混凝土结构设计资料.docx
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混凝土结构设计资料
混凝土结构设计资料
目录
钢筋的计算截面面积及理论重量………………………………………………………………………………………………2
每米板宽内的钢筋截面面积表…………………………………………………………………………………………………2
1 总则………………………………………………………………………………………………………………………3
2 术语、符号………………………………………………………………………………………………………………..3
2.1 术语…………………………………………………………………………………………………………………
2.2 符号……………………………………………………………………………………………………………………
3 基本设计规定………………………………………………………………………………………………………………..
3.1 一般规定……………………………………………………………………………………………………………..
3.2 承载能力极限状态计算规定………………………………………………………………………………………….4
3.3 正常使用极限状态验算规定………………………………………………………………………………………….5
3.4 耐久性规定…………………………………………………………………………………………………………..6
4 材料……………………………………………………………………………………………………………………….6
4.1 混凝土……………………………………………………………………………………………………………….6
4.2 钢筋………………………………………………………………………………………………………………….7
5 结构分析…………………………………………………………………………………………………………………..
5.1 基本原则…………………………………………………………………………………………………………….
5.2 线弹性分析方法……………………………………………………………………………………………………
5.3 其他分析方法……………………………………………………………………………………………………..
6 预应力混凝土结构构件计算要求………………………………………………………………………………………..
6.1 一般规定……………………………………………………………………………………………………………
6.2 预应力损失值计算…………………………………………………………………………………………………..
7 承载能力极限状态计算…………………………………………………………………………………………………..
7.1 正截面承载力计算的一般规定……………………………………………………………………………………
7.2 正截面受弯承载力计算……………………………………………………………………………………………..
7.3 正截面受压承载力计算…………………………………………………………………………………………..
7.4 正截面受拉承载力计算…………………………………………………………………………………………….
7.5 斜截面承载力计算………………………………………………………………………………………………….
7.6 扭曲截面承载力计算………………………………………………………………………………………………
7.7 受冲切承载力计算………………………………………………………………………………………………….
7.8 局部受压承载力计算……………………………………………………………………………………………..
7.9 疲劳验算…………………………………………………………………………………………………………….
8 正常使用极限状态验算…………………………………………………………………………………………………7
8.1 裂缝控制验算……………………………………………………………………………………………………
8.2 受弯构件挠度验算………………………………………………………………………………………………
9 构造规定……………………………………………………………………………………………………………….7
9.1 伸缩缝………………………………………………………………………………………………………………
9.2 混凝土保护层…………………………………………………………………………………………………….
9.3 钢筋的锚固…………………………………………………………………………………………………………
9.4 钢筋的连接…………………………………………………………………………………………………………
9.5 纵向受力钢筋的最小配筋率…………………………………………………………………………………………
9.6 预应力混凝土构件的构造规定………………………………………………………………………………………
10结构构件的基本规定…………………………………………………………………………………………………….8
10.1 板………………………………………………………………………………………………………………….8
10.2 梁…………………………………………………………………………………………………………………12
10.3 柱………………………………………………………………………………………………………………….
10.4 梁柱节点………………………………………………………………………………………………………..
10.5 墙………………………………………………………………………………………………………………..
10.6 叠合式受弯构件…………………………………………………………………………………………………..
10.7 深受弯构件…………………………………………………………………………………………………………
10.8牛腿…………………………………………………………………………………………………………….
10.9预埋件及吊环……………………………………………………………………………………………………
10.10预制构件的连接……………………………………………………………………………………………………..
11混凝土结构构件抗震设计……………………………………………………………………………………………..13
11.1 一般规定…………………………………………………………………………………………………………13
11.2 材料………………………………………………………………………………………………………………
11.3 框架梁……………………………………………………………………………………………………………
11.4 框架柱及框支柱…………………………………………………………………………………………………
11.5 铰接排架柱……………………………………………………………………………………………………….
11.6 框架梁柱节点及预埋件………………………………………………………………………………………….
