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《混凝土结构设计标准》

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共 447 条公开条文 · 本页 50 条

修订说明

住房城乡建设部关于发布国家标准

《混凝土结构设计规范》局部修订的公告


现批准《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)局部修订的条文,自2024年8月1日起实施。标准名称修改为《混凝土结构设计标准》,标准编号修改为GB/T50010-2010。

局部修订的条文在住房城乡建设部门户网站(www.mohurd.gov.cn)公开,并刊登在近期出版的《工程建设标准化》刊物上。


住房城乡建设部

2024年4月24日


(混凝土结构设计规范》GB50010-2010(2015年版)

局部修订条文

(2024年版)

说明:1.下划线标记的文字为新增内容,删除线标记的文字为删除的原内容,无标记的文字为原内容。

2.本次修订的条文应与《混凝土结构设计规范》GB50010-2010(2015年版)中其他条文一并实施。


局部修订说明


本次局部修订系根据《住房和城乡建设部关于印发〈2019年工程建设规范和标准编制及相关工作计划〉的通知》(建标函[2019]8号)要求,由中国建筑科学研究院有限公司会同有关单位对《混凝土结构设计规范》GB50010-2010(2015年版)进行局部修订而成。

本次局部修订,主要是适度提高混凝土结构强度等级要求,删除HRB335牌号钢筋的有关规定,个别调整混凝土结构楼板厚度及混凝土结构构件配筋构造要求等。修订过程中,广泛征求了各方面意见,对具体修订内容进行了反复研讨,与国家相关工程建设规范及工程建设标准进行协调,最后经审查定稿。

本次局部修订共涉及26个条文,分别为第2.2.1条、第3.4.2条、第3.5.3条、第4.1.2条~第4.1.5条、第4.2.1条~第4.2.6条、第4.2.8条、第8.3.1条、第8.5.1条、第8.5.3条、第9.1.2条、第9.4.5条、第9.5.2条、第10.1.2条、第11.2.1条、第11.4.12条、第11.7.14条、第G.0.7条和第G.0.12条。

本次局部修订的起草单位:中国建筑科学研究院有限公司

哈尔滨工业大学

重庆大学

北京市建筑设计研究院有限公司

华东建筑设计研究院有限公司

中国建筑西南设计研究院有限公司

南京市建筑设计研究院有限公司

郑州大学综合设计研究院有限公司

本次局部修订起草人员:黄小坤 朱爱萍 赵基达 郑文忠 张川 陈彬磊 张凤新 吴小宾 左江 于秋波

本次局部修订审查人员:徐建 娄宇 丁永君 李景芳 曹万林 章一萍 卢伟煌 朱兆晴 张建军


 

中华人民共和国国家标准

混凝土结构设计规范

Code for design of concrete structures

GB 50010-2010

(2015年版)

主编部门:中华人民共和国住房和城乡建设部

批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部

施行日期:2011年7月1日



中华人民共和国住房和城乡建设部

公  告

第919号

住房城乡建设部关于发布国家标准

《混凝土结构设计规范》局部修订的公告


现批准《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010局部修订的条文,自发布之日起实施。经此次修改的原条文同时废止。

局部修订的条文及具体内容,将刊登在我部有关网站和近期出版的《工程建设标准化》刊物上。


中华人民共和国住房和城乡建设部

2015年9月22日


修订说明

本次局部修订系根据住房和城乡建设部《关于同意国家标准<混凝土结构设计规范>GB 50010-2010局部修订的函》(建标标函[2013]29号)要求,由中国建筑科学研究院会同有关单位对《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010局部修订而成。

本次修订对混凝土结构用钢筋的品种和规格进行了调整。修订过程中广泛征求了各方面的意见,对具体修订内容进行了反复的讨论和修改,与相关标准进行协调,最后经审查定稿。

此次局部修订,共涉及9个条文的修改,分别为第4.2.1条、第4.2.2条、第4.2.3条、第4.2.4条、第4.2.5条、第9.3.2条、第9.7.6条、第11.7.11条和第G.0.12条。

本规范条文下划线部分为修改的内容;用黑体字表示的条文为强制性条文,必须严格执行。

前言

根据原建设部《关于印发<2006年工程建设标准规范制订、修订计划(第一批)>的通知》(建标[2006]77号文)要求,本规范由中国建筑科学研究院会同有关单位经调查研究,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上修订完成。

本规范的主要内容是:总则、术语和符号基本设计规定、材料、结构分析、承载能力极限状态计算、正常使用极限状态验算、构造规定、结构构件的基本规定、预应力混凝土结构构件、混凝土结构构件抗震设计以及有关的附录。

本规范修订的主要技术内容是:1.补充了结构方案、结构防连续倒塌、既有结构设计和无粘结预应力设计的原则规定;2.修改了正常使用极限状态验算的有关规定;3.增加了500MPa级带肋钢筋,以300MPa级光圆钢筋取代了235MPa级钢筋;4.补充了复合受力构件设计的相关规定,修改了受剪、受冲切承载力计算公式;5.调整了钢筋的保护层厚度、钢筋锚固长度和纵向受力钢筋最小配筋率的有关规定;6.补充、修改了柱双向受剪、连梁和剪力墙边缘构件的抗震设计相关规定;7.补充、修改了预应力混凝土构件及板柱节点抗震设计的相关要求。

本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。

本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由中国建筑科学研究院负责具体技术内容的解释。执行本规范过程中如有意见或建议,请寄送中国建筑科学研究院国家标准《混凝土结构设计规范》管理组(地址:北京市北三环东路30号,邮编:100013)。

本规范主编单位:中国建筑科学研究院

本规范参编单位:清华大学 同济大学 重庆大学 天津大学 东南大学 郑州大学 大连理工大学 哈尔滨工业大学 浙江大学 湖南大学 西安建筑科技大学 河海大学 国家建筑工程质量监督检验中心 中国建筑设计研究院 北京市建筑设计研究院 华东建筑设计研究院有限公司 中国建筑西南设计研究院 南京市建筑设计研究院有限公司 中国航空工业规划设计研究院 国家建筑钢材质量监督检验中心 中建国际建设公司 北京榆构有限公司

本规范主要起草人员:赵基达 徐有邻 黄小坤 陶学康 李云贵 李东彬 叶列平 李杰 傅剑平 王铁成 刘立新 邱洪兴 邸小坛 王晓锋 朱爱萍 宋玉普 郑文忠 金伟良 梁兴文 易伟建 吴胜兴 范重 柯长华 张凤新 左江 贾洁 吴小宾 朱建国 蒋勤俭 邓明胜 刘 刚

本规范主要审查人员:吴学敏 徐永基 白生翔 李明顺 汪大绥 程懋堃 康谷贻 莫庸 王振华 胡家顺 孙慧中 陈国义 耿树江 赵君黎 刘琼祥 娄宇 章一萍 李霆 吴一红

