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(Ⅰ)水平叠合构件
9.5.1 二阶段成形的水平叠合受弯构件,当预制构件高度不足全截面高度的40%时,施工阶段应有可靠的支撑。
施工阶段有可靠支撑的叠合受弯构件,可按整体受弯构件设计计算,但其斜截面受剪承载力和叠合面受剪承载力应按本规范附录H计算。
施工阶段无支撑的叠合受弯构件,应对底部预制构件及浇筑混凝土后的叠合构件按本规范附录H的要求进行二阶段受力计算。
9.5.2 混凝土叠合梁、板应符合下列规定:
1 叠合梁的叠合层混凝土的厚度不宜小于100mm,混凝土强度等级不宜低于C30。预制梁的箍筋应全部伸入叠合层,且各肢伸入叠合层的直线段长度不宜小于10d,d为箍筋直径。预制梁的顶面应做成凹凸差不小于6mm的粗糙面。
2 叠合板的叠合层混凝土厚度不应小于4050mm,混凝土强度等级不宜低于C25。预制板表面应做成凹凸差不小于4mm的粗糙面。预应力混凝土叠合板以及承受较大荷载的钢筋混凝土叠合板以及预应力叠合板,宜在预制底板上设置伸入叠合层的构造钢筋。
9.5.3 在既有结构的楼板、屋盖上浇筑混凝土叠合层的受弯构件,应符合本规范第9.5.2条的规定,并按本规范第3.3节、第3.7节的有关规定进行施工阶段和使用阶段计算。
条文说明
9.5.2对一阶段采用预制梁、板的叠合受弯构件,提出了叠合受力的构造要求。主要是后浇叠合层混凝土的厚度;混凝土强度等级;叠合面粗糙度;界面构造钢筋等。这些要求是保证界面两侧混凝土共同承载、协调受力的必要条件。当预制板为预应力板时,由于预应力造成的反拱、徐变的影响,宜设置界面构造钢筋加强其整体性。
本次对GB 50010-2010(2015年版)规范的局部修订,将叠合层混凝土厚度由40mm改为50mm,适当提高可靠性;同
时,为了与本标准其他规定协调,删除了“混凝土强度等级不宜低于C25”的规定。
(Ⅱ)竖向叠合构件
9.5.4 由预制构件及后浇混凝土成形的叠合柱和墙,应按施工阶段及使用阶段的工况分别进行预制构件及整体结构的计算。
9.5.5 在既有结构柱的周边或墙的侧面浇筑混凝土而成形的竖向叠合构件,应考虑承载历史以及施工支顶的情况,并按本规范第3.3节、第3.7节规定的原则进行施工阶段和使用阶段的承载力计算。
9.5.6 依托既有结构的竖向叠合柱、墙在使用阶段的承载力计算中,应根据实测结果考虑既有构件部分几何参数变化的影响。
竖向叠合柱、墙既有构件部分混凝土、钢筋的强度设计值按本规范第3.7.3条确定;后浇混凝土部分混凝土、钢筋的强度应按本规范第4章的规定乘以强度利用的折减系数确定,且宜考虑施工时支顶的实际情况适当调整。
9.5.7 柱外二次浇筑混凝土层的厚度不应小于60mm,混凝土强度等级不应低于既有柱的强度。粗糙结合面的凹凸差不应小于6mm,并宜通过植筋、焊接等方法设置界面构造钢筋。后浇层中纵向受力钢筋直径不应小于14mm;箍筋直径不应小于8mm且不应小于柱内相应箍筋的直径,箍筋间距应与柱内相同。
墙外二次浇筑混凝土层的厚度不应小于50mm,混凝土强度等级不应低于既有墙的强度。粗糙结合面的凹凸差应不小于4mm,并宜通过植筋、焊接等方法设置界面构造钢筋。后浇层中竖向、水平钢筋直径不宜小于8mm且不应小于墙中相应钢筋的直径。
9.6 装配式结构
9.6.1-9.6.8
9.6.1 装配式、装配整体式混凝土结构中各类预制构件及连接构造应按下列原则进行设计:
1 应在结构方案和传力途径中确定预制构件的布置及连接方式,并在此基础上进行整体结构分析和构件及连接设计;
2 预制构件的设计应满足建筑使用功能,并符合标准化要求;
3 预制构件的连接宜设置在结构受力较小处,且宜便于施工;结构构件之间的连接构造应满足结构传递内力的要求;
4 各类预制构件及其连接构造应按从生产、施工到使用过程中可能产生的不利工况进行验算,对预制非承重构件尚应符合本规范第9.6.8条的规定。
9.6.2 预制混凝土构件在生产、施工过程中应按实际工况的荷载、计算简图、混凝土实体强度进行施工阶段验算。验算时应将构件自重乘以相应的动力系数:对脱模、翻转、吊装、运输时可取1.5,临时固定时可取1.2。
注:动力系数尚可根据具体情况适当增减。
9.6.3 装配式、装配整体式混凝土结构中各类预制构件的连接构造,应便于构件安装、装配整体式。对计算时不考虑传递内力的连接,也应有可靠的固定措施。
9.6.4 装配整体式结构中框架梁的纵向受力钢筋和柱、墙中的竖向受力钢筋宜采用机械连接、焊接等形式;板、墙等构件中的受力钢筋可采用搭接连接形式;混凝土接合面应进行粗糙处理或做成齿槽;拼接处应采用强度等级不低于预制构件的混凝土灌缝。
装配整体式结构的梁柱节点处,柱的纵向钢筋应贯穿节点;梁的纵向钢筋应满足本规范第9.3节的锚固要求。
当柱采用装配式榫式接头时,接头附近区段内截面的轴心受压承载力宜为该截面计算所需承载力的1.3~1.5倍。此时,可采取在接头及其附近区段的混凝土内加设横向钢筋网、提高后浇混凝土强度等级和设置附加纵向钢筋等措施。
9.6.5 采用预制板的装配整体式楼盖、屋盖应采取下列构造措施:
1 预制板侧应为双齿边;拼缝上口宽度不应小于30mm;空心板端孔中应有堵头,深度不宜少于60mm;拼缝中应浇灌强度等级不低于C30的细石混凝土;
2 预制板端宜伸出锚固钢筋互相连接,并宜与板的支承结构(圈梁、梁顶或墙顶)伸出的钢筋及板端拼缝中设置的通长钢筋连接。
9.6.6 整体性要求较高的装配整体式楼盖、屋盖,应采用预制构件加现浇叠合层的形式;或在预制板侧设置配筋混凝土后浇带,并在板端设置负弯矩钢筋、板的周边沿拼缝设置拉结钢筋与支座连接。
9.6.7 装配整体式结构中预制承重墙板沿周边设置的连接钢筋应与支承结构及相邻墙板互相连接,并浇筑混凝土与周边楼盖、墙体连成整体。
9.6.8 非承重预制构件的设计应符合下列要求:
1 与支承结构之间宜采用柔性连接方式;
2 在框架内镶嵌或采用焊接连接时,应考虑其对框架抗侧移刚度的影响;
3 外挂板与主体结构的连接构造应具有一定的变形适应性。
9.7 预埋件及连接件
9.7.1-9.7.7
9.7.1 受力预埋件的锚板宜采用Q235、Q345级钢,锚板厚度应根据受力情况计算确定,且不宜小于锚筋直径的60%;受拉和受弯预埋件的锚板厚度尚宜大于b/8,b为锚筋的间距。
