标准规范下载简介
SL191-2008 水工混凝土结构设计规范.pdf符合《冷拨钢丝预应力混凝土构件设计与施工规程》:(JG19 92)、《冷轧带肋钢筋混凝土结构技术规程》(JG95一2003)、 《冷轧扭钢筋混凝土构件技术规程》(JG115一97)和《钢筋焊 接网混凝土结构技术规程》(JGJ114一2003)等专门规程的 规定。 4.2.2钢筋强度标准值的确定基本沿用SL/T191一96的规 定,即: (1)对于有明显物理流限的普通热轧钢筋:采用钢国家标 准规定的屈服点作为标准值,届服点即钢筋出厂检验的度品 限值。 (2)对于无明显物理流限的预应力钢丝、钢绞线、螺纹钢筋 及钢棒,采用钢筋国家标准规定的极限抗拉强度作为标准值, 4.2.3钢筋强度设计值的确定 (1)抗拉强度设计值 普通钢筋抗拉强度设计值取为钢筋强度标准值除以钢筋材料 性能分项系数Y:预应力混凝土用钢丝、钢绞线、螺纹钢筋及 钢棒的抗拉强度设计值则取为条件册服点除以钢肠的材料性能分 项系数,。 为适当提高安全度设置水平,参考GB50010一2002的规 定,将HRB335级钢筋的材料性能分项系数Y,由SL/T191一96 的1.08.提高为1.1。这样,HPB235、HRB335和HRB400这3 个级别的热轧钢筋的材料性能分项系数7、都取为1.1. 预应力钢筋的材料性能分项系数Y。仍取为1.2。 对于预应力用钢丝,钢级线、钢棒,其条件届服点SLT 191一96取为0.8o(,为钢筋的极限抗拉强度),本标准与GB 500102002的规定一致,取为0.85g,因而本标准的预应力钢 筋抗拉强度设计值较SL/T191一96有所提高。 对于预应力混凝土用螺纹钢筋,由《预应力混凝土用螺纹钢 筋》(GB/T20065—2006)可知,PSB785、PSB830的6,/o 0.8,而PSB930、PSB1080的6,/,分别为0.86及0.88,本标
准取0.80,作为螺纹钢筋的条件屈服点。 (2)抗压强度设计值 钢筋抗压强度设计值,以钢筋应变e=0.002作为取值依 据,按,二,E,和厂,二子,两个条件确定,取二者的较小值 4.2.4钢筋的弹性模量按国家现行钢筋规范的规定确定
JJG(交通) 135-2017 裂缝测宽仪5素混凝土结构构件计算
5.1.1对于索混凝土结构构件,由于混凝土抗拉强度的可幕性 低,混凝土收缩和温度变化引起的效应又难以估计,:一且发生裂 缝,易造成事故,故对于由受拉控制的素混凝土结构,应严格 制其使用范围。对于围岩中的隧润衬确,经论证,允许采用索润 避土结构
5.2.1对没有抗裂要求且0.4y≤e≤0.8y的偏心受压构件 需配置不少于构件截面面积0.05%的构造钢筋,:同时规定在 米宽度内的钢筋截面面积不大于1500mm,以避免钢筋截面lm 积随构件截面尺寸的增大而增加过多。 5.2.2~5.2.4与SL/T191—96第5.2.2~5.2.4条相同, 改用安全系数表达。附录C中列出了截面抵抗矩塑性系数,1 SL/T191—96基本相同
5.4.1混凝土局部受压时的强度提高系数3及局部受压底面 的计算,与SL/T191一96相同。 计算底面积A的取值,采用“同心、对称”的原则:该 法要求计算底面积A,与局部受压面积A,具有相同的重心位置 并对称;沿A,各边向外扩大的有效距离不超过承压板的短边! 寸6(对圆形承压板,可沿周边扩大一倍d),此方法的优点是倡 于记忆,对各种类型的垫板试件,其试验值与计算值符合较如 且偏于安全
6钢筋混凝土结构构件承载
6.1承载力计算的一般规定
为0.0033。当取6%三0.0033时,对矩形截面而言,等效矩形摄 力图块的受压区高度与中和轴高度工。的比值=0.823,其望 效矩形应力f.与应力曲线上最大应力值的比值y=0.969、为篇 化计算,取β=9.8,=1.0 (3)非均勾受压构件的混凝土受压应力图形可简化为等效效 形应力图形其强度在SDJ20一78中称为弯曲抗压强度:根期 我国偏心受压构件的试验分析,弯曲抗压强度与相对受压区计算 高度有关,在大偏心受压范围,弯曲抗压强度的试验值随 的增大而减小,如果用固定的计算指标,将使大偏心受压构 件在接近界限时偏于不安全,受弯构件在界限配筋率附近也偏于 不安全。试验研究表明,对矩形截面小偏心受压构件,接近 轴心抗压强度。对三角形截面和圆形截面小偏心受压构件 m=f,因此SL/T191一96提出m=F。本标准继续保留璃 一规定。 本标准作了如下修改,:①SL/T191一96对混凝土应力应变 关系用文字说明,本标准改用公式表示:②剧去了“受拉钢筋的 容许极限拉应变取0.01"的规定,因为根据平截面假定,受拉 钢筋的容许极限拉应变取0.01就相当于规定混凝土受压区的量 小高度为0.2ha。在水工钢筋混既土低配筋率构件中,这一规定 显然不尽合适。 6.1.4构件达到界限破坏是指截面上受拉钢筋达到屈服和受压 区混凝土达到极限压应变同时发生的状态,此时,取。 0.0033,3=D.8。对有届服点的钢筋,钢筋的应变取了/E,,根 据平截面假定,可得本标准的截面相对界限受压区计算高度6 公式(6.1.4)。本标准删去了采用冷轧带肋钢筋时:%的计算 公式的分母中的1应改为1.6的说明,因为此类钢筋不再推荐 采用 6.1.5.计算钢筋应力,时,是以混凝土达到极限压应变作为 构件达到承载能力极限状态为标志的,当取%=0.0033,β= 0.8时,按平截面假定可写出钢筋应力的计算公式如下:
6.2正截面受弯承载力计算
5.2.1~6.2.66.1.2条列出「正截面承载力计算方法的基本假 定,但在通常设计计算中并不需要直接引用这些假定,而可根据 本章中给出的承载力公式进行构件计算,这些公式在不同程度上 都作了简化处理。 试验表明,6,/b比值在常用范围内的1形和T形截面,从 加荷到破坏前,混凝士受压翼缘应变分布大致是均匀的,因此, 规定受压区为T形,即工>九,时,受压区应变仍按均匀分布, 翼缘和腹板部分的应力均取为此时,计算宽度b,应符合表 .2.3的规定, 与SL/T191一96相比,本标准正截面受弯承载力计算主要 有两点不同: (1)计算公式采用安全系数表达,K值按表3.2.4取用。 (2)将受弯构件混凝土受压区计算高度需满足≤5h。的条 件改为工≤0.85h。,这是为了更有效地防止发生趋筋破坏, SL/T191一96容许混凝土受压区计算高度z达到,这一临界 值,此时受弯构件发生界限破坏,实际上已是一种无预等的脆性 破坏,原先规定的安全度(仅是对延性破坏而言的)就不够了, 同时,在6的计算公式中,混凝土的极限压应变和钢筋弹模这
两个材料特性取平均值,而钢筋强度却取设计值,人为地把 值算大了,更易造成构件延性的不足。双筋受弯构件的受压区计 算高度工对延性与用钢量的影响的分析表明,当取工盒h。设 计时,曲率延性系数A=1.0,为脆性破坏:当取x=0.86h 设计时,,=2.30,用钢量增加1.23%;当取mx=0.7h。设 计时,=2.71,用钢量增加3.25%。在国际上,美国规范和 日本规范均规定Tx=0.755h英国规范则相当于规定Tmx= .8h综上所述,受弯构件受压区计算高度工应不天于 0.8.h。较为合适。但考虑到我国所有规范历来都取工m二h 故本标准规定:受弯构件受压区计算高度工应不大于0.85%h 这一改动对一般梁板都没有什么影响,只有对截面尺寸受到限制 需配置受压钢筋的双筋梁,才会对总的用钢量产生一些影响(增 加约0.7.%)
6.3正载面受压承载力计算