条文说明

修订说明
《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010经住房和城乡建设部2010年8月18日以第743号公告批准、发布。
本规范是在《混凝土结构设计规范》GB 50010-2002的基础上修订而成的,上一版的主编单位是中国建筑科学研究院,参编单位是清华大学、天津大学、重庆建筑大学、湖南大学、东南大学、河海大学、大连理工大学、哈尔滨建筑大学、西安建筑科技大学、建设部建筑设计院、北京市建筑设计研究院、首都工程有限公司、中国轻工业北京设计院、铁道部专业设计院、交通部水运规划设计院、西北水电勘测设计院、冶金材料行业协会预应力委员会,主要起草人员是李明顺、徐有邻、白生翔、白绍良、孙慧中、沙志国、吴学敏、陈健、胡德忻、程懋堃、王振东、王振华、过镇海、庄崖屏、朱龙、邹银生、宋玉普、沈聚敏、邸小坛、吴佩刚、周氐、姜维山、陶学康、康谷贻、蓝宗建、干城、夏琪俐。
本规范修订过程中,修订组进行了广泛的调查研究,总结了我国工程建设的实践经验,同时参考了国外先进技术法规、技术标准,许多单位和学者进行了卓有成效的试验和研究,为本次修订提供了极有价值的参考资料。
为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本规范时能正确理解和执行条文规定,《混凝土结构设计规范》修订组按章、节、条顺序编制了本规范的条文说明,对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明,还着重对强制性条文的强制性理由作了解释。但是条文说明不具备与标准正文同等的效力,仅供使用者作为理解和把握规范规定的参考。

1 总 则


1.0.1

为了在混凝土结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策,做到安全、适用、经济,保证质量,制定本规范。

条文说明

  1.0.1 本次修订根据多年来的工程经验和研究成果,并总结了上一版规范的应用情况和存在问题,贯彻国家“四节一环保”的技术政策,对部分内容进行了补充和调整。适当扩充了混凝土结构耐久性的相关内容;引入了强度级别为500MPa级的热轧带肋钢筋;对承载力极限状态计算方法、正常使用极限状态验算方法进行了改进;完善了部分结构构件的构造措施;补充了结构防连续倒塌和既有结构设计的相关内容等。
本次修订继承上一版规范为实现房屋、铁路、公路、港口和水利水电工程混凝土结构共性技术问题设计方法统一的原则,修订力求使本规范的共性技术问题能进一步为各行业规范认可。

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结构的设计。本规范不适用于轻骨料混凝土及特种混凝土结构的设计。

条文说明

 1.0.2 本次修订补充了对结构防连续倒塌设计和既有结构设计的基本原则,同时增加了无粘结预应力混凝土结构的相关内容。
对采用陶粒、浮石、煤矸石等为骨料的轻骨料混凝土结构,应按专门标准进行设计。
设计下列结构时,尚应符合专门标准的有关规定:
1 超重混凝土结构、防辐射混凝土结构、耐酸(碱)混凝土结构等;
2 修建在湿陷性黄土、膨胀土地区或地下采掘区等的结构;
3 结构表面温度高于100℃或有生产热源且结构表面温度经常高于60℃的结构;
4 需作振动计算的结构。

1.0.3

本规范依据现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153及《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068的原则制定。本规范是对混凝土结构设计的基本要求。

条文说明

 1.0.3 本规范依据工程结构以及建筑结构的可靠性统一标准修订。本规范的内容是基于现阶段混凝土结构设计的成熟做法和对混凝土结构承载力以及正常使用的最低要求。当结构受力情况、材料性能等基本条件与本规范的编制依据有出入时,则需根据具体情况通过专门试验或分析加以解决。