受力预埋件的锚筋应采用HRB400或HPB300钢筋,不应采用冷加工钢筋。
直锚筋与锚板应采用T形焊接。当锚筋直径不大于20mm时宜采用压力埋弧焊;当锚筋直径大于20mm时宜采用穿孔塞焊。当采用手工焊时,焊缝高度不宜小于6mm,且对300MPa级钢筋不宜小于0.5d,对其他钢筋不宜小于0.6d,d为锚筋的直径。
9.7.2 由锚板和对称配置的直锚筋所组成的受力预埋件(图9.7.2),其锚筋的总截面面积As应符合下列规定:
1 当有剪力、法向拉力和弯矩共同作用时,应按下列两个公式计算,并取其中的较大值:
9.7.3 由锚板和对称配置的弯折锚筋及直锚筋共同承受剪力的
9.7.4 预埋件锚筋中心至锚板边缘的距离不应小于2d和20mm。预埋件的位置应使锚筋位于构件的外层主筋的内侧。
预埋件的受力直锚筋直径不宜小于8mm,且不宜大于25mm。直锚筋数量不宜少于4根,且不宜多于4排;受剪预埋件的直锚筋可采用2根。
对受拉和受弯预埋件(图9.7.2),其锚筋的间距b、b1和锚筋至构件边缘的距离c、c1,均不应小于3d和45mm。
对受剪预埋件(图9.7.2),其锚筋的间距b及b1不应大于300mm,且b1不应小于6d和70mm;锚筋至构件边缘的距离c1不应小于6d和70mm,b、c均不应小于3d和45mm。
受拉直锚筋和弯折锚筋的锚固长度不应小于本规范第8.3.1条规定的受拉钢筋锚固长度;当锚筋采用HPB300级钢筋时末端还应有弯钩。当无法满足锚固长度的要求时,应采取其他有效的锚固措施。受剪和受压直锚筋的锚固长度不应小于15d,d为锚筋的直径。
9.7.5 预制构件宜采用内埋式螺母、内埋式吊杆或预留吊装孔,并采用配套的专用吊具实现吊装,也可采用吊环吊装。
内埋式螺母或内埋式吊杆的设计与构造,应满足起吊方便和吊装安全的要求。专用内埋式螺母或内埋式吊杆及配套的吊具,应根据相应的产品标准和应用技术规定选用。
9.7.6 吊环应采用HPB300钢筋或Q235B圆钢,并应符合下列规定:
1 吊环锚入混凝土中的深度不应小于30d并应焊接或绑扎在钢筋骨架上,d为吊环钢筋或圆钢的直径。
2 应验算在荷载标准值作用下的吊环应力,验算时每个吊环可按两个截面计算。对HPB300钢筋,吊环应力不应大于65N/mm2;对Q235B圆钢,吊环应力不应大于50N/mm2。
3 当在一个构件上设有4个吊环时,应按3个吊环进行计算。
9.7.7 混凝土预制构件吊装设施的位置应能保证构件在吊装、运输过程中平稳受力。设置预埋件、吊环、吊装孔及各种内埋式预留吊具时,应对构件在该处承受吊装荷载作用的效应进行承载力的验算,并应采取相应的构造措施,避免吊点处混凝土局部破坏。
10 预应力混凝土结构构件
10.1 一般规定
10.1.1 已废止
预应力混凝土结构构件,除应根据设计状况进行承载力计算及正常使用极限状态验算外,尚应对施工阶段进行验算。
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10.1.1 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等验算,施工阶段包括制作、张拉、运输及安装等工序。
10.1.2
预应力混凝土结构设计应计入预应力作用效应;对超静定结构,相应的次弯矩、次剪力及次轴力等应参与组合计算。
对承载能力极限状态和正常使用极限状态,当预应力作用效应对结构有利时,预应力作用分项系数γp的取值应符合现行强制性工程建设规范《工程结构通用规范》GB55001的要求。应取1.0,不利时γp应取1.2;对正常使用极限状态,预应力作用分项系数γp应取1.0。
对参与组合的预应力作用效应项,当预应力作用效应对承载力有利时,结构重要性系数γ0应取1.0;当预应力作用效应对承载力不利时,结构重要性系数γ0应按本规范标准第3.3.2条确定。
条文说明
10.1.2 根据现行国家标准《工程结构通用规范》GB55001、《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153的有关规定,当进行预应力混凝土构件承载能力极限状态及正常使用极限状态的荷载组合时,应计算预应力作用效应并参与组合,。对后张法预应力混凝土超静定结构,预应力效应为综合内力Mr、Vr及Nr,包括预应力产生的次弯矩、次剪力和次轴力。在承载能力极限状态下,预应力作用分项系数γp应按预应力作用的有利或不利分别取1.0或1.2、1.3,具体取值应根据工程类型等时机情况按照现行国家标准《工程结构通用规范》GB55001的有关规定执行。当不利时,如后张法预应力混凝土构件锚头局压区的张拉控制力,预应力作用分项系数γp应取1.2、1.3。在正常使用极限状态下,预应力作用分项系数γp通常取1.0。当按承载能力极限状态计算时,预应力筋超出有效预应力值达到强度设计值之间的应力增量仍为结构抗力部分;当按本规范标准第6章的实用方法进行承载力计算时,仅次内力应参与荷载效应组合和设计计算。
对承载能力极限状态,当预应力作用效应列为公式左端项参与作用效应组合时,由于预应力筋的数量和设计参数已由裂缝控制等级的要求确定,且总体上是有利的,根据工程经验,对参与组合的预应力作用效应项,应取结构重要性系数γ0=1.0;对局部受压承载力计算、框架梁端预应力筋偏心弯矩在柱中产生的次弯矩等,其预应力作用效应为不利时,γ0应按本规范公式(3.3.2—1)执行。
本规范标准为避免出现冗长的公式,在诸多计算公式中并没有具体列出相关次内力。因此,当应用本规范标准公式进行正截面受弯、受压及受拉承载力计算,斜截面受剪及受扭截面承载力计算,以及裂缝控制验算时,均应计入相关次内力。
本次修订2010版规范增加了无粘结预应力混凝土结构承受静力荷载的设计规定,主要有裂缝控制,张拉控制应力限值,有关的预应力损失值计算,受弯构件正截面承载力计算时无粘结预应力筋的应力设计值、斜截面受剪承载力计算,受弯构件的裂缝控制验算及挠度验算,受弯构件和板柱结构中有粘结纵向钢筋的配置,以及施工张拉阶段截面边缘混凝土法向应力控制和预拉区构造配筋,防腐及防火措施。以上规定的条款列在本章及本规范标准相关章节的条款中。
10.1.3
预应力筋的张拉控制应力σcon应符合下列规定:
1 消除应力钢丝、钢绞线
σcon≤0.75fptk (10.1.3—1)
2 中强度预应力钢丝
