混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB課件.ppt

東南大學(xué) 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50010 2010 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50010 2010主要修訂內(nèi)容介紹 張志強(qiáng) 目 錄 一 修訂概況二 術(shù)語與符號(hào)三 基本設(shè)計(jì)規(guī)定四 混凝土結(jié)構(gòu)的材料五 結(jié)構(gòu)分析六 承載能力極限狀態(tài)計(jì)算七 正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算八 構(gòu)造規(guī)定九 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基本規(guī)定十 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件十一 混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震設(shè)計(jì) 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50010 2010 一 修訂概況1 1修訂原則1 適當(dāng)增加結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備以及抗災(zāi)性能 注重結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)固性 2 規(guī)范從以截面配筋計(jì)算為主擴(kuò)展到結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì) 強(qiáng)調(diào)概念設(shè)計(jì)的重要性 3 淘汰低強(qiáng)材料采用高強(qiáng)材料 提高資源利用效率 落實(shí) 四節(jié)一環(huán)保 4 貫徹可持續(xù)發(fā)展的基本國策 完善耐久性設(shè)計(jì) 補(bǔ)充既有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則 5 拓展結(jié)構(gòu)分析的內(nèi)容 系統(tǒng)提出各種分析方法 包括間接作用分析的原則 6 補(bǔ)充 完善構(gòu)件斜截面受剪 沖切 拉彎剪扭復(fù)合受力等的承載力計(jì)算 7 修改 完善正常使用狀態(tài)驗(yàn)算 調(diào)整裂縫寬度及撓度計(jì)算 增加舒適度要求 8 改進(jìn)鋼筋保護(hù)層 錨固 連接 最小配筋率及各類構(gòu)件連接構(gòu)造措施的有關(guān)內(nèi)容 9 補(bǔ)充 完善并集中表達(dá)預(yù)應(yīng)力構(gòu)件設(shè)計(jì)的有關(guān)內(nèi)容 包括無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力 10 加強(qiáng)與抗震規(guī)范的協(xié)調(diào) 補(bǔ)充 完善結(jié)構(gòu)抗震的有關(guān)內(nèi)容 11 進(jìn)一步與國際接軌 實(shí)現(xiàn)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及土木工程其它專業(yè)規(guī)范的合理分工 協(xié)調(diào) 1 2主要修訂技術(shù)要點(diǎn)1 補(bǔ)充了 結(jié)構(gòu)方案 和 結(jié)構(gòu)抗倒塌 的設(shè)計(jì)原則 2 增加了既有結(jié)構(gòu)改造設(shè)計(jì)的原則的規(guī)定 3 修改了鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的有關(guān)規(guī)定 4 增加了樓蓋舒適度的設(shè)計(jì)要求 5 修訂了環(huán)境等級(jí)劃分 完善了耐久性設(shè)計(jì) 適當(dāng)調(diào)整了鋼筋保護(hù)層厚度 6 淘汰了235MPa級(jí)低強(qiáng)鋼筋 增加500MPa級(jí)高強(qiáng)鋼筋 7 提出了并筋 鋼筋束 的配筋方式 等效直徑的概念及設(shè)計(jì)方法 8 對(duì)結(jié)構(gòu)側(cè)移的二階效應(yīng) 效應(yīng) 提出有限元分析方法及增大系數(shù)的簡化考慮方法 9 完善了鋼筋 混凝土的應(yīng)力 應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系以及混凝土多軸強(qiáng)度準(zhǔn)則的有關(guān)內(nèi)容 適應(yīng)混凝土結(jié)構(gòu)非線性分析的要求 10 統(tǒng)一了一般受彎構(gòu)件與集中荷載作用下的梁的斜截面受剪承載力計(jì)算公式 10 342 11 修改了鋼筋混凝土框架柱雙向受剪承載力計(jì)算方法 12 補(bǔ)充了拉 彎 剪 扭復(fù)合受力鋼筋混凝土矩形截面框架柱設(shè)計(jì)計(jì)算的相關(guān)規(guī)定 13 修改了受沖切承載力計(jì)算公式 14 修改了鋼筋錨固長度的有關(guān)規(guī)定 15 調(diào)整了混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件縱向受力鋼筋最小配筋率的要求 16 補(bǔ)充了雙向受剪鋼筋混凝土框架柱的抗震設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)定 11 342 17 調(diào)整了混凝土柱軸壓比限值 增加了四級(jí)抗震等級(jí)的軸壓比要求 18 補(bǔ)充筒體及剪力墻洞口連梁的受彎承載力及小跨高比連梁 特殊配筋連梁的設(shè)計(jì)規(guī)定 19 修改了剪力墻邊緣構(gòu)件的有關(guān)設(shè)計(jì)要求 增加了三級(jí)抗震等級(jí)剪力墻的相關(guān)規(guī)定 20 補(bǔ)充了預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)要求 21 增加了沖切及板柱節(jié)點(diǎn)抗震設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定 1 3試設(shè)計(jì)分析1 試設(shè)計(jì)的工程新 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 2009年7月開始進(jìn)行試設(shè)計(jì) 試設(shè)計(jì)由中國建筑科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)所提供設(shè)計(jì)軟件 7個(gè)單位對(duì)7種結(jié)構(gòu)形式的10個(gè)工程進(jìn)行設(shè)計(jì)及分析 對(duì)比 中國建筑設(shè)計(jì)研究院 剪力墻結(jié)構(gòu) 高層住宅 北京市建筑設(shè)計(jì)研究院 框架 筒體結(jié)構(gòu) 辦公樓 華東建筑設(shè)計(jì)研究院 框架 剪力墻結(jié)構(gòu) 辦公樓 中國建筑西南設(shè)計(jì)院 框架結(jié)構(gòu) 辦公樓 中國航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院 框架 剪力墻結(jié)構(gòu) 多層廠房 排架結(jié)構(gòu) 單層廠房 南京市建筑設(shè)計(jì)研究院 板柱結(jié)構(gòu)鄭州大學(xué)綜合設(shè)計(jì)研究院 框架結(jié)構(gòu) 教學(xué)樓 框架 剪力墻結(jié)構(gòu) 商住樓 剪力墻結(jié)構(gòu) 商住樓 2 試設(shè)計(jì)總結(jié)1 修訂規(guī)范與原規(guī)范比較 混凝土用量無明顯變化 在鋼筋等級(jí)不變情況下 鋼筋用量稍有波動(dòng) 但基本持平 2 受彎構(gòu)件 梁 因計(jì)算公式修改 裂縫寬度控制大幅度減少 10 40 受力縱筋用量明顯減少 可達(dá)10 左右 3 受彎構(gòu)件的箍筋因抗剪承載力計(jì)算公式修改 用鋼量增加 加上由于保護(hù)層厚度加大對(duì)垂直截面承載力的影響 約1 4 故配筋量能夠基本保持不變 4 用300MPa級(jí)鋼筋取代235MPa級(jí)鋼筋 用400 500MPa級(jí)鋼筋取代335MPa級(jí)鋼筋 可以明顯減少鋼筋用量 對(duì)于不同情況差異較大 平均可減少用鋼量約15 左右 5 對(duì)于荷載及內(nèi)力很大 由承載力確定配筋的情況 例如梁 由于適當(dāng)放松了裂縫控制的制約 應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋的效果明顯 省鋼可達(dá)10 20 6 抗震柱中箍筋體積配箍率改以抗拉強(qiáng)度計(jì)算后 采用高強(qiáng)箍筋的效果也很明顯 省鋼可達(dá)20 以上 但應(yīng)解決高強(qiáng)箍筋彎折加工等工藝問題 7 高強(qiáng)鋼筋帶來錨固 搭接長度等問題 通過采用機(jī)械錨固 機(jī)械連接等手段解決 并未明顯引起用鋼量增加 但還應(yīng)加強(qiáng)漿錨等新施工工藝 技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用 8 對(duì)于荷載 內(nèi)力不大 由最小配筋率確定截面配筋的情況 采用更高強(qiáng)的500MPa鋼筋效果并不明顯 因此中高強(qiáng)的400MPa級(jí)鋼筋可能成為未來的主力鋼筋 9 板柱結(jié)構(gòu)在限制高度24m的情況下 