1.0.4

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标准的规定。

条文说明

1.0.4 本规范与相关的标准、规范进行了合理的分工和衔接,执行时尚应符合相关标准、规范的规定。

2 术语和符号


2.1 术 语


2.1.1 -2.1.23

2.1.1 混凝土结构 concrete structure

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。


2.1.2 素混凝土结构 plain concrete structure

无筋或不配置受力钢筋的混凝土结构。


2.1.3 普通钢筋 steel bar

用于混凝土结构构件中的各种非预应力筋的总称。


2.1.4 预应力筋 prestressing tendon and/or bar

用于混凝土结构构件中施加预应力的钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋等的总称。


2.1.5 钢筋混凝土结构 reinforced concrete structure

配置受力普通钢筋的混凝土结构。


2.1.6 预应力混凝土结构 prestressed concrete structure

配置受力的预应力筋,通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土结构。


2.1.7 现浇混凝土结构 cast-in-situ concrete structure

在现场原位支模并整体浇筑而成的混凝土结构。


2.1.8 装配式混凝土结构 precast concrete structure

由预制混凝土构件或部件装配、连接而成的混凝土结构。


2.1.9 装配整体式混凝土结构 assembled monolithic concrete structure

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,并在连接部位浇筑混凝土而形成整体受力的混凝土结构。


2.1.10 叠合构件 composite member

由预制混凝土构件(或既有混凝土结构构件)和后浇混凝土组成,以两阶段成型的整体受力结构构件。


2.1.11 深受弯构件 deep flexural member

跨高比小于5的受弯构件。


2.1.12 深梁 deep beam

跨高比小于2的简支单跨梁或跨高比小于2.5的多跨连续梁。


2.1.13 先张法预应力混凝土结构 pretensioned prestressed concrete structure

在台座上张拉预应力筋后浇筑混凝土,并通过放张预应力筋由粘结传递而建立预应力的混凝土结构。


2.1.14 后张法预应力混凝土结构 post-tensioned prestressed concrete structure

浇筑混凝土并达到规定强度后,通过张拉预应力筋并在结构上锚固而建立预应力的混凝土结构。


2.1.15 无粘结预应力混凝土结构 unbonded prestressed concrete structure

配置与混凝土之间可保持相对滑动的无粘结预应力筋的后张法预应力混凝土结构。


2.1.16 有粘结预应力混凝土结构 bonded prestressed concrete structure

通过灌浆或与混凝土直接接触使预应力筋与混凝土之间相互粘结而建立预应力的混凝土结构。


2.1.17 结构缝 structural joint

根据结构设计需求而采取的分割混凝土结构间隔的总称。


2.1.18 混凝土保护层 concrete cover

结构构件中钢筋外边缘至构件表面范围用于保护钢筋的混凝土,简称保护层。


2.1.19 锚固长度 anchorage length

受力钢筋依靠其表面与混凝土的粘结作用或端部构造的挤压作用而达到设计承受应力所需的长度。


2.1.20 钢筋连接 splice of reinforcement

通过绑扎搭接、机械连接、焊接等方法实现钢筋之间内力传递的构造形式。


2.1.21 配筋率 ratio of reinforcement

混凝土构件中配置的钢筋面积(或体积)与规定的混凝土截面面积(或体积)的比值。


2.1.22 剪跨比 ratio of shear span to effective depth

截面弯矩与剪力和有效高度乘积的比值。


2.1.23 横向钢筋 transverse reinforcement

垂直于纵向受力钢筋的箍筋或间接钢筋。

条文说明

   术语是根据现行国家标准《工程结构设计基本术语和通用符号》GBJ 132、《建筑结构设计术语和符号标准》GB/T 50083并结合本规范的具体情况给出的。
本次修订删节、简化了其他标准已经定义的常用术语,补充了各类钢筋及其性能、各类型混凝土构件、构造等混凝土结构特有的专用术语,如配筋率、混凝土保护层、锚固长度、结构缝等。原规范有关可靠度及荷载等方面的术语,在相关标准中已有表述,故不再列出。
原规范中混凝土结构的结构形式如排架结构、框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、筒体结构、板柱结构等,作为常识也不再作为术语列出。

2.2.符号


2.2.1

材料性能

Ec-混凝土的弹性模量;

Es——钢筋的弹性模量;

C30——立方体抗压强度标准值为30N/mmz的混凝土强度等级;

HRB500——强度级别为500MPa的普通热轧带肋钢筋;

HRBF400——强度级别为400MPa的细晶粒热轧带肋钢筋;

RRB400——强度级别为400MPa的余热处理带肋钢筋;

HPB300——强度级别为300MPa的热轧光圆钢筋;

HRB400E——强度级别为400MPa且有较高抗震性能的普通热轧带肋钢筋;

fck、fc——混凝土轴心抗压强度标准值、设计值;

ftk、——混凝土轴心抗拉强度标准值、设计值;

fyk、——普通钢筋、预应力筋屈服强度标准值;

fstk、——普通钢筋、预应力筋极限强度标准值;

fy、f'y——普通钢筋抗拉、抗压强度设计值;

fpy、f’py——预应力筋抗拉、抗压强度设计值}

fyv——横向钢筋的抗拉强度设计值;

δgt——钢筋的最大力下的总延伸伸长率。,也称均匀伸长率。


条文说明

 本次修订基本沿用原《混凝土结构设计规范》GB 50010—2002的符号。一些不常用的符号在条文相应处已有说明,在此不再列出。
2.2.1 用“C”后加数字表达混凝土的强度等级;用“HRB"、“HRBF"、“HPB"、“RRB”后加数字表达钢筋的牌号及强度等级。
在2010版规范中增加了钢筋在最大拉力下的总伸长率(均匀伸长率)的符号“δgt”,国家标准《钢筋混凝土用钢 第2部分:热轧带肋钢筋》GB/T1499.2-2018,在钢筋力学性能规定中用“最大力总延伸率”代替了国家标准《钢筋混凝土用钢 第2部分:热轧带肋钢筋》GB1499.2-2007中“最大力下的总伸长率”。为了不用行业表述的一致性,本次局部修订将符号“δgt”的释义修改为“钢筋最大力总延伸率”,等同对应于现行国家标准《钢筋混凝土用钢 第2部分:热轧带肋钢筋》GB/T 1499.2、《预应力混凝土用钢丝》GB/T 5223和《预应力混凝土用钢绞线》GB/T 5224中的“Agt”。

2.2.2-2.2.3

2.2.2 作用和作用效应

N——轴向力设计值;

Nk、Nq——按荷载标准组合、准永久组合计算的轴向力值;

Noо——构件的截面轴心受压或轴心受拉承载力设计值;

Npo——预应力构件混凝土法向预应力等于零时的预加力;

M——弯矩设计值;

Mk、Mq——按荷载标准组合、准永久组合计算的弯矩值;

Mu——构件的正截面受弯承载力设计值;

Mcr——受弯构件的正截碗开裂弯矩值;

T——扭矩设计值;

V——剪力设计值;

Fl——局部荷载设计值或集中反力设计值;

σs、σp——正截面承载力计算中纵向钢筋、预应力筋的应力;

σpe——预应力筋的有效预应力;

σl、σ'l——受拉区、受压区预应力筋在相应阶段的预应力损失值;

τ——混凝土的剪应力;

ωmax——按荷载准永久组合或标准组合,并考虑长期作用影响的计算最大裂缝宽度。


2.2.3 几何参数

b——矩形截面宽度,T形、I形截面的腹板宽度;

c——混凝土保护层厚度;

d——钢筋的公称直径(简称直径)或圆形截面的直径;

h——截面高度;

ho——截面有效高度;

lab、la——纵向受拉钢筋的基本锚固长度、锚固长度;

lo——计算跨度或计算长度;

s——沿构件轴线方向上横向钢筋的间距、螺旋筋的间距或箍筋的间距;

x——混凝土受压区高度;

A——构件截面面积;

As、A's-受拉区、受压区纵向普通钢筋的截面面积;

Ap、A'p-受拉区、受压区纵向预应力筋的截面面积;

Al——混凝土局部受压面积;

Acor——箍筋、螺旋筋或钢筋网所围的混凝土核心截面面积;

B——受弯构件的截面刚度;

I——截面惯性矩;

W——截面受拉边缘的弹性抵抗矩;

Wt——截面受扭塑性抵抗矩。

2.2.4

计算系数及其他

αE——钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值;

γ——混凝土构件的截面抵抗矩塑性影响系数;

η——偏心受压构件考虑二阶效应影响的轴向力偏心距增大系数;

λ——计算截面的剪跨比,即M/(Vho);

ρ——纵向受力钢筋的配筋率;

ρv——间接钢筋或箍筋的体积配筋率;

φ——表示钢筋直径的符号,φ20表示直径为20rnm的钢筋。

条文说明

2.2.4 偏心受压构件考虑二阶效应影响的增大系数有两个:在考虑结构侧移的二阶效应时用“ηs”表示;考虑构件自身挠曲的二阶效应时用“ηns”表示。
增加斜体希腊字母符号“Φ”,仅表示钢筋直径,不代表钢筋的牌号。

3 基本设计规定


3.1 一般规定


3.1.1

混凝土结构设计应包括下列内容:

1 结构方案设计,包括结构选型、构件布置及传力途径;

2 作用及作用效应分析;

3 结构的极限状态设计;

4 结构及构件的构造、连接措施;

5 耐久性及施工的要求;

6 满足特殊要求结构的专门性能设计。

条文说明

  3.1.1 为满足建筑方案并从根本上保证结构安全,设计的内容应在以构件设计为主的基础上扩展到考虑整个结构体系的设计。本次修订补充有关结构设计的基本要求,包括结构方案、内力分析、截面设计、连接构造、耐久性、施工可行性及特殊工程的性能设计等。