阶效应时,来用传统的“偏心矩增大系数法“,这一方法实际1 假定柱是无侧移的,是一种近似方法。随着计算机技术的发展, 利用结构分析的弹性杆系有限元法,再以经过折减的弹性刚度代 替其初始弹性刚度,使之能反映承载能力极限状态下钢筋混凝土 构件裂缝开展后的变形特点:可以较精确地直接算出包含二阶效 应在内的结构各杆件的内力,从而可克服采用传统的偏心矩增大 系数法在相当二部分情况下存在的不准确性。这种方法在 GB50010一2002中称为考虑二阶效应的弹性分析方法。本标准 与其一致,除保留偏心矩增大系数法外,还同时列出较准确的考 虑二阶效应的弹性分析方法:以供设计选用。 6.3.9本条给出了偏心矩增大系数的计算公式,与SL/T191一96 相同,仅5.计算式中的分母改为KN。 6.3.10SL/T191一96对构件计算长度10的确定方法只适用于 两端有明确约束条件的受压柱。:参考GB500102002,新增此 条,可以用来确定两端约束不明确的柱的计算长度, 6.3.11本条是新增的条文。列出了构件修正抗弯刚度,可用于考 虑二阶效应的弹性分析方法,直接计算出结构构件各控制截面的内 力设计值:开按此内力设计值对各构件直接进行藏面配筋设计。 6.3.13 双向偏心受压构件的计算公式是将倪克勤 (N.V.Nikitin)公式加以修正后给出的
6.4.1~6.4.4给出了正截面受拉承载力的计算公式。与SL/T 191一96的不同在于:①采用安全系数表达;②对于大偏心受拉 均件,要求混避土受压区计算高度不大于0.85%h。,以保证截 面发生延性破坏,参见6.2.1条说明。
6.5斜截面受剪承载力计算
0.25f.6hc。但对于在计算中未计及受压区翼缘有利因索的T形 和1形截面简支架、尚可保持原规范的要求,即系数仍可取 为0.30。 6.5.2剪力计算值的计算截面,在一般情况下是指较易发生 截面破坏的位置,它与箍筋和弯起钢筋的布置及腹板宽度有关、 6.5.3由于混凝土受弯构件受剪破坏的影响因素较多,破坏形 式复杂,对混疑土受剪机理的认识尚不足,至今未能像正截面承 载力计算一样建立一套较完整的理论体系。国内外各有关规范中 斜截面承载力计算方法各异,理论模式也不尽相同。 (1)SL/T191一96受剪承载力计算:当梁配有箍筋和弯起 钢筋时、受剪承载力V、为混凝土项受剪承载力V。、箍筋项受剪 承载力V和弯起钢筋项受剪承载力V。之和。该方法形式简 单,使用方便。但原计算方法中,混凝土项受剪承载力V。 构件的荷载形式不同而不同,对一般受弯构件和对集中萄载作 用为主的独立梁,分别采用两个不同的受剪承载力计算公式, 使抗力与荷载成为互不独立的随机变量,计算比较紧繁项。且对 相应的受扭构件、预应力构件、叠合式构件等均增加了计算上 的复杂性, 本次修订时,通过对国内外各主要混凝土结构设计规范的分 析和试验资料的对比,在SL/T191一96计算方法的基础上,对 混凝土项受剪承载力V。计算公式进行了以下两点修订: ①将混凝土项受剪承载力V.计算公式中的混凝土强度设计 指标由。改为于表达,以适应从低强到高强混凝土构件受剪承 载力的变化,避免采用于。时使高强混凝土构件的受剪承载力计 算偏不安全: ②将混凝土项受剪承载力V,计算公式合为一个,取消集中 荷载作用为主的独立梁计算中剪跨比对受剪承载力的影响,在计 算公式中不再考虑荷载形式的不同,使V。计算公式得以简化, 更可使相应的受扭构件、预应力构件、叠合式构件的受剪承载力 计算明显简化。
(2)对承受集中荷载为主的重要的独立染,如厂房吊车梁、 门机轨道案等,为与GB50010—2002相协调,提高其安全度, 在本条注中,将受剪承载力计算公式中混凝士项受剪承载力V, 的系数0.7改取为0.5、筋项受剪承载力V。的系数1.25改取 为1, 0。 (3)试验表明,在不配置筋的梁中,可能导致脆性的斜拉 仍应配置满足构造要求的猫筋, 6.5.4对不配置腹筋的厚板的斜截面受剪承载力计算公式,增 加了截面高度影响系数阝,以考截面的尺寸效应影响。当截 面有效高度超过2000mm后,其截面受剪承载力还可能降低, 但对此试验研究尚不充分,未能作出进一步规定。 6.5.5本条给出的实心板受剪承载力计算公式·为混凝土承载 力V.与弯筋承载力V之和,没有考虑板的受剪承载力随宽高 比b/h增大而提高的影响,偏于安全。限制V≤0.8f.bh。是为 了限制弯起钢筋数量和板的斜裂缝开展宽度。 6.5.6试验及国内外相关规范的规定表明、承受分布荷载的 受弯构件,从支座到距支座0.5h。的范围内,构件有很高的受 剪承载力,在该范围内按计算配置箍筋时,可以按距支座 0.5h。处截面的剪力设计值计算箍筋量,并均匀配筋,以节省 不必要的箍筋。这种情况只有当荷载作用于构件顶面,自上向 下永久作用,对斜截面产生受压倾向时才适用·也就是仅适用 手直接加载 6.5.7本条给出了受弯构件配筋必须满足的构造要求,当满足 这些要求时,就不会产生斜截面受弯破坏,因此可不必计算斜截 面的受弯承载力。 当不满足这些构造要求时,可参照有关规范计算斜截面的受 弯承载力。 6.5.8~6.5.10轴向压力对构件的受剪承载力起有利作用,根
据试验,当轴压比一 fbhe =0.3一D.5时,受剪承载力达到最大 值,若再增加轴向压力将导致极限受剪承载力降低:轴向拉力对 构件的受剪承载力起不利作用,通过对试验资料的分析,对偏心 受压构件和偏心受拉构件的斜截面受剪承载力计算:可在受弯构 件受剪承载力计算公式的基础上,加上一项或减去一项轴向力 N对受剪承载力的影响由于试验中所施加的轴间力N是实际 作用在构件上的轴向力,因此本标准计算公式与SL/T191一96 稍有不同,不再考虑结构系数。对它的影响, 6.5.11参考GB50010一2002,对圆形截面采用等效惯性矩原 则确定等效截面宽度和高度,从而对圆形截面偏心受压构件可 采用矩形截面偏心受压构件的受剪承载力计算公式进行计算,
6.6受扭承载力计算 6.6.1在弯矩、剪力和扭矩作用下,钢筋混凝土构件的截面限 制条件是以 <6的试验为依据提出的, 6 对纯扭构件,式(6.6.1)的规定是为了保证构件在破坏时 混凝土不首先被压碎:SDJ20一78对剪扭构件的规定为 KQ bhhe KMY W+ <0.3R,国内外纯扭构 件试验研究表明:当混凝土强度等级低于C20时,控制限值接 近于0.3.,当混疑土强度等级较高时,其限值低于0.3f:平 均为D.23了。试验还表明,对于T形、1形等组合截面,其截面 限制条件大致与矩形截面纯扭构件相近。综合以上情况,将 0.3R,降为0,25/。 6.6.2本条对常用的T形和1形截面受扭塑性抵抗矩的计算方 法作了具体规定。 T形、【形截面划分成矩形截面的原则是:先按截面总高度 确定板截面,然后再划分受压翼缘和受拉翼缘
本条提供的截面受扭塑性抵抗矩公式是近似的,主要考虑受 扭承载力计算的方便,并与受剪承载力计算的截面要求相协调。 6.6.3试验表明,当5值在0,5~2.0范围内,构件破坏时抗扭 纵筋和抗扭箍筋基本上能同时屈服,为稳妥起见,取限制条件 为:0.6≤≤1.7,当5>1.7时,取=1.7;当5=1.2左右时 为钢筋达到屈服的最佳值。因截面内力平衡的需要,对于不对称 配置的抗扭纵向钢筋截面面积,在计算中只取对称配置的抗扭纵 向钢筋面面积, 6.6.5无腹筋剪扭构件试验表明,无量纲剪、扭承载力的相关 关系可取1/4圆的规律;对有腹筋剪扭构件,假设混避土部分对 剪、扭承载力的贡献与无腹筋剪扭构件一样,也可取1/4圆的 规律。 本条的公式是根据有腹筋构件的剪、扭承载力为1/4圈的相关 曲线作为校正线,采用混凝土部分相关,钢筋部分不相关的近似拟 合公式。此时,可求得剪扭构件受扭承载力降低系数β(以三段 直线表示)、其值略大于无腹筋构件的试验结果,与SL/T191一96 不同的是在计算受剪承载力时不考虑剪跨比的影响,所以混凝土 受扭承载力降低系数B的计算公式由SL/T191一96.的两个改为 一个,使计算得以简化。 6.6.7对弯剪扭构件,当KV≤0.35f.bh。时:剪力对构件承载 力的影响可不予考虑。此时,构件的配筋由正截面受弯承载力和 受扭承载力的计算确定;同理,当KT<0.175f.W,时,扭矩对 构件承载力的影响可不予考虑,此时,构件的配筋由正截面受弯 承教力和斜截面受剪承载力的计算确定: 6.6.8在弯矩、剪力和扭矩共同作用下,按正截面受弯承载力 和剪扭构件受扭承载力分别计算出构件纵向钢筋截面面积,其受 弯纵向钢筋布置在截面的受拉区,受扭纵间钢筋应沿截面周边对 称均勾布置。按剪扭构件的受剪承载力和受扭承载力分别计算出 箍筋截面面积,应注意受扭箍筋应布置在截面外侧,面受剪箍筋 可布置在截面内部(如四肢箍),在相同位置处的箍筋可叠加
