【導(dǎo)讀】新編《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2020學(xué)習(xí)講座。GB50010-2020簡(jiǎn)介第一部分概況一修訂過(guò)程新規(guī)范修訂歷時(shí)4. 年多1997-2020召開(kāi)了全體修訂組會(huì)議7次大型專題研討會(huì)。15次小型研討會(huì)40次協(xié)調(diào)會(huì)8次可靠度討論會(huì)。4次新規(guī)范共11章454條7個(gè)附錄其中強(qiáng)制性條。文17條占37主編單位中國(guó)建筑科學(xué)研究院參編單位17個(gè)。成員27人另有5人列席二修訂原則。2J031p3國(guó)內(nèi)統(tǒng)一國(guó)際接軌補(bǔ)充完善安全高強(qiáng)國(guó)內(nèi)協(xié)調(diào)統(tǒng)一修訂時(shí)。面臨工程市場(chǎng)化必須打破部門(mén)壟斷與此相適應(yīng)高校脫離行業(yè)管理教學(xué)改革成立。大的土木工程專業(yè)要求混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范盡可能走向統(tǒng)一需要較長(zhǎng)的過(guò)程與。際接軌補(bǔ)充完善這是長(zhǎng)期的需要隨著認(rèn)識(shí)的深入而逐漸進(jìn)步本次修訂時(shí)新增。度從310下降至300箍筋用量即費(fèi)用增加24若箍筋改用Ⅲ級(jí)強(qiáng)度從310上升至。管理?xiàng)l例》國(guó)務(wù)院279號(hào)令《工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文》2020年3月新規(guī)范。強(qiáng)制性條文17條第二部分。為級(jí)差共分為14個(gè)強(qiáng)度等級(jí)2強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值保證率不低于95fckfc平。筋表面的鈍化膜破壞使鋼筋具備了銹蝕條件有資料表明鈍化膜保持完好需要

　　

【正文】 02 規(guī)范修訂前后熱軋鋼筋的錨固長(zhǎng)度如下圖 3 所示 圖中虛線為原規(guī)范的錨固長(zhǎng)度預(yù)應(yīng)力鋼絲鋼絞線因強(qiáng)度不一不再圖示 三錨固長(zhǎng)度的修正 隨著錨固條件的變化鋼筋的錨固性能變化很大因此錨固長(zhǎng)度應(yīng)以基本錨固長(zhǎng)度為基礎(chǔ)作相應(yīng)調(diào)整 1 粗直徑鋼筋的修正 我國(guó)鋼筋標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了熱軋變形鋼筋的外形當(dāng)其直徑加大時(shí)橫肋相對(duì)高度降低雖然加密肋距可彌補(bǔ)咬合力的不足但錨固強(qiáng)度仍然降低因此對(duì)直徑大于 25mm的粗直徑月牙肋鋼筋錨固長(zhǎng)度應(yīng)乘以修正系數(shù) 11 2涂層鋼筋的錨固長(zhǎng)度 為解決惡劣環(huán)境中鋼筋的耐久性問(wèn)題我國(guó)已開(kāi)始生產(chǎn)并使 用環(huán)氧樹(shù)脂涂層鋼筋 試驗(yàn)研究表明涂層削弱了鋼筋與混凝土的粘結(jié)錨固作用錨固強(qiáng)度降低20左右故錨固長(zhǎng)度應(yīng)乘以修正系數(shù) 125 3施工擾動(dòng)的影響 對(duì)于滑模施工等施工擾動(dòng)影響混凝土終凝前粘結(jié)錨固作用的情況錨固長(zhǎng)度應(yīng)增加以彌補(bǔ)錨固作用的削弱規(guī)范規(guī)定應(yīng)乘以修正系數(shù) 110 4 厚保護(hù)層的作用 握裹鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度較大時(shí)有利于錨固約束作用咬合力增強(qiáng)錨固強(qiáng)度提高 規(guī)范規(guī)定當(dāng)保護(hù)層厚度大于 3d 