【正文】 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 （ GB500102023) 主要修訂內(nèi)容介紹 廣東工業(yè)大學(xué)建設(shè)學(xué)院 結(jié)構(gòu)研究所 葉偉年 5/5/2023 1 目 錄 5/5/2023 2 前言 ? 新的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB500102023經(jīng)過四年多的修訂已經(jīng)于 2023年 4月 1日起施行； ? 新規(guī)范仍采用以分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)的概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法； ? 為適應(yīng)加入世貿(mào)以后與國際接軌，與國內(nèi)其他規(guī)范協(xié)調(diào)一致，適當(dāng)提高了結(jié)構(gòu)的安全度，增加和改動(dòng)了不少內(nèi)容。 返回 5/5/2023 3 第一章 概論 ? 修訂經(jīng)過 ? 修訂原則 ? 修訂內(nèi)容 ? 試設(shè)計(jì)分析 返回 5/5/2023 4 第一節(jié) 修訂經(jīng)過 ? 規(guī)范的修訂由中國建筑科學(xué)研究所主持，參加修訂工作的單位 17個(gè)，成員 27名，主編李明順，副主編徐有鄰； ? 修訂工作歷時(shí)四年半，召開全體會(huì)議七次，大小專題研討會(huì)五十五次，與相關(guān)規(guī)范協(xié)調(diào)會(huì)八次，參與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可靠度研討會(huì)四次； ? 1997年 6月開始修訂， 1998年提出規(guī)范修訂初稿，1999年提出規(guī)范征求意見稿，向全國 116個(gè)單位征求意見和建議共 1089條，并有五個(gè)單位對(duì)八種類型的混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行了試設(shè)計(jì)， 2023年 9月完成第一次送審稿， 2023年 4月完成第二次送審稿， 12月規(guī)范報(bào)批稿正式上報(bào)， 2023年 4月開始實(shí)施。 返回 5/5/2023 5 第二節(jié) 修訂原則 ? 修訂原則：統(tǒng)一、接軌、補(bǔ)充、完善、安全； ? 與國內(nèi)各專業(yè)規(guī)范協(xié)調(diào)統(tǒng)一，如水工、公路、橋梁橋涵、港口工程等規(guī)范組成員的共同參與； ? 與國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范接軌，盡量與 MC90等國際規(guī)范基本一致； ? 設(shè)計(jì)方法的補(bǔ)充，如補(bǔ)充了混凝土耐久性的規(guī)定、結(jié)構(gòu)分析的原則和方法等內(nèi)容； ? 設(shè)計(jì)理論和方法的完善，如提高了混凝土強(qiáng)度等級(jí)和主導(dǎo)鋼筋的要求、改進(jìn)了正截面和斜截面承載力的計(jì)算模式、完善了預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)方法和深受彎構(gòu)件設(shè)計(jì)方法等； ? 適當(dāng)提高了安全度約 1015%，造價(jià)約提高 5%。 返回 5/5/2023 6 第三節(jié) 修訂內(nèi)容 ? 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本規(guī)定方面增加了耐久性的規(guī)定、提高了混凝土的強(qiáng)度等級(jí)和鋼筋的要求、調(diào)整了設(shè)計(jì)參數(shù)、增加了結(jié)構(gòu)分析的內(nèi)容； ? 在設(shè)計(jì)計(jì)算方面提高了預(yù)應(yīng)力的張拉控制應(yīng)力、改進(jìn)了預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)算、考慮了超靜定后張法預(yù)應(yīng)力構(gòu)件由于約束變形產(chǎn)生的次內(nèi)力影響、規(guī)定了高效預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的端部構(gòu)造措施、改進(jìn)了正截面、斜截面、受壓構(gòu)件和其他一些承載力的設(shè)計(jì)方法； ? 