6.7受冲切承载力计算
6.8局部受压承载力计算
6.8.2钢筋网在两个方向的配筋量比值不大于1.5的限制条件 是为了避免两个方向配筋量相差过大而导致钢筋强度不能充分 发挥
7.1.1SL/T191一96中,抗裂验算是按短期、长期两种荷载效 应组合进行的,但由于《水工建筑物荷载设计规范》(DL 5077一1997)对长期组合中的可变荷载标准值长期组合系数β的 具体取值未明确给出,计算难以操作。本标准将抗裂验算改为只 按荷载效应标准组合(也即是源先的短期组合)计算,使计算得 以简化、这与GB5001一2002的处理方式是一致的。 本章以下各节正常使用极限状态验算的荷载效应组合:均由 SL191一96短期、长期两种组合改为只按标准组合一种计算, 本节提出的抗裂验算公式是针对直接作用在结构上的荷载提 出的,不包括温度、干缩作用等在内,对温度、干缩作用的抗裂 验算参见第11章
7.2正截面裂缝宽度控制验算
7.2.1由于抗裂验算和限裂验算公式是从完全不同的物理概念 并综合试验资料推导出来的,因此、满足抗裂验算的构件并不一 定能满足限裂验算。本标准规定当钢筋混凝土构件已满足抗裂要 求时,可不再进行裂缝觉度的验算,仅对于某些重要的钢筋混凝 土构件,经论证认为确有必要时,在已满足抗裂的同时可再提出 限制裂缝宽度验算的要求,但当抗裂的可靠性较高时(也就是量 凝土拉应力限制系数6。取值比较小时),即使是重要结构,也可 不再提出限制裂缝宽度验算的要求。 7.2.2SL/T191一96最大裂缝宽度Wmm计算式为:
与SD20一78相比,式(15)增加了混凝土保护层厚度c 这一固素。工程设计表明,当混凝土保护层厚度较大时、SL/T 191一96的裂缝宽度计算值比SDI20一78偏大较多,会出现钢 防用量由裂缝宽度限制条件控制,比承载力所需钢筋用量增加很 多的情况: 关于裂缝计算公式,本标准结合试验研究和工程实际,进行 广以下几方面的修正: (1)将式(15)中的构件受力特征系数a、钢筋表面形状 系数和荷载长期作用影响系数;简化整合成综合影响系数, 构件受力特征系数α,取值与SL/T191一96相同,对受弯和 偏心受压构件,取a=1.0;对偏心受拉构件,取a=1.15:对 抽心受拉构件,取α,=1.3。 对于有限裂要求的钢筋混凝土构件,应配置带肋钢筋,因此 钢筋表面形状系数,取为1.0。 由于取消了“荷载效应长期组合”,荷载长期作用影响系数 只考虑荷载效应标准组合面取为1.5。 同时将原公式括号内提出公因子1.4,令配置带助钢筋的钢 筋混凝土构件考惠构件受力特征和荷载长期作用的综合影响系数 =1,4,α,取整简化后:受弯和偏心受压构件a=2.1;偏心 受拉构件a=2.4;轴心受拉构件α=2.7。则式(15)转化为: 16
当减低了保护层厚度c对裂缝宽度的影响:由此得出本标准裂缝 宽度计算公式。 (3)鉴于弹性地基上的梁、板及围岩中的村翻结构,在内力 计算时一般均不考虑混凝土开裂后结构刚度降低引起的内力重分 布,用式《7.2.2)计算的裂缝宽度显然过大,与实际情况不符。 因此本标准增加了式(7.2.2)不适用于上述构件的规定。但对 于上述构件。如能考患混凝土开裂后的内力重分布,也可用式 7.2.2)计算裂缝宽度 (4)考虑到钢筋表面形状对裂缝宽度的影响,并结合我国钢 材生产现状和发展趋势,本条注2明确规定,需控制裂缝宽度的 配筋不应选用光圆钢筋,如因某些特殊原因选用了光圆钢筋,其 最大裂缝宽度可能比式(7.2.2)的计算值增大40%, (5)在本标准中,最大裂缝宽度验算是按荷载效应标准组合 进行的,荷载效应标准组合是指永久荷载和所有可变荷载同时采 用其标准值(即设计使用年限内可能出现的最大值)的组合,有 时某些可变荷载的标准值在总效应组合中占的比重很大但只在短 时间内存在,例如作用在水电站厂房吊车梁上的轮压标准值(最 大起重量),只在水轮发电机组安装或大修时才会出现,在这种 荷载组合作用下,裂缝开展宽度的最大值只在短暂时间内发生, 对结构的耐久性并不会产生严重影响。因此,本条注3规定,凡 此类按不常出现的荷载标准值计算的各种结构构件,均可将计算 得出的最大裂缝宽度乘以一个小于1的系数、 7.2,4SL/T19196和SDJ20—78均没有非杆件体系结构的 裂缝宽度验算方法,本标准适应工程需要,在参考国外规范的从 础上,提出了非杆件体系结构通过控制钢筋应力,间接控制别 缝宽度的验算方法。 (1)因为在其他条件相同时,裂缝计算宽度与受拉钢筋应力 成线性关系,钢筋应力越大,裂缝宽度越宽:反之亦然。在钢量 混凝土构件极限状态设计方法被采用以前,钢筋混凝土构件均果 用许可应力法设计,要求钢筋在使用荷载作用下的应力不超过的
可应力,此时不再作裂缝宽度验算,似也可间接控制裂缝宽度。 中,为考虑环境类别和荷载长期作用影响的系数,a,=0.5~ 0.7,对一类环境取大值,四类环境取小值。五类环境最为恶劣, 裂缝控制应另作专门研究 通过GB50010—2002和SL/T191—96计算公式的裂缝宽 度与纵向受拉钢筋应力关系的分析,并参考国外(美国、欧盟, 是欧盟规范对荷载幸遇组合规定的系数,对标准组合,0.8偏 高、所以本标准将a,取为0.5~0.7 当采用高强钢筋时,为避免钢筋应力过高而使裂缝宽度过 大,本标准同时给出o≤240N/mm的限制 (2)鉴于用验算钢筋应力来控制裂缝宽度的方法在国内系首 求得配筋与裂缝宽度的关系,以确定合适的配筋方案。 要时对构件受拉区施加预应力等。
7.3受弯构件挠度验算
8预应力混凝土结构构件计算
8.1.2对消除应力钢丝、钢绞线,后张法的张拉控制应力6 的限值比SL/T191一96提高了0.05J原因是张拉过程中的 高应力在预应力错固后降低很快,以及这类预应力钢筋的材质比 教稳定,因而“般股不会引起预应力钢筋在张拉过程中拉断的事 故。目前国内已有不少单位采用比SL/T191一96限值高的6m。 国外一些规范,如美国规范AC1318的6on限值也较高。所以为 了提高预应力钢筋的经济效益,m的限值可适当提高。但是m 增大后会增加预应力损失值,因此合适的张拉控制应力值应根据 构件的具体情况确定, 8.1.5当预应力混凝土构件配置非预应力钢筋时,由于混凝土 收缩和徐变的影同,会在这些非预应力锯筋中产生内力,从而减 少受拉区混凝士的法向预压应力,使构件的抗裂性能降低,因而 计算时应考虑这种影响,为简化计算,假定非预应力钢筋的应力 等于混凝土收缩和徐变引起的预应力损失值。但严格地说,这种 简化计算当预应力钢筋和非预应力钢筋重心位置不重合时是有 定误差的。 8.L6预应力传递长度1由原来的查表方式改为由公式直接 计算, 8.1.7铺固长度1。由原来的查表方式改为由公式直接计算。 锚固长度,取决于钢筋强度及混凝土抗拉强度于并与 预应力钢筋外形有关。混凝土强度等级高于C40时,仍按C40 考虑,以控制高强混凝土中错固长度不致过短。 当采用骤然放松预应力钢筋的施工工艺时,其锚固长度起点 应考虑端部受损的可能性,内移0.251 8.1.8~8.1.10为确保预应力混凝土结构在施工阶段的安全,
明确规定了在施工阶段应进行承载能力极限状态验算。对截面边 缘的混凝土法向应力的限值条件,与GB50010一2002一致。其 中,对混凝土法向应力的限值,均按与施工阶段混凝土抗压强度 厂相应的抗拉强度及抗压强度标准值表示。 对预拉区纵向钢筋的配筋率取值,:原则上与9.5.1条的最小 配筋率相一致。 8.1.11先张法及后张法预应力混凝土构件的受剪承载力及裂缝 宽度计算,均需用到混凝土法向应力为零时的预应力钢筋合力 N,o,故在此作了规定。 8.1.15近年来无粘结预应力混疑土在水工结构中已开始得到应 用,但其耐久性尚未得到工程实践的验证,因此在水工结构中采 用无粘结预应力混凝土时,必须经过论证。由于其机理与有粘结 预应力混凝土不同,应用时可参照《无粘结预应力混凝士结构技 术规程》(JGJ92—2004)等有关规范执行