且配有箍筋時(shí)錨固長(zhǎng)度可乘以修正系數(shù) 08 5 配筋余量的影響 基本錨固長(zhǎng)度以受力鋼筋達(dá)到強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為條件各國(guó)規(guī)范都規(guī)定了當(dāng)應(yīng)力 豐度 實(shí)際應(yīng)力與屈服強(qiáng)度 fy 之比 小于 1 時(shí)按比例減小錨固長(zhǎng)度的方法 修訂規(guī)范時(shí)為簡(jiǎn)化計(jì)算以設(shè)計(jì)計(jì)算與實(shí)際配筋面積之比作為修正系數(shù)減小錨固長(zhǎng)度但此修正不適用于有抗震設(shè)防要求及直接承受動(dòng)力荷載的結(jié)構(gòu)構(gòu)件 6 驟然放張預(yù)應(yīng)力筋的影響 先張法預(yù)應(yīng)力構(gòu)件采用驟然放張預(yù)應(yīng)力筋的施工工藝時(shí)考慮到?jīng)_擊造成的微裂等損傷對(duì)端部錨固的不利影響 錨固長(zhǎng)度起點(diǎn)應(yīng)從距構(gòu)件末端 025倍預(yù)應(yīng)力傳遞長(zhǎng)度處計(jì)算 7 錨固長(zhǎng)度的限值 上述錨固長(zhǎng)度的修正系數(shù)可以連乘但由于構(gòu)造的需要受力鋼筋的錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于某一限值 規(guī)范規(guī)定經(jīng)修正后在實(shí)際工 程中采用的錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于按式 1 計(jì)算的錨固長(zhǎng)度的 07 倍且不應(yīng)小于 250mm 四鋼筋的機(jī)械錨固 1 機(jī)械錨固的形式 當(dāng)鋼筋的錨固長(zhǎng)度因截面尺寸限制而無(wú)法滿足時(shí)可以在錨筋末端采用錨頭 機(jī)械錨固 的形式利用局部混凝土的擠壓力實(shí)現(xiàn)錨固受力 各國(guó)規(guī)范均有對(duì)機(jī)械錨固的規(guī)定我國(guó)傳統(tǒng)對(duì)HPB235 級(jí)光面鋼筋加彎鉤的要求實(shí)際上就是機(jī)械錨固的一種形式 通過(guò)系統(tǒng)的試驗(yàn)研究 了三種合適的機(jī)械錨固形式下頁(yè)圖 4 1 彎鉤對(duì)于 HRB335 級(jí) HRB400級(jí)和 RRB400 級(jí)縱向受拉鋼筋 均取 1350 彎鉤以避免局部擠壓引起混凝土破碎 彎弧內(nèi)徑為 4d 彎后平直部分長(zhǎng)度為 5d 2 焊錨板錨板邊長(zhǎng)尺寸不小于 5d 錨筋應(yīng)采用穿孔塞焊方式與其連接 3 貼焊錨筋錨固端貼焊的錨筋長(zhǎng)度不小于 5d 且應(yīng)雙面焊接 2 機(jī)械錨固長(zhǎng)度 機(jī)械錨固靠錨頭與混凝土的擠壓作用實(shí)現(xiàn)傳力但錨固剛度較小即受力伴隨著較大的滑移因此采用機(jī)械錨固以后仍應(yīng)具有一定的錨固長(zhǎng)度即除錨頭外仍需有相當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)度與之共同受力 新規(guī)范規(guī)定采用機(jī)械錨固措施以后其總錨固長(zhǎng)度 包括錨頭在內(nèi)的總水平投影長(zhǎng)度 可取按式 1 計(jì)算錨固長(zhǎng)度的 07 倍國(guó)外規(guī)范的規(guī)定與此相似 3 機(jī)械錨固的構(gòu)造要求 機(jī)械錨固的錨固 擠壓較多地集中在錨頭附近錨固區(qū)的混凝土容易破碎故應(yīng)加以圍箍約束 新規(guī)范規(guī)定在機(jī)械錨固的錨固長(zhǎng)度范圍內(nèi)應(yīng)配置箍筋其直徑不應(yīng)小于 025d d 為縱向受力鋼筋的直徑 間距不應(yīng)大于 5d 數(shù)量不應(yīng)少于 3 個(gè)但當(dāng)保護(hù)層厚度不小于 