混凝土结构设计规范范文

混凝土结构设计规范范文第1篇

关键词：规范修订；理解应用

中图分类号：TU318文献标识码： A 文章编号：

1 理解混凝土规范的必要性

随着结构理论的发展和工程实践的深入，《混凝土结构设计规范》不断地修订、完善。规范不是单纯的技术性文件，它还具有一定的社会性，受制于当代社会的经济条件和技术水平，需充分考虑施工工艺和设计习惯，以具备可操作性。规范只在条文说明中才有一些作为依据的简单理论性解释，必须充分理解结构理论和工程背景，才能根据具体情况做好设计，否则只能死抠着规范条例进行拼凑式设计。

2 对规范修订的理解

2.1 修订背景

混凝土结构需要消耗大量的钢筋和水泥，从而消耗大量资源和能源，并造成环境污染，迫切地需要提高材料的强度和性能；近年来天灾人祸不断，人类对结构的安全度要求显著增加，迫切地需要提高结构的抗灾害能力；为可持续性发展，迫切地需要提高混凝土耐久性；而大量的现有混凝土结构增加其使用率，迫切地需要进行结构再设计。

根据上述情况，修订的内容强调：从截面计算到结构设计；提高结构的抗灾害能力；耐久性及既有结构的再设计；调整结构的安全度设置水平；采用高强―高性能材料。

2.2 材料的提高

我国建筑事业发展迅速，随着建筑更高、更大、更轻，对建筑材料的要求也更高，作为建筑主要的结构形式―混凝土结构，混凝土和钢筋要求轻质高强、耐久性更好。

2.2.1 混凝土

规范修订提高了混凝土强度等级下限，除素混凝土可以用C15外，均采用C20及以上强度等级的混凝土。采用400MPa及以上高强钢筋的构件，混凝土强度等级不应低于C25。承受重复荷载的构件，混凝土强度等级不应低于C30。对于预应力构件的混凝土，强度不应低于C30。采用高强预应力钢筋时不宜低于C40。常用受力构件的混凝土强度等级，对受弯构件提高1级，对受压构件提高2级。这种提高混凝土的方式并不是提高最高强度（C80），而是将常用混凝土等级大范围提高1～2个等级，比较经济。

高强混凝土脆性大，造价亦贵，可以考虑发展约束混凝土，多轴应力状态下的混凝土强度能有效提高，且延性显著增加。在柱端、梁端等受力大的部位，尤其是受压的立柱或局部受压区域，利用连续、封闭、密集的箍筋，使混凝土成为约束混凝土，能有效的提高构件的承载力和延性。

2.2.2 钢筋

规范修订提高了钢筋强度，普通钢筋有HPB300、HRB335、HRBF335、HRB400、HRBF400、RRB400、HRB500、HRBF500。HPB300是低碳钢筋，强度较低，但延性好。HRB是合金钢筋，强度高，延性、焊接性能、机械连接适应性、施工适应性都很优越，但价格比较高，可用于结构的关键受力部位及延性要求较高的部位。HRBF是细控轧晶粒钢筋，强度高，延性较好，但焊接性能及施工适应性较差，可用于一般受力钢筋。

为解决密集配筋的问题，可采用并筋，以便设计与施工。

2.3 设计理念的完善

以往规范中结构分析采用线弹性分析，这种分析方法以结构力学为基础，有局限性，对于现代高度高、跨度大的复杂结构不适用。随着计算机处理数据能力的快速提升，非线性分析方法在新规范中得以采用，弹塑性分析、塑性极限分析等方法更趋完善，间接作用分析、结构试验分析也填补了结构分析空缺。

弹性分析法适用于一般混凝土结构在正常使用极限状态下和承载能力极限状态下作用效应分析。因其简单、实用，使设计偏于安全，仍是一种普遍适用常规结构的基本方法。塑性内力重分布法对屈服截面进行了调幅计算，适用于连续梁板计算，要求采用延性好的钢筋，可简化设计和节约材料，充分发挥构件抗力潜力。弹塑性分析法适用于大型、重要、复杂的混凝土工程，先设定好结构的形状、尺寸、边界条件、材料性能和配筋等，后进行分析计算。规范只对分析方法做了原则性的规定，因此，需根据工程实际情况建模、合理简化假定等。塑性极限分析法适用于周边有梁或墙支承的双向板计算，要求有足够的塑性变形能力。间接作用分析法适用于一些如大体积混凝土、超长结构会产生严重裂缝的体量大、形状复杂、功能多的结构，由于引起间接作用的因素太多，规律也不明显，因此规范只能给出一般原则。试验分析是复核计算结果、验证假设模型的重要手段，不规则或受力复杂的结构可采用这种方法。

2.4 计算方法与构造措施改进

2.4.1 计算方法

混凝土构件的正截面承载力、斜截面承载力、抗扭承载力、抗冲切承载力、裂缝宽度验算等在规范中从计算模型、计算公式、计算参数等都有所变化，同时也引入了协调扭转等概念。

对需考虑自身挠曲引起的弯矩增大的二阶效应的受压构件的计算方法进行了修订，与结构侧移引起的二阶效应加以区分。受剪承载力的计算公式混凝土项系数统一表达，不再过于繁琐；箍筋抗剪承载力计算值降低，使得需要增加配箍量，可以提高结构安全储备。为发掘抗冲切承载力，计算公式中的抗力项系数增大。构件的裂缝控制要按荷载准永久组合进行验算，降低了荷载效应及裂缝宽度的计算值；同时调低公式中构件受力特征系数，将裂缝宽度计算值减小10%以上，缓和了由于使用高强钢筋引起构件挠度增加、裂缝变宽的问题。

2.4.2 构造措施

构造设计是结构设计的核心部分之一，好的构造措施能保证结构安全，规范修订了基本构造要求及各种构件构造措施，总的趋势是增加钢筋的用量。

规范修订中，放松对伸缩缝最大间距控制，增加控制缝来解决间接裂缝引起的不良后果。比如在墙容易产生收缩裂缝的部位，故意设置成薄弱截面，引导裂缝在此发生，预埋止水带，并用建筑装饰消除裂缝的观感。对钢筋的保护层厚度适当增大，增加了钢筋耐久性。为合理控制钢筋锚固长度，完善锚固修正系数及连乘原则，推广机械锚固方法。受压构件的最小配筋率稍有增加，使结构更加安全。改进板、梁、墙、叠合构件的构造要求，完善各种构件的构造设计。

3 规范修订的局限性

任何一本规范都不能完全指导和解决工程中的所有问题，现行规范能适用于大部分工程，但仍有局限性，这种局限性可由理论研究预见，也可能在后面的实施过程中逐渐体现出来，我们要做的不是否定而是改进，并找到应对方法。

参考文献

混凝土结构设计规范范文第2篇

Abstract:The crosswise comparison various countries standard as well as vertical looks over our country standard evolution, may realize sincerely the standard takes the overtop structure, reflects the time social economy inevitably the characteristic and the need. In this standard revision, besides must make the careful analysis from the specialized technical angle to the degree of security, how to carry on the thorough discussion from social economy's angle to be possibly more important.