采取必要的措施后 可以滿足抗震的基本要求 在鋼筋等級(jí)不變的情況下用鋼量增加10 15 但采用高強(qiáng)鋼筋后 可以持平或減少 這種結(jié)構(gòu)形式作為車庫 商場(chǎng) 倉儲(chǔ)等結(jié)構(gòu)有一定的優(yōu)勢(shì) 10 綜上所述 修訂規(guī)范的工程適用性較好 在適當(dāng)提高安全儲(chǔ)備 抗災(zāi)能力 耐久性能的情況下 通過技術(shù)進(jìn)步和采用高強(qiáng)材料等措施 有效地落實(shí)了節(jié)材 減耗 環(huán)保的目標(biāo) 1 結(jié)構(gòu)縫structuraljoint為實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)功能而主動(dòng)設(shè)置用以分割混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的間隔 2 混凝土保護(hù)層concretecover構(gòu)件中鋼筋外緣至構(gòu)件表面的混凝土層 簡稱保護(hù)層 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50010 2010二 術(shù)語與符號(hào)2 1術(shù)語規(guī)范給出22個(gè)專用術(shù)語 2 2符號(hào)新規(guī)范基本上沿用02規(guī)范的符號(hào) 增加了以下符號(hào) 1 gt 鋼筋在最大拉力下的總伸長率 即現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用熱軋帶肋鋼筋 GB1499標(biāo)準(zhǔn)中Agt 用于控制受力鋼筋的延性 極限應(yīng)變 su 2 鋼筋直徑符號(hào) 不表示鋼筋牌號(hào) 3 HRB500 強(qiáng)度級(jí)別為500N mm2的普通熱軋帶肋鋼筋 4 HRB400E 強(qiáng)度級(jí)別為400N mm2的抗震熱軋帶肋鋼筋 5 HRBF500 強(qiáng)度級(jí)別為400N mm2的細(xì)晶粒熱軋帶肋鋼筋 6 RRB400 強(qiáng)度級(jí)別為400N mm2的余熱處理帶肋鋼筋 7 ns s 偏心受壓構(gòu)件的二階效應(yīng) 其效應(yīng)的增大系數(shù) 偏心距 彎矩等 對(duì)構(gòu)件 p 由 ns 表示 對(duì)結(jié)構(gòu) P 由 s 表示 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50010 2010三 基本設(shè)計(jì)規(guī)定3 1一般規(guī)定1 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 3 1 1新增條文 1 結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì) 包括結(jié)構(gòu)選型 傳力途徑和構(gòu)件布置 2 作用及作用效應(yīng)分析 3 結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面配筋計(jì)算或驗(yàn)算 4 結(jié)構(gòu)及構(gòu)件的構(gòu)造 連接措施 5 對(duì)耐久性及施工的要求 6 滿足特殊要求結(jié)構(gòu)的專門性能設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)應(yīng)明確結(jié)構(gòu)的用途 在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)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 2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)極限狀態(tài)分為兩類 承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài) 3 1 3 a 承載力極限狀態(tài)中 為結(jié)構(gòu)安全計(jì) 增加了結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌的內(nèi)容 b 正常使用極限狀態(tài)中為提高使用質(zhì)量 增加了舒適度的要求 4 結(jié)構(gòu)上作用效應(yīng)的原則 3 1 4 1 直接作用 地震作用 直接承受吊車荷載的構(gòu)件及預(yù)制構(gòu)件 現(xiàn)澆構(gòu)件均沿用原02規(guī)范的規(guī)定 2 新規(guī)范增加了非荷載間接作用包括溫度變化 混凝土收縮 徐變 強(qiáng)迫位移 環(huán)境引起材料性能退化等造成的影響 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 工程特點(diǎn)及具體情況分析作用效應(yīng) 采用經(jīng)驗(yàn)性的構(gòu)造措施進(jìn)行定性設(shè)計(jì) 3 對(duì)于爆炸 撞擊 罕遇自然災(zāi)害等偶然作用及非常特殊作用 應(yīng)根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或由實(shí)際條件和要求確定 28 342 關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)的安全等級(jí) 增加了可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整構(gòu)件的安全等級(jí) 對(duì)關(guān)鍵傳力部位和重要的構(gòu)件適當(dāng)提高安全等級(jí) 以提高構(gòu)件重要性系數(shù)等方法確定結(jié)構(gòu)的安全 對(duì)可更換的構(gòu)件及次要構(gòu)件 可降低其重要性系數(shù) 3 1 5 3 2結(jié)構(gòu)方案 3 2 1 3 2 4新增條文 1 3 2 1混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案應(yīng)符合下列要求 1選用合理的結(jié)構(gòu)體系 構(gòu)件型式和布置 2結(jié)構(gòu)的平 立面布置宜規(guī)則 各部分的質(zhì)量和剛度宜均勻 連續(xù) 3結(jié)構(gòu)傳力途徑應(yīng)簡捷 明確 豎向構(gòu)件宜連續(xù)貫通 對(duì)齊 4宜采用超靜定結(jié)構(gòu) 重要構(gòu)件和關(guān)鍵傳力部位應(yīng)增加冗余約束或有多條傳力途徑 5宜采取減小偶然作用影響的措施 強(qiáng)調(diào)結(jié)構(gòu)方案的重要性 其決定了結(jié)構(gòu)體系的合理與否 對(duì)建筑物的安全有著決定性的影響 但其沒有計(jì)算 只能以概念設(shè)計(jì)落實(shí) 因此方案階段應(yīng)考慮加強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的設(shè)計(jì)原則 在與建筑方案協(xié)調(diào)時(shí)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)體型 高度比 長度比 適當(dāng) 3 2 2混凝土結(jié)構(gòu)中結(jié)構(gòu)縫的設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列要求 1應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)及建筑尺度 形狀 使用功能 合理確定結(jié)構(gòu)縫的位置和構(gòu)造形式 2宜控制結(jié)構(gòu)縫的數(shù)量 并應(yīng)采取有效措施減少設(shè)縫的不利影響 3可根據(jù)需要設(shè)置施工階段的臨時(shí)性結(jié)構(gòu)縫 結(jié)構(gòu)縫的類型 伸縮縫 減小混凝土收縮 溫度變化引起的脹 縮變形的不利影響 沉降縫 減小基礎(chǔ)不均勻沉降的不利影響 防震縫 防止地震時(shí)相鄰結(jié)構(gòu)互相撞擊破壞 構(gòu)造縫 防止結(jié)構(gòu)局部應(yīng)力集中的不利影響 體形縫 避免結(jié)構(gòu)剛度及質(zhì)量突變引起的不利影響 分割縫 防止結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌 控制倒塌范圍 臨時(shí)縫 施工接槎和后澆帶等 消除某些暫時(shí)性 早期收縮 的不利影響 控制縫 預(yù)留薄弱截面 利用混凝土收縮在指定部位按需的形式開裂 并預(yù)先采取措施 消除設(shè)縫的不利影響 3 2 3結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接應(yīng)符合下列要求 1連接部位的承載力不應(yīng)小于被連接構(gòu)件的承載力 并應(yīng)保證被連接構(gòu)件之間的傳力性能 2當(dāng)混凝土構(gòu)件與其他材料構(gòu)件連接時(shí) 應(yīng)采取可靠的連接措施 3應(yīng)考慮構(gòu)件變形對(duì)連接節(jié)點(diǎn)及相鄰結(jié)構(gòu)或構(gòu)件造成的影響 3 2 4混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)符合節(jié)省材料 方便施工 降低能耗與保護(hù)環(huán)境的要求 3 3承載能力極限狀態(tài)計(jì)算新增內(nèi)容 完善了承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 