《混凝土结构设计规范》GB50010-2010(2015年局部修订)

《混凝土结构设计规范》GB50010-2010（2015年局部修订）简介及高强钢筋的工程应用郑州大学刘立新2015年12月一.《混凝土结构设计规范》GB50010-2010（2015年局部修订）简介（一）修订背景和过程●根据“四节一环保”要求，提倡应用高强、高性能钢筋。●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》GB50010-2010局部修订的函”(建标标函[2013]29号的要求，于2013年启动，2015年8月通过审查、2015年9月颁布，目前正在出版社印刷。●根据我国钢筋标准《钢筋混凝土用钢第1部分》GB1499.1、《钢筋混凝土用钢第2部分》GB1499.2的变化对混凝土结构用钢筋的品种进行了调整，共涉及7条条文的修改，及部分条文的勘误。（二）主要修订内容4.2.1混凝土结构的钢筋应按下列规定选用：1纵向受力普通钢筋可采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500、HRB335、RRB400、HPB300钢筋；梁、柱和斜撑构件的纵向受力普通钢筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋。2箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HRB335、HPB300、HRB500、HRBF500钢筋。3预应力筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。（原4款合并为3款）◆将400MPa、500MPa级高强热轧带肋钢筋作为纵向受力的主导钢筋推广应用，尤其是梁、柱和斜撑构件的纵向受力配筋应优先采用400MPa、500MPa级高强钢筋；◆淘汰直径16mm及以上335MPa级热轧带肋钢筋，保留小直径的HRB335钢筋，主要用于中、小跨度楼板配筋以及剪力墙的分布筋配筋，还可用于构件的箍筋与构造配筋；◆用300MPa级光圆钢筋取代235MPa级光圆钢筋，将其规格限于直径6mm～14mm，主要用于小规格梁柱的箍筋与其他混凝土构件的构造配筋。对既有结构进行再设计时，235MPa级光圆钢筋的设计值仍可按原规范取值；◆取消HRBF335牌号钢筋；◆箍筋用于抗剪、抗扭及抗冲切设计时，其抗拉强度设计值发挥受到限制(360MPa)，不宜采用强度高于400MPa级的钢筋。当用于约束混凝土的间接配筋（如连续螺旋配箍或封闭焊接箍等）时，钢筋的高强度可以得到充分发挥，采用500MPa级钢筋具有一定的经济效益。4.2.2钢筋的强度标准值应具有不小于95％的保证率。普通钢筋的屈服强度标准值、极限强度标准值应按表4.2.2-1采用；预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋的极限强度标准值及屈服强度标准值应按表4.2.2-2采用。表4.2.2-1普通钢筋强度标准值（N/mm2）牌号说明公称直径d（mm）屈服强度标准值极限强度标准值HPB300限于小直径6～14（原6~22）300420HRB335取消HRBF335限于小直径6～14（原6~50）335455HRB400HRBF400RRB4006～50400540HRB500HRBF5006～505006304.2.3普通钢筋的抗拉强度设计值fy、抗压强度设计值fy′应按表4.2.3-1采用；预应力筋的抗拉强度设计值fpy、抗压强度设计值fpy′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。对轴心受压构件，当采用HRB500、HRBF500钢筋时，钢筋的抗压强度设计值fy′应取400N/mm2。横向钢筋的抗拉强度设计值fyv应按表中fy的数值采用；但用作受剪、受扭、受冲切承载力计算时，其数值大于360N/mm2时应取360N/mm2。（强条）◆局部修订中将500MPa级钢筋的抗压强度设计值从410N/mm2调整到435N/mm2，保持与抗拉强度设计值一致；对轴心受压构件，由于受混凝土极限压应变0.002的限制，当采用500MPa级钢筋时，其钢筋的抗压强度设计值取为400N/mm2。表4.2.3-1普通钢筋强度设计值（N/mm2）牌号抗拉强度设计值fy抗压强度设计值fy′HPB300270270HRB335300300HRB400、HRBF400、RRB400360360HRB500、HRBF500435435（原410）表4.2.3-2预应力筋强度设计值（N/mm2）种类极限强度标准值fptk抗拉强度设计值fpy抗压强度设计值fpy′中强度预应力钢丝8005104109706501270810消除应力钢丝147010404101570111018601320钢绞线15701110390172012201860132019601390预应力螺纹钢筋980650400（原410）10807701230900注：当预应力筋的强度标准值不符合表4.2.3-2的规定时，其强度设计值应进行相应的比例换算。◆按预应力钢筋抗压强度设计值的取值原则，本次局部修订将预应力螺纹钢筋的抗压设计强度由2010版规范中取值410MPa修改为400MPa。0.005.0010.0015.0020.0025.0030.0035.0040.0045.0000.0010.0020.0030.0040.005混凝土应变ec混凝土应力sc/MPa素混凝土试件纵筋配筋率0.89%纵筋配筋率2.5%◆混凝土内配有纵向钢筋也可使混凝土的变形能力有一定提高，随着纵筋配筋率的增大，混凝土的峰值应力变化不大，但峰值应变有较明显增大，由于钢筋和混凝土之间有很好的粘结，当混凝土应力接近或达到峰值时，纵筋起到了一定的卸载和约束作用。