关键词：混凝土结构 设计规范 可靠度设计

Key words:Concrete structure design standard reliability design

【中图分类号】TU 【文献标识码】A 【文章编号】1004-7069（2009）-05-0129-01

我国规范安全度从解放后的演变，以受弯构件为例，将安全度统一折算成解放初期按破损阶段设计方法时的总安全系数K，则在最早的东北人民政府设计规程中K等于2.0；后改为与当时的苏联规范相同即1.8，但钢材强度取值仍低于苏联；约在1956年后，按三系数极限状态方法的苏联规范设计，K降到约1.55～1.6，1965年我国颁布的BJG21-66规范与此相同；1974年颁布TJ10-74规范，受弯构件K值又略有降低；1989年颁布的现行规范，K值大体保持在1965年规范的水平。这里需要指出的是，50年代设计时所用的楼层活荷载标准值基本参照了苏联荷载规范的取值，而在1959年颁布我国的荷载规范后，不少类型建筑物的楼层活荷载标准值都降低了，导致这类结构安全储备的进一步降低。

横向比较各国规范以及竖向纵观我国规范的演变，可以深切体会到规范作为上层建筑，必然反映时代社会经济的特色和需要。在这次规范修订中，除了必需从专业的技术角度对安全度作细致分析外，如何从社会经济的角度进行深入探讨可能更为重要。近十年来，我国的社会经济状况发生了从未有过的根本性变化，而我们现在设计的建筑物又必需适应今后几十年乃至上百年内生产和生活水平的发展。

规范和标准如何从短缺型计划经济影响下走出来，使之更好地为社会主义市场经济基础服务，这是本次规范修订不同于以往历次修订的主要区别，理应作为本次修订中首要考虑的问题。举例来说，我们对普通公寓住宅的层高标准作了限制，在山东地区规定为2.7m（净空仅2.55m），也不准设计人员或用户提高房屋抗震设防等级，这些限制是否反映了过去短缺经济年代的特色？短缺经济的主要倾向是竭尽全力去约束消费和限制投资，并伴以过多的行政干预来加以保证。过去讲节约，偏重于初期一次性投资和用料的节省，较少顾及长期和整体效益，更少考虑用户的利益和要求；设计规范的低安全度和某些荷载标准值的过低取值，也是短缺经济造成的。在今天的市场经济体制下，如果只需花相对较少的钱，换得更为结实耐久的房子住，应属合理消费受到鼓励，为此而必须多花一些钢材也属于合理使用，说不上有违节约原则。安全度的设置本来就是用来对付比较意外的情况，低安全度的房子尽管在一般情况下安全可靠，但是抵御外界不确定性作用的能力相对较弱。房子结实些，寿命长些，符合国家提高人民生活质量的要求；万一发生不测地震，可以减少生命财产损失；再说这种合理消费并不要政府掏钱，而且合理的多用些钢材、水泥又能促进生产发展，从眼前讲，还多少能缓解通货紧缩的困难。这些说法从短缺经济的立场上看是格格不入的，但符合眼前和长远利益以及市场经济的需要。

提高结构的安全性能需要从结构选型、结构构造、结构布置、材料选择等多个方面作出努力，以加强结构的整体性、延性和耐久性，提高其抗御不测之灾和防止倒塌、特别是抵抗连续倒塌的能力。也许基于概念设计的这些措施，对于增进结构安全更为有效且更符合经济节约的原则。比如这次规范修订组提出的用新Ⅲ级钢替代Ⅱ级或Ⅰ级钢，就能带来立竿见影的效果。可是为了增强延性和防倒塌能力，主要还得靠合理加大构造用钢量。上述与结构安全性能有关的众多因素较难用数值形式加以度量，而我们在这里所讨论的安全度，则仅限于截面强度的安全度和与之有关的荷载标准值和材料强度标准值等能够用数值度量的那些参数。提出要大幅度提高设计安全度，无非是基于客观形势变化和对现行安全度进行初步分析比较后的一种宏观的定性估计。究竟需要提高多少，则需经过课题立项研究才能确定。对于规范修订组这次提出的设计可靠度改进意见，总的趋势是往高处调，对此我表示拥护；虽然幅度不够大。

关于可靠度设计理论。将可靠度设计理论用于设计规范，不论在学术或工程界一直有分歧意见。我倾向于多安全系数的极限状态设计法，因为其中对安全度的表示比较灵活又易于理解，而且在确定各项安全系数时并不排斥利用可靠度理论手段进行分析对比，然后再综合考虑其它因素加以修正。

混凝土结构设计规范范文第3篇

钢筋混凝土结构是土木、水利类专业的一门重要技术基础课程。《混凝土结构设计规范》对混凝土结构设计、施工、监理等工作的基本理论、技能和方法作了规范要求。随着《混凝土结构设计规范》（2010版）的修订出版，急需依照新规范的要求对教学内容进行调整和更新。文章通过新旧规范的对比分析，准确把握规范的修订背景和原则，并详细列举了对课程学习和工程设计有重要影响且需要调整的教学内容，对准确理解和贯彻规范要求，具有一定的指导意义。

关键词：钢筋混凝土结构；设计规范；教学内容

中图分类号：G423.04 文献标志码：A 文章编号：

10052909（2013）04005504

钢筋混凝土结构从19世纪中叶开始采用以来，发展极为迅速。特别是近20年来，随着高强度钢筋、高强度高性能混凝土（强度达到100 N/mm2）以及高性能外加剂和混合材料的研制使用，高强高性能混凝土的应用范围不断扩大，混凝土结构的应用范围也在拓展，已从工业与民用建筑、交通设施、水利水电建筑和基础工程扩大到近海工程、海底建筑、地下建筑、核电站安全壳等领域，甚至已开始构思和实验用于月面建筑。随着轻质高强度材料的使用，在大跨度、高层建筑中的混凝土结构将越来越多[1]。

钢筋混凝土结构是土木、水利类专业的一门重要技术基础课程。学习该课程的主要目的是，掌握钢筋混凝土结构构件设计计算的基本理论和构造知识，为学习有关专业课程和从事钢筋混凝土建筑物的结构设计打下牢固的基础[2]。《混凝土结构设计规范》（以下简称《规范》）是对混凝土结构设计、施工、监理等工作的基本理论、技能和方法的规范要求。钢筋混凝土结构课程应对《规范》作全面准确的讲解，根据技术、经济条件的发展，《规范》也会经常被修订和调整。因此，要学好这门课程，必须紧密结合《规范》内容，了解《规范》修订的背景和原则，掌握修订、增加的内容，才能在以后的工作中更好地执行。2011年7月最新的《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）开始执行。本文通过新旧《规范》的对比分析，准确把握《规范》的修订背景和原则，详细列举对课程学习和工程设计有重要影响和需要调整的教学内容，对准确理解和贯彻《规范》要求具有一定的指导意义。

一、2010版《混凝土结构设计规范》修订背景及原则

为落实“以人为本，安全第一”的结构设计原则以及“节能、降耗、减排、环保”的基本国策，实现资源、能源的可持续发展，经过4年修订，《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010） [3]

于2011年7月开始执行。本次《规范》的修订主要有以下背景值得关注：（1）中国正处于经济高速发展时期，基础建设规模宏大，混凝土结构在建筑业中所占比重极大；（2）混凝土结构需要消耗大量的钢筋和水泥，而这些材料会大量消耗资源和能源，并引起环境污染等问题；（3）从“四节一环保”的角度，必须尽快解决上述问题，而其唯一出路是使用高强—高性能的材料；（4）为提高建筑的安全性和防灾能力，根据“以人为本”的原则，拟提高结构的安全度设置水平及抗灾能力；（5）为保证可持续发展，需要提高混凝土结构的耐久性及既有结构的使用率。2010版《规范》，反映了近年来混凝土结构的科研成果、技术发展以及工程经验，适当提高了结构的安全水平与抗御灾害的能力，强化了结构的耐久性，提高了材料的利用效率。

2010版《规范》修订的基本原则是“补充，完善，提高，不做大的改动”[4]。因此，2010版《规范》的理论体系和基本框架与上一版保持一致，只是在结构设计方案、材料级别、设计规定等方面进行了补充和调整。这一点对学习和掌握2010版《规范》是非常重要的。

二、根据2010版《规范》所调整的课程内容

通过对比2010版和2002版《规范》，2010版《规范》对钢筋混凝土结构基本理论有重要影响的主要内容有如下六个方面，需要在教学中进行修订和调整。

（1）增强规范的完整性，从以构件计算为主适当扩展到整体结构的设计，强调结构方案的重要性，增加“结构防连续抗倒塌设计”的原则。2002版《规范》偏重截面配筋计算和构件设计，而完整的设计应包括结构方案、内力分析、截面计算、构造措施四个层次，它们对结构安全的影响是依次递减的关系。2010版《规范》特别增加了“结构方案”一节，由“构件计算”扩展到“结构设计”。强调结构选型、体系组构、构件布置、均匀规则、传力途径、冗余约束、缝的分割、连接构造、方便施工、综合功能等要求。同时强调结构整体稳固性或鲁棒性（Robustness）的重要性。该项修订内容对转变设计理念，即从传统强调构件设计甚至截面设计向结构设计的转变，起到了重要的推动作用。然而由于历史的原因，过去的规范缺少对这方面内容的强调。

