【正文】 《 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 》GB500102022修訂簡(jiǎn)介 鄭州大學(xué)土木工程學(xué)院 鄭州大學(xué)綜合設(shè)計(jì)研究院 劉立新 2022年 6月 一 .修訂的背景和原則 ● 混凝土結(jié)構(gòu)是我國(guó)工程建設(shè)中應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)形式之一，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國(guó)鋼材年產(chǎn)量已達(dá) 5億噸 ，每年混凝土用量已達(dá)到 25億 m3，混凝土結(jié)構(gòu)鋼筋用量接近 1億噸 ，連續(xù)多年居世界第一。但我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)目前所應(yīng)用的鋼筋和混凝土強(qiáng)度比西方發(fā)達(dá)國(guó)家 普遍要低 12個(gè)等級(jí) 。 ◆ 我國(guó)工程建設(shè)中低強(qiáng)鋼材、低等級(jí)水泥以及低等級(jí)混凝土比例過(guò)大，消費(fèi)結(jié)構(gòu)不合理， 消耗了過(guò)多的資源和能源，不利于可持續(xù)發(fā)展 。 ◆ 高強(qiáng)鋼筋和高性能混凝土應(yīng)用于各類工程建設(shè)，帶來(lái)的不僅僅是強(qiáng)度的提高，更重要的是 降低鋼材、水泥、砂、石的消費(fèi)量，節(jié)約資源和能源，提高了結(jié)構(gòu)的耐久性 。如我國(guó)能將這些主要建筑材料提高 1~2個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，其節(jié)約資源和能源、宏觀經(jīng)濟(jì)效益將是十分明顯的。 中國(guó) 世界 (除中國(guó) ) 2022年中國(guó)粗鋼產(chǎn)量突破 4億噸( ) 2022年世界粗鋼產(chǎn)量 2 0 0 6 年世界粗鋼產(chǎn)量日本, 1 1 6 2 2美國(guó), 9 8 4 8俄羅斯, 7 0 6 5韓國(guó), 4 8 4 4德國(guó), 4 7 2 3印度, 4 4 0 0中國(guó), 4 1 8 7 8 05 0 0 01 0 0 0 01 5 0 0 02 0 0 0 02 5 0 0 03 0 0 0 03 5 0 0 04 0 0 0 04 5 0 0 01 中國(guó) 2~7萬(wàn)噸中國(guó)建筑鋼結(jié)構(gòu) 及用鋼消費(fèi)現(xiàn)狀 中國(guó)鋼材消費(fèi)特點(diǎn)：建筑用鋼比例高。 2022年中國(guó)建筑用鋼消費(fèi) ，占鋼材消費(fèi)%。 中國(guó)建筑用鋼中：城鎮(zhèn)房屋用鋼占建筑用鋼 76%。其中城鎮(zhèn)住宅 2022年消費(fèi) 6090萬(wàn)噸，占建筑用鋼 35%。 建筑用鋼 房屋建筑 土木工程 城鎮(zhèn)住宅 農(nóng)村房屋 城鎮(zhèn)非住宅 房屋 世界主要產(chǎn)鋼國(guó)粗鋼產(chǎn)量變化4 俄羅斯 , 7 0 6 4 53 美國(guó) , 9 8 4 8 01 中國(guó) , 4 1 8 7 8 22 日本 , 1 1 6 2 1 95 韓國(guó) , 4 8 4 3 7 05 0 0 0 01 0 0 0 0 01 5 0 0 0 02 0 0 0 0 02 5 0 0 0 03 0 0 0 0 03 5 0 0 0 04 0 0 0 0 04 5 0 0 0 01997 1998 1999 2022 2022 2022 2022 2022 2022 2022千噸6 德國(guó) 9 意大利4 俄羅斯 8 烏克蘭3 美國(guó) 1 0 巴西1 中國(guó) 7 印度2 日本 5 韓國(guó)● 適當(dāng)提高安全儲(chǔ)備，保證結(jié)構(gòu)安全；適當(dāng)提高抗禦災(zāi)害的能力，落實(shí)以人為本的原則 （汶川地震及其他自然或人為災(zāi)害的教訓(xùn)） ； ● 完善耐久性設(shè)計(jì)（ 延長(zhǎng)建筑物使用年限 ），采用高強(qiáng)高性能材料，提高材料利用效率（ 節(jié)約資源 ），保障可持續(xù)發(fā)展的需要； ● 加強(qiáng)與相關(guān)規(guī)范的合理分工及協(xié)調(diào)，反映最新科研成果和工程經(jīng)驗(yàn)，參考國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)建筑技術(shù)的進(jìn)步及產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。 ● 2022年 1月成立修訂組， 2022年 3月資料收集整理分析及補(bǔ)充試驗(yàn)， 2022年 4月形成規(guī)范初稿， 2022年 8月完成規(guī)范討論稿， 2022年 6月進(jìn)行修訂問(wèn)題研究， 2022年 7月完成規(guī)范征求意見(jiàn)稿， 2022年 10月完成規(guī)范試設(shè)計(jì)， 2022年 11月完成規(guī)范送審稿， 2022年 12月規(guī)范審查， 2022年 6月規(guī)范報(bào)批。 2022年 8月 18日住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布公告，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 》 GB500102022，自 2022年 7月 1日起實(shí)施。 二 .規(guī)范修訂的主要技術(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（ 使規(guī)范逐步從構(gòu)件規(guī)定向結(jié)構(gòu)整體規(guī)定過(guò)渡 ）； 2. 