奋斗在施工第一线的施工和监理人员.docx

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奋斗在施工第一线的施工和监理人员

奋斗在施工第一线的施工和监理人员，没有时间和条件系统学习设计规范，行业指导部门也没有在继续教育中安排这两类人员学习设计规范，这两类人员初步了解一些设计规范，对工作是有帮助的。

考虑到大多数人员的实际，将设计规范关于构造措施的主要条文摘编出来，供大家参阅。

除了设计规范外，还有有关法律法规的一些条文，也收录整理后摘要上传，企盼对有需要的人士有所帮助！

《混凝土结构设计规范》（GB50010－2002）

建造师和监理工程师必读条文与理解应用注意事项

原创

前  言

我国新版《混凝土结构设计规范》GB50010－2002经历4年半的修订，已由国家建设部和国家质量监督检验检疫总局于2002年02月20日联合发布，自2002年04月01日起施行。

一

新版《混凝土结构设计规范》GB50010－2002较原版《混凝土结构设计规范》GBJ10－1989改动的主要内容有：

1  结构设计的基本规定

（1）增加了有关耐久性的规定；

（2）提高了混凝土强度等级并调整了设计参数

（3）规定普通钢筋混凝土结构以热轧带肋HRB400（III）级钢筋为主导钢筋、预应力混凝土结构高强低松弛钢丝和钢绞线为主导钢筋、各种冷加工钢筋（冷拉、冷拔、冷轧、冷扭）不再列入规范而交由行业规程管理。

（4）增加了混凝土结构分析的有关内容

2  混凝土结构的设计计算

（1）预应力构件的计算要求

（2）正截面承载能力计算

（3）受压构件设计方法的改进

（4）斜截面承载力计算

（5）其他承载力计算

3  基本构造要求及构件规定

（1）伸缩缝和保护层厚度

（2）受力钢筋的锚固和连接

（3）钢筋的最小配筋率

（4）钢筋延伸长度的确定

（5）板、梁、墙中的裂缝控制措施

（6）框架节点设计方法的完善

（7）深受弯构件的设计

4混凝土结构抗震设计

（1）提高了混凝土结构抗震设计的安全储备

（2）调整了轴压比限值及抗震构造措施

5#大中小发表于2006-3-2013:

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附录B  钢筋的公称截面面积、计算截面面积及理论重量

表B.1                钢筋计算截面面积及理论重量表

公称直径（mm）    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   1527   1781  2036   2290    2.00

20  314.2   628   942   1256   1570   1884  2199  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  3054   4072   5089   6107  7125  8143   9161    7.99

40  1256.6  2513  3770   5027   6283   7540   8796  10053   11310    9.87

50  1964   3928   5892   7856   9820  11784  13748 15712  17676    15.42

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。

表B.2              钢绞线公称直径、公称截面面积及理论重量

种  类    公称直径（mm）    公称截面面积（mm2）    理论重量（kg/m）

1×3    8.6    37.4    0.295

    10.8    59.3    0.465

    12.9    85.4    0.671

1×7标准型    9.5    54.8    0.432

    11.1    74.2    0.580

    12.7    98.7    0.774

    15.2    139    1.101

B.3              钢丝公称直径、公称截面面积及理论重量

公称直径（mm）    公称截面面积（mm2）    理论重量（kg/m）

4.0    12.57    0.099

5.0    19.63    0.154

6.0    28.27    0.222

7.0    38.48    0.302

8.0    50.26    0.394

9.0    63.62    0.499

4.2.3  普通钢筋的抗拉强度设计值fy及抗压强度设计值fyˊ应按表4.2.3－1采用，预应力钢筋的抗拉强度设计值fpy及抗压强度设计值fpyˊ应按表4.2.3－2采用。

当构件中配有不同种类的钢筋时，每种钢筋应采用各自的强度设计值。

表4.2.3－1            普通钢筋强度设计值（N/mm2）

种      类    符号    fy    fyˊ

热轧钢筋 HPB235（Q235）    Φ    210    210

    HRB335（20MnSi）    Φ    300    300

    HRB400（20MnSiv、20MnSiNb、20MnTi）    Φ    360    360

    RRB400（K2020MnSi）    ΦR    360    360

注：

在钢筋混凝土结构中，轴心受拉和小偏心受拉构件的钢筋抗拉强度设计值大于300N/mm2时，仍应按300N/mm2取用。

表4.2.3－2            预应力钢筋强度设计值（N/mm2）

种      类    符号    fptk    fpy    fpy′

钢绞线    1×3    Φs    1860    1320    390

            1720    1220    

            1570    1110    

    1×7        1860    1320    390

            1720    1220    

消除应力钢丝    光面螺旋肋    ΦpΦH    1770    1250    410

            1670    1180    

            1570    1110    

    刻痕    ΦⅠ    1570    1110    410

热处理钢  筋    40Si2Mn    ΦHT    1470    1040    400

    48Si2Mn                

    45Si2Cr                

注：

当预应力钢绞线、钢丝的强度标准值不符合表4.2.2－2的规定时，其强度设计值应进行换算。

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6#大中小发表于2006-3-2013:

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4.2.4钢筋弹性模量应按表4.2.4采用。

表4.2.4                钢筋弹性模量（×105  N/mm2）

种      类    ES

HPB235（Q235）级钢筋    2.1

HRB335（20MnSi）级钢筋、HRB400（20MnSiv、20MnSiNb、20MnTi）级钢筋、RRB400（K2020MnSi）级钢筋、热处理钢筋    2.0

消除应力钢丝（光面钢丝、螺旋肋钢丝、刻痕钢丝）    2.05

钢绞线    1.95

注：

必要时钢绞线可采用实测的弹性模量。

6.1.1预应力混凝土结构构件，除应根据使用条件进行承载力计算及变形、抗裂、裂缝宽度和应力验算外，尚应按具体情况对制作、运输及安装等施工阶段进行验算。

当预应力作为荷载效应考虑到时候，其设计值在本规范有关章节计算公式中给出。

对承载能力极限状态，当预应力效应对结构有利时，预应力分项系数应取1.0；不利时应取1.2。

对正常使用极限状态，预应力分项系数应取1.0。

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8#大中小发表于2006-3-2013:

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9.1.2对下列情况，本规范表9.1.1中的伸缩缝最大间距宜适当减小：

1柱高（从基础顶面算起）低于8m的排架结构（由于刚度大，温度收缩引起的柱顶水平位移可能导致柱中产生较大的约束应力）；

2屋面无保温或隔热措施的排架结构；

3位于气候干燥地区、夏季炎热且暴雨频繁地区的结构或经常处于高温作用下的结构（因为这些结构温度收缩所造成的约束应力将更为严重）；

4采用滑模类施工工艺的剪力墙结构（因为这些结构整体性强，温度收缩所引起的约束应力也将更大）；

5材料收缩较大（混凝土强度等级高、水泥用量多、流动性大的泵送混凝土及免振混凝土等情况）、室内结构因施工外露时间较长等。

9.1.3对下列情况，如有充分依据和可靠措施，本规范表9.1.1中的伸缩缝最大间距可适当增大：

1混凝土浇筑采用后浇带施工（混凝土后浇带：

30m～40m一道，宽度800～1000mm，一般钢筋贯通不断。

浇筑后浇带的时间不宜早于1～2个月）；

2采用专门的预加应力措施（应通过计算，按照应力变化和主拉应力的方向来设计和布置预应力钢筋）；

3采用能减少混凝土温度变化或收缩的措施（局部加强、采用预制构件或叠合结构、设置滑移层、采用膨胀剂补偿混凝土收缩、加强保温隔热措施、建筑物顶部采用音叉式变形缝）。

当增大伸缩缝间距时，尚应考虑温度变化或混凝土收缩对结构的影响（由间接作用引起的内力对结构安全也可能带来不利影响，对此应有足够的重视）。

9.1.4具有独立基础的排架、框架结构，当设置伸缩缝时，其双柱基础可不断开。

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9#大中小发表于2006-3-2013:

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结构缝相关资讯

1混凝土中结构缝的概念

（1）结构缝有10种类型：

膨胀缝（伸缝）

收缩缝（缩缝）

沉降缝

防震缝（抗震缝）

体形缝

局部缝

施工缝

拼接缝

控制缝（引导缝，如预埋隔离片等）

界面缝。

（2）结构缝的8种做法：

全部断开的缝

上部断开的缝

顶部断开的缝

钢筋断开，混凝土接槎的缝

钢筋搭接，混凝土接槎的缝

钢筋焊接或机械连接，混凝土接槎的缝

钢筋连通，混凝土接槎的缝

钢筋及混凝土连续浇筑后引导开裂形成的缝

（3）缝的设计原则

应充分考虑现代建筑体形庞大、形状复杂、工厂混凝土收缩大等特点合理布置结构缝，减少约束应力的过大积聚；

综合考虑各种结构缝的功能和受力特点，加以合并，一缝多能；

合理构造：

采用全断开、半断开、部分断开和后断开等不同形式，使其能够承当作为结构缝应有的功能和作用；

缝的做法应能够在正常的施工条件下实现设计意图，具有可操作性；

应配套采取建筑处理手法，做好防水、防渗等措施，将设缝对建筑物的影响减少到最低限度。

2混凝土结构的间接裂缝

（1）约束应力及间接裂缝

影响观感和使用功能

影响结构的耐久性

结构中产生次内力

改变结构计算简图

（2）混凝土收缩的影响

混凝土原材料及成分的变化

混凝土抗裂性能相对降低

施工工艺变化的影响

结构形式的变化

试验标准与实际工程差异的影响

（3）温度变化的影响

大气环境的温差

施工早期的温差

施工养护的影响

3确定混凝土结构伸缩缝的主要因素：

结构所处环境

混凝土成型方式

结构形式

其他措施：

保温隔热、收缩率不同的混凝土材料、各种混凝土施工工艺（滑模等）

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10#大中小发表于2006-3-2013:

39 只看该作者

9.2.1纵向受力的普通钢筋及预应力钢筋，其混凝土保护层厚度（钢筋外边缘至混凝土表面的距离）不应小于钢筋的公称直径，且应符合表9.2.1的规定

表9.2.1      纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度（mm）

环境类别    板墙壳    梁    柱

    ≤C20    C25～C45    ≥C50    ≤C20    C25～C45    ≥C50    ≤C20    C25～C45    ≥C50

一    20    15    15    30    25    25    30    30    30

二    a    －    20    20    －    30    30    －    30    30

    b    －    25    20    －    35    30    －    35    30

三    －    30    25    －    40    35    －    40    35

注：

基础中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于40mm；当无垫层时不应小于70mm。

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11#大中小发表于2006-3-2013:

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混凝土保护层相关资讯

（1）

混凝土保护层的作用

1钢筋于混凝土之间的粘结锚固

混凝土保护层愈厚，粘结锚固作用愈大

2保护钢筋免遭锈蚀

混凝土的碱性环境使包裹在里面的钢筋表面形成钝化膜而不易锈蚀。

碳化和脱钝会影响这种耐久性而使钢筋遭受锈蚀。

一定厚度保护层是保证结构耐久性所必需的条件。

3过厚的保护层将影响构件截面的“有效高度”。

确定混凝土保护层厚度应综合考虑粘结锚固、免遭锈蚀（耐久性）和构件截面的“有效高度”三个主要因素。

规范给出的混凝土保护层最小厚度正是保护层厚度的最低取值。

混凝土保护层相关资讯

（2）

1混凝土保护层最小厚度的基本值考虑了环境类别的影响，环境类别的分类如下：

环境类别    环境描述    备  注

一    室内正常环境    遵循《混凝土结构设计规范》GB50010-2002

二  a  室内潮湿环境、露天环境及无侵蚀性水或土壤环境 

   b  严寒和寒冷地区的露天环境及与无侵蚀性水或土壤直接接触的环境

三    使用除冰盐环境、严寒和寒冷地区冬季水位变动环境、滨海室外环境    

四    海洋环境    遵循《港口工程混凝土及钢筋混凝土结构设计规范》JTJ267

五    化工及侵蚀性介质腐蚀的环境    遵循《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046

GB50010规范考虑了环境类别对混凝土的影响。

2构件类型的影响

混凝土保护层厚度的基本值把构件分成板墙壳、梁、柱3类。

3基础中钢筋保护层

基础中钢筋保护层:

无垫层40mm；有垫层70mm。

4预制混凝土钢筋的保护层厚度

当混凝土强度等级不低于C20时，保护层厚度可以减少5mm，处于二类环境中的构件，当表面另作水泥砂浆抹面层并有质量保证措施时，可按一类环境考虑。

预应力钢筋保护层不应小于15mm。

受弯构件钢筋端头保护层厚度应不小于10mm。

肋形板主肋钢筋保护层应按梁的数值采用。

5辅助钢筋的保护层厚度

梁、柱中的箍筋、构造筋的保护层不应小于15mm。

板、墙、壳中分布钢筋保护层可按基本保护层数值减少10mm，但在任何情况下不应小于10mm。

6保护层的其他构造要求：

61露天悬臂构件保护层的保护层要求：

露天悬臂构件

62厚保护层中的表面配筋的构造要求：

厚保护层中的表面配筋

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12#大中小发表于2006-3-2013:

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63混凝土结构的防火对保护层的构造要求：

混凝土结构的防火要求

64100年使用年限对保护层的要求：

对处于一类环境中使用年限为100年的房屋结构，要求将基本保护层增加40％，并且还应采取表面保护及定期维修等措施。

7工程应用示例

【例9.2.1】某框架－剪力墙结构商务楼，现浇混凝土结构。

各类构件的混凝土强度等级及最大钢筋直径如下表相应栏目所示，请确定各类构件的混凝土保护层厚度并填入表中。

解:

先确定环境类别；再根据混凝土强度等级和受力钢筋直径确定保护层最小厚度，最后从中取较大值，具体保护层厚度见表中相应列数值。

混凝土结构保护层一览表

构件类别    环境条件    环境类别    混凝土强度等级    纵向受力钢筋    辅助钢筋

                直径    保护层厚    直径    保护层厚

基础    有垫层    二a    C20    18    40    10    30

柱    室  内    一    C35～C50    32    35    10    25

梁    室  内    一    C30～C40    25    25    10    15

楼板    室  内    一    C25～C30    12    20    8    12

    厕所、浴室    二a    C25～C30    12    20    8    12

剪力墙    室  内    一    C25～C35    14    20    8    12

雨蓬、檐口板    室外、有抹面层    二a    C30    12    25    8    17

钢筋的锚固资讯

钢筋锚固机理

钢筋的粘结锚固力系由胶合力、摩擦力、咬合力及机械锚固等构成。

（1）拉拔试件        

（2）τ－s曲线钢筋与混凝土的粘结锚固本构关系          锚固抗力与锚固长度的关系

（1）末端带135°弯钩      

（2）末端与钢板穿孔塞焊    （3）末端与短钢筋双面贴焊

钢筋机械锚固的形式及构造要求

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13#大中小发表于2006-3-2013:

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9.3.1  当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，受拉钢筋的锚固长度应按下列公式计算