在高等学校的钢筋混凝土结构课程教学中，应进行这一观念的教育和灌输，提高和加强学生对结构安全的认识。

传统设计只考虑“三正常”（正常设计、正常施工、正常使用）条件下，以构件截面钢筋屈服或混凝土压碎作为破坏标志，实际上这只是单一构件的“强度问题”，属于结构安全的较低层次。近年来发生的天灾（地震、洪水、台风、冰灾等）、人祸（爆炸、撞击、火灾等）偶然作用引起的构件解体、结构倾覆、建筑倒塌等造成巨大的生命、财产损失，这才是威胁结构安全的最大隐患[4]，应引起重视。图1即为网上流传的上海某小区新建住宅楼由于桩基折断造成整栋楼倾覆的照片。

（2）完善耐久性设计，调整钢筋保护层厚度。耐久性设计按正常使用极限状态控制，表现为：钢筋混凝土构件表面出现锈渍或锈胀裂缝；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）。图2为一锈蚀严重的钢筋混凝土柱。由于影响混凝土结构材料性能劣化的因素复杂，规律不确定性很大，目前一般建筑结构的耐久性设计只能用经验性的方法来解决。2010版《规范》对影响混凝土结构耐久性的环境类别进行了更为详尽的分类。环境对混凝土结构耐久性的影响分为：正常环境、干湿交替、冻融循环、氯盐腐蚀四种；

对应此四种影响，2010版《规范》提出了控制混凝土水胶比、强度等级、氯离子含量和含碱量的要求，删去了2002版《规范》中对于最小水泥用量的限制，这是由于近年来胶凝材料及配合比设计的不确定性变化太大，故不再作统一要求；耐久性设计对服役期房屋建筑的使用提出要求，即按规定的功能正常使用，并经常维修，定期检测，这是保证混凝土结构耐久性及应有功能的必要条件。

2010版《规范》以耐久性要求定义混凝土保护层，特别是最小保护层厚度确定原则的重要变化，必须要在教学中体现和重点强调。如果仍然按照原规范、旧教材进行授课，将给学生带来错误的概念。2010版《规范》规定最小保护层厚度是从最外层钢筋（箍筋、构造筋等）计算，而原《规范》则是从纵向受力钢筋计算，这可以说是钢筋混凝土结构设计中的一次重大变化。

关于混凝土保护层厚度的作用，主要体现在以下三个方面：①锚固作用，握裹钢筋，实现钢筋与混凝土的变形协调；②保护作用，保护钢筋免遭水、氧气、酸性物质、氯离子等有害物质的腐蚀；③耐火作用，延长钢筋的耐火时间。在设计中，按锚固、保护、耐火要求，混凝土保护层厚度越大越好，但保护层厚度增大，截面有效高度减小，构件的承载力降低，裂缝宽度也将加大，可见这是一对矛盾。因此，2010版《规范》根据环境类别、构件类型，适当提高了混凝土保护层的最小厚度。环境分三类五档，构件分面（板、墙）、线（梁、柱、斜撑）两类，面构件保护层厚度小，线构件保护层厚度大。

（3）斜截面抗剪承载力计算公式的调整。2002版《规范》的受剪承载力设计公式分为集中荷载独立梁和一般受弯构件两种情况，较国外多数国家的规范繁琐，且两个公式在临近集中荷载为主的情况附近计算值不协调，且有较大差异，见图3所示的两条虚线。因此，2010版《规范》将两个公式改为一个公式。但考虑到中国的国情和规范的设计习惯，且过去规范的受剪承载力设计公式分两种情况用于设计也是可行的，此次修订实质上仍保留了受剪承载力计算的两种形式，只是在原有受弯构件两个斜截面承载力计算公式的基础上进行了改整。具体做法是混凝土项系数不变，仅对一般受弯构件公式的箍筋项系数进行了调整，由125改为10。 这意味着若要保持相同的抗剪承载力，需要增加配箍量。试验研究和调查对比都表明，中国规范中的抗剪承载力安全度设置水平偏低。因此，对影响安全的短板适当加长，可以提高结构的整体安全度水平。

（4）完善受压构件自身受压挠曲弯矩增大的二阶效应（P-（）的计算方法。2010版《规范》将原《规范》的偏心距增大系数方法（（-ei）改成现在的弯矩增大系数法（（ns-M），即通过考虑受压构件端弯矩增大的方法考虑构件的挠曲二阶效应。这种修改对偏心受压构件的承载力计算造成较大的影响，并引起配筋的较大变化。考虑二阶效应的条件是：当偏心受压构件两端弯矩比及轴压比都不大于0.9，且其长细比也不大时，构件的自身挠曲不可能很大，可以不考虑自身挠曲二阶效应，否则就应考虑二阶效应产生附加弯矩的影响，《规范》对此作了具体的规定。因此，2010版《规范》关于受压构件承载力计算的内容，必须进行全面调整，原《钢筋混凝土结构》教材中关于偏心受压构件的内容以及例题和习题都需要重新编写。

（5）2010版《规范》强调应用高强材料。这种材料能够显著提高构件的承载力，但会对正常使用极限状态的验算带来一些问题。比如受弯构件挠度的增加，混凝土裂缝宽度的加大，甚至会变成结构设计的控制因素，成为高强钢筋应用的最大障碍。因此，裂缝宽度的验算是本次修订的重点和必须解决的关键问题。经过对国内外规范标准的分析对比，以及对采用400 MPa、500 MPa级高强钢筋配筋构件的系统试验研究，2010版《规范》修订采用了以准永久组合降低荷载效应和修改计算公式调整系数取值的两条途径解决上述问题。对裂缝控制等级为三级的钢筋混凝土构件，选荷载的准永久组合进行裂缝宽度和挠度验算，而预应力混凝土构件未变。裂缝宽度计算公式也进行了调整，钢筋混凝土受弯和偏心受压构件的构件受力特征系数由2.1调整为1.9。

（6）根据节材、减耗及性能的要求，2010版《规范》淘汰了低强钢筋，强调应用高强、高性能钢筋。并根据混凝土构件对受力的性能要求，说明了各种牌号钢筋的用途。根据国家的技术政策，增加500 MPa级钢筋的使用；推荐

400 MPa、500 MPa级高强钢筋作为受力的主导钢筋；限制并准备淘汰335 MPa级钢筋；淘汰低强的235 MPa级钢筋，代之以300 MPa级光圆钢筋。另外，2010版《规范》明确规定，梁、柱纵向受力普通钢筋应采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋，梁、柱纵向钢筋不能采用HRB335级钢筋。因此，教材中大量采用HRB335级钢筋的例题和习题都需要进行重新设计和调整。

三、结语

针对2010版《规范》的修订内容和修订背景，笔者在教学中，以2010版《规范》为指导，重点增加了结构整体性和防连续倒塌设计、结构耐久性设计、斜截面抗剪承载力计算公式、受压构件挠曲二阶效应、裂缝宽度验算调整和高强材料的推广等内容，以便准确把握和贯彻2010版《规范》要求，确保学生的学习效果。

参考文献：

[1] 东南大学，天津大学，同济大学. 混凝土结构：上册—混凝土结构设计原理[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2007.

[2] 王立成，刘毅.专业课程教学中创新思维的培养途径研究[J].大连理工大学学报：社会科学版，2009，30（S2）： 22-24.

[3] GB 50010—2010.混凝土结构设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[4] 徐有邻.混凝土结构设计原理及修订规范的应用[M].北京：清华大学出版社，2012.

Analysis on the teaching contents of reinforced concrete structure based on the code for design of concrete structures 2010

WANG Licheng

（School of Civil Engineering， Dalian University of Technology， Dalian 116024， P. R. China）

Abstract：

Reinforced concrete structure is one of the most important technical courses for the majors of civil engineering and hydraulic engineering. This subject is closely associated with the design code for reinforced concrete structures， which will provide some basic fundamentals and skills for the students in their careers after graduating. However， due to the revision of the design code for reinforced concrete structures， the teaching contents of this subject are required to adjusted and updated. By comparing the old and new codes， this paper listed the revised contents within the newly published design code which may have significant effect on the study and project design of students. It will help the students understand the theoretical background of the design code of reinforced concrete structures and follow the tracks of development of reinforced concrete structures.

混凝土结构设计规范范文第4篇

关键词：混凝土；结构设计；规范；修订内容

Abstract: this paper through the contrast analysis of 2010 edition with 2002 version of the concrete structure design codes are introduced, and the design specification for concrete structures "(GB50010-2010) the main revision content, from the overall design requirements, formula, the structure, main points and structural requirement analysis of the differences and similarities between the new and old standard.

Keywords: concrete; Structure design; Standard; Revision content

中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：

一、概述

2010年8月18日住房和城乡建设部公告，国家标准《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）自2011年7月1日起实施，原《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）同时废止。新规范基于适当提高结构安全储备、抵御灾害能力、保证结构安全等原则，在旧规范基础上作了一定的补充、完善和提高。本文着重介绍新规范的主要修订内容，并与旧规范进行对比说明。

二、主要修订内容

1、总体性设计要求的调整

（1）关于改变结构用途和使用环境

新规范3.1.7条：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。

旧规范3.1.8条：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。

新规范强调了设计使用年限，与《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068相衔接。

（2）关于耐久性设计规定

新旧规范关于混凝土结构的环境类别分类有所改变，新规范中环境类别三细分为三a及三b两类，相应的对结构材料的耐久性基本要求也有变化，总体说来新规范更加严格了，详见新规范3.5.1、3.5.2、3.5.3条及旧规范3.4.1及3.4.2条。

（3）关于维修保养的规定

新规范增加了关于维修保养的条文。

新规范3.5.8条：混凝土结构在设计使用年限内尚应遵守下列规定：建立定期检测、维修制度；设计中可更换的混凝土构件应按规定更换；构件表面的防护层，应按规定维护或更换；结构出现可见的耐久性缺陷时，应及时进行处理。

（4）关于钢筋

新规范根据“节能、节地、节水、节材和环境保护”的要求，提倡应用高强、高性能钢筋，逐步停用HPB235钢筋，并增加了强度为500MPa级的热轧带肋和采用控温轧制工艺生产的HRBF系列细晶粒带肋钢筋。详见新规范4.2.1和4.2.2条。

（5）关于混凝土保护层

新规范调整了混凝土保护层，不再区分分布筋与受力筋，较旧规范严。

新规范8.2.1条条文说明：从混凝土碳化、脱钝和钢筋锈蚀的耐久性角度考虑，不再以纵向受力钢筋的外缘，而以最外层钢筋(包括箍筋、构造筋、分布筋等)的外缘计算混凝土保护层厚度。因此本次修订后的保护层实际厚度比原规范实际厚度有所加大。

（6）关于锚固长度

新规范将锚固长度分为lab及la，其中lab为基本锚固长度，la为经长度修正后的锚固长度（8.3.1条）；旧规范只提及锚固长度la的概念，并规定应对la进行长度修正。

（7）关于钢筋绑扎连接

新规范规定受拉钢筋直径大于25mm不宜绑扎连接，较旧规范严。

新规范8.4.2条：轴心受拉及小偏心受拉杆件的纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接；其他构件中的钢筋采用绑扎搭接时，受拉钢筋直径不宜大于25mm，受压钢筋直径不宜大于28mm。

旧规范9.4.2条：轴心受拉及小偏心受拉杆件(如桁架和拱的拉杆)的纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接接头。当受拉钢筋的直径d>28mm及受压钢筋的直径d>32mm时，不宜采用绑扎搭接接头。

2、计算公式调整

（1）结构构件的抗力函数中增加抗力模型不定性系数γRd

新规范3.3.2条中：R=R(fc，fs，ak，…)／γRd

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。

旧规范3.2.3条：R = R (fc,fs,ak,……)

新规范增加的构件抗力调整系数主要为了考虑构件的几何参数变异性对结构性能的不利影响。

（2）调整裂缝宽度计算公式

新规范3.4.4条在三级裂缝宽度计算时，对一般钢筋混凝土构件、预应力混凝土构件和处于二a类环境的预应力混凝土构件分别采用不同的荷载组合和控制标准，比旧规范3.3.3条有所放松。

（3）调整抗剪公式中钢筋部分承担的剪力

新规范取消了箍筋剪力的增大系数，因而执行新规后需要配置的箍筋相应增多了。

新规范6.3.4条： （6.3.4-2）

旧规范7.5.4条：（7.5.4-2）

（4）调整抗冲切截面承载力，抗冲切承载力增加

新规范6.5.3条：

受冲切截面 （6.5.3-1）

配置箍筋、弯起钢筋时的受冲切承载力

（6.5.3-2）

旧规范7.7.3条：

受冲切截面 （7.7.3-1）

配置箍筋时的受冲切承载力

（7.7.3-2）

配置弯起钢筋时的受冲切承载力

（7.7.3-3）

3、增加的计算

新规范增加了楼盖舒适度计算的内容，详见3.4.6条：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。

4、构造要点及构造要求改变

（1）新规范补充完善了提高混凝土构件耐久性的技术措施，尤其强调对于悬臂构件，规定处于二、三类环境时宜采用“悬臂梁―板”的结构形式，或在其上表面增设防护层（详见3.5.4条）。旧规范仅规定三类环境中的结构构件，其受力钢筋宜采用环氧树脂涂层带肋钢筋；对预应力钢筋，锚具及连接器，应采取专门防护措施（详见3.4.7条）。

（2）新规范增加了并筋的配筋形式，详见4.2.7条：构件中的钢筋可采用并筋的配置形式。直径28mm及以下的钢筋并筋数量不应超过3根；直径32mm的钢筋并筋数量宜为2根；直径36mm及以上的钢筋不应采用并筋。并筋应按单根等效钢筋进行计算，等效钢筋的等效直径应按截面面积相等的原则换算确定。

（3）梁纵筋在梁柱端节点的弯锚水平段，新规范以lab标注（9.3.4条），旧规范以la标注；且新规范在梁柱端节点处增加了机械锚头的锚固方式。

（4）新规范在顶层端节点角部增加了配置防裂、防剥落的构造钢筋的要求（详见9.3.8条）。

三、结论

混凝土结构设计规范范文第5篇

【关键词】混凝土结构；安全度设置；国内外规范对比

引言

2010年我国颁布了新的《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010），新版规范建立在旧版规范的修改以及2008年汶川地震后的教训上。在安全度设置上与旧版本有较大差别，但是和国外有关规范相比仍存在一定差距，混凝土的结构设计方法、安全度的计算方式和条件都略有不同。

一、我国混凝土结构设计规范的发展

建国以来，我国建筑结构的设计方法变化很大，从最初的经验估计，到后来的试验确定、容许应力、安全系数以及概率极限状态设计方法。混凝土结构设计规范也随之进行了变革。上世纪60年代，我国的混凝土结构设计规范基本引用苏联规范HNTY123-55，直到1989年出台的《混凝土设计规范》GBJ10-89才突破照搬苏联模式，有了自主创新的能力，奠定了我国混凝土结构设计规范的基本模式。

我国新修订的GB50010-2010《混凝土结构设计规范》，采用了以概率理论为基础的极限状态设计法，参考了国外有关先进技术标准，以可靠指标度量结构构件的可靠度，采用3个分项系数（结构重要性系数O，荷载分项系数G、Q，材料性能分项系数C、S）的设计表达式进行设计。

二、国内外混凝土结构设计规范安全度设置水平对比

本文进行安全度设置水平的对比时，选择的对比的指标为轴心受拉、受剪、受弯以及受扭，进行对比的规范主要包括我国的《混凝土结构设计规范》GB50010-2010、美国的《房屋建筑混凝土结构规范》ACI318-05、欧洲的《混凝土结构设计》EN1992-1-1等。

