《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50010-2002)符號(hào)意義,若有下標(biāo)請(qǐng)指出其意思及指代的英文單詞?
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《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50010-2002)符號(hào)意義,若有下標(biāo)請(qǐng)指出其意思及指代的英文單詞?【專家解說】:《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 (GB 50010-2002) 1
【專家解說】:《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》
(GB 50010-2002)
1 總則
1.0.1 為了在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中貫徹執(zhí)行國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策,做到技術(shù)先進(jìn)、安全適用、經(jīng)濟(jì)合理、確保質(zhì)量,制訂本規(guī)范。
1.0.2 本規(guī)范適用于房屋和一般構(gòu)筑物的鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土以及素混凝土承重結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。本規(guī)范不適用于輕骨料混凝土及其他特種混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
1.0.3 混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),除應(yīng)符合本規(guī)范外,尚應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
2 術(shù)語(yǔ)、符號(hào)
2.1 術(shù)語(yǔ)
2.1.1 混凝土結(jié)構(gòu) concrete structure
以混凝土為主制成的結(jié)構(gòu),包括素混凝土結(jié)構(gòu),鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等。
2.1.2 素混凝土結(jié)構(gòu) plain concrete structure
由無(wú)筋或不配置受力鋼筋的混凝土制成的結(jié)構(gòu)。
2.1.3 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu) reinforced concrete structure
由配置受力的普通鋼筋,鋼筋網(wǎng)或鋼筋骨架的混凝土制成的結(jié)構(gòu)。
2.1.4 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) prestressed concrete structure
由配置受力的預(yù)應(yīng)力鋼筋通過張拉或其他方法建立預(yù)加應(yīng)力的混凝土制成的結(jié)構(gòu)。
2.1.5 先張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) pretensioned prestressed concrete structure
在臺(tái)座上張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋后澆筑混凝土,并通過粘結(jié)力傳遞而建立預(yù)加應(yīng)力的混凝土結(jié)構(gòu)。
2.1.6 后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) post-tensioned prestressed concrete structure
在混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度后,通過張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋并在結(jié)構(gòu)上錨固而建立預(yù)加應(yīng)力的混凝土結(jié)構(gòu)。
2.1.7 現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu) cast-in-situ concrete structure
在現(xiàn)場(chǎng)支模并整體澆筑而成的混凝土結(jié)構(gòu)。
2.1.8 裝配式混凝土結(jié)構(gòu) prefabricated concrete structure
由預(yù)制混凝土構(gòu)件或部件通過焊接,螺栓連接等方式裝配而成的混凝土結(jié)構(gòu)。
2.1.9 裝配整體式混凝土結(jié)構(gòu) assembled monolithic concrete structure
由預(yù)制混凝土構(gòu)件或部件通過鋼筋,連接件或施加預(yù)應(yīng)力加以連接并現(xiàn)場(chǎng)澆筑混凝土而形成整體的結(jié)構(gòu)。
2.1.10 框架結(jié)構(gòu) frame structure
由梁和柱以剛接或鉸接相連接而構(gòu)成承重體系和結(jié)構(gòu)。
2.1.11 剪力墻結(jié)構(gòu) shearwall structure
由剪力墻組成的承受豎向和水平作用的結(jié)構(gòu)。
2.1.12 框架-剪力墻結(jié)構(gòu) frame-shearwall structure
由剪力墻和框架共同隨豎向和水平作用的結(jié)構(gòu)。
2.1.13 深受彎構(gòu)件 deep flexural member
跨高比小于 5 的受彎構(gòu)件。
2.1.14 深梁 deep beam
跨高比不大于 2 的單跨梁和跨高比不大于 2.5 的多跨連續(xù)梁。
2.1.15 普通鋼筋 ordinary steel bar
用于混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的各種非預(yù)應(yīng)力鋼筋的總稱。