σcon≤0.70fptk (10.1.3—2)
3 预应力螺纹钢筋
σcon≤0.85fpyk (10.1.3—3)
式中:fptk——预应力筋极限强度标准值;
fpyk——预应力螺纹钢筋屈服强度标准值。
消除应力钢丝、钢绞线、中强度预应力钢丝的张拉控制应力值不应小于0.4fptk;预应力螺纹钢筋的张拉应力控制值不宜小于0.5fpyk。
当符合下列情况之一时,上述张拉控制应力限值可相应提高0.05fptk或0.05fpyk;
1)要求提高构件在施工阶段的抗裂性能而在使用阶段受压区内设置的预应力筋;
2)要求部分抵消由于应力松弛、摩擦、钢筋分批张拉以及预应力筋与张拉台座之间的温差等因素产生的预应力损失。
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10.1.3 本次修订增加了中强度预应力钢丝及预应力螺纹钢筋的张拉控制应力限值。
10.1.4
施加预应力时,所需的混凝土立方体抗压强度应经计算确定,但不宜低于设计的混凝土强度等级值的75%。
注:当张拉预应力筋是为防止混凝土早期出现的收缩裂缝时,可不受上述限制,但应符合局部受压承载力的规定。
10.1.5
后张法预应力混凝土超静定结构,由预应力引起的内力和变形可采用弹性理论分析,并宜符合下列规定:
1 按弹性分析计算时,次弯矩M2宜按下列公式计算:
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10.1.5 通常对预应力筋由于布置上的几何偏心引起的内弯矩Npepn以M1表示。由该弯矩对连续梁引起的支座反力称为次反力,由次反力对梁引起的弯矩称为次弯矩M2。在预应力混凝土超静定梁中,由预加力对任一截面引起的总弯矩Mr为内弯矩M1与次弯矩M2之和,即Mr=M1+M2。次剪力可根据结构构件各截面次弯矩分布按力学分析方法计算。此外,在后张法梁、板构件中,当预加力引起的结构变形受到柱、墙等侧向构件约束时,在梁、板中将产生与预加力反向的次轴力。为求次轴力也需要应用力学分析方法。
为确保预应力能够有效地施加到预应力结构构件中,应采用合理的结构布置方案,合理布置竖向支承构件,如将抗侧力构件布置在结构位移中心不动点附近;采用相对细长的柔性柱以减少约束力,必要时应在柱中配置附加钢筋承担约束作用产生的附加弯矩。在预应力框架梁施加预应力阶段,可将梁与柱之间的节点设计成在张拉过程中可产生滑动的无约束支座,张拉后再将该节点做成刚接。对后张楼板为减少约束力,可采用后浇带或施工缝将结构分段,使其与约束柱或墙暂时分开;对于不能分开且刚度较大的支承构件,可在板与墙、柱结合处开设结构洞以减少约束力,待张拉完毕后补强。对于平面形状不规则的板,宜划分为平面规则的单元,使各部分能独立变形,以减少约束;当大部分收缩变形完成后,如有需要仍可以连为整体。
10.1.6
10.1.7
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10.1.7 当按裂缝控制要求配置的预应力筋不能满足承载力要求时,承载力不足部分可由普通钢筋承担,采用混合配筋的设计方法。这种部分预应力混凝土既具有全预应力混凝土与钢筋混凝土二者的主要优点,又基本上排除了两者的主要缺点,现已成为加筋混凝土系列中的主要发展趋势。当然也带来了一些新的课题。当预应力混凝土构件配置钢筋时,由于混凝土收缩和徐变的影响,会在这些钢筋中产生内力。这些内力减少了受拉区混凝土的法向预压应力,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,假定钢筋的应力取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筋和钢筋重心位置不重合时是有一定误差的。
10.1.8
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10.1.8 近年来,国内开展了后张法预应力混凝土连续梁内力重分布的试验研究,并探讨次弯矩存在对内力重分布的影响。这些试验研究及有关文献建议,对存在次弯矩的后张法预应力混凝土超静定结构,其弯矩重分布规律可描述为:(1一β)Md+αM2≤Mu,其中,α为次弯矩消失系数。直接弯矩的调幅系数定义为:β=1-Ma/Md,此处,Ma为调整后的弯矩值,Md为按弹性分析算得的荷载弯矩设计值;直接弯矩调幅系数β的变化幅度是:0≤β≤βmax,此处,βmax为最大调幅系数。次弯矩随结构构件刚度改变和塑性铰转动而逐步消失,它的变化幅度是:0≤α≤1.0;且当β=0时,取α=1.0;当β=βmax时,可取α接近为0。且β可取其正值或负值,当取β为正值时,表示支座处的直接弯矩向跨中调幅;当取β为负值时,表示跨中的直接弯矩向支座处调幅。上述试验结果从概念设计的角度说明,在超静定预应力混凝土结构中存在的次弯矩,随着预应力构件开裂、裂缝发展以及刚度减小,在极限荷载阶段会相应减小。当截面配筋率高时,次弯矩的变化较小,反之可能大部分次弯矩都会消失。本次修订考虑到上述情况,采用次弯矩参与重分布的方案,即内力重分布所考虑的最大弯矩除了荷载弯矩设计值外,还包括预应力次弯矩在内。并参考美国ACI规范、欧洲规范EN 1992-2等,规定对预应力混凝土框架梁及连续梁在重力荷载作用下,当受压区高度x≤0.30h0时,可允许有限量的弯矩重分配,同时可考虑次弯矩变化对截面内力的影响,但总调幅值不宜超过20%。
10.1.9
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10.1.9 对光面钢丝、螺旋肋钢丝、三股和七股钢绞线的预应力传递长度,均在原规范规定的预应力传递长度的基础上,根据试验研究结果作了调整,并通过给出的公式由其有效预应力值计算预应力传递长度。预应力筋传递长度的外形系数取决于与锚固性能有关的钢筋的外形。
10.1.10
计算先张法预应力混凝土构件端部锚固区的正截面和斜截面受弯承载力时,锚固长度范围内的预应力筋抗拉强度设计值在锚固起点处应取为零,在锚固终点处应取为fpy,两点之间可按线性内插法确定。预应力筋的锚固长度la应按本规范第8.3.1条确定。
当采用骤然放张预应力的施工工艺时,对光面预应力钢丝的锚固长度应从距构件末端ltr/4处开始计算。
10.1.11-10.1.12
