合本规范第 条的有关规定 ' V α tbh Np0 ' 式中 : α 截面混凝土受剪承载力系数, 按本规范第 条的规定采用 (6.3.7) 受拉边倾斜的矩形 T 形和 I 形截面受弯构件, 其斜截面受剪承载力应符合 下列规定 ( 图 6.3.8): V p V V + V A inα c p y b M A z + A z = z + c tan β 0.8( yv v v y b b) tan 式中 :M 构件斜截面受压区末端的弯矩设计值 ; β ( ) ( ) V c 构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值, 按本规范公式 ( ) 计算, 其中 h 0 取斜截面受拉区始端的垂直截面有效高度 ; V p 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的合力设 计值在垂直方向的投影 : 对钢筋混凝土受弯构件, 其值不应大于 A y in β ; 对预应力混凝土受弯构件, 其值不应大于 A + A )in β, 且不应小于 σ in β ; ( py p y 注 : 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 pe A p z v 同一截面内箍筋的合力至斜截面受压区合力点的距离 ; z b 同一弯起平面内的弯起钢筋的合力至斜截面受压区合力点的距离 ; z 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, 可近似取为 0.9 h 0 ; β 斜截面受拉区始端处倾斜的纵向受拉钢筋的倾角 ; c 斜截面的水平投影长度, 可近似取为 h 0 的有关公式分别计算, 并应按不利者配置箍筋和弯起钢筋 37

48 图 受拉边倾斜的受弯构件的斜截面受剪承载力计算 受弯构件斜截面的受弯承载力应符合下列规定 ( 图 6.3.9): ( ) M A + A z+ A z + A z + A z y py p y b b py pb pb yv v v ( ) 此时, 斜截面的水平投影长度 c 可按下列条件确定 : V = A inα + A inα + A y b py pb p yv v 式中 :V 斜截面受压区末端的剪力设计值 ; zb py ( ) z 纵向非预应力和预应力受拉钢筋的合力点至受压区合力点的距离, 可近似取为 0.9 h 0 ; z 分别为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 pb 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, 公式中的 应按下列规定确定 : 锚固区内的纵向预应力钢筋抗拉强度设计值在锚固起点处 应取为零, 在锚固终点处应取为 向预应力钢筋的锚固长度 力点至斜截面受压区合力点的距离 ; z v 同一斜截面上箍筋的合力点至斜截面受压区合力点的距离 l a py, 在两点之间可按线性内插法确定 此时, 纵 应按本规范第 条确定 38

49 图 受弯构件斜截面受弯承载力计算 受弯构件中配置的纵向钢筋和箍筋, 当符合本规范第 条至第 条 第 至第 条 第 条和第 条规定的构造要求时, 可不进行构件斜截面的受弯承载力计算 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, 其受剪截面应符合本规范第 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 : 1.75 Av V tbh0 + yv h N λ + 1 式中 : λ 偏心受压构件计算截面的剪跨比 ; (6.3.12) N 与剪力设计值 V 相应的轴向压力设计值, 当大于 A, 此处, A 为构件的截面面积 ; c 计算截面的剪跨比 λ 应按下列规定取用 : c A 时, 取 1 对各类结构的框架柱, 可取为 M ( Vh0 ) ; 对框架结构中的框架柱, 当其 反弯点在层高范围内时, 可取为 H n /( 2h0 ) 当 λ <1 时, 取 1; 当 λ >3 时, 取 3 此处,M 为计算截面上与剪力设计值 V 相应的弯矩设计值, H n 为柱净高 ; 2 对其它偏心受压构件, 当承受均布荷载时, 取 1.5; 当承受符合本规范 第 条规定的集中荷载时, 取为 a / h 0, 且当 λ <1.5 时取 1.5, 当 λ >3 时取 矩形 T 形和 I 形截面的钢筋混凝土偏心受压构件, 当符合下列要求时, 可 39

50 不进行斜截面受剪承载力计算, 其箍筋构造要求应符合本规范第 条的规定 1.75 V tbh N (6.3.13) λ + 1 式中 : 剪跨比 λ 和轴向压力设计值 N 应按本规范第 条确定 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 符合下列规定 : 1.75 Av V tbh0 + yv h0 0.2N λ + 1 式中 :N 与剪力设计值 V 相应的轴向拉力设计值 ; λ 计算截面的剪跨比, 按本规范第 条确定 (6.3.14) Av Av 当公式 (6.3.14) 右边的计算值小于 yv h0 时, 应取等于 yv h0, 且 Av yv h0 值不应小于 0.36 tbh 圆形截面钢筋混凝土受弯构件和偏心受压 受拉构件, 其截面限制条件和斜 截面受剪承载力可按本规范第 至第 条计算, 但上述条文公式中的截面 宽度 b 和截面有效高度 h0 应分别以 1.76 r 和 1.6 r 代替, 此处, r 为圆形截面的半径 计算所得的箍筋截面面积应作为圆形箍筋的截面面积 矩形截面双向受剪的钢筋混凝土框架柱, 其受剪截面应符合下列要求 : V 0.25β bh coθ x c c 0 V 0.25β hb inθ y c c 0 ( ) ( ) 式中 : Vx x 轴方向的剪力设计值, 对应的截面有效高度为 h 0, 截面宽度为 b; 矩形截面双向受剪的钢筋混凝土框架柱, 其斜截面受剪承载力应符合下列规 定 : Vy y 轴方向的剪力设计值, 对应的截面有效高度为 b 0, 截面宽度为 h; θ 斜向剪力设计值 V 的作用方向与 x 轴的夹角, θ = arctan( V y / V ) x V x V ux ( ) V V y uy ( ) 在 x 轴 y 轴方向的斜截面受剪承载力设计值 V V 应按下列公式计算 : ux uy 1.75 A V = bh coθ + h N coθ vx ux t 0 yv 0 λx + 1 ( ) 40

51 1.75 A V = hb inθ + b N inθ vy uy t 0 yv 0 λy + 1 ( ) 式中 : λ λ 分别为框架柱 x 轴 y 轴方向的计算剪跨比, 按本规范 Avx x y 条的规定确定 ; A vy 分别为配置在同一截面内平行于 x 轴 y 轴的箍筋各肢截面面 积的总和 ; N 与斜向剪力设计值 V 相应的轴向压力设计值, 当 N >0.3 A 时, c 取 0.3 A, 此处, A 为构件的截面面积 c 矩形截面双向受剪的钢筋混凝土框架柱, 当符合下列要求时, 可不进行斜截 面受剪承载力计算, 其构造箍筋要求应符合本规范第 条的规定 V 1.75 bh coθ N coθ x t 0 λx + 1 V 1.75 hb inθ N inθ y t 0 λy + 1 ( ) ( ) 矩形截面双向受剪的钢筋混凝土框架柱, 当斜向剪力设计值 V 的作用方向 与 x 轴的夹角 θ 在 0 ~ 10 或 80 ~ 90 时, 可仅按单向受剪构件进行截面承载力计算 钢筋混凝土剪力墙的受剪截面应符合下列条件 : V 0.25β bh c c 0 (6.3.20) 钢筋混凝土剪力墙在偏心受压时的斜截面受剪承载力应符合下列规定 : 1 A A V (0.5 bh 0.13 N ) h λ w h t 0 yv 0 A v (6.3.21) 式中 : N 与剪力设计值 V 相应的轴向压力设计值, 当 N> c bh ; A 剪力墙的截面面积 ; c bh 时, 取 A w T 形 I 形截面剪力墙腹板的截面面积, 对矩形截面剪力墙, 取为 A; A h 配置在同一水平截面内的水平分布钢筋的全部截面面积 ; v 水平分布钢筋的竖向间距 ; 41

52 λ 计算截面的剪跨比, 取为 M/(Vh 0 ) ; 当 λ <1.5 时, 取 1.5, 当 λ >2.2 时, 取 2.2; 此处,M 为与剪力设计值 V 相应的弯矩设计值 ; 当计算截面与墙底之间的距离小于 h/2 时, λ 可按距墙底 h/2 处的弯矩值与剪力值计算 当剪力设计值 V 不大于公式 (6.3.21) 中右边第一项时, 水平分布钢筋应按本规范第 条的构造要求配置 钢筋混凝土剪力墙在偏心受拉时的斜截面受剪承载力应符合下列规定 : 1 A A V (0.5 bh 0.13 N ) h λ w h t 0 yv 0 A v Ah Ah 当上式右边的计算值小于 yv h0 时, 取等于 yv h0 式中 : N 与剪力设计值 V 相应的轴向拉力设计值 ; v v (6.3.22) λ 计算截面的剪跨比, 按本规范第 条采用 剪力墙洞口连梁的受剪截面应符合本规范第 条的规定, 其斜截面受 剪承载力应符合下列规定 : A v V 0.7 tbh0 + yv h0 (6.3.23) 6.4 扭曲截面承载力计算 在弯矩 剪力和扭矩共同作用下, 对 h b 的矩形 T 形 I 形截面和 w 6 hw tw 6 的箱形截面构件 ( 图 6.4.1), 其截面应符合下列条件 : 当 h / b ( 或 h w / t ) 4 时 w 当 h / b ( 或 h w / t )=6 时 w w w V T βc c bh 0.8W 0 t V T + 0.2βc c bh 0.8W 0 t 当 4< h / b ( 或 h w / t )<6 时, 按线性内插法确定 w 式中 : T 扭矩设计值 ; w ( ) ( ) b 矩形截面的宽度 对 T 形或 I 形截面, 取腹板宽度 ; 对箱形截面, 取两 侧壁总厚度 2t w ; 42

53 W t 受扭构件的截面受扭塑性抵抗矩, 按本规范第 条的规定计算 ; h w 截面的腹板高度 : 对矩形截面, 取有效高度 h 0 ; 对 T 形截面, 取有效高度减去翼缘高度 ; 对 I 形和箱形截面, 取腹板净高 ; t w 箱形截面壁厚, 其值不应小于 b h /7, 此处,b h 为箱形截面的宽度 注 : 当 h / b 6或 h t 6 时, 受扭构件的扭曲截面承载力计算应符合专门规定 w > w / w > (a) (b) (c) 图 受扭构件截面 (a) 矩形截面 ;(b) T 形 I 形截面 ;(c) 箱形截面 t t ) 1 - 弯矩 剪力作用平面 ( w w 在弯矩 剪力和扭矩共同作用下的构件, 当符合下列要求时, 可不进行构件受剪扭承载力计算, 但应按本规范第 条和第 条的规定配置构造纵向钢筋和箍筋 或 V T N bh W bh p0 t 0 t 0 V + T N bh W bh t 0 t 0 ( ) ( ) 式中 : N 计算截面上混凝土法向应力等于零时的纵向预应力钢筋及钢筋的合 p0 力, 按本规范第 条的规定计算, 当 > 0.3 A 时, 取 0.3 A, 此处, A 为构件的换算截面面积 ; c 0 0 N p0 c 0 N 与剪力 扭矩设计值 V T 相应的轴向压力设计值, 当 N > 0.3 c A 时, 取 0.3 c A, 此处, A 为构件的截面面积 受扭构件的截面受扭塑性抵抗矩可按下列规定计算 : 43

54 1 矩形截面 2 b Wt = ( 3h b) 6 ( ) 式中 :b h 分别为矩形截面的短边尺寸 长边尺寸 2 T 形和 I 形截面 W = W + W + W t tw t t ( ) W t 对腹板 受压翼缘及受拉翼缘部分的矩形截面受扭塑性抵抗矩 W W 和, 可按下列规定计算 : 1) 腹板 tw t 2 b Wtw = (3 h b) 6 ( ) 2) 受压翼缘 2 h W t = ( b b) 2 ( ) 3) 受拉翼缘 2 h Wt = ( b b) 2 式中 : b h 分别为截面的腹板宽度 截面高度 ; ( ) b b 分别为截面受压区 受拉区的翼缘宽度 ; 6h 计算时取用的翼缘宽度尚应符合 b b + 及 b b + 6h 的规定 3 箱形截面 h h 分别为截面受压区 受拉区的翼缘高度 2 2 bh ( bh 2 w t 3 t ) = ( h - h)- 3 w h 2 w ( ) W h b h b t 6 6 式中 :b h h h 分别为箱形截面的短边尺寸 长边尺寸 矩形截面纯扭构件的受扭承载力应符合下列规定 : T 0.35 W ζ ζ = t t yv A y tl A u yv t1 cor At1 A cor ( ) ( ) ( ) 44

55 对偏心距 e 不大于 h/6 的预应力混凝土纯扭构件, 当计算的 ζ 值大于 1.7 时, p0 取 1.7, 并可在公式 ( ) 的右边增加预加力影响项 0.05 Np0 Wt, 此处, A 的取值应符合本规范第 条的规定 式中 : ζ 受扭的纵向钢筋与箍筋的配筋强度比值 当 ζ 大于 1.7 时, 取 1.7; 当 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, 分别按本规范 第 条进行受扭承载力计算 每个矩形截面的扭矩设计值可按下列规定计算 : 1 腹板 ζ 小于 0.6 时, 取 0.6; A t l 受扭计算中取对称布置的全部纵向钢筋截面面积 ; A t1 受扭计算中沿截面周边配置的箍筋单肢截面面积 ; yv 受扭箍筋的抗拉强度设计值, 按本规范表 中的 y 值采用 ; A 截面核心部分的面积, 取为 b, 此处, b h 为分别为箍筋内 cor cor h cor 表面范围内截面核心部分的短边 长边尺寸 ; u 截面核心部分的周长, 取 2 b + h ) cor ( cor cor cor 0 cor N p0 T w Wtw = T W t ( ) 2 受压翼缘 W t T = T W t ( ) 3 受拉翼缘 Wt T = T W t ( ) 式中 : T w 腹板所承受的扭矩设计值 ; T T 分别为受压翼缘 受拉翼缘所承受的扭矩设计值 箱形截面钢筋混凝土纯扭构件的受扭承载力应符合下列规定 : T 0.35α W ζ α h w h h t t yv 45 At1 A cor ( ) = 2.5t b ( ) 式中 : α h 箱形截面壁厚影响系数, 当 α h 大于 1.0 时, 取 1.0 ζ 同本规范第 条 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

56 符合下列规定 : At1 Acor N T 0.35 twt ζ yv Wt (6.4.7) A 式中 : N 与扭矩设计值 T 相应的轴向压力设计值, 当 N > 0.3 c A 时, 取 ζ 同本规范第 条 在剪力和扭矩共同作用下的矩形截面剪扭构件, 其受剪扭承载力验算应符合 下列规定 : A ; 0.3 c 1 一般剪扭构件 1) 受剪承载力 Av V ( 1.5 βt )( 0.7 tbh NP0 ) + yv h0 1.5 β t = t VW Tbh 0 ( ) ( ) 式中 : A v 受剪承载力所需的箍筋截面面积 ; β 一般剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数 : 当小于 0.5 时, 取 0.5; t 当 β t 大于 1.0 时, 取 1.0 2) 受扭承载力 β t N T β ( ) W ζ 式中 : ζ 同本规范第 条 A A P0 t1 cor t t t yv A0 ( ) 2 集中荷载作用下的独立剪扭构件 1) 受剪承载力 1.75 Av V ( 1.5 βt ) tbh N P0 + yv h0 λ βt = t ( λ + 1) VW Tbh 式中 : λ 计算截面的剪跨比, 按本规范第 条的规定取用 ; 0 ( ) ( ) β 集中荷载作用下剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数 : 当小于 0.5 t β t 46

57 2) 受扭承载力 受扭承载力仍应按公式 ( ) 计算, 但式中的 β t 应按公式 ( ) 计算 T 形和 I 形截面剪扭构件的受剪扭承载力验算应符合下列规定 : 1 受剪承载力可按本规范公式 ( ) 与 ( ) 或公式 ( ) 与 ( ) 进行计算, 但应将公式中的 T 及 W t 分别代之以 T 及 W ; 2 受扭承载力可根据本规范第 条的规定划分为几个矩形截面分别进 行计算 其中, 腹板可按本规范公式 ( ) 公式 ( ) 或公式 ( ) 公 式 ( ) 进行计算, 但应将公式中的 T 及 W t 分别代之以 T 及 W ; 受压翼缘及 受拉翼缘可按本规范第 条纯扭构件的规定进行计算, 但应将 T 及 W t 分别代 之以 T 及 或 T 及 W W t t 箱形截面钢筋混凝土剪扭构件的受剪扭承载力可按下列规定验算 : 1 一般剪扭构件 时, 取 0.5; 当 β t 大于 1.0 时, 取 1.0 w tw w tw 1) 受剪承载力 Av V 0.7( 1.5 βt ) tbh0 + yv h0 2) 受扭承载力 ( ) T 0.35α β W ζ h t t t yv At1 A 式中 : β 按本规范公式 ( ) 计算, 但式中的应代之以 α W ; α h t ζ 按本规范第 条的规定确定 2 集中荷载作用下的独立剪扭构件 cor Wt h t ( ) 式中 : 1) 受剪承载力 β t 1.75 Av V (1.5 βt ) tbh0 + yv h0 λ + 1 按本规范公式 ( ) 计算 ( ) 计算 2) 受扭承载力 受扭承载力仍应按公式 ( ) 计算, 但式中的值应按本规范公式 ( ) β t 在轴向拉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 47

58 可按下列规定验算 : At 1Acor N T 0.35 twt ζ yv 0.2 Wt A ( y Atl N) ζ = A u yv t1 cor ( ) ( ) 当公式 ( ) 右边的计算值小于 1.2 ζ A A yv t1 cor 时, 取 1.2 ζ A A yv t1 cor 式中 : ζ 受扭的纵向钢筋与箍筋的配筋强度比值, 当 ζ 小于 0.6 时取 0.6, 当 ζ 大于 1.7 时取 1.7; 受扭计算中沿截面周边配置的箍筋单肢截面面积 ; A t1 受扭计算中取对称布置的全部纵向钢筋的截面面积 ; A tl A N 与扭矩设计值相应的轴向拉力设计值, 当 N > 1.75 t A 时, 取 cor N = 1.75 t A; 截面核心部分的面积, 取 b h, 此处 b h 为箍筋内表面范 围内截面核心部分的短边 长边尺寸 ; u 截面核心部分的周长, 取 ( b + h ) cor cor cor 2 cor cor 在弯矩 剪力和扭矩共同作用下的矩形 T 形 I 形和箱形截面的弯剪扭构 件, 可按下列规定进行承载力计算 : 1 当 V 0.35 bh 或 V bh ( λ + 1) 时, 可仅验算受弯构件的正截面 t 0 t 0 受弯承载力和纯扭构件的受扭承载力 ; 2 当 T W 或 T 0.175α W 时, 可仅验算受弯构件的正截面受弯承 t t h t t 载力和斜截面受剪承载力 矩形 T 形 I 形和箱形截面弯剪扭构件, 其纵向钢筋截面面积应分别按受 弯构件的正截面受弯承载力和剪扭构件的受扭承载力计算确定, 并应配置在相应的 位置 ; 箍筋截面面积应分别按剪扭构件的受剪承载力和受扭承载力计算确定, 并应 配置在相应的位置 在轴向压力 弯矩 剪力和扭矩共同作用下的钢筋混凝土矩形截面框架柱, cor cor 48

59 其受剪扭承载力可按下列规定验算 : 1 受剪承载力 1.75 Av V ( 1.5 βt ) tbh N + yv h0 λ + 1 ( ) 2 受扭承载力 N T β W ζ A t t t yv At1 A 式中 : λ 计算截面的剪跨比, 按本规范第 条确定 cor ( ) β t 按本规范第 条计算并符合相关要求 ; 按本规范第 条的规定采用 ζ 在轴向压力 弯矩 剪力和扭矩共同作用下的钢筋混凝土矩形截面框架柱, 当 T ( N / A W 时, 可仅验算偏心受压构件的正截面承载力和斜截面 受剪承载力 t ) t 在轴向压力 弯矩 剪力和扭矩共同作用下的钢筋混凝土矩形截面框架柱, 其纵向钢筋截面面积应分别按偏心受压构件的正截面承载力和剪扭构件的受扭承 载力计算确定, 并应配置在相应的位置 ; 箍筋截面面积应分别按剪扭构件的受剪承 载力和受扭承载力计算确定, 并应配置在相应的位置 在轴向拉力 弯矩 剪力和扭矩共同作用下的钢筋混凝土矩形截面框架柱, 其受剪扭承载力应符合下列规定 : 1 受剪承载力 1.75 Av V (1.5 βt ) tbh0 0.2N + yv h0 λ 受扭承载力 N T β W + A t1 cor t 0.35 t 0.2 t 1.2 ζ yv A A ( ) ( ) 式中 : A v 受剪承载力所需的箍筋截面面积 ; N 与剪力 扭矩设计值 V T 相应的轴向压力设计值 当 N 大于 0.3 c A 时, 取 0.3 c A, 此处, A 为构件的截面面积 ; 按本规范第 条相关公式计算并符合相关要求 β t 49

60 在轴向拉力 弯矩 剪力和扭矩共同作用下的钢筋混凝土矩形截面框架柱, 当 T ( N / A) t W t 时, 可仅验算偏心受拉构件的正截面承载力和斜截面受 剪承载力 在轴向拉力 弯矩 剪力和扭矩共同作用下的钢筋混凝土矩形截面框架柱, 其纵向钢筋截面面积应分别按偏心受拉构件的正截面承载力和剪扭构件的受扭承载力计算确定, 并应配置在相应的位置 ; 箍筋截面面积应分别按剪扭构件的受剪承载力和受扭承载力计算确定, 并应配置在相应的位置 6.5 受冲切承载力计算 在局部荷载或集中反力作用下, 不配置箍筋或弯起钢筋的板的受冲切承载力应符合下列规定 ( 图 6.5.1): F (0.7β σ ) ηu h l h t pc,m m 0 ( ) 公式 ( ) 中的系数 η, 应按下列两个公式计算, 并取其中较小值 : 1.2 η1 = β αh0 η 2 = u m ( ) ( ) 式中 : F l 局部荷载设计值或集中反力设计值 ; 对板柱节点, 取柱所承受的轴向压 力设计值的层间差值减去柱顶冲切破坏锥体范围内板所承受的荷载设 计值 ; 当有不平衡弯矩时, 应按本规范第 条的规定确定 ; β 截面高度影响系数 : 当 h 800mm 时, 取 =1.0; 当 h 2000mm 时, 取 h β h =0.9, 其间按线性内插法取用 ; σ pc,m 临界截面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度的加权平均值, 其 值宜控制在 1.0~3.5N/mm 2 范围内 ; u m 临界截面的周长, 取距离局部荷载或集中反力作用面积周边 h 0 /2 处板垂 直截面的最不利周长 ; h 0 截面有效高度, 取两个方向配筋的截面有效高度平均值 ; η 1 局部荷载或集中反力作用面积形状的影响系数 ; η 2 临界截面周长与板截面有效高度之比的影响系数 ; β h 50

61 β 局部荷载或集中反力作用面积为矩形时的长边与短边尺寸的比值, β 不宜大于 4; 当 β 小于 2 时取 2; 对圆形冲切面, β 取 2; α 柱位置影响系数 : 对中柱, α 取 40; 对边柱, α 取 30; 对角柱, 取 20 α (a) (b) 图 板受冲切承载力计算 (a) 局部荷载作用下 ;(b) 集中反力作用下 1 冲切破坏锥体的斜截面 ;2 临界截面 ;3 临界截面的周长 ;4 冲切破坏锥体的底面线 当板开有孔洞且孔洞至局部荷载或集中反力作用面积边缘的距离不大于 6 h 时, 受冲切承载力计算中取用的临界截面周长 u, 应扣除局部荷载或集中反力 0 作用面积中心至开孔外边画出两条切线之间所包含的长度 ( 图 6.5.2) m 图 邻近孔洞时的临界截面周长 1 局部荷载或集中反力作用面 ;2 临界截面周长 ;3 孔洞 注 : 当图中 > 时, 孔洞边长用代替 l1 l2 l2 l1l 在局部荷载或集中反力作用下, 当受冲切承载力不满足本规范第 条的 51

62 要求且不能增加板厚时, 可配置箍筋或弯起钢筋, 并应符合本规范第 条的构 造规定 此时, 受冲切截面及受冲切承载力应符合下列要求 : 1 受冲切截面 F 1.05 ηu h l t m 0 ( ) 2 配置箍筋时的受冲切承载力 F ( σ ) ηu h A l t pc,m m 0 yv vu ( ) 3 配置弯起钢筋时的受冲切承载力 F ( σ ) ηu h A inα l t pc,m m 0 y bu ( ) 式中 : A vu 与呈 45 冲切破坏锥体斜截面相交的全部箍筋截面面积 ; A bu 与呈 45 冲切破坏锥体斜截面相交的全部弯起钢筋截面面积 ; α 弯起钢筋与板底面的夹角 注 : 当有可靠依据时, 也可配置其它形式的抗冲切钢筋 对配置抗冲切钢筋的冲切破坏锥体以外的截面, 尚应按本规范第 条的 固定进行受冲切承载力计算, 此时, 0.5h 0 处的最不利周长 u m 应取配置抗冲切钢筋的冲切破坏锥体以外 对矩形截面柱的阶形基础, 在柱与基础交接处以及基础变阶处的受冲切承载 力应符合下列规定 ( 图 6.5.5): F 0.7β b h l h t m 0 ( ) F = p A l ( ) bt + bb bm = ( ) 2 式中 : h 柱与基础交接处或基础变阶处的截面有效高度, 取两个方向配筋的截 0 p 面有效高度平均值 ; 按荷载效应基本组合计算并考虑结构重要性系数的基础底面地基反力 设计值 ( 可扣除基础自重及其上的土重 ), 当基础偏心受力时, 可取用 最大的地基反力设计值 ; A 考虑冲切荷载时取用的多边形面积 ( 图 中的阴影面积 ABCDEF); b t 冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的上边长 : 当计算柱与基础交接处的 52

63 受冲切承载力时, 取柱宽 ; 当计算基础变阶处的受冲切承载力时, 取上阶宽 ; b 柱与基础交接处或基础变阶处的冲切破坏锥体最不利一侧斜截面的下 b 边长, 取 b t +2h 0 (a) (b) 计算阶形基础的受冲切承载力截面位置 (a) 柱与基础交接处 ;(b) 基础变阶处 1 冲切破坏锥体最不利一侧的斜截面 ; 2 冲切破坏锥体的底面线 在竖向荷载 水平荷载作用下, 当考虑板柱节点临界截面上的剪应力传递不 平衡弯矩时, 其集中反力设计值 F 应以等效集中反力设计值 F 代替, 可按本 规范附录 P 的规定计算 l l, eq F l, eq 6.6 局部受压承载力计算 配置间接钢筋的混凝土结构构件, 其局部受压区的截面尺寸应符合下列要求 : F 1.35β β A ( ) l c l c l n b β l = ( ) Al 式中 :F l 局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值 ; 对后张预应力混 A 53

64 凝土构件中的锚具下局部压力设计值, 应取 1.2 倍张拉控制力 ; c 混凝土轴心抗压强度设计值 ; 在后张法预应力混凝土构件的张拉阶 段验算中, 可根据相应阶段的混凝土立方体抗压强度 范表 的规定以线性内插法确定 ; β c 混凝土强度影响系数, 按本规范第 条的规定取用 ; β l 混凝土局部受压时的强度提高系数 ; A l 混凝土局部受压面积 ; cu 值按本规 A ln 混凝土局部受压净面积 ; 对后张法构件, 应在混凝土局部受压面积 中扣除孔道 凹槽部分的面积 ; A b 局部受压的计算底面积, 按本规范第 条确定 局部受压的计算底面积 A b, 可由局部受压面积与计算底面积按同心 对 称的原则确定 ; 对常用情况, 可按图 取用 图 局部受压的计算底面积 A l 混凝土局部受压面积 ; A b 局部受压的计算底面积 当配置方格网式或螺旋式间接钢筋且其核心面积 A cor 不小于 1.25A l 时 ( 图 6.6.3), 局部受压承载力应符合下列规定 : ( β β + αρ β ) F A ( ) l c l c v cor y l n 当为方格网式配筋时 ( 图 6.6.3a), 钢筋网两个方向上单位长度内钢筋截面面积的比值不宜大于 1.5, 其体积配筋率 ρ v 应按下列公式计算 : 54