3.1.2

本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法,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。

条文说明

  3.1.2 本规范根据现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153及《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068的规定,采用概率极限状态设计方法,以分项系数的形式表达。包括结构重要性系数、荷载分项系数、材料性能分项系数(材料分项系数,有时直接以材料的强度设计值表达)、抗力模型不定性系数(构件承载力调整系数)等。对难于定量计算的间接作用和耐久性等,仍采用基于经验的定性方法进行设计。
本规范中的荷载分项系数应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定取用。

3.1.3

混凝土结构的极限状态设计应包括:

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、发生不适于继续承载的变形或因结构局部破坏而引发的连续倒塌;

2 正常使用极限状态:结构或结构构件达到正常使用的某项规定限值或耐久性能的某种规定状态。

条文说明

  3.1.3 对混凝土结构极限状态的分类系根据《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153确定的。极限状态仍分为两类,但内容比原规范有所扩大:在承载能力极限状态中增加了结构防连续倒塌的内容;在正常使用极限状态中增加了楼盖舒适度的要求。

3.1.4

结构上的直接作用(荷载)应根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009及相关标准确定;地震作用应根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011确定。

间接作用和偶然作用应根据有关的标准或具体情况确定。

直接承受吊车荷载的结构构件应考虑吊车荷载的动力系数。预制构件制作、运输及安装时应考虑相应的动力系数。对现浇结构,必要时应考虑施工阶段的荷载。

条文说明

  3.1.4 本条规定了确定结构上作用的原则,直接作用根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009确定;地震作用根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011确定;对于直接承受吊车荷载的构件以及预制构件、现浇结构等,应按不同工况确定相应的动力系数或施工荷载。
对于混凝土结构的疲劳问题,主要是吊车梁构件的疲劳验算。其设计方法与吊车的工作级别和材料的疲劳强度有关,近年均有较大变化。当设计直接承受重级工作制吊车的吊车梁时,建议根据工程经验采用钢结构的形式。
本次修订增加了对间接作用的规定。间接作用包括温度变化、混凝土收缩与徐变、强迫位移、环境引起材料性能劣化等造成的影响,设计时应根据有关标准、工程特点及具体情况确定,通常仍采用经验性的构造措施进行设计。
对于罕遇自然灾害以及爆炸、撞击、火灾等偶然作用以及非常规的特殊作用,应根据有关标准或由具体条件和设计要求确定。

3.1.5

混凝土结构的安全等级和设计使用年限应符合现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153的规定。

混凝土结构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。对于结构中重要构件和关键传力部位,宜适当提高其安全等级。

条文说明

  3.1.5 混凝土结构的安全等级由现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153确定。本条仅补充规定:可以根据实际情况调整构件的安全等级。对破坏引起严重后果的重要构件和关键传力部位,宜适当提高安全等级、加大构件重要性系数;对一般结构中的次要构件及可更换构件,可根据具体情况适当降低其重要性系数。

3.1.6

混凝土结构设计应考虑施工技术水平以及实际工程条件的可行性。有特殊要求的混凝土结构,应提出相应的施工要求。

条文说明

3.1.6 设计应根据现有技术条件(材料、工艺、机具等)考虑施工的可行性。对特殊结构,应提出控制关键技术的要求,以达到设计目标。

3.1.7已废止

设计应明确结构的用途,在设计使用年限内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。

条文说明

   3.1.7 各类建筑结构的设计使用年限并不一致,应按《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068的规定取用,相应的荷载设计值及耐久性措施均应依据设计使用年限确定。改变用途和使用环境(如超载使用、结构开洞、改变使用功能、使用环境恶化等)的情况均会影响其安全及使用年限。任何对结构的改变(无论是在建结构或既有结构)均须经设计许可或技术鉴定,以保证结构在设计使用年限内的安全和使用功能。

3.2 结构方案

3.2.1

混凝土结构的设计方案应符合下列要求:

1 选用合理的结构体系、构件形式和布置;

2 结构的平、立面布置宜规则,各部分的质量和刚度宜均匀、连续;

3 结构传力途径应简捷、明确,竖向构件宜连续贯通、对齐;

4 宜采用超静定结构,重要构件和关键传力部位应增加冗余约束或有多条传力途径;

5 宜采取减小偶然作用影响的措施。

条文说明

  3.2.1 灾害调查和事故分析表明:结构方案对建筑物的安全有着决定性的影响。在与建筑方案协调时应考虑结构体形(高宽比、长宽比)适当;传力途径和构件布置能够保证结构的整体稳固性;避免因局部破坏引发结构连续倒塌。本条提出了在方案阶段应考虑加强结构整体稳固性的设计原则。

3.2.2

混凝土结构中结构缝的设计应符合下列要求:

1 应根据结构受力特点及建筑尺度、形状、使用功能要求,合理确定结构缝的位置和构造形式;

2 宜控制结构缝的数量,并应采取有效措施减少设缝对使用功能的不利影响;

3 可根据需要设置施工阶段的临时性结构缝。

条文说明

  3.2.2 结构设计时通过设置结构缝将结构分割为若干相对独立的单元。结构缝包括伸缝、缩缝、沉降缝、防震缝、构造缝、防连续倒塌的分割缝等。不同类型的结构缝是为消除下列不利因素的影响:混凝土收缩、温度变化引起的胀缩变形;基础不均匀沉降;刚度及质量突变;局部应力集中;结构防震;防止连续倒塌等。除永久性的结构缝以外,还应考虑设置施工接槎、后浇带、控制缝等临时性的缝以消除某些暂时性的不利影响。
结构缝的设置应考虑对建筑功能(如装修观感、止水防渗、保温隔声等)、结构传力(如结构布置、构件传力)、构造做法和施工可行性等造成的影响。应遵循“一缝多能”的设计原则,采取有效的构造措施。

3.2.3

结构构件的连接应符合下列要求:

1 连接部位的承载力应保证被连接构件之间的传力性能;

2 当混凝土构件与其他材料构件连接时,应采取可靠的措施;

3 应考虑构件变形对连接节点及相邻结构或构件造成的影响。

条文说明

  3.2.3 构件之间连接构造设计的原则是:保证连接节点处被连接构件之间的传力性能符合设计要求;保证不同材料(混凝土、钢、砌体等)结构构件之间的良好结合;选择可靠的连接方式以保证可靠传力;连接节点尚应考虑被连接构件之间变形的影响以及相容条件,以避免、减少不利影响。

3.2.4

混凝土结构设计应符合节省材料、方便施工、降低能耗与保护环境的要求。

条文说明

3.2.4 本条提出了结构方案设计阶段应综合考虑的“四节一环保”等问题。

3.3 承载能力极限状态计算

3.3.1

混凝土结构的承载能力极限状态计算应包括下列内容:

1 结构构件应进行承载力(包括失稳)计算;

2 直接承受重复荷载的构件应进行疲劳验算;

3 有抗震设防要求时,应进行抗震承载力计算;

4 必要时尚应进行结构的倾覆、滑移、漂浮验算;

5 对于可能遭受偶然作用,且倒塌可能引起严重后果的重要结构,宜进行防连续倒塌设计。

条文说明

  3.3.1 本条列出了各类设计状况下的结构构件承载能力极限状态计算应考虑的内容。
对只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。
在各种偶然作用(罕遇自然灾害、人为过失以及爆炸、撞击、火灾等人为灾害)下,混凝土结构应能保证必要的整体稳固性。因此本次修订对倒塌可能引起严重后果的特别重要结构,增加了防连续倒塌设计的要求。

3.3.2 已废止

对持久设计状况、短暂设计状况和地震设计状况,当用内力的形式表达时,结构构件应采用下列承载能力极限状态设计表达式:

γ0S≤R(3.3.2—1)

R=R(fc,fs,ak,…)/γRd (3.3.2—2)

式中:γ0——结构重要性系数:在持久设计状况和短暂设计状况下,对安全等级为一级的结构构件不应小于1.1,对安全等级为二级的结构构件不应小于1.0,对安全等级为三级的结构构件不应小于0.9;对地震设计状况下应取1.0;

S——承载能力极限状态下作用组合的效应设计值:对持久设计状况和短暂设计状况应按作用的基本组合计算;对地震设计状况应按作用的地震组合计算;

R——结构构件的抗力设计值;

R(·)——结构构件的抗力函数;

γRd——结构构件的抗力模型不定性系数:静力设计取1.0,对不确定性较大的结构构件根据具体情况取大于1.0的数值;抗震设计应用承载力抗震调整系数γRE代替γRd;

fc、fs——混凝土、钢筋的强度设计值,应根据本规范第 4.1.4条及第4.2.3条的规定取值;

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,应增减一个附加值。

注:公式(3.3.2—1)中的γ0S为内力设计值,在本规范各章中用N、M、V、T等表达。

条文说明

  3.3.2 本条为承载能力极限状态设计的基本表达式,适用于本规范结构构件的承载力计算。
符号S在现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009中为荷载组合的效应设计值;在现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011中为地震作用效应与其他荷载效应基本组合的设计值,在本条中均为以内力形式表达。
根据《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153的规定,本次修订提出了构件抗力模型不定性系数(构件抗力调整系数)γRd的概念,在抗震设计中为抗震承载力调整系数γRE。
当几何参数的变异性对结构性能有明显影响时,需考虑其不利影响。例如,薄板的截面有效高度的变异性对薄板正截面承载力有明显影响,在计算截面有效高度时宜考虑施工允许偏差带来的不利影响。

3.3.3

对二维、三维混凝土结构构件,当按弹性或弹塑性方法分析并以应力形式表达时,可将混凝土应力按区域等代成内力设计值,按本规范第3.3.2条进行计算;也可直接采用多轴强度准则进行设计验算。

条文说明

3.3.3 对二维、三维的混凝土结构,当采用应力设计的形式进行承载能力极限状态设计时,可按等代内力的简化方法计算;当采用多轴强度准则进行设计验算时,应符合本规范附录C.4的有关规定。

3.3.4

对偶然作用下的结构进行承载能力极限状态设计时,公式(3.3.2—1)中的作用效应设计值S按偶然组合计算,结构重要性系数γ0取不小于1.0的数值;公式(3.3.2—2)中混凝土、钢筋的强度设计值fc、fs改用强度标准值fck、fyk(或fpyk)。

当进行结构防连续倒塌验算时,结构构件的承载力函数应按本规范第3.6节的原则确定。

条文说明

3.3.4 对偶然作用下结构的承载能力极限状态设计,根据其受力特点对承载能力极限状态设计的表达形式进行了修正:作用效应设计值S按偶然组合计算;结构重要性系数γ0取不小于1.0的数值;材料强度取标准值。当进行防连续倒塌验算时,按本规范第3.6节的原则计算。

3.3.5

对既有结构的承载能力极限状态设计,应按下列规定进行:

1 对既有结构进行安全复核、改变用途或延长使用年限而需验算承载能力极限状态时,宜符合本规范第3.3.2条的规定;

2 对既有结构进行改建、扩建或加固改造而重新设计时,承载能力极限状态的计算应符合本规范第3.7节的规定。

条文说明

3.3.5 对既有结构进行承载能力验算时,既有结构的承载力应符合复核验算的要求;而对既有结构重新设计时,则应按本规范第3.7节的原则计算。

3.4 正常使用极限状态验算


3.4.1

混凝土结构构件应根据其使用功能及外观要求,按下列规定进行正常使用极限状态验算:

1 对需要控制变形的构件,应进行变形验算;

2 对不允许出现裂缝的构件,应进行混凝土拉应力验算;

3 对允许出现裂缝的构件,应进行受力裂缝宽度验算;

4 对舒适度有要求的楼盖结构,应进行竖向自振频率验算。

条文说明

3.4.1 正常使用极限状态是通过对作用组合效应值的限值进行控制而实现的。本次修订根据对使用功能的进一步要求,新增加了对楼盖结构舒适度验算的要求。

3.4.2

对于正常使用极限状态,钢筋混凝土构件、预应力混凝土结构构件应分别按荷载的准永久组合、标准组合并考虑长期作用的影响或标准组合并考虑长期作用的影响,采用下列极限状态设计表达式进行验算:


S≤C (3.4.2)

式中:S——正常使用极限状态荷载组合的效应设计值;

C——结构构件达到正常使用要求所规定的变形、应力、裂缝宽度和自振频率等的限值。

条文说明

  3.4.2 对正常使用极限状态,89版规范规定按荷载的持久性采用两种组合;短期效应组合和长期效应组合。02版规范根据《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068-2001的规定,将荷载的短期效应组合、长期效应组合改称为荷载效应的标准组合、准永久组合。在标准组合中,含有起控制作用的一个可变荷载标准值效应;在准永久组合中,含有可变荷载准永久值效应。这就使荷载效应组合的名称与荷载代表值的名称相对应。
本次修订2010版规范对构件挠度、裂缝宽度计算采用的荷载组合进行了调整,对钢筋混凝土构件改为采用荷载准永久组合并考虑长期作用的影响;对预应力混凝土构件仍采用荷载标准组合并考虑长期作用的影响。2010版规范还增加了楼盖竖向振动舒适度的规定,因此在本条符号解释中增加了楼盖竖向振动自振频率的表述。
本次对GB 50010-2010(2015年版)规范的局部修订中,在符号C的解释中删除了“自振频率”的表述,主要是与式
(3.4.2)的规定不一致;另外有关楼盖竖向振动频率的规定已反映在本标准第3.4.6条中。结构正常使用极限状态设计中,可根据工程实际情况合理选择不同作用组合的效应设计值进行验算,并符合相应的限值规定。