在構(gòu)造方面增加了保護(hù)層厚度的要求、重新規(guī)定了受力鋼筋的錨固和連接要求、提高了鋼筋的最小配筋率、加大了鋼筋的延伸長度，增加了裂縫控制條款，完善了框架節(jié)點(diǎn)和深受彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)方法； ? 在抗震設(shè)計(jì)方面提高了安全度、調(diào)整了軸壓比的限值以及抗震構(gòu)造措施。 返回 5/5/2023 7 第四節(jié) 試設(shè)計(jì)分析 ? 試設(shè)計(jì)由建設(shè)部建筑設(shè)計(jì)院等五個(gè)設(shè)計(jì)單位進(jìn)行，共分析了五種結(jié)構(gòu)型式的八個(gè)工程，得到不少重要的結(jié)果； ? 規(guī)范的修訂對(duì)民用建筑配筋量影響明顯，總用鋼量增加約 6%，對(duì)工業(yè)建筑影響不大； ? 梁、板的用鋼量增加較多，總用鋼量增加約 10%，墻、柱用鋼量增加不多； ? 如果考慮為控制溫度和收縮而增加的構(gòu)造配筋，總用鋼量可能增加 1015%； ? 采用強(qiáng)度價(jià)格比高的 HRB400級(jí)鋼筋可控制材料價(jià)格上升不超過 5%。 返回 5/5/2023 8 第二章 術(shù)語與符號(hào) ? 術(shù)語 ? 符號(hào) 返回 5/5/2023 9 第一節(jié) 術(shù)語 ? 新規(guī)范定義了在規(guī)范中常用的 24個(gè)專用術(shù)語，其中要重點(diǎn)理解深受彎構(gòu)件、深梁、基本組合、標(biāo)準(zhǔn)組合和準(zhǔn)永久組合的概念； ? 跨高比小于 5的受彎構(gòu)件為深受彎構(gòu)件； ? 跨高比不大于 2的單跨梁和不大于 梁為深梁； ? 承載力極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)，永久荷載和可變荷載的組合為基本組合； ? 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為標(biāo)準(zhǔn)組合； ? 正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算時(shí)，對(duì)可變荷載采用準(zhǔn)永久值為荷載代表值的組合為準(zhǔn)永久組合。 返回 5/5/2023 10 第二節(jié) 符號(hào) 返回 5/5/2023 11 第三章 基本設(shè)計(jì)規(guī)定 ? 一般規(guī)定 ? 承載力極限狀態(tài)計(jì)算規(guī)定（上） ? 承載力極限狀態(tài)計(jì)算規(guī)定（下） ? 正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算規(guī)定 ? 耐久性的規(guī)定 返回 5/5/2023 12 第一節(jié) 一般規(guī)定 ? 新規(guī)范仍采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，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)； ? 新規(guī)范體現(xiàn)了 “ 以人為本 ” 的思想，通過提高某些荷載標(biāo)準(zhǔn)值，改風(fēng)、雪載 30年一遇為 50年一遇，調(diào)整材料分項(xiàng)系數(shù)，修改結(jié)構(gòu)抗力計(jì)算公式，加強(qiáng)配筋構(gòu)造措施等辦法，提高了安全度，與安全有關(guān)的條款被列為強(qiáng)制性條文，如增加了未經(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)境的強(qiáng)制性條款； ? 新規(guī)范除了繼續(xù)要求按承載力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算和驗(yàn)算外，增加了耐久性的設(shè)計(jì)。 返回 5/5/2023 13 第二節(jié) 承載力極限狀態(tài)計(jì)算規(guī)定（上） 返回 5/5/2023 14 第二節(jié) 承載力極限狀態(tài)計(jì)算規(guī)定（下） ? 荷載效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值 S按基本組合或偶然組合進(jìn)行； ? 按照新的《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》 GB50009的規(guī)定，對(duì)于基本組合，應(yīng)取下列最不利值： 1)由可變荷載效應(yīng)控制的組合： S=γ GSGk+γ Q1SQ1+∑ ni=2γ Qiψ ciSQik 對(duì)于一般排架、框架結(jié)構(gòu)可簡化為： S=γ GSGk+γ Q1SQ1 S=γ GSGk+ ∑ ni=1γ QiSQik 2)由永久荷載效應(yīng)控制的組合： S=γ GSGk+∑ ni=1γ Qiψ ciSQik γ G應(yīng)取 ，參與組合的可變荷載僅限于豎向荷載； ? 