（1）轴心受拉构件

a.《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

Rd，C=fyAs=（fyk/s，C）/As

式中：Rd，C—我国规定的结构构件抗力设计值，fy—抗拉强度设计值，As—抗拉强度标准值，s，C—材料分项系数，取值1.10。

b.《房屋建筑混凝土结构规范》ACI318-05

Rd，A=φfyAs

式中：Rd，A—美国规定的结构构件抗力设计值，φ—强度降低系数，取值0.9

c.《混凝土结构设计》EN1992-1-1

Rd，E=fydAs=fykAs/s，E

式中：Rd，E—欧洲规定的结构构件抗力设计值，s，E取值1.15。

通过对比、换算以上三个式子，我们可以得到三者的关系：

Rd，C =1.04Rd，E=1.01 Rd，A

由关系式可以看出，中国、美国、欧洲的轴心受拉构件的抗力设计值十分接近。

（2）斜截面受剪构件

a.《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

Rd，C=0.7fbh0+1.25fyvAsvh0/s

式中：f—混凝土轴心抗拉强度，b—截面宽度，h0—截面高度，fyv—抗拉强度设计值，Asv—截面面积，s—箍筋间距。

b.《房屋建筑混凝土结构规范》ACI318-05

Rd，A=

式中：φ—受剪承载力折减系数，取值0.75，fc—混凝土抗压强度规定值，bw—腹板宽度。

c.《混凝土结构设计》EN1992-1-1

式中：z取值为0.9。

对以上三个式子进行对比、转换，我们得到以下关系式：

Rd，C=1.67 Rd，A=0.99Rd，E

由关系式我们可以看出，中美欧三地对斜截面受剪构件的抗力设计值设置略有差异，其中中国的设置略低于欧洲规范的，但却远远高于美国规范的设计值。

（3）受弯构件

a.《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

Rd，C=α1fcbx（h0-x/2）

式中：x—混凝土受压区高度。

b.《房屋建筑混凝土结构规范》ACI318-05

Rd，A=φfyAs（d-a/2）

式中：φ—强度折减系数，取值0.9。

c.《混凝土结构设计》EN1992-1-1

式中：x—中和轴高度。

对以上三个式子进行综合对比、换算，可以到的关系式：

Rd，C=1.01Rd，A=1.00Rd，E

由关系式可知，中国、美国、欧洲受弯构件结构抗力设计值差不多，其中美国略高于中国的规范，欧洲与中国相当。

（4）受扭构件

a.《混凝土结构设计规范》GB50010-2010

式中Wt表示的是截面受扭塑性抵抗距。

b.《房屋建筑混凝土结构规范》ACI318-05

式中φ为强度折减系数，取值0.75

c.《混凝土结构设计》EN1992-1-1

对以上三个式子进行对比、换算，可以得到关系式：

Rd，C=1.78Rd，A=1.42Rd，E

由此可见，中国规范设置的受扭构件抗力设计值比起欧美的普遍偏高，尤其是和美国相比，比值高达1.78。

三、结论

在我国混凝土结构设计规范安全度设置水平中，与美国、欧洲的同类标准相比：轴心受拉构件的抗力设计值相差不大，我国安全度低的原因在于我国的作用效应设计值偏低；我国受剪构件的安全度水平基本与欧洲相当；对受弯构件而言，我国的安全度设置水平基本与美国一致，但是由于欧洲的作用效应设计较高，使得其安全度水平高于我国；而在受扭构件方面，美国、欧洲的安全度都高于我国。

混凝土结构设计规范范文第6篇

《混凝土结构设计规范》对比分析，详细阐述其修订或删减的主要依据，并对新版规范的修订内容作了较为全面的总结，提出混凝土结构设计课程在教学方法上的新要求。

关键词：混凝土结构；教学方法；设计规范；修订内容；技术要点

中图分类号：G6420 文献标志码：A 文章编号：1005-2909（2013）02-0053-05

中国建筑科学领域的工程结构设计规范（或标准）大约每10年修订一次，2002版《混凝土结构设计规范》[1]自颁布实施至今已有10余年，尤其是2008年“5.12”汶川地震和2010年“4.14”青海玉树地震发生之后，2002版规范中关于工程结构设计理论、工程结构构造措施以及工程结构抗震理论存在的不足更加突显。同时，中国工程结构设计理论研究水平的不断提高，新材料的不断出现以及工程经验的不断积累，也缩短了工程结构设计规范的修订周期。2011年7月，正式颁布实施GB50010―2010《混凝土结构设计规范》[2]。新规范根据多年工程经验和研究成果，同时考虑与国际其他发达国家混凝土结构设计标准接轨，贯彻国家“四节一环保（节能、节地、节水、节材和环境保护）”政策编制而成。新规范的编制标志着中国混凝土结构的计算理论和设计水平有了新的提高；同时也对高等学校土建类专业学生如何结合新版规范进行快速知识更新，高校教师如何及时改进混凝土结构设计及相关课程教学方法提出了新要求[3-6]。

一、新版规范关于结构材料强度的修订

（一）混凝土强度的修订

新版混凝土结构设计规范删除了2002版规范4.1.4条中注1和注2的相关规定，即关于受压构件尺寸效应（现浇钢筋混凝土轴心受压及偏心受压构件，如截面的长边或直径小于300 mm，则混凝土的强度设计值应乘以系数0.8）和离心混凝土的有关规定。2002版规范源于前苏联规范，最近俄罗斯规范关于此条的规定已被取消，而离心混凝土的强度设计值应按专门的标准取用，不再列

入，故新版混凝土规范将此项内容删除。另外，新版混凝土规范删除了2002版规范4.1.6条中关于混凝土轴心抗压、轴心抗拉疲劳强度设计值，以及当蒸养温度超过60℃时，计算混凝土强度设计值应提高20%的规定，因为高温蒸养引起的主要问题是裂缝，而非提高设计强度所能解决。

（二）钢筋强度的修订

新版混凝土结构设计规范4.2.2条增加了强度标准值为500 MPa的HRB500、HRBF500级高强钢筋，并规定其抗拉强度设计值（fy=435MPa）与抗压强度设计值（f′y=410MPa）分别取不同数值。加入靠控温轧制而具有一定延性、可焊性、机械连接性能及施工适应性的HRBF系列细晶粒热轧带肋钢筋，限制并准备淘汰强度标准值为335 MPa级热轧带肋钢筋的应用，立即淘汰强度标准值为235 MPa的HPB235级光圆钢筋的应用，以HPB300级光圆钢筋取代之。同时，规定了过渡方法，要求在规范的过渡期及对既有结构进行设计时，235 MPa级光圆钢筋的设计值仍按原规范取值；同时，推广强度标准值400 MPa、500 MPa级高强钢筋作为受力的主导钢筋。对预应力钢筋，为了补充中强空挡，增加了强度等级为1 960 MPa和大直径21.6 mm的钢绞线，补充了预应力螺纹钢筋及中强钢丝的有关设计参数，并淘汰了锚固性能差的刻痕钢丝，删除了不常用的预应力筋的强度等级和直径。

二、新版规范关于基本设计规定的修订

为了进一步完善2002版规范，保证结构的安全，增强结构的整体稳固性，提高混凝土结构抗偶然作用的能力，新版混凝土结构规范设计原则从以构件设计为主扩展到整个结构体系，补充了3.2条“结构方案”和3.6条“结构抗连续倒塌设计原则”，增加了3.7条“既有结构改造设计原则”的规定，指出结构方案设计对建筑物安全性有着决定性影响，鉴于结构防连续倒塌设计的难度和代价较大，一般结构只须进行防连续倒塌的概念设计，以定性设计的方法增强结构的整体稳固性；同时新版规范3.4.4条对构件挠度、裂缝宽度计算采用的荷载组合进行了调整，新增钢筋混凝土构件采用荷载准永久组合并考虑长期作用的影响，完善了承载能力极限状态设计内容，增加以构件分项系数进行应力设计等方面的内容。另外，新版混凝土规范3.4.1条第4款及3.4.6条还增加了楼盖舒适度的要求，并规定楼盖竖向自振频率的限值。

