1、混凝土结构设计规范GB 50010-2011,修订背景、修订原则主要修订内容【德】白绍良重庆大学土木工程学院,1,2,修订背景,修订背景,我国的工程规范每10年修订一次，混凝土结构设计规范到了应该修订的时候。从规范颁布使用到现在，应用中发现了一些问题，有待研究解决。GB 50010-2002颁布后，开展了第六批规范课题的研究，为修订规范做准备 解决高强钢筋引起正常使用状态问题（裂缝、变形等）的试验研究 混凝土结构耐久性的调研分析,3,修订背景, 既有混凝土结构的再设计问题 结构分析方法(弹塑性损伤本构模型、结构计算模型等) 间接作用（温差、收缩等）效应及裂缝控制 钢筋综合抗力（强度、延性等）及
2、对结构破坏的影响 各种配筋构造（并筋、锚固、连接、最小配筋率等）的试验研究 偶然作用下结构抗灾性能（如抗连续倒塌结构的整体稳定性）研究,4,修订原则,5,总原则：补充、完善、提高、不做大的改动适当增加结构的安全储备以及抗火性能，注重结构的整体性从以构件计算为主扩展到结构体系的设计，强调概念设计的重要性逐渐淘汰低强度材料，推广应用高强高性能材料，提高资源利用效率完善耐久性设计内容，补充既有结构设计的原则拓展结构分析内容，补充、完善构件截面计算及连接构造措施的有关内容与国际接轨，实现与相关标准及土木工程其他专业规范的分工、协调,6,7,修订概况,2007年2月8日 第一次全体工作会议（北京） 成立
3、修订组，分工。 2008年8月2530日 第二次全体工作会议（成都） 讨论征求意见初稿，对各部分提出修订意见2008年11月89日 第三次全体工作会议（北京） 讨论初稿，形成征求意见稿2009年11月29日12月2日 第四次全体工作会议（北京）：讨论修改送审稿初稿，形成送审稿 2009年12月2526日 召开了送审稿审查会，并通过审查 2010年5月 形成报批稿,章节组成,13 总则；术语、符号；基本计算规定4 材料5 结构分析6 承载能力极限状态计算7 正常使用极限状态验算8 构造规定9 结构构件的基本规定10 预应力混凝土结构构件（一般规定，损失值计算，构造规定）11 混凝土结构构件抗震设
4、计附录AK（10个）,8,1 增加结构方案设计内容思路、原则, 思路： 完善规范的完整性，从以构件计算为主适当扩展到整体结构的设计，补充“结构方案”设计内容（3.2节） 结构体系设计的基本原则 从宏观上满足使用功能，控制结构的整体安全性; 结构方案尚应考虑：建筑、抗震、耐久、抗灾、节材等其他方面的要求,9,10,主要修订内容,1 增加结构方案设计内容设计方案,3.2.1 混凝土结构的设计方案应符合下列要求： 1 选用合理的结构体系、构件型式和布置； 2 结构的平、立面布置宜规则，各部分的质量和刚度宜均匀、连续； 3 结构传力途径应简捷、明确，竖向构件宜连续贯通、对齐； 4 宜采用超静定结构，重
5、要构件和关键传力部位应增加冗余约束或有多条传力途径。 5 宜减小偶然作用的影响范围，避免发生因局部破坏引起的结构连续倒塌。,11,12,13,【说明】灾害调查和事故分析表明：结构方案对建筑物的安全性有着决定性的影响。 在与建筑方案协调时应考虑结构体型（高宽比、长宽比）适当； 传力途径和构件布置应能够保证结构的整体稳固性； 应避免因局部破坏引发结构连续倒塌。 本条提出了在方案阶段应考虑加强结构整体稳固性的设计原则。,14,1 增加结构方案设计内容结构缝,3.2.2 混凝土结构中结构缝的设计应符合下列要求： 1 应根据结构受力特点及建筑尺度、形状、使用功能，合理确定结构缝的位置和构造形式； 2 宜
6、控制结构缝的数量，并应采取有效措施减少设缝的不利影响； 3 可根据需要设置施工阶段的临时性结构缝（施工后浇带）。,15,【说明】结构设计时通过设置结构缝将结构分割为若干相对独立的单元。结构缝包括伸缩缝、沉降缝、防震缝、构造缝、连续倒塌的分割缝等。不同类型的结构缝是为消除下列不利因素的影响：混凝土收缩、温度变化引起的胀缩变形；基础不均匀沉降；刚度及质量突变；局部应力集中；结构防震；防止连续倒塌等。除永久性的结构缝以外，还应考虑设置施工槎、后浇带、控制缝等临时性缝以消除某些暂时性的不利影响。 结构缝的设置应考虑对建筑功能（如装修观感、止水防渗、保温隔声等）、结构传力（如结构布置、构件传力）、构造做