8.2预应力损失值计算
8.2.1应力松施损失值与钢丝的初始应力值和极限强度有关。 表8.2.1中给出的普通松弛和低松弛预应力钢丝、钢绞线的松弛 损失值计算公式,与GB50010一2002一样,是按钢筋标准GB/ T5223—2002及GB/T5224—2003中规定的数值综合得出的。 当0m/于m≤0.5时,实际的松弛损失值已很小,为简化计算可 取松弛损失值为零。螺纹钢筋、钢棒的应力松弛损失值的取值是 偏于安全的。 8.2.2、根据铺周原理的不同,将铺具分为支承式、锥塞式和夹 片式3类,分别对张拉端铺具变形和钢筋的内缩值作出了规定。 8.2.3后张法构件的曲线预应力钢筋放张时,由于锚其变形和 钢筋内缩引起的预应力损失值,必须考虑曲线预应力钢筋受到曲 线道上反摩擦力的阻止。按变形协调原理,取张拉端锚具的变 形和内缩值等于反摩擦力引起的钢筋变形值,求出预应力损失值 的范围和数值。在不同条件下,同一根曲线预应力钢筋的不
8.3正截面承载力计算的一般规定
8.3.2界限破坏条件与钢筋混凝土构件的相同。对无届服点钢 筋(钢丝、钢绞线、螺纹钢筋、钢棒),应考虑0.2%的残余应
8.4正截面受弯承载力计算
8.4.1一8.4.4预应力混凝土受弯构件的破坏特征基本上与非预 应力混凝土构件的相同,被坏时在外荷载作用下,位于受拉区的 预应力钢筋及非预应力钢筋应力可达到各自的抗拉强度设计值。 但受压区预应力钢筋的应力达不到抗压强度设计值,故在承载力 计算中,上述钢筋应力应分别以了、工,、。,代人。
8.6斜截面受剪承载力计算
8.6.3~8.6.5抗剪试验表明,预压应力对构件的受剪承载力起 有利作用,主要是预压应力能阻滞斜裂缝的出现和开展,增加了 混凝土剪压区高度,从面提高了混凝土剪压区所承担的剪力。预 应力渠比非预应力梁受剪承载力的提高程度主要与预应力的大小 有关,其次是预应力合力作用点的位置。 预应力混凝土梁受剪承载力的计算,可在非预应力计 算公式的基础上,加上一项施加预应力所提高的受剪承载力 V,=0.05Nz。预应力合力N,对产生的弯矩与外弯矩相反 时,才能考虑其有利作用,否则,应取V,=0,对允许出现裂缝 的预应力混凝土结构,也取V,二0,同时,它仅适用于预应力混 凝土简支架。 试验还表明,预应力对提高梁受剪承载力的作用也不是无限 的,因此规定当N>0.3f.A。时,取N=0.3fA,以达到限 制的目的。
.1对预应力混凝土受弯构件的主拉应力进行验算,是为了
避免斜裂缝的出现;对主压应力的验算,是为了避免过大的压应 力导致混凝土抗拉强度过多地降低和裂缝过早地出现。 8.7.2在抗裂验算中,边缘混凝土的法向应力计算公式是按弹 生应力给出的, 8.7.3、8.7.48.7.3条提供了混凝土主拉应力和主压应力的计 算方法。8.7.4条提供了考虑集中荷载产生的混凝土竖向压应力 及剪应力分布影响的实用方法,这是依据弹性理论分析加以筒简化 并经试验验证后给出的。 实测及弹性理论分析表明,集中荷载在作用点附近,除对。, 外,对o,、T也有局部影响,剪应力的变化相当显著,在集中 荷载作用点附近,实际上曲线分布,为了简化计算,在集中 荷载作用点两侧各0.6h的长度范围内以直线分布代替。 对于承受移动荷载作用的等截而吊车梁,试验研究表明,当 跨度为6m,梁高为0.8~1.2m时,一般是在集中荷载作用点向 支座方向距离0.6h处的截面重心处的主拉应力为最大,该截面 即为验算的控制截面, 8.7.5对先张法构件端部预应力传递长度范围内进行正截面, 斜截面抗裂验算时,预应力应采用传递长度范围内的实际应力 值,实际应力按线性变化的假定是为了简化计算。 当采用骤然放松预应力钢筋的施工工艺时,其铺固长度起点 应考虑端部受损的可能性,内移0.25Lu
8.8.1~8.8.3预应力混凝土受弯构件最大裂缝宽度Ws的计 算公式基本上与非预应力构件的一致,预应力混凝士构件纵向受 拉钢筋的等效应力,是指在该钢筋合力点处混凝土预压应力抵消 后的钢筋应力增量,可把它视作等效于非预应力混凝土构件中的 钢筋应力,用钢筋混凝土偏心受压构件纵向受拉钢筋应力的 相同概念计算(预应力混凝土构件受力特性实质上为一偏心受压 构件)
9.1永久缝和临时缝
径的1.25倍 保护层厚度是影响钢筋混凝土构件耐久性的主要因素,因为 混凝土的碳化是钢筋锈蚀的前提,保护层越厚,碳化达到钢筋表 面的时间就越长,构件的耐久性就越好。 钢筋锈蚀与所处的环境条件有关,实践已证明,全处于干爆 环境,钢筋不会锈蚀,全处于水下,钢筋也基本不锈,而在水位 以上受水气蒸薰、时干时湿的部位,钢筋最易锈蚀,特别在有氟 离子等侵蚀性介质(如海水)存在时,则锈蚀异常迅速。因此, 在不同环境条件下的保护层厚度取值就应不同, 对水工建筑物病害调查表明,由于保护层偏薄,或混凝士密 实性较差,有些闸坝、水电站厂房及渠系建筑物的钢筋混凝土构 件,使用不到20~30年就出现因钢筋锈蚀而导致的顺筋开裂, 严重影响结构的耐久性。因此,SL/T191一96已将最小保护层 厚度适当加大,具体数值是按照50年内保护钢筋不致发生危及 结构安全的锈蚀并综合国内外规范得出的。本标准仍沿用SL/T 191一96的规定,只是对一类环境下的梁、柱类结构的保护层厚 度由25mm提高为30mm;并增加了五类环境的最小保护层厚度 数值
9.3.2SL/T191一95错周设计基本上采用20世纪5060年代 前苏联规范的做法:按钢筋和混凝土强度等级的不同,用查表的 方法确定最小锚固长度值GB50010一2002对普通钢筋给出了 以公式确定最小错固长度的方法
式中 受拉钢筋的最小锚固长度(mm); f,一普通钢筋的抗拉强度设计值(N/mm*); f—混凝土轴心抗拉强度设计值(N/mm),当混凝土 强度等级高于C40时,应按C40取值
d 钢筋的公称直径(mm): 一钢筋的外形系数:对光圆钢筋取0.16;对带助钢筋 取0.14 考虑到应用习惯,本标准对普通钢筋仍用表9.3.2给出铺固 长度,表中数值系按式(19)计算,并以5d为间隔取整后得 到的。 应用时,由表中查得基本错固长度2,后还应乘以不同错固 条件下的修正系数加以修正。 根据《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带助钢筋》 (GB1499.2一2007)所规定的热轧带助钢筋外形,当钢筋直径加 大时,其横肋的相对高度逐渐减小,错固强度将会降低,故直径 大于25mm的带肋钢筋的铺固长度应乘以修正系数1.1。 研究表明,环氧树脂涂层使钢筋的锚固强度降低约20%, 因此:环氧树脂涂层钢筋的铺固长度应乘以修正系数1.25。 施工扰动对错固的不利影响反映于施工扰动的影响系数中。 取为1.1。 当混凝土保护层厚度或钢筋间距较大时,带助钢筋握裹作用 加强,错固长度可适当减短。根据试验研究及工程实践经验,规 定当保护层厚度大于错固钢筋直径的3倍或80mm且有箍筋约束 时,锚固长度可乘以修正系数0.8。 配筋设计时,实际配筋面积往往因构造等原因而大于计算 值,故钢筋实际应力小于钢筋强度设计值。因此、受力钢筋的铺 固长度可以缩短,其数值与配筋裕量的大小成比例,国外规范也 采取同样的方法。但其适用范围有一定限制,即不得用手抗震设 计及直接承受动力荷载的构件中。 美国ACI规范规定顶层钢筋的2,应为底层锅筋的1.4倍, 这是由于混凝土振搞时,泌水上升,聚留在顶层钢筋的底面,影 响其锚固性能。考虑到水工结构中大截面构件较多,这种泌水上 升的现象常会出现,因此本标准规定顶层水平钢筋的1。宜乘以 修正系数2
,4.1国内外一些重要工程已采用热挤套管连接接头、轧制螺