三、新版规范关于承载能力极限状态计算的调整修订

（一）正截面承载力计算的修订

新版混凝土结构设计规范对受弯构件正截面承载力的计算未作改动，但对受压构件正截面承载力的计算改动较大，主要是针对钢筋混凝土结构中的二阶效应问题。2002版混凝土规范在考虑P-δ效应时[7-8]，对引起结构侧移的荷载或作用所产生的一阶弯矩Ms和不引起结构侧移的荷载产生的一阶弯矩Mns不加区别，全部乘以增大系数ηs，即考虑P-δ效应时结构的弯矩为M=（Mns+Ms）ηs。新版混凝土结构设计规范在考虑P-δ效应时，对除排架结构以外的框架结构、剪力墙结构、框架―剪力墙结构及筒体结构只增大引起结构侧移的荷载或作用所产生的一阶弯矩Ms，不增加不引起结构侧移的荷载产生的一阶弯矩Mns，即结构中的弯矩为M=Mns+ηsMs。另外，对于P-δ效应，2002版规范通过初始偏心距增大系数η来考虑P-δ效应，而新版混凝土规范6.2.3条规定偏心压力构件通过调整构件控制截面的弯矩设计值M来考虑P-δ效应（弯矩作用平面内截面对称的偏心受压构件，当同一主轴方向的杆端弯矩比不大于0.9且轴压比不大于0.9，同时构件的长细比满足的偏心受压构件时不用考虑P-δ效应），取消了轴向力偏心距增大系数η对二阶效应的影响。关于轴向压力在挠曲杆件中产生的P-δ效应新旧规范具体的变化如表1（以非预应力钢筋混凝土偏心受压构件为例）。

（二）斜截面承载力计算的修订

2002版混凝土结构规范关于受弯构件斜截面承载力计算公式，经过验证发现：当集中荷载对支座截面或节点边缘产生的剪力值占总剪力的75%时，分别按均布荷载和集中荷载两种情况计算的箍筋差异很大，即造成配箍不连续。因此，为了克服上述不足，新版混凝土结构设计规范6.3.4条统一了一般受弯构件与集中荷载作用下梁的斜截面受剪承载力计算公式，并调整了斜截面受剪承载力计算公式中箍筋抗力项的系数，适当增加斜截面受剪承载力的安全储备，新旧规范关于受弯构件斜截面受剪承载力的计算公式如表2（以非预应力钢筋混凝土受弯构件为例）。同理，将考虑地震作用的框架梁其斜截面受剪承载力计算公式也作了相应修改。

四、新版规范关于正常使用极限状态验算的调整修订

（一）裂缝控制验算的修订

新版混凝土结构设计规范3.4.4条保留了2002版混凝土规范有关裂缝控制等级划分的规定，但对受力裂缝的控制进行了适当放松（详见新版混凝土规范第3.4.4及7.1.1条规定）。另外，在进行最大裂缝宽度wmax计算时，新版混凝土规范7.1.2条调整了计算中钢筋应力σs的计算方法，以及表7.1.2-1中关于钢筋混凝土受弯、偏心受压构件受力特征系数αcr的取值，将wmax的公式计算值适当减小。

（二）挠度验算的修订

在进行受弯构件挠度验算时，新版混凝土结构设计规范7.2.2条在受弯构件短期刚度Bs的基础上，补充提出了考虑荷载准永久组合和荷载标准组合的长期作用对挠度增大的影响，给出了刚度计算公式B=Bs/θ。另外，根据国内研究成果，在预应力混凝土构件短期刚度Bs计算公式的基础上，采用无粘结预应力筋等效面积折减系数α1，适当调整值ρ，就可将原公式用于无粘结部分预应力混凝土构件的短期刚度计算（详见新版混凝土规范第7.2.3条规定[1]）。

五、新版规范关于构造规定的调整修订

（一）混凝土保护层厚度规定的修订

新版混凝土结构设计规范8.2.1条调整了钢筋保护层厚度的规定，从混凝土碳化、脱钝和钢筋锈蚀的耐久性角度考虑，不再以纵向受力钢筋的外缘计算，而以最外层钢筋（包括箍筋、构造筋、分布筋等）的外缘计算混凝土保护层厚度。修订后的保护层厚度实际上比原规范的规定有所增加，一般情况下略有增加，而恶劣环境下增加的幅度较大，新旧规范关于混凝土保护层最小厚度c的对比如表3。从表3可以看出，新版规范中关于混凝土保护层的厚度无论从数值上还是具体计算规定上都明显增大，充分考虑了混凝土结构的耐久性要求，新增设计使用年限100年的结构，其保护层厚度取相应类别使用年限为50年的1.4倍，同时细化环境类别，将原规范中的环境三类细化为三a、三b两个子类，并进一步加大恶劣环境下混凝土保护层厚度的取值。

（二）关于钢筋锚固长度规定的修订

新版混凝土结构设计规范8.3.1条对基本锚固长度的计算公式未作改动，但明确了钢筋的锚固长度la=ξalab，其中修正系数ξa根据锚固条件取用，同时在计算基本锚固长度lab时，删除了原规范中锚固性能较差的刻痕钢丝。由于2002版规范中关于混凝土强度最高等级取C40偏于保守，故新版规范将混凝土最高强度等级提高到C60，以提高锚固的性能。

六、新版规范在混凝土课程教学过程中的新要求

新版混凝土规范自2011年7月颁布实施以来，已经有近一年，而目前中国高校所使用的教材多数是在2002版规范基础之上编写而成，如何将教学内容与新规范相结合是目前混凝土任课教师亟待解决的问题，笔者认为在教学的过程中将重点从如下几个方面入手。

一是，改变以教材为主要参考资料而较少阅读和学习《规范》的传统教学方法，提高学生解决结构实际问题的综合能力。强调实践性教学环节，包括到施工现场参观的认识实习、课程设计及综合技能训练等。在混凝土结构课程开课前，让学生对梁、板、柱等常见的混凝土基本构件以及框架结构、剪力墙结构等常见的混凝土结构形式形成初步感性认识，并借以引发和提高学生学习混凝土结构课程的兴趣。

二是，改变以往授课过程中只重视单个构件的设计，轻视整体结构设计的教学思想，补充“结构方案”和“结构抗倒塌”设计方面的内容。使学生了解和掌握结构系统概念，了解课程的主要层次关系，从全局把握学习重点，理清学习思路，建立结构整体系统概念，理清各部分之间的关系，为课程学习建立总体框架。

三是，注意新旧规范关于混凝土和钢筋两种材料在强度和级别方面的修订和增补原因。目前，由于规范处于过渡阶段，故应重点向学生讲明混凝土和钢筋两种材料的级别调整和增补原因，纠正以往对钢筋等级（例如Ⅰ级钢、Ⅱ级钢、Ⅲ级钢等）的提法，而应以规范规定的提法为准，同时提醒学生关于两种材料强度的调整规定。

四是，关于单个构件承载能力极限状态中受弯构件斜截面受剪承载力和偏心受压构件正截面承载力计算新旧规范的对比，以及新规范修改的原因，在授课时引用《规范》中的条文进行讲解。这样可以让学生在理解课堂教学知识的同时，进一步熟悉《规范》规定的原因以及依据。

五是，注意钢筋混凝土和预应力混凝土构件在正常使用极限状态下裂缝宽度和挠度验算的变动；授课过程中应注重钢筋混凝土构造和钢筋混凝土结构构件（如板、梁、柱）有关内容的变化。构造措施是人们在长期实践经验基础上总结而成的，是防止因计算考虑不周全而造成结构构件开裂、破坏，或者是保证结构构件在使用和施工上的需要而采用的，构造措施在混凝土结构设计中非常重要，大多数抗震设计的相关问题都是通过构造措施得以

保证，因此一定要引起足够重视。

七、结语

混凝土结构是中国工业与民用建筑采用最多的一种结构形式。混凝土结构设计是目前高校土木工程专业非常重要的一门专业课程。新版混凝土规范在高强高性能材料的应用、结构分析内容的扩展以及实现与国际接轨等方面都有了很大进步，同时新规范更加侧重房屋、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的统一，这与“大土木”专业设置要求和土木工程专业“宽基础、多出口”的培养目标更加吻合。笔者仅介绍了规范与本科教学有关的主要修订内容，并以此提出教学新要求，以期抛砖引玉，共同推进混凝土结构设计课程教学的改革。

参考文献：

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[7] 徐有邻，周氐.混凝土结构设计规范理解与应用[M].北京：中国建筑工业出版，2002.

[8] 住房和城乡建设部执业资格注册中心组，施岚青编.注册结构工程师专业考试专题精讲――混凝土结构[M].北京：机械工业出版社，2012.