增加了既有結(jié)構(gòu)改造設(shè)計(jì)的原則的規(guī)定（ 配合既有建筑的改造利用的需要 ）； 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（ 裂縫寬度、撓度驗(yàn)算 ）； 4. 增加了樓蓋舒適度的設(shè)計(jì)要求（ 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 ）； 5. 修改了環(huán)境等級(jí)劃分，完善了耐久性設(shè)計(jì)要求（ 包括環(huán)境類別、材料質(zhì)量、保護(hù)層厚度、技術(shù)措施、防護(hù)措施、維護(hù)要求等 ）； 6. 新增 500MPa級(jí)高強(qiáng)鋼筋（ HRB500級(jí)、 HRBF500級(jí) ），淘汰 HP235MPa級(jí)低強(qiáng)鋼筋（ 非預(yù)應(yīng)力鋼筋以 400和 500級(jí)鋼筋為主，光面鋼筋為 HPB300級(jí)，將 逐步取消HRB335級(jí)）； 7. 提出了并筋（鋼筋束）的配筋方式（ 方便鋼筋密集構(gòu)件施工，并與國(guó)外規(guī)范一致 ）； 8. 對(duì)結(jié)構(gòu)側(cè)移的二階效應(yīng)（ P Δ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；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（ 腹筋作用項(xiàng) ）； 9. 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)的相關(guān)規(guī)定； 10. 修改了受沖切承載力計(jì)算公式； 11. 適當(dāng)調(diào)整了鋼筋的保護(hù)層厚度規(guī)定（ 保護(hù)層厚度從最外層鋼筋 (箍筋 )算起，與耐久性規(guī)范協(xié)調(diào)并適當(dāng)簡(jiǎn)化 ）； 12. 修改了鋼筋錨固長(zhǎng)度的有關(guān)規(guī)定（ 規(guī)定了基本錨固長(zhǎng)度lab、受拉錨固長(zhǎng)度 la和錨固長(zhǎng)度修正系數(shù) za， 增加了機(jī)械錨固的內(nèi)容 ）； 13. 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要求（ 最小配筋率與鋼筋強(qiáng)度等級(jí)相聯(lián)系，對(duì)采用 400和500MPa級(jí)鋼筋的板類受彎構(gòu)件最小配筋率適當(dāng)減少，有利于推廣高強(qiáng)鋼筋 ）； 14. 補(bǔ)充了雙向受剪鋼筋混凝土柱的抗震設(shè)計(jì)相關(guān)規(guī)定； 15. 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； 16. 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； 17. 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； 18. 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； 19. 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。 三 .有關(guān)章節(jié)修訂的主要內(nèi)容 （一）基本設(shè)計(jì)規(guī)定 一般規(guī)定 1. 完善混凝土結(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、構(gòu)件布置和傳力途徑； （ 2）作用及作用效應(yīng)分析（ 結(jié)構(gòu)分析 ）； （ 3） 結(jié)構(gòu)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)（ 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(mén)性能設(shè)計(jì)。 ● 在以構(gòu)件為主的基礎(chǔ)上擴(kuò)展到考慮結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)。 2. 承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)中增加了結(jié)構(gòu)防連續(xù)倒塌的內(nèi)容；在正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)中增加了樓蓋舒適度的要求。 3. 增加了對(duì)間接作用的規(guī)定。 ● 包括溫度變化、混凝土收縮與徐變、強(qiáng)迫位移、環(huán)境引起的劣化等造成的影響。 ● 應(yīng)根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、工程特點(diǎn)及具體情況確是。除有特別要求外，通常仍采用經(jīng)驗(yàn)性的構(gòu)造措施進(jìn)行設(shè)計(jì)。 ● 補(bǔ)充可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整構(gòu)件的安全等級(jí)。對(duì)破壞引起嚴(yán)重后果的重要構(gòu)件和關(guān)鍵傳力部位，宜適當(dāng)提高安全等級(jí)、加大構(gòu)件重要性系數(shù)；對(duì)一般結(jié)構(gòu)中的 次要構(gòu)件及可更換構(gòu)件 ，可根據(jù)具體情況適當(dāng)降低其重要性系數(shù)。 5. 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。 ● 改變用途和使用環(huán)境（如超載使用、增加開(kāi)洞、改變使用功能、使用環(huán)境惡化等）的情況均會(huì)影響其安全及使用年限。任何對(duì)結(jié)構(gòu)的改變（無(wú)論是在建結(jié)構(gòu)或既有結(jié)構(gòu)）均須經(jīng)設(shè)計(jì)許可或技術(shù)鑒定，以保證結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)的安全。 