3.4.3

钢筋混凝土受弯构件的最大挠度应按荷载的准永久组合,预应力混凝土受弯构件的最大挠度应按荷载的标准组合,并均应考虑荷载长期作用的影响进行计算,其计算值不应超过表3.4.3规定的挠度限值。

注:1 表中l0为构件的计算跨度;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;

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,尚可减去预加力所产生的反拱值;

4 构件制作时的起拱值和预加力所产生的反拱值,不宜超过构件在相应荷载组合作用下的计算挠度值。

条文说明

  3.4.3 构件变形挠度的限值应以不影响结构使用功能、外观及与其他构件的连接等要求为目的。工程实践表明,原规范验算的挠度限值基本合适,本次修订未作改动。
悬臂构件是工程实践中容易发生事故的构件,表注1中规定设计时对其挠度的控制要求;表注4中参照欧洲标准EN 1992的规定,提出了起拱、反拱的限制,目的是为防止起拱、反拱过大引起的不良影响。当构件的挠度满足表3.4.3的要求,但相对使用要求仍然过大时,设计时可根据实际情况提出比表括号中的限值更加严格的要求。

3.4.4

结构构件正截面的受力裂缝控制等级分为三级,等级划分及要求应符合下列规定:

一级——严格要求不出现裂缝的构件,按荷载标准组合计算时,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抗拉强度的标准值。

三级——允许出现裂缝的构件:对钢筋混凝土构件,按荷载准永久组合并考虑长期作用影响计算时,构件的最大裂缝宽度不应超过本规范表3.4.5规定的最大裂缝宽度限值。对预应力混凝土构件,按荷载标准组合并考虑长期作用的影响计算时,构件的最大裂缝宽度不应超过本规范第3.4.5条规定的最大裂缝宽度限值;对二a类环境的预应力混凝土构件,尚应按荷载准永久组合计算,且构件受拉边缘混凝土的拉应力不应大于混凝土的抗拉强度标准值。

条文说明

  3.4.4 本规范将裂缝控制等级划分为三级,等级是对裂缝控制严格程度而言的,设计人员需根据具体情况选用不同的等级。关于构件裂缝控制等级的划分,国际上一般都根据结构的功能要求、环境条件对钢筋的腐蚀影响、钢筋种类对腐蚀的敏感性和荷载作用的时间等因素来考虑。本规范在裂缝控制等级的划分上也考虑了以上因素。
在具体划分裂缝控制等级和确定有关限值时,主要参考了下列资料:历次混凝土结构设计规范修订的有关规定及历史背景;工程实践经验及调查统计国内常用构件的设计状况及实际效果;耐久性专题研究对典型地区实际工程的调查以及长期暴露试验与快速试验的结果;国外规范的有关规定。
经调查研究及与国外规范对比,原规范对受力裂缝的控制相对偏严,可适当放松。对结构构件正截面受力裂缝的控制等级仍按原规范划分为三个等级。一级保持不变;二级适当放松,仅控制拉应力不超过混凝土的抗拉强度标准值,删除了原规范中按荷载准永久组合计算构件边缘混凝土不宜产生拉应力的要求。
对于裂缝控制三级的钢筋混凝土构件,根据现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153以及作为主要依据的现行国际标准《结构可靠性总原则》ISO 2394和欧洲规范《结构设计基础》EN 1990的规定,相应的荷载组合按正常使用极限状态的外观要求(限制过大的裂缝和挠度)的限值作了修改,选用荷载的准永久组合并考虑长期作用的影响进行裂缝宽度与挠度验算。
对裂缝控制三级的预应力混凝土构件,考虑到结构安全及耐久性,基本维持原规范的要求,裂缝宽度限值0.20mm。仅在不利环境(二a类环境)时按荷载的标准组合验算裂缝宽度限值0.10mm;并按荷载的准永久组合并考虑长期作用的影响验算拉应力不大于混凝土的抗拉强度标准值。

3.4.5

结构构件应根据结构类型和本规范第3.5.2条规定的环境类别,按表3.4.5的规定选用不同的裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值ωlim。

注:1 对处于年平均相对湿度小于60%地区一类环境下的受弯构件,其最大裂缝宽度限值可采用括号内的数值;

2 在一类环境下,对钢筋混凝土屋架、托架及需作疲劳验算的吊车梁,其最大裂缝宽度限值应取为0.20mm;对钢筋混凝土屋面梁和托梁,其最大裂缝宽度限值应取为0.30mm;

3 在一类环境下,对预应力混凝土屋架、托架及双向板体系,应按二级裂缝控制等级进行验算;对一类环境下的预应力混凝土屋面梁、托梁、单向板,应按表中二a类环境的要求进行验算;在一类和二a类环境下需作疲劳验算的预应力混凝土吊车梁,应按裂缝控制等级不低于二级的构件进行验算;

4 表中规定的预应力混凝土构件的裂缝控制等级和最大裂缝宽度限值仅适用于正截面的验算;预应力混凝土构件的斜截面裂缝控制验算应符合本规范第7章的有关规定;

5 对于烟囱、筒仓和处于液体压力下的结构,其裂缝控制要求应符合专门标准的有关规定;

6 对于处于四、五类环境下的结构构件,其裂缝控制要求应符合专门标准的有关规定;

7 表中的最大裂缝宽度限值为用于验算荷载作用引起的最大裂缝宽度。

条文说明

  3.4.5 本条对于裂缝宽度限值的要求基本依据原规范,并按新增的环境类别进行了调整。
室内正常环境条件(一类环境)下钢筋混凝土构件最大裂缝剖形观察结果表明,不论裂缝宽度大小、使用时间长短、地区湿度高低,凡钢筋上不出现结露或水膜,则其裂缝处钢筋基本上未发现明显的锈蚀现象;国外的一些工程调查结果也表明了同样的观点。因此对于采用普通钢筋配筋的混凝土结构构件的裂缝宽度限值,考虑了现行国内外规范的有关规定,并参考了耐久性专题研究组对裂缝的调查结果,规定了裂缝宽度的限值。而对钢筋混凝土屋架、托架、主要屋面承重结构等构件,根据以往的工程经验,裂缝宽度限值宜从严控制;对吊车梁的裂缝宽度限值,也适当从严控制,分别在表注中作出了具体规定。
对处于露天或室内潮湿环境(二类环境)条件下的钢筋混凝土构件,剖形观察结果表明,裂缝处钢筋都有不同程度的表面锈蚀,而当裂缝宽度小于或等于0.2mm时,裂缝处钢筋上只有轻微的表面锈蚀。根据上述情况,并参考国内外有关资料,规定最大裂缝宽度限值采用0.20mm。
对使用除冰盐等的三类环境,锈蚀试验及工程实践表明,钢筋混凝土结构构件的受力裂缝宽度对耐久性的影响不是太大,故仍允许存在受力裂缝。参考国内外有关规范,规定最大裂缝宽度限值为0.2mm。
对采用预应力钢丝、钢绞线及预应力螺纹钢筋的预应力混凝土构件,考虑到钢丝直径较小等原因,一旦出现裂缝会影响结构耐久性,故适当加严。本条规定在室内正常环境下控制裂缝宽度采用0.20mm;在露天环境(二a类)下控制裂缝宽度0.10mm。
需指出,当混凝土保护层较大时,虽然受力裂缝宽度计算值也较大,但较大的混凝土保护层厚度对防止裂缝锈蚀是有利的。因此,对混凝土保护层厚度较大的构件,当在外观的要求上允许时,可根据实践经验,对表3.4.5中规范的裂缝宽度允许值作适当放大。