10.1.11 对制作、运输及安装等施工阶段预拉区允许出现拉应力的构件,或预压时全截面受压的构件,在预加力、自重及施工荷载作用下(必要时应考虑动力系数)截面边缘的混凝土法向应力宜符合下列规定(图10.1.11):
条文说明
10.1.11、10.1.12 为确保预应力混凝土结构在施工阶段的安全,本规范第10.1.1条规定了在施工阶段应进行承载能力极限状态验算。在施工阶段对截面边缘混凝土法向应力的限值条件,是根据国内外相关规范校准并吸取国内的工程设计经验而得的。
其中,对混凝土法向应力的限值,均用与各施工阶段混凝土抗压强度f'cu相对应的抗拉强度及抗压强度标准值表示。
预拉区纵向钢筋的构造配筋率,取略低于本规范第8.5.1条的最小配筋率要求。
10.1.13
条文说明
10.1.13 先张法及后张法预应力混凝土构件的受剪承载力、受扭承载力及裂缝宽度计算,均需用到混凝土法向预应力为零时的预应力筋合力Np0。本条对此作了规定。
10.1.14
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10.1.14 影响无粘结预应力混凝土构件抗弯能力的因素较多,如无粘结预应力筋有效预应力的大小、无粘结预应力筋与普通钢筋的配筋率、受弯构件的跨高比、荷载种类、无粘结预应力筋与管壁之间的摩擦力、束的形状和材料性能等。因此,受弯破坏状态下无粘结预应力筋的极限应力必须通过试验来求得。国内所进行的无粘结预应力梁(板)试验,得出无粘结预应力筋于梁破坏瞬间的极限应力,主要与配筋率、有效预应力、钢筋设计强度、混凝土的立方体抗压强度、跨高比以及荷载形式有关,积累了宝贵的数据。
本次修订采用了现行行业标准《无粘结预应力混凝土结构技术规程》JGJ 92的相关表达式。该表达式以综合配筋指标ζ0为主要参数,考虑了跨高比变化影响。为反映在连续多跨梁板中应用的情况,增加了考虑连续跨影响的设计应力折减系数。在设计框架梁时,无粘结预应力筋外形布置宜与弯矩包络图相接近,以防在框架梁顶部反弯点附近出现裂缝。
10.1.15
无粘结预应力混凝土受弯构件的受拉区,纵向普通钢筋截面面积As的配置应符合下列规定:
式中:hs——纵向受拉普通钢筋合力点至截面受压边缘的距离。
纵向受拉普通钢筋直径不宜小于14mm,且宜均匀分布在梁的受拉边缘。
对按一级裂缝控制等级设计的梁,当无粘结预应力筋承担不小于75%的弯矩设计值时,纵向受拉普通钢筋面积应满足承载力计算和公式(10.1.15—3)的要求。
条文说明
10.1.15 在无粘结预应力受弯构件的预压受拉区,配置一定数量的普通钢筋,可以避免该类构件在极限状态下发生双折线形的脆性破坏现象,并改善开裂状态下构件的裂缝性能和延性性能。
1 单向板的普通钢筋最小面积
本规范对钢筋混凝土受弯构件,规定最小配筋率为0.2%和45ft/fy中的较大值。美国通过试验认为,在无粘结预应力受弯构件的受拉区至少应配置从受拉边缘至毛截面重心之间面积0.4%的普通钢筋。综合上述两方面的规定和研究成果,并结合以往的设计经验,作出了本规范对无粘结预应力混凝土板受拉区普通钢筋最小配筋率的限制。
2 梁正弯矩区普通钢筋的最小面积
无粘结预应力梁的试验表明,为了改善构件在正常使用下的变形性能,应采用预应力筋及有粘结普通钢筋混合配筋方案。在全部配筋中,有粘结纵向普通钢筋的拉力占到承载力设计值Mu产生总拉力的25%或更多时,可更有效地改善无粘结预应力梁的性能,如裂缝分布、间距和宽度,以及变形性能,从而达到接近有粘结预应力梁的性能。本规范公式(10.1.15—2)是根据此比值要求,并考虑预应力筋及普通钢筋重心离截面受压区边缘纤维的距离hp、hs影响得出的。
对按一级裂缝控制等级设计的无粘结预应力混凝土构件,根据试验研究结果,可仅配置比最小配筋率略大的非预应力普通钢筋,取ρmin等于0.003。
10.1.16
无粘结预应力混凝土板柱结构中的双向平板,其纵向普通钢筋截面面积As及其分布应符合下列规定:
1 在柱边的负弯矩区,每一方向上纵向普通钢筋的截面面积应符合下列规定:
As≥0.00075hl (10.1.16—1)
式中:l——平行于计算纵向受力钢筋方向上板的跨度;
h——板的厚度。
由上式确定的纵向普通钢筋,应分布在各离柱边1.5h的板宽范围内。每一方向至少应设置4根直径不小于16mm的钢筋。
纵向钢筋间距不应大于300mm,外伸出柱边长度至少为支座每一边净跨的1/6。在承载力计算中考虑纵向普通钢筋的作用时,其伸出柱边的长度应按计算确定,并应符合本规范第8.3节对锚固长度的规定。
2 在荷载标准组合下,当正弯矩区每一方向上抗裂验算边缘的混凝土法向拉应力满足下列规定时,正弯矩区可仅按构造配置纵向普通钢筋:
条文说明
10.1.16 对无粘结预应力混凝土板柱结构中的双向平板,所要求配置的普通钢筋分述如下:
负弯矩区普通钢筋的配置。美国进行过1:3的九区格后张无粘结预应力平板的模型试验。结果表明,只要在柱宽及两侧各离柱边1.5~2倍的板厚范围内,配置占柱上板带横截面面积0.15%的普通钢筋,就能很好地控制和分散裂缝,并使柱带区域内的弯曲和剪切强度都能充分发挥出来。此外,这些钢筋应集中通过柱子和靠近柱子布置。钢筋的中到中间距应不超过300mm,而且每一方向应不少于4根钢筋。对通常的跨度,这些钢筋的总长度应等于跨度的1/3。我国进行的1:2无粘结部分预应力平板的试验也证实在上述柱面积范围内配置的钢筋是适当的。本规范根据公式(10.1.16—1),矩形板在长跨方向将布置更多的钢筋。
正弯矩区普通钢筋的配置。在正弯矩区,双向板在使用荷载下按照抗裂验算边缘混凝土法向拉应力确定普通筋配置数量的规定,是参照美国ACI规范对双向板柱结构关于有粘结普通钢筋最小截面面积的规定,并结合国内多年来对该板按二级裂缝控制和配置有粘结普通钢筋的工程经验作出规定的。针对温度、收缩应力所需配置的普通钢筋应按本规范第9.1节的相关规定执行。
在楼盖的边缘和拐角处,通过设置钢筋混凝土边梁,并考虑柱头剪切作用,将该梁的箍筋加密配置,可提高边柱和角柱节点的受冲切承载力。
10.1.17
条文说明
10.1.17 本条规定了预应力混凝土构件的弯矩设计值不小于开裂弯矩,其目的是控制受拉钢筋总配筋量不能过少,使构件具有应有的延性,以防止预应力受弯构件开裂后的突然脆断。
10.2 预应力损失值计算
10.2.1