65 ρ v n A l + n A l A = ( ) cor 当为螺旋式配筋时 ( 图 6.6.3b), 其体积配筋率 ρ v 应按下列公式计算 : 式中 :β cor 配置间接钢筋的局部受压承载力提高系数, 可本规范公式 ( ) 计算, 但公式中 A b 应代之以 A cor, 且当 A cor >A b 时, 取为 A b ; α 间接钢筋对混凝土约束的折减系数, 按本规范附录第 E.3.2 条的规定取用 ; A cor 方格网式或螺旋式间接钢筋内表面范围内的混凝土核心面积, 其重心应与 A l 的重心重合, 计算中仍按同心 对称的原则取值 ; ρ v 间接钢筋的体积配筋率 ; n 1 A 1 分别为方格网沿 l 1 方向的钢筋根数 单根钢筋的截面面积 ; n 2 A 2 分别为方格网沿 l 2 方向的钢筋根数 单根钢筋的截面面积 ; A 1 单根螺旋式间接钢筋的截面面积 ; d cor 螺旋式间接钢筋内表面范围内的混凝土截面直径 ; 方格网式或螺旋式间接钢筋的间距, 宜取 30~80mm 间接钢筋应配置在图 所规定的高度 h 范围内, 对方格网式钢筋, 不应少于 4 片 ; 对螺旋式钢筋, 不应少于 4 圈 对柱接头,h 尚不应小于 15d,d 为柱的纵向钢筋直径 4A ρ = 1 v dcor ( ) h (h l ) h (h d ) (a) (b) 图 局部受压区的间接钢筋 55

66 (a) 方格网式配筋 ;(b) 螺旋式配筋 A l 混凝土局部受压面积 ; A b 局部受压的计算底面积 ; A cor 方格网式或螺旋式间接钢筋内表面范围内的混凝土核心面积 6.7 疲劳验算 受弯构件的正截面疲劳应力验算时, 可采用下列基本假定 : 1 截面应变保持平面 ; 2 受压区混凝土的法向应力图形取为三角形 ; 3 对钢筋混凝土构件, 不考虑受拉区混凝土的抗拉强度, 拉力全部由纵向钢筋承受 ; 对要求不出现裂缝的预应力混凝土构件, 受拉区混凝土的法向应力图形取为三角形 ; 4 采用换算截面计算 在疲劳验算中, 荷载应取用标准值 ; 对吊车荷载应乘以动力系数, 并应符合现行国家标准 建筑结构荷载规范 GB50009 的规定 对跨度不大于 12m 的吊车梁, 可取用一台最大吊车的荷载 钢筋混凝土受弯构件疲劳验算时, 应计算下列部位的混凝土应力和钢筋应力幅 : 1 正截面受压区边缘纤维的混凝土应力和纵向受拉钢筋的应力幅 ; 2 截面中和轴处混凝土的剪应力和箍筋的应力幅 注 : 纵向受压钢筋可不进行疲劳验算 钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件正截面疲劳应力应符合下列要求 : σ cc,max c ( ) σ ct,max t ( ) σ i y ( ) 式中 : σ 疲劳验算时截面受压区边缘纤维的混凝土压应力, 按本规范公式 cc,max ( ) 计算 ; σ 疲劳验算时预应力混凝土截面受拉区边缘纤维的混凝土拉应力, ct,max σ i 按本规范公式 ( ) 计算 ; 疲劳验算时截面受拉区第 i 层纵向钢筋的应力幅, 按本规范公式 ( ) 计算 ; 56

67 c 分别为混凝土轴心抗压 抗拉疲劳强度设计值, 按本规范第 t y 条确定 ; 钢筋的疲劳应力幅限值, 按本规范表 采用 注 : 当纵向受拉钢筋为同一钢种时, 可仅验算最外层钢筋的应力幅 钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件正截面的混凝土压应力 拉应力以及 钢筋的应力幅应按下列公式计算 : 1 受压区边缘纤维的混凝土应力 M σ = cc,max x max 0 I0 2 预应力混凝土构件受拉区边缘纤维的混凝土应力 σ ct,max ( ) M h x = max 0 I0 ( ) ( ) 3 纵向受拉钢筋的应力幅 σ Δσ = σ σ i i,max i,min ( ) M h x min 0i 0 i,min = αe I0 σ ( ) M h x max 0i 0 i,max = αe I0 ( ) ( ) ( ) 钢筋混凝土受弯构件疲劳验算时, 换算截面的受压区高度 x 和惯性 矩 I I 应按下列公式计算 : 矩形及翼缘位于受拉区的 T 形截面 x0 0 bx ( ) α ( ) + α A x a' A h x = 0 E 0 E 0 0 bx I A x a A h x = + α E ( 0 ' ) + αe ( 0 0 ) ( ) ( ) 2 I 形及翼缘位于受压区的 T 形截面 1) 当 x 0 > h 时 ( 图 6.7.6) 57

68 ( b b)( x h ) 2 2 b x0 0 + αea ( x0 a' ) αea ( h0 x0 ) = ( b b)( x h ) 3 3 b x = + α E ( 0 ' ) + αe ( 0 0 ) I A x a A h x 3 3 ( ) ( ) 2) 当 x h 时, 按宽度为 的矩形截面计算 0 b 3 对 x 的计算, 仍可采用上述 x 的相应公式 ; 当弯矩与 0 Mmax 0 I0 0 I 0 M min 的方向相反时, 与 x x0 相应的受压区位置分别在该截面的下侧和上侧 ; M min Mmax 0 x0 0 I0 当弯矩与的方向相同时, 可取 x = I = 注 : 1 当纵向受拉钢筋沿截面高度分多层布置时, 公式 ( ) ( ) 中 ( ) ae 2 A h0 x0 项可用 a n A E i =1 i ( h x ) 0 i 0 2 代替, 此处,n 为纵向受拉钢筋的总层 数,A i 为第 i 层全部纵向钢筋的截面面积 ; 2 纵向受压钢筋的应力应符合 α 的条件 ; 当时, 本条各公式中 Eσ c α σ y E c > y α E A 应以 A σ 代替, 此处, 为纵向钢筋的抗压强度设计值, σ c 为纵向受压 y c 钢筋合力点处的混凝土应力 y 图 钢筋混凝土受弯构件正截面疲劳应力计算 钢筋混凝土受弯构件斜截面的疲劳验算及剪力的分配应符合下列规定 : 1 当截面中和轴处的剪应力符合下列条件时, 该区段的剪力全部由混凝土承受, 此时, 箍筋可按构造要求配置 ; τ 0.6 t ( ) 式中 : τ 截面中和轴处的剪应力, 按本规范第 条计算 ; t 混凝土轴心抗拉疲劳强度设计值, 按本规范第 条确定 58

69 2 截面中和轴处的剪应力不符合公式 ( ) 的区段, 其剪力应由箍筋和 混凝土共同承受 此时, 箍筋的应力幅 Δσ v 应符合下列规定 : σ v yv ( ) 式中 : Δσ v 箍筋的应力幅, 按本规范公式 ( ) 计算 ; 箍筋的疲劳应力幅限值, 按本规范表 采用 Δ yv 钢筋混凝土受弯构件中和轴处的剪应力应按下列公式计算 : τ = 钢筋混凝土受弯构件斜截面上箍筋的应力幅应按下列公式计算 : Δσ v = V bz 式中 : V 疲劳验算时在相应荷载组合下构件验算截面的最大剪力值 ; max max b 矩形截面宽度,T 形 I 形截面的腹板宽度 ; z 0 ( max 0.1η t 0 ) V bh V max A z 0 v 0 (6.7.8) ( ) = V V ( ) max min η = V V ( ) 式中 : ΔV max 疲劳验算时构件验算截面的最大剪力幅值 ; V min max max 疲劳验算时在相应荷载组合下构件验算截面的最小剪力值 ; η 最大剪力幅相对值 ; 箍筋的间距 ; A v 配置在同 - 截面内箍筋各肢的全部截面面积 预应力混凝土受弯构件疲劳验算时, 应计算下列部位的应力 应力幅 : 1 正截面受拉区和受压区边缘纤维的混凝土应力及受拉区纵向预应力钢 筋 钢筋的应力幅 ; 受压区合力点至受拉钢筋合力点的距离, 此时, 受压区高度 x 0 按 本规范公式 ( ) 或 ( ) 计算 2 截面重心及截面宽度剧烈改变处的混凝土主拉应力 注 : 受压区纵向预应力钢筋可不进行疲劳验算 预应力混凝土受弯构件正截面的疲劳应力应符合下列规定 : 1 受拉区或受压区边缘纤维的混凝土应力 59

70 1) 当为压应力时 σ cc,max c ( ) 2) 当为拉应力时 σ ct,max t ( ) 2 受拉区纵向预应力钢筋的应力幅 σ 3 受拉区纵向钢筋的应力幅 p σ py y ( ) ( ) 式中 : σ 受拉区或受压区边缘纤维混凝土的最大压应力 ( 取绝对值 ), 按 cc,max σ ct,max 本规范公式 ( ) 或公式 ( ) 计算确定 ; 受拉区或受压区边缘纤维混凝土的最大拉应力, 按本规范公式 ( ) 或公式 ( ) 计算确定 ; 受拉区纵向预应力钢筋的应力幅, 按本规范公式 ( ) 计算 ; σ p 预应力钢筋疲劳应力幅限值, 按本规范表 采用 ; py 受拉区纵向钢筋的应力幅, 按本规范公式 ( ) 计算 ; σ y 钢筋疲劳应力幅限值, 按本规范表 采用 注 : 当受拉区纵向预应力钢筋为同一钢种时, 可仅验算最外层预应力钢筋的应力幅 对要求不出现裂缝的预应力混凝土受弯构件, 其正截面的混凝土 纵向 预应力钢筋和钢筋的最小 最大应力和应力幅应按下列公式计算 : 1 受拉区或受压区边缘纤维的混凝土应力 σ c,min σ c,max M m in 或 σ c,m ax = σ pc + y0 ( ) I 2 受拉区纵向预应力钢筋的应力及应力幅 0 M max 或 σ c,min = σ pc + y0 ( ) I 0 σ = σ σ p p,max p,min M min p,min = pe + pe y0p I 0 σ σ α ( ) ( ) 60

71 M max P,max = pe + pe y0p I 0 σ σ α ( ) 3 受拉区纵向钢筋的应力及应力幅 σ = σ σ,max,min M min,min = e + E y0 I 0 σ σ α ( ) ( ) M max,max = e + E y0 I 0 σ σ α ( ) 式中 : σ σ 疲劳验算时受拉区或受压区边缘纤维混凝土的最小 最大 c,min max c,max σ pc min 应力, 最小 最大应力以其绝对值进行判别 ; 扣除全部预应力损失后, 由预加力在受拉区 受压区边缘 纤维处产生的混凝土法向应力, 按本规范公式 ( ) 或 公式 ( ) 计算 ; M M 疲劳验算时同一截面上在相应荷载组合下产生的最大 最 p, min σ p,max 小弯矩值 ; α pe 预应力钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值 : α = E E ; pe / c I 0 换算截面的惯性矩 ; y 0 受拉区边缘或受压区边缘至换算截面重心的距离 ; σ 疲劳验算时所计算的受拉区一层预应力钢筋的最小 最大 y 0 应力 ; Δ σ p 疲劳验算时所计算的受拉区一层预应力钢筋的应力幅 ; σ pe 扣除全部预应力损失后所计算的受拉区一层预应力钢筋 y 0p, min σ,max 的有效预应力, 按本规范公式 ( ) 或公式 ( ) 计 算 ; 所计算的受拉区一层钢筋 预应力钢筋截面重心至换算截 面重心的距离 ; σ 疲劳验算时所计算的受拉区一层钢筋的最小 最大应力 ; Δ σ 疲劳验算时所计算的受拉区一层钢筋的应力幅 ; 61

72 σ e 消压弯矩 M p0 作用下所计算的受拉区一层钢筋中产生的 应力 ; 此处, 注 : 公式 ( ) ( ) 中的, 当为拉应力时以正 σ p c M p0 预加应力等于零时的相应弯矩值 为受拉区一层钢筋重心处的混凝土法向 ( M / I ) y m in 0 0 ( M / I ) y m ax 0 0 值代入 ; 当为压应力时以负值代入 ; 公式 ( ) ( ) 中的 σ e 以负值代入 预应力混凝土受弯构件斜截面混凝土的主拉应力应符合下列规定 : σ tp t (6.7.13) 式中 : σ tp 预应力混凝土受弯构件斜截面疲劳验算纤维处的混凝土主拉应力, 按本规范第 条的公式计算 ; 对吊车荷载, 应计入动力系数 62

73 7 正常使用极限状态验算 7.1 裂缝控制验算 钢筋混凝土和预应力混凝土构件, 应按下列规定进行受拉边缘应力或正截 面裂缝宽度验算 : 1 一级裂缝控制等级构件, 在荷载效应的标准组合下, 受拉边缘应力应符 合下列规定 : σ ck σ pc 0 ( ) 2 二级裂缝控制等级构件, 在荷载效应的标准组合下, 受拉边缘应力应符 合下列规定 : σ σ ck pc tk ( ) 3 三级裂缝控制等级的钢筋混凝土构件的最大裂缝宽度可按荷载准永久组 合并考虑长期作用影响的效应计算 ; 预应力混凝土构件的最大裂缝宽度可按荷载 标准组合并考虑长期作用影响的效应计算 最大裂缝宽度应符合下列规定 : wmax w lim ( ) 对环境类别和作用等级为二 b 三 b 的三级预应力混凝土构件, 在荷载效应 的准永久组合下尚应符合下列规定 : σ cq σ pc tk ( ) 式中 : σ 荷载效应的标准组合 准永久组合下抗裂验算边缘的混凝土法 ck σ cq σ pc 向应力 ; 扣除全部预应力损失后在抗裂验算边缘混凝土的预压应力, 按 本规范公式 ( ) 和公式 ( ) 计算 ; tk 混凝土轴心抗拉强度标准值, 按本规范表 采用 ; w max 按荷载效应的标准组合或准永久组合并考虑长期作用影响计算 的最大裂缝宽度, 按本规范第 条计算 ; w lim 最大裂缝宽度限值, 按本规范第 条采用 在矩形 T 形 倒 T 形和 I 形截面的钢筋混凝土受拉 受弯和偏心受压构 件及预应力混凝土轴心受拉和受弯构件中, 按荷载效应的标准组合或准永久组合 并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度 (mm) 可按下列公式计算 : 63

74 w σ = α ψ l max cr cr E tk ψ = ρ σ te eq lcr = 1.9c d ρ te ( ) ( ) ( ) d eq ρ te 2 nidi = n v d i i te i A + Ap = A 式中 : α 构件受力特征系数, 按表 采用 ; cr ( ) ( ) ψ 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数 : 当 ψ <0.2 时, 取 ψ =0.2; 当 ψ >1 时, 取 ψ =1; 对直接承受重复荷载的构件, 取 ψ =1; σ 按荷载效应的标准组合或准永久组合计算的钢筋混凝土构件纵向 受拉钢筋的应力或预应力混凝土构件纵向受拉钢筋的等效应力 ; E 钢筋弹性模量, 按本规范表 采用 ; l 平均裂缝间距 当计算的 l 大于构件箍筋间距时, 可取 l 为构件 cr 箍筋间距 ; cr c 最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离 (mm): 当 c <20 时, 取 c =20; 当 c >65 时, 取 c =65; ρ 按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率 ; 对无粘 te 结后张构件, 仅取纵向受拉钢筋计算配筋率 ; 在最大裂缝宽度计 算中, 当 ρ <0.01 时, 取 ρ =0.01; te te A 有效受拉混凝土截面面积 : 对轴心受拉构件, 取构件截面面积 ; te 对受弯 偏心受压和偏心受拉构件, 取 A 处, b h 为受拉翼缘的宽度 高度 ; A 受拉区纵向钢筋截面面积 ; A 受拉区纵向预应力筋截面面积 ; p = 0.5bh + ( b b h, 此 cr te ) d eq 受拉区纵向钢筋的等效直径 (mm); 对无粘结后张构件, 仅为受 64

75 拉区纵向受拉钢筋的等效直径 (mm); d i 受拉区第 i 种纵向钢筋的公称直径 ; 对于有粘结预应力钢绞线束的 直径取为 n d, 其中 d 为单根钢绞线的公称直径,n 1 为单束钢 绞线根数 ; 1 p1 p1 n i 受拉区第 i 种纵向钢筋的根数 ; 对于有粘结预应力钢绞线, 取为钢 绞线束数 ; v 受拉区第 i 种纵向钢筋的相对粘结特性系数, 按表 采用 i 注 :1 对承受吊车荷载但不需作疲劳验算的受弯构件, 可将计算求得的最大裂缝宽度 乘以系数 0.85; 2 对配置表层钢筋网片的梁, 按公式 ( ) 计算的最大裂缝宽度可适当折减, 折减系数不应小于 0.7; 3 对 e / h 的偏心受压构件, 可不验算裂缝宽度 表 构件受力特征系数 类型钢筋混凝土构件 α cr 预应力混凝土构件 受弯 偏心受压 偏心受拉 2.4 轴心受拉 表 钢筋的相对粘结特性系数 钢筋 类别 钢筋先张法预应力筋后张法预应力筋光面带肋带肋螺旋肋刻痕钢丝 带肋光面钢绞线钢筋钢筋钢筋钢丝钢绞线钢筋钢丝 vi 注 : 对环氧树脂涂层带肋钢筋, 其相对粘结特性系数应按表中系数的 0.8 倍取用 在荷载效应的准永久组合或标准组合下, 钢筋混凝土构件 预应力混凝土 构件开裂截面处受压边缘混凝土压应力 不同位置处钢筋的拉应力及预应力筋的 应力增量宜按下列假定计算 : 1 截面应变保持平面 ; 2 受压区混凝土的法向应力图取为三角形 ; 3 不考虑受拉区混凝土的抗拉强度 ; 65

76 4 采用换算截面 ; 5 对预应力混凝土截面, 宜考虑混凝土收缩及徐变在钢筋中引起附加压应 力的影响 在荷载效应的准永久组合或标准组合下, 钢筋混凝土构件受拉区纵向钢筋 的应力或预应力混凝土构件受拉区纵向钢筋的等效应力也可按下列公式计算 : 1 钢筋混凝土构件受拉区纵向钢筋的应力 1) 轴心受拉构件 2) 偏心受拉构件 3) 受弯构件 4) 偏心受压构件 σ N σ = A Ne = A h a σ = ( ) 0 M 0.87h A ( z) N e σ = A z 0 2 h z = γ h e e = η e 0 + y b b h = 0 ( ) 01 ( ) γ bh 1 η = e0 / h0 0 l0 h 2 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 式中 : A 受拉区纵向钢筋截面面积 : 对轴心受拉构件, 取全部纵向钢筋截 面面积 ; 对偏心受拉构件, 取受拉较大边的纵向钢筋截面面积 ; 对受弯 偏心受压构件, 取受拉区纵向钢筋截面面积 ; e 轴向拉力作用点至受压区或受拉较小边纵向钢筋合力点的距离 ; e 轴向压力作用点至纵向受拉钢筋合力点的距离 ; z 纵向受拉钢筋合力点至截面受压区合力点的距离, 且不大于 0.87 h 0 ; 66

77 式中 : η 使用阶段的轴向压力偏心距增大系数, 当 h 14 时, 取 =1.0; y 截面重心至纵向受拉钢筋合力点的距离 ; γ 受压翼缘截面面积与腹板有效截面面积的比值 ; b h 分别为受压区翼缘的宽度 高度 ; 在公式 ( ) 中, 当 2 预应力混凝土构件受拉区纵向钢筋的等效应力 1) 轴心受拉构件 2) 受弯构件 A p σ k σ k Nk N = A + A p p0 1 p ( ) M k Np0 z ep = ( α A + A ) Z M e = ep + N k P0 e = y e p p p0 ( ) ( ) ( ) ( ) 受拉区纵向预应力筋截面面积 : 对轴心受拉构件, 取全部纵向预 应力筋截面面积 ; 对受弯构件, 取受拉区纵向预应力筋截面面积 ; 计算截面上混凝土法向预应力等于零时的纵向预应力筋及钢筋的 N p0 合力, 应按本规范第 条的规定计算 ; z 受拉区纵向钢筋和预应力筋合力点至截面受压区合力点的距离, 按 公式 ( ) 计算, 其中 e 按公式 ( ) 计算 ; α1 无粘结预应力筋的等效折减系数, 取 α1=0.30; 对灌浆的后张预应 力筋, 取 =1.0; α 1 e N 的作用点至受拉区纵向预应力和非预应力钢筋合力点的距离 ; p p0 受拉区纵向预应力和非预应力钢筋合力点的偏心距 ; y p e p0 h > 0.2h0 时, 取 h = 0.2h0 ; N M 分别为作用在构件上的轴向力值 弯矩值 对于钢筋混凝土构件, 取荷载效应的准永久组合 ; 对预应力混凝土构件, 取荷载效应的 标准组合 计算截面上混凝土法向预应力等于零时的纵向预应力筋及钢筋相 应合力点的偏心距, 应按本规范第 条的规定计算 l 0 η 67

78 7.1.5 对钢筋混凝土受弯构件及环境为一 a 类的预应力混凝土受弯构件, 当钢筋 净保护层厚度不大于 65mm 时, 除按第 条计算最大裂缝宽度外, 离构件受 拉边最近的纵向带肋钢筋最大间距宜符合表 的规定, 其中纵向钢筋应力可 按本规范第 条的规定计算 当仅配置有粘结预应力筋, 且在使用荷载下预应力筋的应力增量 N/mm ~ 240N/mm 时, 有粘结预应力束的间距不应超过表 最大间距的 2/3 σ 表 控制裂缝宽度带肋钢筋的最大间距 (mm mm) 在荷载效应的标准组合和准永久组合下, 抗裂验算时截面边缘混凝土的法 向应力应按下列公式计算 : 1 轴心受拉构件 2 受弯构件 σ σ σ σ 3 偏心受拉和偏心受压构件 ck cq cq ck Nk = A 0 Nq = A 0 M k = W M q = W M k k σ ck = + W0 A0 M 0 0 N N q q σ cq = + W0 A0 σ p 在 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 预应力混凝土受弯构件应分别对截面上的混凝土主拉应力和主压应力进 行验算 : 或 σ p ( MPa ) w = 0.4mm max w = 0.3mm max w = 0.2mm max 式中 : N M 分别为按荷载效应的准永久组合计算的轴向力值 弯矩值 ; q q A 0 构件换算截面面积 ; W 0 构件换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩 68

79 1 混凝土主拉应力 1) 一级裂缝控制等级构件, 应符合下列规定 : σ tp ) 二级裂缝控制等级构件, 应符合下列规定 : σ tp tk tk ( ) ( ) 2 混凝土主压应力 对一 二级裂缝等级构件, 均应符合下列规定 : σ 0.60 cp ck ( ) 式中 : σ tp σ cp 分别为混凝土的主拉应力 主压应力, 按本规范第 条 确定 此时, 应选择跨度内不利位置的截面, 对该截面的换算截面重心处和截面宽 度突变处进行验算 注 : 对允许出现裂缝的吊车梁, 在静力计算中应符合公式 ( ) 和公式 ( ) 的规定 混凝土主拉应力和主压应力应按下列公式计算 : σ σ tp cp σ σ σ σ = + ± 2 2 M k y0 σ x = σ pc + I τ = x y x y ( V σ A inα ) k pe I b 0 pb 0 p S 2 + τ 0 2 ( ) ( ) ( ) 式中 :σ x 由预加力和弯矩值 M k 在计算纤维处产生的混凝土法向应力 ; σ y 由集中荷载标准值 F k 产生的混凝土竖向压应力 ; τ 由剪力值 V k 和预应力弯起钢筋的预加力在计算纤维处产生的混 凝土剪应力 ; 当计算截面上有扭矩作用时, 尚应计入扭矩引起的 剪应力 ; 对超静定后张法预应力混凝土结构构件, 在计算剪应力 时, 尚应计入预加力引起的次剪力 ; σ pc 扣除全部预应力损失后, 在计算纤维处由预加力产生的混凝土法 向应力, 按本规范公式 ( ) 或 ( ) 计算 ; y 0 换算截面重心至计算纤维处的距离 ; I 0 换算截面惯性矩 ; 69

80 V k 按荷载效应的标准组合计算的剪力值 ; S 0 计算纤维以上部分的换算截面面积对构件换算截面重心的面积 矩 ; σ pe 预应力弯起钢筋的有效预应力 ; A pb 计算截面上同一弯起平面内的预应力弯起钢筋的截面面积 ; α p 计算截面上预应力弯起钢筋的切线与构件纵向轴线的夹角 注 : 公式 ( ) ( ) 中的 和 M k y 0 /I 0, 当为拉应力时, 以正值代入 ; σ x σ y σ pc 当为压应力时, 以负值代入 对预应力混凝土吊车梁, 在集中力作用点两侧各 0.6h 的长度范围内, 由 集中荷载标准值 F k 产生的混凝土竖向压应力和剪应力的简化分布可按图 确 定, 其应力的最大值可按下列公式计算 : 0.6Fk σ y,max = bh l r τ τ τ F = 2 l Vk S0 τ = I b 0 r r Vk S0 τ = I b 0 ( ) ( ) ( ) ( ) 式中 : τ l τ r 分别为位于集中荷载标准值 F k 作用点左侧 右侧 0.6h 处截面 上的剪应力 ; τ F 集中荷载标准值 F k 作用截面上的剪应力 ; r V l k V k 分别为集中荷载标准值 F k 作用点左侧 右侧截面上的剪力标准 值 (a) (b) (c) 图 预应力混凝土吊车梁集中力作用点附近的应力分布 70

81 σ (a) 截面 ;(b) 竖向压应力分布 ;(c) 剪应力分布 y 对先张法预应力混凝土构件端部进行正截面 斜截面抗裂验算时, 应考 虑预应力筋在其预应力传递长度 l tr τ 范围内实际应力值的变化 预应力筋的实际应 力可考虑为线性分布, 在构件端部取为零, 在其预应力传递长度的末端取有效预 应力值 σ pe ( 图 ), 预应力筋的预应力传递长度 l tr 应按本规范第 条确 定 图 预应力传递长度范围内有效预应力值的变化 7.2 受弯构件挠度验算 钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件在正常使用极限状态下的挠度, 可按 照结构力学方法计算, 且不应超过本规范表 规定的限值 在等截面构件中, 可假定各同号弯矩区段内的刚度相等, 并取用该区段内最 大弯矩处的刚度 当计算跨度内的支座截面刚度不大于跨中截面刚度的两倍或不 小于跨中截面刚度的二分之一时, 该跨也可按等刚度构件进行计算, 其构件刚度 可取跨中最大弯矩截面的刚度 矩形 T 形 倒 T 形和 I 形截面受弯构件考虑荷载长期作用影响的刚度 B 可按下列规定计算 : 1 采用荷载效应标准组合时 B = M q 2 采用荷载准永久组合时 M k ( θ 1) + M B B = θ k B ( ) ( ) 71

82 式中 :M k 按荷载效应的标准组合计算的弯矩, 取计算区段内的最大弯矩值 ; M q 按荷载效应的准永久组合计算的弯矩, 取计算区段内的最大弯矩 值 ; B 荷载效应的标准组合作用下受弯构件的短期刚度, 按本规范第 条的公式计算 ; θ 考虑荷载长期作用对挠度增大的影响系数, 按本规范第 条取 用 按裂缝控制等级要求的荷载组合作用下, 钢筋混凝土受弯构件和预应力混 凝土受弯构件的短期刚度 B, 可按下列公式计算 : 1 钢筋混凝土受弯构件 B 2 E A h 0 = 6a E ρ 1. 15ψ γ ( ) 2 预应力混凝土受弯构件 1) 要求不出现裂缝的构件 2) 允许出现裂缝的构件 B = 0.85E I 0 c EcI0 B = κ + κ ω cr ( 1 cr ) ( ) ( ) κ cr M = M cr er ( ) 0.21 ω = ( )( γ )-0.7 α ρ E ( σ γ ) M = + W cr pc tk 0 ( ) ( ) 式中 :ψ 裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数, 按本规范第 条确定 ; α 钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值, 即 E ; E / E c ρ 纵向受拉钢筋配筋率 : 对钢筋混凝土受弯构件, 取为 A ( 0 ) bh ; 对 ( 1 p ) ( 0 ) 预应力混凝土受弯构件, 取为 ρ = α A + A bh, 对灌浆的后张 72

