混凝土结构设计规范(GB50010)2002与2010对比

Page1/29《混凝土结构设计规范》2002版和2010版的差别及分析1总则新旧版规范这部分差别不大。2术语、符号2.1术语新规范增添了叠合式构件superposedmember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，两阶段成型的整体受力结构构件。无粘结预应力混凝土结构unbondedprestressedconcretestructure配置与混凝土之间可保持相对滑动的专用无粘结预应力筋的后张法预应力混凝土结构。有粘结预应力混凝土结构bondedprestressedconcretestructure通过灌浆或与混凝土的直接接触使预应力筋与混凝土之间相互粘结的预应力混凝土结构。结构缝structuraljoint根据结构功能需求而采取设计措施分割混凝土结构的间隔。混凝土保护层concretecover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。锚固长度anchoragelength受力钢筋端部依靠其表面与混凝土的粘结作用或端部弯钩、锚头对混凝土的挤压作用而达到设计所需应力的长度。钢筋连接spliceofreinforcement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。配筋率ratioofreinforcement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。剪跨比ratioofshearspantoeffectivedepth截面弯矩除以剪力和有效高度的乘积所得的值。横向钢筋transversereinforcement垂直于纵向受力钢筋的箍筋及用于约束的间接钢筋。删去了Page2/29框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构、可靠度、安全等级、设计使用年限、荷载效应、荷载效应组合、基本组合、标准组合、准永久组合等术语。分析：新规范增加的基本上是最基本的概念性术语。在计算和设计时使用最多也最关键。2.2符号2.2.1材料性能新规范删去了：——混凝土疲劳变形模量增加了各级各类钢筋的符号（HRB500、HRBF400、RRB400、HPB300、HRB400E）——横向钢筋的抗拉强度设计值；——钢筋最大力下的总伸长率。2.2.2作用和作用效应新规范删去了Np——后张法构件预应力钢筋及非预应力钢筋的合力Np0——混凝土法向预应力等于零时预应力钢筋及非预应力钢筋的合力Nux、Nuy——轴向力作用于x轴y轴的偏心受压或偏心受拉承载力设计值Vcs——构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值、——荷载效应的标准组合准永久组合下抗裂验算边缘的混凝土法向应力——由预加力产生的混凝土法向应力、——混凝土中的主拉应力、主压应力、——疲劳验算时受拉区或受压区边缘纤维混凝土的最大应力、最小应力——按荷载效应的标准组合计算的纵向受拉钢筋应力或等效应力——预应力钢筋张拉控制应力——预应力钢筋合力点处混凝土法向应力等于零时的预应力钢筋应力2.2.3几何参数新规范删去了a、a’——纵向受拉钢筋合力点、纵向受压钢筋合力点至截面近边的距离as、a’s——纵向非预应力受拉钢筋合力点、纵向非预应力受压钢筋合力点至截面近边的距离ap、a’p——受拉区纵向预应力钢筋合力点、受压区纵向预应力钢筋合力点至截面近边的距离Page3/29bf、b’f——T形或I形截面受拉区、受压区的翼缘宽度e、e’——轴向力作用点至纵向受拉钢筋合力点、纵向受压钢筋合力点的距离e0——轴向力对界面中心的偏心距ea——附加偏心距ei——初始偏心距hf、h’f——T形或I形截面受拉区、受压区的翼缘高度i——截面的回转半径rc——曲率半径y0、yn——换算截面重心、净截面重心至所计算纤维的距离z——纵向受拉钢筋合力至混凝土受压区合力点之间的距离A0——构件换算截面面积An——构件净截面面积Asvl、Ast1——在受剪、受扭计算中单肢箍筋的截面面积Asv、Ash——同一截面内各肢竖向水平箍筋或分布钢筋的全部截面面积Asb、Apb——同一弯起平面内非预应力预应力弯起钢筋的截面面积W0——换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩Wn——净截面受拉边缘的弹性抵抗矩I0——换算截面惯性矩In——净截面惯性矩2.2.4计算系数及其他——受压区混凝土矩形应力图的应力值与混凝土轴心抗压强度设计值的比值——混凝土强度影响系数——矩形应力图受压区高度与中和轴高度（中和轴到受压区边缘的距离）的比值——局部受压时的混凝土强度提高系数——摩擦系数、——竖向箍筋、水平箍筋或竖向分布钢筋、水平分布钢筋的配筋率——考虑荷载长期作用对挠度增大的影响系数——裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数增加了：φ——表示钢筋直径的符号，φ20表示直径为20mm的钢筋。分析：这部分新规范删减了很多，留下的也差不多是最基本的，也更贴近实际使用。Page4/293基本设计规定3.1一般规定新规范增添了混凝土结构设计应包括的内容：3.1.8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、传力途径和构件布置；2作用及作用效应分析；3结构构件截面配筋计算或验算；4结构及构件的构造、连接措施；5对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。分析：这一条给设计者提供了混凝土设计的一般内容，使得混凝土结构的设计有了一个统一的内容标准。新规范提到了施工技术水平和实际工程条件的可行性。而老规范没有。分析：这一点提醒设计者更多地考虑结构可行性，而不是一味追求新奇的结构形式，甚至是现有施工技术很难做到的结构形式。