提出了采用應(yīng)力設(shè)計(jì)或其他形式表達(dá)作用效應(yīng)的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件 1 當(dāng)用內(nèi)力的形式表達(dá)時(shí) 結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)采用下列承載能力極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)表達(dá)式 3 3 2條 0S R 3 3 2 1 R R fc fs ak Rd 3 3 2 2 Rd 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力模型不確定性分項(xiàng)系數(shù) 2對(duì)二維 三維混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件 當(dāng)按彈性或彈塑性方法分析并以應(yīng)力的形式表達(dá)時(shí) 可將混凝土應(yīng)力按區(qū)域等代成內(nèi)力設(shè)計(jì)值 按3 3 2條進(jìn)行計(jì)算 也可直接采用多軸強(qiáng)度準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)算 3 3 3條 上述表達(dá)式能適應(yīng)多軸強(qiáng)度計(jì)算 應(yīng)力設(shè)計(jì) 既有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)等情況 3 3 4 新增 偶然作用下承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)的計(jì)算規(guī)定 作用效應(yīng)設(shè)計(jì)值S按偶然組合計(jì)算結(jié)構(gòu)重要性系數(shù) 0取不小于1 0的數(shù)值材料強(qiáng)度取標(biāo)準(zhǔn)值3 3 5 新增 既有結(jié)構(gòu)承載力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)的計(jì)算規(guī)定 3 4正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算1 混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件正常使用極限狀態(tài)的驗(yàn)算應(yīng)包括下列內(nèi)容 a 對(duì)需要控制變形的構(gòu)件 應(yīng)進(jìn)行變形驗(yàn)算 b 對(duì)使用上限制出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件 應(yīng)進(jìn)行混凝土拉應(yīng)力驗(yàn)算 c 對(duì)允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件 應(yīng)進(jìn)行受力裂縫寬度驗(yàn)算 d 對(duì)有舒適度要求的樓蓋結(jié)構(gòu) 應(yīng)進(jìn)行豎向自振頻率驗(yàn)算 新增內(nèi)容 S C 2 對(duì)大跨度混凝土樓蓋結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行豎向自振頻率驗(yàn)算 其自振頻率宜符合下列要求 a 住宅和公寓不宜低于5Hz b 辦公樓和旅館不宜低于4Hz c 大跨度公共建筑不宜3Hz d 工業(yè)建筑及有特殊要求的建筑應(yīng)根據(jù)使用功能提出要求 3 受彎構(gòu)件的撓度限值與02規(guī)范相同 僅作了以下變動(dòng) 3 4 3 1 鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的撓度計(jì)算改為僅考慮荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合并考慮荷載長期作用的影響進(jìn)行計(jì)算 預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件考慮荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合 并考慮荷載長期作用的影響進(jìn)行計(jì)算 2 在受彎構(gòu)件的撓度限值表的注3中 增加了對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件 可減去預(yù)應(yīng)力所產(chǎn)生的反拱值 注4中提出起拱和反拱修正的限制 不宜超過構(gòu)件在相應(yīng)荷載組合作用下的計(jì)算撓度值 防止引起不良影響 4 02規(guī)范對(duì)受力裂縫的控制偏嚴(yán) 新規(guī)范適當(dāng)放松 3 4 4 5 鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件 應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行受拉邊緣應(yīng)力或正截面裂縫寬度驗(yàn)算 1 一級(jí)裂縫控制等級(jí)構(gòu)件 在荷載標(biāo)準(zhǔn)組合下 受拉邊緣應(yīng)力應(yīng)符合下列規(guī)定 2 二級(jí)裂縫控制等級(jí)構(gòu)件 在荷載標(biāo)準(zhǔn)組合下 受拉邊緣應(yīng)力應(yīng)符合下列規(guī)定 3 三級(jí)裂縫控制等級(jí)時(shí) 鋼筋混凝土構(gòu)件的最大裂縫寬度可按荷載準(zhǔn)永久組合并考慮長期作用影響的效應(yīng)計(jì)算 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的最大裂縫寬度可按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長期作用影響的效應(yīng)計(jì)算 最大裂縫寬度應(yīng)符合下列規(guī)定對(duì)環(huán)境類別為二a類的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件 在荷載準(zhǔn)永久組合下 受拉邊緣應(yīng)力尚應(yīng)符合下列規(guī)定 按概率統(tǒng)計(jì)的觀點(diǎn) 符合拉應(yīng)力控制公式情況下 并不意味著構(gòu)件絕對(duì)不會(huì)出現(xiàn)裂縫 同樣 符合裂縫寬度控制公式的情況下 構(gòu)件由荷載作用而產(chǎn)生的最大裂縫寬度大于最大裂縫限值大致會(huì)有5 的可能性 注6規(guī)定了允許對(duì)厚保護(hù)層構(gòu)件適當(dāng)放寬裂縫寬度限值 主要是考慮厚保護(hù)層時(shí)較大的表面裂縫寬度尚不致明顯影響構(gòu)件的耐久性 3 4 5 3 5耐久性設(shè)計(jì)1 新規(guī)范規(guī)定 耐久性設(shè)計(jì)按正常使用極限狀態(tài)控制 耐久性問題表現(xiàn)為鋼筋混凝土構(gòu)件表面銹漬或銹脹裂縫 預(yù)應(yīng)力筋開始銹蝕 結(jié)構(gòu)表面混凝土出現(xiàn)酥裂 粉化等 它可能引起構(gòu)件承載力破壞 甚至結(jié)構(gòu)倒塌 3 1 3 2 目前結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)只能采用經(jīng)驗(yàn)方法解決 根據(jù)調(diào)研及我國國情 新規(guī)范規(guī)定了混凝土使用環(huán)境類別的7條基本內(nèi)容 3 5 2 設(shè)計(jì)者可根據(jù)實(shí)際條件選擇 46 342 一類環(huán)境中 設(shè)計(jì)年限為100年的混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性要求 3 5 5 針對(duì)惡劣環(huán)境下采取的保護(hù)性措施 3 5 6 對(duì)服役期建筑維護(hù)管理方面的要求 3 5 7 3 6防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)原則混凝土結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌是提高結(jié)構(gòu)綜合抗災(zāi)能力的重要內(nèi)容 在特定類型的偶然作用發(fā)生時(shí)或發(fā)生后 當(dāng)結(jié)構(gòu)體系發(fā)生局部垮塌時(shí) 依靠剩余結(jié)構(gòu)體系仍能繼續(xù)承載 避免發(fā)生與作用不相匹配的大范圍破壞或連續(xù)倒塌 無法抗拒的地質(zhì)災(zāi)害及人為破壞作用 不包括在防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)的范圍內(nèi) 結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)的涉及面廣 目前研究尚不充分 規(guī)范僅提出了設(shè)計(jì)的基本原則和概念設(shè)計(jì)的要求 結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)的難度和代價(jià)很大 一般結(jié)構(gòu)只須進(jìn)行防連續(xù)倒塌的概念設(shè)計(jì) 規(guī)范給出了結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌概念設(shè)計(jì)的基本原則 以定性設(shè)計(jì)的方法增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)固性 控制發(fā)生連續(xù)倒塌和大范圍破壞 