7、法和施工可行性等造成的影响。应遵循“一缝多能”的设计原则，采取有效的构造措施。,16,1 增加结构方案设计内容连接,3.2.3 结构构件的连接应符合下列要求： 1 连接部位的承载力应保证被连接构件之间的传力性能； 2 当混凝土构件与其他材料构件连接时，应采取可靠的连接措施； 3 应考虑构件变形对连接节点及相邻结构或构件造成的影响。【说明】构件之间连接构造设计的原则保证连接节点处被连接构件之间的传力性能符合设计要求；保证不同材料（混凝土、钢、砌体等）间的融合，选择可靠的连接方式以保证可靠传力；连接节点尚应考虑被连接构件之间变形的影响以及相容条件，以避免、减少不利影响。,17,3.2.4 混凝土结
8、构设计应符合下列要求： 1 满足不同环境条件下的结构耐久性要求； 2 节省材料、方便施工、降低能耗与保护环境。【说明】本条提出了结构方案设计阶段应综合考虑的其他问题方案设计： 基本原则； 结构缝设置原则； 连接原则； 其他问题,18,2 防连续倒塌设计原则基本思想,(1) 结构连续性倒塌控制与设计的基本思想突发事件是难以预测的, 其发生的概率小但危险大, 且事件发生的可能性正逐渐增加, 减小结构遭受突发事件的影响值得学者与设计人员广泛关注和慎重考虑;加强局部构件或连接对减小结构遭受突发事件的影响是有益的, 但更重要的是提高结构整体抵抗连续性倒塌的能力, 从而减少或避免结构因初始的局部破坏引发连
9、续性的倒塌, 而一般情况下要求结构在突发事件下不发生局部破坏是不可取的;,19,提高结构抵抗连续性倒塌的能力应着眼于结构的整体性能或者说鲁棒性, 即最低强度、冗余特性和延性等能力特征, 一般可通过拉结力设计、备用荷载路径分析及良好的构造要求等方法实现;不同结构体系的整体抵抗连续性倒塌能力各异, 应分别考察各类结构体系发生连续性倒塌的机理和能力特征。鲁棒性( Robustness) 是系统控制理论中的重要术语, 指系统抵抗外部环境干扰和内部不确定性因素影响而能保持稳定工作的能力,20,2 防连续倒塌设计原则基本思想,构件与连接的最低强度 结构在初始局部破坏后为达到新的稳定平衡而发生内力重分布,
10、可能导致框架梁的弯矩反向, 甚至在极限状态下形成悬链线效应。 这种内力需求在通常的结构设计当中是不予考虑的, 而一旦出现这种内力需求, 构件或连接往往因为强度过低而发生破坏, 从而导致连续性破坏的扩展甚至倒塌。 为此, 有必要保证构件和连接在不同受力状态下的最低强度, 使得结构各部分能在极限状态下“抱成一团”。 保证构件和连接的最低强度, 以往的研究是通过拉结力设计来实现的, 但对不同的结构体系, 最低强度或承载力的要求一般各有侧重。如钢筋混凝土框架和剪力墙结构宜着重加强底部纵向受力钢筋的布置并要求恰当的纵筋搭接构造;钢框架宜充分保证梁柱连接的抗弯与抗拉强度; 大跨空间结构则应保证受拉构件具备
11、适当的受压承载力。,21,2 防连续倒塌设计原则基本思想,结构的冗余特性结构冗余特性是指结构在初始的局部破坏下改变原有的传力路径, 并达到新的稳定平衡状态的能力特征。充分的结构冗余特性允许结构“跨越”初始的局部破坏而不向外扩展, 从而避免连续性破坏或倒塌的发生。结构的冗余特性首先取决于结构体系的类型。比如, 无支撑框架主要取决于梁柱连接的刚度、楼层数和跨数; 有支撑框架主要取决于支撑的数量和分布, 以及适量的刚性梁柱连接构成的双重防御机制。,22,2 防连续倒塌设计原则基本思想,构件与连接的变形能力与延性特征 构件或连接的良好延性能力可显著耗散能量, 因此是减少结构发生连续性破坏的重要能力特征
12、。 局部构件在承载力不过多丧失的情况下, 其塑性大变形将允许内力传递逐步转移到其他构件上, 从而实现内部冗余特性的充分发挥。 适当的延性对提高结构的整体承载力具有显著的影响。必要的延性是充分发挥结构内部冗余潜力的重要条件。 延性的概念并不能完全脱离强度概念而作简单的评价。当构件或连接的强度过低时,延性能力并不能避免发生局部断裂或严重破坏的可能.,23,2 防连续倒塌设计原则基本思想, 基本思想 结构构件必须具备足够的整体连续性、冗余承载力和耗能能力（包括延性），能够将初始局部破坏区域的荷载有效地传递到能够承担这些冗余荷载的周边结构上，从而提高整体结构系统的稳定性。,24,2 防连续倒塌设计原则