体现了施工对结构的影响。3.2结构方案本节是新规范新加的，旧规范没有。本节主要规定了如下内容：混凝土结构设计方案应符合的要求、混凝土结构中结构缝的设计应符合的要求、结构构件的连接应符合的要求、混凝土结构设计应符合的要求。分析：这部分提纲挈领地给出了结构设计方案需要注意的问题。3.3承载能力极限状态计算新规范删去了建筑结构的安全等级的规定。新规范增添了混凝土结构的承载能力极限状态计算应包括的内容：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，且倒塌可引起严重后果的重要结构，宜进行防连续倒塌设计。对于承载能力的计算，新规范修改后的结果如下：3.3.2对持久设计状况、暂短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：Page5/29（3.3.2-1）（3.3.2-2）式中：——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；对地震设计状况下不应小于1.0；S——承载能力极限状态下作用组合的效应设计值：对持久设计状况和暂短设计状况按作用的基本组合计算；对地震设计状况按作用的地震组合计算；R——结构构件的抗力设计值；R(·)——结构构件的抗力力函数；——结构构件的抗力模型不定性系数：对静力设计，一般结构构件取1.0，重要结构构件或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；对抗震设计，采用承载力抗震调整系数代替的表达形式；——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；ad——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。公式（3.3.2-1）中的，在本规范各章中用内力值（N、M、V、T等）表达；对预应力混凝土结构，尚应按本规范第10.1.2条的规定考虑预应力效应。分析：其中，最大的改变是（3.3.2-2）中增加了（结构构件的抗力模型不定性系数）。这样可以使重要结构构件或不确定性较大的结构构件的安全性增大。新规范还增加了如下三条3.3.3对持久或暂短设计状况下的二维、三维混凝土结构，当采用应力设计的形式表达时，应接下列规定进行承载能力极限状态的计算：1按弹性分析方法设计时，可将混凝土应力按区域等代成内力，根据公式（3.3.2-2）进行计算，应符合本规范第6.1.2条的规定；2按弹塑性分析或采用多轴强度准则设计时，应根据材料强度的平均值进行承载力函数的计算，并应符合本规范第6.1.3条的规定。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Page6/29计值S按偶然组合计算，结构重要性系数取不小于1.0的数值；当计算结构构件的承载力函数时，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按本规范第3.6节的原则确定。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。分析：这些规定使不同情况下的结构设计计算能够遵循不同的法则，更合理更实用。3.4正常使用极限状态验算新规范增加了正常使用极限状态的验算应包括的内容。混凝土结构构件正常使用极限状态的验算应包括下列内容：1对需要控制变形的构件，应进行变形验算；2对使用上限制出现裂缝的构件，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对有舒适度要求的楼盖结构，应进行竖向自振频率验算。关于手腕构件的挠度限制，新规范增加了规定：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；当构件对使用功能和外观有较高要求时，设计可对挠度限值适当加严。分析：这里对起拱和预应力起拱的计算给出了更多限制；考虑了结构功能和外观的考虑。关于结构构件正截面受力裂缝控制的规定中，新规范的二级删去了“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”。三级改为“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，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。”几个构件的裂缝控制等级及最大裂缝宽度的限制（mm）表格修改为如下：环境类别钢筋混凝土结构预应力混凝土结构裂缝控制等级ωlim裂缝控制等级ωlim一三级0.30（0.40）三级0.20二a0.200.10二b二级——三a、三b一级——Page7/29注释中主要增加了一条“混凝土保护层厚度较大的构件，可根据实践经验对表中最大裂缝宽度限值适当放宽”。以适应后边内容中环境类别的改变。本节最大的改变是增加了大跨度混凝土楼盖结构应进行的竖向自振频率验算对大跨度混凝土楼盖结构应进行竖向自振频率验算，其自振频率宜符合下列要求：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3Hz；4工业建筑及有特殊要求的建筑应根据使用功能提出要求。分析：经过上网查询，这里增加楼盖舒适度要求，规定了楼板竖向自振频率的限制。3.5耐久性规定新规范增加了耐久性设计包括的内容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提出材料的耐久性质量要求；3确定构件中钢筋的混凝土保护层厚度；4满足耐久性要求相应的技术措施；5在不利的环境条件下应采取的防护措施；6提出结构使用阶段检测与维护的要求。注：对临时性的混凝土结构，可不考虑混凝土的耐久性要求。混凝土结的构环境类别调整如下：环境类别条件一室内干燥环境；无侵蚀性静水浸没环境二a室内潮湿环境；非严寒和非寒冷地区的露天环境；非严寒和非寒冷地区与无侵蚀性