當(dāng)結(jié)構(gòu)發(fā)生局部破壞時(shí) 如不引發(fā)大范圍倒塌 即認(rèn)為結(jié)構(gòu)具有整體穩(wěn)定性 結(jié)構(gòu)的延性 荷載傳力途徑的多重性以及結(jié)構(gòu)體系的超靜定性 均能加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性 1 新規(guī)范增加了重要結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)的要求 目的是為在各種災(zāi)害 罕遇自然災(zāi)害及爆炸 撞擊 火災(zāi)等人為襲擊 的偶然作用下 結(jié)構(gòu)能保持必要的整體穩(wěn)固 不發(fā)生連續(xù)倒塌 提高結(jié)構(gòu)的防災(zāi)性能 確保生命安全 2 混凝土結(jié)構(gòu)宜按下列要求進(jìn)行防連續(xù)倒塌的概念設(shè)計(jì) 1 采取減小偶然作用效應(yīng)的措施 2 采取使重要構(gòu)件及關(guān)鍵傳力部位避免直接遭受偶然作用的措施 3 在結(jié)構(gòu)容易遭受偶然作用影響的區(qū)域增加冗余約束 布置備用傳力途徑 4 增強(qiáng)重要構(gòu)件及關(guān)鍵傳力部位 疏散通道及避難空間結(jié)構(gòu)的承載力和變形性能 5 配置貫通水平 豎向構(gòu)件的鋼筋 采取有效的連接措施并與周邊構(gòu)件可靠地錨固 6 通過設(shè)置結(jié)構(gòu)縫 控制可能發(fā)生連續(xù)倒塌的范圍 3 防連續(xù)倒塌的設(shè)計(jì)原則 3 6 1 1 混凝土結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)目標(biāo)是針對(duì)特定的偶然作用發(fā)生時(shí)或發(fā)生后 結(jié)構(gòu)體系僅局部垮塌 依靠剩余結(jié)構(gòu)承載而不發(fā)生更大范圍的破壞或連續(xù)倒塌 不包括地質(zhì)災(zāi)害 爆炸等不可抗拒的作用 2 一般結(jié)構(gòu)僅須滿足防連續(xù)倒塌的概念要求 如 a 加強(qiáng)樓梯 避難室 底部邊墻 角柱等重要部位b 在關(guān)鍵要害區(qū)設(shè)置緩沖裝置 防撞墻 裙房等 或泄能通道 開敞布置或輕質(zhì)墻體 輕質(zhì)屋蓋等 c 布置分割縫 控制房屋連續(xù)倒塌的范圍 d 增加關(guān)鍵部位的冗余約束及備用傳力途徑 斜桿 拉桿等 上述措施僅能定性的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌的性能 4 安全等級(jí)為一級(jí)的重要結(jié)構(gòu)及由政府或業(yè)主確定的必須增強(qiáng)抗災(zāi)能力的結(jié)構(gòu) 其防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)需采用定量的設(shè)計(jì)方法 3 6 2 5 定量設(shè)計(jì)方法 規(guī)范提出三種方法 1 局部加強(qiáng)法 對(duì)可能遭受偶然作用發(fā)生局部破壞的關(guān)鍵受力部位 提高設(shè)計(jì)的安全儲(chǔ)備 當(dāng)單個(gè)豎向構(gòu)件倒塌后剩余結(jié)構(gòu)的失效面積不超過樓面的15 可采用非線性動(dòng)力分析方法進(jìn)行計(jì)算 2 拉結(jié)構(gòu)件法 考慮失去支承改變結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖的條件下 利用水平構(gòu)件的加強(qiáng)筋及相鄰構(gòu)件的拉結(jié)抗力 在缺失支承 跨度變化的條件下 按梁 懸索 懸臂及拉桿等新受力構(gòu)件繼續(xù)承受荷載 保持結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定 3 拆除構(gòu)件法 按一定規(guī)則拆除主要受力構(gòu)件 驗(yàn)算結(jié)構(gòu)體系剩余部分的承載能力 6 給出了混凝土結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)中的有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù) 荷載效應(yīng) 動(dòng)力系數(shù) 材料強(qiáng)度 強(qiáng)化脆性等 的取值原則 3 6 3 3 7 3既有結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)定 1 優(yōu)化結(jié)構(gòu)方案 提高整體穩(wěn)固性 避免質(zhì)量 剛度及承載力的突變 2 荷載作用按現(xiàn)行規(guī)范 也可根據(jù)使用功能和后續(xù)年限適當(dāng)調(diào)整 3 既有部分根據(jù)實(shí)測(cè)確定設(shè)計(jì)參數(shù) 材料性能 幾何尺寸 已有缺陷等 也可根據(jù)情況按原規(guī)范確定 4 后加部分材料性能按現(xiàn)行規(guī)范取值 并考慮既有部分承載歷史及施工狀態(tài)影響加以折減 5 結(jié)構(gòu)總體按二階段成形疊合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 兩部分間應(yīng)采取可靠連接構(gòu)造措施 以保證整體受力 3 7既有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則3 7 1既有結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)包含的范圍 延長使用年限 改變用途 改建 擴(kuò)建 加固修復(fù) 3 7 2既有結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則 1 根據(jù)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) 安全 適用 耐久及抗災(zāi) 要求 通過規(guī)范GB50153進(jìn)行檢測(cè)評(píng)定 2 從結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)固性的角度確定結(jié)構(gòu)方案 避免單純構(gòu)件加固的局限性 3 改擴(kuò)建 加固改造的承載力應(yīng)符合現(xiàn)行規(guī)范的要求 復(fù)核 改用途 延長年限宜符合現(xiàn)行規(guī)范的要求 4 使用狀態(tài) 構(gòu)造要求宜符合現(xiàn)行規(guī)范 必要時(shí)可采用調(diào)整功能 限制使用等手段滿足相應(yīng)的要求 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50010 2010四 混凝土結(jié)構(gòu)的材料4 1一般規(guī)定規(guī)范提出的混凝土的強(qiáng)度等級(jí)是最低要求 是下限值 素混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C15 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C20 采用強(qiáng)度級(jí)別400MPa及以上的鋼筋時(shí) 混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25 承受重復(fù)荷載的鋼筋混凝土構(gòu)件 混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C40 且不應(yīng)低于C30 4 2鋼筋1 熱軋鋼筋的品種及牌號(hào) 2 鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和伸長率 3 給出了普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值及最大力下的總伸長率 鋼筋斷后伸長率只能反映鋼筋斷口頸縮區(qū)域殘余變形的大小 不同標(biāo)距長度l0得到的結(jié)果不一致 忽略了鋼筋的彈性變形 不能反映鋼筋受力時(shí)的總體變形能力 容易產(chǎn)生人為誤差 4 鑒于鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼筋對(duì)結(jié)構(gòu)安全的重要性 參考國際標(biāo)準(zhǔn)列入鋼筋最大力下 延性 總伸長率 gt 極限應(yīng)變 均勻伸長率 即鋼筋標(biāo)準(zhǔn)中的Agt 以提高混凝土結(jié)構(gòu)的變形性能和抗震性能 4 2 2 鋼筋拉伸及其應(yīng)力應(yīng)變曲線最大力下的總伸長率 均勻伸長率 如下式 鋼鉸線增加了強(qiáng)度級(jí)別為1960MPa和大值徑21 6mm的品種 補(bǔ)充了預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋及中強(qiáng)鋼絲的有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù) 刪除了不常用的預(yù)應(yīng)力筋的強(qiáng)度等級(jí)和直徑 5 給出了普通鋼筋及預(yù)應(yīng)力鋼筋的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 4 2 3 6 延性較好的熱軋鋼筋 s 1 10 新投產(chǎn)的高強(qiáng)500MPa級(jí)鋼筋 s 1 15 延性稍差的預(yù)應(yīng)力筋 s 1 2 由于構(gòu)件中混凝土受到箍筋的約束 實(shí)際極限應(yīng)變加大 受壓鋼筋可達(dá)到較高強(qiáng)度 