13、设计方法,(2) 结构抵抗连续性倒塌的主要设计方法事件控制：要求突发事件在发生前即予以阻止, 或通过设置防栅栏将爆炸等危险源隔离在建筑之外, 是结构设计以外的一类措施 间接设计：指不直接体现突发事件的具体影响, 而采用拉结力法进行结构设计, 以提高结构的最低强度、冗余特性和延性能力。直接设计：分为备用荷载路径分析和特殊抗力设计, 前者通过假定主要承重构件的初始失效来研究或评价结构的冗余性能及抵抗连续性倒塌的能力, 后者则是对主要承重构件进行防爆或防撞设计, 避免在突发事件下发生局部破坏。,25,2 防连续倒塌设计原则设计方法,拉结力设计法 拉结力设计即要求构件和连接满足最低的抗拉强度要求, 且
14、各相连构件形成的传力路径必须是直线的和连续的。 4方面要求: 内部拉结力：主要由梁或楼板承担, 可根据发挥梁悬链线效应或楼板薄膜效应的要求确定; 周边拉结力：主要由周边大梁承担, 可用以锚固内部拉结的大梁或楼板; 悬挂拉力：对边柱或边墙的水平拉结力, 除满足内部拉结力要求外, 还应承受一定的悬挂拉力; 竖向拉结力：由上下连续贯通的柱子承担, 要求能够承受与其轴压力相等的拉力。,26,2 防连续倒塌设计原则设计方法,图,27,2 防连续倒塌设计原则设计方法,备用荷载路径分析 备用荷载路径分析是将初始的失效构件“删除”,分析结构在原有荷载作用下发生内力重分布, 并向新的稳定平衡状态逐步趋近的方法。
15、其中, 构件单元的“删除”是指让相应的构件退出计算, 但不影响相连构件之间的连接。,28,2 防连续倒塌设计原则设计方法,关于结构抗震设计的利用 抗震设计中提出的结构冗余特性和连接延性能力等要求, 对提高结构的抵抗连续性倒塌能力是有益的。在尚未建立合适的抗倒塌设计方法时, 采用有关抗震设计的方法是有效的。 两者差别: 地震作用主要是水平向的, 而连续性倒塌时结构主要承受竖向的恒载和部分活载; 结构抗震时抗侧力构件是主要的, 楼板通常按刚性楼板假定考虑, 而倒塌分析中应考虑楼板的准确建模和薄膜效应机制; 地震作用下构件反复受力而出现严重的强度与刚度退化, 延性较差, 倒塌设计时不必对这类参数作过
16、多的折减。 结构抗震设计方法的有益作用并不能使它可以取代抗倒塌设计, 而应立足于结构连续性倒塌控制的自身特点, 建立合适的评价方法和设计体系。,29,2 防连续倒塌设计原则设计方法,结构设计策略与加固措施 抗倒塌设计应当结合结构的力学特点提出明晰的设计策略, 并采取合理有效的加强措施：合理设计楼层的平面布置, 适当减小墙体和柱子的间距, 以增强结构的整体性并减小墙体遭受局部破坏的影响 ; 结构平、立面设计规则, 力求构件内力传递连续而直接, 并加强端部的锚固措施;增设楼板非跨度方向的受力主筋, 一旦楼板在跨度方向失去支承可以改变跨度方向继续承担荷载, 同时保证主梁或承重墙体可以承担楼板从非跨度
17、方向传递的荷载 ;在框架顶层或中部楼层处增设跨间支撑, 形成帽桁架或腰桁架的传力机制;,30,31,2 防连续倒塌设计原则设计方法,结构设计策略与加固措施在主梁下方采用钢索加固, 当楼层大变形破坏时发挥钢索的悬链线效应 ;改进钢框架梁柱连接的构造, 采用CFRP 碳纤维布等加固关键构件以有效抵抗局部破坏;采用钢骨混凝土柱、钢管混凝土柱等形式的构件, 开发高温抗火性能优良的新型结构用钢及其型材。,32,2 防连续倒塌设计原则,结语：防止结构连续性倒塌应当高度重视结构的整体性能( 鲁棒性) 以及相关的冗余特性、延性、连接强度和保障上述性能的构造措施。不同类型结构体系具有不同的倒塌特点, 需要研究和