11.7 剪力墙…………………………………………………………………………………………………………..17
11.8 预应力混凝土结构构件……………………………………………………………………………………………
钢筋的计算截面面积及理论重量
公称直径/mm2
不同根数钢筋的计算截面面积/mm2
单根钢筋理论重量/（kg/m）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
6
28.3
57
85
113
142
170
198
226
255
0.222
6.5
33.2
66
100
133
166
199
232
265
299
0.260
8
50.3
101
151
201
252
302
352
402
453
0.395
8.2
52.8
106
158
211
264
317
370
423
475
0.432
10
78.5
157
236
314
393
471
550
628
707
0.617
12
113.1
226
339
452
565
678
791
904
1017
0.888
14
153.9
308
461
615
769
923
1077
1231
1385
1.21
16
201.1
402
603
804
1005
1206
1407
1608
1809
1.58
18
254.5
509
763
1017
1272
1526
1780
2036
2290
2.00
20
314.2
628
941
1256
1570
1884
2200
2513
2827
2,47
22
380.1
760
1140
1520
1900
2281
2661
3041
3421
2.98
25
490.9
982
1473
1964
2454
2945
3436
3927
4418
3.85
28
615.8
1232
1847
2463
3079
3695
4310
4926
5542
4.83
32
804.2
1609
2413
3217
4021
4826
5630
6434
7238
6.31
36
1017.9
2036
2054
4072
5089
6107
7125
8143
9161
7.99
40
1256.6
2513
3770
5027
6283
7540
8796
10053
11310
9.87
注：
表中直径d=8.2mm的计算截面面积及理论重量仅适用于有纵肋的热处理钢筋
每米板宽内的钢筋截面面积表
钢筋间距（MM2）
当钢筋直径（mm）为下列数值时的钢筋截面面积（mm2）
4
4.5
5
6
8
10
12
14
16
18
20
22
25
70
180
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280
404
718
1122
1616
2199
2872
3635
4488
5430
7012
75
168
212
262
377
670
1047
1508
2053
2681
3393
4189
5068
6545
80
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245
353
628
982
1414
1924
2513
3181
3927
4752
6136
90
140
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218
314
559
873
1257
1710
2234
2827
3491
4224
5454
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503
785
1131
1539
2011
2545
3142
3801
4909
110
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714
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2313
2856
3456
4462
120
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236
419
654
942
1283
1676
2121
2618
3168
4091
125
101
127
157
226
402
628
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1232
1608
2036
2513
3041
3927
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217
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604
870
1184
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1957
2417
2924
3776
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90
114
140
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359
561
808
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150
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335
524
754
1026
1340
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99
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491
707
962
1257
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1963