因此鋼筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取與抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值相同 根據(jù)正常使用極限狀態(tài)限制斜裂縫寬度開展的要求 取受剪 受扭 受沖切箍筋的設(shè)計(jì)強(qiáng)度fyv不大于360MPa 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋不考慮抗壓強(qiáng)度 7 新增內(nèi)容 為解決鋼筋密集使設(shè)計(jì) 施工困難 參考國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn) 經(jīng)試驗(yàn)研究提出了利用截面積相等的原則計(jì)算并筋等效直徑的方法 并給出鋼筋最大直徑為28mm及以下并筋數(shù)不宜超過3根 直徑32mm鋼筋并筋數(shù)宜2根 直徑36mm及以上的鋼筋不宜采用并筋 一般二根并筋 可在縱向或橫向并列 三根并筋可排成品字形 4 2 6 70 342 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50010 2010五 結(jié)構(gòu)分析內(nèi)容比02規(guī)范作了較大變動(dòng) 豐富了分析模型 彈性分析 彈塑性分析 塑性極限分析等內(nèi)容 增加了間接作用分析一節(jié) 反映了我國混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀 工程經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)研究等方面的進(jìn)展 也參考了國外標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)內(nèi)容 71 342 結(jié)構(gòu)分析的基本要求結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要保證建筑物的安全使用 對(duì)結(jié)構(gòu)分析的基本要求是 依據(jù)設(shè)定的結(jié)構(gòu)方案和布置 確定合理的計(jì)算模型和分析方法 采用可能的不利荷載 作用 狀況 通過分析運(yùn)算 提交準(zhǔn)確可靠的結(jié)構(gòu)作用效應(yīng) 五類結(jié)構(gòu)分析方法 5 1 5 1 彈性分析方法彈性分析是最基本和最成熟的結(jié)構(gòu)分析方法 也是其它分析方法的基礎(chǔ)和特例 它適用于分析一般結(jié)構(gòu) 大部分混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)均基于此法 結(jié)構(gòu)內(nèi)力的彈性分析和截面承載力的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)相結(jié)合 實(shí)用上簡易可行 按此設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu) 其承載力一般偏于安全 少數(shù)結(jié)構(gòu)因混凝土開裂部分的剛度減小而發(fā)生內(nèi)力重分布 可能影響其它部分的開裂和變形狀況 桿系結(jié)構(gòu)中構(gòu)件的截面剛度按勻質(zhì)的混凝土全截面計(jì)時(shí) 可考慮簡化 即不計(jì)鋼筋的換算面積 不扣除預(yù)應(yīng)力筋孔道的面積 不同受力狀態(tài)桿件的截面剛度 宜考慮混凝土開裂 徐變等因素的影響 予以折減 5 3 2 74 342 附 對(duì)二階效應(yīng)的解釋 75 342 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50010 20101 二階效應(yīng)結(jié)構(gòu)中的二階效應(yīng)是 作用在結(jié)構(gòu)上的重力荷載或構(gòu)件中的軸壓力在變形后的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中引起的附加內(nèi)力 如彎矩 和附加變形 如結(jié)構(gòu)側(cè)移 構(gòu)件撓曲 在結(jié)構(gòu)分析中也稱為 幾何非線性 ProfessorTiechengWangandGuyiKang TianjinUniversity 76 342 2 二階效應(yīng)的分類建筑結(jié)構(gòu)的二階效應(yīng)包括重力二階效應(yīng) P 效應(yīng) 和受壓構(gòu)件的撓曲二階效應(yīng) P 效應(yīng) 兩部分 1 結(jié)構(gòu)側(cè)移二階效應(yīng) P 效應(yīng) 對(duì)于有側(cè)移結(jié)構(gòu)的偏心受壓桿件 若桿件的長細(xì)比較大時(shí) 在軸力作用下 由于桿件自身側(cè)移的影響 通常會(huì)增大桿件端部截面的彎矩 即產(chǎn)生效應(yīng) 由重力在產(chǎn)生了側(cè)移的結(jié)構(gòu)中形成的整體二階效應(yīng)也稱 重力二階效應(yīng) 78 342 2 桿件撓曲二階效應(yīng) P 效應(yīng) 由軸壓力在桿身自身撓曲后引起的局部二階效應(yīng) 通常P 效應(yīng)起控制作用的情況僅在少數(shù)偏壓構(gòu)件中出現(xiàn) 例如反彎點(diǎn)不在層高范圍內(nèi)較細(xì)長的偏壓桿則可能屬于這種情況 79 342 桿件撓曲二階效應(yīng) 80 342 3 框架結(jié)構(gòu)二階效應(yīng)的基本規(guī)律 81 342 除底層柱以外 P 不增大其它各層柱上 下端豎向荷載一階 彎矩 反而略有減小作用圖 a A P 效應(yīng)增大所有柱端水平荷載彎矩圖 b 每一層的效應(yīng)對(duì)該 層層間位移的增大程度與該層每一柱端彎矩的增大程度是相同的 但豎向荷載彎矩不被P 效應(yīng)增大 P 效應(yīng)減少梁端豎向荷載彎矩 P 效應(yīng)增大梁端水平荷載 彎矩圖 a b 當(dāng)框架產(chǎn)生水平位移時(shí) 柱除產(chǎn)生P 效應(yīng)外 它相對(duì)于自己 的軸線也產(chǎn)生了撓曲 所以軸壓力在柱自身撓曲變形中也將形成P 效應(yīng) 但通常不起控制作用 如果框架桿件在無側(cè)移狀況下過于細(xì)長 在柱高度范圍內(nèi)被 P 效應(yīng)增大了的彎矩有可能大于柱端一階彎矩 從而形成對(duì)框架柱截面設(shè)計(jì)起控制作用圖 B 82 342 4 在二階效應(yīng)計(jì)算中需注意的主要問題1 P 效應(yīng)只增大引起結(jié)構(gòu)側(cè)移荷載產(chǎn)生的一階彎矩Ms 不增大不引起結(jié)構(gòu)側(cè)移荷載產(chǎn)生的一階彎矩Mns s M Mns sM s P 效應(yīng)彎矩增大系數(shù) 見附錄B B 0 1條 2 框架結(jié)構(gòu)同層各柱柱端的Ms被P 效應(yīng)增大的比例應(yīng)相同 層效應(yīng) 3 進(jìn)行內(nèi)力分析時(shí) 必須考慮鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件材料的非彈性特點(diǎn) 否則附加彎矩 二階彎矩 可能小40 60 不能用彈性剛度 若用彈性剛度則 f值小 原規(guī)范不加區(qū)別 全部放大M s Mns Ms 83 342 5 P 效應(yīng)的分析方法 5 3 4條 1 有限元分析方法 宜考慮混凝土構(gòu)件開裂對(duì)構(gòu)件剛度降低的影響 否則 二階彎矩可能低估40 60 亦可稱作 考慮折減構(gòu)件剛度的彈性二階分析方法 我國02規(guī)范7 3 12條稱作 考慮二階效應(yīng)的彈性分析方法 美國 ACI318 05 10 13 4條 稱作二階彈性分析方法 84 342 構(gòu)件剛度折減系數(shù) 剪力墻 筒體0 45 0 7 0 45 0 7 0 35 0 7 0 5 柱0 60 60 70 5 梁0 40 40 350 5 規(guī)范02規(guī)范新規(guī)范附錄B美國歐洲 內(nèi)為不開裂時(shí)的值 新規(guī)范5 3 4條未明確剛度折減系數(shù)取值 使用程序時(shí)應(yīng)予以關(guān)注為妥 2 附錄B的簡化方法 近似計(jì)算偏壓構(gòu)件結(jié)構(gòu)側(cè)移的二階效應(yīng)的增大系數(shù)法 a 近似 相對(duì)于有限元分析方法而言 b 計(jì)算P 效應(yīng) 不涉及P 效應(yīng) c 增大系數(shù)法 層增大系數(shù)法 框架結(jié)構(gòu) 整體增大系數(shù)法 剪力墻結(jié)構(gòu) 框 剪結(jié)構(gòu) 筒體結(jié)構(gòu) 增大系數(shù)法 我國高規(guī)JGJ3 2002第5 4條 已經(jīng)采用 第5 4 3條給出了內(nèi)力 彎矩 位移放大系數(shù)的計(jì)算公式 85 342 6 增大系數(shù)法 P 效應(yīng) 嚴(yán)格地講 考慮P 效應(yīng)和P 效應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí) 應(yīng)考慮材料的非線性 裂縫 構(gòu)件的曲率 層間位移 荷載的持續(xù)作用 混凝土的收縮 徐變等因素 目前這種分析尚存在困難 因此一般采用簡化分析方法 1 層增大系數(shù)法 P 效應(yīng) B 0 1條 M Mns sMs s iMns 不引起結(jié)構(gòu)側(cè)移荷載產(chǎn)生的一階彈性分析的構(gòu)件端彎矩 Ms 引起結(jié)構(gòu)側(cè)移荷載產(chǎn)生的一階彈性分析的構(gòu)件端彎矩 s P 效應(yīng)增大系數(shù) i 一階彈性分析的層間位移 