18、制定不同的倒塌控制设计方法。 结构抗倒塌设计的范围（可能遭受偶然作用的重要结构）:台风、暴雨下的抗倒塌设计屋面积冰的抗倒塌设计罕遇地震的抗倒塌设计抗倒塌设计的范围，地质灾害等不包括在内,33,2 防连续倒塌设计原则概念设计,3.6.1 混凝土结构宜按下列要求进行防连续倒塌的概念设计： 1 采取减小偶然作用效应的措施； 2 采取使重要构件及关键传力部位避免直接遭受偶然作用的措施； 3 在结构容易遭受偶然作用影响的区域增加冗余约束，布置备用传力途径； 4 增强重要构件及关键传力部位、疏散通道及避难空间结构的承载力和变形性能； 5 配置贯通水平、竖向构件的钢筋，采取有效的连接措施并与周边构件可靠地锚
19、固； 6 通过设置结构缝，控制可能发生连续倒塌的范围。 概念设计主要从结构体系的备用路径、整体性、延性、连接构造和关键构件的判别等方面进行结构方案和结构布置设计，避免存在易导致结构连续倒塌的薄弱环节。,34,2 防连续倒塌设计原则概念设计,对可能出现的意外荷载和作用有所估计 居民楼：燃气爆炸可能产生的破坏作用； 化工厂：易燃易爆危险品、化工反应装置可能产生的破坏作用设置整体性加强构件或设结构缝 局部构件破坏后，控制由此引起的破坏范围。可设置整体型加强构件或设置结构缝，对整个结构进行分区。一旦发生局部构件破坏，可将破坏控制在一个分区内，防止连续倒塌的蔓延。整体型加强构件是结构中的关键构件，其安全
20、储备应高于一般构件。增加结构的冗余度，使结构体系具有足够的备用荷载传递路径 采用合理的结构方案和结构布置，增加结构的冗余度，形成具有多个和多向荷载传递路径传力的结构体系，可避免存在引发连续性倒塌的薄弱部位。可通过拆除构件法判定结构是否具有备用荷载传递路径,35,2 防连续倒塌设计原则概念设计,加强结构构件的连接构造，保证结构的整体性 如对于框架结构，当某根柱发生破坏失去承载力，其直接支承的梁应能跨越两个开间而不致塌落。这就要求跨越柱上梁中的钢筋贯通并具有足够的抗拉强度，通过贯通钢筋的悬链线传递机制，将梁上的荷载传递到相邻的柱。加强结构的延性构造措施，保证剩余结构的延性 结构在局部破坏发生后，剩
21、余结构中部分构件会进入塑性。因此，应选择延性较好的材料，采用延性构造措施，提高结构的塑性变形能力，增强剩余结构的内力重分布能力，可避免发生连续倒塌。可采用拆除构件后的结构失效模式概念判别，来确认需要加强延性的部位。,36,2 防连续倒塌设计原则拉结构件法,3.6.2 重要结构的防连续倒塌设计可采用下列方法： 1 拉结构件法：在结构局部竖向构件失效的条件下，按梁拉结模型、悬索拉结模型和悬臂拉结模型进行极限承载力计算，维持结构的整体稳固性。 该法是使结构构件间的连接强度满足一定的要求，以保证结构的整体性和备用荷载传递路径。 基本原则：某柱失效后，其支承的梁具有足够的承载力，避免发生连续破坏。 该法
22、简单易行，能一定程度上保证结构在连续性和整体性上的基本要求，但对于复杂不规则结构难以采用。,37,38,（a）梁-拉结模型,（b）悬索-拉结模型,（c）悬臂-拉结模型,拉结构件法中剩余结构体系的抗倒塌模型,2 防连续倒塌设计原则拉结构件法,拉结设计法的基本原则和基本假定如下：拆除竖向构件后，其所支撑的水平构件在维持其极限承载力的条件下，能够承受直接传递到水平构件上的荷载，具备足够的跨越能力。水平构件的跨越能力由塑性铰机制（即梁端和跨中的形成塑性铰）和连续贯通钢筋的悬链线机制（即连续贯通钢筋抗拉强度）实现。由于梁跨中底部钢筋的抗拉强度已在悬链线机制中被利用，对于塑性铰机制，偏于安全地仅考虑梁端负
23、弯矩塑性铰的抗弯能力，不考虑跨中正弯矩塑性铰的贡献。,39,2 防连续倒塌设计原则拉结构件法,拉结设计法的基本原则和基本假定如下：可考虑双向梁的拉结贡献，如对图E.2.2a的中柱拆除时，两个方向的梁均可考虑拉结贡献；而对于图E.2.2b边柱拆除时，偏于安全只考虑纵向梁的拉结贡献；图E.2.2c角柱拆除时，则偏于安全只考虑一根梁的拉结贡献。当竖向构件支撑的水平构件多于两个方向时，可偏于安全的仅考虑两个方向水平构件所提供的拉结强度。粱端的塑性铰应具有足够的变形能力，梁应具有足够的抗剪承载力。,40,2 防连续倒塌设计原则拉结构件法,图,41,2 防连续倒塌设计原则拉结构件法,考虑到楼板内配筋对结构