预应力筋中的预应力损失值可按表10.2.1的规定计算。
当计算求得的预应力总损失值小于下列数值时,应按下列数值取用:
先张法构件100N/mm2;
后张法构件80N/mm2。
条文说明
10.2.1 预应力混凝土用钢丝、钢绞线的应力松弛试验表明,应力松弛损失值与钢丝的初始应力值和极限强度有关。表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,是按国家标准《预应力混凝土用钢丝》GB/T 5223—2002及《预应力混凝土用钢绞线》GB/T 5224—2003中规定的数值综合成统一的公式,以便于应用。当σcon/fptk≤0.5时,实际的松弛损失值已很小,为简化计算取松弛损失值为零。预应力螺纹钢筋、中强度预应力钢丝的应力松弛损失值是分别根据国家标准《预应力混凝土用螺纹钢筋》GB/T 20065—2006、行业标准《中强度预应力混凝土用钢丝》YB/T 156—1999的相关规定提出的。
10.2.2
条文说明
10.2.2 根据锚固原理的不同,将锚具分为支承式和夹片式两类,对每类作出规定。对夹片式锚具的锚具变形和预应力筋内缩值按有顶压或无顶压分别作了规定。
10.2.3
10.2.4
条文说明
10.2.4 预应力筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失,包括沿孔道长度上局部位置偏移和曲线弯道摩擦影响两部分。在计算公式中,x值为从张拉端至计算截面的孔道长度;但在实际工程中,构件的高度和长度相比常很小,为简化计算,可近似取该段孔道在纵轴上的投影长度代替孔道长度;θ值应取从张拉端至计算截面的长度上预应力孔道各部分切线的夹角(以弧度计)之和。本次修订根据国内工程经验,增加了按抛物线、圆弧曲线变化的空间曲线及可分段叠加的广义空间曲线"弯转角的近似计算公式。
研究表明,孔道局部偏差的摩擦系数k值与下列因素有关:预应力筋的表面形状;孔道成型的质量;预应力筋接头的外形;预应力筋与孔壁的接触程度(孔道的尺寸,预应力筋与孔壁之间的间隙大小以及预应力筋在孔道中的偏心距大小)等。在曲线预应力筋摩擦损失中,预应力筋与曲线弯道之间摩擦引起的损失是控制因素。
根据国内的试验研究资料及多项工程的实测数据,并参考国外规范的规定,补充了预埋塑料波纹管、无粘结预应力筋的摩擦影响系数。当有可靠的试验数据时,本规范表10.2.4所列系数值可根据实测数据确定。
10.2.5
条文说明
10.2.5 根据国内对混凝土收缩、徐变的试验研究,应考虑预应力筋和普通钢筋的配筋率对气值的影响,其影响可通过构件的总配筋率ρ(ρ=ρp+ρs)反映。在公式(10.2.5—1)~公式(10.2.5—4)中,分别给出先张法和后张法两类构件受拉区及受压区预应力筋处的混凝土收缩和徐变引起的预应力损失。公式反映了上述各项因素的影响。此计算方法比仅按预应力筋合力点处的混凝土法向预应力计算预应力损失的方法更为合理。此外,考虑到现浇后张预应力混凝土施加预应力的时间比28d龄期有所提前等因素,对上述收缩和徐变计算公式中的有关项在数值上作了调整。调整的依据为:预加力时混凝土龄期,先张法取7d,后张法取14d;理论厚度均取200mm;相对湿度为40%~70%,预加力后至使用荷载作用前延续的时间取1年的收缩应变和徐变系数终极值,并与附录K计算结果进行校核得出。
在附录K中,本次修订的混凝土收缩应变和徐变系数终极值,是根据欧洲规范EN 1992—2:《混凝土结构设计——第1部分:总原则和对建筑结构的规定》所提供的公式计算得出。混凝土收缩应变和徐变系数终极值是按周围空气相对湿度为40%~70%及70%~99%分别给出的。混凝土收缩和徐变引起的预应力损失简化公式是按周围空气相对湿度为40%~70%得出的,将其用于相对湿度大于70%的情况是偏于安全的。对泵送混凝土,其收缩和徐变引起的预应力损失值亦可根据实际情况采用其他可靠数据。
10.2.6
10.2.7
10.3 预应力混凝土构造规定
10.3.1
先张法预应力筋之间的净间距不宜小于其公称直径的2.5倍和混凝土粗骨料最大粒径的1.25倍,且应符合下列规定:
预应力钢丝,不应小于15mm;三股钢绞线,不应小于20mm;七股钢绞线,不应小于25mm。当混凝土振捣密实性具有可靠保证时,净间距可放宽为最大粗骨料粒径的1.0倍。
条文说明
10.3.1 根据先张法预应力筋的锚固及预应力传递性能,提出了配筋净间距的要求,其数值是根据试验研究及工程经验确定的。根据多年来的工程经验,为确保预制构件的耐久性,适当增加了预应力筋净间距的限值。
10.3.2
先张法预应力混凝土构件端部宜采取下列构造措施:
1 单根配置的预应力筋,其端部宜设置螺旋筋;
2 分散布置的多根预应力筋,在构件端部10d且不小于100mm长度范围内,宜设置3~5片与预应力筋垂直的钢筋网片,此处d为预应力筋的公称直径;
3 采用预应力钢丝配筋的薄板,在板端100mm长度范围内宜适当加密横向钢筋;
4 槽形板类构件,应在构件端部100mm长度范围内沿构件板面设置附加横向钢筋,其数量不应少于2根。
条文说明
10.3.2 先张法预应力传递长度范围内局部挤压造成的环向拉应力容易导致构件端部混凝土出现劈裂裂缝。因此端部应采取构造措施,以保证自锚端的局部承载力。所提出的措施为长期工程经验和试验研究结果的总结。近年来随着生产工艺技术的提高,也有一些预制构件不配置端部加强钢筋的情况,故在特定条件下可根据可靠的工程经验适当放宽。
10.3.3 -10.3.5
10.3.3 预制肋形板,宜设置加强其整体性和横向刚度的横肋。端横肋的受力钢筋应弯入纵肋内。当采用先张长线法生产有端横肋的预应力混凝土肋形板时,应在设计和制作上采取防止放张预应力时端横肋产生裂缝的有效措施。
10.3.4 在预应力混凝土屋面梁、吊车梁等构件靠近支座的斜向主拉应力较大部位,宜将一部分预应力筋弯起配置。
10.3.5预应力筋在构件端部全部弯起的受弯构件或直线配筋的先张法构件,当构件端部与下部支承结构焊接时,应考虑混凝土收缩、徐变及温度变化所产生的不利影响,宜在构件端部可能产生裂缝的部位设置纵向构造钢筋。
条文说明
10.3.3~10.3.5 为防止预应力构件端部及预拉区的裂缝,根据多年工程实践经验及原规范的执行情况,这几条对各种预制构件(肋形板、屋面梁、吊车梁等)提出了配置防裂钢筋的措施。