偶然組合與舊規(guī)范相同。 返回 5/5/2023 15 第三節(jié) 正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算規(guī)定 ? 新規(guī)范規(guī)定對(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)組合并考慮長期作用影響采用下列極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式為： Ｓ ≤ Ｃ ； ? 標(biāo)準(zhǔn)組合即舊規(guī)范中的短期效應(yīng)組合，準(zhǔn)永久組合即舊規(guī)范中的長期效應(yīng)組合； ? 受彎構(gòu)件的最大撓度計(jì)算應(yīng)按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮荷載長期作用影響，與舊規(guī)范相同； ? 結(jié)構(gòu)構(gòu)件正截面裂縫控制等級(jí)仍分為三級(jí)，其中二級(jí)裂縫控制的構(gòu)件，舊規(guī)范在荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下拉應(yīng)力不超過 α ctγ ftk的規(guī)定改為不超過 ftk，而一級(jí)和三級(jí)裂縫控制的構(gòu)件與舊規(guī)范相同； ? 新規(guī)范中裂縫控制等級(jí)及最大裂縫寬度限值改由環(huán)境類別和結(jié)構(gòu)類型確定，與舊規(guī)范按構(gòu)件類型、鋼筋品種和室內(nèi)外環(huán)境分類的規(guī)定不同。 返回 5/5/2023 16 第四節(jié) 耐久性的規(guī)定 ? 新規(guī)范關(guān)于耐久性設(shè)計(jì)的內(nèi)容有兩種形式： 1) 特別增加了耐久性規(guī)定這一節(jié)，直接規(guī)定 環(huán)境的分級(jí) 方法以及各類環(huán)境對(duì)結(jié)構(gòu)混凝土耐久性的 基本要求 等； 2) 對(duì)于分散在各章節(jié)中的影響混凝土耐久性的有關(guān)條款作必要的修改，如加大混凝土保護(hù)層的厚度，在 “ 構(gòu)件 ” 和 “ 構(gòu)造 ” 章節(jié)中表達(dá)與耐久性有關(guān)的構(gòu)造措施等； ? 影響耐久性的最重要因素是環(huán)境，新規(guī)范把環(huán)境分為五類，與模式規(guī)范 MC90基本相同，環(huán)境是耐久性設(shè)計(jì)的主要依據(jù)； ? 影響耐久性的另一個(gè)重要因素是混凝土本身的質(zhì)量，而混凝土的質(zhì)量與混凝土強(qiáng)度等級(jí)、水灰比、水泥用量密切有關(guān)，此外混凝土中的氯離子含量和堿的含量也對(duì)耐久性有重大影響，新規(guī)范為保證結(jié)構(gòu)混凝土的耐久性，對(duì)使用年限 50年和 100年的混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土質(zhì)量提出了規(guī)定； ? 應(yīng)該指出，新規(guī)范只是采用宏觀控制的辦法，還不能定量地確定結(jié)構(gòu)的耐久性。 返回 5/5/2023 17 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 返回 5/5/2023 18 結(jié)構(gòu)混凝土耐久性的基本要求 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 225 C20 不限制 二 a 250 C25 b 275 C30 三 300 C30 返回 5/5/2023 19 第四章 混凝土結(jié)構(gòu)的材料 ? 混凝土強(qiáng)度 ? 混凝土的設(shè)計(jì)參數(shù) ? 鋼筋的選擇 ? 鋼筋的設(shè)計(jì)參數(shù) 返回 5/5/2023 20 第一節(jié) 混凝土強(qiáng)度 ? 新規(guī)范取消了舊規(guī)范中的 C10級(jí)低強(qiáng)度混凝土，增加了 C6 C70、 C75和 C80級(jí)高強(qiáng)度混凝土，標(biāo)志了我國混凝土技術(shù)的進(jìn)步和施工、設(shè)計(jì)水平的提高； ? 新規(guī)范對(duì)結(jié)構(gòu)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)提出了最低要求，是下限值，不是最佳值； ? 