83 预应力筋, 取 =1.0, 对无粘结后张预应力筋, 取 α =0.30; I 0 换算截面惯性矩 ; α1 1 γ 受拉翼缘截面面积与腹板有效截面面积的比值 ; b h 分别为受拉区翼缘的宽度 高度 ; κ 预应力混凝土受弯构件正截面的开裂弯矩与弯矩 M 的比值, cr 当 κ >1.0 时, 取 κ =1.0; cr cr σ pc 扣除全部预应力损失后, 由预加力在抗裂验算边缘产生的混凝土 预压应力 ; γ 混凝土构件的截面抵抗矩塑性影响系数, 按本规范第 条确定 M cr k 注 : 对预压时预拉区出现裂缝的构件,B 应降低 10% 混凝土构件的截面抵抗矩塑性影响系数 γ 可按下列公式计算 : 式中 : γ m 120 γ = γ h 表 截面抵抗矩塑性影响系数基本值 γ m m b 形截面, 可按项次 3 与项次 4 之间的数值采用 ; 2 对于箱形截面,b 系指各肋宽度的总和 ; 3 r 1 为环形截面的内环半径, 对圆形截面取 r 1 为零 (7.2.4) 混凝土构件的截面抵抗矩塑性影响系数基本值, 可按正截面应变 保持平面的假定, 并取受拉区混凝土应力图形为梯形 受拉边缘 混凝土极限拉应变为 2 E 确定 ; 对常用的截面形状, γ 值可 按表 取用 ; tk c h 截面高度 (mm): 当 h <400 时, 取 h =400; 当 h >1600 时, 取 h =1600; 对圆形 环形截面, 取 h =2 r, 此处, r 为圆形截面半径或环形截 面的外环半径 项次 截面 形状 翼缘位翼缘位于受拉区的倒 T 形截对称 I 形截面或箱形截面矩形于受压面圆形和环 截面区的 Tb /b 2 h /h b /b>2 形截面 为任意值 h /h<0.2 b /b 2 h /h 为任 b /b>2 意值 h /h<0.2 m 形截面 r γ l m /r 注 :1 对 b > 的 I 形截面, 可按项次 2 与项次 3 之间的数值采用 ; 对 b < b 的 I 73

84 7.2.5 考虑荷载长期作用对挠度增大的影响系数 θ 可按下列规定取用 : 1 钢筋混凝土受弯构件 当 ρ =0 时, 取 θ =2.0; 当 ρ = ρ 时, 取 θ =1.6; 当 ρ 为中间数值时, θ 按 线性内插法取用 此处, ρ = A /( bh0 ), ρ = A /( bh0 ) 对翼缘位于受拉区的倒 T 形截面, θ 应增加 20% 2 预应力混凝土受弯构件, 取 θ = 预应力混凝土受弯构件在使用阶段的预加应力反拱值, 可用结构力学方法 按刚度 E c I 0 进行计算, 并应考虑预压应力长期作用的影响, 将计算求得的预加应 力反拱值乘以增大系数 2; 在计算中, 预应力筋的应力应扣除全部预应力损失 注 :1 对重要的或特殊的预应力混凝土受弯构件的长期反拱值, 可根据专门的试验分 析确定或采用合理的收缩 徐变计算方法经分析确定 ; 2 对恒载较小的构件, 应考虑反拱过大对使用的不利影响 74

85 8 构造规定 8.1 伸缩缝 钢筋混凝土建筑结构伸缩缝的设置应考虑温度变化和混凝土收缩对结构的影响, 其最大间距可采用表 的规定 表 钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距 (m) 结构类别 室内或土中 露天 排架结构 装配式 框架结构 板柱结构 装配式 现浇式 剪力墙结构 装配式 现浇式 挡土墙 地下室墙壁等类结构 装配式 现浇式 注 :1 装配整体式结构以及叠合式结构的伸缩缝间距可根据结构的具体布置情况取表 中装配式结构与现浇式结构之间的数值 ; 2 框架 - 剪力墙结构或框架 - 核心筒结构房屋的伸缩缝间距可根据结构的具体布置 情况取表中框架结构与剪力墙结构之间的数值 ; 3 当屋面无保温或隔热措施时, 框架结构 剪力墙结构的伸缩缝间距宜按表中露 天栏的数值取用 ; 4 现浇挑檐 雨罩等外露结构的局部伸缩缝间距不宜大于 12m 对下列情况, 本规范表 中的伸缩缝最大间距宜适当减小 : 1 柱高 ( 从基础顶面算起 ) 低于 8m 的排架结构 ; 2 屋面无保温 隔热措施的排架结构 ; 3 位于气候干燥地区 夏季炎热且暴雨频繁地区的结构或经常处于高温作 用下的结构 ; 4 采用滑模类工艺施工的墙体结构 ; 5 混凝土材料收缩较大, 施工期结构外露时间较长 ; 6 对裂缝控制有严格要求的混凝土结构 当有充分依据并采取可靠措施时, 本规范表 中的伸缩缝最大间距可适 当增大 : 1 采用低收缩混凝土材料, 施工阶段加强养护 ; 2 采取跳仓法 后浇带 膨胀补偿带 引导缝等施工方法 ; 75

86 3 对易开裂的结构部位, 增配构造钢筋 施加预应力或采取有效的构造措 施 ; 4 对容易受到温度变化影响的结构部位, 采取保温 隔热措施 当增大伸缩缝间距时, 尚应考虑温度变化和混凝土收缩对结构的影响 伸缩缝除兼作沉降缝以外, 在基础部位可以不断开 超长结构伸缩缝的布置宜进行间接作用效应的分析, 并采取相应的措施 8.2 混凝土保护层 结构中最外层钢筋的混凝土保护层厚度 ( 钢筋外边缘至混凝土表面的距离 ) 应不小于钢筋的公称直径 设计使用年限为 50 年的混凝土结构, 其保护层厚度尚应符合表 的规 定 设计使用年限为 100 年的混凝土结构, 其最外层钢筋的混凝土保护层厚度 应不小于表 数值的 1.4 倍 表 钢筋的混凝土保护层最小厚度 (mm mm) 环境类别及耐久性作用等级 板 墙 壳 梁 柱 一 a 二 b 三 b 二 c 三 c 四 c 三 d 四 d 注 :1 混凝土强度等级不大于 C25 时, 表中保护层厚度数值增加 5mm; 2 与土壤接触的混凝土结构中, 钢筋的混凝土保护层厚度不应小于 40mm; ; 当无垫层时, 直接在土壤上现浇底板中钢筋的混凝土保护层厚度不小于 70mm 当有充分依据并采取下列有效措施时, 可适当减小混凝土保护层的厚度 1 构件表面有可靠的防护层 ; 2 采用工厂化生产的预制构件, 并能保证构件混凝土的质量 ; 3 在混凝土中掺加阻锈剂 ; 4 对钢筋进行环氧树脂涂层等防锈处理 对有防火要求的建筑物, 其混凝土保护层厚度尚应符合国家现行有关标准 的规定 76

87 8.3 钢筋的锚固 当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时, 受拉钢筋的锚固应符合下列要求 : 1 基本锚固长度应按下列公式计算 : 钢筋 预应力筋 l ao l ao y = α d t = α py t d ( ) ( ) 2 当采取不同的埋置方式和构造措施时, 锚固长度应按下式计算 : 注 :1 l = 式中 : l ao 受拉钢筋的基本锚固长度 ; y a ψ a l ao ( ) 表 锚固钢筋的外形系数 α 光面钢筋末端应做 标准弯钩, 弯后平直段长度不应小于 3d, 但作受压钢筋 时可不做弯钩 ; 2 带肋钢筋指除光面钢筋以外的热轧 HRB HRBF RRB 系列钢筋 纵向受拉带肋钢筋的锚固长度修正系数应根据钢筋的锚固条件按下列规定 取用 : l a 受拉钢筋的锚固长度, 不应小于 15d, 且不小于 200mm; 钢筋 预应力筋的抗拉强度设计值 ; py 混凝土轴心抗拉强度设计值, 按混凝土结构设计规范的有关规定采 t 用 ; 当混凝土强度等级高于 C 60 时, 按 C 60 取值 ; d 钢筋的公称直径 ; ψ a 锚固长度修正系数, 按本规范第 条及 条的规定取用, 锚 固长度修正系数可以连乘计算 ; α 锚固钢筋的外形系数, 按表 取用 钢筋类型光面钢筋带肋钢筋螺旋肋钢丝三股钢绞线七股钢绞线 α 当钢筋的公称直径大于 25mm 时, 修正系数取 1.1; 77

88 2 对环氧树脂涂层钢筋, 修正系数取 1.25; 3 施工过程中易受扰动的钢筋, 修正系数取 1.1; 4 当纵向受力钢筋的实际配筋面积大于其设计计算面积时, 其锚固长度修 正系数取设计计算面积与实际配筋面积的比值 但对有抗震设防要求及直接承受 动力荷载的结构构件, 不得考虑此项修正 ; 5 锚固区混凝土保护层厚度较大时, 锚固长度修正系数可按表 确定 表 保护层厚度较大时的锚固长度修正系数 ψ a 保护层厚度 不小于 3d 不小于 4d 侧边 角部 厚保护层 当纵向受拉钢筋的锚固区混凝土的保护层厚度不小于 3d, 且按本规范第 条的要求配置箍筋时, 其末端可采用机械锚固措施 ( 图 8.3.3) 钢筋机械锚固的锚固长度修正系数可按表 确定 表 钢筋机械锚固的形式及修正系数 ψ a 机械锚固形式技术要求修正系数 侧边角部 弯折弯钩一侧贴焊锚筋 末端 90 弯折, 弯后直段长度 12d 末端 135 弯钩, 弯后直段长度 5d 末端一侧贴焊长 3d 短钢筋, 焊缝满足强度要求 0.7 厚保护层 两侧贴焊锚筋焊端锚板螺栓锚头 末端两侧贴焊长 3d 短钢筋, 焊缝满足强度要求末端与锚板穿孔塞焊, 焊缝满足强度要求末端旋入螺栓锚头, 螺纹长度满足强度要求 0.6 注 :1 厚保护层中锚板或锚头的纵向投影总面积应不小于锚固钢筋计算截面积的 5 倍 ; 2 焊接锚板厚度不宜小于 d, 焊接应符合相关标准的要求 ; 3 螺栓锚头的规格 尺寸应满足螺纹连接的要求, 并应符合相关标准的要求 ; 4 当机械锚头的间距不大于 3d 时, 宜考虑群锚效应对锚固的不利影响 (a) (b) (c) 78

89 (d) (e) () 图 钢筋机械锚固的形式及构造要求 (a) 弯折 ;(b) 弯钩 ;(c) 一侧贴焊锚筋 ;(d) 两侧贴焊锚筋 ;(e) 焊端锚板 ;() 螺栓锚头 当纵向受拉钢筋锚固区的混凝土保护层厚度不大于 3d 或采用机械锚固时, 在钢筋的锚固长度范围内应按下列要求配置箍筋 垂直于锚固钢筋方向的箍筋直径不应小于 0.25d, 间距不应大于 5d, 且不大于 100mm,d 为锚固钢筋的直径 混凝土结构中的纵向受压钢筋, 当计算中充分利用钢筋的抗压强度时, 受压钢筋的锚固长度应不小于相应受拉锚固长度的 0.7 倍 受压钢筋的锚固长度范围内应按第 条的构造要求配置箍筋 对承受动力荷载的预制构件, 应将纵向受力钢筋末端焊接在钢板或角钢上, 钢板或角钢应可靠地锚固在混凝土中 钢板或角钢的尺寸应按计算确定, 其厚度不宜小于 10mm 其它构件中的受力钢筋的末端也可通过焊接钢板或型钢实现锚固 8.4 钢筋的连接 混凝土结构中受力钢筋的连接接头宜设置在受力较小处 在同一根受力钢筋上宜少设接头 在结构的关键受力部位, 纵向受力钢筋不宜设置连接接头 钢筋连接可采用绑扎搭接 机械连接或焊接 绑扎搭接宜用于受拉钢筋直径不大于 25mm 以及受压钢筋直径不大于 28mm 的连接 ; 轴心受拉及小偏心受拉杆件的纵向受力钢筋不应采用绑扎搭接 机械连接宜用于直径不小于 16mm 受力钢筋的连接 焊接宜用于直径不大于 28mm 受力钢筋的连接 机械连接接头及焊接接头的类型及质量应符合国家现行有关标准的规定 同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头宜互相错开 钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度为 1.3 倍搭接长度, 凡搭接接头中点位于 79

90 该连接区段长度内的搭接接头均属于同一连接区段 ( 图 8.4.3) 同一连接区段内纵向受力钢筋搭接接头面积百分率为该区段内有搭接接头的纵向受力钢筋与全部纵向受力钢筋截面面积的比值 当直径不同的钢筋搭接时, 接直径较小的钢筋计算 图 同一连接区段纵向受拉钢筋绑扎搭接接头注 : 图中所示的连接区段内的同直径搭接钢筋为两根, 钢筋搭接接头面积百分率为 50% 位于同一连接区段内的受拉钢筋搭接接头面积百分率 : 对梁类 板类及墙类构件, 不宜大于 25%; 对柱类构件, 不宜大于 50% 当工程中确有必要增大受拉钢筋搭接接头面积百分率时, 对梁类构件, 不宜大于 50%; 对板类 墙类及柱类构件, 可根据实际情况放宽 并筋应按单筋错开 分散搭接的方式布置, 并计算相应的接头面积百分率及搭接长度 纵向受拉钢筋绑扎搭接接头的搭接长度, 应根据位于同一连接区段内的钢筋搭接接头面积百分率按下列公式计算, 且不应小于 300mm l l = ζ l a (8.4.4) 式中 : l l 纵向受拉钢筋的搭接长度 ; ζ 纵向受拉钢筋搭接长度修正系数, 按表 取用 表 纵向受拉钢筋搭接长度修正系数 纵向搭接钢筋接头面积百分率 (%) ζ 构件中的纵向受压钢筋当采用搭接连接时, 其受压搭接长度不应小于本规 范第 条纵向受拉钢筋搭接长度的 0.7 倍, 且不应小于 200mm 在纵向受力钢筋搭接长度范围内应配置箍筋, 其直径不应小于 0.25d 当钢 筋受拉时, 箍筋间距不应大于 5 d, 且不应大于 100mm; 当钢筋受压时, 箍筋间 80

91 距不应大于 10 d, 且不应大于 200mm,d 为搭接钢筋的较小直径 当受压钢筋直径大于 25mm 时, 尚应在搭接接头两个端面外 100mm 范围内各设置两道箍筋 纵向受力钢筋机械连接接头宜相互错开 钢筋机械连接接头连接区段的长度为 35d,d 为连接钢筋的较小直径 凡接头中点位于该连接区段长度内的机械连接接头均属于同一连接区段 位于同一连接区段内的纵向受拉钢筋接头面积百分率不宜大于 50%; 直接承受动力荷载的结构构件中的机械连接接头, 除应满足设计要求的抗疲劳性能外, 位于同一连接区段内的纵向受力钢筋接头面积百分率不应大于 50% 机械连接接头连接件的混凝土保护层厚度宜满足纵向受力钢筋最小保护层厚度的要求 连接件之间的横向净间距不宜小于 25mm 接头连接件处箍筋间距不应加大 余热处理钢筋不宜焊接 ; 细晶粒钢筋及直径大于 25mm 的普通热轧钢筋的焊接应经试验确定 纵向受力钢筋的焊接接头应相互错开 钢筋焊接接头连接区段的长度为 35d 且不小于 500mm,d 为连接钢筋的较小直径 纵向受拉钢筋的接头面积百分率不宜大于 50% 注 : 承受均布荷载作用的屋面板 楼板 檩条等简支受弯构件, 如受拉区内配置的纵向受力钢筋少于 3 根时, 允许在跨度两端四分之一跨度范围内设置一个焊接接头 需进行疲劳验算的构件, 其纵向受拉钢筋不得采用绑扎搭接接头, 也不宜采用焊接接头, 且严禁在钢筋上焊有任何附件 ( 端部锚固除外 ) 当直接承受吊车荷载的钢筋混凝土吊车梁 屋面梁及屋架下弦的纵向受拉钢筋必须采用焊接接头时, 应符合下列规定 : 1 必须采用闪光接触对焊, 并去掉接头的毛刺及卷边 ; 2 同一连接区段内纵向受拉钢筋焊接接头面积百分率不应大于 25%, 此时, 焊接接头连接区段的长度应取为纵向受力钢筋的较大直径的 45 倍 ; 3 疲劳验算时, 焊接接头应符合本规范第 条疲劳应力幅限值的规定 当有充分依据时, 对下列情况的钢筋接头面积百分率可适当放宽 : 1 采用机械连接或焊接的装配式构件的纵向受力钢筋 ; 2 采用搭接连接的墙体竖向受力钢筋 ; 81

92 3 装配式结构预制构件拼接处的钢筋连接 8.5 纵向受力钢筋的最小配筋率 钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的配筋百分率不应小于表 规定的数值 表 钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的最小配筋百分率 (%) 受力类型 最小配筋百分率 受压构件 全部纵向钢筋 0.60 和 10 中的较大值 一侧纵向钢筋 0.20 c y 受弯构件 偏心受拉 轴心受拉构件一侧的受拉钢筋 0.20 和 45 t y 中的较大值注 :1 受压构件全部纵向钢筋最小配筋百分率, 当采用 400MPa 级钢筋时应允许減小 0.05; ; 当采用 500MPa 钢筋时应允许減小 0.10; 2 偏心受拉构件中的受压钢筋, 应按受压构件一侧纵向钢筋考虑 ; 3 受压构件的全部纵向钢筋和一侧纵向钢筋的配筋率以及轴心受拉构件和小偏心受拉构件一侧受拉钢筋的配筋率应按构件的全截面面积计算 ; 受弯构件 大偏 心受拉构件一侧受拉钢筋的配筋率应按全截面面积扣除受压翼缘面积 b b h 心受拉构件一侧受拉钢筋的配筋率应按全截面面积扣除受压翼缘面积 ( ) 后的截面面积计算 ; 4 当钢筋沿构件截面周边布置时, 一侧纵向钢筋 系指沿受力方向两个对边中的一边布置的纵向钢筋 ; 对基础板, 可按下列公式计算截面的临界厚度及受力钢筋的最小配筋面积, 且最小配筋率不应小于 0.10 % h = 1.05 cr M ρ b min y ( ) A = ρ bh min cr ( ) 式中 :h cr 构件截面的临界厚度, 数值应不小于截面高度的一半 ; M 构件的正截面受弯承载力设计值 ; ρ min 受拉钢筋的最小配筋率, 按本规范第 条取用 ; b 构件的截面宽度 ; A 构件的最小配筋面积 82

93 9 结构构件的基本规定 9.1 板 (I) 基本规定 混凝土板按下列原则进行计算 : 计算 1 两对边支承的板应按单向板计算 ; 2 四边支承的板应按下列规定计算 : 当长边与短边长度之比小于或等于 2.0 时, 应按双向板计算 ; 当长边与短边长度之比大于 2.0, 但小于 3.0 时, 宜按双向板计算 ; 当长边与短边长度之比大于或等于 3.0 时, 应按沿短边方向受力的单向板 现浇混凝土板的厚度宜符合下列规定 : 1 板的跨度与板厚之比 : 钢筋混凝土单向板不大于 30, 双向板不大于 40; 无梁支承的有柱帽板不大于 35, 无梁支承的无柱帽板不大于 30; 预应力板可适 当增加 ; 当荷载 跨度较大时, 板的跨厚比宜适当减小 2 现浇钢筋混凝土板的厚度不应小于表 规定的数值 单向板 悬臂板 空心楼板 表 现浇钢筋混凝土板的最小厚度 (mm mm) 板 的 类 别 最小厚度 屋面板 60 民用建筑楼板 60 工业建筑楼板 70 行车道下的楼板 80 双向板 80 密肋板 50 悬臂长度不大于 500mm 60 悬臂长度不大于 1000mm 100 悬臂长度不大于 1500mm 150 无梁楼板 150 筒芯內模 180 箱体内模 板中受力钢筋的间距, 当板厚不大于 150mm 时不宜大于 200mm; 当板厚 h 大于 150mm 时不宜大于 1.5h, 且不宜大于 250mm; 对于厚度不小于 1000mm 的 83

94 现浇板, 不宜大于板厚的 1/3, 且不应大于 500mm 采用分离式配筋的多跨板, 板底钢筋宜全部伸入支座 ; 板面钢筋向跨内的延伸长度应能够覆盖负弯矩图, 并满足钢筋锚固的要求 简支板板底受力钢筋伸入支座边的长度不应小于受力钢筋直径的 5 倍 连续板的板底受力钢筋应伸过支座中心线, 且不应小于受力钢筋直径的 5 倍 ; 当板内温度 收缩应力较大时, 伸入支座的长度宜适当增加 当板中采用钢筋焊接网片配筋时, 应符合国家现行有关标准的规定 (II II) 构造配筋 现浇板的受力钢筋与梁平行时, 应沿板边在梁长度方向上配置间距不大于 200mm 且与梁垂直的上部构造钢筋 其直径不宜小于 8mm, 单位长度内的总截面面积不宜小于板中单位宽度内受力钢筋截面面积的三分之一, 伸入板内的长度从梁边算起每边不宜小于 l o /4,l o 为板计算跨度 与支承结构整体浇筑的混凝土板, 应沿支承周边配置上部构造钢筋, 其直径不宜小于 8mm, 间距不宜大于 200mm, 并应符合下列规定 : 1 现浇楼盖周边与混凝土梁或混凝土墙整体浇筑的板, 垂直于板边构造钢筋的截面面积不宜小于跨中相应方向纵向钢筋截面面积的三分之一 ; 2 该钢筋自梁边或墙边伸入板内的长度, 不宜小于 l o /4,l o 为板的计算跨度 ; 3 在板角处该钢筋应沿两个垂直方向布置 放射状布置或斜向平行布置 ; 4 当柱角或墙的阳角凸出到板内且尺寸较大时, 构造钢筋伸入板内的长度应从柱边或墙边算起, 且应按受拉钢筋锚固在梁内 墙内或柱内 嵌固在砌体墙内的现浇混凝土板, 应沿支承周边配置上部构造钢筋, 其直径不宜小于 8mm, 间距不宜大于 200mm, 并应符合下列规定 : 1 沿板的受力方向配置的上部构造钢筋, 其截面面积不宜小于该方向跨中受力钢筋截面面积的三分之一 ; 沿非受力方向配置的上部构造钢筋, 可适当减少 ; 2 与板边垂直的构造钢筋伸入板内的长度, 从墙边算起不宜小于 l 0 /7,l o 为板的短边跨度 ; 3 在两边嵌固于墙内的板角部分, 应配置沿两个垂直方向布置 放射状布置或斜向平行布置的上部构造钢筋 ; 该钢筋伸入板内的长度从墙边算起不宜小于 84

95 l 0 /4,l o 为板的短边跨度 单向板应在垂直于受力的方向布置分布钢筋, 其截面面积不宜小于受力钢筋的 15%, 且不宜小于该方向板截面面积的 0.15% 分布钢筋的间距不宜大于 250mm, 直径不宜小于 6mm 当集中荷载较大时, 分布钢筋的截面面积尚应增加, 且间距不宜大于 200mm 当有实践经验或可靠措施时, 预制单向板的分布钢筋可不受本条的限制 在温度 收缩应力较大的现浇板区域, 应在板的未配筋表面双向配置防裂钢筋 配筋率均不宜小于 0.1%, 间距不宜大于 200mm 防裂钢筋可利用原有钢筋贯通布置, 也可另行设置构造钢筋, 并与原有钢筋按受拉钢筋的要求搭接或在周边构件中锚固 楼板平面的蜂腰 瓶颈部位宜适当增加板厚和配筋 沿板的孔边 凹角部位宜加配防裂钢筋 (III III) 板柱结构及空心楼板 混凝土板中配置抗冲切箍筋或弯起钢筋时, 应符合下列构造要求 : 1 板的厚度不宜小于 200mm; 2 按计算所需的箍筋及相应的架立钢筋应配置在与 45 冲切破坏锥面相交 的范围内, 且从集中荷载作用面或柱截面边缘向外的分布的长度不应小于 1.5 h 0 ( 图 a); 箍筋应做成封闭式, 直径不应小于 6mm, 间距不应大于 h / 3 0 ; 3 按计算所需弯起钢筋的弯起角度可根据板的厚度在 30 ~ 45 之间选取 ; 弯起钢筋的倾斜段应与冲切破坏锥面相交 ( 图 b) 其交点应在集中荷载作 用面或柱截面边缘以外 (1/2~2/3)h 的范围内 弯起钢筋直径不宜小于 12mm, 且每一方向不宜少于 3 根 85

96 (a) (b) 图 板中抗冲切钢筋布置 (a) 用箍筋作抗冲切钢筋 (b) 用弯起钢筋作抗冲切钢筋 1 冲切破坏锥面 ; 2 架立钢筋 ; 3 箍筋 ; 4 弯起钢筋 当板厚度不小于 150mm 时, 其无支承端面的板面钢筋应向下弯折至板底 采用焊接钢筋网片时, 宜设置 U 形构造钢筋并与板顶 板底的网片钢筋搭接 现浇混凝土空心楼板的体积空心率不宜小于 25%, 也不宜大于 50% 采用筒芯内模时, 板顶 板底厚度宜相等且不应小于 40mm 筒芯沿顺筒方向间断布置时, 筒端肋宽不应小于 50mm 顺筒肋宽与筒芯外径比不宜小于 0.2, 且不应小于 50mm 及 60mm( 预应力楼板 ) 应在筒芯间肋宽内布置受力钢筋, 并在肋宽范围内设置构造钢筋 采用箱体内模时, 楼板厚度不宜小于 250mm 板顶 板底厚度宜相等且不应小于 50mm, 板顶厚度尚不应小于箱体底面边长的 1/15 箱体间肋宽与箱体高度比不宜小于 0.25, 且肋宽不应小于 60mm 及 80mm( 预应力楼板 ) 应在箱体间肋宽内布置受力钢筋, 并在肋宽范围内设置构造钢筋箍筋 86

97 9.2 梁 (I) 纵向配筋 梁的纵向受力钢筋应符合下列规定 : 1 伸入梁支座范围内的纵向受力钢筋不应少于两根 ; 2 纵向受力钢筋的直径, 当梁高不小于 300mm 时, 不应小于 10mm; 当梁 高小于 300mm 时, 不宜小于 8mm; 3 架立钢筋的直径, 当梁的跨度小于 4m 时, 不宜小于 8mm; 当梁的跨度 为 4~6m 时, 不应小于 12mm; 当梁的跨度大于 6m 时, 不宜小于 16mm; 4 在梁的配筋密集区域宜采用并筋 ( 钢筋束 ) 的配筋形式, 并筋的等效直 径详见本规范第 条的规定 ; 5 梁上部纵向钢筋的净间距不应小于 30mm 和 1.5d ; 梁下部纵向钢筋的净 间距不应小于 25mm 和 d 当下部纵向钢筋多于两层时, 两层以上钢筋水平方向 的中距应比下面两层的中距增大一倍 ; 各层钢筋之间的净间距不应小于 25mm 和 d,d 为纵向钢筋的最大直径 梁简支端下部纵向受力钢筋从支座边算起的锚固长度 l a 应符合下列规定 : 1 当 V 0.7 bh 时不小于 5d,d 为钢筋的最大直径 ; t 0 2 当 V > 0.7 bh 时对带肋钢筋不小于 12d, 对光面钢筋不小于 15d,d 为 钢筋的最大直径 ; t 0 3 如纵向受力钢筋伸入梁支座范围内的锚固长度不符合上述要求时, 应采 取在钢筋上加焊锚固钢板或将钢筋端部焊接在梁端预埋件上等有效的锚固措施 ; 4 支承在砌体结构上的钢筋混凝土独立梁, 在纵向受力钢筋的锚固长度 la 范围内应配置不少于两个箍筋, 其直径不宜小于 0.25d,d 为纵向受力钢筋的最 大直径 ; 间距不宜大于 10d,d 为纵向受力钢筋的最小直径 注 : 对混凝土强度等级为 C25 及以下的简支梁和连续梁的简支端, 当距支座边 1.5h 范 围内作用有集中荷载, 且 V > 0.7 t bh0 时, 对带肋钢筋宜采取附加锚固措施, 或取 锚固长度 l 15d a 钢筋混凝土梁支座负弯矩纵向受拉钢筋不宜在受拉区截断 当必须截断时, 应符合以下规定 : 87

