【正文】 東南大學(xué) 《 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 GB500102022 《 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 GB500102022 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 》 GB500102022 一、修訂概況 修訂原則 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。 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。 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”。 貫徹可持續(xù)發(fā)展的基本國(guó)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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 1進(jìn)一步與國(guó)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)。 主要修訂技術(shù)要點(diǎn) 了 “ 結(jié)構(gòu)方案 ” 和 “ 結(jié)構(gòu)抗倒塌 ” 的設(shè)計(jì)原則； 了既有結(jié)構(gòu)改造設(shè)計(jì)的原則的規(guī)定； 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 ； 了樓蓋 舒適度 的設(shè)計(jì)要求； 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； 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。 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(jiǎn)化考慮方法； 、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； 斜截面受剪承載力計(jì)算公式 ； 10/342 雙向受剪承載力計(jì)算方 法 ； 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； 受沖切承載力計(jì)算公式 ； ； 要求； 規(guī)定。 11/342 ，增加了四級(jí)抗震等級(jí) 的軸壓比要求。 比連梁、特殊配筋連梁的設(shè)計(jì)規(guī)定。 ，增加了 三 級(jí)抗震等級(jí)剪力墻 的相關(guān)規(guī)定。 。 。 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 》 2022年 7月開始進(jìn)行試設(shè)計(jì)。試設(shè) 計(jì)由中國(guó)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(guó)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(guó)建筑西南設(shè)計(jì)院：框架結(jié)構(gòu)（辦公樓） 中國(guó)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。 ，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%。 ，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。 、搭接長(zhǎng)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。 、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。 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(kù)、商場(chǎng)、 倉(cāng)儲(chǔ)等結(jié)構(gòu)有一定的優(yōu)勢(shì)。 ，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 structural joint 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 concrete cover 構(gòu)件中鋼筋外緣至構(gòu)件表面的混凝土層，簡(jiǎn)稱保護(hù)層 。 《 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 GB500102022 二、術(shù)語與符號(hào) 術(shù)語 規(guī)范給出 22個(gè)專用術(shù)語。 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） δgt ：鋼筋在最大拉力下的總伸長(zhǎng)率，即現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《 鋼筋混凝 土結(jié)構(gòu)用熱軋帶肋鋼筋 》 GB 1499 標(biāo)準(zhǔn)中 Agt 。用于控制受力鋼筋的延性（極 限應(yīng)變 εsu ）。 （ 2） Φ：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） ηns 、 ηs ：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 δ?? ) 由 “ ηns ”表示 ；對(duì) 結(jié)構(gòu) ( P ?) 由 “ ηs ”表示 。 《 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 GB500102022 三、基本設(shè)計(jì)規(guī)定 一般規(guī)定 1. 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容 （ ） ： （ 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。 —— 承載能力極限狀態(tài)和 正常使用極限狀態(tài) （ ） ，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。 ，增加了舒 適度的要求。 4. 結(jié)構(gòu)上作用效應(yīng)的原則 () （ 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)。 （ ） 結(jié)構(gòu)方案（ ） （ 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(jiǎn)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(zhǎng)度比）適當(dāng)。 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。 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。 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。 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 （ ） γ0S≤R () R=R(fc, fs, ak, … …) / γRd () γRd—— 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；也可直接采用多軸強(qiáng)度準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)算。（ ） 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。 （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) γ 0取不小于 材料強(qiáng)度取標(biāo)準(zhǔn)值 （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 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