◆混凝土在长期荷载作用下产生徐变，变形增大（1.25）◆欧美等国的规范取fy′=fy◆以往教科书：fy′=Es×e0=200000×0.002=400MPa●500MPa级钢筋偏压、轴压构件计算比较fy=435N/mm2，fy‘=435N/mm2（轴压400N/mm2），附加偏心距ea=max（20mm，h/30),b=400mm，h=400mmC30混凝土，fc=14.3N/mm2，a1=1.0，b1=0.8,xb=0.482,l0/h=10轴压比N/kNe01/mmCmhnsxAs=As′/mm2实配As/mm2N0400/kN0.81830.401081.001.1350.6741599.671599.673146.740.81830.40541.001.2340.731772.73772.732563.250.81830.40181.001.4550.800155.25320.002243.810.81830.4001.001.8650.869-250.24320.002243.810.92059.201081.001.1200.6952037.982037.983456.010.92059.20541.001.2080.7561123.061123.062810.450.92059.20181.001.4050.828452.66452.662337.410.92059.2001.001.7690.89728.16320.002243.810.952173.601081.001.1140.7032260.992260.993613.370.952173.60541.001.1970.7661302.451302.452937.020.952173.60181.001.3840.840605.38605.382445.170.952173.6001.001.7290.908170.41320.002243.81C50混凝土，fc=23.1N/mm2，a1=1.0，b1=0.8,xb=0.482,l0/h=15轴压比N/kNe01/mmCmhnsxAs=As′/mm2实配As/mm2N0400/kN0.82956.801081.001.3040.6603010.183010.184916.890.82956.80541.001.5260.7121630.071630.074027.550.82956.80181.002.0250.779506.10506.103303.260.82956.8001.002.9470.869-404.23320.003183.340.93326.401081.001.2700.6823714.883714.885371.000.93326.40541.001.4680.7382190.142190.144388.450.93326.40181.001.9110.809979.42979.423608.260.93326.4001.002.7310.89745.48320.003183.340.953511.201081.001.2560.6904073.504073.505602.090.953511.20541.001.4430.7482477.292477.294573.500.953511.20181.001.8630.8211223.231223.233765.370.953511.2001.002.6400.908275.27320.003183.344.2.4普通钢筋及预应力筋在最大力下的总伸长率δgt不应小于表4.2.4规定的数值。表4.2.4普通钢筋及预应力筋在最大力下的总伸长率限值钢筋品种普通钢筋预应力筋HPB300HRB335、（删去HRBF335）HRB400、HRBF400、HRB500、HRBF500RRB400δgt（%）10.07.55.03.54.2.5普通钢筋和预应力筋的弹性模量Es可(原应)按表4.2.5采用。◆局部修订中，刪除了HRBF335钢筋脾牌号，取消了原表注，正文中的”应”改为”可”。◆由于制作偏差、基圆面积不同以及钢绞线捻紧程度差异的影响，实际受力后的变形模量存在一定的不确定性，通常不同程度地偏小。因此，必要时可通过试验测定钢筋的实际弹性模量，用于设计计算。9.7.6吊环应采用HPB300钢筋或Q235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应验算吊环在荷载标准值作用下的应力。对HPB300钢筋，吊环应力不应大于65N/mm2；对Q235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。表4.2.5钢筋的弹性模量(×105N/mm2)牌号或种类弹性模量EsHPB300钢筋2.10HRB335、（删去HRBF335）HRB400、HRB500钢筋HRBF400、HRBF500钢筋RRB400钢筋预应力螺纹钢筋2.00消除应力钢丝、中强度预应力钢丝2.05钢绞线1.95(取消原表注)◆由于本次局部修订将HPB300钢筋的直径限于不大于14mm，因此当吊环直径小于等于14mm时，可以采用HPB300钢筋；当吊环直径大于14mm时，可采用Q235圆钢。11.2.2梁、柱、支撑以及剪力墙边缘构件中，其受力钢筋宜采用热轧带肋钢筋；当采用现行国家标准《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》GB1499.2中牌号带“E”的热轧带肋钢筋时，其强度和弹性模量应按本规范第4.2节有关热轧带肋钢筋的规定采用。【条文说明】●结构构件中纵向受力钢筋的变形性能直接影响结构构件在地震力作用下的延性。考虑地震作用的框架梁、框架柱、支撑、剪力墙边缘构件的纵向受力钢筋宜选用HRB400、HRB500牌号热轧带肋钢筋；箍筋宜选用HRB400、HRB335、HPB300、HRB500牌号热轧钢筋。●对抗震延性有较高要求的混凝土结构构件（如框架梁、框架柱、斜撑等），其纵向受力钢筋应采用现行国家标准《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》GB1499．2中牌号为HRB400E、HRB500E、HRB335E、HRBF400E、HRBF500E的钢筋。这些带“E”的钢筋牌号钢筋的强屈比、屈强比和极限应变（延伸率）均符合本规范第11．2．3条的要求；这些钢筋的抗拉指标及弹性模量的取值与不带“E”的同牌号热轧带肋钢筋相同，应符合本规范第4．2节的有关规定。●文字修改及勘误表G.0.1