2.1.16 預(yù)應(yīng)力鋼筋 prestressing tendon
用于混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中施加預(yù)應(yīng)力的鋼筋,鋼絲和鋼絞線的總稱。
2.1.17 可靠度 degree of reliability
結(jié)構(gòu)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),在規(guī)定的條件下,完成預(yù)定功能的概率。
2.1.18 安全等級(jí) safety class
根據(jù)破壞后果的嚴(yán)重程度劃分的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的等級(jí)。
2.1.19 設(shè)計(jì)使用年限 design working life
設(shè)計(jì)規(guī)定的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件不需進(jìn)行大修即可按其預(yù)定目的使用的時(shí)期。
2.1.20 荷載效應(yīng) load effect
由荷載引起的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的反應(yīng),例如內(nèi)力,變形和裂縫等。
2.1.21 荷載效應(yīng)組合 load effect combination
按極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),為保證結(jié)構(gòu)的可靠性而對(duì)同時(shí)出現(xiàn)的各種荷載效應(yīng)設(shè)計(jì)值規(guī)定的組合。
2.1.22 基本組合 fundamental combination
承載能力級(jí)限狀態(tài)計(jì)算時(shí),永久荷載和可變荷載的組合。
2.1.23 標(biāo)準(zhǔn)組合 characteristic combination
正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算時(shí),對(duì)可變荷載采用標(biāo)準(zhǔn)值,組合值為荷載代表值的組合。
2.1.24 準(zhǔn)永久組合 quasi-permanent combination
正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算時(shí),對(duì)可變荷載采用準(zhǔn)永久值為荷載代表的組合。
2.2 符號(hào)
2.2.1 材料性能
Ec —— 混凝土彈性模量;
Efc —— 混凝土疲勞變形模量;
Es —— 鋼筋彈性模量;
C20 —— 表示立方體強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為 20N/mm2 的混凝土強(qiáng)度等級(jí);
fcu' —— 邊長(zhǎng)為 150mm 的施工階段混凝土立方體抗壓強(qiáng)度;
fcu,k —— 邊長(zhǎng)為 150mm 的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;
fck、fc —— 混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值;
ftk、ft —— 混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、設(shè)計(jì)值;
fck'、ftk' —— 施工階段的混凝土軸心抗壓、軸心抗壓拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;
fyk、fptk —— 普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;
fy、fy' —— 普通鋼筋的抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;
fpy、fpy' —— 預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗拉、抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。
2.2.2 作用、作用效應(yīng)及承載力
N —— 軸向力設(shè)計(jì)值;
Nk,Nq —— 按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合、準(zhǔn)永久組合計(jì)算的軸向力值;
Np —— 后張法構(gòu)件預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力;
Np0 —— 混凝土法向預(yù)應(yīng)力等于零時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋及非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力;
Nu0 —— 構(gòu)件的載面軸心受壓或軸心受拉承載力設(shè)計(jì)值;
Nux、Nuy —— 軸向力作用于 X 軸、Y 軸的偏心受壓或偏心受拉承載力設(shè)計(jì)值;
M —— 彎矩設(shè)計(jì)值;
Mk、Mq —— 按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合、準(zhǔn)永久組合計(jì)算的彎矩值;
Mu —— 構(gòu)件的正截面受彎承載力設(shè)計(jì)值;
Mcr —— 受彎構(gòu)件的正截面開裂彎矩值;
T —— 扭矩設(shè)計(jì)值;
V —— 剪力設(shè)計(jì)值;
Vcs —— 構(gòu)件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承載力設(shè)計(jì)值;
Fl —— 局部荷載設(shè)計(jì)值或集中反力設(shè)計(jì)值;
σck、σcq —— 荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合、準(zhǔn)永久組合下抗裂驗(yàn)算邊緣的混凝土法向應(yīng)力;