根据工程经验及接头性质,本条限定了钢筋绑扎搭接接头的 应用限制范围:受拉构件及承受振动的构件等不应采用绑扎搭接 接头:当受拉的搭接钢筋直径较大时,混凝土保护层相对变薄或 钢筋间距相对减小,因传力间断而引起的应力集中,使劈裂、滑 移更为明显,故要求对于d>28mm的受力钢筋,不采用绑扎搭 接接头: 由于钢筋通过连接接头传力的性能不如整根钢筋,故设置钢 筋连接接头的原则为:接头应设置在受力较小处,并宜错开布 置;同一根钢筋上应少设接头。 9.4.2本条给出了焊接接头连接区段的定义、接头面积百分率 及钢筋的焊接工艺要求,工程实践证明这些规定是可行的。 9.4.3本条规定了机械连接接头的连接区段定义,接头区段长 度(35d)内的接头面积百分率,同时规定接头宜互相错开并避 开受力较大部位。由于在受力最大处受拉钢筋传力的重要性:机 械连接接头在该处的接头面积百分率不宜大于50%,本条还规 定了机械连接接头用于承受动力荷载构件时的应用范围及设计 原则。 9.4.4由于机械连接套筒直径加大,本条对保护层厚度及钢筋 间距的要求作了适当放宽,由一般对钢筋要求的“应”改为对套 简的“宜”,限制其横向间距宜不小于25mm,是为了避免套筒 过于密集,影响混凝土构件的性能。 9.4.5当同一连接区段内绑扎接头百分率过大时,将削弱混凝 土握裹层,使剪裂裂缝相对集中,易产生贯通裂缝而使保护层成 片剩落。本条给出了属于同一连接区段钢筋绑扎搭接接头的定 义。搭接钢筋错开布置时,接头端面位置应保持一定间距。首尾 相接式的布置会在相接处引起应力集中和局部裂缝,应予以避 免。条文对梁、板、墙、柱类构件的受拉钢筋搭接接头面积百分 率提出了控制条件。 本条给出了受拉钢筋绑扎搭接接头搭接长度的计算方法,其 中反映了接头面积比的影响。这是参考国内外有关规范的做法确
定的: 受压钢筋的搭接长度规定为受拉钢筋的0.7倍,解决了渠受 压区及柱中受压钢筋的搭接间题。 9.4.6搭接接头区域的箍筋构造措施对保证搭接传力至关重要。 本条规定了对搭接连接区段箍筋直径及间距的要求。此外还提出 了在粗钢筋受压搭接接头端部应增配箍筋的要求,以防止局部挤 压裂缝。 9.4.8本条提出承受动力荷载吊车梁等有关构件中受力钢筋焊 接的要求,工程实践证明是可行的
9.5纵向受力钢筋的最小配筋率
9.5.1.参照GB50010一2002,:将最小配筋率的具体数值适当提 高,特别对受压钢筋的最小配筋率提高得相对多一些,以期与国 际主流规范的差距有所减小。 纵向受压钢筋的最小配筋率主要是从承裁力要求考患的,因 此,钢筋等级高时其数值可低一些。纵向受拉钢筋的最小配筋 率。除从承载力要求考虑外,还考虑到限裂要求,因此,除光圆 钢筋采用较大的数值外,对HRB335级和HRB40O级等钢筋, 最小配筋率取相同的数值。 9.5.2本条适用于厚底板。式(9.5.2)的来源是:当截面极限 承载力没有被充分利用,即当按承载力计算得出的配筋率p
由此可求得式(9.5.2),
由式(21)可见,配筋面积A,已与板厚h无关,不论板厚 h增至多大,配筋量将始终保持在同一水平上。由式(21)求得 的受拉钢筋截面面积与按SL/T191一96第9.5.2条的公式计算 得出的钢筋截面面积在原则上是一致的,只是两本规范所规定的 最小配筋率的数值及反映安全度的有关系数的取值有所不同,但 本条建议的直接求出钢筋截面面积的方法更为简单明了:本条还 增加了“卧置在地基上”限制词、因为卧置在地基上的板一且开 裂、地基反力会随之调整,不会像架空的架板那样发生突然性破 坏,所以确定其最小配筋量时可不考虑突然破坏这一因素。同时 还加置了“承受竖向荷载为主”限制词,以限定底板是受弯为主 的构件。对于船闸阐室一类底板,因受有由阐墙传来的巨大的侧 向水压力,底板为一偏心受拉构件,式(9.5.2)就不再适用。 不少工程设计人员反映所谓的“大体积结构”和“截面厚度 很大的构件”,其尺度很难掌握,希望能给出一个统一的标准。 现暂规定板厚或墙厚超过2.5m的构件属于“截面厚度很大的构 件, 9.5.3本条是用于大尺寸墩墙的。大尺寸墩墙在绝大多数情况 属于轴心受压或小偏心受压构件,它的全部纵向受压钢筋截面面 积可近似地由表9.5.1项次2的P求得,当其截面极限承载力 没有被充分利用时,还可再乘以(KN/N),即
截面极限承载力N.可由式(23)计算:
对常用的混凝土和钢筋等级,在低配筋的情况,由钢筋承担 的轴力只占总轴力的5%左右,因此可近似地略去不计,取 N,=f6h,将N代人式(22),即可得出式(9.5.3)。
钢筋截面面积可由式(9.5.3)直接求得,并与墩墙厚度无关,所以不论墩墙厚度增大到多少,受压纵向钢筋的总量将保持不变。受压纵向钢筋的总量除按上式计算外,还应满足构造配筋10水工结构构件的设计构造规定要求。10.1板9.6预制构件的接头、吊环与预理件10.1.1、为了保证板和梁、墙的整体工作性能,要求板与其支承9.6.1~9.6.5有关预制构件接头的原则性规定,基本上引用构件之间具有可靠的连接。本条给出了板的最小支承长度。板的GB50010一2002的内容,多年来的工程实践证明,这些构造措支承长度同时也应满足受力钢筋在支座内的锚固长度要求。施是有效的,其中装配整体式接头处的钢筋连接宜采用传力比较10.1.2分析结果表明,四边支承板长短边之比大于等于3.0可靠的机械连接形式:当采用焊接连接形式时,应考焊接应力时,板可按沿短边方向受力的单向板计算,此时沿长边方向配置对接头的不利影响。10.1.6条规定的分布钢筋已经足够。当长短边之比在2~3时,9.6.6吊环对保证构件吊装的安全起着重要作用,为了避免脆板虽仍可按沿短边方向受力的单向板计算,但沿长边方向按分布断、吊环严禁采用冷加工钢筋。钢筋配筋尚不足以承担该方向的弯矩,应适度增大配筋量,当长9.6.7针对常用的预理件形式,根据工程经验给出了预埋件的短边之比小于等于2时,应按双向板计算和配筋。构造要求。10.1.3单向板和双向板可采用分离式配筋或弯起式配筋:分离对于同时承受拉力、剪力和弯矩作用的预埋件,当其错筋的式配筋因施工方便,已成为工程中主要采用的配筋方式。本条给锚固长度按9.3.2条的受拉错固长度设置确有困难时,充许采用出了分离式配筋的构造原则。其他有效铺固措施。10.1.4本条根据工程经验规定了在一般情况下板中受力钢筋的间距,与SL/T191一96相比,间距有所减小。10.1.5本条规定了板支座处钢筋的错固长度。参考GB50010一2002,强调了当连续板内温度、收缩应力较大时,宜适当加长板下部纵向钢筋伸人支座的长度。10.1.6对承受集中荷载的单向板,常在集中荷载下面出现顺跨方向的板底纵向裂缝。因此,横向分布钢筋数量必须增大,根据试验和工程经验,建议不少于纵向受力钢筋截面面积的25%将分布钢筋的最大间距由330mm(每米不少于3根)减为250mm(每米不少于4根):分布钢筋直径由不宜小于5mm调整为不宜小于6mm。当板处于温度变幅较大的环境中或处于不均匀沉降的复杂条件,且在与受力钢筋垂直的方向受到的约束很大时,分布钢筋还宜适当增加,252253
10.17在水电站厂房楼板等结构中,常会因未在板面设置垂直 于板边的钢筋而发生裂缝:本条是参照有关规范规定的, 10.1.8本条根据工程经验规定了梁板交界处构造钢筋的配置方 法,构造钢筋直径由不小于6mm调整为不宜小于8mm。 10.1.9近年来,现浇板的裂缝同题比较严重,重要原因是混凝 土收缩和温度变化在现浇板内引起的约束拉应力。设置温度收缩 钢筋有助于减少这类裂缝的宽度,故应在未配钢筋的部位或配筋 数量不足的部位沿两个正交方间(特别是温度收缩应力的主要作 用方向)布置温度收缩钢筋,板中温度收缩应力目前尚不易准确 计算,本条是根据工程经验给出了配置温度收缩钢筋的原则和最 低数量规定。如有计算温度收缩应力的可靠经验,计算结亦可 作为确定附加钢筋用量的依据。 10.110在混凝土板上,往往由于使用要求会开设一些孔桐, 这些孔调前弱了板的整体作用,固此在孔口周边应予加强。本条 规定了孔口周边的加强措施 10.1.11本条规定了为提高钢筋混凝土板的受冲切承载力而配 置箍筋和弯起钢筋的构造要求,其目的是为了保证箍筋或弯起钢 防能充分发挥强度,当有可靠依据时,也可采用其他配筋形式