隨著混凝土強(qiáng)度等級(jí)的提高，強(qiáng)度價(jià)格比迅速提高，采用較高強(qiáng)度的混凝土，對(duì)柱、墻、基礎(chǔ)等受壓為主的構(gòu)件以及預(yù)應(yīng)力構(gòu)件有顯著的經(jīng)濟(jì)效益； ? 受彎構(gòu)件選用 C20C30，受壓構(gòu)件選用 C30C40，預(yù)應(yīng)力構(gòu)件選用 C30C50，高層建筑底層柱選用 C50或以上，不僅承載力得到了提高，抗剪及裂縫控制性能也隨之提高。 返回 5/5/2023 21 第二節(jié) 混凝土的設(shè)計(jì)參數(shù) ? 混凝土的強(qiáng)度等級(jí)只是混凝土力學(xué)性能的一個(gè)基本標(biāo)志，作為其代表值的立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 fcu,k也不具備直接作為設(shè)計(jì)參數(shù)的條件，只能作為確定設(shè)計(jì)參數(shù)的依據(jù)； ? 混凝土的設(shè)計(jì)參數(shù)主要有：軸心抗壓強(qiáng)度 fc、軸心抗拉強(qiáng)度 ft、彈性模量 Ec、剪變模量 Gc、泊松比 ν 、線膨脹系數(shù) α c以及疲勞強(qiáng)度修正系數(shù) γ ρ ； ? 新規(guī)范刪除了舊規(guī)范中的彎曲抗壓強(qiáng)度 fcm，改用軸心抗壓強(qiáng)度 fc乘以反映高強(qiáng)混凝土特性的降低系數(shù) α 1來表示，理由如下： 1)與國際接軌； 2)協(xié)調(diào)正截面承載力的計(jì)算； 3)簡化計(jì)算； ? 新規(guī)范調(diào)整了軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值之間的 關(guān)系式 ； ? 為提高安全度，混凝土材料分項(xiàng)系數(shù)由 ； 彈性模量、剪變模量、泊松比、線膨脹系數(shù)以及疲勞強(qiáng)度修正系數(shù)等與舊規(guī)范一致，僅補(bǔ)充了 C65C80高強(qiáng)混凝土相應(yīng)的參數(shù)。 返回 5/5/2023 22 與國際接軌 ? 目前，世界各國及國際組織的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中都沒有 “混凝土彎曲抗壓強(qiáng)度 ”的概念，一般均用混凝土軸心抗壓強(qiáng)度作為設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行正截面承載力設(shè)計(jì)?；炷翉澢箟簳r(shí)的一些特征，完全可以用系數(shù)進(jìn)行調(diào)整，新規(guī)范取消了我國特有的 “混凝土彎曲抗壓強(qiáng)度 ”這個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)于我國設(shè)計(jì)規(guī)范與國際接軌，遵從國際慣例是必要的。 返回 5/5/2023 23 協(xié)調(diào)正截面承載力計(jì)算 ? 混凝土彎曲抗壓強(qiáng)度不是通過直接量測得到的強(qiáng)度，只是一個(gè)概念上的強(qiáng)度?；炷琳孛娉休d力設(shè)計(jì)時(shí)，在彎矩Ｍ和軸力Ｎ的共同作用下，由純彎曲、大偏心受壓、小偏心受壓到軸心受壓是一個(gè)連續(xù)漸變的過程，舊規(guī)范對(duì)受彎狀態(tài)為主計(jì)算取彎曲抗壓強(qiáng)度，而對(duì)受壓狀態(tài)為主的計(jì)算取軸心抗壓強(qiáng)度，從概念上和計(jì)算上不能協(xié)調(diào)，而取一個(gè)參數(shù)就容易多了。 返回 5/5/2023 24 簡化計(jì)算 ? 取消彎曲抗壓強(qiáng)度以后，有關(guān)混凝土抗壓方面的設(shè)計(jì)參數(shù)只有一個(gè)軸心抗壓強(qiáng)度，從概念上到計(jì)算上都得到了簡化。反映不同受壓狀態(tài)特征的抗壓強(qiáng)度（如彎曲抗壓強(qiáng)度、局部抗壓強(qiáng)度等）可以通過計(jì)算公式的調(diào)整加以反映，完全可以用簡單的形式確切地反映應(yīng)有的規(guī)律。 返回 5/5/2023 25 新舊規(guī)范對(duì)比 ? 軸心抗壓強(qiáng)度 fck= fcu,k （舊規(guī)范） fck=,k （新規(guī)范） 系數(shù) 度之間的差異等因素而確定的修正系數(shù)； α １ 為軸心抗壓強(qiáng)度與立方體抗壓強(qiáng)度的比值 α2為混凝土脆性系數(shù) 強(qiáng)度等級(jí) ≤C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80 系數(shù) α1 強(qiáng)度等級(jí) ≤C40 C45 C