24、整体性具有较大贡献，对内部和周边构件水平拉结配筋设计，可计入梁两侧各3倍楼板厚度内楼板与梁平行的贯通钢筋。竖向拉结应能保证竖向构件可悬挂该竖向构件从属楼面面积上最大楼层荷载标准值。,42,2 防连续倒塌设计原则设计方法,2 局部加强法：对可能遭受偶然作用而发生局部破坏的竖向重要构件和关键传力部位，可提高结构的安全储备；也可直接考虑偶然作用进行结构设计。 对于破坏后易引发连续倒塌的重要构件，认为其是关键构件并进行局部加强设计。 3 去除构件法：按一定规则去除结构的主要受力构件，采用考虑相应的作用和材料抗力，验算剩余结构体系的极限承载力；也可采用受力-倒塌全过程分析，进行防倒塌设计。 假定某个主要
25、构件失效从结构中拆除分析剩余结构是否会倒塌如不满足抗连续倒塌的要求增强拆除后的剩余结构来避免连续倒塌,43,2 防连续倒塌设计原则设计方法,抗连续倒塌的拆除构件设计方法 对结构的长边、短边边柱、角柱和底层内柱，以及结构长边、短边和底层剪力墙，应从顶层到底层逐个拆除，分析拆除后结构的内力，并验算剩余结构各结构构件的是否失效。 每次拆除剪力墙总长度应不小于剪力墙宽度和10m中的较小值。对于拐角处剪力墙，每侧拆除长度不应小于剪力墙宽度和5m中的较小值。剩余结构的内力可采用弹性静力分析或弹塑性动力分析。采用弹性静力分析时需要考虑竖向荷载的动力放大系数2，并考虑水平构件强度折减系数0.67。,44,2
26、防连续倒塌设计原则设计方法,剩余结构构件的极限承载力应满足下式 : R SS 剩余结构构件内力；R 剩余结构构件的抗力； 采用弹性静力分析时考虑水平构件端部塑性耗能后强度折减系数，水平构件两端均考虑出现塑性铰，取0.67，对角部和悬挑水平构件，取1.0。采用弹塑性分析时不进行强度折减，b =1.0。 抗连续倒塌的拆除构件设计，是通过在结构中按一定规则逐个去除竖向构件，计算结构在偶然作用下竖向构件失效后剩余结构的失效面积。剩余结构的失效面积不应超过75m2或楼面总面积的15。 失效面积是指竖向构件拆除后，上部水平构件不满足其极限承载力而产生破坏所涉及的面积。,45,2 防连续倒塌设计原则可靠度,
27、3.6.3 当进行偶然作用下结构防连续倒塌的验算时，作用宜考虑结构相应部位倒塌冲击引起的动力系数。 在承载力函数的计算中，混凝土强度仍取用强度标准值fck，钢筋强度改用极限强度标准值f stk（或 f ptk），根据本规范第4.1.3 条及第4.2.2条的规定取值，ak 宜考虑偶然作用下结构倒塌对结构几何参数的影响。必要时可考虑材料强度在动力作用下的强化和脆性，并取相应的强度特征值。荷载效应应乘动力系数；材料强度取标准值或实测值（平均值），考虑材料强化和脆性的影响。,46,3 增加了既有结构的设计原则应用范围,3.7.1 为既有结构延长使用年限、安全复核、改变用途、改建、扩建或加固修复等，应对
28、其进行评定、验算或重新设计。【说明】既有结构为已建成、使用的结构。既有混凝土结构的设计将成为未来工程设计的重要内容。为保证既有结构的安全可靠并延长其使用年限，以及近年日益增多的结构加固改建的需要，本次修订新增一节，强调既有结构设计的原则。 既有结构设计适用于下列六种情况： 达到设计年限后延长继续使用的年限；为消除安全隐患而进行的设计校核； 结构改变用途和使用环境而进行的复核性设计；对既有结构进行改建； 扩建既有的建筑结构；结构事故或灾后受损结构的修复加固等。 应根据不同的目的，选择不同的设计方案。,47,3 增加了既有结构的设计原则原则,3.7.2 对既有结构的评定、验算或重新设计应符合下列原
29、则： 1 应按现行国家标准工程结构可靠性设计统一标准的要求，进行安全性、适用性、耐久性及抗灾害能力的评定。 2 应根据评定结果、使用要求和后续使用年限确定既有结构的(加固)设计方案。 3 对既有结构进行安全复核、改变用途或延长使用年限而进行承载能力极限状态的验算时，宜符合本规范的规定。 4 对既有结构进行改建、扩建或加固改造而重新设计时，承载能力极限状态的计算应符合本规范和相关标准的规定。 5 既有结构的正常使用极限状态验算及构造要求宜符合本规范的规定。 6 必要时可对使用功能作相应的调整，提出限制使用的要求。,48,【说明】既有结构设计前，应根据现行国家标准建筑结构检测技术标准GB/T 50