91 342 104 342 8 排架結(jié)構(gòu) 仍采用02規(guī)范 105 342 106 342 框架結(jié)構(gòu)中 樓層各柱的 s可按下列公式計(jì)算 式中 D 所計(jì)算樓層的側(cè)向剛度 在計(jì)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件彎矩增大系數(shù)與計(jì)算結(jié)構(gòu)位移增大系數(shù)時(shí) 應(yīng)按本規(guī)范第B 0 5條規(guī)定取用結(jié)構(gòu)構(gòu)件剛度 并用相應(yīng)的結(jié)構(gòu)剛度進(jìn)行計(jì)算 Nj 計(jì)算樓層第j列柱軸力設(shè)計(jì)值 H0 計(jì)算樓層的層高 107 342 剪力墻結(jié)構(gòu) 框架 剪力墻結(jié)構(gòu) 筒體結(jié)構(gòu)中的 s可按下列公式計(jì)算 排架結(jié)構(gòu)中的 s可按下列公式計(jì)算 當(dāng)采用上述公式計(jì)算各結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的彎矩增大系數(shù) s時(shí) 宜對(duì)構(gòu)件的彈性抗彎剛度EcJd乘以折減系數(shù) 對(duì)梁 取0 4 對(duì)柱 取0 6 對(duì)剪力墻及核心筒壁 取0 45 當(dāng)計(jì)算各結(jié)構(gòu)中的位移增大系數(shù) s時(shí) 可不對(duì)剛度進(jìn)行折減 108 342 新規(guī)范對(duì)重力二階效應(yīng)計(jì)算 P 放在結(jié)構(gòu)整體分析中考慮 提出了有限元法和增大系數(shù)兩種方法 5 3 4 混凝土結(jié)構(gòu)由側(cè)移產(chǎn)生的重力二階效應(yīng) P 效應(yīng) 可采用有限元分析方法計(jì)算 也可采用新規(guī)范附錄B的簡化方法 當(dāng)采用有限元分析方法時(shí) 宜考慮混凝土構(gòu)件開裂對(duì)構(gòu)件剛度降低的影響 嚴(yán)格地講 考慮P 效應(yīng)和p 效應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析時(shí) 應(yīng)考慮材料的非線性 裂縫 構(gòu)件的曲率 層間位移 荷載的持續(xù)作用 混凝土的收縮 徐變等因素 目前這種分析尚存在困難 因此一般采用簡化分析方法 109 342 2 考慮塑性內(nèi)力重分布的分析方法設(shè)計(jì)超靜定混凝土結(jié)構(gòu) 具有充分發(fā)揮結(jié)構(gòu)潛力 節(jié)約材料 簡化設(shè)計(jì)和方便施工等優(yōu)點(diǎn) 但應(yīng)注意到 結(jié)構(gòu)的變形和裂縫可能相應(yīng)增大 超靜定結(jié)構(gòu)在出現(xiàn)彈塑性鉸后會(huì)發(fā)生內(nèi)力重力分布 為節(jié)約村料 可利用該特點(diǎn)進(jìn)行構(gòu)件之間的內(nèi)力調(diào)幅 本規(guī)范規(guī)定重力荷載作用下的框架 框剪結(jié)構(gòu)中的現(xiàn)澆梁及雙向板等 可對(duì)支座節(jié)點(diǎn)彎矩進(jìn)行調(diào)幅 5 4 1 110 342 對(duì)直接承受動(dòng)力荷載的構(gòu)件及要求不出現(xiàn)裂縫或環(huán)境類別為三a 三b等情況下的結(jié)構(gòu) 由于塑性鉸的出現(xiàn) 構(gòu)件變形和裂縫寬度較大 所以不應(yīng)考慮塑性內(nèi)力重分布的分析方法 對(duì)一般結(jié)構(gòu)考慮采用內(nèi)力重分布方法分析時(shí) 應(yīng)滿足正常使用極限狀態(tài)的要求 限制裂縫 并采取有效構(gòu)造措施 5 4 2 梁支座或節(jié)點(diǎn)邊緣截面的負(fù)彎矩調(diào)幅幅度不宜大于25 彎矩調(diào)整后的梁端截面相對(duì)受壓區(qū)高度不應(yīng)超過0 35 且不宜小于0 10 板的負(fù)彎矩調(diào)幅幅度不宜大于20 5 4 3 111 342 3 彈塑性分析方法以鋼筋混凝土的實(shí)際力學(xué)性能為依據(jù) 引入相應(yīng)的本構(gòu)關(guān)系后 可進(jìn)行結(jié)構(gòu)受力全過程的分析 而且可以較好地解決各種體形和受力復(fù)雜結(jié)構(gòu)的分析問題 但這種分析方法比較復(fù)雜 計(jì)算工作量大 各種非線性本構(gòu)關(guān)系尚不夠完善和統(tǒng)一 至今應(yīng)用范圍仍然有限 主要用于重要 復(fù)雜結(jié)構(gòu)工程的分析和罕遇地震作用下的結(jié)構(gòu)分析 112 342 重要或受力復(fù)雜的結(jié)構(gòu) 宜對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體或局部的彈塑性驗(yàn)算 進(jìn)行彈塑性分析時(shí) 首先應(yīng)預(yù)先設(shè)定構(gòu)件各部分尺寸和材料性能指標(biāo) 應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況采用不同的離散尺度 確定相應(yīng)的本構(gòu)關(guān)系 如應(yīng)力 應(yīng)變關(guān)系 彎矩 曲率關(guān)系 內(nèi)力 變形關(guān)系等 確定鋼筋和混凝土的材料特征值及本構(gòu)關(guān)系時(shí) 宜事先進(jìn)行試驗(yàn)分析確定 也可采用附錄C提供的材料強(qiáng)度 本構(gòu)模型或強(qiáng)度準(zhǔn)則 新規(guī)范附錄C完善了鋼筋 混凝土的應(yīng)力 應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系以及混凝土多軸強(qiáng)度準(zhǔn)則的有關(guān)內(nèi)容 滿足了混凝土結(jié)構(gòu)非線性分析的需要 5 5 1 113 342 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算模型及離散尺度按以下原則確定 5 5 2 1 梁 柱等桿系 一個(gè)方向的正應(yīng)力明顯大于其余兩個(gè)正交方向的應(yīng)力 可簡化為一維單元 2 墻 板等構(gòu)件兩個(gè)方向的正應(yīng)力明顯大于另一方向的應(yīng)力 可簡化為二維單元 3 復(fù)雜的混凝土結(jié)構(gòu) 大體積結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)或局部需作精細(xì)分析時(shí) 三個(gè)方向正應(yīng)力無顯著差異 應(yīng)按三維單元考慮 某些變形較大的構(gòu)件或節(jié)點(diǎn)需進(jìn)行局部精確分析時(shí) 宜考慮鋼筋混凝土間的粘結(jié)本構(gòu)關(guān)系 規(guī)范附錄C 5 5 3 114 342 4 塑性極限分析方法又稱塑性分析法或極限平衡法此法主要用于周邊有梁或墻支承的雙向板設(shè)計(jì) 工程設(shè)計(jì)和施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證明 按此法進(jìn)行計(jì)算和構(gòu)造設(shè)計(jì)簡便易行 可以保證結(jié)構(gòu)的安全 對(duì)于超靜定結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)中的某一個(gè)截面 或某幾個(gè)截面 達(dá)到屈服 整個(gè)結(jié)構(gòu)可能并沒有達(dá)到其最大承載力 外荷載還可以繼續(xù)增加 先達(dá)到屈服截面的塑性變形會(huì)隨之不斷增大 并且不斷有其他截面陸續(xù)達(dá)到屈服 直至有足夠數(shù)量的截面達(dá)到屈服 使結(jié)構(gòu)體系即將形成幾何可變機(jī)構(gòu) 結(jié)構(gòu)才達(dá)到最大承載力 5 6 1 115 342 因此 利用超靜定結(jié)構(gòu)的這一受力特征 可采用塑性極限分析方法來計(jì)算超靜定結(jié)構(gòu)的最大承載力 并以達(dá)到最大承載力時(shí)的狀態(tài) 作為整個(gè)超靜定結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài) 這樣既可以使超靜定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析更接近實(shí)際內(nèi)力狀態(tài) 也可以充分發(fā)揮超靜定結(jié)構(gòu)的承載潛力 使設(shè)計(jì)更經(jīng)濟(jì)合理 116 342 但是 超靜定結(jié)構(gòu)達(dá)到承載力極限狀態(tài) 最大承載力 時(shí) 結(jié)構(gòu)中較早達(dá)到屈服的截面已處于塑性變形階段 即已形成塑性鉸 這些截面實(shí)際上已具有一定程度的損傷 如果塑性鉸具有足夠的變形能力 則這種損傷對(duì)于一次加載情況的最大承載力影響不大 但是對(duì)于重復(fù)荷載作用 由于屈服截面在塑性階段重復(fù)加載作用下的低周疲勞效應(yīng) 會(huì)使塑性鉸的承載力降低 從而使整個(gè)結(jié)構(gòu)不能達(dá)到靜力荷載作用下的最大承載力 為安全計(jì) 建議塑性極限分析方法不得用于承受多次重復(fù)荷載作用的混凝土結(jié)構(gòu) 117 342 塑性鉸線法應(yīng)根據(jù)以下假定進(jìn)行計(jì)算 5 6 2 1 板被塑性鉸線分成若干板塊 形成幾何可變體系 2 配筋合理時(shí) 通過塑性鉸線的鋼筋均達(dá)到屈服 且塑性鉸線可在保持屈服彎矩的條件下產(chǎn)生很大的轉(zhuǎn)角變形 