3.4.6

对混凝土楼盖结构应根据使用功能的要求进行竖向自振频率验算,并宜符合下列要求:

1 住宅和公寓不宜低于5Hz;

2 办公楼和旅馆不宜低于4Hz;

3 大跨度公共建筑不宜低于3Hz。

条文说明

3.4.6 本条提出了控制楼盖竖向自振频率的限值。对跨度较大的楼盖及业主有要求时,可按本条执行。一般楼盖的竖向自振频率可采用简化方法计算。对有特殊要求工业建筑,可参照现行国家标准《多层厂房楼盖结构抗微振设计规范》GB 50190进行验算。

3.5 耐久性设计


3.5.1

混凝土结构应根据设计使用年限和环境类别进行耐久性设计,耐久性设计包括下列内容:

1 确定结构所处的环境类别;

2 提出对混凝土材料的耐久性基本要求;

3 确定构件中钢筋的混凝土保护层厚度;

4 不同环境条件下的耐久性技术措施;

5 提出结构使用阶段的检测与维护要求。

注:对临时性的混凝土结构,可不考虑混凝土的耐久性要求。

条文说明

  3.5.1 混凝土结构的耐久性按正常使用极限状态控制,特点是随时间发展因材料劣化而引起性能衰减。耐久性极限状态表现为:钢筋混凝土构件表面出现锈胀裂缝;预应力筋开始锈蚀;结构表面混凝土出现可见的耐久性损伤(酥裂、粉化等)。材料劣化进一步发展还可能引起构件承载力问题,甚至发生破坏。
由于影响混凝土结构材料性能劣化的因素比较复杂,其规律不确定性很大,一般建筑结构的耐久性设计只能采用经验性的定性方法解决。参考现行国家标准《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T 50476的规定,根据调查研究及我国国情,并考虑房屋建筑混凝土结构的特点加以简化和调整,本规范规定了混凝土结构耐久性定性设计的基本内容。

3.5.2

混凝土结构暴露的环境类别应按表3.5.2的要求划分。

注:1 室内潮湿环境是指构件表面经常处于结露或湿润状态的环境;

2 严寒和寒冷地区的划分应符合现行国家标准《民用建筑热工设计规范》GB 50176的有关规定;

3 海岸环境和海风环境宜根据当地情况,考虑主导风向及结构所处迎风、背风部位等因素的影响,由调查研究和工程经验确定;

4 受除冰盐影响环境是指受到除冰盐盐雾影响的环境;受除冰盐作用环境是指被除冰盐溶液溅射的环境以及使用除冰盐地区的洗车房、停车楼等建筑。

5 暴露的环境是指混凝土结构表面所处的环境。

条文说明

  3.5.2 结构所处环境是影响其耐久性的外因。本次修订对影响混凝土结构耐久性的环境类别进行了较详细的分类。环境类别是指混凝土暴露表面所处的环境条件,设计可根据实际情况确定适当的环境类别。
干湿交替主要指室内潮湿、室外露天、地下水浸润、水位变动的环境。由于水和氧的反复作用,容易引起钢筋锈蚀和混凝土材料劣化。
非严寒和非寒冷地区与严寒和寒冷地区的区别主要在于有无冰冻及冻融循环现象。关于严寒和寒冷地区的定义,《民用建筑热工设计规范》GB 50176-93规定如下:严寒地区:最冷月平均温度低于或等于-10℃,日平均温度低于或等于5℃的天数不少于145d的地区;寒冷地区:最冷月平均温度高于-10℃、低于或等于0℃,日平均温度低于或等于5℃的天数不少于90d且少于145d的地区。也可参考该规范的附录采用。各地可根据当地气象台站的气象参数确定所属气候区域,也可根据《建筑气象参数标准》JGJ 35提供的参数确定所属气候区域。
三类环境主要是指近海海风、盐渍土及使用除冰盐的环境。滨海室外环境与盐渍土地区的地下结构、北方城市冬季依靠喷洒盐水消除冰雪而对立交桥、周边结构及停车楼,都可能造成钢筋腐蚀的影响。
四类和五类环境的详细划分和耐久性设计方法不再列入本规范,它们由有关的标准规范解决。

3.5.3

设计使用年限为50年的混凝土结构,其混凝土材料的耐久性基本要求宜应符合表3.5.3的规定。

注:1 氯离子含量系指其占胶凝材料用量的质量总量的百分比,计算时辅助胶凝材料的量不应大于硅酸盐水泥的量;

  2 预应力构件混凝土中的水溶性最大氯离子最大含量为 0.06%;,其最低混凝土强度等级宜按表中的规定提高不少于两个等级;

  3 素混凝土构件结构的混凝土最大水胶比及最低混凝土强度等级的要求可适当放松,当混凝土最低强度等级应符合本标准的有关规定;

  4 有可靠工程经验时,二类环境中的最低混凝土强度等级可为 C25降低个等级;

  5 处于严寒和寒冷地区二b、三a 类环境中的混凝土应使用引气剂,并可采用括号中的有关参数;