10.2.4在连续染和框梁架的跨内,支座负弯矩受拉钢筋在向跨 内延伸时,可根据弯矩图在适当部位截断。当梁端作用剪力较大 时:在支座负弯矩钢筋的延伸区段范围内将形成由负弯矩引起的 竖向裂缝和斜裂缝,并可能在斜裂缝区前端沿该钢筋形成劳裂裂 缝,使纵向钢筋拉应力由于斜弯作用和粘结退化而增大,并使钢 筋受拉范围相应向跨中扩展。为了使负弯矩钢筋的截断不影响它 在各截面中发挥所需的抗弯能力,应通过两个条件控制负弯矩钢 防的截断点:第一个控制条件(即从不需要该钢筋的截面伸出的 K度)是使该钢筋截断后,继续前伸的钢筋能保证过截断点的斜 1具存足够的受弯承载力:第二个控制条件(即从充分利用截
10.2.12当集中荷载在梁高范围内或从梁下部传力时,为防正
果中荷载影区下部混凝土拉脱并弥补间接加载导致的梁斜截面 受剪承载力的降低,应在集中荷载影响区3范围内加设附加横向 钢筋。附加横向钢筋由附加箍筋或吊筋组成,不允许用布置在集 中荷载影响区内的受剪箍筋代替附加横向钢筋,此外,当传入集 中力的次宽度b过大时,宜适当减小由36十2h,所确定的附加 横向钢筋布置宽度当次梁与主梁高度差,过小时,宜适当增 大附加横向钢筋的布置宽度,当主梁、次梁均承担有由上部墙、 柱传来的竖向荷载时,附加横向钢筋宜在本条规定的基础上适当 增大。 当有两个距离较小的集中荷载作用于架高范围内时,可能形 成一个总的拉脱破坏面。偏安全的做法是,在不减少两个集中 载之间配置的附加钢筋数量的同时,分别在两个集中荷载作用点 以外适当增大附加横向钢筋数量。 10.2.13适当增大了梁架立筋的直径,这是由工程经验确定的。 10.2.14对按简支计算但实际受有部分嵌联固的染,根据工程经 验,给出了梁端上部配置纵筋的构造规定 10.2.15当梁的截面尺寸较大时,有可能在梁侧面产生垂直于 梁轴线的收缩裂缝,为此,应在两侧沿梁长度方向布置纵向构 造钢筋。根据工程经验对纵向构造钢筋的最大间距给出了较为严 格的规定,并增加了配筋率的要求,纵向构造钢筋的最小配筋率 按腹板的截面面积葡定
10.3.1本条增加了圃柱纵向钢筋最低根数和圆柱纵向钢筋宜沿 截面周边均匀布置的规定。参考工程经验、偏心受压柱的侧面纵 向构造钢筋间距由不大于500tmm改为不大于400mm 10.3.2、当柱中全部纵向受力钢筋的配筋率大于3%时+应加强 摊筋对纵向受力钢筋的约束,采用焊接封闭环式箍筋时,应避免 现场焊接伤及受力钢筋、宜采用闪光接触对接焊等可靠的焊接方 ,以确保焊接质量
10.4.1连续梁(包括末端带悬肾的连续梁)和框架聚的支座负 弯矩锅筋因受力较大且处在配筋密集区域,故不宜在支座处截断 而应贯穿支座或节点,本条增加了支座负矩钢筋的断位置的 要求, 当中间层中间节点左、右跨梁的上表面不在同一标高时, 左、右跨梁的上部钢筋可分别按10.4.2条的规定锚固在节点内. 当中间层中间节点左、右梁端上部钢筋用量相差较大时,除 左,右数量相同的部分贯穿节点外,多余的梁筋亦可按10.4.2 条的规定铺固在节点内, 连续梁和框架梁下部钢筋根数较多且分别从两侧锚人中间节 点时,将造成节点下部钢筋拥挤:故增加了中间节点下部梁筋贯 穿节点:并在节点以外梁弯矩较小处搭接的做法、 10.4.2在框架中间层端节点处,梁上部纵向钢筋可采用直线铺 固或端部带90弯折段的错固方式,研究表明,水平段的粘结力 控制了滑移和变形,在锚固中起主要作用,弯弧与竖直段的弯折 铺固作用只有在滑移变形较大情况下才起作用,且竖直段长度越 长其作用相对减小:当水平段投影长度不小于0.4,:竖直段投 影长度为15d时,已能可靠保证梁筋的错固强度和刚度。故规 定弯折前的水平投影长度不应小于0,4,弯折后竖直投影长度 为15d,取消了要满足总铺固长度不小于受拉错固长度1、的要 求,竖直投影长度也不宜过长,因为过长的竖直铺固长度实际上 日不起作用,反而在钢筋受力时因钢筋扳直趋势而质破柱边保 护层: 10.4.3在承受以静力荷载为主的框架中,顶层端节点处的梁、 端均主要受负弯矩作用、当梁上部钢筋和柱外侧钢筋数量匹配 时,可将柱外侧处于渠截面宽度内的纵向钢筋直接弯入梁上部, 梁负弯矩钢筋使用。亦可使梁上部钢筋与柱外侧钢筋在顶层端 节点树近搭接,本标准推荐了两种搭接方索,其中设在节点外侧
和染端项面的带90"弯折搭接做法(见图10.4,3a)适用于梁上 部钢筋和柱外侧钢筋数量不多的框架,其优点是梁上部钢筋不伸 入柱内,有利于在梁底标高设置柱混凝士施工缝。但当梁上部和 柱外侧钢筋数量过多时,该方案将造成节点顶部钢筋拥挤,不利 于自上而下浇筑混上。此时,宜改用梁、柱筋直线搭接,接头 位于柱顶部外侧的搭接做法(见图10.4.3b)。 10.4.4伸人顶层中间节点的全部柱筋及伸人顶层端节点的内侧 柱筋应可靠锚固在节点内,同时强调柱筋应伸至柱项。当顶层节 点高度小于柱筋直线错铺固长度时;柱筋可在柱顶向节点内弯折 或在有现浇板时向节点外弯折。当充分利用柱筋的受拉强度时: 式验表明,其错锚固条件不如水平钢筋,因此弯折前柱筋铺固段的 聚向投影长度不应小于0.5,,弯折后的水平投影长度不宜小于 2d,以保证可靠受力。 0.4.5试验表明,当梁上部和柱外侧钢筋配筋率过高时,将引 起顶层端节点核心区混士的斜压破坏,故通过本条规定对相应 的配筋率作出限制。 试验表明,当架上部钢筋和柱外侧钢筋在顶层端节点外上角 的弯弧半径过小时,弯弧下的混凝土可能发生局部受压破坏,故 对钢筋的弯弧半径最小值做了相应规定, 0.4.6非抗震框架梁柱节点配置水平箍筋的构造规定是根据我 国工程经验并参考国外有关规范给出的。当节点四边有梁时,由 于节点周边的柱纵向钢筋不存在过早压屈的危险,故可不设复合 童筋
10.5.2国内外有关规范对承重墙最小厚度的取值为100~ 150mm,考虑到水工结构中的承重墙体较房屋建筑中的墙体厚, 因此本标准取为150mm,当采用预制楼板时,墙的厚度尚应考 虑预制板在墙上的澜置长度以及墙内竖向钢筋贯通的要求。本条 还给出了墙的混诞土强度等级要求
10.6.1有限元分析和试验表明:对受弯构件,当跨高比2/h≥5 时均符合平截面假定:/h≤5的架不会出现斜拉破坏;2/h5 时,剪切变形对梁的挑度的影响达到7.8%左右,已不可忽略, 因此将深受弯构件的上限定为L。/h=5。 在本节各条中,凡冠有“深受弯构件”的条文,均同时适用 于深梁、短梁和厚板,凡冠有“深架”,的条文则不适用于短梁和 厚板。 10.6.2通过二跨至五跨连续梁的有限元分析结果与结构力学计
10.12水电站钢筋混凝土蜗壳
10.12.2、10.12.3钢筋混凝土蜗壳由顶板、边墙、尾水锥体和 蜗壳底部结构围成。由于蜗壳形状比较复杂,其周围混凝士实际 上是不规则空间块体结构,自前计算方法有以结构力学为主的平 面框架法或空间框架法,以弹性力学为主的三维有限元法。平面 框架法是最常用的方法,对于小型电站采用平面框架法一般可以 满足工程需要。对于大型电站蜗壳,边界条件复杂,截面尺寸较 大,不符合平截面假定,宜采用三维有限元法和空间框架法计算, 10.12.5蜗壳按平面框架方法计算时,项板径向钢筋和侧墙竖 回钢通偏多,环回钢筋偏少,根据电站运行情况:因环向钢筋不 足会引起径向裂缝和垂直裂缝,因此环向钢筋不能太少,对于大 型电站宜按空间结构计算确定环向钢筋用量, 10.12.6根据实际工程运行情况·蜗壳抗剪间题不容忽视,必须 保证顶板和侧墙有足够的受剪承载力,应按偏心受拉构件计算。 0.12.8接力器坑、进人扎等孔洞部位可能会出现应力集中, 因此需配置加强钢筋。座环是蜗壳主要传力部件,蜗壳上部混 上重量通过上环传递到下部基础,因此对该部位需配置承压部 筋:以提高构件承压能力;混凝土蜗壳的上环部位在内水压力作 用下可能出现拉力,因此需要增加蜗壳混凝土与座环的连接措 施,如配置连接螺栓等
0.13.之对用水官整体式底板项板和边墙,宜多照程 经验采取构造措施满足限裂要求,可以通过合理的分层分块设 封闭块等措施减小施王期的温度应力: 0.13.5当按平面框架分析时,为防止尾水管底板和顶板出现 垂直水流向的裂缝,参照工程设计经验,本条给出了顺水流向分 布钢筋的数量要求, 10,13.8尾水管的薄弱结构主要指埋管、放空阀、进人孔等孔 272