3 塑性鉸線之間的板塊處于彈性階段 與塑性鉸線上的塑性變形相比很小 故板塊可視為剛體 條帶法可根據(jù)板面荷載的合理傳遞分布假定 將雙向板簡化為兩個(gè)方向的單向板進(jìn)行計(jì)算 對(duì)于開洞口的雙向板 應(yīng)在洞口周邊考慮加強(qiáng)板帶 并據(jù)此給出板面荷載的傳遞分布 對(duì)于不考慮豎向不均勻變形影響的雙向板發(fā)生板的破壞機(jī)構(gòu) 可采用下述近似方法進(jìn)行分析 承受豎向均布荷載的雙向矩形板可采用塑性鉸線法或條帶法等塑性極限分析法進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)的分析與設(shè)計(jì) 118 342 5 試驗(yàn)分析方法對(duì)體型復(fù)雜或受力狀況特殊的結(jié)構(gòu)或其部分 可采用試驗(yàn)方法對(duì)結(jié)構(gòu)的材料性能 本構(gòu)關(guān)系 作用效應(yīng)等進(jìn)行實(shí)測(cè)或模擬 為結(jié)構(gòu)分析或確定設(shè)計(jì)參數(shù)提供依據(jù) 119 342 6 間接作用效應(yīng)分析大體積混凝土結(jié)構(gòu) 超長混凝土結(jié)構(gòu)在收縮 徐變 溫度等間接作用下裂縫問題比較明顯 宜進(jìn)行間接作用效應(yīng)分析 對(duì)允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件 應(yīng)考慮裂縫開展使構(gòu)件剛度降低的影響 其分析方法可采用彈塑性分析法或采用考慮裂縫開展剛度降低后的剛度 按彈性分析方法近似進(jìn)行計(jì)算 5 7 1 5 7 2 120 342 5 3分析模型桿系結(jié)構(gòu)宜按空間體系進(jìn)行分析 并考慮桿件彎曲 軸向 剪切和扭轉(zhuǎn)變形對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響 可按下述規(guī)定進(jìn)行簡化 體形規(guī)則的空間桿系結(jié)構(gòu) 可按柱列或墻軸線分解為不同方向的平面結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析 但應(yīng)考慮平面結(jié)構(gòu)的空間協(xié)調(diào) 桿件的軸向 剪切和扭轉(zhuǎn)變形對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析影響不大時(shí) 可給出計(jì)算簡圖的確定方法 在整體分析中樓板假定在自身平面內(nèi)無限剛性及當(dāng)樓板產(chǎn)生明顯的平面內(nèi)變形時(shí) 應(yīng)在整體分析中予以考慮 對(duì)現(xiàn)澆樓板和裝配整體式樓板宜考慮樓板作為翼緣對(duì)梁剛度和承載力的影響 5 2 2 5 2 4 121 342 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50010 2010六 承載能力極限狀態(tài)計(jì)算6 1一般規(guī)定混凝土結(jié)構(gòu)的承載能力極限狀態(tài) 是指對(duì)應(yīng)于結(jié)構(gòu)或構(gòu)件達(dá)到最大承載力或不適合繼續(xù)承載的變形的極限狀態(tài) 混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件或構(gòu)件截面承受作用效應(yīng)并達(dá)到其極限狀態(tài)的能力 稱為承載力或抗力 在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件時(shí) 應(yīng)根據(jù)其屬于那種性質(zhì)的破壞極限狀態(tài) 選用相應(yīng)的承載力函數(shù) 122 342 6 2正截面承載力計(jì)算1 受壓構(gòu)件的撓曲二階效應(yīng) p 效應(yīng) 2 Cm ns方法 p 效應(yīng) 各類混凝土結(jié)構(gòu)中的偏心受壓構(gòu)件在確定偏心受壓構(gòu)件的內(nèi)力設(shè)計(jì)值 M N V T等 時(shí) 均應(yīng)遵守規(guī)范第5 3 4條規(guī)定 考慮二階效應(yīng) p 效應(yīng) 的影響 對(duì)于有側(cè)移和無側(cè)移結(jié)構(gòu)的偏心受壓桿件 若桿件的長細(xì)比較大時(shí) 在軸力作用下 由于桿件自身撓曲變形的影響 通常會(huì)增大桿件中間區(qū)段截面的彎矩 即產(chǎn)生p 效應(yīng) 124 342 對(duì)于有側(cè)移和無側(cè)移結(jié)構(gòu)的偏心受壓桿件 若桿件的長細(xì)比較大時(shí) 在軸力作用下 由于桿件自身撓曲變形的影響 通常會(huì)增大桿件中間區(qū)段截面的彎矩 即產(chǎn)生P 效應(yīng) 只要桿件發(fā)生單曲率彎曲且兩端的彎矩值比較接近時(shí) 就可能出現(xiàn)桿件中間區(qū)段截面考慮P 效應(yīng)后的彎矩值超過桿端彎矩的情況 從而使桿件中間區(qū)段的截面成為設(shè)計(jì)的控制截面 或者即使桿件發(fā)生雙曲率彎曲 但如果桿件中的軸壓比較大 也有可能發(fā)生考慮附加彎矩后的桿件中間區(qū)段截面的彎矩值超過桿端彎矩的情況 125 342 根據(jù)國外相關(guān)文獻(xiàn)資料 規(guī)范以及近期國內(nèi)對(duì)不同桿端彎矩比 不同軸壓比和不同長細(xì)比的桿件進(jìn)行計(jì)算驗(yàn)證表明 當(dāng)柱端彎矩比不大于0 9且軸壓比不大于0 9時(shí) 若桿件的長細(xì)比滿足要求 則考慮桿件自身撓曲后中間區(qū)段截面的彎矩值通常不會(huì)超過桿端彎矩 即可以不考慮該方向桿件自身撓曲產(chǎn)生的附加彎矩影響 126 342 桿件端彎矩設(shè)計(jì)值通常指不利組合的彎矩設(shè)計(jì)值 考慮P 效應(yīng)的方法采用的是 軸力表達(dá)式 為沿用我國工程設(shè)計(jì)習(xí)慣 新規(guī)范將 ns轉(zhuǎn)換為理論上完全等效的 曲率表達(dá)式 Cm系數(shù)計(jì)算公式是在經(jīng)典彈性解析解的基礎(chǔ)上 考慮了鋼筋混凝土柱非彈性性質(zhì)的影響 并根據(jù)國內(nèi)外的系列試驗(yàn)數(shù)據(jù) 經(jīng)擬合調(diào)整后得出的 本條的構(gòu)件端彎矩設(shè)計(jì)值通常指不利組合的彎矩設(shè)計(jì)值 對(duì)一 二 三級(jí)抗震等級(jí)的混凝土構(gòu)件 此值已經(jīng)考慮了規(guī)范第十一章規(guī)定的 強(qiáng)柱弱梁 及其他有關(guān)調(diào)整 提出考慮p 效應(yīng)的方法與美國ACI318 08規(guī)范基本相同 美國規(guī)范在計(jì)算 ns時(shí)采用的是 軸力表達(dá)式 為沿用我國工程設(shè)計(jì)習(xí)慣 改將 ns轉(zhuǎn)換為理論上完全等效的 曲率表達(dá)式 6 2 4 127 342 彎矩作用內(nèi)截面對(duì)稱的偏心受壓構(gòu)件 當(dāng)同一主軸方向的桿端彎矩 比 M1M2 不大于0 9且設(shè)計(jì)軸壓比不大于0 9時(shí) 構(gòu)件的長細(xì)比滿足廣義 的界限條件公式的要求 可不考慮該方向構(gòu)件自身撓曲產(chǎn)生的附加彎矩影響 式中 M1 M2 分別為偏心受壓構(gòu)件兩端截面按結(jié)構(gòu)分析確定的對(duì)同一主軸的彎矩設(shè)計(jì)值 絕對(duì)值較大端為M2 絕對(duì)值較小端為M1 當(dāng)構(gòu)件按單曲率彎曲時(shí) M1 M2為正 否則為負(fù) l0 構(gòu)件的計(jì)算長度 此處可近似取偏心受壓構(gòu)件相應(yīng)主軸方向兩支撐點(diǎn)之間的距離 i 偏心方向的截面回轉(zhuǎn)半徑 128 342 129 342 130 342 此外 在彎矩增大系數(shù) ns計(jì)算公式中 取消了構(gòu)件不同長細(xì)比對(duì)截面曲率的修正系數(shù) 2 2原本是考慮當(dāng)桿件長細(xì)比較大時(shí) 在最大彎矩截面的曲率未到達(dá)極限曲率時(shí)桿件可能發(fā)生失穩(wěn)破壞而對(duì)截面極限曲率采取折減的處理方法 但從結(jié)果看 當(dāng)長細(xì)比較大時(shí) 桿件的撓曲變形將更大 本應(yīng)考慮可能出現(xiàn)更大的附加彎矩 或者說考慮更大的彎矩增大系數(shù) ns來抵御可能發(fā)生的失穩(wěn)破壞 而原計(jì)算公式中桿件的長細(xì)比越長 修正系數(shù) 2卻降低了 ns 因此取消了公式中的 2 考慮二階效應(yīng)排架結(jié)構(gòu)的計(jì)算方法基本維持02版規(guī)范不變 131 342 6 3斜截面承載力計(jì)算1 02版規(guī)范 矩形 T形和I形截面的一般受彎構(gòu)件 斜截面受剪承載力按下式計(jì)算 h0 Asvs V Vcs 0 7ftbh0 1 25fyv 集中荷載作用下的獨(dú)立梁 包括作用多種荷載 且其中集中荷載對(duì)支座截面或節(jié)點(diǎn)邊緣所產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的75 以上的情況 斜截面受剪承載力按下式計(jì)算 h0 Asvs ftbh0 fyv V Vcs 1 75 1 0 132 342 133 342 02規(guī)范受剪承載力計(jì)算公式及其問題兩個(gè)計(jì)算公式計(jì)算結(jié)果的差異集中荷載對(duì)支座截面或節(jié)點(diǎn)邊緣所產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的75 左右時(shí) 