5d時(shí)由于握裹層已能提供足夠的約束可以不考慮上述配箍的要求 五受壓鋼筋的錨固 混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的受壓鋼筋 如受彎構(gòu)件的壓區(qū)配筋柱或桁架上弦桿中的縱向受力鋼筋等 同樣存在著錨固問(wèn)題 受壓鋼筋的錨固機(jī)理與受拉鋼筋相同錨固作用同樣來(lái)源于膠結(jié)摩阻咬合和機(jī)械錨固 鋼筋受壓錨固比受拉狀態(tài)更有利這是因?yàn)榭v向受 壓鋼筋的端面對(duì)混凝土的擠壓力起到了機(jī)械錨固的作用加強(qiáng)了錨固抗力 此外鋼筋受壓時(shí)的鐓粗效應(yīng)加大了界面的摩阻及咬合作用也對(duì)錨固有利 由于錨固機(jī)理相同但受力更為有利新規(guī)范規(guī)定受壓鋼筋的錨固長(zhǎng)度不應(yīng)小于按式 1 計(jì)算錨固長(zhǎng)度的 07 倍原規(guī)范及國(guó)外規(guī)范有相同的規(guī)定 鋼筋在壓力作用下容易發(fā)生屈曲而喪失承載能力應(yīng)保證其有足夠的側(cè)向圍箍約束因此在受壓鋼筋的錨固長(zhǎng)度范圍內(nèi)應(yīng)具有規(guī)定的保護(hù)層厚度以及基本的配箍構(gòu)造要求 彎鉤及貼焊錨筋等機(jī)械錨固形式在承受壓力作用時(shí)往往會(huì)引起偏心作用容易發(fā)生壓曲而影響構(gòu)件的受力性能因此不 宜采用彎鉤貼焊錨筋等形式的機(jī)械錨固 六小結(jié) 新規(guī)范對(duì)于鋼筋錨固設(shè)計(jì)的內(nèi)容作了較大修訂 歸納如下 1 基本錨固長(zhǎng)度不再查表而改用計(jì)算方法確定 2 根據(jù)錨固條件的不同對(duì)基本錨固長(zhǎng)度進(jìn)行修正 3 增加了鋼筋機(jī)械錨固形式及其配箍的構(gòu)造要求 Thanks 圖 4 環(huán)境 類別 板墻殼 梁 柱 ≤ C20 C25 40 ≥ C50 ≤ C20 C25 C40 ≥ C50 ≤ C20 C25 C40 ≥ C50 一 20 15 15 30 25 25 30 30 30 二 a b 20 25 20 20 30 35 30 30 30 35 30 30 三 30 25 40 35 40 35 p – Δ效應(yīng)將增大柱端截面的彎矩 p – δ效應(yīng)將增大柱中間截面的彎矩 隨著電算的發(fā)展新規(guī)范中過(guò)渡到可采用 2種方法 考慮二階效應(yīng)的彈性分析法 η l0 法 用有限元電算是不困難的 根據(jù)彈性分析法得出的內(nèi)力求偏心距加上 ea 直接用于配筋設(shè)計(jì)不再考慮η值 剛度修正系數(shù) 梁 04 剪力墻 045 不開(kāi)裂時(shí) 07 柱 06 核心筒壁 045 不開(kāi)裂時(shí) 07 原因?qū)τ诳蚣芩胶奢d才產(chǎn)生側(cè)移理論上應(yīng)該 M η sMhMv 但原規(guī)范習(xí)慣上是η乘以總彎矩的 M η MhMv 取 中較小值 原因?qū)τ诳蚣芩胶奢d才產(chǎn)生側(cè)移理論上應(yīng)該M η sMhMv 但原規(guī)范習(xí)慣上是η乘以總彎矩的 M η MhMv 本規(guī)范沿用但是 箍筋最小配筋率 集中力為主 4 偏壓偏拉構(gòu)件 基本同原規(guī)范 5 圓形截面構(gòu)件按矩形截面公式計(jì)算 取 b 176r h0 16r 研究表明雙向受剪時(shí)受剪承載 力大致服從圓形相關(guān)規(guī)律 式中 配筋設(shè)計(jì)時(shí)可近似取 直接計(jì)算 2 箍筋最小配筋率 3 矩形工形截面純扭承載力計(jì)算基本同原規(guī)范 5 剪扭構(gòu)件及彎扭構(gòu)件 4 箱形截面純扭承載力計(jì)算 基本同原規(guī)范當(dāng)然受扭承載力降低系數(shù)β t 稍有變動(dòng) 受扭縱筋的最小配筋率ρ tlmin 原規(guī)范有誤新規(guī)范取 存在的問(wèn)題過(guò)分安全考慮的問(wèn)題不夠全面 系數(shù)由 06→ 07 考慮了雙向預(yù)應(yīng)力的有利影響σ pcm 考慮了板厚的尺寸效應(yīng)β hh≤ 800 β h 10 h≥ 2020 時(shí) β h 09 η考慮長(zhǎng)柱和大柱時(shí)不利影響取下列兩式中的較小值 為提高安全度受壓承載力乘以 09 所以 15→ 135 對(duì)高強(qiáng)混凝土考慮強(qiáng)度影響系數(shù)β c 2配置間接鋼筋時(shí)的局部受壓承載力公式 1受壓區(qū)混凝土邊緣應(yīng)力 2 受拉鋼筋應(yīng)力 2τ f 06ftf 時(shí) 原規(guī)范是以剪應(yīng)力圖形分配給混凝土箍筋及彎起鋼筋分別承擔(dān)的 新規(guī)范是由變形協(xié)調(diào)由應(yīng)變圓求出箍筋與彎筋的應(yīng)力的而以應(yīng)力幅驗(yàn)算疲勞 由應(yīng)變圓也可以推出彎起鋼筋的應(yīng)力幅 從理論和試驗(yàn)均證明 即疲勞時(shí)總是彎筋先發(fā)生疲勞破壞為穩(wěn)妥計(jì)在疲勞驗(yàn)算時(shí)新規(guī)范不計(jì)入彎筋的作用疲勞剪力全部由箍筋承擔(dān) 原規(guī)范在荷載的短期效應(yīng)組合下應(yīng)符合 新規(guī)范在荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合下應(yīng)符合 2二級(jí)一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件 原規(guī)范在荷載的短期效應(yīng)組合下應(yīng)符合 在荷載的長(zhǎng)期效應(yīng)組合下應(yīng)符合 新規(guī)范在荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合下應(yīng)符合 在荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合下宜符合 3 三級(jí)允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件 按荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮 長(zhǎng)期作用影響計(jì)算的最大裂縫寬度應(yīng)符合 一裂縫控制等級(jí) 二抗裂驗(yàn)算 與原規(guī)范相同 以受彎構(gòu)件為例 2 斜截面主拉應(yīng)力與主壓應(yīng)力驗(yàn)算 1主拉應(yīng)力 一級(jí) 二級(jí) 2主壓應(yīng)力 σ tp σ cp計(jì)算公式及限值同原規(guī)范但當(dāng)為超靜定后張預(yù)應(yīng)力構(gòu)件時(shí) Vk中應(yīng)計(jì)入預(yù)應(yīng)力引起的次內(nèi)力 V2 三裂縫寬度驗(yàn)算 四受彎構(gòu)件撓度驗(yàn)算 不出現(xiàn)裂縫 出現(xiàn)裂縫 上述公式與原規(guī)范形式不同但其實(shí)質(zhì)與來(lái)源是一樣的 式中γ截面抵抗矩塑性影響系數(shù) 十二其他問(wèn)題 02和 45ftfy 的較大值 一側(cè)受拉縱筋 受彎偏拉軸拉 02 一側(cè)縱筋 06 全部縱筋 受 壓構(gòu)件 2 受壓區(qū)矩形應(yīng)力圖形 → 取消了 fcm 074 076 078 08 β 1 094 096 098 10 α 1 C80 C70 C60 ≤ C50 4 任意位置的鋼筋應(yīng)力σ si 近似公式 → 3 相對(duì)界限受壓區(qū)高度ξ b → 5 雙筋矩形截面承載力公式 09 用于保持與偏心受壓構(gòu)件正截面承載力計(jì)算具有相近的可靠度α用于考慮對(duì)高強(qiáng)度混凝土約束作用的降低其余完全相同 同樣取消 fcm 改用α 1 fc ea 附加偏心矩取 20mm 或 h30兩者中的較大值 1 耐久性設(shè)計(jì)工作的特點(diǎn) 侵蝕性物質(zhì)影響的環(huán)境 五類 海水環(huán)境 四類 使用除冰鹽的環(huán)境寒冷地區(qū)水位變動(dòng)區(qū)濱海室外 