σpc —— 由預(yù)加力產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力;
σtp、σcp —— 混凝土中的主拉應(yīng)力、主壓應(yīng)力;
σfc,max、σfc,min —— 疲勞驗(yàn)算時(shí)受拉區(qū)或受壓區(qū)邊緣纖維混凝土的最大應(yīng)力、最小應(yīng) 力;
σs、σp —— 正載面承載力計(jì)算中縱向普通鋼筋、預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力;
σsk —— 按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的縱向受拉鋼筋應(yīng)力或等效應(yīng)力;
σcon —— 預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉控制應(yīng)力;
σp0 —— 預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)處混凝土法向應(yīng)力等于零時(shí)的預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力;
σpe —— 預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效預(yù)應(yīng)力;
σl、σl' —— 受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋在相應(yīng)階段的預(yù)應(yīng)力損失值;
τ —— 混凝土的剪應(yīng)力;
ωmax —— 按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長(zhǎng)期作用影響計(jì)算的最大裂縫寬度。
2.2.3 幾何參數(shù)
a、a' —— 縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)、縱向受壓鋼筋合力點(diǎn)至截面近邊的距離;
as、as' —— 縱向非預(yù)應(yīng)力受拉鋼筋合力點(diǎn)、縱向非預(yù)應(yīng)力受壓鋼筋合力點(diǎn)至截面近邊的距離;
ap、ap' —— 受拉區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)、受壓區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)至截面近邊的距離;
b —— 矩形截面寬度、T 形、I 形截面的腹板寬度;
bf、bf' —— T 形或 I 形截面受拉區(qū)、受壓區(qū)的翼緣寬度;
d —— 鋼筋直徑或圓形截面的直徑;
c —— 混凝土保護(hù)層厚度;
e、e' —— 軸向力作用點(diǎn)至縱向受拉鋼筋合力點(diǎn)、縱向受壓鋼筋合力點(diǎn)的距離;
e0 —— 軸向力對(duì)截面重心的偏心距;
ea —— 附加偏心距;
ei —— 初始偏心距;
h —— 截面高度;
h0 —— 截面有效高度;
hf、hf' —— T 形或 I 形截面受拉區(qū)、受壓區(qū)的翼緣高度;
i —— 截面的回轉(zhuǎn)半徑;
rc —— 曲率半徑;
la —— 縱向受拉鋼筋的錨固長(zhǎng)度;
l0 —— 梁板的計(jì)算跨度或柱的計(jì)算長(zhǎng)度;
s —— 沿構(gòu)件軸線方向上橫向鋼筋的間距、螺旋筋的間距或箍筋的間距;
x —— 混凝土受壓區(qū)高度;
y0、yn —— 換算截面重心、凈截面重心至所計(jì)算纖維的距離;
z —— 縱向受拉鋼筋合力至混凝土受壓區(qū)合力點(diǎn)之間的距離;
A —— 構(gòu)件截面面積;
A0 —— 構(gòu)件換算截面面積;
An —— 構(gòu)件凈截面面積;
As、As' —— 受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向非預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積;
Ap、Ap' —— 受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積;
Asv1、Ast1 —— 在受剪、受扭計(jì)算中單肢箍筋的截面面積;
Astl —— 受扭計(jì)算中取用的全部受扭縱向非預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積;
Asv、Ash —— 同一截面內(nèi)各肢豎向、水平箍筋或分布鋼筋的全部截面面積;
Asb、Apb —— 同一彎起平面內(nèi)非預(yù)應(yīng)力、預(yù)應(yīng)力彎起鋼筋的截面面積;
Al —— 混凝土局部受壓面積;
Acor —— 鋼筋網(wǎng)、螺旋筋或箍筋內(nèi)表面范圍內(nèi)的混凝土核心面積;
B —— 受彎構(gòu)件的截面剛度;
W —— 截面受拉邊緣的彈性抵抗矩;
W0 —— 換算截面受拉邊緣的彈性抵抗矩;
Wn —— 凈截面受拉邊緣的彈性抵抗矩;
Wt —— 截面受扭塑性抵抗矩;
I —— 截面慣性矩;
I0 —— 換算截面慣性矩;
In —— 凈截面慣性矩。
2.2.4 計(jì)算系數(shù)及其他
α1 —— 受壓區(qū)混凝土矩形應(yīng)力圖的應(yīng)力值與混凝土軸心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的比值;
αE —— 鋼筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值;
βc —— 混凝土強(qiáng)度影響系數(shù);
β1 —— 矩形應(yīng)力圖受壓區(qū)高度與中和軸高度(中和軸到受壓區(qū)邊緣的距離)的比值;
βl —— 局部受壓時(shí)的混凝土強(qiáng)度提高系數(shù);
γ —— 混凝土構(gòu)件的截面抵抗矩塑性影響系數(shù);
η —— 偏心受壓構(gòu)件考慮二階彎矩影響的軸向力偏心距增大系數(shù);
λ —— 計(jì)算截面的剪跨比;
μ —— 摩擦系數(shù);
ρ —— 縱向受力鋼筋的配筋率;
ρsv、ρsh —— 豎向箍筋、水平箍筋或豎向分布鋼筋、水平分布鋼筋的配筋率;