98 1 当 V 0.7 bh 时, 应延伸至按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截 t 0 面以外不小于 20d 处截断, 且从该钢筋强度充分利用截面伸出的长度不应小于 1.2l ; a 2 当 V > 0.7 bh 时, 应延伸至按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截 面以外不小于 h 0 不应小于 1.2l + h ; a t 0 且不小于 20d 处截断, 且从该钢筋强度充分利用截面伸出的长度 0 3 若按上述规定确定的截断点仍位于负弯矩对应的受拉区内, 则应延伸至按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截面以外不小于 1.3h 0 且不小于 20d 处 截断, 且从该钢筋强度充分利用截面伸出的延伸长度不应小于 1.2l + 1.7h a 在钢筋混凝土悬臂梁中, 应有不少于两根上部钢筋伸至悬臂梁外端, 并向下弯折不小于 12d; 其余钢筋不应在梁的上部截断, 而应按本规范第 条规定的弯起点位置向下弯折, 并按本规范第 条的规定在梁的下边锚固 梁内受扭纵向钢筋的最小配筋率应符合下列规定 : ρt l,min T t ρ t l,min = 0.6 Vb 当 T /( Vb) > 2.0 时, 取 T /( Vb) = 2. 0 y (9.2.5) 式中 : ρ 受扭纵向钢筋的最小配筋率 At / bh ; t l,min b 抗剪的截面宽度, 按本规范第 条的规定取用 对箱形截面 构件, 本条中的 b 均应以 b h 代替 ; 沿截面周边布置的受扭纵向钢筋总截面面积 A tl 沿截面周边布置的受扭纵向钢筋的间距不应大于 200mm 和梁截面短边长 度 ; 应在梁截面四角设置受扭纵向钢筋, 其余受扭纵向钢筋宜沿截面周边均匀对 称布置 当梁支座边作用有较大扭矩时, 受扭纵向钢筋应按受拉钢筋锚固在支座 内 在弯剪扭构件中, 配置在截面弯曲受拉边的纵向受力钢筋, 其截面面积不应 小于按本规范第 条规定的受弯构件受拉钢筋最小配筋率的钢筋截面面积与 按本条受扭纵向钢筋配筋率计算并分配到弯曲受拉边的钢筋截面面积之和 按简支计算但梁端实际受到部分约束时, 应在支座区上部设置纵向构造钢 筋 其截面面积不应小于梁跨中下部纵向受力钢筋计算所需截面面积的四分之 一, 且不应少于两根 该纵向构造钢筋自支座边缘向跨内伸出的长度不应小于 l 88

99 l 0 /5,l 0 为梁的计算跨度 (II II) 横向配筋 混凝土梁宜采用箍筋作为承受剪力的钢筋 梁底的角部钢筋不应弯起 ; 梁顶无现浇板时顶层的角部钢筋不应弯下 当采用弯起钢筋承受剪力时, 弯起角宜取 45 或 60 ; 在弯终点外应留有平行于梁轴线方向的锚固长度, 且在受拉区不应小于 20d, 在受压区不应小于 10d,d 为弯起钢筋的直径 在混凝土梁的受拉区中, 弯起钢筋的弯起点可设在按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截面之前, 但弯起钢筋与梁中心线的交点应位于不需要该钢筋的截面之外 ( 图 9.2.8); 同时弯起点与按计算充分利用该钢筋的截面之间的距离 不应小于 / 2 h 0 当按计算需要设置弯起钢筋时, 从支座起前一排的弯起点至后一排的弯终点 的距离不应大于本规范表 中 V > 0.7 bh N 钢筋不应采用浮筋 t 0 p0 时的箍筋最大间距 弯起 图 弯起钢筋弯起点与弯矩图的关系 1 受拉区的弯起点 ;2 按计算不需要钢筋 b 的截面 ; 3 正截面受弯承载力图 ;4 按计算充分利用钢筋 a 或 b 强度的截面 ; 5 按计算不需要钢筋 a 的截面 ;6 梁中心线 梁中箍筋的配置应符合下列规定 : 89

100 1 按承载力计算不需要箍筋的梁, 当截面高度 h > 300mm 时, 应沿梁全长 设置构造箍筋 ; 当截面高度 h = 150~300mm 时, 可仅在构件端部 l o /4 范围内设置 构造箍筋,l o 为跨度 但当在构件中部 l o /2 范围内有集中荷载作用时, 则应沿梁 全长设置箍筋 当截面高度 h < 150mm 时, 可以不设置箍筋 ; 2 对截面高度大于 800mm 的梁, 箍筋直径不宜小于 8mm; 对截面高度不 大于 800mm 的梁, 箍筋直径不宜小于 6mm 梁中配有计算需要的纵向受压钢筋 时, 箍筋直径尚不应小于纵向受压钢筋最大直径的 0.25 倍 ; 3 梁中箍筋的最大间距宜符合表 的规定 ; 当 > 0.7 bh N p 时, 箍筋的配筋率 ( A /( b )) 尚不应小于 0.24 / ; ρ v t yv V t 0 0 表 梁中箍筋的最大间距 (mm mm) 梁高 h V > 0.7 tbh NP0 V 0.7 tbh NP0 150 < h < h < h h > 当梁中配有按计算需要的纵向受压钢筋时, 箍筋应符合以下规定 : 1) 箍筋应做成封闭式 ; 2) 箍筋的间距不应大于 15d, 同时不应大于 400mm 当一层内的纵向受 压钢筋多于 5 根且直径大于 18mm 时, 箍筋间距不应大于纵向受压钢筋的最 小直径的 10 倍 ; 3) 当梁的宽度大于 400mm 且一层内的纵向受压钢筋多于 3 根时, 或当梁 的宽度不大于 400mm 但一层内的纵向受压钢筋多于 4 根时, 应设置复合箍筋 在弯剪扭构件中, 箍筋的配筋率不应小于 0.28 / ρv t yv 箍筋间距应符合本规范表 的规定, 其中受扭所需的箍筋应做成封闭式, 且应沿截面周边布置 当采用复合箍筋时, 位于截面内部的箍筋不应计入受扭所 需的箍筋面积 受扭所需箍筋的末端应做成 135 弯钩, 弯钩端头平直段长度不 应小于箍筋直径的 10 倍 在超静定结构中, 考虑协调扭转而配置的箍筋, 其间距不宜大于 0.75b, 此 处 b 按本规范第 条的规定取用, 对箱形截面构件, b 均应以 b 代替 h 90

101 (III III) 局部配筋及深梁 位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载, 应全部由附加横向钢筋承担 ; 附加横向钢筋宜采用箍筋 箍筋应布置在长度为 ( 2h + 3b ) 的范围内 ( 图 ) 当采用吊筋时, 弯起 1 段应伸至梁的上边缘, 且末端水平段长度不应小于本规范第 条的规定 附加横向钢筋所需的总截面面积应符合下列规定 : A v yv F inα (9.2.11) 式中 : A v 承受集中荷载所需的附加横向钢筋总截面面积 ; 当采用附加吊筋 时, A v 应为左 右弯起段截面面积之和 ; F 作用在梁的下部或梁截面高度范围内的集中荷载设计值 ; α 附加横向钢筋与梁轴线间的夹角 (a) (b) 图 梁截面高度范围内有集中荷载作用时附加横向钢筋的布置 (a) 附加箍筋 ;(b) 附加吊筋注 : 图中尺寸单位 mm 1 传递集中荷载的位置 ; 2 附加箍筋 ; 3 附加吊筋 折梁的内折角处应增设箍筋 ( 图 ) 箍筋应能承受未在压区锚固纵向受拉钢筋的合力, 且在任何情况下不应小于全部纵向钢筋合力的 0.35 倍 91

102 图 折梁内折角处的配筋由箍筋承受的纵向受拉钢筋的合力按下列公式计算 : 未在受压区锚固的纵向受拉钢筋的合力为 : N α = 2 A co 2 1 y 1 ( ) 全部纵向受拉钢筋合力的 0.35 倍为 : N α = 0.7 A co 2 2 y ( ) 式中 : A 全部纵向受拉钢筋的截面面积 ; A 1 未在受压区锚固的纵向受拉钢筋的截面面积 ; α 构件的内折角 按上述条件求得的箍筋应设置在长度 ( = h tan( 3α / 8) ) 的范围内 h w 梁的腹板高度不小于 450mm 时, 在梁的两个侧面应沿高度配置纵向构 造钢筋, 每侧纵向构造钢筋 ( 不包括梁上 下部受力钢筋及架立钢筋 ) 的截面面 积不应小于腹板截面面积 ( bh w ) 的 0.1%, 且其间距不宜大于 200mm 此处, 腹板高度 h w 按本规范第 条的规定取用 薄腹梁或需作疲劳验算的钢筋混凝土梁, 应在下部二分之一梁高的腹板内 沿两侧配置直径为 8~14mm 间距为 100~150mm 的纵向构造钢筋, 并按下密上 疏的方式布置 在上部二分之一梁高的腹板内, 纵向构造钢筋可按本规范第 条的规定配置 92

103 l / h < 的简支钢筋混凝土单跨梁或多跨连续梁宜按深受弯构件应符合本规范附录 G 的规定 此处,h 为梁截面高度 ;l 0 为梁的计算跨度, 可取支座中心线之间的距离和 1.15l n ( ln 为梁的净跨 ) 两者中的较小值 9.3 柱 (I) 基本规定 柱中纵向钢筋的配置应符合下列规定 : 1 纵向受力钢筋直径不宜小于 12mm; 全部纵向钢筋的配筋率不宜大于 5%; 2 柱中纵向钢筋的净间距不应小于 50mm, 且不宜大于 300mm; 3 偏心受压柱的截面高度不小于 600mm 时, 在柱的侧面上应设置直径不小于 10mm 的纵向构造钢筋, 并相应设置复合箍筋或拉筋 ; 4 圆柱中纵向钢筋根数不宜少于 8 根, 不应少于 6 根 ; 且宜沿周边均匀布置 注 : 水平浇筑的预制柱, 纵向钢筋的最小净间距可按梁的有关规定取用 柱中箍筋应符合下列规定 : 1 箍筋直径不应小于 d/4 且不小于 6mm,d 为纵向钢筋的最大直径 ; 2 箍筋间距不应大于 400mm 及构件截面的短边尺寸, 且不应大于 15d,d 为纵向钢筋的最小直径 ; 3 柱及其它受压构件中的周边箍筋应做成封闭式 ; 对圆柱中的箍筋, 末端应做成 135 弯钩, 弯钩末端平直段长度不应小于 5d,d 为箍筋的直径, 箍筋应在相邻两纵筋间搭接且勾住相邻两根纵筋 ; 4 当柱截面短边尺寸大于 400mm 且各边纵向钢筋多于 3 根时, 或当柱截面短边尺寸不大于 400mm 但各边纵向钢筋多于 4 根时, 应设置复合箍筋 ; 5 柱中全部纵向受力钢筋的配筋率大于 3 % 时, 箍筋直径不应小于 8mm, 间距不应大于 10d 且不应大于 200mm,d 为纵向受力钢筋的最小直径 ; 箍筋末端应做成 135 弯钩, 且弯钩末端平直段长度不应小于 5d,d 为箍筋的直径 ; 6 在配置连续螺旋式箍筋 焊接环式箍筋或连续复合螺旋式箍筋的柱中, 93

104 如计算中考虑间接钢筋的作用, 则间接钢筋的间距不应大于 80mm 及 d cor /5, 且不宜小于 40mm,d cor 为按间接钢筋内表面确定的核心截面直径 工形截面柱的翼缘厚度不宜小于 120mm, 腹板厚度不宜小于 100mm 当腹板开孔时, 宜在孔洞周边每边设置 2~3 根直径不小于 8mm 的加强钢筋, 每个方向加强钢筋的截面面积不宜小于该方向被截断钢筋的截面面积 (II II) 梁柱节点 框架中间层端节点处, 梁上部纵向钢筋伸入节点的锚固长度, 当采用直线 锚固形式时, 不应小于 l a ; 且伸过柱中心线不宜小于 5d, d 为梁钢筋的直径 当柱截面尺寸不足时, 梁上部纵向钢筋可采用在钢筋端部加锚头 ( 锚板 ) 的机 械锚固方式 当采用机械锚固且符合本规范第 条的规定时, 包含锚头 ( 锚板 ) 在内的锚固长度不应小于 0.4 l a 0, 且宜伸至柱外侧纵筋内边 ( 图 9.3.4a) 梁上部纵向钢筋也可采用 90 弯折锚固的方式 其时应将钢筋伸至节点对边 并向节点内弯折, 其包含弯弧段在内的水平投影长度不应小于 0.4 段在内的竖直投影长度应取为 12d ( 图 9.3.4b) l a0, 包含弯弧 (a) (b) 图 梁上部纵向钢筋在中层端节点内的锚固 (a) 钢筋端头加锚板锚固 ;(b) 钢筋末端 90 弯折锚固框架梁下部纵向钢筋在端节点处的锚固, 当计算中充分利用该钢筋的抗拉强度时, 钢筋的锚固方式及长度应与上部钢筋的规定相同 当计算中不利用该钢筋的强度或仅充分利用该钢筋的抗压强度时, 其伸入节点的锚固长度应分别符合本规范第 条中间节奌梁下部纵向钢筋锚固的规定 94

105 9.3.5 框架中间层中间节点或连续梁中间支座处, 梁的上部纵向钢筋应贯穿节点 或支座 框架梁或连续梁下部纵向钢筋在中间节点或中间支座处应满足下列要求 : 1 当计算中不利用该钢筋的强度时, 其伸入节点或支座的锚固长度应符合 本规范第 条中 V > 0.7 bh 时的规定 ; t 0 2 当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时, 下部纵向钢筋应锚固在节点或支 座内 此时, 可采用直线锚固方式 ( 图 9.3.5a), 钢筋的锚固长度不应小于受拉 钢筋锚固长度 l a ; 下部纵向钢筋也可伸过节点或支座范围, 并在梁中弯矩较小处 设置搭接接头, 搭接起始点至节点边缘的距离不应小于 1.5h o ( 图 9.3.5b); 3 当计算中充分利用钢筋的抗压强度时, 下部纵向钢筋应按受压钢筋锚固 在中间节点或中间支座内, 此时, 其直线锚固长度不应小于 0.7l a (a) (b) 图 梁下部纵向钢筋在中间节点或中间支座范围的锚固与搭接 (a) 下部纵向钢筋在节点中直线锚固 ;(b) 下部纵向钢筋在节点或支座范围外的搭接 顶层中间节点处柱的纵向钢筋, 以及顶层端节点的内侧柱纵向钢筋应伸至 柱顶且自梁底算起的锚固长度不应小于 锚固或带锚头 ( 锚板 ) 的机械锚固 l a 当锚固长度不足时, 可采用 90 弯折 当柱纵向钢筋采用 90 弯折锚固时, 柱纵向钢筋垂直投影长度不应小于 0.5 l a0 ; 弯折后的水平投影长度不宜小于 12d( 图 9.3.6a) 当柱顶有现浇板且板 厚不小于 80mm, 柱纵向钢筋也可向节点外弯折 当柱纵向钢筋采用带锚头 ( 锚板 ) 的机械锚固形式时, 包含锚头 ( 锚板 ) 在内的 竖向锚固长度不应小于 0.5 l a0, 且柱纵向钢筋应伸至柱顶部 ( 图 9.3.6b) 95

106 (a) (b) 图 顶层节点中柱纵向钢筋在节点内的锚固 (a) 柱纵向钢筋 90 弯折锚固 ;(b) 柱纵向钢筋端头加锚板锚固 框架顶层端节点处, 可将柱外侧纵向钢筋的相应部分弯入梁内作梁上部纵向钢筋使用, 也可将梁上部纵向钢筋与柱外侧纵向钢筋在节点及其附近部位搭接 搭接可采用下列方式 : 1 搭接接头可沿顶层端节点外侧及梁端顶部布置 ( 图 9.3.7a), 搭接长度不 应小于 1.5l a 其中, 伸入梁内的外侧柱纵向钢筋截面面积不宜小于其全部面积 的 65% ; 梁宽范围以外的外侧柱纵向钢筋宜沿节点顶部伸至柱内边, 当柱纵向钢筋位于柱顶第一层时, 至柱内边后宜向下弯折不小于 8d 后截断 ( 图 9.3.7a); 当柱纵向钢筋位于柱顶第二层时, 可不向下弯折,d 为柱纵向钢筋的直径 当有现浇板且板厚不小于 80mm 时, 梁宽范围以外的外侧柱纵向钢筋也可伸入现浇板内, 其长度与伸入梁内的柱纵向钢筋相同 当外侧柱纵向钢筋配筋率大于 1.2% 时, 伸入梁内的柱纵向钢筋应满足以上规定, 且宜分两批截断, 其截断点之间的距离不宜小于 20d 梁上部纵向钢筋应伸至节点外侧并向下弯至梁下边缘高度位置截断 此处,d 为柱外侧纵向钢筋的直径 当梁的截面高度较大, 采用的梁柱钢筋相对较细, 从梁底算起的直线搭接长度未延伸至柱顶即已满足 1.5l a 的要求时, 应将搭接长度延伸至柱顶并满足搭接长度 1.7l a 的要求 ; 当柱的截面高度较大时, 采用的梁柱钢筋相对较细, 从梁底算起的弯折搭接长度未延伸至柱内侧边缘即已满足 1.5l a 的要求时, 其弯折后包括弯弧在内的水平段的长度不应小于 15d,d 为柱纵向钢筋的直径 2 搭接接头也可沿节点外侧直线布置 ( 图 9.3.7b), 此时, 搭接长度自柱顶算起不应小于 1.7l a 当上部梁纵向钢筋的配筋率大于 1.2 % 时, 弯入柱外侧的梁 96

107 上部纵向钢筋应满足以上规定的搭接长度, 且宜分两批截断, 其截断点之间的距 离不宜小于 20d,d 为梁上部纵向钢筋的直径 框架顶层端节点处梁上部纵向钢筋的截面面积应符合下列规定 : 式中 : b b 梁腹板宽度 ; 梁截面有效高度 h β c cbbh0 A y A (9.3.8) 梁上部纵向钢筋与柱外侧纵向钢筋在节点角部的弯弧内半径, 当钢筋直径 d 不大于 25mm 时, 不宜小于 6d; 当钢筋直径 d 大于 25mm 时, 不宜小于 8d 中间层框架柱的纵向钢筋接头应设在节点区以外 在框架节点内应设置水 平箍筋, 箍筋应符合本规范第 条柱中箍筋的构造规定, 但间距不宜大于 250mm 对四边均有梁与之相连的中间节点, 节点内可只设置沿周边的矩形箍筋 当顶层端节点内有梁上部纵向钢筋和柱外侧纵向钢筋的搭接接头时, 节点内水平 箍筋应符合本规范第 条的规定 (III III) 牛 腿 柱牛腿 ( 当 a h 0 时 ) 的截面尺寸应符合下列要求 ( 图 ): 1 牛腿的裂缝控制要求 F vk F β F hk vk tkbh0 a h 式中 : F vk 作用于牛腿顶部按荷载效应标准组合计算的竖向力值 ; 0 (9.3.10) 作用于牛腿顶部按荷载效应标准组合计算的水平拉力值 ; F hk β 裂缝控制系数 : 对支承吊车梁的牛腿, 取 0.65; 对其它牛腿, 取 0.80; a 竖向力的作用点至下柱边缘的水平距离, 此时应考虑安装偏差 20mm; 当考虑安装偏差后的竖向力作用点仍位于下柱截面以内时, 取等于 0; b 牛腿宽度 ; h 牛腿与下柱交接处的垂直截面有效高度, 取 h1 a + c tanα, 当 α 0 大于 45 o 时, 取 45,c 为下柱边缘到牛腿外边缘的水平长度 97

108 牛腿的外边缘高度 h 不应小于 h / 3, 且不应小于 200mm 1 3 在牛腿顶面的受压面上, 由竖向力 F vk 所引起的局部压应力不应超过 c 图 牛腿的外形及钢筋配置 1 上柱 ;2 下柱 ;3 弯起钢筋 ;4 水平箍筋 在牛腿中, 由承受竖向力所需的受拉钢筋截面面积和承受水平拉力所需的锚筋截面面积所组成的纵向受力钢筋的总截面面积, 应符合下列规定 : F a Fh h v A + y 0 y (9.3.11) 此处, 当 a 0.3h 时, 取 a = 0.3h < 0 0 式中 : F v 作用在牛腿顶部的竖向力设计值 ; F h 作用在牛腿顶部的水平拉力设计值 沿牛腿顶部配置的纵向受力钢筋, 宜采用 HRB500 级或 HRB400 级钢筋 全部纵向受力钢筋及弯起钢筋宜沿牛腿外边缘向下伸入下柱内 150mm 后截断 ( 图 ) 纵向受力钢筋及弯起钢筋伸入上柱的锚固长度, 当采用直线锚固时不应小于 本规范第 条规定的受拉钢筋锚固长度 ; 当上柱尺寸不足时, 钢筋的锚固 应符合本规范第 条梁上部钢筋在框架中间层端节点中带 90 弯折的锚固规 l a 98

109 定 此时, 锚固长度应从上柱内边算起 承受竖向力所需的纵向受力钢筋的配筋率, 按牛腿有效截面计算不应小于 0.20% 及 0.45 /, 也不宜大于 0.60%, 钢筋数量不宜少于 4 根, 直径不宜小于 t y 12mm 当牛腿设于上柱柱顶时, 宜将牛腿对边的柱外侧纵向受力钢筋沿柱顶水平弯入牛腿, 作为牛腿纵向受拉钢筋使用 ; 当牛腿顶面纵向受拉钢筋与牛腿对边的柱外侧纵向钢筋分开配置时, 牛腿顶面纵向受拉钢筋应弯入柱外侧, 并应符合本规范第 条有关钢筋连接的规定 牛腿应设置水平箍筋, 水平箍筋的直径宜为 6~12mm, 间距宜为 100~150mm; 且在上部 2 h / 3范围内的水平箍筋总截面面积不宜小于承受竖向力 的受拉钢筋截面面积的二分之一 0 当牛腿的剪跨比 a / h 0.3 时, 宜设置弯起钢筋 弯起钢筋宜采用 HRB500 0 级或 HRB400 级钢筋, 并宜使其与集中荷载作用点到牛腿斜边下端点连线的交点位于牛腿上部 l / 6 至 l / 2 之间的范围内,l 为该连线的长度 ( 图 ) 其截面面积不宜小于承受竖向力的受拉钢筋截面面积的二分之一, 根数不宜少于 2 根, 直径不宜小于 12mm 纵向受拉钢筋不得兼作弯起钢筋 9.4 墙 垂直构件截面长 短边比例大于 4 时, 宜按墙的要求进行设计 墙的混凝土强度等级不应低于 C25, 厚度不宜小于 140mm, 尚不宜小于层高的 1/25; 对框架 - 墙结构, 墙的厚度尚不宜小于层高的 1/20 当采用预制楼板时, 墙的厚度尚应满足墙内竖向钢筋贯通的要求 钢筋混凝土剪力墙水平及竖向分布钢筋的直径不宜小于 8mm, 间距不宜大于 300mm Ah 剪力墙水平分布钢筋的配筋率 ρ h (, v 为水平分布钢筋的间距 ) 和竖 b Av 向分布钢筋的配筋率 ρ v(, h 为竖向分布钢筋的间距 ) 不宜小于 0.20 %; 重 b h v 99

110 要部位的剪力墙, 水平和竖向分布钢筋的配筋率宜适当提高 墙中温度 收缩应力较大的部位, 水平分布钢筋的配筋率宜适当提高 厚度大于 160mm 的墙应配置双排分布钢筋网 ; 厚度不大于 160mm 的墙宜在其重要部位配置双排分布钢筋网 双排分布钢筋网应沿墙的两个侧面布置, 且应采用拉筋连系 ; 拉筋直径不宜小于 6mm, 间距不宜大于 600mm; 对重要部位的墙宜适当增加拉筋的数量 带边框的墙, 水平和竖向分布钢筋宜贯穿柱 梁或锚固在柱 梁内 墙中水平分布钢筋应伸至墙端, 并向内水平弯折 10d 后截断,d 为钢筋直径 端部有翼缘或转角的墙, 内墙两侧和外墙内侧的水平分布钢筋应伸至翼墙或转角外边, 并分别向两侧水平弯折后截断, 其水平弯折长度不宜小于 15d 在转角外墙外侧的水平分布钢筋, 应在墙端外角处弯入翼墙, 并与翼墙外侧的水平分布钢筋搭接 墙水平分布钢筋的搭接长度不应小于 1.2l a 同排水平分布钢筋的搭接接头 之间以及上 下相邻水平分布钢筋的搭接接头之间, 沿水平方向的净间距不宜小 于 500mm 墙竖向分布钢筋可在同一高度搭接, 搭接长度不应小于 1.2 l a 墙洞口上 下两边的水平钢筋除应满足洞口连梁正截面受弯承载力要求外, 尚不应少于 2φ 12 对于未考虑计算的小洞口, 洞边钢筋截面面积分别不宜小于 洞口截断的水平分布钢筋总截面面积的一半 纵向钢筋自洞口边伸入墙内的长度 不应小于本规范第 条规定的受拉钢筋锚固长度 墙洞口连梁应沿全长配置箍筋, 箍筋直径不宜小于 6mm, 间距不宜大于 150mm 在顶层洞口连梁纵向钢筋伸入墙内的锚固长度范围内, 应设置间距不大 于 150mm 的箍筋, 箍筋直径宜与跨内箍筋直径相同 同时, 门窗洞边的竖向钢 筋应按受拉钢筋锚固在顶层连梁高度范围内 墙肢两端应配置竖向受力钢筋, 并与墙内的竖向分布钢筋共同用于墙的正 截面受弯承载力计算 墙厚不小于 160mm 时, 每端的竖向受力钢筋不宜少于 4φ 12 或 2φ 16; 并宜沿该竖向钢筋方向配置直径不小于 6mm 间距不大于 250mm 的拉结筋 对于高度不大于 20m 且不超过 6 层房屋的墙, 墙的厚度不应小于 120mm, 100

111 可采用单排配筋 但在重要的受力部位仍应配置双排分布钢筋网 其水平分布钢筋及竖向分布钢筋的直径不应小于 6mm, 间距不宜大于 300mm 当采用钢筋焊接网片配筋时, 应符合现行有关标准的规定 9.5 叠合式构件 (I) 叠合式受弯构件 二阶段成形的叠合式受弯构件, 当预制构件高度不足全截面高度的 0.4 倍时, 施工阶段应有可靠的支撑 施工阶段有可靠支撑的叠合式受弯构件, 可按整体的受弯构件设计计算, 但其斜截面抗剪承载力和叠合面抗剪承载力应按本规范附录 H 计算 施工阶段无支撑的叠合式受弯构件, 应对底部预制构件及浇筑混凝土后的整体叠合构件按二阶段受力分别进行设计计算, 详见本规范附录 H 的有关规定 叠合式梁 板除应符合普通梁 板的构造要求外, 尚应符合下列规定 1 梁的叠合层混凝土厚度不宜小于 100mm, 凝土强度等级不宜低于 C30 预制梁的箍筋应全部伸入叠合层, 且各肢伸入叠合层的直线段长度不宜小于 10d,d 为箍筋的直径 叠合梁的预制底梁顶面, 应做成凹凸差不小于 6mm 的粗糙面 ; 2 板的叠合层混凝土厚度不宜小于 50mm, 混凝土强度等级不宜低于 C25 叠合板的预制板表面, 应做成凹凸差不小于 4mm 的粗糙面 承受较大荷载的叠合板, 宜在预制底板上设置伸入叠合层的构造钢筋 在既有结构的楼板 屋盖上配筋 浇筑混凝土而成形的叠合式受弯构件, 按施工阶段和使用阶段分别进行计算 设计时应考虑既有结构的承载历史 实测评估的材料性能 施工时支撑对既有结构卸载的具体情况, 根据本规范第 3.7 节的规定确定设计参数及荷载的组合效应 对于叠合面可采取剔凿 植筋等方法加强叠合面两侧的共同受力 (II II) 叠合式受压构件 二阶段成形的叠合式受压构件, 除应进行施工状态的承载力验算外, 还应按二次成形后的整体结构进行内力分析, 并根据所得的荷载效应进行使用阶段结 101

112 构构件的设计计算 对于由预制构件及后浇混凝土成形的叠合式受压构件, 设计时应考虑预制构件的实际支承状态 施工时支撑卸载的具体情况, 进行施工阶段的承载力验算 使用阶段的叠合式受压构件作为整体构件按本规范的有关规定进行设计 对于在既有结构上后浇混凝土成形的的叠合式受压构件, 除应进行施工阶段的承载力验算外, 使用阶段设计时应考虑既有结构的承载历史 实测评估的材料性能, 施工时支撑卸载的具体情况, 根据本规范第 3.7 节的规定确定荷载效应 设计参数, 并应考虑既有构件与后浇构件之间合理的承载力分配, 乘以不同的承载力分配系数和材料的协调工作系数 叠合式受压构件中的既有构件, 应根据其承载历史 受损或缺陷状态 施工卸载条件等具体情况, 确定材料强度 荷载效应及小于或等于 1.0 的承载力分配系数 后浇混凝土部分的承载力分配系数, 对一般情况取 0.8; 钢筋和混凝土材料的强度设计值应乘协调工作系数 0.9 当施工时对既有结构采取支顶等卸载措施, 或有充分试验依据时, 上述系数尚可适当调整 柱外二次浇筑混凝士层的厚度不应小于 60mm, 混凝土强度等级不应低于既有柱的强度 结合面粗糙的凹凸差不应小于 6mm, 或通过植筋 焊接等方法设置界面构造钢筋 后浇层中纵向受力钢筋的直径不应小于 14mm; 柱的箍筋直径不应小于 8mm, 且不小于柱内相应箍筋的直径 钢筋两端的连接或锚固应符合规范的有关要求 墙外二次浇筑混凝土层的厚度不小于 50mm, 混凝土强度等级不应低于预制墙或既有墙的强度 结合面粗糙的凹凸差应不小于 4mm, 或通过植筋 焊接等方法设置界面构造钢筋 后浇层中纵向受力钢筋的直径应不小于 10mm; 水平筋直径应不小于 6mm, 且不小于墙中相应钢筋的直径 钢筋两端的连接或锚固应符合本规范的有关要求 9.6 装配式结构 装配式混凝土结构应按以下原则进行设计 : 1 根据结构方案和传力途径的要求, 确定预制构件的布置及连接构造方式, 102