如果分別按兩種情況進(jìn)行計(jì)算結(jié)果 其配箍率卻有著很大的差異 集中載荷計(jì)算公式與均布載荷計(jì)算公式的配箍率比較 134 342 用m表示集中載荷對(duì)支座截面或節(jié)點(diǎn)邊緣所產(chǎn)生的剪力值占總剪力值的75 左右時(shí) 兩種不同計(jì)算模式引起的配箍率差異 則 式中 sv 1 按均布載荷作用進(jìn)行計(jì)算所得的配箍率 sv 2 按集中載荷作用進(jìn)行計(jì)算所得的配箍率 根據(jù)設(shè)計(jì)剪力大小的不同 同時(shí)考慮最小配筋率和截面尺寸要求 計(jì)算可得到m的取值范圍為下圖中的陰影部分 135 342 配箍率差異的取值范圍由上圖可以看出 復(fù)雜荷載作用下 用兩種計(jì)算公式引起的最大配箍差異為134 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 對(duì)多種復(fù)雜載荷作用下的斜截面受剪承載力計(jì)算公式采用了一刀切的辦法處理 造成了配箍的不連續(xù)問題 136 342 02版規(guī)范的受剪承載力設(shè)計(jì)公式分為集中荷載和均布荷載兩種情況 較國外多數(shù)國家的規(guī)范煩瑣 且兩個(gè)公式在臨界集中荷載為主附近計(jì)算值不協(xié)調(diào) 甚至差異過大 因此 建立一個(gè)統(tǒng)一的受剪承載力計(jì)算公式是規(guī)范修訂和發(fā)展的趨勢(shì) 137 342 考慮到我國的國情和規(guī)范的設(shè)計(jì)習(xí)慣 且過去的規(guī)范的受剪承載力設(shè)計(jì)公式分兩種情況用于設(shè)計(jì)也是可行的 此次修訂實(shí)質(zhì)上仍保留了受剪承載力計(jì)算的兩種形式 只是在原有受彎構(gòu)件兩個(gè)斜截面承載力計(jì)算公式的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn) 混凝土項(xiàng)系數(shù)不變 僅對(duì)均布荷載公式的箍筋項(xiàng)系數(shù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整 由1 25改為1 0 通過對(duì)55個(gè)均布荷載作用下有腹筋簡支梁構(gòu)件試驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析 試驗(yàn)數(shù)據(jù)來自原冶金建筑研究總院 同濟(jì)大學(xué) 天津大學(xué) 重慶大學(xué) 原哈爾濱建筑大學(xué) R B L Smith等 結(jié)果表明 此次修訂公式的可靠度有一定程度的提高 但與國外主要規(guī)范相比依然處于較低水平 采用本次修訂公式進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí) 箍筋用鋼量比02版規(guī)范計(jì)算值可能增加約25 箍筋項(xiàng)系數(shù)由1 25改為1 0 也是為將來統(tǒng)一一個(gè)受剪承載力計(jì)算公式建立基礎(chǔ) 138 342 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50010 2010各國規(guī)范受剪承載力設(shè)計(jì)公式的比較 139 342 各國規(guī)范公式的比較 140 342 新規(guī)范公式是在02規(guī)范的一般受彎構(gòu)件斜截面承載力計(jì)算公式的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn) 混凝土項(xiàng)系數(shù)不變 僅對(duì)箍筋項(xiàng)系數(shù)進(jìn)行適當(dāng)折減 取均布荷載作用下試驗(yàn)數(shù)據(jù) 新規(guī)范公式與各國規(guī)范公式的對(duì)比如下圖所示 由圖可以看出 均布荷載作用下 受剪承載力建議公式較我國現(xiàn)有均布荷載下的設(shè)計(jì)公式偏于安全 公式的可靠度有一定程度地提高 同時(shí) 與國外各國受剪承載力計(jì)算公式相比 新規(guī)范公式的可靠度還是低于其他國家規(guī)范的設(shè)計(jì)公式 141 342 142 342 143 342 新規(guī)范公式的可靠性分析根據(jù)國內(nèi)外55根均布荷載作用下有腹筋簡支梁試驗(yàn)數(shù)據(jù) 通過可靠度計(jì)算 新規(guī)范公式及美國規(guī)范公式的可靠度指標(biāo)分別為4 35 4 52與5 37 滿足大于 建筑結(jié)構(gòu)可靠度統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) 中脆性破壞可靠度指標(biāo)3 7的要求 新規(guī)范公式的可靠度比我國02規(guī)范公式可靠度略有提高 144 342 框架梁考慮地震作用組合的框架梁 其斜截面的受剪承載力 作相應(yīng)修改 應(yīng)符合下列規(guī)定 對(duì)集中荷載作用為主的框架梁 仍按02規(guī)范的規(guī)定 145 342 框架柱和剪力墻對(duì)框架柱和剪力墻 考慮到計(jì)算公式中用剪跨比來表述是適宜的 與02規(guī)范公式相同 146 342 試驗(yàn)研究表明 預(yù)應(yīng)力對(duì)構(gòu)件的受剪承載力起有利作用 主要因?yàn)轭A(yù)壓應(yīng)力能阻滯斜裂縫的出現(xiàn)和開展 增加了混凝土剪壓區(qū)高度 從而提高了混凝土剪壓區(qū)所承擔(dān)的剪力 147 342 根據(jù)試驗(yàn)分析 預(yù)應(yīng)力混凝土梁受剪承載力的提高主要與預(yù)加力的大小及其作用點(diǎn)的位置有關(guān) 試驗(yàn)表明 預(yù)加力對(duì)梁受剪承載力的提高作用應(yīng)給予限制 因此 預(yù)應(yīng)力混凝土梁受剪承載力的計(jì)算 可在非預(yù)應(yīng)力梁計(jì)算公式的基礎(chǔ)上 加上一項(xiàng)施加預(yù)應(yīng)力所提高的受剪承載力設(shè)計(jì)值0 05Npo 且當(dāng)Npo超過0 3fcA0時(shí) 只取0 3fcA0 以達(dá)到限制的目的 同時(shí) 它僅用于預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁 且只有當(dāng)Npo對(duì)梁產(chǎn)生的彎矩與外彎矩相反才能予以考慮 對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁 尚未作深入研究 對(duì)允許出現(xiàn)裂縫的預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁 考慮到構(gòu)件達(dá)到承載力時(shí) 預(yù)應(yīng)力可能消失 在沒有充分試驗(yàn)依據(jù)之前 暫不考慮預(yù)應(yīng)力對(duì)截面抗剪的有利作用 148 342 3 雙向受剪承載力修改了雙向受剪承載力計(jì)算方法 采用橢圓規(guī)律為基礎(chǔ)的表達(dá)式 并與單向受剪銜接 試驗(yàn)表明 矩形截面鋼筋混凝土柱在斜向水平作用下的抗剪性能與在單向水平荷載作用下的受剪性能存在著明顯的差別 根據(jù)國外的有關(guān)研究資料以及國內(nèi)配置周邊箍筋的斜向受剪試件的試驗(yàn)結(jié)果 分析表明 構(gòu)件的受剪承載力大致服從橢圓規(guī)律 采用以橢圓規(guī)律的受剪承載力方程式為基礎(chǔ) 并與單向偏心受壓構(gòu)件受剪的截面要求相銜接的表達(dá)式 6 3 16 149 342 在進(jìn)行斜向抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí) 如果僅僅在兩個(gè)主軸方向分別按正向抗剪進(jìn)行設(shè)計(jì) 則過高地估計(jì)了受剪承載力 斜方向上的剪力會(huì)超過斜方向上的抗剪強(qiáng)度 是不安全的 為了保證在斜方向有足夠的抗剪強(qiáng)度 設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí) 需要在兩個(gè)方向上進(jìn)行超強(qiáng)設(shè)計(jì) 即增大兩個(gè)正方向上的剪力設(shè)計(jì)值 或減小兩個(gè)正方向上的抗剪強(qiáng)度 以保證設(shè)計(jì)安全 150 342 超強(qiáng)設(shè)計(jì)的概念 151 342 超強(qiáng)系數(shù)法在進(jìn)行斜向抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)時(shí) 對(duì)二個(gè)主軸方向同時(shí)承受水平剪力作用的鋼筋混凝土矩形或方形截面柱 如果僅僅在二個(gè)主軸方向分別按正向抗剪進(jìn)行設(shè)計(jì) 則會(huì)帶來斜方向的剪力超過斜方向上的抗剪強(qiáng)度 設(shè)計(jì)不安全的問題 為了保證在斜方向有足夠的抗剪強(qiáng)度 設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí) 需要在兩個(gè)正方向上進(jìn)行超強(qiáng)設(shè)計(jì) 即增大兩個(gè)正方向上的剪力設(shè)計(jì)值 或減小兩個(gè)正方向上的抗剪強(qiáng)度和 以保證設(shè)計(jì)安全 152 342 153 342 154 342 155 342 156 342 最小體積用鋼量法 157 342 158 342 159 342 160 342 可用于復(fù)核問題 雙向受剪承載力計(jì)算按照02規(guī)范 雙向受剪鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的柱斜截面受剪承載力計(jì)算公式為 雙向受