ρv —— 間接鋼筋或箍筋的體積配筋率;
φ —— 軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù);
θ —— 考慮荷載長(zhǎng)期作用對(duì)撓度增大的影響系數(shù);
ψ —— 裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)。
3 基本規(guī)定
3.1 一般規(guī)定
3.1.1 本規(guī)范采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法,以可靠指標(biāo)度量結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度,采用分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì)。
3.1.2 整個(gè)結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分超過某一特定狀態(tài)就不能滿足。設(shè)計(jì)規(guī)定的某一功能要求,此特定狀態(tài)稱為該功能的極限狀態(tài)。極限狀態(tài)分為以下兩類:
1 承載能力極限狀態(tài):結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到最大承載力、出現(xiàn)疲勞破壞或不適于繼續(xù)承載的變形;
2 正常使用極限狀態(tài):結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性能的某項(xiàng)規(guī)定限值。
3.1.3 結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)根據(jù)承載能力極限狀態(tài)及正常使用極限狀態(tài)的要求,分別按下列規(guī)定進(jìn)行計(jì)算和驗(yàn)算:
1 承載力及穩(wěn)定:所有結(jié)構(gòu)構(gòu)件均應(yīng)進(jìn)行承載力(包括失穩(wěn))計(jì)算;在必要時(shí)尚應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的傾覆、滑移及漂浮驗(yàn)算;
有抗震設(shè)防要求的結(jié)構(gòu)尚應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震的承載力驗(yàn)算;
2 疲勞:直接承受吊車的構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行疲勞驗(yàn)算;但直接承受安裝或檢修用吊車的構(gòu)件,根據(jù)使用情況和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)可不作疲勞驗(yàn)算;
3 變形:對(duì)使用上需要控制變形值的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,應(yīng)進(jìn)行變形驗(yàn)算;
4 抗裂及裂縫寬度:對(duì)使用上要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,應(yīng)進(jìn)行混凝土拉應(yīng)力驗(yàn)算;對(duì)使用上允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,應(yīng)進(jìn)行裂縫寬度驗(yàn)算;對(duì)疊合式受彎構(gòu)件,尚應(yīng)進(jìn)行縱向鋼筋拉應(yīng)力驗(yàn)算。
3.1.4 結(jié)構(gòu)及結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力(包括失穩(wěn))計(jì)算和頓覆、滑移及漂浮驗(yàn)算,均應(yīng)采用荷載設(shè)計(jì)值;疲勞、變形、抗裂及裂縫寬度驗(yàn)算,均應(yīng)采用相應(yīng)的荷載代表值;直接承受吊車的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,在計(jì)算承載力及驗(yàn)算疲勞、抗裂時(shí),應(yīng)考慮吊車荷載的動(dòng)力系數(shù)。
預(yù)制構(gòu)件尚應(yīng)按制作、運(yùn)輸及安裝時(shí)相應(yīng)的荷載值進(jìn)行施工階段的驗(yàn)算。預(yù)制構(gòu)件吊裝的驗(yàn)算,應(yīng)將構(gòu)件自重乘以動(dòng)力系數(shù),動(dòng)力系數(shù)可取 1.5,但可根據(jù)構(gòu)件吊裝時(shí)的受力情況適當(dāng)增減。
對(duì)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu),必要時(shí)應(yīng)進(jìn)行施工階段的驗(yàn)算。
當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)時(shí),地震作用及其他荷載值均應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011 的規(guī)定確定。
3.1.5 鋼筋泥凝土及預(yù)應(yīng)力泥凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力鋼筋的配筋率應(yīng)符合本規(guī)范第 9 章、第 10 章有關(guān)最小配筋率的規(guī)定。
素混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)按本規(guī)范附錄 A 的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。
3.1.6 結(jié)構(gòu)應(yīng)具有整體穩(wěn)定性,結(jié)構(gòu)的局部破壞不應(yīng)導(dǎo)致大范圍倒塌。
3.1.7 在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi),結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)構(gòu)件在正常維護(hù)條件下應(yīng)能保持其使用功能,而不需進(jìn)行大修加固。設(shè)計(jì)使用年限應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068 確定。