10.3.6
后张法预应力筋所用锚具、夹具和连接器等的形式和质量应符合国家现行有关标准的规定。
条文说明
10.3.6 预应力锚具应根据现行国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T 14370、现行行业标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ 85的有关规定选用,并满足相应的质量要求。
10.3.7
后张法预应力筋及预留孔道布置应符合下列构造规定:
1 预制构件中预留孔道之间的水平净间距不宜小于50mm,且不宜小于粗骨料粒径的1.25倍;孔道至构件边缘的净间距不宜小于30mm,且不宜小于孔道直径的50%;
2 现浇混凝土梁中预留孔道在竖直方向的净间距不应小于孔道外径,水平方向的净间距不宜小于1.5倍孔道外径,且不应小于粗骨料粒径的1.25倍;从孔道外壁至构件边缘的净间距,梁底不宜小于50mm,梁侧不宜小于40mm,裂缝控制等级为三级的梁,梁底、梁侧分别不宜小于60mm和50mm。
3 预留孔道的内径宜比预应力束外径及需穿过孔道的连接器外径大6mm~15mm,且孔道的截面积宜为穿入预应力束截面积的3.0~4.0倍。
4 当有可靠经验并能保证混凝土浇筑质量时,预留孔道可水平并列贴紧布置,但并排的数量不应超过2束。
5 在现浇楼板中采用扁形锚固体系时,穿过每个预留孔道的预应力筋数量宜为3~5根;在常用荷载情况下,孔道在水平方向的净间距不应超过8倍板厚及1.5m中的较大值。
6 板中单根无粘结预应力筋的间距不宜大于板厚的6倍,且不宜大于1m;带状束的无粘结预应力筋根数不宜多于5根,带状束间距不宜大于板厚的12倍,且不宜大于2.4m。
7 梁中集束布置的无粘结预应力筋,集束的水平净间距不宜小于50mm,束至构件边缘的净距不宜小于40mm。
条文说明
10.3.7 规定了后张预应力筋配置及孔道布置的要求。由于对预制构件预应力筋孔道间距的控制比现浇结构构件更容易,且混凝土浇筑质量更容易保证,故对预制构件预应力筋孔道间距的规定比现浇结构构件的小。要求孔道的竖向净间距不应小于孔道直径,主要考虑曲线孔道张拉预应力筋时出现的局部挤压应力不致造成孔道间混凝土的剪切破坏。而对三级裂缝控制等级的梁提出更厚的保护层厚度要求,主要是考虑其裂缝状态下的耐久性。预留孔道的截面积宜为穿入预应力筋截面积的3.0~4.0倍,是根据工程经验提出的。有关预应力孔道的并列贴紧布置,是为方便截面较小的梁类构件的预应力筋配置。
板中单根无粘结预应力筋、带状束及梁中集束无粘结预应力筋的布置要求,是根据国内推广应用无粘结预应力混凝土的工程经验作出规定的。
10.3.8
后张法预应力混凝土构件的端部锚固区,应按下列规定配置间接钢筋:
1 采用普通垫板时,应按本规范第6.6节的规定进行局部受压承载力计算,并配置间接钢筋,其体积配筋率不应小于0.5%,垫板的刚性扩散角应取45°;
2 局部受压承载力计算时,局部压力设计值对有粘结预应力混凝土构件取1.2倍张拉控制力,对无粘结预应力混凝土取1.2倍张拉控制力和(fptkAp)中的较大值;
3 当采用整体铸造垫板时,其局部受压区的设计应符合相关标准的规定;
4 在局部受压间接钢筋配置区以外,在构件端部长度l不小于截面重心线上部或下部预应力筋的合力点至邻近边缘的距离e的3倍、但不大于构件端部截面高度h的1.2倍,高度为2e的附加配筋区范围内,应均匀配置附加防劈裂箍筋或网片(图10.3.8),配筋面积可按下列公式计算:
当端部截面上部和下部均有预应力筋时,附加竖向钢筋的总截面面积应按上部和下部的预应力合力分别计算的较大值采用。
在构件端面横向也应按上述方法计算抗端面裂缝钢筋,并与上述竖向钢筋形成网片筋配置。
条文说明
10.3.8 后张预应力混凝土构件端部锚固区和构件端面在预应力筋张拉后常出现两类裂缝:其一是局部承压区承压垫板后面的纵向劈裂裂缝;其二是当预应力束在构件端部偏心布置,且偏心距较大时,在构件端面附近会产生较高的沿竖向的拉应力,故产生位于截面高度中部的纵向水平端面裂缝。为确保安全可靠地将张拉力通过锚具和垫板传递给混凝土构件,并控制这些裂缝的发生和开展,在试验研究的基础上,在条文中作出了加强配筋的具体规定。为防止第一类劈裂裂缝,规范给出了配置附加钢筋的位置和配筋面积计算公式;为防止第二类端面裂缝,要求合理布置预应力筋,尽量使锚具能沿构件端部均匀布置,以减少横向拉力。当难于做到均匀布置时,为防止端面出现宽度过大的裂缝,根据理论分析和试验结果,本条提出了限制这类裂缝的竖向附加钢筋截面面积的计算公式以及相应的构造措施。本次修订允许采用强度较高的热轧带肋钢筋。
对局部承压加强钢筋,提出当垫板采用普通钢板开穿筋孔的制作方式时,可按本规范第6.6节的规定执行,采用有关局部受压承载力计算公式确定应配置的间接钢筋;而当采用整体铸造的带有二次翼缘的垫板时,本规范局部受压公式不再适用,需通过专门的试验确认其传力性能,所以应选用经按有关规范标准验证的产品,并配置规定的加强钢筋,同时满足锚具布置对间距和边距要求。所述要求可按现行行业标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ 85的有关规定执行。
本条规定主要是针对后张法预制构件及现浇结构中的悬臂梁等构件的端部锚固区及梁中间开槽锚固的情况提出的。
10.3.9
当构件在端部有局部凹进时,应增设折线构造钢筋(图10.3.9)或其他有效的构造钢筋。
条文说明
10.3.9 为保证端面有局部凹进的后张预应力混凝土构件端部锚固区的强度和裂缝控制性能,根据试验和工程经验,规定了增设折线构造钢筋的防裂措施。
10.3.10 -10.3.11
10.3.10 后张法预应力混凝土构件中,当采用曲线预应力束时,其曲率半径rp宜按下列公式确定,但不宜小于4m。
当有平行的几个孔道,且中心距不大于2dp时,预应力筋的合力设计值应按相邻全部孔道内的预应力筋确定。
条文说明
10.3.10、10.3.11 曲线预应力束最小曲率半径rp的计算公式是按本规范附录D有关素混凝土构件局部受压承载力公式推导得出,并与国外规范公式对比后确定的。10ф5以下常用曲线预应力钢丝束、钢绞线束的曲率半径不宜小于4m是根据工程经验给出的。当后张预应力束曲线段的曲率半径过小时,在局部挤压力作用下可能导致混凝土局部破坏,故应配置局部加强钢筋,加强钢筋可采用网片筋或螺旋筋,其数量可按本规范有关配置间接钢筋局部受压承载力的计算规定确定。