洞部位,对这些部位应配置加强钢筋
10.14坝体内孔洞
10.14.1坝体内孔洞包括泄洪孔、导流洞、输水管道、廊道、 带物井、通气孔、电梯井、设备间等。常见的孔凋形状有矩形、 盈形、方圆形(城门洞形)、椭圆形、马蹄形等。计算荷载应根 据不同的设计工况分别考虑自重、内水压力、上下游水压力、扬 压力、相邻坝段侧压力、灌浆压力、脉动水压力、基础反力、温 度应力等。 10.14.2对坝体内廊道,为防止腺道裂缝产生渗水或影响坝体 结构整体性,廊道周边必须按计算或构造要求配置钢筋, 10.14.3孔口钢筋靠近孔口周边布置主要是限制混凝土表面裂 缝。当孔口拉应力很大、钢筋布置层数较多时,可以将钢筋分散 布置在不同的浇筑层内,不仅方便施工,且有利于限制坝体结构 内部裂缝的开展。 10.14.6主要由钢衬承担内水压力的孔口,钢衬外的混凝土对 钢衬受力和限制结构变形都是很重要的,即使混凝土内最大拉应 力小于混凝上许可拉应力,也宜在孔周适当配置限裂钢筋,并有 定的结构厚度:以确保结构的整体性
11.1.1混凝土结构必须进行温度作用计算的范围仅限定为条文 中所列的3种: 次要的结构如一般重力式挡土墙等,只要遵守伸缩缝间距的 规定,就可以不进行温度作用计算, 研究分析表明,温度作用对超静定钢筋混凝土结构的裂缝宽 度有显著的影响,但与结构最终承载力基本无关。因为裂缝开展 较宽时,构件的变形就能满足温度胀缩的要求,温度应力也就基 本上松弛消失。对超静定钢筋混凝土结构适当增配温度钢筋的目 的主要是为了控制裂缝宽度。因此,对于超静定钢筋混凝土结 构,当其裂缝宽度的控制要求并不严格时,也可不进行温度作用 计算。 具体的水工建筑物是否需要进行温度作用计算,可遵照有关 建筑物的设计规范的规定执行, 应注意,本章所列的条文不适用于混凝土坝及碾压混凝土 项,项体的温度控制及计算应遵照项工设计规范的规定。 11.1.4我国大型工程均有自已的混凝土热学特性试验,一般工 程设计或大型工程的可行性研究(初步设计)时,混凝土热学特 性指标可参照附录G的方法估算。 11.1.5国内对混凝土湿度(干缩变形)研究较少,对于水工大 体积结构,湿度变形只影响浅层表面,可不予考虑。对于重要结 构、参照日本规范,可把干缩变形折算为10~15℃温降。这是 相当粗略的,因为温度与湿度的传递速度不同步,但较为实用方 便,如能采取有效措施,使混避士不致因于缩面产生干缩裂缝, 则可不考虑湿度作用。 11.1.6对大体积混凝土,可以采取下列温度控制防裂措施:
(1)混凝士表面保温保护:孔润进出口在低温季节及气温骤 降期间进行遮闭或封堵, (2)合理安排混土施工程序;约束区混凝土宜安排在低温 时段浇筑;混凝土浇筑层应连续均匀上升:不得出现薄层长 间歌。 (3)选用低发热量水泥,浇筑低流态混凝土、掺高效外加剂 等以减少混凝土水化热温升。 (4)采取混凝土加冰拌和、冷水拌和、减少混凝土运输和浇 筑过程中的温度回升等措施以降低混凝土浇筑温度, (5)埋设冷却水管通水冷却
1.3考虑温度作用的钢筋混爆士框架计算
12非杆件体系钢筋混凝土
12.1.1~12.1.3水工结构中常有一些形体或受力复杂的结构, 如厂房蜗壳、弧门闸墩,坝体内孔口、坝面背管等,这些结构无 法按杆件结构力学求出截面内力并按第6章的公式配筋。对此, 可由弹性力学求出弹性状态下的截面应力图形,再按图形面积工 确定钢筋藏面面积A,。 20世纪60年代发展起来的钢筋混凝土有限元分析方法已日 趋成熟,成为工程实际应用的有力分析工具。欧洲混凝土协会和 国际预应力学会CBE/FIP的1990年混凝土结构模式规范已对混 避土结构非线性分析作了明确规定,前苏联1987规范也已对非 杆件体系的配筋计算列出专门章节, 然非线性钢筋混凝土有限元分析方法尚有不少间题需维续 研究和发展:准与已有的设计方法相比,已显出教大的优载性 它与试验的结果对比,比较吻合。在抗震等需考虑结构进入塑性 阶段及材料滞回特性的问题中,更有不可替代的优点。在水工建 筑物的大型结构中,还可以作为仿真试验替代部分模型试验。固 此本标准除「仍滑用按弹性应力图形配筋的方法外,还正式列入 了钢筋混凝士有限儿分析的原则
12.2按应力图形配筋
本次修改时仍采用这一原则,但考虑到式(30)中0.6工。 的概念不够明确,现将其修改为:主拉应力图形总面积中扣除拉 应力值小于0.45后的图形面积所确定的拉力由钢筋承担。仍 然保留扣除部分的面积不宜超过总面积30%的规定, 按应力图形配筋要求是“主拉应力”图形,由于截面各点的 主拉应力方向往往不一致,按主拉应力图形计算总拉力实际上是 将不同方向的拉力直接叠加,是不合适的,也难以做到将钢筋都 与主拉应力方向平行布置。因此本次修订时改用按“主拉应力图 形在钢筋方向的投影”来计算钢筋截面面积。应该注意的是,主 拉应力的投影不一定只有两个方向,有时在空间3个方向可能都 有投影,这时,对3个方向的配筋都应该进行校核
12.3非线性有限元计算原则
13钢筋混凝士结构构件抗震设计
13.1.1结构抗震设计时,有关结构整体的抗震规划、场地的选 择以及地作用的计算等均应根据《水工建筑物抗震设计规范》 (SL.203一97)的有关规定进行。本章仅对钢筋混凝土框架梁、 框架柱、排架柱等构件的抗震承载力计算以及为满足延性要求的 配筋构造作出规定 13.1.2《建筑抗震设计规范》(GB50011一2001)及《混凝士 结构设计规范》(GB50010一2002)对钢筋混凝土结构分4个抗 震等级,提出了不同的抗震设防要求,《水工建筑物抗震设计规 范》:(SL203一97)则是根据建筑物等级和相应的地震烈度评价 方法划分抗震设防等级的,并用设计烈度表示,对于钢筋混凝土 构件:并不再分抗震等级。 鉴于近数十年来,有些基本烈度为6度的地震区发生了较大 的地囊,因此,6度地震囊区的水工建筑物也必须考抗震构造要 求及抗囊措施。对于设计烈度为6度IV类场地上较高的高算结 构,其地囊影响系数有可能高于同一结构在设计烈度为7度Ⅱ类 场地条件下的地震影响系数,因此要求对这类条件下的高算结构 仍应进行结构抗震验算和构件的抗震承载力计算。为此在本章 各类结构构件的抗震承载力计算规定中考虑了这一要求。 13.1.3地震作用惯性力代表值F、由《水工建筑物抗震设计规 范》(SL203一97)给出。地震作用分项系数按有关规范取为 1.0。应注意的是:《水工建筑物抗震设计规范》(SL20397) 是以设计烈度的地震影响系数;计算地震惯性力的、一般情况 下,设计烈度就是本地区的基本烈度(中震),而《建筑抗震设 计规范》(GB50011一2001)是以本地区的众值烈度(小震)的 地震影响系数处计算地震惯性力的,两者的地震作用惯性力相
差约3倍,例如7度地区, R0.081 k;0.233" 《水工建筑物抗震设 计规范》(SI.203—97)规定在按动力法计算地震作用效应时, 按弹性体系考虑的地震作用的效应可乘以地震作用效应折减系数 ,专可取为0.35:在按拟静力法计算地震作用时,计算公式为 F,=aEG2/g,式中含有一个地震作用效应折减系数,专一股 为0.25。是用来考虑用设计地震系数代表值进行拟静力计算与 实际宏观震害的差异,而对计算的结构反应进行折减的系数。所 以,由地震作用产生的荷载效应S在按《水工建筑物抗震设计 规范》(SL203一97)计算时,还应乘以地震作用的效应折减系 数。而在(建筑抗震设计规范》(GB50011一2001)中是没有 这一系数的,两者不能混滑。 13.1.4研究表明,对于基本烈度为8度、9度地区的大跨度结 构和高耸结构,其竖向地震作用产生的轴力在结构上部是不可忽 略的,故要求设计烈度为8度、9度地区的大跨度结构和高耸结 构需考虑竖向地震作用。 13.1.5钢筋种类对结构构件延性有较大影响。HPB235级、 HRB335级、HRB400级钢筋的塑性性能较好,因此,规定对于框 架及饺接排架一类结构,、柱的纵向受力钢筋宜选用HRB335 级、HRB00级锅筋:辅筋宜选用HRB335级、HPB235级钢筋。 当设计烈度为8度、9度时,要求纵向受力钢筋的强屌比大 于1.25,其日的是使结构某部位钢筋服出现塑性饺以后有足 够的转动能力。同时,钢筋的服强度实测值与钢筋强度标准值 的比值不应过大,不然、就难于保证“强柱弱梁、强剪弱弯”原 则的实现。 抗震设计中希望框架的塑性饺发生在梁内,以免形成柱铰型 的破坏机构。因此在施工时不宜任意地用强度等级较高的钢筋去 代替原设计的钢筋品种,以避免原定在梁内发生的塑性铰不适当 地转移到柱内。如必须改用其他品种的钢筋,则应按钢筋的受拉 承载力相等的原则,换算不同的钢筋截面面积