113 并进行结构分析及构件设计 ; 2 预制构件的连接宜布置在结构受力较小且方便施工的位置 ; 构件之间的钢筋连接及混凝土接缝的方式应满足结构传力的要求 ; 3 预制构件应按从生产到使用过程中的最不利工况分别进行设计 ; 4 预制构件的设计应满足建筑功能和结构耐久性的要求 ; 5 预制构件及连接构造的设计应考虑标准化 模数化 系列化, 方便制作和施工, 并满足经济性的要求 预制混凝土构件应按下列工况的荷载效应组合及计算简图进行设计 : 1 制作脱模 : 应考虑起吊时的混凝土的实体强度 脱模吸附力 吊装动力系数 吊点位置 构件翻转时的受力状态 预制构件脱模时模板吸附力的等效荷载为构件自重标准值乘以脱模吸附系数的数值, 吸附系数可取为 1.5; 2 运输码放 : 应考虑运输 码放过程中的动力系数 吊装受力状态 码放支点位置 对于运输时的动力系数取 1.5; 3 安装就位 : 应考虑预制构件就位后的临时固定措施 施工荷载 各种可能的临时荷载 动力系数 对于安装就位时的动力系数取 1.2; 4 使用服役 : 应考虑装配施工形成整体结构以后, 预制构件及节点连接按结构整体分析所承担的相应内力进行设计 注 : 脱模吸附系数及运输 安装时的动力系数可根据具体情况适当增减 装配整体式结构中框架梁 柱的纵向受力钢筋应采用机械连接 焊接或螺栓连接的形式 ; 板 墙等构件中的受力钢筋连接可采用搭接连接的形式 连接接头的构造措施应能传递相应的内力, 并符合本规范及相应标准的有关要求 装配整体式结构的混凝土接合面应进行粗糙处理或做成齿槽式 拼接处应采用细石混凝土灌缝, 以形成销栓剪切键 可以采用浆锚接头 胶锚接头连接, 但应符合有关标准的要求 单层房屋及高度不大于 20m 多层房屋的装配式楼盖, 应采取下列加强整体性的构造措施 : 1 预制板侧应采用双齿边 ; 拼缝上口宽度不小于 30mm; 并采用强度等级不低于 C30 的细石混凝土灌缝 ; 2 预制板端支座搁置宽度不宜小于 55mm; 也可采用临时支顶或硬架支模 103

114 的方式在浇筑灌缝混凝土后形成搁置连接 ; 空心板端孔中应有堵头, 深度不少于 60mm; 3 板的支承结构 ( 圈梁 梁顶或墙顶 ) 应有锚固钢筋伸出, 在支承处互相扭接或焊接与板端缝中通长的构造钢筋连接并采用强度等级不低于 C30 的混凝土灌缝 ; 4 对于端部没有伸出钢筋的预制板, 应利用板端预埋件实现板间互相连结或与支座的连接 ; 也可在端部板侧拼缝中设置拉接钢筋以实现连接 ; 5 可采取以下构造措施加强楼板的整体性 : 加宽板侧拼缝, 间隔设置配筋混凝土后浇带 ; 在板端一定范围内设置负弯矩钢筋 ; 围绕板的周边沿拼缝设置拉接钢筋 ; 6 对高度大于 20m 房屋的装配式楼盖 屋盖, 应采用预制板 - 叠合式结构 装配整体式预制梁的接头宜设置在受力较小处 纵向受力钢筋应可靠地连接, 或伸入对边锚固 拼缝宽度不宜小于 80mm, 并采用强度等级不小于 C40 的细石混凝土浇筑灌缝 对计算时不考虑传递内力的接头, 也应有可靠的固定连接措施, 并采用强度等级不小于 C30 的细石混凝土灌缝 装配整体式预制柱的接头宜设置在受力较小处 纵向受力钢筋应可靠地连接, 宜采用机械接头连接 接头处混凝土应浇筑密实 当采用榫式接头时, 纵向受力钢筋应可靠地连接贯穿节点 接头区域应采取加设横向钢筋网 ; 提高后浇混凝土强度等级 ; 设置附加纵向钢筋等措施, 提高该区段的截面承载力 0.3 ~ 05 倍 ( 按轴心受压承载力计算 ) 当装配整体式结构中的预制柱采用浆锚接头的形式时, 其施工工艺控制及配构造措施均应符合有关标准的规定 装配整体式结构中预制承重墙板应沿周边设置连接钢筋, 与支承结构及相邻墙板互相连接, 并浇筑混凝士与周边楼盖 墙体连接形成整体 预制墙板开洞部位应设置边缘构件加强连接, 防止应力集中或传力失效 应适当提高灌缝混凝土的强度等级, 并采取措施保证浇筑混凝土的密实性 附着在混凝土结构上的自承重预制构件, 应按以下原则设计 : 1 自承重预制构件应能承受自重 少量使用荷载 风荷载以及其它偶然作 104

115 用 地震区还应满足抗震设计的要求 ; 2 自承重预制构件应与支承结构之间有可靠的连接, 并有备用的连接途径, 且宜采用柔性的连接方式 ; 3 混凝土外挂板还应考虑与主体结构连接构造的温度变形及抗震变形的适应性, 并满足建筑功能及耐久性的要求 ; 4 镶嵌在框架内或采用焊接连接的自承重构件, 还应考虑其对框架抗侧移刚度的影响 ; 5 批量生产的自承重预制构件及相应的连接构造, 宜进行标准设计 9.7 预埋件及连接件 受力预埋件的锚板宜采用 Q235 级钢, 锚板厚度宜不小于锚筋直径的 0.6 倍 受拉和受弯预埋件的锚板厚度尚宜大于 b/8,b 为锚筋的间距 受力预埋件的锚筋宜采用 HRB400 级或 HPB300 级钢筋, 严禁采用冷加工钢筋 直锚筋与锚板应采用 T 形焊接 当锚筋直径不大于 20mm 时, 宜采用压力埋弧焊 ; 当锚筋直径大于 20mm 时, 宜采用穿孔塞焊 当采用手工焊时, 焊缝高度不宜小于 6mm 和 0.5 d (HPB300 级钢筋 ) 或 0.6 d (HRB400 级钢筋 ),d 为锚筋的直径 由锚板和对称配置的直锚筋所组成的受力预埋件, 其锚筋的总截面面积 A 应符合下列规定 ( 图 9.7.2): 1 当有剪力 法向拉力和弯矩共同作用时, 应按下列两个公式计算, 并取其中的较大值 : V A α α r v y N M α 1.3α α b y r b y z ( ) N M A + 0.8α 0.4α α b y r b y z ( ) 2 当有剪力 法向压力和弯矩共同作用时, 应按下列两个公式计算, 并取 其中的较大值 : V 0.3N M 0.4Nz A + α α 1.3α α z r v y r b y ( ) 105

116 M 0.4Nz A 0.4α α z 当 M < 0.4Nz 时, 取 M= 0.4Nz 上述公式中的系数 α α, 应按下列公式计算 : 当 α >0.7 时, 取 α =0.7 v v v b r b y ( d ) α v = 08 α b = 当采取防止锚板弯曲变形的措施时, 可取 α b =1.0 t d c y ( ) ( ) ( ) 式中 : y 锚筋的抗拉强度设计值, 按本规范第 4.2 节采用, 但不应大于 300N/mm 2 ; V 剪力设计值 ; N 法向拉力或法向压力设计值, 法向压力设计值不应大于 0.5 ca, 此处,A 为锚板的面积 ; M 弯矩设计值 ; α r 锚筋层数的影响系数 ; 当锚筋按等间距布置时 : 两层取 1.0; 三 层取 0.9; 四层取 0.85; 锚筋的受剪承载力系数 ; α v d 锚筋直径 ; 锚板的弯曲变形折减系数 ; α b t 锚板厚度 ; z 沿剪力作用方向最外层锚筋中心线之间的距离 图 由锚板和直锚筋组成的预埋件 1 - 锚板 ; 2 - 直锚筋 由锚板和对称配置的弯折锚筋及直锚筋共同承受剪力的预埋件 ( 图 9.7.3), 106

117 其弯折锚筋的截面面积 A b 应符合下列规定 : A V 1 α v A b y (9.7.3) 式中系数 α v 按本规范第 条取用 当直锚筋按构造要求设置时, 取 A = 0 注 : 弯折锚筋与钢板之间的夹角不宜小于 15, 也不宜大于 45 图 由锚板和弯折锚筋及直锚筋组成的预埋件 预埋件锚筋中心至锚板边缘的距离不应小于 2d 和 20mm 预埋件的位置应使锚筋位于构件的外层主筋的内侧 预埋件的受力直锚筋不宜少于 4 根, 且不宜多于 4 层 ; 其直径不宜小于 8mm, 且不宜大于 25mm 受剪预埋件的直锚筋可采用 2 根 对受拉和受弯预埋件, 其锚筋的间距 b b 1 和锚筋至构件边缘的距离 c c 1, 均不应小于 3d 和 45mm 对受剪预埋件, 其锚筋的间距 b 及 b 1 不应大于 300mm, 且 b 1 不应小于 6d 和 70mm; 锚筋至构件边缘的距离 c 1 不应小于 6d 和 70mm,b c 均不应小于 3d 和 45mm( 图 9.7.2) 受拉直锚筋和弯折锚筋的锚固长度不应小于本规范第 条规定的受拉钢筋锚固长度 ; 当锚筋采用 HPB300 级钢筋时末端还应有弯钩 当无法满足锚固长度的要求时, 应采取其他有效的锚固措施 受剪和受压直锚筋的锚固长度不应小于 15d,d 为锚筋的直径 预制构件宜设置内埋式螺母 内埋式吊杆或预留吊装孔, 并采用专用的配套吊具实现吊装 内埋式螺母或内埋式吊杆的设计与构造应满足起吊方便和吊装安全的要求 专用内埋式螺母或内埋式吊杆及配套的吊具, 应根据相应的产品标准和应用技术规定选用 预制构件也可以采用预埋的吊环实现吊装 预埋在构件中的受力吊环应采 107

118 用 HPB300 级钢筋制作, 末端还应有弯钩 吊环严禁采用冷加工钢筋 吊环埋入混凝土的深度不应小于 30d, 并焊应接或绑扎在钢筋骨架上 在构件的自重标准值作用下, 每个吊环按二个截面计算的吊环应力不应大于 65N/mm 2 ; 当在一个构件上设有四个吊环时, 设计时应仅取三个吊环进行计算 混凝土预制构件吊装设施的位置应能保证构件在吊装 运输过程中平稳受力, 避免产生引起构件裂缝或过大变形的内力 设置预埋件 吊环 吊装孔及各种内埋式预留吊具时, 应对构件在该处承受吊装荷载作用的效应进行承载能力的复核验算 并采取相应的构造措施, 避免吊点处混凝土局部破坏 108

119 10 预应力混凝土结构构件 10.1 一般规定 预应力混凝土结构构件, 除应进行承载能力计算及正常使用极限状态验算外, 尚应对构件的制作 运输及安装等施工阶段进行验算 预应力混凝土结构设计应计入预应力作用效应, 相应的次弯矩 次剪力及次轴力应参与组合计算 对承载能力极限状态, 当预加力作用效应对结构有利时, 预加力作用分项系 数 γ 应取 1.0, 不利时 γ 应取 1.2; 对参与组合的预加力效应项, 结构重要性系 p p 数 γ 应取 1.0 对正常使用极限状态, 预加力作用分项系数 γ 应取 当按裂缝控制要求配置的预应力筋不能满足承载力要求时, 承载力不足部分可由钢筋承担 预应力筋的张拉控制应力 σ 应符合下列规定, 且不宜小于 0.4 : con 1 钢丝 钢绞线 中强度预应力钢丝 p ptk σ 0.75 con ptk ( ) 2 预应力螺纹钢筋 σ 0.85 con pyk ( ) 注 : 当符合下列情况之一时, 上述张拉控制应力限值可提高 0.05 ptk :1) 要求提高构件在施工阶段的抗裂性能而在使用阶段受压区内设置的预应力筋 ;2) 要求部分抵消由于应力松弛 摩擦 钢筋分批张拉以及预应力筋与张拉台座之间的温差等因素产生的预应力损失 施加预应力时, 构件的混凝土抗压强度应经计算确定, 但不宜低于设计的混凝土强度等级值的 75% 注 : 当张拉预应力筋是为防止混凝土早期出现的收缩裂缝时, 可不受上述限制, 但应符合局部受压承载力的规定 后张法预应力混凝土超静定结构, 由预加力引起的内力和变形可采用弹性理论分析, 并宜符合下列规定 : 1 按弹性分析计算时, 次弯矩 M 2 宜按下列公式计算 : 109

120 M 2 = M r M1 ( ) M = 1 Npepn 式中 : N p 预应力筋及钢筋的合力, 按本规范公式 ( ) 计算 ; ( ) e pn 净截面重心至预应力筋及钢筋合力点的距离, 按本规范公式 ( 次剪力宜根据构件各截面次弯矩的分布分析计算, 次轴力宜根据结构的约束 条件进行计算 2 在设计中宜采取措施, 避免或减少支座 柱 墙等约束构件对梁 板预 加力效应的不利影响 由预加力产生的混凝土法向应力及相应阶段预应力筋的应力, 可分别按 下列公式计算 : 4) 计算 ; M 1 预加力 N p 对净截面重心偏心引起的弯矩值 ; M r 由预加力 N p 的等效荷载在结构构件截面上产生的弯矩值 1 先张法构件 由预加力产生的混凝土法向应力 σ pc = N p0 ± A 0 N p0 I e 0 p0 y 0 ( ) 相应阶段预应力筋的有效预应力 σ = σ σ α σ pe con l E pc 预应力筋合力点处混凝土法向应力等于零时的预应力筋应力 σ p0 = σ con σ l ( ) ( ) 2 后张法构件由预加力产生的混凝土法向应力 N N e σ pc = ± A I p p pn n n y n ( ) 相应阶段预应力筋的有效预应力 σ pe = σ con σ l ( ) 式中 : 预应力筋合力点处混凝土法向应力等于零时的预应力筋应力 A n σ = σ σ + α σ p0 con l E pc ( ) 净截面面积, 即扣除孔道 凹槽等削弱部分以外的混凝土全部截面 110

121 面积及纵向非预应力筋截面面积换算成混凝土的截面面积之和 ; 对由不同混凝土强度等级组成的截面, 应根据混凝土弹性模量比 值换算成同一混凝土强度等级的截面面积 ; 换算截面面积 : 包括净截面面积以及全部纵向预应力筋截面面积换 A 0 算成混凝土的截面面积 ; I 0 I n 换算截面惯性矩 净截面惯性矩 ; e p0 e pn 换算截面重心 净截面重心至预应力筋及非预应力筋合力点的距 离, 按本规范第 条的规定计算 ; y 0 y n 换算截面重心 净截面重心至所计算纤维处的距离 ; σ l 相应阶段的预应力损失值, 按本规范第 条至 条的规 α E 定计算 ; 钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值 : α = E E, 此处,E 按本规范表 采用,E c 按本规范表 采用 ; N p0 N p 先张法构件 后张法构件的预应力筋及非预应力筋的合力, 按本 规范第 条计算 ; 注 : 在公式 ( ) ( ) 中, 右边第二项与第一项的应力方向相同时取加号, 相反时取减号 ; 公式 ( ) ( ) 适用于 σ pc 为压应力的情况, 当 σ pc 为 拉应力时, 应以负值代入 预应力筋及钢筋的合力以及合力点的偏心距 ( 图 ) 宜按下列公式计 算 : E c 1 先张法构件 N p0 = σ A + σ A σ σ p0 p p0 p l 5A l5a ( ) e p0 σ = p0 A y p σ p p0 σ A A y σ A y + σ A p0 p p l5 l5 p + σ p0 A p σ l5 A σ l5 A y ( ) 2 后张法构件 : N = σ A + σ A σ σ p pe p pe p l 5A l5a ( ) e pn σ = pe A y p σ pn pe σ A y A σ A y + σ A y pe p pn l5 n l5 p + σ pea p σ l5a σ l5a n ( ) 111

122 式中 : σ σ 受拉区 受压区预应力筋合力点处混凝土法向应力等于零时的 p0 σ pe A p A y p y p0 预应力筋应力 ; σ 受拉区 受压区预应力筋的有效预应力 ; pe A 受拉区 受压区纵向预应力筋的截面面积 ; p A 受拉区 受压区纵向非预应力筋的截面面积 ; y 受拉区 受压区预应力合力点至换算截面重心的距离 ; p y 受拉区 受压区非预应力筋重心至换算截面重心的距离 ; σ 受拉区 受压区预应力筋在各自合力点处混凝土收缩和徐变引 σ l 5 l5 y pn y n 起的预应力损失值, 按本规范第 条的规定计算 ; y 受拉区 受压区预应力合力点至净截面重心的距离 ; pn y 受拉区 受压区非预应力筋重心至净截面重心的距离 n 注 : 当公式 ( ) 至公式 ( ) 中的 A =0 时, 可取式中 σ =0 p l5 p p 1 p0 p0 p0 p0 p p n n pn pn 2 pn pe p pe p p (a) (b) 图 预应力筋及非预应力筋合力位置 (a) 先张法构件 ;(b) 后张法构件 1 换算截面重心轴 ; 2 净截面重心轴 对后张法预应力混凝土框架梁及连续梁, 在满足本规范第 8.5 节纵向受 力钢筋最小配筋率的条件下, 当截面相对受压区高度 0.05 ξ 0.3 时, 可考虑竖 向荷载下的内力重分布, 其任一跨内的支座截面最大负弯矩或跨中截面最大正弯 矩, 减小的幅度应符合下列规定 : ( 1 ) M d M = β ( ξ ) β ( ) ( ) 并尚应满足正常使用极限状态验算要求 当 ξ >0.3 时, 不应考虑内力重分布 式中 : M 支座或跨中控制截面弯矩设计值 ; 控制截面处按弹性分析求得的弯矩设计值, 包括由预加力引起的 M d 次弯矩 M 2 ; 112

123 ξ 截面相对受压区高度, 应按本规范第 7 章的规定计算 ; β 弯矩调幅系数 先张法构件预应力筋的预应力传递长度 l tr 应按下列公式计算 : l tr = α σ pe tk d (10.1.9) 式中 : σ 放张时预应力筋的有效预应力 ; pe d 预应力筋的公称直径, 按本规范附录 A 采用 ; α 预应力筋的外形系数, 按本规范表 采用 ; 与放张时混凝土立方体抗压强度 相应的轴心抗拉强度标准值, tk 按本规范表 以线性内插法确定 当采用骤然放松预应力的施工工艺时, 对光面预应力钢丝,l tr 的起点应从距 cu 构件末端 0.25l tr 处开始计算 计算先张法预应力混凝土构件端部锚固区的正截面和斜截面受弯承载力时, 锚固长度范围内的预应力筋抗拉强度设计值在锚固起点处应取为零, 在锚固终点处应取为 py, 两点之间可按线性内插法确定 预应力筋的锚固长度 l a 应按本规范第 条确定 预应力混凝土结构构件的施工阶段, 应进行承载能力极限状态验算 此外, 对预拉区允许出现拉应力的构件或预压时全截面受压的构件, 在预加力 自重及施工荷载 ( 必要时应考虑动力系数 ) 作用下, 其截面边缘的混凝土法向应力尚应符合下列规定 ( 图 ): σ σ ct tk cc. 8 0 ck ( ) ( ) 简支构件的端截面受拉边缘应力允许大于, 但不应大于 1.2 截面边缘的混凝土法向应力可按下列公式计算 : tk tk σ 或 σ cc ct = σ pc + N k ± A 0 M W k 0 ( ) 式中 : σ c c σ c t 相应施工阶段计算截面边缘纤维的混凝土压应力 拉应力 ; 113

124 tk 与各施工阶段混凝土立方体抗压强度 相应的抗拉强度标 ck 准值 抗压强度标准值, 按本规范表 以线性内插法确定 ; N k M k 构件自重及施工荷载的标准组合在计算截面产生的轴向力 值 弯矩值 ; W 0 验算边缘的换算截面弹性抵抗矩 cu 图 预应力混凝土构件施工阶段验算 (a) 先张法构件 ;(b) 后张法构件 1 换算截面重心轴 ; 2 净截面重心轴 注 :1 预拉区系指施加预应力时形成的截面拉应力区 ; 2 公式 ( ) 中, 当 σ 为压应力时, 取正值, 当为拉应力时, 取负值 ; pc σ pc 当 N k 为轴向压力时, 取正值, 当 N k 为轴向拉力时, 取负值 ; 当 M k 产生的边缘纤 维应力为压应力时式中符号取加号, 拉应力时式中符号取减号 3 当有可靠的工程经验时, 叠合式受弯构件预拉区的混凝土法向应力可按 σ 2 ct 控制 tk 预应力混凝土结构构件预拉区纵向钢筋的配筋应符合下列要求 : 1 施工阶段预拉区允许出现拉应力的构件, 预拉区纵向钢筋的配筋率 A + A ) / A 不宜小于 0.15%, 对后张法构件不应计入 A, 其中,A 为构件截面 ( p 面积 ; 2 预拉区的纵向钢筋的直径不宜大于 14mm, 并应沿构件预拉区的外边缘 均匀配置 注 : 施工阶段预拉区不允许出现裂缝的板类构件, 预拉区纵向钢筋的配筋可根据具体情 况按实践经验确定 对先张法和后张法预应力混凝土结构构件, 在承载力和裂缝宽度计算 中, 所用的混凝土法向预应力等于零时的预应力筋及钢筋合力 N p0 及相应的合力 点的偏心距 e p0, 均应按本规范公式 ( ) 及 ( ) 计算, 此时, 先张法和 p 114

125 后张法构件预应力筋的应力 σ σ 均应按本规范第 条的规定计算 p0 p 无粘结预应力受弯构件, 在进行正截面承载力计算时, 无粘结预应力筋 的应力设计值 σ pu 宜按下列公式计算 : σ pu = σ pe + σ p h l2 σ p = ( ξ 0 ) l0 l1 σ ξ = 0 A + A pe p y bh c p ( ) ( ) ( ) 对不少于 3 跨的连续梁 连续单向板及连续双向板, σ p 取值不应小于 50N/mm 2 此时, 应力设计值尚应符合下列条件 : σ pu σ σ pe pu py ( ) 式中 : σ pe 扣除全部预应力损失后, 无粘结预应力筋中的有效预应力 2 ( N/mm ); 2 σ p 无粘结预应力筋中的应力增量 ( N/mm ); 综合配筋指标, 不宜大于 0.4; 对于连续梁 板, 取各跨内支座和 ξ 0 跨中截面综合配筋指标的平均值 h 受弯构件截面高度 ; 无粘结预应力筋合力点至截面受压边缘的距离 ; h p l 1 连续无粘结预应力筋两个锚固端间的总长度 ; l2 1 l 中的活荷载作用跨长度之和 对翼缘位于受压区的 T 形 I 形截面受弯构件, 当受压区高度大于翼缘高度 时, 综合配筋指标 ξ 0 可按下式计算 : σ ξ = 0 ( ) A + A b b h pe p y c bh 此处, h 为 T 形 I 形截面受压区的翼缘高度 ; b 为 T 形 I 形截面受压区 的翼缘计算宽度, 应按本规范有关规定执行 无粘结预应力混凝土受弯构件的受拉区, 纵向受力钢筋的配置应符合下 列规定 : c p 115

126 1 单向板纵向受力钢筋的截面面积 A 应符合下式规定 : 式中 : b 截面宽度 ; h 截面高度 A 0.002bh ( ) 且纵向受力钢筋直径不应小于 8mm, 其间距不应大于 200mm 注 : 当空心板截面换算为 I 字形截面计算时, 配筋率应按全截面面积扣除受压翼缘面积 ( b b ) h 后的截面面积计算 2 梁中受拉区配置的纵向受力钢筋的最小截面面积 A 应取下列两式计算 结果的较大值, 且钢筋直径不宜小于 14mm 或 σ pu Aphp 0.75 A h + σ A h y pu p p A 0.003bh ( ) ( ) 上述要求的纵向受力钢筋, 应均匀分布在梁的受拉区, 并靠近受拉边缘 无粘结预应力混凝土板柱结构中的双向平板, 纵向受力钢筋最小截面面 积及其分布应符合下列规定 : 1 负弯矩区纵向受力钢筋, 在柱边的负弯矩区, 每一方向上纵向受力钢筋 的截面面积应符合下列规定 : A hl 式中 : l 平行于计算纵向受力钢筋方向上板的跨度 ; ( ) h 板的厚度 由上式确定的纵向钢筋, 应分布在各离柱边 1.5 h 的板宽范围内 每一方向至少应设置 4 根直径不小于 16mm 的钢筋 纵向钢筋间距不应大于 300mm, 外伸出柱边长度至少为支座每一边净跨的 1/6 在承载力计算中考虑纵向钢筋的作用时, 其外伸长度应按计算确定, 并应符合有关规范对锚固长度的规定 2 在荷载效应的标准组合下, 当正弯矩区每一方向上抗裂验算边缘的混凝土法向拉应力满足下列规定时, 正弯矩区可不配置纵向受力钢筋, 但应配置纵向构造钢筋 : σ σ 0.4 ck pc tk ( ) 3 在荷载效应的标准组合下, 当正弯矩区每一个方向上抗裂验算边缘的混凝土法向拉应力超过 0.4 tk 且不大于 1.0 tk 时, 纵向受力钢筋的最小截面面积应按 116

127 下式计算 : Nc A = 0.5 y ( ) 式中 : 在荷载效应的标准组合下按未开裂混凝土匀质截面计算的拉力 ; N c 钢筋的抗拉强度设计值, 其值不应大于 360 N/mm 2 y 纵向受力钢筋应均匀分布在板的受拉区内, 并应靠近受拉边缘布置 在承载 力计算中考虑非预应力纵向受拉钢筋作用时, 其锚固长度应符合本规范第 条的规定 4 在平板的边缘和拐角处, 应设置暗圈梁或设置钢筋混凝土边梁 暗圈梁 的纵向钢筋直径不应小于 12mm, 且不应少于 4 根 ; 箍筋直径不应小于 6mm, 间距不应大于 150mm 注 : 在温度 收缩应力较大的现浇双向平板区域内, 应按本规范第 条配置非预应 力构造钢筋网 预应力混凝土受弯构件的正截面受弯承载力设计值应符合下列要求 : M u M cr ( ) 式中 : M u 构件的正截面受弯承载力设计值, 按本规范附录 E 公式 (E.2.1-1) (E.2.2-2) 或公式 (E.2.5) 计算, 但应取等号, 并将 M 以 M 代替 ; 构件的正截面开裂弯矩值, 按本规范公式 ( ) 计算 M cr u 10.2 预应力损失值计算 预应力筋中的预应力损失值可按表 的规定计算 当计算求得的预应力总损失值小于下列数值时, 应按下列数值取用 : 先张法构件 100N/mm 2 ; 后张法构件 80N/mm 2 表 预应力损失值 (N/mm 2 ) 引起损失的因素 符号 先张法构件 后张法构件 张拉端锚具变形和钢筋内缩 σ l 1 按本规范第 按本规范第 条和第条的规定计算 条的规定计算 与孔道壁之预应力筋间的摩擦的摩擦在转向装置处的摩擦 σ l 2 按本规范第 条的规 - 定计算按实际情况确定 117

128 混凝土加热养护时, 受张拉的钢筋 与承受拉力的设备之间的温差 σ l 3 2 t - 预应力钢丝 钢绞线 中强度预应力钢丝 普通松弛 : σ con 0.4ψ 0.5 ptk σ con 预应力筋的应力松弛 σ l 4 低松弛 : 此处, 一次张拉 ψ =1, 当 σ 0.7 con 超张拉 ψ = 0.9 ptk 时 σ con ptk σ con 当 0.7 < σ 0.8 ptk con ptk 时 σ con σ con ptk 预应力螺纹钢筋 一次张拉 0.04σ con 超张拉 0.03σ con 混凝土的收缩和徐变 σ l 5 按本规范第 条的规定计算用螺旋式预应力筋作配筋的环形构 σ 件, 当直径 d 3m 时, 由于混凝土的 l 6-30 局部挤压注 :1 当采用夹片式群锚体系时, 尚应考虑张拉端锚环口处的附加摩擦损失, 其值可根据实测数据确定 ; 2 表中 t 为混凝土加热养护时, 受张拉的预应力筋与承受拉力的设备之间的温差 ( ); 3 当取超张拉的应力松弛损失值时, 张拉程序应符合现行国家标准 混凝土结构工程施工规范 GB 50 的要求 ; 4 当 σ / 0.5 时, 预应力筋的应力松弛损失值可取为零 con ptk 118