30、344等进行检测，根据现行国家标准工程结构可靠性设计统一标准GB 50153、工业建筑可靠性鉴定标准GB 50144、民用建筑可靠性鉴定标准GB 50292等的要求，对其安全性、适用性、耐久性及抗灾害能力进行评定，从而确定设计方案。设计方案有两类：复核性验算和重新进行设计。 鉴于我国传统结构设计安全度偏低以及结构耐久性不足的历史背景，有大量的既有结构面临评定、验算、加固等问题。验算宜符合本规范的规定，强调“宜”是可以根据具体情况作适当调整，如控制使用荷载和功能，减短使用年限等。因为充分利用既有建筑符合可持续发展的国策。 当对既有结构进行改建、扩建或加固修复时，须进行重新设计。为保证安全，承载能
31、力极限状态计算“应”按本规范要求进行，但对正常使用状态验算及构造措施仅作“宜”符合本规范的要求。同样可根据具体情况作适当调整，尽量减少重新设计的经济代价。 无论是复核验算和重新设计，均应考虑检测、评定的结果确定设计参数。,49,3 增加了既有结构的设计原则重新设计原则,3.7.3 既有结构的重新设计应符合下列规定： 1 应优化结构方案、提高结构的整体稳固性、避免承载力及刚度突变； 2 荷载可按现行荷载规范的规定确定，也可按使用功能和后续使用年限作适当的调整； 3 应根据检测、评定的结果确定既有结构的设计参数； 4 结构既有部分混凝土、钢筋的强度设计值应根据强度的实测值确定；当材料的性能符合原设
32、计的要求时，可按原设计的规定取值；,50,3 增加了既有结构的设计原则重新设计原则,5 设计时应考虑既有结构构件实际的几何尺寸、截面配筋、连接构造和已有缺陷的影响；当符合原设计的要求时，可按原设计的规定取值； 6 结构后加部分的材料性能应按本规范第4 章的规定确定； 7 既有结构与后加部分可按二阶段成形的叠合构件，按本规范第9.5 节的规定进行设计； 8 设计时应考虑既有结构的承载历史及施工状态的影响： 9 既有结构与后加部分之间应采取可靠的连接构造措施。,51,【说明】本条规定了既有结构重新设计的原则。避免只考虑局部处理的片面做法，本规范强调既有结构加强整体稳固性的原则，适用的范围更为广泛和
33、系统。应避免由于仅对局部进行加固引起结构承载力或刚度的突变。 设计应考虑既有结构的现状，通过检测分析确定既有部分的材料强度和几何参数，并尽量利用原设计的规定值。结构后加部分则完全按本规范的规定取值。应注意新旧材料结构间的可靠连接，并反映既有结构的承载历史以及施工支撑卸载状态对内力分配的影响。,52,4 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,3.3.3 对持久或暂短设计状况下的二维、三维混凝土结构，当采用应力设计的形式表达时, 应按下列规定进行承载能力极限状态的计算： 1 按弹性分析方法设计时，可将混凝土应力按区域等代成内力，根据公式(3.3.2-2）进行计算，应符合
34、本规范第6.1.2 条的规定； 2 按弹塑性分析或采用多轴强度准则设计时，应根据材料强度的平均值进行承载力函数的计算，并应符合本规范第6.1.3 条的规定。,53,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,说明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主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；当压应力不大于混凝土抗压强度设计值时，受压钢筋可按构造要求配置。计算时，作用效应和材料性能指标可取为设计值。 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。,54,