13.1.6对设计烈度为9度、8度、7度的构件,钢筋锚固长度 的适当加长,是为了保证地震力反复作用下钢筋与混凝土的粘结 强度,钢筋接头当采用焊接接头时,一定要保证焊接质量,
3.2.1试验表明,在低周反复荷载作用下框架案的受弯承载力 不致降低,故其正截面受弯承载力仍可按第6章公式计算。 设计架时,限制受压区计算高度了的目的是控制塑性 较区纵向受拉钢筋的配筋率不致过大,以保证框架梁有足够的延 性。根据国内外的经验,当相对受压区高度控制在0.25~0.35 时,染的位移延性系数可达到3~4。 在确定混凝土受压区计算高度时,可把截面内的受压钢筋计 算在内, 13.2.2设计中应力求做到在地震作用下的框架呈巢铰型延性机 构。为减少梁端婴性铰区发生脆性剪切破坏的可能性,对框架梁 提出了梁端的斜截面受剪承载力应高于正截面受弯承载力的要 求,即“强剪弱弯”的设计概念。在剪力设计值的确定中,考虑 了梁端弯矩的增大。 各抗震等级框架梁剪力值的确定,直接取用与梁端考虑地囊 作用组合后的弯矩值相平衡的剪力值,并乘以不同的增大系数。 为适当提高抗震的安全度,这里的增大系数比SL/T191一96有 所提商, 13.2.3低周反复荷载的作用会使染端产生交叉斜裂缝,使架的 斜藏面受剪承载力降低,其主要原因是混凝土剪切强度降低,以 及斜裂缝间混凝土咬合力及纵向钢筋暗销力的减弱。筋项的承 载力降低不明显。为此,在抗震计算时,修改了SL/T191一96 对静载斜截面承载力乘以0.8的做法,而是将混避士项的受剪承 载力取为非抗震情况下混凝土受剪承载力的0.6倍,而箍筋项则 不考虑反复荷载作用下的承载力降低。 框架受剪时的截面控制条件、是在静力受剪要求的基础
13.3.1考虑地震作用的框架柱,其正截面承载力计算方法与不 考虑地震作用的框架柱相同, 13.3.2因框架柱受轴向压力作用,其延性比梁的延性小,一且 形成塑性饺,就会产生巨大的层间侧移,因此应遵循“强柱弱 ”的设计原则、人为地加大柱的上下端弯矩设计值。考您到 SI/T191一96给出的柱弯矩增大系数偏小,本次修订参照 GB50010一2002适度提高了框架柱的弯矩增大系数。 13.3.3为避免或推迟框架结构的底层柱根部出现塑性铰,在设 计中,对柱根部的弯矩设计值可直接乘以增大系数,以增大其正 截面承载力,减少柱根破坏程度。 13.3.4框架柱的设计除应满足“强柱弱梁”的要求以外,还 应满足“虽剪弱弯”的要求。因此,在确定框架柱的剪力设计 值时,与框架梁一样考患柱端剪力的增大系数,增大系数比 SL/T191—96有所提高, 13.3.5对框架角柱:考虑到角柱受扭转、双向剪切等不利影 响,在历次强囊中其震害相对较重,故在设计中,其矩、剪力
13.4.1框架节点只在9.度设防地区才会严重破坏,一般配箍后可 满足抗囊要求,因此不再列出节点的受剪承载力计算公式,而仅给 出构造要求。必要时可参照GB50010一2002的规定进行计算。 13.4.2框架节点的抗震配筋构造要求是根据GB50010一2002 的规定给出的。 13.4.3试验表明,在反复荀载作用下,预埋件错筋的受剪承载 力平均降低20%左右,因此,要求地作用时的预理件锚筋截 286
面面积应比静力计算的增加25%。并要求在靠近锚板的错筋根 部设置一根直径不小于10mm的封闭筋,以约束混凝土,提 高受剪承载力。
13.5.1、13.5.2震害表明,单层户房屋架与柱连接的柱顶处较 易损坏,阶形柱的囊害往往发生在上柱根部和柱与吊车梁上翼缘 连接部位,为避免排架柱在上述区段内产生剪切破环并使排架柱 在形成塑性铰后有足够的延性,在这些区段的筋应加密,按此 构造配箍后,铰接排架柱可不进行受剪承载力计算, 对排架柱连接有工作平台等特殊情况,剪跨比较小的铰接排 架柱,斜截面受剪承载力可能起控制作用,此时,可按13.3.7 条或13.3.8条的规定进行计算。 13.5.3震害表明,排架柱头损坏最多的是侧向变形受限制的 柱,如靠近副厂房的柱或有横隔墙的柱。由于该柱的侧移刚度大 于相邻各柱,该柱实际上承受了比相邻各柱大得多的水平地震剪 力,使柱顶产生剪切破坏。试验表明:柱顶预埋钢板的大小和其 在柱项的位置对柱头的水平承载力较敏感,当预理钢板长度与柱 截面高度相等时:其水平受剪承载力大约是柱顶钢垫板为柱截面 高度一半时的1.65倍,故在条文中规定了柱项预理钢板长度和 直错筋的要求。试验还表明,沿水平勇力方向的轴间力偏心距对 受剪承载力也有影响,要求不得大于h/4,当h/6≤e≤h/4时, 一般要求柱头配置四肢箍,并按不同设计烈度,规定不同的箍筋 体积配筋率以满足受剪要求, 13.5.4不等高厂房支承低跨屋盖的柱牛腿(柱肩梁)亦是震害 较重的部位之一,最常见的是支承低跨的牛题被拉裂,为此可在 其项面钢垫板下设水平铺筋,直接承受并传速水平力
3.6.1水「建筑物中跨度不大的桥跨结构可只验算其支承
小于25时,作为汽缴5患:小广2.5时作为墩墙考虑。 高度般人的性式剪,在通然地震时柱倾斜和折断的实例很 多,造成区实康的之 是柱的承载力和刚度不足:某些采 用双排性的价装坏相对较轻达说期果用双排柱对于提高桥墩 的纵向刚度是有效的,因此:规定对于较高的柱式墩,宜根据具 本情说适加人祥期面成采用双排挂 设置描系望,上要是为了加强柱式墩的整体性
cad2008完美全套教程附录C截面抵抗矩塑性系数.值
载面抵抗矩塑性系数计算的基本假定和计算方法与SL/T 191—96附录C规定相同。 (1)U形壳槽概面塑性系数:根据对U形壳槽常用截面的 调查结果,推导了壳槽常用截面型式的几何参数公式。根据不同 受力特征和截面尺寸特性组合成6000多个U形截面,用计算机 进行了计算。计算结果表明,不管是截面上部位于受拉区,还是 下部位于受拉区,Y=1.35~1.42.当壳槽底部无加厚区时, 平均为1.40;底部有加厚区时,平均为1.35。本标准取较小值 二135,不再区分截面受拉区在上部或下部,底部有无加厚 区等所产生的不同。 (2)对圆形和环形截面的塑性系数,根据GB50010一2002 进行了调整: (3)塑性系数的高度修正系数:根据试验资料和国内外规范 的规定,修正系数与截面高度的关系接近于反比双曲线的关系, 修正系数可按(0.7+十300/h)计算,h以mm计,当h>3000mm 寸,取h=3000mm,修正系数值在0.8~1.1之间变业
附录D钢筋混凝土矩形截面小偏心受压 构件配筋计算方法的简化
附录E后张预应力钢筋常用束形的
本附录与GB500102002附录D相同, 后张法构件的曲线预应力钢筋放张时,由于锚具变形和钢筋 内缩引起的预应力损失值,必须考虑曲线预应力钢筋受到曲线孔 道反向摩擦力的阻止,按变形协调原理,取张拉端锚具的变形和 预应力钢筋内缩值等于反向摩擦力引起的钢筋变形值,求出预应 力损失值的范围和数值。在不同条件下,同一根曲线预应力 钢筋不同位置处的6n各不相同。在SL/T191一96中,仅对常用 的圆弧形曲线预应力钢筋给出了计算公式,该公式在推导时JG/T 546-2019 建筑施工用附着式升降作业安全防护平台,假 定正向摩擦与反向摩擦系数相等,并且未考惠在预应力钢筋张拉 端有一直线段的情况, 本次修订参照GB50010—2002,增补了预应力钢筋在端部 为直线、直线长度等于2。而后由两条圆弧形曲线组成的曲线筋 及折线筋的预应力损失的计算公式。该计算公式适用于忽略 长度1。中摩擦损失影响的情况
附录F与时间相关的预应力损失值计算
附录G混凝士的热学指标计算