129 预应力直线钢筋由于锚具变形和预应力筋内缩引起的预应力损失值 σ l 1 应按下列公式计算 : a σ l = l 1 E 式中 : a 张拉端锚具变形和钢筋内缩值 (mm), 可按表 采用 ; 表 锚具变形和钢筋内缩值 a (mm) 注 :1 表中的锚具变形和钢筋内缩值也可根据实测数据确定 ; 2 其它类型的锚具变形和钢筋内缩值应根据实测数据确定 (10.2.2) 块体拼成的结构, 其预应力损失尚应计及块体间填缝的预压变形 当采用混 凝土或砂浆为填缝材料时, 每条填缝的预压变形值可取为 1mm 后张法构件预应力曲线钢筋或折线钢筋由于锚具变形和预应力筋内缩引 起的预应力损失值 σ l1, 应根据预应力曲线钢筋或折线钢筋与孔道壁之间反向摩 擦影响长度 l 范围内的预应力筋变形值等于锚具变形和钢筋内缩值的条件确定, 反向摩擦系数可按表 中的数值采用 反向摩擦影响长度 l 及常用束形的后张预应力筋在反向摩擦影响长度范围 l 内的预应力损失值 σ l1 可按本规范附录 J 计算 预应力筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失值, 宜按下列公式计 算 : l 张拉端至锚固端之间的距离 (mm) 锚具类别 支承式锚具 ( 钢丝束镦头锚 具等 ) 夹片式锚具 σ l 2 a 螺帽缝隙 1 每块后加垫板的缝隙 1 有顶压时 5 无顶压时 6~8 1 σ l 2 σ = con 1 x e κ + µθ 当 ( κ + µθ ) 0.3 时, 可按下列近似公式计算 : x σ l 2 σ ( + σ l 2 = κx µθ ) con ( ) ( ) 式中 : x 从张拉端至计算截面的孔道长度, 可近似取该段孔道在纵轴上的投 影长度 (m); θ 从张拉端至计算截面曲线孔道各部分切线的夹角之和 (rad); κ 考虑孔道每米长度局部偏差的摩擦系数, 按表 采用 ; 119

130 µ 预应力筋与孔道壁之间的摩擦系数, 按表 采用 表 摩擦系数 孔道成型方式 k µ 钢绞线 钢丝束 预应力螺纹钢筋 1 预埋金属波纹管 预埋塑料波纹管 预埋钢管 抽芯成型 无粘结预应力筋 注 : 表中系数也可根据实测数据确定 在公式 ( ) 中, 对按抛物线 圆曲线变化的空间曲线及可分段后叠 加的广义空间曲线, θ 可按下列近似公式计算 : 2 2 抛物线 圆曲线 : θ = α + α ( ) v 2 2 广义空间曲线 : θ = θ = α + α ( ) 式中 : α α 按抛物线 圆曲线变化的预应力空间曲线钢筋在竖直向 水 v h 平向投影所形成抛物线 圆曲线的弯转角 ; α α 预应力广义空间曲线钢筋在竖直向 水平向投影所形成分段 v h 曲线的弯转角增量 混凝土收缩 徐变引起受拉区和受压区纵向预应力筋的预应力损失值 σ 5 l5 σ l 可按下列方法确定 : 1 对一般情况 先张法构件 h v h σ l5 σ pc cu = 1+15ρ ( ) σ pc cu σ l5 = 1+15ρ ( ) 120

131 后张法构件 σ l5 σ pc cu = 1+15ρ ( ) σ pc cu σ l5 = 1+15ρ ( ) 式中 : σ σ 受拉区 受压区预应力筋合力点处的混凝土法向压应力 ; pc 受拉区 受压区预应力筋合力点处的混凝土法向压应力 σ σ 应按本规范 第 条及第 条的规定计算 此时, 预应力损失值仅考虑混凝土预压前 ( 第一批 ) 的损失, 其非预应力筋中的应力 σ 值应取为零 ; σ σ 值不得 σ l 5 l5 大于 0.5 ; 当 σ 为拉应力时, 公式 ( ) ( ) 中的 σ 应取为零 计 cu pc 施加预应力时的混凝土立方体抗压强度 ; cu ρ ρ 受拉区 受压区预应力筋和非预应力筋的配筋率 : 对先张法 pc 算混凝土法向应力 σ 时, 可根据构件制作情况考虑自重的影响 σ pc pc 当结构处于年平均相对湿度低于 40% 的环境下, 和 σ 值应增加 30% pc σ l 5 l5 2 对重要的结构构件, 当需要考虑与时间相关的混凝土收缩 徐变及钢筋 应力松弛预应力损失值时, 可按本规范附录 K 进行计算 后张法构件的预应力筋采用分批张拉时, 应考虑后批张拉钢筋所产生的 混凝土弹性压缩 ( 或伸长 ) 对先批张拉钢筋的影响, 可将先批张拉钢筋的张拉控制 应力值增加 ( 或减小 ) α σ 此处, 为后批张拉钢筋在先批张拉钢筋重心 σ con E pci 处产生的混凝土法向应力 构件, = ( A + A ) A, ρ = ( A p + A ) / A0 ; 对后张法构件, ρ p / 0 ρ = ( A + A ) A, ρ = ( A p + A ) / An ; 对于对称配置预应力 p / n 筋和非预应力筋的构件, 配筋率 ρ ρ 应按钢筋总截面面积 的一半计算 σ pci 预应力构件在各阶段的预应力损失值宜按表 的规定进行组合 pc pc pc pc 121

132 表 各阶段预应力损失值的组合 预应力损失值的组合 先张法构件 后张法构件 混凝土预压前 ( 第一批 ) 的损失 σ l1 + σ l 2 + σ l3 + σ l 4 σ l1 + σ l 2 混凝土预压后 ( 第二批 ) 的损失 σ l 5 σ l 4 + σ l5 + σ l6 注 : 先张法构件由于钢筋应力松弛引起的损失值 例, 如需区分, 可根据实际情况确定 σ l 4 在第一批和第二批损失中所占的比 10.3 预应力混凝土构造规定 先张法预应力筋之间的净间距不应小于其公称直径或等效直径的 2.5 倍 和混凝土粗骨料最大直径的 1.25 倍 ( 当混凝土振捣密实性具有可靠保证时, 净 间距可放宽至最大粗骨料直径的 1.0 倍 ), 且应符合下列规定 : 对预应力钢丝, 不应小于 15mm; 对三股钢绞线, 不应小于 20mm; 对七股钢绞线, 不应小于 25mm 对先张法预应力混凝土构件端部宜采取下列构造措施 : 1 对单根配置的预应力筋, 其端部宜设置螺旋筋 ; 2 对分散布置的多根预应力筋, 在构件端部 10 d ( d 为预应力筋的公称直 径 ), 且不小于 100mm 范围内宜设置 3~5 片与预应力筋垂直的钢筋网片 ; 筋 3 对采用预应力钢丝配筋的薄板, 在板端 100mm 范围内应适当加密横向钢 4 对槽形板类构件, 应在构件端部 100mm 范围内沿构件板面设置附加横向 钢筋, 其数量不应少于 2 根 注 : 当有可靠的工程经验时, 上述构造措施可作适当调整 对预制肋形板, 宜设置加强其整体性和横向刚度的横肋 端横肋的受力钢 筋应弯入纵肋内 当采用先张长线法生产有端横肋的预应力混凝土肋形板时, 应 在设计和制作上采取防止放张预应力时端横肋产生裂缝的有效措施 在预应力混凝土屋面梁 吊车梁等构件靠近支座的斜向主拉应力较大部 位, 宜将一部分预应力筋弯起配置 对预应力筋在构件端部全部弯起的受弯构件或直线配筋的先张法构件, 当构件端部与下部支承结构焊接时, 应考虑混凝土收缩 徐变及温度变化所产生 的不利影响, 宜在构件端部可能产生裂缝的部位设置足够的非预应力纵向构造钢 122

133 筋 后张法预应力筋所用锚具 夹具和连接器等的形式和质量应符合国家现 行有关标准的规定 后张法预应力筋采用预留孔道应符合下列规定 : 1 对预制构件, 孔道之间的水平净间距不宜小于 50mm, 且不宜小于粗骨 料直径的 1.25 倍 ; 孔道至构件边缘的净间距不宜小于 30mm, 且不宜小于孔道直 径的一半 ; 2 现浇混凝土梁中, 预留孔道在竖直方向的净间距不应小于孔道外径, 水 平方向的净间距不宜小于 1.5 倍孔道外径, 且不应小于粗骨料直径的 1.25 倍 ; 从 孔道外壁至构件边缘的净间距, 对梁底不宜小于 50mm, 对梁侧不宜小于 40mm; 对裂缝控制等级为三级的梁, 上述净间距分别不宜小于 70mm 和 50mm; 3 预留孔道的内径宜比预应力束外径及需穿过孔道的连接器外径大 6~15mm; 且孔道的截面积宜为穿入预应力筋截面积的 3.0~4.0 倍, 并宜尽量取 小值 4 当有可靠经验, 并能保证混凝土浇筑质量时, 预应力筋孔道可水平并列 贴紧布置, 但并排的数量不应超过 2 束 ; 5 在构件两端及曲线孔道的高点应设置灌浆孔或排气兼泌水孔, 其孔距不 宜大于 20m; 6 凡制作时需要预先起拱的构件, 预留孔道宜随构件同时起拱 对后张法预应力混凝土构件的端部锚固区, 应按下列规定配置间接钢筋 : 1 当采用普通垫板时, 应按本规范第 6.6 节的规定进行局部受压承载力计 算, 并配置间接钢筋, 其体积配筋率不应小于 0.5%, 垫板的刚性扩散角应取 45 0 ; 2 当采用整体铸造垫板时, 其局部受压区的设计应符合相关标准的规定 ; 3 在局部受压间接钢筋配置区以外, 在构件端部长度 l 不小于截面重心线 上部或下部预应力筋的合力点至邻近边缘的距离 e 的 3 倍 但不大于构件端部截 面高度 h 的 1.2 倍, 高度为 2 e 的附加配筋区范围内, 应均匀配置附加防劈裂箍 筋或网片 ( 图 ), 配筋面积可按下列公式计算 ; l N l p Ab = lb y 且体积配筋率不应小于 0.5% ( ) 123

134 式中 :N p 作用在构件端部截面重心线上部或下部预应力筋的合力, 可按本规 范第 10.1 节的有关规定进行计算, 但应乘以预应力分项系数 1.2, 此时, 仅考虑混凝土预压前的预应力损失值 ; l l l b 分别为沿构件高度方向 A l A b 的边长或直径,A l A b 按本规范第 条确定 h h N p e 2e 0. 2h ( 3e 且 1.2h) 图 防止端部裂缝的配筋范围 1 局部受压间接钢筋 ;2 附加防劈裂配筋区 ;3 附加防剥裂配筋区 4 当构件端部预应力筋需集中布置在截面下部或集中布置在上部和下部 时, 应在构件端部 0.2h 范围内设置附加竖向防剥裂构造钢筋 ( 图 ), 其截 面面积应符合下列公式要求 : A v T T 0.25 e = Np h y ( ) ( ) 当 e >0.2h 时, 可根据实际情况适当配置构造钢筋 竖向防剥裂钢筋可采用 焊接钢筋网 封闭式箍筋或其他的形式, 且宜采用带肋钢筋 式中 :T 锚固端剥裂拉力 ; 附加竖向钢筋的抗拉强度设计值, 按本规范表 采用 ; y N p 作用在构件端部截面重心线上部或下部预应力筋的合力, 可按本规 范第 10.1 章的有关规定进行计算, 但应乘以预加力分项系数 1.2, 此时, 仅考虑混凝土预压前的预应力损失值 ; e 截面重心线上部或下部预应力筋的合力点至截面近边缘的距离 ; h 为构件端部截面高度 124

135 当端部截面上部和下部均有预应力筋时, 附加竖向钢筋的总截面面积应按上部和下部的预加力合力分别计算的数值叠加后采用, 但总合力不应超过上部和下部预应力筋合力之和的 0.2 倍 在构件横向也应按上述方法计算抗剥裂钢筋, 并与上述竖向钢筋形成网片筋配置 当构件在端部有局部凹进时, 应增设折线构造钢筋 ( 图 ) 或其他有效的构造钢筋 图 端部凹进处构造钢筋 1- 折线构造钢筋 ;2- 竖向构造钢筋 后张法预应力混凝土构件中, 常用曲线预应力钢丝束 钢绞线束的曲率 半径不宜小于 4m; 对折线配筋的构件, 在预应力筋弯折处的曲率半径可适当减 小 曲线预应力钢丝束 钢绞线束的曲率半径也可按下列公式计算确定 : 式中 : F p Fp rp 0.35 d c p ( ) 预应力钢丝束 钢绞线束的预加力设计值, 取张拉控制应力和预 应力钢筋强度设计值中的较大值确定 ; 预应力筋束的曲率半径 (m); r p 预应力筋束孔道的外经 ; d p 混凝土轴心抗压强度设计值 ; 当验算张拉阶段曲率半径时, 可取与 c 当曲率半径 网片或螺旋筋 施工阶段混凝土立方体抗压强度 对应的抗压强度设计值, 按 本规范表 以线性内插法确定 r p cu 不满足上述要求时, 可在曲线预应力筋束弯折处内侧设置钢筋 c 125

136 在预应力混凝土结构构件中, 近凹面的纵向预应力钢丝束 钢绞线束的 曲线段, 其预加力应按下列公式进行验算 : ( ) F d + c r p t p p p ( ) 当预加力满足公式 ( ) 的要求时, 可仅配置构造 U 形箍筋 ; 当不满 足时, 每单肢 U 形箍筋的截面面积可按下列公式确定 : A v1 Fp v 2r U 形箍筋的锚固长度应大于 l a ( 图 ) p yv ( ) 式中 : F p 预应力钢丝束 钢绞线束的预加力设计值, 取张拉控制应力和预 应力钢筋强度设计值中的较大值确定, 当有平行的几个孔道, 且中 心距不大于 2d p 时, 该预加力设计值应按相邻全部孔道内的预应力 束合力确定 ; 混凝土轴心抗拉强度设计值 ; 或与施工张拉阶段混凝土立方体抗 t c p 压强度 相应的抗拉强度设计值, 按本规范表 以线性内 cu 插法确定 ; 预应力筋孔道净混凝土保护层厚度 ; A v1 每单肢箍筋截面面积 ; 箍筋间距 ; v 箍筋抗拉强度设计值, 按本规范表 采用 yv t v Ⅰ 2 2 a p 1 r Ⅰ p +0.5 p Ⅰ-Ⅰ 剖面 1 (a) (b) 图 抗崩裂箍筋构造示意 (a) 抗崩裂 U 形箍筋布置示意 ;(b) 抗崩裂 U 形箍筋示意 1- 预应力筋束 ;2- 沿曲线预应力筋束均匀布置的 U 形箍筋 构件端部尺寸应考虑锚具的布置 张拉设备的尺寸和局部受压的要求, 必要时应适当加大 126

137 对后张预应力混凝土外露金属锚具, 应采取可靠的防锈及耐火措施, 并应符合下列规定 : 1 无粘结预应力筋外露锚具应采用注有足量防腐油脂的塑料帽封闭锚具端头, 并采用无收缩砂浆或细石混凝土封闭 ; 2 采用混凝土封闭时混凝土强度等级宜与结构混凝土强度等级一致, 封锚混凝土与结构混凝土应可靠粘结, 且宜配置 1~2 片钢筋网, 钢筋网应与结构混凝土拉结 ; 3 采用无收缩砂浆或混凝土封闭保护时, 其锚具及预应力筋的保护层厚度应不小于 : 一 a 环境等级时 20mm, 二 b 二 c 三 b 三 c 环境等级时 50mm, 三 d 四 c 四 d 环境等级时 80mm; 4 当无耐火要求时, 可采用涂刷防锈漆的方式进行保护, 但必须保证能够重新涂刷 127

138 11 混凝土结构构件抗震设计 11.1 一般规定 有抗震设防要求的混凝土结构, 除应符合本规范第 1 章至第 10 章的要求外, 尚应根据现行国家标准 建筑抗震设计规范 GB 规定的抗震设计原则, 按本章的规定进行结构构件的抗震设计 房屋建筑混凝土结构构件的抗震设计, 应根据烈度 结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级, 并应符合相应的计算要求和抗震构造措施 丙类建筑的抗震等级应按表 确定 表 混凝土结构的抗震等级 结构体系与类型 设防烈度 高度 (m) 24 >24 24 >24 24 >24 24 框架 普通框架 四 三 三 二 二 一 一 结构大跨公共建筑三二一一 框架 - 剪力墙结构剪力墙结构 部分框支剪力 墙结构筒体 结构 高度 (m) 60 >60 <24 24~60 >60 <24 24~60 > ~50 框架四三四三二三二一二一剪力墙三三二二一一 高度 (m) 80 > ~80 >80 <24 24~80 > ~60 剪力墙四三四三二三二一二一高度 (m) 80 > ~80 > ~80 >80 剪 力 墙 一般部位 四 三 四 三 二 三 二 加强部位 三 二 三 二 二 二 一 不宜不应采用采用 框支层框架二二一一 框架三二一一框架 - 核心核心筒二二一一筒 筒中筒 内筒 三 二 一 一 外筒 三 二 一 一 128

139 单层厂房结构 铰接排架四三二一 板柱 - 剪力墙结构板柱 - 框架结构 高度 (m) 24 >24 24 >24 24 >24 板柱及三二二一一周边框架剪力墙二一二一二一 高度 (m) 24 >24 24 >24 板柱三不应二不应采用不应采用框架二采用一 不应采用不应采用 注 :1 建筑场地为 Ⅰ 0 类时, 除 6 度设防烈度外, 应允许按本地区设防烈度降低一度所对应的抗震等级采取抗震构造措施, 但相应的计算要求不应降低 ; 2 接近或等于高度分界时, 应允许结合房屋不规则程度及场地 地基条件确定抗震等级 ; 3 低于 60m 的框架 - 核心筒结构, 当满足框架 - 剪力墙结构的有关要求时, 应允许按框架 - 剪力墙结构确定抗震等级 ; 4 甲类建筑 乙类建筑, 应按现行国家标准 建筑抗震设计规范 GB50011 的规定调整采取抗震措施的烈度后, 再按本表确定抗震等级 ; 5 部分框支剪力墙结构中, 剪力墙加强部位以上的一般部位, 应按剪力墙结构中的剪力墙确定其抗震等级 说明: 本表 板柱 - 剪力墙结构 高度分界线为 24m, 与 建筑抗震设计规范 征求意见稿一致 ; 为了与 02 版规范基本协调, 本规范拟把高度分界线修改为 35m 板柱 - 框架结构 是本次修订新增加的, 其高度分界线定为 24m 请大家对此提出意见 一 二 三级抗震等级的框架柱 框支柱的柱端弯矩设计值应符合强柱弱梁要求, 其剪力设计值应符合强剪弱弯要求 ; 一 二 三级抗震等级的框架梁 跨高比大于 2.5 的剪力墙连梁的梁端截面剪力设计值, 以及底部加强部位一 二 三级抗震等级剪力墙的剪力设计值, 应符合强剪弱弯要求 钢筋混凝土结构构件设计弯矩 剪力的调整应符合现行国家标准 建筑抗震设计规范 GB 第 6.2 节的有关规定 考虑地震作用组合验算混凝土结构构件的承载力时, 其截面承载力设计 值应除以承载力抗震调整系数 γ 承载力抗震调整系数 γ 的取值应符合现行 RE 国家标准 建筑抗震设计规范 GB 第 5.4 节的有关规定 RE 129

140 混凝土结构构件的纵向受力钢筋的锚固和连接除应符合本规范第 8.3 节 和第 8.4 节的有关规定外, 尚应符合下列要求 : 1 纵向受拉钢筋的抗震锚固长度 l ae 应按下列公式计算 : 一 二级抗震等级 l ae = 1. 15la ( ) 三级抗震等级 l ae = 1. 05la ( ) 四级抗震等级 l ae = l a ( ) 式中 : l a 纵向受拉钢筋的锚固长度, 按本规范第 条确定 2 当采用搭接连接时, 纵向受拉钢筋的抗震搭接长度 l le 应按下列公式计算 : l = ζ l le ae 式中 : ζ 纵向受拉钢筋搭接长度修正系数, 按本规范第 条确定 3 纵向受力钢筋的连接可采用绑扎搭接 机械连接或焊接 ; ( ) 4 纵向受力钢筋连接的位置宜避开梁端 柱端箍筋加密区 ; 当无法避开时, 应采用机械连接或焊接接头 ; 5 除剪力墙的分布钢筋外, 混凝土构件位于同一连接区段内的纵向受力钢 筋接头面积百分率不宜超过 50% 箍筋宜采用焊接封闭箍筋 连续螺旋箍筋或连续复合螺旋箍筋 当采用 0 绑扎箍筋时, 其末端应做成 135 弯钩, 弯钩端头平直段长度不应小于箍筋直径的 10 倍 ; 在纵向钢筋搭接长度范围内的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的 5 倍, 且不宜大于 100mm 考虑地震作用的预埋件, 直锚钢筋截面面积可按本规范第 9 章的有关规 定计算并增大 25%, 且应相应调整锚板厚度 锚筋的锚固长度应按本规范第 9 章的规定采用 ; 当不能满足时, 应采取有效措施 在靠近锚板处, 宜设置一根直 径不小于 10mm 的封闭箍筋 130

141 11.2 材料 混凝土结构的混凝土强度等级应符合下列规定 : 1 剪力墙不宜超过 C60; 其他构件,9 度时不宜超过 C60,8 度时不宜超过 C70; 2 框支梁 框支柱以及一级抗震等级的框架梁 柱及节点, 不应低于 C30; 其它各类结构构件, 不应低于 C 梁 柱 墙 支撑中的受力钢筋宜采用热轧带肋钢筋 ; 当采用现行国家标准 钢筋混凝土用钢第 2 部分 : 热轧带肋钢筋 GB 中牌号带 E 的热轧带肋钢筋时, 其强度和弹性模量应按本规范第 4.2 节有关热轧带肋钢筋的规定采用 按一 二 三级抗震等级设计的框架和斜撑构件, 其纵向受力钢筋应符合下列要求 : 1 钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于 1.25; 2 钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于 1.30; 3 钢筋的极限应变不应小于 9 % 11.3 框架梁 承载力计算中, 计入纵向受压钢筋的梁端混凝土受压区高度应符合下列要求 : 一级抗震等级 x 0.25h 0 ( ) 二 三级抗震等级 x 0.35h 0 ( ) 考虑地震作用组合的矩形 T 形和 I 形截面框架梁, 当跨高比 l h 大于 时, 其受剪截面应符合下列条件 : V 1 ( 0.20β bh ) b c c 0 γ RE ( ) 当跨高比 l h 不大于 2.5 时, 其受剪截面应符合下列条件 : 0 131

142 V 1 ( 0.15β bh ) b c c 0 γ RE ( ) 考虑地震作用组合的矩形 T 形和 I 形截面的框架梁, 其斜截面受剪承载力应符合下列规定 : 1 Av V = 0.6α bh + h b t 0 yv 0 γ RE (11.3.3) 式中 : α 混凝土项系数, 按本规范第 条取值 框架梁截面尺寸宜符合下列要求 : 1 截面宽度不宜小于 200mm; 2 截面高度与宽度的比值不宜大于 4; 3 净跨与截面高度的比值不宜小于 框架梁的钢筋配置应符合下列规定 : 1 纵向受拉钢筋的配筋率不应小于表 规定的数值 ; 表 框架梁纵向受拉钢筋的最小配筋百分率 (%) 抗震等级 梁中位置 支座跨中 一级 0.40 和 80 中的较大值 0.30 和 65 中的较大值 t y 二级 0.30 和 65 中的较大值 t 0.25 和 55 中的较大值 y t y 三 四级 0.25 和 55 中的较大值 0.20 和 45 中的较大值 t y 2 框架梁梁端截面的底部和顶部纵向受力钢筋截面面积的比值, 除按计算 确定外, 一级抗震等级不应小于 0.5; ; 二 三级抗震等级不应小于 0.3; 3 梁端箍筋的加密区长度 箍筋最大间距和箍筋最小直径, 应按表 采用 ; 当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于 2% 时, 表中箍筋最小直径应增大 2mm 表 框架梁梁端箍筋加密区的构造要求 抗震最小直径加密区长度 (mm) 箍筋最大间距 (mm) 等级 (mm) 一级 2h 和 500 中的较大值纵向钢筋直径的 6 倍, 梁高的 1/4 和 100 中的最小值 10 二级 1.5h 和 500 中的 纵向钢筋直径的 8 倍, 梁高的 1/4 和 100 中的最小值 8 三级 较大值 纵向钢筋直径的 8 倍, 梁高的 1/4 和 150 中的最小值 8 t t y y 132

143 四级 纵向钢筋直径的 8 倍, 梁高的 1/4 和 150 中的最小值 6 注 : 一 二级抗震等级框架梁, 当箍筋直径大于 12mm 且肢数不少于 4 肢时, 箍筋加密区最大间距应允许适当放松, 但不应大于 150mm 梁端纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于 2.5% 沿梁全长顶面和底面至少应各配置两根通长的纵向钢筋, 对一 二级抗震等级, 钢筋直径不应小于 14mm, 且分别不应少于梁两端顶面和底面纵向受力钢筋中较大截面面积的 1/4; 对三 四级抗震等级, 钢筋直径不应小于 12mm 梁箍筋加密区长度内的箍筋肢距 : 一级抗震等级, 不宜大于 200mm 和 20 倍箍筋直径的较大值 ; 二 三级抗震等级, 不宜大于 250mm 和 20 倍箍筋直径的较大值 ; 各抗震等级下, 均不宜大于 300mm 梁端设置的第一个箍筋距框架节点边缘不应大于 50mm 非加密区的箍 筋间距不宜大于加密区箍筋间距的 2 倍 沿梁全长箍筋的配筋率 ρ v 应符合下列 规定 : 一级抗震等级二级抗震等级三 四级抗震等级 ρ ρ ρ v v v t 0.30 yv t 0.28 yv t 0.26 yv ( ) ( ) ( ) 11.4 框架柱及框支柱 考虑地震作用组合的矩形截面框架柱和框支柱, 其受剪截面应符合下列条件 : 剪跨比 λ 大于 2 的框架柱 V c 1 γ RE (0.2β c bh ) c 0 ( ) 框支柱和剪跨比 λ 不大于 2 的框架柱 V c 1 γ RE (0.15β c bh ) c 0 ( ) 133

144 式中 : 框架柱 框支柱的计算剪跨比, 取 λ = M Vh 0 ; 此处,M 宜取柱 λ ( ) 上 下端考虑地震作用组合的弯矩设计值的较大值,V 取与 M 对 应的剪力设计值, h 0 为柱截面有效高度 ; 当框架结构中的框架柱 的反弯点在柱层高范围内时, 可取 = H, 此处, H 为柱 净高 λ ( ) n 2h 考虑地震作用组合的矩形截面框架柱和框支柱, 其斜截面抗震受剪承载 力应符合下列规定 : Av Vc tbh0 + yv h N γ λ + 1 RE n (11.4.2) 式中 : λ 框架柱 框支柱的计算剪跨比 当 λ < 1. 0 时, 取 λ = 1. 0 ; 当 λ > 3.0 时, 取 λ = 3. 0 ; N 考虑地震作用组合的框架柱 框支柱轴向压力设计值, 当 N 大于 0.3 c A 时, 取 0.3 c A 当考虑地震作用组合的矩形截面框架柱和框支柱, 当出现拉力时, 其斜 截面抗震受剪承载力应符合下列规定 : Av Vc tbh0 + yv h0 0. 2N γ λ + 1 RE (11.4.3) Av Av Av 当上式右边括号内的计算值小于 yv h0 时, 取等于 yv h0, 且 yv h0 值不 应小于 0.36 t bh 0 式中 :N 考虑地震作用组合的框架柱轴向拉力设计值 考虑地震作用组合的矩形截面双向受剪的钢筋混凝土框架柱, 其受剪截 面应符合下列条件 : V 1 0.2β bh coθ x c c 0 γ RE ( ) V 1 0.2β b hinθ y c c 0 γ RE ( ) 式中 : x 轴方向的剪力设计值, 对应的截面有效高度为 h 0, 截面宽度为 b; V x y 轴方向的剪力设计值, 对应的截面有效高度为 b 0, 截面宽度为 h; V y θ 斜向剪力设计值 V 的作用方向与 x 轴的夹角, θ = arctan( V y / V ) 考虑地震作用组合时, 矩形截面双向受剪的钢筋混凝土框架柱, 其斜截 x 134