若建設(shè)單位提出更高要求,也可按建設(shè)單位的要求確定。
3.1.8 未經(jīng)技術(shù)鑒定或設(shè)計(jì)許可,不得改變結(jié)構(gòu)的用途和使用環(huán)境。
3.2 承載能力極限狀態(tài)計(jì)算規(guī)定
3.2.1 根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)破壞后果的嚴(yán)重程度,建筑結(jié)構(gòu)劃分為三個(gè)安全等級(jí),設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)具體情況,按照表 3.2.1 的規(guī)定選用相應(yīng)的安全等級(jí)。
表 3.2.1 建筑結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)
安全等級(jí)
破壞后果
建筑物類型
一級(jí)
二級(jí)
三級(jí)
很嚴(yán)重
嚴(yán)重
不嚴(yán)重
重要的建筑物
一般的建筑物
次要的建筑物
注:對(duì)有特殊要求的建筑物,其安全等級(jí)可根據(jù)具體情況另行確定。
3.2.2 建筑物中各類結(jié)構(gòu)構(gòu)件使用階段的安全等級(jí),宜與整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全等級(jí)相同,對(duì)其中部份結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全等級(jí),可根據(jù)其重要程度適當(dāng)調(diào)整,但不得低于三級(jí)。
3.2.3 對(duì)于承載能力極限狀態(tài),結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)按荷載效應(yīng)的基本組合或偶然組合,采用下列極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式:
γ0S≤R (3.2.3-1)
R = R(fc,fs,ak,……) (3.2.3-2)
式中 γ0 —— 重要性系數(shù):對(duì)安全等級(jí)為一級(jí)或設(shè)計(jì)使用年限為 100 年及以上的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,不應(yīng)小于 1.1;對(duì)安全等級(jí)為二級(jí)或設(shè)計(jì)使用年限為 50 年的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,不應(yīng)小于 1.0;對(duì)安全等級(jí)為三級(jí)或設(shè)計(jì)使用年限為 5 年及以下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,不應(yīng)小于 0.9;在抗震設(shè)計(jì)中,不考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重要性系數(shù);
S —— 承載能力極限狀態(tài)的荷載效應(yīng)組合的設(shè)計(jì)值,按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009 和現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011 的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算;
R —— 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力設(shè)計(jì)值;在抗震設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)除以承載力抗震調(diào)整系數(shù) γRE;
R(·) —— 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力函數(shù);
fc、fs —— 混凝土、鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;
ak —— 幾何參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)值;當(dāng)幾何參數(shù)的變異性對(duì)結(jié)構(gòu)性能有明顯的不利影響時(shí),可另增減一個(gè)附加值。
公式(3.2.3-1)中的 γ0S,在本規(guī)范各章中用內(nèi)力設(shè)計(jì)值(N、M、V、T 等)表示;對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),尚應(yīng)按本規(guī)范第 6.1.1 條的規(guī)定考慮預(yù)應(yīng)力效應(yīng)。
3.3 正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算規(guī)定
3.3.1 對(duì)于正常使用極限狀態(tài),結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)分別按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合、準(zhǔn)永久組合或標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長(zhǎng)期作用影響,采用下列極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式:
S≤C (3.3.1)
式中 S —— 正常使用極限狀態(tài)的荷載效應(yīng)組合值;