Teaching of concrete structure design course

LI Fengchen1，2， ZHANG Lina1，2， XU Chi2， YI Pinghua1

（ 1.College of Civil Engineering and Architecture， East China Institute of Technology， Nanchang 330013， P. R. China；

2. Fuzhou Institute of Exploring and Architectural Design， Fuzhou 344000， P. R. China）

Abstract：According to the new code for design concrete structures （GB50010-2010）， compared with the old code for design concrete structures （GB50010-2002）， the paper elaborated the main basis for revision， summarized the revision contents of new code comprehensively， and put forward the new requirements of concrete structure design course on the teaching method. Meanwhile the paper offered reference to engineers and technicians in order to help them understand and master the new code.

混凝土结构设计规范范文第7篇

关键词：多层建筑；结构设计；构件尺寸；构件配筋

Abstract: The multi-storey building frame structure design is the design of the more basic structural design, how to handle a variety of issues worthy of the structure of designers continue to explore and study in the design. Through a combination of engineering practice in accordance with the relevant norms of scientific and rational design, the frequent problems encountered in multi-storey building frame structural design analysis and to explore specific solutions.

Keywords: multi-storey building; structural design; scantlings; component reinforcement

中图分类号： TU318 文献标识码： A 文章编号：

结构构件考虑

对于多层结构构件的梁、柱的截面尺寸的选择是框架结构设计的前提，除应满足规范《混凝土结构设计规范GB50010-2010》所要求的取值范围，还应注意尽可能使柱的线刚度与梁的线刚度的比值大于1，以达到在罕遇地震作用下，梁端形成塑性铰时，柱端处于非弹性工作状态而没有屈服，节点仍处于弹性工作阶段的目的，即规范所要求的“强柱弱梁强节点”。

对于多层建筑选取框架结构类型时，应尽量避免设置钢筋混凝土楼电梯小井筒。因为井筒的存在会吸收较大的地震剪力，相应地减少框架结构承担的地震剪力，而且井筒下基础设计也比较困难，故这些井筒多采用砌体材料做填充墙形成隔墙。当必须设计钢筋混凝土井筒时，井筒墙壁厚度应当减薄，并通过开竖缝、开结构洞等办法进行刚度弱化；配筋也只宜配置少量单排钢筋，以减小井筒的作用。设计计算时，除按框架确定抗震等级并计算外，还应按带井筒的框架（当平面不规则时，宜考虑耦联）复核，并加强与井墙体相连的柱子的配筋。此外，还要特别指出，对框架结构出屋顶的楼电梯间和水箱间等，应采用框架承重，不得采用砌体墙承重；而且应当考虑鞭梢效应乘以增大系数；雨篷等构件应从承重梁上挑出，不得从填充墙上挑出；楼梯梁和夹层梁等应承重柱上，不得支承在填充墙上。

构件的配筋率调整技巧

进行构件结构设计时，应当合理地调整配筋率，构件的配筋率不宜过大或过小，否则应当通过调整构件截面尺寸来加以调整。从工程实践表明，对于框架梁的配筋在设计中应掌握“适中”的原则，一般情况下其配筋率宜取0.4%～1.5%，框架柱的全部纵向受力钢筋的配筋率宜取1%～3%。另外当梁端的纵向受拉钢筋最小配筋率大于2%时，其箍筋的最小直径应增大2mm。但是无论在何种情况下，均应满足规范《混凝土结构设计规范GB50010-2010》所规定的最大、最小配筋率的要求。同时应当对框架梁的纵向受拉钢筋配筋率，注意规范《混凝土结构设计规范GB50010-2010》与规范《混凝土结构设计规范GBJ-89》中的区别。规范《混凝土结构设计规范GBJ-89》中梁的纵向受拉钢筋最小配筋率只和框架的抗震等级有关，而在规范《混凝土结构设计规范GB50010-2010》中梁的最小配筋率除和框架的抗震等级有关外，还和混凝土的轴心抗拉强度设计值与钢筋的抗拉强度设计值的比值有关，所以在设计中应依据规范来确定梁的最小配筋。

对于框架柱配筋的调整，从设计实践经验表明，对于多层结构的框架柱的配筋率一般都很低，有时电算结果为构造配筋，但是实际工程中均不会按此配筋。因为在地震作用下的框架柱，尤其是角柱，所受的扭转剪力最大，同时又受双向弯矩作用，而横梁的约束又较小，工作状态下又处于双向偏心受压状态，所以其震害重于内柱，对于质量分布不均匀的框架尤为明显。因此应选择最不利的方向进行框架计算，另外也可分别从纵、横两个方向计算后比较同一侧面的配筋，取其较大值，并采用对称配筋的原则。通过结合工程实践，为了有效地满足框架柱在多种内力组合作用下其强度要求，在配筋计算时应注意以下问题：

（1）角柱、边柱及抗震墙端柱在地震作用组合下会产生偏心受拉时，其柱内纵筋总截面面积应比计算值增大25%。

（2）框架柱的配筋可放大1.2～1.6倍，其中角柱1.4倍，边柱1.3倍，中柱1.2倍。

（3）框架柱的箍筋形式应选用菱形或井字形，以增强箍筋对混凝土的约束。

（4）对于二、三级框架的底层柱底和底部加强部位纵筋宜采用焊接，且当柱纵向钢筋的总配筋率超过3%时，箍筋的直径不应小于Φ8，并应焊接。

另外多层框架电算时常不考虑温度应力和基础的不均匀沉降，当多层框架水平尺寸和垂直尺寸较大以及地基软弱土层较厚或地基土质不均匀时，可以适当放大框架柱的配筋，且宜在纵、横两个方向设置基础梁，其配筋不宜按构造设置，应按框架梁进行设计，并按规范《混凝土结构设计规范GB50010-2002》要求设置箍筋加密区。

结构设计要点分析

在多层建筑的框架结构中不允许采用两种不同的结构型式，楼、电梯间、局部突出屋顶的房间，均不得采用砖墙承重。因为框架结构是一种柔性结构体系，而砖混结构是一种刚性结构。为了使结构的变形相互协调，不应采用不同结构混合受力。加强短柱的构造措施:在工程施工过程中顶棚可能要吊顶或其它装修，甲方为了节约开支，往往要求柱间填充墙不到顶或者是在墙上任意开门窗洞口，这样往往会造成短柱。由于短柱刚度大，吸收地震作用使其受剪，当混凝土抗剪强度不足时，则产生交叉裂缝及脆性错断，从而引起建筑物或构筑物的破坏甚至倒塌。所以在设计中应采取如下措施：①尽量减弱短柱的楼层约束，如降低相连梁的高度、梁与柱采用铰接等；②增加箍筋的配置，在短柱范围内箍筋的间距不应大于l00mm，柱的纵向钢筋间距≤150mm；③采用良好的箍筋类型，如螺旋箍筋、复合螺旋箍筋、双螺旋箍筋等。

从目前建筑设计需要发现，有时需要框架梁外挑，且梁下设置钢筋混凝土柱。在柱的内力和配筋计算中，有些设计人员对其受力概念不清，误认为此柱为构造柱，并且其配筋为构造配筋，悬臂梁也未按计算配筋，这样有可能导致水平荷载作用下承载力不足，为事故的发生埋下隐患.实际上，在结构的整体计算中，此柱为偏心受压构件，柱与梁端交接处类似于框架梁、柱节点，应考虑悬臂梁梁端的协调变形。所以对于此柱应作为竖向构件参与结构的整体分析，并且柱与梁端交接处应按框架梁、柱的节点处理。

在计算单榀框架的内力时，应注意底层框架柱的计算高度和箍筋加密区高度在规范《混凝土结构设计规范GB50010-2010》～《混凝土结构设计规范GBJ-89》中的区别：规范《混凝土结构设计规范GBJ-89》要求底层柱遇有刚性地面时，除上端箍筋加密外，在刚性地面上、下各500mm范围内也应加密，而在规范《混凝土结构设计规范GB50010-2010》中规定除满足以上条件外，还应满足柱根不小于柱净高1/3范围内箍筋加密的要求。在设计框架结构和裙房时，高低跨之间不要采用主楼设牛腿、低层屋面或楼梯梁搁在牛腿上的做法，也不要用牛腿托梁的方式作为防震缝。因为在地震时各单元之间，尤其是高低层之间的震动情况不同，连接处很容易压碎、拉断。因此，凡要设缝，就要分得彻底，凡不设缝，就要连接牢固，绝不能似分非分，似连非连，否则很容易在地震中破坏。