145 面受剪承载力应符合下列条件 : V x V ux ( ) V V y uy A vx Vux = tbh0 coθ + yv h N coθ γ RE λx + 1 x A vy Vuy = thb0 inθ + yv b N inθ γ RE λy + 1 y ( ) ( ) ( ) 式中 : λ x λ y 框架柱的计算剪跨比, 按本规范 条的规定确定 ; Avx A 配置在同一截面内平行于 x 轴 y 轴的箍筋各肢截面面积的总和 ; vy N 与斜向剪力设计值 V 相应的轴向压力设计值, 当 N 大于 0.3 c A 时, 取 0.3 A, 此处, A 为构件的截面面积 框架柱的截面尺寸宜符合下列要求 : c 1 柱的截面宽度和高度均不宜小于 300mm; 圆柱的截面直径不宜小于 350mm; 2 柱的剪跨比宜大于 2; 3 柱截面长边与短边的边长比不宜大于 3, 不应大于 框架柱和框支柱的钢筋配置, 应符合下列要求 : 1 框架柱和框支柱中全部纵向受力钢筋的配筋百分率不应小于表 规定的数值, 同时, 每一侧的配筋百分率不应小于 0.2; 对 Ⅳ 类场地上较高的高 层建筑, 最小配筋百分率应增加 0.1; 表 柱全部纵向受力钢筋最小配筋百分率 (%) 柱类型 一级 抗 震 等 级 二级 三级 四级 框架中柱 边柱 c 0.9 和 17 中的 y 较大值 c 0.7 和 13 中的 y 较大值 c 0.6 和 11 中的 y 较大值 c 0.5 和 10 中的 y 较大值 框架角柱 框支柱 c 1.1 和 21 中的 y 较大值 c 0.9 和 17 中的 y 较大值 c 0.8 和 15 中的 y 较大值 c 0.7 和 13 中的 y 较大值 135

146 2 框架柱和框支柱上 下两端箍筋应加密, 加密区的箍筋最大间距和箍筋最小直径应符合表 的规定 ; 表 柱端箍筋加密区的构造要求 抗震等级一级二级 三级四级 箍筋最大间距 (mm) 箍筋最小直径 (mm) 纵向钢筋直径的 6 倍和 100 中的较小值 10 纵向钢筋直径的 8 倍和 100 中的较小值 8 纵向钢筋直径的 8 倍和 150 ( 柱根 100) 中的较小值 8 纵向钢筋直径的 8 倍和 150 ( 柱根 100) 中的较小值 6( 柱根 8) 注 : 1 底层柱的柱根系指地下室的顶面或无地下室情况的基础顶面 ; 2 一 二级抗震等级柱, 当箍筋直径大于 14mm 且肢数大于 6 时, 箍筋加密区最大间距应允许适当放松, 但不应大于 150mm 3 框支柱和剪跨比不大于 2 的框架柱应在柱全高范围内加密箍筋, 且箍筋间距应符合本条第 2 款一级抗震等级的要求 ; 4 二级抗震等级的框架柱, 当箍筋直径不小于 10mm 肢距不大于 200mm 时, 除柱根外, 箍筋间距应允许采用 150mm; ; 三级抗震等级框架柱的截面尺寸不大于 400mm 时, 箍筋最小直径应允许采用 6mm; ; 四级抗震等级框架柱剪跨比不大于 2 时, 箍筋直径不应小于 8mm 框架柱 框支柱中全部纵向受力钢筋配筋率不应大于 5% 柱的纵向钢筋宜对称配置 截面尺寸大于 400mm 的柱, 纵向钢筋的间距不宜大于 200mm 当按一级抗震等级设计, 且柱的剪跨比不大于 2 时, 柱每侧纵向钢筋的配筋率不宜大于 1.2% 框架柱的箍筋加密区长度, 应取柱截面长边尺寸 ( 或圆形截面直径 ) 柱净高的 1/6 和 500mm 中的最大值 ; 一 二级抗震等级的角柱应沿柱全高加密箍筋 底层柱根箍筋加密区长度应取不小于该层柱净高的 1/3; 当有刚性地面时, 除柱端箍筋加密区外尚应在刚性地面上 下各 500mm 的高度范围内加密箍筋 柱箍筋加密区内的箍筋肢距 : 一级抗震等级不宜大于 200mm; 二 三级抗震等级不宜大于 250mm 和 20 倍箍筋直径中的较大值 ; 四级抗震等级不宜大于 300mm 每隔一根纵向钢筋宜在两个方向有箍筋或拉筋约束; 当采用拉筋时, 拉筋应勾住纵向钢筋 一 二 三级抗震等级的各类结构的框架柱 框支柱, 其轴压比不宜大 136

147 于表 规定的限值 对 Ⅳ 类场地上较高的高层建筑, 柱轴压比限值应适当 减小 注 :1 结构体系 表 柱轴压比限值 轴压比指柱组合的轴压力设计值与柱的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计 值乘积之比值 ; 可不进行地震作用计算的结构, 取无地震作用组合的轴力设计 值计算 ; 2 当混凝土强度等级为 C65~ C70 时, 轴压比限值宜按表中数值减小 0.05; 混凝 土强度等级为 C75~ C80 时, 轴压比限值宜按表中数值减小 0.10; 3 表内限值适用于剪跨比大于 2 混凝土强度等级不高于 C60 的柱 ; 剪跨比不大 于 2 的柱轴压比限值应降低 0.05; 剪跨比小于 1.5 的柱, 轴压比限值应专门研 究并采取特殊构造措施 ; 4 沿柱全高采用井字复合箍, 且箍筋间距不大于 100mm 肢距不大于 200mm 直 径不小于 12mm; 或沿柱全高采用复合螺旋箍, 且螺距不大于 100mm 肢距不 大于 200mm 直径不小于 12mm, 或沿柱全高采用连续复合矩形螺旋箍, 且螺 距不大于 80mm 肢距不大于 200mm 直径不小于 10mm 时, 轴压比限值均可 按表中数值增加 0.10; 上述三种箍筋的配箍特征值 确定 ; λ v 均应按增大的轴压比由表 5 当柱截面中部设置由附加纵向钢筋形成的芯柱, 且附加纵向钢筋的总面积不少 于柱截面面积的 0.8% 时, 其轴压比限值可按表中数值增加 0.05 此项措施与注 4 的措施同时采用时, 轴压比限值可按表中数值增加 0.15, 但箍筋的配箍特征值 仍可按轴压比增加 0.10 的要求确定 ; λ v 6 剪跨比大于 2 的框架柱, 纵筋配筋率比计算值增加不小于 0.8% 且纵向总配筋率 不小于 3%, 箍筋采用 HRB400 级热轧钢筋且体积配箍率不小于 1.8%, 其轴压 比限值可增加 0.05; 纵筋配筋率比计算值增加不小于 1.6% 且纵向总配筋率不小 于 4% 箍筋采用 HRB400 级热轧钢筋且体积配箍率不小于 2%, 其轴压比限值 可增加 0.10 抗震等级 一级二级三级四级 框架结构 框架 - 剪力墙结构 筒体结构 部分框支剪力墙结构 经采用上述加强措施放松后, 柱最终的轴压比限值不应大于 箍筋加密区箍筋的体积配筋率应符合下列规定 : 137

148 式中 : 1 柱箍筋加密区箍筋的体积配筋率, 应符合下列规定 : ρ v ρ v λ v c y ( ) 柱箍筋加密区的体积配筋率, 按本规范第 条的规定计算, 计 算中应扣除重叠部分的箍筋体积 ; 箍筋抗拉强度设计值 ; y 混凝土轴心抗压强度设计值 ; 当强度等级低于 C35 时, 按 C35 取 c 值 ; 最小配箍特征值, 按表 采用 λ v 表 柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值 λv 抗震等级一级二级三级 箍筋型式 轴压比 普通箍 复合箍 螺旋箍 复合或 连续复合矩形螺旋箍 普通箍 复合箍 螺旋箍 复合或 连续复合矩形螺旋箍 普通箍 复合箍 螺旋箍 复合或 连续复合矩形螺旋箍 注 :1 普通箍指单个矩形箍筋或单个圆形箍筋 ; 螺旋箍指单个螺旋箍筋 ; 复合箍指由 矩形 多边形 圆形箍筋或拉筋组成的箍筋 ; 复合螺旋箍指由螺旋箍与矩形 多边形 圆形箍筋或拉筋组成的箍筋 ; 连续复合矩形螺旋箍指全部螺旋箍为同 一根钢筋加工成的箍筋 ; 2 在计算复合螺旋箍的体积配筋率时, 其中非螺旋箍筋的体积应乘以换算系数 0.8; 3 对一 二 三 四级抗震等级的柱, 其箍筋加密区的箍筋体积配筋率分别不应 小于 0.8% 0.6% 0.4% 和 0.4%; 4 混凝土强度等级高于 C60 时, 箍筋宜采用复合箍 复合螺旋箍或连续复合矩形 螺旋箍, 当轴压比不大于 0.6 时, 其加密区的最小配箍特征值宜按表中数值增 加 0.02; 当轴压比大于 0.6 时, 宜按表中数值增加 框支柱宜采用复合螺旋箍或井字复合箍, 其最小配箍特征值应按表 中的数值增加 0.02 采用, 且体积配筋率不应小于 1.5%; 138

149 3 当剪跨比 λ 2 时, 一 二 三级抗震等级的柱宜采用复合螺旋箍或井字 复合箍, 其箍筋体积配筋率不应小于 1.2%;9 度设防烈度时, 不应小于 1.5% 在箍筋加密区外, 箍筋的体积配筋率不宜小于加密区配筋率的一半 ; 对 一 二级抗震等级, 箍筋间距不应大于 10d; 对三 四级抗震等级, 箍筋间距不 应大于 15d, 此处,d 为纵向钢筋直径 11.5 铰接排架柱 铰接排架柱的纵向受力钢筋和箍筋, 应按地震作用组合下的弯矩设计值 及剪力设计值, 并根据本规范第 11.4 节的规定计算确定 ; 其构造应符合本规范 第 9 章 第 10 章 本章第 11.1 节及本节的有关规定 铰接排架柱的箍筋加密区应符合下列规定 : 1 箍筋加密区长度 : 1) 对柱顶区段, 取柱顶以下 500mm, 且不小于柱顶截面高度 ; 2) 对吊车梁区段, 取上柱根部至吊车梁顶面以上 300 mm; 3) 对柱根区段, 取基础顶面至室内地坪以上 500mm; 4) 对牛腿区段, 取牛腿全高 ; 5) 对柱间支撑与柱连接的节点和柱变位受约束的部位, 取节点上 下各 300 mm 2 箍筋加密区内的箍筋最大间距为 100mm; 箍筋的直径应符合表 的 规定 表 铰接排架柱箍筋加密区的箍筋最小直径 (mm mm) 抗震等级和场地类别 一级二级二级三级三级四级加密区区段 Ⅲ Ⅳ 类 Ⅰ Ⅱ 类 Ⅲ Ⅳ 类 Ⅰ Ⅱ 类各类场地各类场地场地场地场地场地 一般柱顶 柱根区段 8(10) 8 6 角柱柱顶 吊车梁 牛腿区段有支撑的柱根区段 有支撑的柱顶区段柱变位受约束的部位 注 : 表中括号内数值用于柱根 139

150 当铰接排架侧向受约束且约束点至柱顶的长度 l 不大于柱截面在该方向边长的两倍, 柱顶预埋钢板和柱顶箍筋加密区的构造尚应符合下列要求 : 1 柱顶预埋钢板沿排架平面方向的长度, 宜取柱顶的截面高度 h, 但在任何情况下不得小于 h /2 及 300mm; 2 柱顶轴向力排架平面内的偏心距 e 0 在 h/6~h/4 范围内时, 柱顶箍筋加密区的箍筋体积配筋率 : 一级抗震等级不宜小于 1.2%; 二级抗震等级不宜小于 1.0%; 三 四级抗震等级不宜小于 0.8% 在地震作用组合的竖向力和水平拉力作用下, 支承不等高厂房低跨屋面梁 屋架等屋盖结构的柱牛腿, 除应按本规范第 9.3 节的规定进行计算和配筋外, 尚应符合下列要求 : 1 承受水平拉力的锚筋 : 一级抗震等级不应少于 2 根直径为 16mm 的钢筋 ; 二级抗震等级不应少于 2 根直径为 14mm 的钢筋 ; 三 四级抗震等级不应少于 2 根直径为 12mm 的钢筋 ; 2 牛腿中的纵向受拉钢筋和锚筋的锚固措施及锚固长度应符合本规范第 10.3 节的有关规定, 但其中的受拉钢筋锚固长度 l 应以 l 代替 ; 3 牛腿水平箍筋最小直径为 8mm, 最大间距为 100mm 铰接排架柱柱顶预埋件直锚筋应按计算确定, 其构造措施除应符合本规范第 9.7 节的要求外, 尚应符合下列规定 : 1 一级抗震等级时, 不应小于 4 根直径 16mm 的直锚钢筋 ; 2 二级抗震等级时, 不应小于 4 根直径 14mm 的直锚钢筋 ; 3 有柱间支撑的柱子, 柱顶预埋件应增设抗剪钢板 a ae 11.6 框架梁柱节点 一 二 三级抗震等级的框架应进行节点核心区抗震受剪承载力验算 ; 四级抗震等级的框架节点可不进行计算, 但应符合抗震构造措施的要求 一 二 三级抗震等级的框架梁柱节点核心区的剪力设计值, 应按下 列规定计算 : 1 顶层中间节点和端节点 V j 140

151 η jb Vj = h b0 M a b ' ( ) 9 度时和一级框架结构尚应符合 1.15 M Vj = h a b0 bua ' ( ) 2 其它层中间节点和端节点 ' η jb M b hb0 a Vj = 1 ' hb0 a Hc hb ( ) 9 度时和一级框架结构尚应符合 ' 1.15 M bua hb0 a Vj = 1 ' hb0 a Hc hb ( ) 式中 : M bua 节点左 右两侧的梁端反时针或顺时针方向实配的正截面抗震 hb0 受弯承载力所对应的弯矩值之和, 可根据实配钢筋面积 ( 计入 受压筋 ) 和材料强度标准值确定 ; M b 节点左 右两侧的梁端反时针或顺时针方向组合弯矩设计值之 和, 一级框架节点左右梁端均为负弯矩时, 绝对值较小的弯矩 应取零 ; 强节点系数, 一级取 1.35, 二级取 1.25, 三级取 1.10; η jb h 分别为梁的截面有效高度 截面高度, 当节点两侧梁高不相同 b 时, 取其平均值 ; 节点上柱和下柱反弯点之间的距离 ; H c ' a 梁纵向受压钢筋合力点至截面近边的距离 框架梁柱节点核心区的受剪水平截面应符合下列条件 : V 1 ( 0.3η β b h ) j j c c j j γ RE (11.6.3) 式中 : h j 框架节点核心区的截面高度, 可取验算方向的柱截面高度, 即 h = h ; j c b 框架节点核心区的截面有效验算宽度, 当 b b / 2 b c 时, 可取 j b = b ; j c 141

152 当 b b / 2 b c 时, 可取 bb + 0.5hc 和 bc 中的较小值 当梁与柱的中线 < ( ) 不重合, 且偏心距 e b / 4 0 c 时, 可取 0.5bb + 0.5bc hc e0 ( ) ( b 0.5h ) 和 b 三者中的最小值 ; 此处, b 为验算方向梁截面宽度, b + c c 为该侧柱截面宽度 b c 正交梁对节点的约束影响系数 : 当楼板为现浇 梁柱中线重合 四 η j 侧各梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度 1/2, 且正交方向梁高度不 小于较高框架梁高度的 3/4 时, 可取 η j = 1.5, 对 9 度设防烈度宜取 η j = 1.25 ; 当不满足上述约束条件时, 应取 η j = 框架梁柱节点的抗震受剪承载力应符合下列规定 : 1 9 度设防烈度 b 1 V 0.9η b h + A j j t j j yv vj γ RE h b0 ' a ( ) 2 其他情况 ' 1 bj hb0 a Vj 1.1 η j tbjhj η jn + yv Avj γ RE bc ( ) 式中 :N 对应于考虑地震作用组合剪力设计值的节点上柱底部的轴向力设 计值 ; 当 N 为压力时, 取轴向压力设计值的较小值, 且当 N > c c c c c c 0.5 b h 时, 取 N = 0.5 b h ; 当 N 为拉力时, 取 N =0; 核心区有效验算宽度范围内同一截面验算方向箍筋各肢的全部截 A vj 面面积 ; 框架梁截面有效高度, 节点两侧梁截面高度不等时取平均值 h b 圆柱框架的梁柱节点, 当梁中线与柱中线重合时, 其受剪水平截面应符 合下列条件 : V 1 (0.3 η β A ) j j c c j γ RE (11.6.5) 2 式中 : A 节点核心区有效截面面积 : 当梁宽 bb 0.5D 时, 取 Aj = 0.8D ; 当 j b b 0.4D bb < 0.5D 时, 取 Aj = 0.8 D( bb D) ; D 圆柱截面直径 ; 梁的截面宽度 ; 142

153 正交梁对节点的约束影响系数, 按本规范第 条取用 η j 圆柱框架的梁柱节点, 当梁中线与柱中线重合时, 其抗震受剪承载力应 符合下列规定 : 1 9 度设防烈度 ' ' 1 hb0 a hb0 a Vj 1.2η j t Aj yv Ah + yv Avj γ RE ( ) 2 其他情况 ' ' 1 N hb0 a hb0 a Vj 1.5η j t Aj η j Aj yv Avj + yv Avj ( ) 2 γ RE D 式中 : h b0 梁截面有效高度 ; A h 单根圆形箍筋的截面面积 ; 同一截面验算方向的拉筋和非圆形箍筋各肢的全部截面面积 A vj 框架梁和框架柱的纵向受力钢筋在框架节点区的锚固和搭接应符合下列 要求 : 1 框架中间层中间节点处, 框架梁的上部纵向钢筋应贯穿中间节点 贯穿 中柱的每根纵向梁筋直径, 对于 9 度设防烈度的各类框架和一级抗震等级的框架 结构, 当柱为矩形截面时, 不宜大于柱在该方向截面尺寸的 1/25, 当柱为圆形截 面时, 不宜大于纵向钢筋所在位置柱截面弦长的 1/25; 对一 二 三级抗震等级, 当柱为矩形截面时, 不宜大于柱在该方向截面尺寸的 1/20, 对圆柱截面, 不宜大 于纵向钢筋所在位置柱截面弦长的 1/20; 2 对于框架中间层中间节点 中间层端节点 顶层中间节点以及顶层端节 点, 梁 柱纵向钢筋在节点部位的锚固和搭接, 应符合 9.3.6~9.3.9 的相关规定, 且将相应的 l 改为 l l 改为 a ae l l l E 框架节点区箍筋的最大间距 最小直径宜按本规范表 采用 节 点区箍筋的肢距 : 一级抗震等级不宜大于 200mm; 二 三级抗震等级不宜大于 250mm 和 20 倍箍筋直径中的较小者 ; 四级抗震等级不宜大于 300mm 对一 二 三级抗震等级的框架节点, 配筋特征值分别不宜小于 和 0.08, λ v 且其箍筋体积配筋率分别不宜小于 0.6% 0.5% 和 0.4% 当框架柱的剪跨比不大 于 2 时, 其节点核心区配箍特征值不宜小于核心区上 下柱端配箍特征值中的较 143

154 大值 11.7 剪力墙 一级抗震等级剪力墙各墙肢截面考虑地震作用组合的弯矩设计值, 底部加强部位及以上一层应按墙肢底部截面组合弯矩设计值采用 ; 其他部位应按墙肢截面的组合弯矩设计值乘以增大系数 1.2 后采用 剪力墙的受剪截面应符合下列要求 : 当剪跨比大于 2.5 时 当剪跨比不大于 2.5 时 V V 1 (0.2 β bh ) w c c 0 γ RE 1 (0.15 β bh ) w c c 0 γ RE ( ) ( ) 式中 : V w 考虑地震作用组合的剪力墙的剪力设计值 剪力墙在偏心受压时的斜截面抗震受剪承载力应符合下列规定 : 1 1 Aw Ah Vw 0.4 tbh0 0.1N 0.8 yv h0 γ + + RE λ 0.5 A (11.7.3) 式中 : N 考虑地震作用组合的剪力墙轴向压力设计值中的较小者 ; 当 N 大 于 0.2 cbh 时取 0.2 cbh ; 计算截面处的剪跨比, λ = M / Vh ; 当 λ <1.5 时取 1.5; 当 λ >2.2 λ ( ) 0 时取 2.2; 此处, M 为与设计剪力值 V 对应的弯矩设计值 ; 当计算 截面与墙底之间的距离小于 h / 2 0 时, 应按距离墙底 h / 2 0 处的弯矩 设计值与剪力设计值计算 剪力墙在偏心受拉时的斜截面抗震受剪承载力应符合下列规定 : 1 1 Aw Ah Vw 0.4 tbho 0.1N 0.8 yv ho γ + RE λ 0.5 A (11.7.4) Ah Ah 当公式 (11.7.4) 右边方括号内的计算值小于 0.8 yv ho 时, 取等于 0.8 yv ho 式中 : N 考虑地震作用组合的剪力墙轴向拉力设计值中的较大值 一级抗震等级的剪力墙, 其水平施工缝处的受剪承载力应符合下列规定 : 144

155 1 V (0.6 A N) w y γ RE (11.7.5) 式中 : N 考虑地震作用组合的水平施工缝处的轴向力设计值, 压力时取正值, 拉力时取负值 ; A 剪力墙水平施工缝处全部竖向钢筋截面面积, 包括竖向分布钢筋 附加竖向插筋以及边缘构件 ( 不包括两侧翼墙 ) 纵向钢筋的总截面面积 筒体及剪力墙洞口连梁的正截面受弯承载力应符合下列规定 : 1 M A + A h a γ ' ( coα )( ) b y yx x 0 R E 式中 : 考虑地震作用组合的剪力墙连梁梁端弯矩设计值 ; M b (11.7.6) 纵筋抗拉强度设计值 ; y 对角斜筋抗拉强度设计值 ; yx 单侧受拉纵向钢筋截面面积 ; A A x 单侧对角斜筋截面面积, 无斜筋时取 0; α 对角斜筋与梁纵轴线夹角 ; 连梁截面有效高度 h 筒体及剪力墙洞口连梁的剪力设计值应按下列规定计算 : V w b V M + M l r b b wb = ηvb + VGb ln (11.7.7) l b r b 式中 : M M 分别为考虑地震作用组合的筒体及剪力墙连梁左 右梁端 V Gb 弯矩设计值 应分别按顺时针方向和逆时针方向计算 与 M b l M b r 之和, 并取其较大值 对一级抗震等级, 当两端弯 矩均为负弯矩时, 绝对值较小的弯矩值应取零 l n 连梁净跨 ; 考虑地震作用组合时的重力荷载代表值产生的剪力设计 值, 可按简支梁计算确定 ; η vb 连梁剪力增大系数 对于普通箍筋连梁, 一级抗震等级取 1.3, 二级取 1.2, 三级取 1.1, 四级取 1.0; 配置有斜向钢 145

156 筋的连梁 η vb 取 筒体及剪力墙洞口连梁, 当配置普通箍筋时, 其截面限制条件及斜截面 受剪承载力应符合下列规定 : 1 跨高比不小于 2.5 的连梁 1) 受剪截面应符合下列要求 : 1 (0.20 β bh ) ( ) γ Vwb c c 0 RE 2) 连梁的斜截面受剪承载力应符合下列要求 : 1 Av 0.42 tbh yvh0 ( ) γ + Vwb 0 RE 2 跨高比小于 2.5 的连梁 当连梁受剪截面符合式 ( ) 规定时, 配置普通箍筋连梁的斜截面受剪承 载力应符合式 ( ) 规定 : 1) 受剪截面应符合下列要求 : 1 (0.15 β bh ) ( ) γ Vwb c c 0 RE 2) 连梁的斜截面受剪承载力应符合下列要求 : 1 V 0.38 bh 0.9 A + h v wb t 0 yv 0 γ RE 式中 : t 混凝土抗拉强度设计值 ; ( ) 箍筋抗拉强度设计值 ; yv n 箍筋肢数 ; A 1 v 单肢箍筋截面面积 采用特殊配箍方式的跨高比小于 2.5 的连梁, 应符合下列规定 : 1 当采用对角斜筋配筋方式 ( 图 a) 或分段封闭箍筋配筋方式 ( 图 b) 时, 连梁的受剪截面可按公式 ( ) 验算, 其斜截面受剪承载力 可分别按公式 ( ) 和 ( ) 验算 ; 146

157 纵筋 z 箍筋 v h=600 l c c c b=100 h l 构造纵筋 g l 对角斜筋 x b (a) (b) 图 对角斜筋连梁及分段封闭箍筋连梁 (a) 对角斜筋连梁 (b) 分段封闭箍筋连梁 对角斜筋连梁的斜截面受剪承载力 : 1 V 0.4 bh + ( 1.9inα + 0.6η ) A x wb t 0 x γ RE η = ( A h ) /( A ) v yv 0 yx x ( ) ( ) 分段封闭箍筋连梁的斜截面受剪承载力 : A v Vwb tbh yv h A y γ RE ( ln / h) 式中 : α 对角斜筋与梁纵轴线夹角 ; ( ) η 箍筋与对角斜筋的配筋强度比, 应符合 0.5 η 1.0; 对角斜筋抗拉强度设计值 ; yx A x 单侧对角斜筋截面面积 ; 对称配置的截面上部或下部纵向钢筋截面面积 ; A 同一截面内各分段箍筋的全部截面面积 A v 2 当连梁采用综合斜筋配筋方式 ( 图 ) 时, 其受剪截面可按式 ( ) 验算, 其斜截面受剪承载力可按式 ( ) 验算 箍筋 v 纵筋 z 构造纵筋 g 菱形筋 L 对角斜筋 x 图 综合斜筋连梁 1 (0.25 β bh ) ( ) γ Vwb c c 0 RE 147

158 1 V bh + + A { [ 2.4inα 0.6η ] x} wb t x γ RE ( ) 式中 : η 箍筋与对角斜筋的配筋强度比, 按本规范公式 ( ) 计算, 并应符合 0.6 η 筒体及剪力墙连梁的纵向钢筋及箍筋构造应符合下列要求 : 1 各类配筋连梁的单侧纵筋的最小配筋率不应小于 0.15%, 且配筋不宜少 于 2φ 12; 交叉斜筋连梁 综合斜筋连梁的单侧对角斜筋 A 的最小配筋率不应小 于 0.15%, 且配筋不应少于 2φ 12; 综合斜筋连梁的单侧菱形筋截面面积 A 可取 对角斜筋截面面积的 50%, 且配筋不应少于 1φ 12; 2 沿连梁全长箍筋的构造应按框架梁梁端加密区箍筋的构造要求采用, 箍 筋的最小配箍率应符合本规范第 条的要求 ; 小于 3 连梁截面顶面和底面纵向受力钢筋 交叉斜筋伸入墙内的锚固长度不应 l ae, 且不应小于 600mm; 顶层连梁纵向钢筋伸入墙体的长度范围内, 应配 置间距不大于 150mm 的构造箍筋, 箍筋直径应与该连梁的箍筋直径相同 ; 4 墙体水平分布钢筋可作为连梁的腰筋在连梁范围内拉通连续配置 当连 梁截面高度大于 700mm 时, 其两侧面沿梁高范围设置的纵向构造钢筋 ( 腰筋 ) 的直径不应小于 10mm, 间距不应大于 200mm; 对跨高比不大于 2.5 的连梁, 梁 两侧的纵向构造钢筋 ( 腰筋 ) 的面积配筋率不应小于 0.3%; 5 连梁中同一方向的对角斜筋数量超过 1 根时, 应设置对角斜筋的拉结筋, 拉结筋的间距应不大于连梁宽度和 300mm 的较小值, 直径不应小于 6mm 剪力墙的墙肢截面厚度应符合下列规定 : 1 剪力墙结构 : 一 二级抗震等级时, 一般部位不应小于 160mm, 且不宜 小于层高的 1/20; 底部加强部位不应小于 200mm, 且不宜小于层高的 1/16, 当 墙端无端柱或翼墙时, 墙厚不宜小于净高的 1/12 三 四级抗震等级时, 不应小 于 140mm, 且不宜小于层高的 1/25; 2 框架 - 剪力墙结构 : 一般部位不应小于 160mm, 且不宜小于层高的 1/20; 底部加强部位不应小于 200mm, 且不宜小于层高的 1/16; 3 框架 - 核心筒结构 筒中筒结构 : 一般部位不应小于 160mm, 且不宜小于 x L 148