在预应力混凝土结构构件中,当预应力筋近凹侧混凝土保护层较薄,且曲率半径较小时,容易导致混凝土崩裂。相关计算公式按预应力筋所产生的径向崩裂力不超过混凝土保护层的受剪承载力推导得出。当混凝土保护层厚度不满足计算要求时,第10.3.11条提供了配置U形插筋用量的计算方法及构造措施,用以抵抗崩裂径向力。在计算应配置U形插筋截面面积的公式中,未计入混凝土的抗力贡献。
这两条是在工程经验的基础上,参考日本预应力混凝土设计施工规范及美国AASHTO规范作出规定的。
10.3.12-10.3.13
10.3.12构件端部尺寸应考虑锚具的布置、张拉设备的尺寸和局部受压的要求,必要时应适当加大。
10.3.13 后张预应力混凝土外露金属锚具,应采取可靠的防腐及防火措施,并应符合下列规定:
1 无粘结预应力筋外露锚具应采用注有足量防腐油脂的塑料帽封闭锚具端头,并应采用无收缩砂浆或细石混凝土封闭;
2 对处于二b、三a、三b类环境条件下的无粘结预应力锚固系统,应采用全封闭的防腐蚀体系,其封锚端及各连接部位应能承受10kPa的静水压力而不得透水;
3 采用混凝土封闭时,其强度等级宜与构件混凝土强度等级一致,且不应低于C30。封锚混凝土与构件混凝土应可靠粘结,如锚具在封闭前应将周围混凝土界面凿毛并冲洗干净,且宜配置1~2片钢筋网,钢筋网应与构件混凝土拉结;
4 采用无收缩砂浆或混凝土封闭保护时,其锚具及预应力筋端部的保护层厚度不应小于:一类环境时20mm,二a、二b类环境时50mm,三a、三b类环境时80mm。
条文说明
10.3.13 为保证预应力混凝土结构的耐久性,提出了对构件端部锚具的封闭保护要求。国内外应用经验表明,对处于二b、三a、三b类环境条件下的无粘结预应力锚固系统,应采用全封闭体系。参考美国ACI和PTI的有关规定,对全封闭体系应进行不透水试验,要求安装后的张拉端、固定端及中间连接部位在不小于10kPa静水压力下,保持24h不透水,具体漏水位置可用在水中加颜色等方法检查。当用于游泳池、水箱等结构时,可根据设计提出更高静水压力的要求。
11 混凝土结构构件抗震设计
11.1 一般规定
11.1.1 -11.1.2
11.1.1 抗震设防的混凝土结构,除应符合本规范第1章~第10章的要求外,尚应根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011规定的抗震设计原则,按本章的规定进行结构构件的抗震设计。
11.1.2 抗震设防的混凝土建筑,应按现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223确定其抗震设防类别和相应的抗震设防标准。
注:本章甲类、乙类、丙类建筑分别为现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223中特殊设防类、重点设防类、标准设防类建筑的简称。
条文说明
11.1.1、11.1.2 《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223根据对各类建筑抗震性能的不同要求,将建筑分为特殊设防类、重点设防类、标准设防类和适度设防类四类,简称甲、乙、丙、丁类,并规定了各类别建筑的抗震设防标准,包括抗震措施和地震作用的确定原则。《建筑抗震设计规范》GB 50011则规定,6度时的不规则建筑结构、Ⅳ类场地上较高的高层建筑和7度及以上时的各类建筑结构,均应进行多遇地震作用下的截面抗震验算,并符合有关抗震措施要求;6度时的其他建筑结构则只应符合有关抗震措施要求。
在对抗震钢筋混凝土结构进行设计时,除应符合《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223和《建筑抗震设计规范》GB 50011所规定的设计原则外,其构件设计应符合本章以及本规范第1章~第10章的有关规定。本章主要对应进行抗震设计的钢筋混凝土结构主要构件类别的抗震承载力计算和抗震措施作出规定。其中包括对材料抗震性能的要求,以及框架梁、框架柱、剪力墙及连梁、梁柱节点、板柱节点、单层工业厂房中的铰接排架柱以及预应力混凝土结构构件的抗震承载力验算和相应的抗震构造要求。有关混凝土结构房屋抗震体系、房屋适用的最大高度、地震作用计算、结构稳定验算、侧向变形验算等内容,应遵守《建筑抗震设计规范》GB 50011的有关规定。
本次修订不再列入钢筋混凝土房屋建筑适用最大高度的规定。该规定由《建筑抗震设计规范》GB 50011给出。
11.1.3已废止
房屋建筑混凝土结构构件的抗震设计,应根据设防类别、烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。丙类建筑的抗震等级应按表11.1.3确定。
注:1 建筑场地为I类时,除6度设防烈度外应允许按表内降低一度所对应的抗震等级采取抗震构造措施,但相应的计算要求不应降低;
2 接近或等于高度分界时,应允许结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定抗震等级;
3 大跨度框架指跨度不小于18m的框架;
4 表中框架结构不包括异形柱框架;
5 房屋高度不大于60m的框架-核心筒结构按框架-剪力墙结构的要求设计时,应按表中框架-剪力墙结构确定抗震等级。
条文说明
11.1.3 抗震措施是在按多遇地震作用进行构件截面承载力设计的基础上保证抗震结构在所在地可能出现的最强地震地面运动下具有足够的整体延性和塑性耗能能力,保持对重力荷载的承载能力,维持结构不发生严重损毁或倒塌的基本措施。其中主要包括两类措施。一类是宏观限制或控制条件和对重要构件在考虑多遇地震作用的组合内力设计值时进行调整增大;另一类则是保证各类构件基本延性和塑性耗能能力的各类抗震构造措施(其中也包括对柱和墙肢的轴压比上限控制条件)。由于对不同抗震条件下各类结构构件的抗震措施要求不同,故用“抗震等级”对其进行分级。抗震等级按抗震措施从强到弱分为一、二、三、四级。本章有关条文中的抗震措施规定将全部按抗震等级给出。根据我国抗震设计经验,应按设防类别、建筑物所在地的设防烈度、结构类型、房屋高度以及场地类别的不同分别选取不同的抗震等级。在表11.1.3中给出了丙类建筑按设防烈度、结构类型和房屋高度制定的结构中不同部分应取用的抗震等级。甲、乙类和丁类建筑的抗震等级应按《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223的规定在表11.1.3的基础上进行调整。