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296
462
665
906
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2236
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175
72
91
112
162
287
449
646
880
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1454
1795
2172
2805
180
70
88
109
157
279
436
628
855
1117
1414
1745
2112
2727
190
66
84
103
149
265
413
595
810
1058
1339
1653
2001
2584
200
63
80
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141
251
392
565
770
1005
1272
1571
1901
2454
250
50
64
79
113
201
314
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616
804
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1521
1963
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94
168
262
377
513
670
848
1047
1267
1636
1总则
混凝土规范1.0.1为了在混凝土结构设计中贯彻国家的技术经济政策，做到技术先进、安全适用、经济合理、确保质量，制订本规范。
混凝土规范1.0.2 本规范适用于房屋和一般构筑物的钢筋混凝土、预应力混凝土以及素混凝土承重结构的设计。
本规范不适用于轻骨料混凝土及其他特种混凝土结构的设计。
混凝土规范1.0.3 混凝土结构的设计，除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关强制性标准的规定。
条文解释：
对无粘结预应力混凝土结构，其材料及正截面受弯承载力及裂缝宽度计算等均与有粘结预应力混凝土结构有所不同。
这些内容由专门规程作出规定。
对采用陶粒、浮石、煤矸石等为骨料的混凝土结构，应按有关标准进行设计。
设计下列结构时，尚应符合专门标准的有关规定：
1 修建在湿陷性黄土、膨胀土地区或地下采掘区等的结构；
2 结构表面温度高于1000C或有生产热源且结构表面温度经常高于600C的结构；
3 需作振动计算的结构。
2术语、符号
2.1 术语
序号
术语
涵义
1
混凝土结构
以混凝土为主制成的结构，包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。
2
素混凝土结构
由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构。
3
钢筋混凝土结构
由配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构。
4
预应力混凝土结构
由配置受力的预应力钢筋通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土制成的结构。
5
先张法预应力混凝土结构
在台座上张拉预应力钢筋后浇筑混凝土，并通过粘结力传递而建立预加应力的混凝土结构。
6
后张法预应力混凝土结构
在混凝土达到规定强度后，通过张拉预应力钢筋并在结构上锚固而建立预加应力的混凝土结构。
7
现浇混凝土结构
在现场支模并整体浇筑而成的混凝土结构。
8
装配式混凝土结构
由预制混凝土构件或部件通过焊接、螺栓连接等方式装配而成的混凝土结构。
9
装配整体式混凝土结构
由预制混凝土构件或部件通过钢筋、连接件或施加预应力加以连接并现场浇筑混凝土而形成整体的结构。
10
框架结构
由梁和柱以刚接或铰接相连接而构成承重体系的结构。
11
剪力墙结构
由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。
12
框架－剪力墙结构
由剪力墙和框架共同承受竖向和水平作用的结构。
13
深受弯构件
跨高比小于5的受弯构件。
14
深梁
跨高比不大于2的单跨梁和跨高比不大于2.5的多跨連续梁。
15
普通钢筋
用于混凝土结构构件中的各种非预应力钢筋的总称。
16
预应力钢筋
用于混凝土结构构件中施加预应力的钢筋、钢丝和钢绞线的总称。
。
17
可靠度
结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。
18
安全等级
根据破坏后果的严重程度划分的结构或结构构件的等级。
19
设计使用年限
设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时间。
20
荷载效应
由荷载引起的结构或结构构件的反应，例如内力、变形和裂缝等。
21
荷载效应组合
按极限状态设计时，为保证结构的可靠性而对同时出现的各种荷载效应设计值规定的组合。
22
基本组合
承载能力极限状态计算时，永久荷载和可变荷载的组合。
23
标准组合
正常使用极限状态验算时，对可变荷载采用标准值、组合值为荷载载代表值的组合。
24
准永久组合
正常使用极限状态验算时，对可变荷载采用准永久值为荷载代表值的组合。
3基本设计规定
3.1 一般规定
混凝土规范3.1.1 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计法，以可靠指标度量结构构件的可靠度，采用分项系数的设计表达式进行设计。
混凝土规范3.1.2 整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态称为该功能的极限状态。