159 层高的 1/20; 底部加强部位不应小于 200mm, 且不宜小于层高的 1/16 筒体底 部加强部位及其以上一层不应改变墙体厚度 剪力墙厚度大于 140mm 时, 其竖向和水平向分布钢筋应采用双排布置, 双排分布钢筋间应设置拉接钢筋, 且拉筋的间距不应大于 600mm 直径不应小 于 6mm 在底部加强部位边缘构件以外的墙体中, 拉筋间距宜加密 剪力墙的水平和竖向分布钢筋的配筋应符合下列规定 : 1 一 二 三级抗震等级的剪力墙的水平和竖向分布钢筋配筋率均不应小 于 0.25%; ; 四级抗震等级剪力墙不应小于 0.2%,, 分布钢筋间距不应大于 300mm; 其直径不应小于 8mm; 2 部分框支剪力墙结构的剪力墙底部加强部位, 水平和竖向分布钢筋配筋 率不应小于 0.3%,, 钢筋间距不应大于 200mm 剪力墙水平和竖向分布钢筋的直径不宜大于墙厚的 1/ 一 二 三级抗震等级的剪力墙, 其底部加强部位在重力荷载代表值作 用下的墙肢轴压比不宜超过表 的限值 表 剪力墙轴压比限值 抗震等级 ( 设防烈度 ) 一级 (9 度 ) 一级 (8 度 ) 二级 三级 轴压比限值 注 : 剪力墙肢轴压比 N / ( ) c A 中的 A 为墙肢截面面积 剪力墙两端及洞口两侧应设置边缘构件, 并宜符合下列要求 : 1 一 二 三级抗震等级剪力墙, 在重力荷载代表值作用下, 当墙肢底截 面轴压比大于表 规定时, 其底部加强部位及其以上一层墙肢应按本规范 条的规定设置约束边缘构件 ; 当墙肢轴压比不大于表 规定时, 应 按本规范第 条的规定设置构造边缘构件 表 剪力墙设置构造边缘构件的最大轴压比 抗震等级 ( 设防烈度 ) 一级 (9 度 ) 一级 (8 度 ) 二级 三级 轴压比 部分框支剪力墙结构中, 一 二 三级抗震等级落地剪力墙的底部加强 部位及以上一层的墙肢两端, 宜设置翼墙或端柱, 并应按本规范第 条的 规定设置约束边缘构件 ; 不落地的剪力墙, 应在底部加强部位及以上一层剪力墙 149

160 的墙肢两端设置约束边缘构件 ; 3 一 二 三级抗震等级的剪力墙的一般部位剪力墙以及四级抗震等级剪 力墙, 应按本规范 条设置构造边缘构件 ; 4 框架 - 核心筒结构的核心筒 筒中筒结构的内筒, 其边缘构件的设计应符 合本条第 1 款和第 3 款的要求 对框架 - 核心筒结构, 一 二 三级抗震等级的 核心筒角部墙体的边缘构件尚应按下列要求加强 : 底部加强部位墙肢约束边缘构 件的长度宜取墙肢截面高度的 1/4, 且约束边缘构件范围内宜全部采用箍筋 ; 底 部加强部位以上的全高范围内宜按本规范图 的要求设置约束边缘构件 剪力墙端部设置的约束边缘构件 ( 暗柱 端柱 翼墙和转角墙 ) 应符合 下列要求 ( 图 ): 1 约束边缘构件沿墙肢的长度 l 及配箍特征值 λ 宜满足表 的要求, c 箍筋的配置范围及相应的配箍特征值 λ 和 2 的区域如图 所示, 其体积 配筋率 ρ V 应符合下列要求 : v λ v v ρ V λ V c y ( ) 式中 : λ v 配箍特征值, 计算时可计入拉筋 2 一 二 三级抗震等级剪力墙约束边缘构件的纵向钢筋的截面面积, 对暗柱 端柱 翼墙和转角墙分别不应小于图 中阴影部分面积的 1.2% 1.0% 0.9%; 表 约束边缘构件沿墙肢的长度 l 及其配箍特征值 λ c v 抗震等级 ( 设防烈度 ) 一级 (9 度 ) 一级 (8 度 ) 二级 三级 重力荷载代表值作用下的 轴压比 λv l c (mm) 暗柱 端柱 翼墙或转 角墙 0.25h w 1.5b w 450 中 的最大值 0.2h w 1.5b w 450 中的 最大值 注 :1 可根据墙肢轴压比按线性内插法取值 ; λ v 0.2h w 1.5b w 450 中的最大值 0.15h w 1.5b w 450 中的最大值 0.2h w 1.5b w 450 中的最大值 0.15h w 1.5b w 450 中的最大值 150

161 2 翼墙长度小于其厚度 3 倍时, 视为无翼墙剪力墙 ; 端柱截面边长小于墙厚 2 倍 时, 视为无端柱剪力墙 ; l 3 约束边缘构件沿墙肢长度 c 除满足表 的要求外, 当有端柱 翼墙或转 角墙时, 尚不应小于翼墙厚度或端柱沿墙肢方向截面高度加 300mm; 4 约束边缘构件的箍筋或拉筋沿竖向的间距, 对一级抗震等级不宜大于 100mm, 对二级抗震等级不宜大于 150mm; 5 hw 为剪力墙的墙肢截面高度 (a) (b) (c) (d) 剪力墙的约束边缘构件 (a) 暗柱 ;(b) 端柱 ;(c) 翼墙 ;(d) 转角墙 注 : 图中尺寸单位为 mm 1 - 配箍特征值为 λ 的区域 ; 2 - 配箍特征值为 λ /2 的区域 v 剪力墙端部设置的构造边缘构件 ( 暗柱 端柱 翼墙和转角墙 ) 的范围, 应按图 确定, 构造边缘构件的纵向钢筋除应满足计算要求外, 尚应符合 表 的要求 抗震 等级 纵向钢筋 最小配筋量 ( 取较大值 ) 表 构造边缘构件的构造配筋要求 底部加强部位其它部位 箍筋 拉筋 最小直径 (mm) 最大间距 (mm) 纵向钢筋 最小配筋量 ( 取较大值 ) v 最小直径 (mm) 箍筋 拉筋 最大间距 (mm) 一 0.01 A c,6φ A c,6φ 二 A c,6φ A c,6φ

162 三 0.006A c,6 φ A c,4φ 四 A c,4φ A c,4φ 注 :1 A c 为图 中所示的阴影面积取用 ; 2 对其他部位, 拉筋的水平间距不应大于纵向钢筋间距的 2 倍, 转角处宜设置箍 筋 ; 3 当端柱承受集中荷载时, 应满足框架柱的配筋要求 (a) (b) (c) (d) 图 剪力墙的构造边缘构件 (a) 暗柱 ;(b) 端柱 ;(c) 翼墙 ;(d) 转角墙 注 : 图中尺寸单位为 mm 楼面梁与剪力墙墙肢在墙肢平面外方向连接时, 如果楼面梁跨越墙肢, 则可仅验算连接处墙肢的局部受压承载力 ; 如果楼面梁仅在墙肢一侧与墙连接, 应符合下列要求 : 1 楼面梁纵筋应满足锚固要求, 直段锚固长度不宜小于 0.4l ae 当楼面梁 纵筋的直段锚固长度不满足下式或小于 剪力墙平面外抗拉脱承载力 ; 0.45l ae 时, 应按本规范第 条验算 l > 0.22 γ n l ah w ae ( ) 式中 : l ah 楼面梁纵筋锚入墙体的直段长度 ; 规定 ; n 楼面梁受拉纵筋数量 ; 墙梁平面外连接节点的弯扭影响系数, 可按本规范 ( ) 式计 γ w 算 2 墙肢平面外抗弯承载力和抗剪承载力设计应符合本规范第 条的 3 楼面梁与墙肢连接处应满足局部受压承载力要求 楼面梁端弯矩设计值不应大于剪力墙墙肢平面外抗拉脱承载力 剪力墙 墙肢平面外抗拉脱承载力可按下列规定计算 : 152

163 M 1 A b t bwu = ( Z) γ RE γ w Z Z γ w = (1 γ ) + hc H 1 γ = 3 w v h + b b + b + bw b w 0.4 = σ t t c 式中 : M bwu 剪力墙墙肢平面外抗拉脱承载力 ; ( ) ( ) ( ) ( ) 临界截面有效抗剪强度 ; t σ 临界截面混凝土竖向有效压应力设计值, 当计算值大于 0.3, 取 c γ 0.3 ; c 暗柱平面外抗弯承载力与墙肢平面外抗弯承载力的比值, 当计 算值小于 0.4 时取 0.4; Z 楼面梁梁端截面受拉钢筋合力点到压区合力点的距离 ; A 从楼面梁端纵筋弯弧终点内侧开始的 45 锥体破坏面在墙正面 b 的投影面积, 多根钢筋时应扣除投影重叠部分的面积 ; b h 分别为楼面梁宽度和高度 ; 拉脱破坏临界截面高度, 取楼面梁截面高度与墙肢截面厚度 h c b w 之和 ; b 明梁截面宽度, 无明梁时, 取墙肢截面厚度 b ; v H 楼面梁上 下楼层高度的平均值 当墙肢平面外承载力不满足要求时, 可采取下列措施之一进行设计 : 1 沿楼面梁轴线方向设置剪力墙肢, 梁纵筋伸入所增设的墙肢内锚固 ; 2 在剪力墙与梁相交处设置与剪力墙整浇的扶壁柱, 扶壁柱的设计应符合 本规范第 条的有关规定 ; 3 当楼面梁纵筋满足锚固要求时, 可在墙与楼面梁相交处沿竖向设置暗柱, 暗柱的设计应符合本规范第 条的有关规定 有楼面梁单侧连接时, 墙肢暗柱 扶壁柱及墙肢平面外抗弯承载力 抗 剪承载力设计应符合下列规定 : 1 暗柱宜与楼面梁对中设置, 其截面宽度 : 无明梁时宜取楼面梁截面宽度 153 w c

164 与墙肢截面厚度之和, 有明梁时宜取楼面梁截面宽度与 2 倍墙肢截面厚度之和 ; 2 扶壁柱宜与楼面梁对中设置, 其截面宽度不宜小于楼面梁截面宽度, 其 截面高度应按计算确定并应满足楼面梁纵筋的锚固要求 ; 3 墙肢承受的平面外剪力宜全部由暗柱 扶壁柱承担 墙肢平面外抗弯承 载力计算时, 应符合下列规定 : 1) 墙肢截面有效宽度 : 设置暗柱时, 可取暗柱宽度的 2 倍 ; 设置扶壁柱 时, 可取扶壁柱截面宽度与 2 倍墙肢截面厚度之和 ; 2) 墙肢有效截面内承担的弯矩设计值可取为楼面梁梁端弯矩设计值 4 暗柱 扶壁柱的纵向钢筋和箍筋应按计算确定, 并宜符合相应抗震等级 框架柱的构造要求 当墙肢平面外抗拉脱破坏承载力不符合本规范第 条的要求, 且 楼面梁梁端弯矩设计值不大于 0.8 γ w M bwu 设置水平暗梁或明梁 ( 图 ), 并应满足下列要求 : 时, 可在楼面梁与墙肢连接处的墙内 1 暗梁截面高度可取为拉脱破坏临界截面高度 h c, 沿墙内的设置长度不宜 小于 2h + b + 60d,d 为暗梁纵筋直径 ; b w c 2 明梁截面宽度 bv 不应小于 0.5laE, 且突出墙面部分的宽度 t 1不宜大于墙厚 和 200mm 的较小值 ; 明梁截面高度 h v 可取为拉脱破坏临界截面高度 h c, 且其 顶部和底部宜突出楼面梁截面各 50mm 明梁长度不宜小于 2.5h + b + 60d, d 为明梁纵筋直径 ; c bv hc h hv 4 t1 4 bw bw 图 暗梁和明梁截面侧视示意图 1 墙 ;2 暗梁 ;3 明梁 ;4 楼面梁 3 暗梁和明梁应分别进行受扭承载力计算, 抗扭箍筋宜配置在暗梁或明梁与楼面梁相交处以及左右各一倍楼面梁宽度范围内 暗梁 明梁所承受的扭矩设 154

165 计值可按下列公式计算 : 式中 : M b T = 0.5(1 γ ) M 楼面梁梁端弯矩设计值 b ( ) 4 眀梁设计尚宜考虑楼面梁梁端集中剪力的作用 可在楼面梁与明梁交接 处 3 倍楼面梁宽度范围内配置附加箍筋, 并相应增加眀梁突出墙外部分的纵筋面 积 眀梁突出墙外部分的纵向钢筋和全部箍筋的配筋强度比值宜取为 预应力混凝土结构构件 本节适用于 度时后张有粘结预应力混凝土结构的抗震设计,9 度时应进行专门研究 无粘结预应力混凝土结构的抗震设计, 应符合专门规定 抗震设计时, 预应力混凝土结构的抗震等级 地震组合内力及调整, 应按现行国家标准 建筑抗震设计规范 GB 对钢筋混凝土结构的要求执行 抗震设计的预应力混凝土结构, 应达到相同抗震等级的钢筋混凝土结构的延性要求 抗震设计时, 后张预应力框架 门架 转换层的转换大梁, 宜采用有粘结预应力筋 ; 承重结构的预应力受拉杆件和抗震等级为一级的预应力框架, 应采用有粘结预应力筋 预应力混凝土结构的抗震计算, 除应符合现行国家标准 建筑抗震设计规范 GB 的规定外, 尚应符合下列规定 : 1 预应力混凝土结构自身的阻尼比, 不宜大于 0.03, 并可按抗侧力钢筋混凝土结构部分和预应力混凝土结构部分在整个结构总变形能所占的比例折算为等效阻尼比 ; 2 预应力混凝土结构构件截面抗震验算时, 在地震作用效应基本组合中, 应增加预应力作用效应项, 其分项系数, 一般情况应采用 1.0, 当预应力作用效应对构件承载力不利时, 应采用 1.2; 3 预应力筋穿过框架节点核芯区时, 节点核芯区的截面抗震验算, 应计入有效预加力以及预应力孔道对核芯区截面有效验算宽度削弱的影响 预应力混凝土框架的抗震构造, 除符合钢筋混凝土结构的要求外, 尚应符 155

166 合下列规定 : 1 预应力混凝土框架梁端截面, 考虑受压钢筋影响的混凝土受压区高度应 符合本规范第 条的规定, 且纵向受拉钢筋以非预应力钢筋抗拉强度设计值 折算的配筋率 : 对 HRB400 HRB500 级钢筋不宜大于 2.5%, 对 HRB335 级钢筋 不宜大于 3.0%; 2 在预应力混凝土框架梁中, 宜采用预应力钢筋和非预应力钢筋混合配筋 的方式, 梁端截面配筋的预应力强度比 λ p 不宜大于 0.75; λ = p A h py p p A h + A h py p p y ( ) 注 : 对框架 - 剪力墙或框架 - 核心筒结构中的后张有粘结预应力混凝土框架, 其 对二 三级抗震等级可增大 0.05 λ p 限值 3 预应力混凝土框架梁端截面的底面和顶面纵向非预应力钢筋截面面积 A 和 A 的比值, 除按计算确定外, 尚应满足下列要求 : A 0.5 一级抗震等级 ( ) A 1 λ p A 0.3 二 三级抗震等级 ( ) A 1 λ 梁底面纵向非预应力钢筋配筋率不应小于 0.2% p 4 当计算预应力混凝土框架柱的轴压比时, 应计入预应力筋的总有效预加 力形成的轴向压力设计值, 并符合钢筋混凝土结构中对应框架柱的要求 ; 箍筋宜 全高加密 对大跨度边柱可采用非对称配筋方式, 一侧宜采用混合配筋, 另一侧 可仅配置钢筋 后张预应力混凝土板柱结构, 当设防烈度为 8 度时应采用板柱 - 剪力墙结 构 ;6 度 7 度时除采用板柱 - 剪力墙结构外, 亦可采用板柱 - 框架结构 板柱柱 上板带的端截面应符合本规范第 条对受压区高度及预应力强度比的规定, 板柱节点应符合本规范第 11.9 节的规定 后张预应力筋的锚具不宜设置在梁柱节点核芯区 预应力筋 - 锚具组装件 的锚固性能, 应符合专门规定 156

167 11.9 板柱节点 对一 二 三级抗震等级的板柱节点, 应进行抗震受冲切承载力验算 度时宜采用有托板或柱帽的板柱节点, 托板或柱帽根部的厚度 ( 包括板厚 ) 不宜小于柱纵筋直径的 16 倍 托板或柱帽的边长不宜小于 4 倍板厚与柱截面相应边长之和 在竖向荷载 地震作用下, 当考虑板柱节点临界截面上的剪应力传递不 平衡弯矩时, 其考虑抗震等级的集中反力设计值 算, 此时, F l F l,eq 可按本规范附录 F 的规定计 为在重力荷载代表值及地震荷载作用下, 由板柱节点临界截面所承 受的竖向力设计值 由地震作用组合的不平衡弯矩在板柱节点处引起的集中反力设计值应乘以增大系数, 对一 二 三级抗震等级板柱结构的节点, 该增大系数可分别取 考虑地震作用组合的板柱节点, 当配置箍筋或抗剪锚栓时其受冲切承载力应符合下列规定 : 1 F ( σ ) ηu h A l,eq t pc,m m 0 yv vu γ RE (11.9.4) 无柱帽平板宜在柱上板带中设构造暗梁, 暗梁宽度可取柱宽及柱两侧各 不大于 1.5 倍板厚 暗梁支座上部钢筋面积应不小于柱上板带钢筋截面面积的 50%, 暗梁下部钢筋不宜少于上部钢筋的 1/ 2 支座处暗梁的箍筋应按计算确定, 并应符合下列要求 : 1 加密区长度不应小于 3 倍板厚 ; 2 箍筋肢距不宜大于 250mm, 箍筋间距不宜大于 100mm, 箍筋直径不应小 于 8mm 沿两个主轴方向贯通节点柱截面的连续预应力钢筋及板底非预应力钢 筋, 应符合下列要求 : 要求 : 1 沿两个主轴方向贯通节点柱截面的连续钢筋的总截面面积, 应符合下式 py Ap + y A NG (11.9.6) 式中 : A 贯通柱截面的板底钢筋截面面积 ; 对一端在柱截面对边按受拉弯 157

168 A p 折锚固的钢筋, 截面面积按一半计算 ; 贯通柱截面连续预应力钢筋截面面积 ; 对一端在柱截面对边锚固 的钢筋, 截面面积按一半计算 ; 预应力筋抗拉强度设计值, 对无粘结预应力筋, 应按本规范第 py 条取用无粘结预应力筋的抗拉强度设计值 σ pu ; N G 在本层楼板重力荷载代表值作用下的柱轴压力 2 连续预应力筋应布置在板柱节点上部, 呈下凹进入板跨中 ; 3 连续非预应力板底钢筋, 宜在距柱面为 2 倍纵向钢筋锚固长度以外搭接, 且钢筋端部宜有垂直于板面的弯钩 158

169 附录 A 钢筋的公称直径 计算截面面积及理论重量 表 A.1 钢筋的公称直径 计算截面面积及理论重量 不同根数钢筋的计算截面面积 (mm 公称直径 ) 单根钢筋理论重量 (mm) (kg/m) 表 A.2 钢绞线公称直径 计算截面面积及理论重量 种类 公称直径 (mm) 计算截面面积 (mm 2 ) 理论重量 (kg/m) 标准型 表 A.3 钢丝公称直径 计算截面面积及理论重量 公称直径 (mm) 计算截面面积 (mm 2 ) 理论重量 (kg/m)

170 附录 B 近似计算偏压构件侧移二阶效应的增大系数法 B.0.1 当采用增大系数法近似计算结构因侧移产生的二阶效应 ( P 效应 ) 时, 可对未考虑 P 效应的一阶弹性分析所得的构件端弯矩以及层间位移乘以增大系数进行计算 : M = M n +ηm = η 1 (B.0.1-1) (B.0.1-2) 式中 : M 引起结构侧移荷载产生的一阶弹性分析构件端弯矩 ; M n 不引起结构侧移荷载产生的一阶弹性分析构件端弯矩 ; 1 一阶弹性分析的层间位移 ; η P 效应增大系数 B.0.2 框架结构中, 所计算楼层各柱的可按下列公式计算 : η 1 η = 1 DH N j 0 (B.0.2-3) 式中 : D 所计算楼层的侧向刚度 在计算结构构件弯矩增大系数与计算 N j 结构位移增大系数时, 应按本规范第 B.0.5 条规定取用结构构件 刚度, 并用相应的构件刚度进行计算 ; 计算楼层第 j 列柱轴力设计值 ; 计算楼层的层高 H 0 B.0.3 剪力墙结构 框架 - 剪力墙结构 筒体结构中的可按下列公式计算 : 1 η = 2 H G 1 k E J 式中 : G 各楼层重力荷载设计值之和 ; c d η (B.0.3-4) E J 结构的等效侧向刚度, 可先按倒三角形分布荷载作用下结构顶 c d 点位移相等的原则, 将结构的侧向刚度折算为竖向悬臂受弯构 件的等效侧向刚度 在计算结构构件弯矩增大系数与计算结构 160

171 位移增大系数时, 应按本规范第 B.0.5 条规定取用结构构件刚 度, 并用相应的构件刚度进行计算 ; k 结构形式系数, 对于剪力墙结构 筒体结构中的整截面剪力墙 N j N j 或小开口剪力墙, 取 k = 0.14 ; 对于剪力墙结构 筒体结构中的 联肢墙或壁式框架, 取 k = 0.14(1 + N / N ) ; 对于框架 - 剪力 墙结构中的剪力墙肢, 取 k = 0.17 ; 对于框架 - 剪力墙结构中的 框架, 取 k = 0.14 ; 联肢墙或壁式框架中第 j 墙肢在水平荷载作用下产生的轴压力 设计值, 当 为拉力时, 取 = 0 ; N j 联肢墙或壁式框架中第 j 墙肢在竖向荷载作用下产生的轴压力 设计值 B.0.4 对排架结构中的可按下列公式计算 : η η 2 1 l0 = 1+ ke0 / h 0 h ζ = 0.5 c A N ζ N j j j (B ) (B ) 式中 : κ 与纵筋强度有关的系数 当采用 335MPa 钢筋时, 取为 1720; 采 用 400MPa 钢筋时, 取为 1620 ; 采用 500MPa 钢筋时, 取为 1510; ζ 截面曲率修正系数 ; 当 ζ > 1.0 时, 取 ζ = 1.0 轴向压力对截面重心的偏心距 ; e 0 柱的等效长度, 可按表 B 取用 l 0 A 柱的截面面积 对于 I 形截面取 :A=bh+2(b -b)h 161

172 表 B.0.4 刚性屋盖单层房屋排架柱 露天吊车柱和栈桥柱的等效长度 柱的类别 排架方向 l 0 垂直排架方向有柱间支撑无柱间支撑 无吊车房屋柱 有吊车房屋柱 注 :1 表中 H 为从基础顶面算起的柱子全高 ;H l 为从基础顶面至装配式吊车梁底面或 现浇式吊车梁顶面的柱子下部高度 ;H u 为从装配式吊车梁底面或从现浇式吊车 梁顶面算起的柱子上部高度 ; 2 表中有吊车房屋排架柱的等效长度, 当计算中不考虑吊车荷载时, 可按无吊车 房屋柱的等效长度采用, 但上柱的等效长度仍可按有吊车房屋采用 ; 3 表中有吊车房屋排架柱的上柱在排架方向的等效长度, 仅适用于 H / H 0.3 的 情况 ; 当 H / H <0.3 时, 等效长度宜采用 2.5 H u l B.0.5 当采用本规范 B.0.2 B.0.3 条计算各结构构件中的弯矩增大系数时, 宜 对构件的弹性抗弯刚度 E c I 乘以下列折减系数 : 对梁, 取 0.4; 对柱, 取 0.6; 对 剪力墙及核心筒壁, 取 0.45; 当计算各结构中的位移增大系数 进行折减 注 : 当验算表明剪力墙或核心筒底部正截面不开裂时, 计算弯矩增大系数 折减系数可取 0.7 单跨 1.5 H 1.0 H 1.2 H 两跨及多跨 1.25 H 1.0 H 1.2 H 上柱 2.0 H u 1.25 H u 1.5 H u 下柱 1.0 H l 0.8 H l 1.0 H l 露天吊车柱和栈桥柱 2.0 H l 1.0 H l - u η u l η 时, 可不对刚度 η 时的刚度 162

173 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.1.1 钢筋的强度标准值应按下列公式计算确定 : k ( ) = δ k m (C.1.1) 式中 : k 钢筋的平均强度 ; C.1.2 δ 钢筋强度的变异系数 热轧带肋钢筋的强度变异系数可按表 C.1.1 采用 表 C.1.1 热轧带肋钢筋強度的变异系数 强度等级 HRB 335 HRB 400 HRB 500 屈服强度抗拉强度屈服强度抗拉强度屈服强度抗拉强度 δ 钢筋单调加载应力 - 应变本构关系曲线 ( 图 C.1.2) 可按下列公式确定, 设计 中也可根据需要将曲线段简化为直线段 σ Eε ε ε y y ε y < ε k1ε y = E ( 1 k4 ) k ( ) ( ) 2 4 y + ε 2 k2ε y ε > k1ε y ε y k2 k1 (C.1.2) 式中 :σ 钢筋应力 ; ε 钢筋应变 ; E 钢筋的弹性模量 ; y 钢筋的屈服强度 ; ε y 钢筋的屈服应变, 可取 / E ; y 钢筋硬化起点应变与屈服应变的比值 当不具备完整的钢筋材性试 k 1 验数据时, 钢筋可取为 4, 硬钢或钢绞线可取为 1~2; 钢筋峰值应变与屈服应变的比值 当不具备完整的钢筋材性试验数 k 2 据时, 钢筋可取为 25, 硬钢或钢绞线可取为 10; 钢筋极限应变与屈服应变的比值 当不具备完整的钢筋材性试验数 k 3 据时, 可取为 40; 钢筋峰值应力与屈服强度的比值 当不具备完整的钢筋材性试验数 k 4 据时, 可取为

174 (a) 图 C.1.2 钢筋单调受拉应力 - 应变曲线 (b) (a) 钢筋 ;(b) 钢丝或钢绞线 C.1.3 钢筋反复加载应力 - 应变本构关系曲线 ( 图 C.1.2) 可按下列公式确定 : ε ε a σ = E ( ε ε a ) + σ a E ( ε b ε a ) ( σ b σ a ) ε b ε a E p = E p ( 1 k E )( ε b ε a ) ( ε ε ) ( σ σ ) b a b a (C.1.3-1) (C.1.3-2) 式中 : k 等效硬化直线的斜率, 可取过屈服点和峰值点直线的斜率 ( 图 C.1.2); σ 再加载路径起点应力, 可取 σ a = 0 ; a 其他符号的意义见图 C.1.3 (a) 图 C.1.3 钢筋反复拉压应力 - 应变曲线 (b) (a) 钢筋 ;(b) 硬钢或钢绞线 必要时, 可采用实测曲线确定钢筋的本构关系 C.2 混凝土本构关系 C.2.1 适用的混凝土本构模型条件如下 : 混凝土强度等级 C20~C80; 混凝土质量密度 2200 ~ 2400kg/m 3 ; 正常温度 湿度环境 ; 正常加载速度 C.2.2 混凝土单轴受拉的应力 - 应变曲线方程可按下列公式确定 ( 图 C.2.2) 164

175 σ = (1 d ) E ε 5 1 ρ t x x 1 dt = ρt 1 x > αt ( x 1) + x ε x = ε * t ρt = E ε c t t t c (C.2.2-1) (C.2.2-2) (C.2.2-3) (C.2.2-4) 式中 : α t 混凝土单轴受拉应力 - 应变曲线下降段的参数值, 按表 C.2.2 取用 ; * t ε t d t 混凝土的单轴抗拉强度, 其值可根据实际结构分析需要分别取 tk 或 ; tm * 与单轴抗拉强度相应的混凝土峰值拉应变, 按表 C.2.2 取用 ; 混凝土单轴受拉损伤演化参数 t t 表 C.2.2 混凝土单轴受拉应力 - 应变曲线的参数取值 t* (N/mm ) ε t (10 ) α t 图 C.2.2 混凝土单轴应力 - 应变曲线 注 : 混凝土受拉 受压的应力 - 应变曲线示意图绘于同一坐标系中, 但取不同的比例 符号取 受拉为正 受压为负 C.2.3 混凝土单轴受压的应力 - 应变曲线方程可按下列公式确定 ( 图 C.2.2): σ = (1 d ) E ε c c (C.2.3-1) 2 1 ρ c αa + (3 2 αa) x + ( αa 2) x x 1 dc = ρc 1 x > 1 2 αd ( x 1) + x (C.2.3-2) 165