  6 当使用非碱活性骨料时,对混凝土中的碱含量可不作限制。

条文说明

  3.5.3 混凝土材料的质量是影响结构耐久性的内因。根据对既有混凝土结构耐久性状态的调查结果和混凝土材料性能的研究,从材料抵抗性能退化的角度,表3.5.3提出了设计使用年限为50年的结构混凝土材料耐久性的基本要求。
影响耐久性的主要因素是:混凝土的水胶比、强度等级、氯离子含量和碱含量。近年来水泥中多加入不同的掺合料,有效胶凝材料含量不确定性较大,故配合比设计的水灰比难以反映有效成分的影响。本次修订2010版规范改用胶凝材料总量作水胶比及各种含量的控制,原02版规范中的“水灰比”改成“水胶比”,并删去了对于“最小水泥用量”的限制。混凝土的强度反映了其密实度而影响耐久性,故也提出了相应的要求。
试验研究及工程实践均表明,在冻融循环环境中采用引气剂的混凝土抗冻性能可显著改善。故对采用引气剂抗冻的混凝土,可以适当降低强度等级的要求,采用括号中的数值。
长期受到水作用的混凝土结构,可能引发碱骨料反应。对一类环境中的房屋建筑混凝土结构则可不作碱含量限制;对其他环境中混凝土结构应考虑碱含量的影响,计算方法可参考协会标准《混凝土碱含量限值标准》CECS 53:93。本条碱含量一般指可溶性碱含量,其计算和测试方法可参照现行国家标准《混凝土结构现场检测技术标准》GB/T50784的有关规定执行。
试验研究及工程实践均表明:混凝土的碱性可使钢筋表面钝化,免遭锈蚀;而氯离子引起钢筋脱钝和电化学腐蚀,会严重影响混凝土结构的耐久性。本次修订2010版规范加严了氯离子含量的限值;本次对GB 50010-2010(2015年版)规范的局部修订适当加严了混凝土氯离子含量的计算要求,并部分提高了混凝土最低强度等级要求。为控制氯离子含量,应严格限制使用含功能性氯化物的外加剂(例如含氯化钙的促凝剂等)。
工程经验表明,混凝土氯离子含量采用原材料氯离子含量累加,不利于质量控制,采用实测混凝土氯离子含量更容易保证质量。本次局部修订参考了国家标准《混凝土质量控制标准》GB50164-2011的有关规定。

3.5.4

混凝土结构及构件尚应采取下列耐久性技术措施:

1 预应力混凝土结构中的预应力筋应根据具体情况采取表面防护、孔道灌浆、加大混凝土保护层厚度等措施,外露的锚固端应采取封锚和混凝土表面处理等有效措施;

2 有抗渗要求的混凝土结构,混凝土的抗渗等级应符合有关标准的要求;

3 严寒及寒冷地区的潮湿环境中,结构混凝土应满足抗冻要求,混凝土抗冻等级应符合有关标准的要求;

4 处于二、三类环境中的悬臂构件宜采用悬臂梁-板的结构形式,或在其上表面增设防护层;

5 处于二、三类环境中的结构构件,其表面的预埋件、吊钩、连接件等金属部件应采取可靠的防锈措施,对于后张预应力混凝土外露金属锚具,其防护要求见本规范第10.3.13条;

6 处在三类环境中的混凝土结构构件,可采用阻锈剂、环氧树脂涂层钢筋或其他具有耐腐蚀性能的钢筋、采取阴极保护措施或采用可更换的构件等措施。

条文说明

  3.5.4 本条对不良环境及耐久性有特殊要求的混凝土结构构件提出了针对性的耐久性保护措施。
对结构表面采用保护层及表面处理的防护措施,形成有利的混凝土表面小环境,是提高耐久性的有效措施。
预应力筋存在应力腐蚀、氢脆等不利于耐久性的弱点,且其直径一般较细,对腐蚀比较敏感,破坏后果严重。为此应对预应力筋、连接器、锚夹具、锚头等容易遭受腐蚀的部位采取有效的保护措施。
提高混凝土抗渗、抗冻性能有利于混凝土结构在恶劣环境下的耐久性。混凝土抗冻性能和抗渗性能的等级划分、配合比设计及试验方法等,应按有关标准的规定执行。混凝土抗渗和抗冻的设计可参考《水工混凝土结构设计规范》DL/T 5057的规定。
对露天环境中的悬臂构件,如不采取有效防护措施,不宜采用悬臂板的结构形式而宜采用梁-板结构。室内正常环境以外的预埋件、吊钩等外露金属件容易引导锈蚀,宜采用内埋式或采取有效的防锈措施。
对于可能导致严重腐蚀的三类环境中的构件,提出了提高耐久性的附加措施:如采用阻锈剂、环氧树脂或其他材料的涂层钢筋、不锈钢筋、阴极保护等方法。环氧树脂涂层钢筋是采用静电喷涂环氧树脂粉末工艺,在钢筋表面形成一定厚度的环氧树脂防腐涂层。这种涂层可将钢筋与其周围混凝土隔开,使侵蚀性介质(如氯离子等)不直接接触钢筋表面,从而避免钢筋受到腐蚀。
使用时应符合行业标准《环氧树脂涂层钢筋》JG 3042的规定。
对某些恶劣环境中难以避免材料性能劣化的情况,还可以采取设计可更换构件的方法。

3.5.5 -3.5.6

3.5.5一类环境中,设计使用年限为100年的混凝土结构应符合下列规定:

1 钢筋混凝土结构的最低强度等级为C30;预应力混凝土结构的最低强度等级为C40;

2 混凝土中的最大氯离子含量为0.06%;

3 宜使用非碱活性骨料,当使用碱活性骨料时,混凝土中的最大碱含量为3.0kg/m3;

4 混凝土保护层厚度应符合本规范第8.2.1条的规定;当采取有效的表面防护措施时,混凝土保护层厚度可适当减小。


3.5.6 二、三类环境中,设计使用年限100年的混凝土结构应采取专门的有效措施。

条文说明

   3.5.5、3.5.6 调查分析表明,国内实际使用超过100年的混凝土结构不多,但室内正常环境条件下实际使用70~80年的房屋建筑混凝土结构大多基本完好。因此在适当加严混凝土材料的控制、提高混凝土强度等级和保护层厚度并补充规定建立定期检查、维修制度的条件下,一类环境中混凝土结构的实际使用年限达到100年是可以得到保证的。而对于不利环境条件下的设计使用年限100年的结构,由于缺乏研究及工程经验,由专门设计解决。

3.5.7

耐久性环境类别为四类和五类的混凝土结构,其耐久性要求应符合有关标准的规定。

条文说明

  3.5.7 更恶劣环境(海水环境、直接接触除冰盐的环境及其他侵蚀性环境)中混凝土结构耐久性的设计,可参考现行国家标准《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T 50476。四类环境可参考现行国家行业标准《港口工程混凝土结构设计规范》JTJ 267;五类环境可参考现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计规范》GB 50046。

3.5.8

混凝土结构在设计使用年限内尚应遵守下列规定:

1 建立定期检测、维修制度;

2 设计中可更换的混凝土构件应按规定更换;

3 构件表面的防护层,应按规定维护或更换;

4 结构出现可见的耐久性缺陷时,应及时进行处理。

条文说明

3.5.8 设计应提出设计使用年限内房屋建筑使用维护的要求,使用者应按规定的功能正常使用并定期检查、维修或者更换。

3.6 防连续倒塌设计原则

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