結(jié)構(gòu)方案 ● 災(zāi)害調(diào)查和事故分析表明 ： 結(jié)構(gòu)方案對(duì)建筑物的安全有著決定性的影響。在與建筑方案協(xié)調(diào)時(shí)應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)體型（高寬比、長(zhǎng)寬比）適當(dāng)；傳力途徑和構(gòu)件布置能夠保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)固性；避免因局部破壞引發(fā)結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌。提出在方案階段應(yīng)考慮加強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)固性的設(shè)計(jì)原則（ 共 5條 ）。 ● 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)可通過(guò) 設(shè)置結(jié)構(gòu)縫 將結(jié)構(gòu)分割為若干相對(duì)獨(dú)立的單元。結(jié)構(gòu)縫包括伸縫、縮縫、沉降縫、防震縫、構(gòu)造縫、防連續(xù)倒塌的分割縫等。不同類型的結(jié)構(gòu)縫是為消除下列不利因素的影響：混凝土收縮、溫度變化引起的脹縮變形；基礎(chǔ)不均勻沉降；剛度及質(zhì)量突變；局部應(yīng)力集中；結(jié)構(gòu)防震； 防止連續(xù)倒塌 等。 （ 增加防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì) ） ● 對(duì) 持久設(shè)計(jì)狀況 、 暫短設(shè)計(jì)狀況 和 地震設(shè)計(jì) 狀況，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)設(shè)計(jì)表達(dá)式： gRd—— 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力模型不定性系數(shù)：對(duì)靜力設(shè)計(jì)，一般結(jié)構(gòu)構(gòu)件取 ，重要結(jié)構(gòu)構(gòu)件或不確定性較大的結(jié)構(gòu)構(gòu)件根據(jù)具體情況取大于 ；對(duì)抗震設(shè)計(jì)，采用承載力抗震調(diào)整系數(shù) gRE代替 gRd； 0 SRg ?? ?c s k R d, , , /R R f f a g? ? ? ?● 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)狀況 設(shè)計(jì)狀況 是代表一定時(shí)段內(nèi)實(shí)際情況的一組設(shè)計(jì)條件，設(shè)計(jì)應(yīng)做到在該組條件下結(jié)構(gòu)不超越有關(guān)的極限狀態(tài)?！?工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) 》 GB501532022規(guī)定工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)區(qū)分下列設(shè)計(jì)狀況： （ 1） 持久設(shè)計(jì)狀況 。是指在結(jié)構(gòu)使用過(guò)程中一定出現(xiàn)，且持續(xù)期很長(zhǎng)的設(shè)計(jì)狀況，其持續(xù)期一般與設(shè)計(jì)使用年限為同一數(shù)量級(jí)。持久設(shè)計(jì)狀況適用于結(jié)構(gòu)使用時(shí)的正常情況。 （ 2） 短暫設(shè)計(jì)狀況 。是指在結(jié)構(gòu)施工和使用過(guò)程中出現(xiàn)概率較大，而與設(shè)計(jì)使用年限相比，其持續(xù)期很短的設(shè)計(jì)狀況。短暫設(shè)計(jì)狀況適用于結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的臨時(shí)情況，包括結(jié)構(gòu)施工和維修時(shí)的情況等。 （ 3） 偶然設(shè)計(jì)狀況 。是指在結(jié)構(gòu)使用過(guò)程中出現(xiàn)概率較小，且持續(xù)期很短的設(shè)計(jì)狀況。偶然設(shè)計(jì)狀況適用于結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的異常情況，包括結(jié)構(gòu)遭受火災(zāi)、爆炸、撞擊時(shí)的情況等。 （ 4） 地震設(shè)計(jì)狀況 。是指結(jié)構(gòu)遭受地震時(shí)的設(shè)計(jì)狀況。地震設(shè)計(jì)狀況適用于結(jié)構(gòu)遭受地震時(shí)的情況，在抗震設(shè)防地區(qū)必須考慮地震設(shè)計(jì)狀況。 ● 《 工程結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn) 》 規(guī)定， 對(duì)工程結(jié)構(gòu)的上述四種設(shè)計(jì)狀況均應(yīng)進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)， 對(duì)持久設(shè)計(jì)狀況尚應(yīng)進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì) ， 對(duì)短暫設(shè)計(jì)狀況和地震設(shè)計(jì)狀況可根據(jù)需要進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，對(duì)偶然設(shè)計(jì)狀況可不進(jìn)行正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)。 正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算 ●