C —— 結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到正常使用要求所規(guī)定的變形,裂縫寬度和應(yīng)力等的限值。荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合和準(zhǔn)永久組合應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009 的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。
3.3.2 受彎構(gòu)件的最大撓度應(yīng)按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長(zhǎng)期作用影響進(jìn)行計(jì)算,其計(jì)算值不應(yīng)超過表 3.3.2 規(guī)定的撓度限值。
表 3.3.2 受彎構(gòu)件的撓度限值
構(gòu) 件 類 型
撓 度 限 值
吊車梁:手動(dòng)吊車
電動(dòng)吊車
L0/500
L0/600
屋蓋、樓蓋及樓梯構(gòu)件:
當(dāng) L0<7m 時(shí)
當(dāng) 7≤L0≤9m 時(shí)
當(dāng) L0>9m 時(shí)
L0/200(L0/250)
L0/250(L0/300)
L0/300(L0/400)
注:1 表中 L0 為構(gòu)件的計(jì)算長(zhǎng)度;
2 表中括號(hào)中的數(shù)值適用于使用上對(duì)撓度有較高要求的構(gòu)件;
3 如果構(gòu)件制作時(shí)預(yù)先起拱,且使用上也允許,則在驗(yàn)算撓度時(shí),可將計(jì)算所得的撓度值減去起拱值;對(duì)預(yù)應(yīng)力 混凝土構(gòu)件,尚可減去預(yù)加力所產(chǎn)生的反拱值;
4 計(jì)算懸臂構(gòu)件的撓度限值時(shí),其計(jì)算跨度按實(shí)際懸臂長(zhǎng)度的 2 倍取用。
3.3.3 結(jié)構(gòu)構(gòu)件正截面的裂縫控制等級(jí)分為三級(jí)。裂縫控制等級(jí)的劃分應(yīng)符合下列規(guī)定:
一級(jí) —— 嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算時(shí),構(gòu)件受拉邊緣混凝土不應(yīng)產(chǎn)生拉應(yīng)力;
二級(jí) —— 一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算時(shí),構(gòu)件受拉邊緣混凝土拉應(yīng)力大于混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值;按荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合計(jì)算時(shí),構(gòu)件受拉邊緣混凝土不宜產(chǎn)生拉應(yīng)力,當(dāng)有可靠經(jīng)驗(yàn)時(shí)可適當(dāng)放松;
三級(jí) —— 允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,按荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長(zhǎng)期作用影響計(jì)算時(shí),構(gòu)件的最大裂縫寬度不應(yīng)超過表 3.3.4 規(guī)定的最大裂縫寬度限值。
3.3.4 結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)類別和本規(guī)范表 3.4.1 規(guī)定的環(huán)境類別,按表 3.3.4 的規(guī)定選用不同的裂縫控制等級(jí)及最大裂縫寬度限值 ωlim。
表 3.3.4 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的裂縫控制等級(jí)及最大裂縫寬度限值
環(huán)境類別
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)
預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)
裂縫控制等級(jí)
ωlim(mm)
裂縫控制等級(jí)
ωlim(mm)
二
三
0.3(0.4)
三
0.2
二
三
0.2
二
—
三
三
0.2
一
—
注:1 表中的規(guī)定適用于采用熱軋鋼筋的鋼筋混凝土構(gòu)件和采用預(yù)應(yīng)力鋼絲,鋼絞線及熱處理鋼筋的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件;當(dāng) 采用其他類別的鋼絲或鋼筋時(shí),其裂縫控制要求可按專門標(biāo)準(zhǔn)確定;
2 對(duì)處于年平均相對(duì)濕度小于 60% 地區(qū)一類環(huán)境下的受彎構(gòu)件,其最大裂縫寬度限值或采用括號(hào)內(nèi)的數(shù)值;
3 在一類環(huán)境下,對(duì)鋼筋混凝土屋架,托架及需作疲勞驗(yàn)算的吊車梁,其最大裂縫寬度限值應(yīng)取為 0.2mm;對(duì)鋼筋混凝土屋面梁和托梁,其最大裂縫寬度限值應(yīng)取為 0.3mm;
4 在一類環(huán)境下,對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土屋面梁,托梁,屋架,托架,屋面板和樓板,應(yīng)按二級(jí)裂縫控制等級(jí)進(jìn)行驗(yàn)算;在一類和二類環(huán)境下,對(duì)需作疲勞驗(yàn)算的預(yù)應(yīng)力混凝土吊車梁,應(yīng)按一級(jí)裂縫控制等級(jí)進(jìn)行驗(yàn)算;
5 表中規(guī)定的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的裂縫控制等級(jí)和最大裂縫寬度限值公適用于正截面的驗(yàn)算;預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的斜截面裂縫控制驗(yàn)算應(yīng)符合本規(guī)范第 8 章的要求;
6 對(duì)于煙囪,筒倉(cāng)和處于液體壓力下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,其裂縫控制要求應(yīng)符合專門標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定;