35、5 调整了正常使用极限状态荷载组合,3.4.2 对于正常使用极限状态，结构构件应应分别按荷载的准永久组合、标准组合、准永久组合并考虑长期作用的影响或标准组合并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 (3.4.2)【说明】对正常使用极限状态，89规范规定按荷载的持久性采用两种组合，即荷载的短期效应组合和长期效应组合。02规范根据建筑结构可靠度设计统一标准GB50068的规定，将荷载的短期效应组合、长期效应组合改称为荷载效应的标准组合、准永久组合。在标准组合中，含有起控制作用的一个可变荷载标准值效应；在准永久组合中，含有可变荷载准永久值效应。这就使荷载效应组合的名称与荷载
36、代表值的名称相对应。 本次修订对构件挠度、裂缝宽度计算采用的荷载组合进行了调整，对钢筋混凝土构件采用荷载准永久组合并考虑长期作用的影响；对预应力混凝土构件采用荷载标准组合并考虑长期作用的影响。,55,5 调整了正常使用极限状态荷载组合,3.4.3 钢筋混凝土受弯构件的最大挠度应按荷载的准永久组合，预应力混凝土受弯构件的最大挠度应按荷载的标准组合，并均考虑荷载长期作用的影响进行计算，其计算值不应超过表3.4.3 规定的挠度限值。 【说明】悬臂构件是工程实践中容易发生事故的构件，设计时对其挠度需从严控制；表注4中参照欧洲标准EN1992的规定，提出了起拱、反拱的限制，目的是为防止起拱、反拱过大引起
37、的不良影响；当构件的挠度满足表3.4.3的要求，但相对使用要求仍然过大，设计时可根据实际情况提出比表中的限值更加严格的要求。 RC构件：按荷载的准永久组合，并考虑荷载长期作用的影响 计算裂缝宽度和变形； PC构件：按荷载的标准组合，并考虑荷载长期作用的影响计算 裂缝宽度和变形。（为了推广高强度材料的应用，节约资源）,56,6 增加楼盖舒适度要求，规定了楼盖竖向自振频率的限值,3.4.6 对大跨度混凝土楼盖结构应进行竖向自振频率验算，其自振频率宜符合下列要求： 1 住宅和公寓不宜低于5Hz； 2 办公楼和旅馆不宜低于4Hz； 3 大跨度公共建筑不宜低于3Hz； 4 工业建筑及有特殊要求的建筑应根
38、据使用功能提出要求。,57,6 增加楼盖舒适度要求，规定了楼盖竖向自振频率的限值,【说明】 为提高使用质量，增加了楼盖舒适度的要求，提出了控制楼盖竖向自振频的限值。 考虑第9.1 节、9.2 节中已有对板、梁跨厚比的控制，一般结构及跨度不大的楼盖可以不作舒适度验算。跨度较大的楼盖及业主有要求时，可按本条执行。 一般楼盖的竖向自振颖率采用简化方法计算，由手册表达。有更高要求时，按混凝土楼盖结构抗微振设计规程GB 50190 进行设计。,58,7 完善了结构耐久性设计方法耐久性设计内容,3.5.1 混凝土结构应根据设计使用年限和环境类别进行耐久性设计，耐久性设计包括下列内容： 1 确定结构所处的环
39、境类别； 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； 4 满足耐久性要求相应的技术措施； 5 在不利的环境条件下应采取的防护措施； 6 提出结构使用阶段检测与维护的要求。注：对临时性的混凝土结构，可不考虑混凝土的耐久性要求。,59,7 完善了结构耐久性设计方法耐久性设计内容,【说明】耐久性设计按正常使用极限状态控制，表现为：钢筋混凝土构件表面出现锈渍或锈胀裂缝；预应力筋开始锈蚀；结构表面混凝土出现可见的耐久性损伤（酥裂、粉化等）。耐久性引起的材料劣化进一步发展，还可能引起构件承载力破坏，甚至结构倒塌。 由于影响混凝土结构材料性能劣化的因素复杂，规律不确定性很大，目前
40、一般建筑结构的耐久性只能采用经验性的方法解决。根据调查研究及国情，参考现行国家标准混凝土结构耐久性设计规范GB/T 50476 的规定，并考虑房屋混凝土结构的特点加以简化和调整，本规范规定了混凝土结构耐久性定性设计的基本内容。,60,7 完善了结构耐久性设计方法环境类别,3.5.2 混凝土结构的环境类别划分应符合表 3.5.2 的要求。 将原三类环境分为三a、三b【说明】本次修订对影响混凝土结构耐久性的环境类别进行了更为详尽的分类。环境对混凝土结构耐久性的影响分为：正常环境、干湿交替、冻融循环、氯盐腐蚀四种。按严重程度以表3.5.2 及附注详细列出了各“环境类别”相应的具体条件。但规范不可能穷