极限状态分为以下两类：
1 承载能力极限状态：
结构或结构构件达到最大承载力、出现疲劳破坏或不适于继续承载的变形；
2 正常使用极限状态：
结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。
混凝土规范3.1.3 结构构件应根据承载能力极限状态及正常使用极限状态的要求，分别按下列规定进行计算和验算：
1 承载力及稳定：
所有结构构件均应进行承载力（包括失稳）计算；在必要时尚应进行结构的倾复、滑移及漂浮验算；
2 疲劳：
直接承受吊车的构件应进行疲劳验算；但直接承受安装或检修用吊车的构件，根据使用情况和设计经验可不作疲劳验算；
3 变形：
对使用上需要控制变形值的结构构件，应进行变形验算；
4 抗裂及裂缝宽度：
对使用上要求不出现裂缝的构件，应进行混凝土拉应力验算；对使用上允许出现裂缝的构件，应进行裂缝宽度验算；对叠合式受弯构件，尚应进行纵向钢筋拉应力验算
混凝土规范3.1.4 结构及结构构件的承载力（包括失稳）计算和倾覆、滑移及漂浮验算，均应采用荷载设计值；疲劳、变形、抗裂及裂缝宽度验算，均应采用相应的荷载代表值；直接承受吊车的结构构件，在计算承载力及验算疲劳、抗裂时，应考虑吊车荷载的动力系数。
预制构件尚应按制作、运输及安装时相应的荷载值进行施工阶段的验算。
预制构件吊装的验算，应将构件自重乘以动力系数，动力系数可取1.5，但可根据构件吊装时的受力情况适当增减。
对现浇结构，必要时应进行施工阶段的验算。
当结构构件进行抗震设计时，地震作用及其他荷载值均应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定确定。
混凝土规范3.1.5 钢筋混凝土及预应力混凝土结构构件受力钢筋的配筋率应符合本规范第9章、第10章有尖最小配筋率的规定。
素混凝土结构构件应按本规范附录A的规定进行计算。
混凝土规范3.1.6 结构应具有整体稳定性，结构的局部破坏不应导致大范围倒塌。
混凝土规范3.1.7 在设计使用年限内，结构和结构构件在正常维护条件下应能保持其使用功能，而不需进行大修加固。
设计使用年限应按现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068确定。
若建设单位提出更高要求，也可按建设单位的要求确定。
混凝土规范3.1.8 未经技术鉴定或设计许可，不得改变结构的用途和使用环境。
3.2 承载能力极限状态计算规定
混凝土规范3.2.1 根据建筑结构破坏后果的严重程度，建筑结构划分为三个安全等级。
设计时应根据具体情况，按照表3.2.1的规定选用相应的安全等级。
表3.2.1 建筑结构的安全等级
安全等级
破坏后果
建筑物类型
一级
很严重
重要的建筑物
二级
严重
一般的建筑物
三级
不严重
次要的建筑物
注：
对有特殊要求的建筑物，其安全等级应根据具体情况另行确定。
混凝土规范3.2.2 建筑物中各类结构构件的安全等级，宜与整个结构的安全等级相同，对其中部分结构构件的安全等级，可根据其重要程度适当调整，但不得低于三级。
混凝土规范3.2.3 对于承载能力极限状态，结构构件应按荷载效应的基本组合或偶然组合，采用下列极限状态设计表达式：
γ0S≤R
R=R（fc,fs,ak,……）
式中γ0----重要性系数：
对安全等级为一级或设计使用年限为100年及以上的结构构件，不应小于1.1；对安全等级为二级或设计使用年限为50年的结构构件，不应小于1.0；对安全等级为三级或设计使用年限为5年及以下的结构构件，不应小于0.9；在抗震设计中，不考虑结构构件的重要性系数；
S----承载能力极限状态的荷载效应组合的设计值，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009和现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定进行计算；
R----结构构件的承载力设计值；在抗震设计时，应除以承载力抗震调整系数γRE；
R（.）----结构构件的承载力函数；
Fc、fs----混凝土、钢筋的强度设计值；
Ak---几何参数的标准值；当几何参数的变异性对结构性能有明显的不利影响时，可另增减一个附加值。
3.3 正常使用极限状态验算规定
混凝土规范3.3.1 对于正常使用极限状态，结构构件应分别按荷载效应的标准组合、准永久组合或标准组合并考虑长期作用影响，采用下列极限状态设计表达式：
混凝土规范3.3.2 受弯构件的最大挠度应按荷载效应的标准组合并考虑荷载长期作用影响进行计算，其计算值不应超过表3.3.2规定的挠度限值。
表3.3.2 受弯构件的挠度限值
构件类型
挠度限值
吊车梁：
手动吊车
电动吊车
L0/500
L0/600
屋盖、楼盖及楼梯构件：
当L0〈7m时
当7m≤L0≤9m时
当L0〉9m时
L0/200（L0/250）
L0/250（L0/300）
L0/300（L0/400）
注：
1 表中L0为构件的计算跨度；
2 表中括号内的数值适用于使用上对挠度有较高要求的构件；
3 如果构件制作时预先起拱，且使用上也允许，则在验算挠度时，可将计算所得的挠度值减去起拱值；对预应力混凝土构件，尚应减去预加力所产生的反拱值；
4 计算悬臂构件的挠度限值时，其计算跨度L0按实际悬臂长度的2倍取用。
混凝土规范3.3.3 结构构件正截面的裂缝控制等级分为三级。
裂缝控制等级的划分应符合下列规定：
一级――严格要求不出现裂缝的构件，按荷载效应标准组合计算时，构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力；
二级――一般要求不出现裂缝的构件，按荷载效应标准组合计算时，构件受拉边缘混凝土拉应力不应大于混凝土轴心抗拉强度标准值；按荷载效应准永久组合计算时，构件受拉边缘混凝土不宜产生拉应力，当有可靠经验时可适当放松；
三级――允许出现裂缝的构件，按荷载效应标准组合并考虑长期作用影响时，构件的最大
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