7 對(duì)于處于四,五類環(huán)境下的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,其裂縫控制要求應(yīng)符合專門標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定;
8 表中的最大裂縫寬度限值用于驗(yàn)算荷載作用引起的最大裂縫寬度。
3.4 耐久性規(guī)定
3.4.1 混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性應(yīng)根據(jù)表 3.4.1 的環(huán)境類別和設(shè)計(jì)使用年限進(jìn)行設(shè)計(jì)。
表 3.4.1 混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別
環(huán)境類別
條 件
一
室內(nèi)正常環(huán)境
二
a
室內(nèi)潮濕環(huán)境:非嚴(yán)寒和非寒冷地區(qū)的露天環(huán)境,與無(wú)侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境
b
嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的露天環(huán)境,與無(wú)侵蝕性的水或土壤直接接觸的環(huán)境
三
使用除冰鹽的環(huán)境;嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)冬季水位變動(dòng)的環(huán)境;濱海室外環(huán)境
四
海水環(huán)境
五
受人為或自然的侵蝕性物質(zhì)影響的環(huán)境
注:嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)的劃分應(yīng)符合國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)程》JGJ24 的規(guī)定。
3.4.2 一類,二類和三類環(huán)境中,設(shè)計(jì)使用年限為 50 年的結(jié)構(gòu)混凝土應(yīng)符合表 3.4.2 的規(guī)定。
表 3.4.1 混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類別
環(huán)境類別
最大水灰比
最小水泥用量
(kg/m3)
最低混凝土強(qiáng)度等級(jí)
最大氯離子含量
(%)
最大堿含量
(kg/m3)
一
0.65
225
C20
1.0
不限制
二
a
0.65
250
C25
0.3
3.0
b
0.55
275
C30
0.2
3.0
三
0.50
300
C30
0.1
3.0
注: 1 氯離子含量系指其占水泥用量的百分率;
2 預(yù)應(yīng)力構(gòu)件混凝土中的最大氯離子含量為 0.06%,最小水泥用量為 300kg/m3;最低混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)按表中規(guī)定提高兩個(gè)等級(jí);
3 素混凝土構(gòu)件的最小水泥用量不應(yīng)少于表中數(shù)值減 25kg/m3;
4 當(dāng)混凝土中加入活性摻合料或能提高耐久性的外加劑時(shí),可適當(dāng)降低最小水泥用量;
5 當(dāng)有可靠工程經(jīng)驗(yàn)時(shí),處于一類和二類環(huán)境中的最低混凝土強(qiáng)度等級(jí)可降低一個(gè)等級(jí);
6 當(dāng)使用非堿活性骨料時(shí),對(duì)混凝土中的堿含量可不作限制。
3.4.3 一類環(huán)境中,設(shè)計(jì)使用年限為 100 年的結(jié)構(gòu)混凝土應(yīng)符合下列規(guī)定:
1 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的最低混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C30;預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的最低混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C40;
2 混凝土中的最大氯離子含量為 0.06%;
3 宜使用非堿活性骨料;當(dāng)使用堿活性骨料時(shí),混凝土中的最大堿含量為 3.0kg/m3;
4 混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)按本規(guī)范表 9.2.1 的規(guī)定增加 40%;當(dāng)采取有效的表面防護(hù)措施時(shí),混凝土保護(hù)層厚度可適當(dāng)減少;
5 在使用過程中,應(yīng)定期維護(hù)。
3.4.4 二類和三類環(huán)境中,設(shè)計(jì)使用年限為 100 年的混凝土結(jié)構(gòu),應(yīng)采取專門有效措施。
3.4.5 嚴(yán)寒及寒冷地區(qū)的潮濕環(huán)境中,結(jié)構(gòu)混凝土應(yīng)滿足抗凍要求,混凝土抗凍等級(jí)應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
3.4.6 有抗?jié)B要求的混凝土結(jié)構(gòu),混凝土的抗?jié)B等級(jí)應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
3.4.7 三類環(huán)境中的結(jié)構(gòu)構(gòu)件,其受力鋼筋宜采用環(huán)氧樹脂涂層帶肋鋼筋;對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋,錨具及連接器,應(yīng)采取專門防護(hù)措施。
3.4.8 四類和五類環(huán)境中的混凝土結(jié)構(gòu),其耐久性要求應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
對(duì)臨時(shí)性混凝土結(jié)構(gòu),可不考慮混凝土的耐久性要求。
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