41、尽所有的情况，设计者应根据实际条件作出判断。,61,7 完善了结构耐久性设计方法环境类别,3.5.6 混凝土结构在设计使用年限内尚应遵守下列规定： 1 设计中的可更换混凝土构件应按规定定期更换； 2 构件表面的防护层，应按规定维护或更换； 3 结构出现可见的耐久性缺陷时，应及时进行处理。 提出了使用期维护、管理的要求,62,7 完善了结构耐久性设计方法环境类别,【说明】本条规定了不同构件在各种恶劣环境下应采取的针对性保护性措施。预应力筋有应力腐蚀及氢脆等不利于耐久性的弱点，且直径一般较细对腐蚀更为敏感，破坏后果更严重。故除应满足一般要求外，尚应考虑采取有效的构造措施以保护预应力筋、锚头等容易遭
42、腐蚀的部位。 提高混凝土抗渗、抗冻性能，有利于结构在恶劣环境下的耐久性。混凝土的抗冻、抗渗性能试验方法、等级划分及配合比限制等，按有关标准的规定执行。 对于三类环境，腐蚀环境提出了可采用的耐久性设计附加要求；采用阻锈剂、环氧树脂涂层钢筋、阴极保护、可更换构件等方法。对耐久性腐蚀敏感的构件，如悬臂构件不宜采用板而宜采用梁-板的形式承载；还应采取有效的钢筋定位措施并加强构件上表面的保护。不利环境中的预埋件、吊钩等外露件容易引导锈蚀，宜采用内埋式或实施隔离指施。,63,8 混凝土材料参数,4.1.4 混凝土轴心抗压强度、轴心抗拉强度设计值【说明】 本条删除了02 版规范表注中受压构件尺寸效应(截面尺
43、寸小于300mm)的规定，该规定源于前苏联规范，最近俄罗斯规范已经取消。对离心混凝土的强度设计值，应按专门的标准取用，也不再列入。4.1.8 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 c 1105/； 导热系数 10.6 kJ/（mh）； 比热c 0.96 kJ / (kg）。【说明】本条提供了混凝土在温度变化时，进行间接作用计算所需的基本热工参数。包括线膨胀系数、导热系数和比热，数据源自水工混凝土结构设计规范DL/T5057。,64,8 混凝土材料参数,4.1.6 混凝土轴心抗压、轴心抗拉疲劳强度设计值 应按表4.1.4 中的强度设计值乘疲劳强度修正系数确
44、定。混凝土受压或受拉疲劳强度修正系数 应根据受压或受拉疲劳应力比值分别按4.1.6-1、4.1.6-2 采用；当混凝土受拉压疲劳应力作用时，受压或受拉疲劳强度修正系数均取0.60。注：直接承受疲劳荷载的混凝土构件，当采用蒸汽养护时，养护温度不宜高于60。【说明】疲劳指标是指等幅疲劳二百万次的指标，不包括变幅疲劳。本次修订将单纯受压疲劳、受拉疲劳、和承受拉-压交变作用的疲劳分别表达，扩大了疲劳应力比值的覆盖范围。疲劳强度修正系数的数值也作了局部调整。 02 规范中有关蒸养温度超过60C的内容删去，因为对此做法尚有争议。高温蒸养引起的主要问题是裂缝，不是提高设计强度所能解决的。因此，蒸养温度不宜高
45、于60C，不再提倡增加强度20的觧决办法。,65,9 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,钢筋修订时作下列改动：增加500MPa级高强钢筋；列入HRBF系列细晶粒钢筋；淘汰低强的HPB235钢筋，代之以HPB300钢筋，並规定了过渡方法；列入中强钢丝以增加预应力筋品种，补充中强空档.淘汰锚固性能差的刻痕钢丝；应用极少的热处理钢筋不再列入。,66,9 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, 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；预应力钢筋宜采用预应力钢绞线、钢丝和预应力螺纹钢筋；普通箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HRB500、HRBF500钢筋；也可采用HRB335、HRBF335和HPB300钢筋。,