与02规范相比,表11.1.3作了下列主要调整:
1 考虑到框架结构的侧向刚度及抗水平力能力与其他结构类型相比相对偏弱,根据2008年汶川地震震害经验以及优化设计方案的考虑,将框架结构在9度区的最大高度限值以及其他烈度区不同抗震等级的划分高度由30m降为24m。
2 考虑到近年来因禁用黏土砖而使层数不多的框架-剪力墙结构、剪力墙结构的建造数量增加,为了更合理地考虑房屋高度对抗震等级的影响,将框架-剪力墙结构、剪力墙结构和部分框支剪力墙结构的高度分档从两档增加为三档,对高度最低一档(小于24m)适度降低了抗震等级要求。
3 因异形柱框架的抗震性能与一般框架有明显差异,故在表注中明确指出框架的抗震等级规定不适用于异形柱框架;异形柱框架应按有关行业标准进行设计。
4 根据近年来的工程经验,调整了对板柱-剪力墙结构抗震等级的有关规定。
5 根据近年来的工程实践经验,明确了当框架-核心筒结构的高度低于60m并符合框架-剪力墙结构的有关要求时,其抗震等级允许按框架-剪力墙结构取用。
表11.1.3的另一重含义是,表中列出的结构类型也是根据我国抗震设计经验,在《建筑抗震设计规范》GB 50011规定的最大高度限制条件下,适用于抗震的钢筋混凝土结构类型。
11.1.4
确定钢筋混凝土房屋结构构件的抗震等级时,尚应符合下列要求:
1 对框架-剪力墙结构,在规定的水平地震力作用下,框架底部所承担的倾覆力矩大于结构底部总倾覆力矩的50%时,其框架的抗震等级应按框架结构确定。
2 与主楼相连的裙房,除应按裙房本身确定抗震等级外,相关范围不应低于主楼的抗震等级;主楼结构在裙房顶板对应的相邻上下各一层应适当加强抗震构造措施。裙房与主楼分离时,应按裙房本身确定抗震等级。
3 当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,地下一层的抗震等级应与上部结构相同,地下一层以下确定抗震构造措施的抗震等级可逐层降低一级,但不应低于四级。地下室中无上部结构的部分,其抗震构造措施的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。
4 甲、乙类建筑按规定提高一度确定其抗震等级时,如其高度超过对应的房屋最大适用高度,则应采取比相应抗震等级更有效的抗震构造措施。
条文说明
11.1.4 本条给出了在选用抗震等级时,除表11.1.3外应满足的要求。其中第1款中的“结构底部的总倾覆力矩”一般是指在多遇地震作用下通过振型组合求得楼层地震剪力并换算出各楼层水平力后,用该水平力求得的底部总倾覆力矩。第2款中裙房与主楼相连时的“相关范围”,一般是指主楼周边外扩不少于三跨的裙房范围。该范围内结构的抗震等级不应低于按主楼结构确定的抗震等级,该范围以外裙房结构的抗震等级可按裙房自身结构确定。当主楼与裙房由防震缝分开时,主楼和裙房分别按自身结构确定其抗震等级。
11.1.5
剪力墙底部加强部位的范围,应符合下列规定:
1 底部加强部位的高度应从地下室顶板算起。
2 部分框支剪力墙结构的剪力墙,底部加强部位的高度可取框支层加框支层以上两层的高度和落地剪力墙总高度的1/10二者的较大值。其他结构的剪力墙,房屋高度大于24m时,底部加强部位的高度可取底部两层和墙肢总高度的1/10二者的较大值;房屋高度不大于24m时,底部加强部位可取底部一层。
3 当结构计算嵌固端位于地下一层的底板或以下时,按本条第1、2款确定的底部加强部位的范围尚宜向下延伸到计算嵌固端。
条文说明
11.1.5 按本规范设置了约束边缘构件,并采取了相应构造措施的剪力墙和核心筒壁的墙肢底部,通常已具有较大的偏心受压强度储备,在罕遇水准地震地面运动下,该部位边缘构件纵筋进入屈服后变形状态的几率通常不会很大。但因墙肢底部对整体结构在罕遇地震地面运动下的抗倒塌安全性起关键作用,故设计中仍应预计到墙肢底部形成塑性铰的可能性,并对预计的塑性铰区采取保持延性和塑性耗能能力的抗震构造措施。所规定的采取抗震构造措施的范围即为“底部加强部位”,它相当于塑性铰区的高度再加一定的安全裕量。该底部加强部位高度是根据试验结果及工程经验确定的。其中,为了简化设计,只考虑了高度条件。本次修订根据经验将02版规范规定的确定底部加强部位高度的条件之一,即不小于总高度的1/8改为1/10;并明确,当墙肢嵌固端设置在地下室顶板以下时,底部加强部位的高度仍从地下室顶板算起,但相应抗震构造措施应向下延伸到设定的嵌固端处。
11.1.6
考虑地震组合验算混凝土结构构件的承载力时,均应按承载力抗震调整系数γRE进行调整,承载力抗震调整系数γRE应按表11.1.6采用。
正截面抗震承载力应按本规范第6.2节的规定计算,但应在相关计算公式右端项除以相应的承载力抗震调整系数γRE。
当仅计算竖向地震作用时,各类结构构件的承载力抗震调整系数γRE均应取为1.0。
条文说明
11.1.6 表11.1.6中各类构件的承载力抗震调整系数γRE是根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的规定给出的。该系数是在该规范采用的多遇地震作用取值和地震作用分项系数取值的前提下,为了使多遇地震作用组合下的各类构件承载力具有适宜的安全性水准而采取的对抗力项的必要调整措施。此次修订,根据需要,补充了受冲切承载力计算的承载力抗震调整系数γRE。
本次修订把02版规范分别写在框架梁、框架柱及框支柱以及剪力墙各节中的抗震正截面承载力计算规定统一汇集在本条内集中表示,即所有这些构件的正截面设计均可按非抗震情况下正截面设计的同样方法完成,只需在承载力计算公式右边除以相应的承载力抗震调整系数γRE。这样做的理由是,大量各类构件的试验研究结果表明,构件多次反复受力条件下滞回曲线的骨架线与一次单调加载的受力曲线具有足够程度的一致性。故对这些构件的抗震正截面计算方法不需要像对抗震斜截面受剪承载力计算方法那样在静力设计方法的基础上进行调整。