三類 露天的與水土接觸的環(huán)境寒冷地區(qū) 二 b 類 室內(nèi)潮濕環(huán)境露天的與水土接觸的環(huán)境非寒冷地區(qū) 二 a 類 室內(nèi)正常環(huán)境 一類 侵蝕性物質(zhì)影響的環(huán)境 五類 海水環(huán)境 四類 使用除冰鹽的環(huán)境寒冷地區(qū)水位變動(dòng)區(qū)濱海室外 三類 露天的與水土接觸的環(huán)境寒冷地區(qū) 二 b 類 室內(nèi)潮濕環(huán)境露天的與水土接觸的環(huán)境非寒冷地區(qū) 二 a 類 室內(nèi)正常環(huán)境 一類 周朝陽(yáng) 教授博導(dǎo)一級(jí)注冊(cè)結(jié)構(gòu)師 中南大學(xué)建筑工程系主任教授委員會(huì)委員學(xué)位評(píng)審委員會(huì)委員學(xué)術(shù)委員會(huì)委員全國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)委員會(huì)委員建筑物鑒 定與加固改造技術(shù)委員會(huì)委員國(guó)際橋梁與結(jié)構(gòu)工程學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員 2020 年 9 月 經(jīng)歷初稿→征求意見(jiàn)稿共征求 116 個(gè)單位征得意見(jiàn)1089條 →送審稿→試設(shè)計(jì)→ 2020年 11月召開(kāi)全國(guó)審查會(huì)→對(duì)審查意見(jiàn)進(jìn)行專題討論→形成第二次送審稿→反饋意見(jiàn) 426 條→形成報(bào)批稿部分成員參加 → 20 kNm2 → 25 → 50年一遇 組合中 γ G 135 民用板梁用鋼量 7～ 8 工業(yè)樓板用鋼量6 總用鋼量 10 受彎構(gòu)件梁板配筋增加明顯受壓構(gòu)件柱墻配筋增加不明顯因?yàn)槠渑浣钪饕Q于構(gòu)造要求而不是計(jì)算結(jié)果 試設(shè)計(jì)時(shí)未計(jì)入為控制溫 度 收縮間接裂縫而增加的構(gòu)造鋼筋否則總用鋼量增加可達(dá)到 15 或更多 材料成本上浮可控制在 5 左右措施采用高強(qiáng)材料尤其是強(qiáng)度價(jià)格比較高的Ⅲ級(jí)鋼筋 HRB400及高強(qiáng)度低松弛鋼絲鋼絞線做主導(dǎo)受力鋼筋并適當(dāng)提高混凝土強(qiáng)度等級(jí) 應(yīng)該了解鋼筋Ⅲ級(jí)比Ⅰ級(jí)強(qiáng)度提高 70 價(jià)格僅提高 17 約 41 混凝土從 C15 到 C50 強(qiáng)度價(jià)格提高率之比相當(dāng)各地有差異 P10 未經(jīng)技術(shù)鑒定或設(shè)計(jì)許可不得改變結(jié)構(gòu)用途和使用環(huán)境 1 p10 建筑結(jié)構(gòu)的三個(gè)安全等級(jí)根據(jù)破壞后果的嚴(yán)重程度 1 p1619 砼和鋼筋的材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值及設(shè)計(jì)值 4 p28 預(yù)應(yīng) 力作為荷載效應(yīng)考慮時(shí)的分項(xiàng)系數(shù) 1 p113 保護(hù)層厚度 1 p119 最小配筋率 1 p162163 錨筋吊環(huán) 2 p165166169172178193 抗震 6 今后趨勢(shì)建筑法規(guī)規(guī)范技術(shù)性條文企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) fyk 與冶標(biāo)一致分 400335235 三檔相應(yīng)地 fy 360300210 φ p φ H φ I φ S φ HT → 新規(guī)范表中不同直徑與不同 fptk 配套現(xiàn)在據(jù)說(shuō)對(duì)所有直徑 5 種 fptk 都有 新規(guī)范未列入冷加工鋼筋質(zhì)量不穩(wěn)定其它品種有供應(yīng)