在设计中不得随意加大主筋的面积，或为了简化构造而统一截面设计，以避免造成结构的某些部位相对薄弱。对于框架梁下部的填充墙构造措施，当填充墙长度大于5m时，墙顶与梁宜采用拉接措施；当墙高度超过4m时，宜在墙高中部设置与柱连接的通长钢筋混凝土水平墙梁。对于填充墙拉筋和预埋件等不应与框架梁、柱的纵向钢筋焊接，宜采用在柱内预留预埋件，待砌筑填充墙时再将拉结筋与之焊接的施工方法。

结语

从工程实践表明，多层建筑框架结构设计作为现行比较常用的实际模式，在结构设计中遇到的各种难题也日益增多，结构设计者需要在遵循各种规范下大胆灵活的解决一些结构方案上的难点、重点。

参考文献：

[1] 张科．多层建筑结构设计中框架结构的问题分析与处理[J]．科技资讯，2009，28（06）：118~119．

[2] 杨雪．多层建筑框架结构设计[J]．江西建材，2012，27（03）：31~33．

混凝土结构设计规范范文第8篇

【关键词】结构设计；坚固性和耐久性；安全系数；耐久性设计

要想保证我们设计和建造的建筑物安全，首先要保证组成建筑物的结构构件的坚固性和耐久性，也就是建筑物中的主要承重结构构件的坚固和耐久性，而承重结构构件主要有垂直构件（如桩、柱、墙等）和水平构件（如梁、桁架、网架等）两类。因此，对从事建筑结构设计工作的结构工程师来说，在做结构设计时，首先要根据建筑物的基本功能，通过多种方案比选，优选出经济、合理的结构方案，其次才是对每个结构构件以及结构体系作结构分析和内力计算，同时，还要准确分析、认真考虑各构件之间的连接方式和构造措施。在这个过程中，还必须采用结构设计规范规定的可靠度理论确定其安全系数，才能确保结构构件和整体建筑的安全使用。

1 何谓建筑结构设计安全度

众所周知，建筑结构设计的最终目标是实现“三性”：（1）安全性。在正常使用条件下能承受可能出现的各种外荷载作用（如：自重、机械设备、家具、人流以及风雪、气温变化等）；在特殊情况下（如：地震、火灾、飓风等）仍能保持建筑物整体稳定、不倒塌。（2）适用性：在正常使用情况下具有良好的工作性能，即能正常发挥建筑物各分部的使用功能。（3）耐久性：在正常使用和维护条件下具有足够长的安全使用寿命（设计使用年限）。

上述安全性、适用性、耐久性综合起来，就是衡量建筑结构是否安全可靠的基本标志，称为建筑结构的安全性。在建筑结构设计中用来度量结构安全性、适用性和耐久性的指标就叫安全度。

2 不同的历史时期有不同的设计理论和设计方法，而不同的设计方法有不同的安全度表示法

20世纪50年代以来，我国建筑结构设计方法历经容许应力设计法、破坏阶段设计法、极限状态设计法和概率极限状态设计法四个阶段；在结构设计规范中，则分别以安全系数、分项系数和可靠性指标来表示容许应力设计法、破坏阶段设计法、极限状态设计法和概率极限状态设计法的安全度。其实，建筑结构安全度（又叫可靠度）还与其它一些因素有关，例如：结构的构造规定、荷载标准值与材料强度标准值、结构内力分析的精确度和构件承载力计算公式等。

建筑结构可靠度（安全度）理论是分析建筑结构安全性的一种有效手段。我国早已颁布、实施了建筑结构设计统一标准，要求结构设计时，按可靠度理论进行设计。可靠度理论用失效概率来度量结构的可靠性，通过将结构自身的抗力和外荷载的作用效应相互独立，将随机过程化成随机变量，并以经验数据作为校准点，成功地将这一理论应用到建筑结构设计规范中。但由于这一理论尚不完善，在具体设计时还应结合工程实际，灵活应用。

3 结构工程师应恰当地确定结构设计安全度

从某种意义上讲，建筑结构设计安全度的高低，应当是某个历史阶段国家或地区经济和资源状况、财富积累多寡以及设计和施工技术水平高低、所用建筑材料质量优劣的综合反映，需要以概率论和统计学理论为基础，参照成功的经验数据，经综合考虑后才能确定。但在实际结构设计中往往更多地依靠结构选型、结构工程师的实践经验、当时的施工技术水平、建筑材料质量优劣状况等进行综合考虑，很少去考虑建设地点的经济发展水平和资源状况，因此，常会出现安全系数偏高从而导致建筑物造价偏高，使某些经济欠发达地区财力难以承受的现象。从全国来看，由于我国目前施工技术平均水平还不高，建筑材料质量参差不齐，各地区经济发展程度相差较大，现行混凝土结构设计规范中所确定的结构安全度虽稍偏高些，但尚能适应实际工程需要。随着国家经济实力的增强、施工技术的不断提高、新材料新工艺的推广应用、大跨度大空间结构越来越多，还可以将现行结构设计安全度适当提高一些，以确保“百年大计，质量第一”。因为，与国际上通行的工程结构质量标准相比，我国混凝土结构设计规范中规定的结构安全度还是相对偏低的，原因是结构计算时所采用的荷载标准值比国外的低，而材料强度标准值却比国外的高，再加上对结构构件之间的构造要求又比国外的构造要求低很多，所以，按现行混凝土结构设计规范中规定的结构安全度设计的结构构件，还是偏于不安全的。

4 关于结构构件的耐久性问题

要确保所建造的建筑物在其安全使用周期内既有足够的强度，能经受住各种外来荷载作用而不出现裂缝、不倾斜、不倒塌，又能充分发挥其应有的使用功能，还能在恶劣环境因素（如滨海湿风、沙尘暴、昼夜大温差等大气侵蚀及土或水中有害化学物质对基础的腐蚀等）作用下仍能继续保持其强度和整体性，除了上面所说的，在结构设计时要恰到好处地确定结构设计安全度外，更为重要的是要让建筑结构具有较高的耐久性。我国现行关于混凝土结构设计和施工规范中，对于结构构件在各种荷载作用下的强度要求提得较多，当然也是首先应保证的基本要求；但对在恶劣环境因素作用下的结构耐久性却考虑较少。

无数工程质量事故的调研报告表明，影响混凝土结构构件耐久性的因素很多，可以分为内部因素和外部因素两个方面。内部因素就是混凝土的水胶比（水灰比）、水泥用量、混凝土的强度等级、氯离子含量、骨料中的碱含量和外加剂用量及混凝土保护层厚度等；外部因素就是混凝土结构构件所处的外部环境，包括地（水）上和地（水）下环境，如温差、冻融、湿度、SO2和CO2含量、腐蚀性化学介质、含酸碱地下水等。其中尤以混凝土碳化、碱骨料反应和钢筋锈蚀对混凝土结构耐久性的影响最为严重，而外部恶劣环境正是影响混凝土碳化和钢筋锈蚀的主要因素，必须引起我们特别关注。

混凝土结构设计规范范文第9篇

【关键词】混凝土结构；结构设计；结构分析

1引言

任何混凝土结构设计都是为实现某些特定功能。随着建筑业迅速发展，建筑功能也不断丰富,建筑新颖造型、精美外观，这样要求工程设计越来越复杂,同时，设计周期普遍较短,也使结构设计中存在一些质量问题，所以在混凝土结构设计过程中，影响混凝土重要质量问题，必须引起工程结构设计者高度重视。

2混凝土结构设计基本要求

2.1遵守设计规范要求

混凝土结构设计师在对建筑结构进行设计过程中，首先，应该做到按国家与地方有关结构设计法规、规程、规范以及设计标准中规定要求执行。尽管目前我国各行业混凝土结构设计规范，在设计理论方面还不是很统一，但是混凝土建筑结构设计通常参考规范有《混凝土结构设计规范》、《高层建筑混凝土结构技术规程》、《建筑结构荷载规范》、《建筑地基基础设计规范》、《建筑抗震设计规范》等等，在结构设计时，结构工程师应遵守这些规范最基本原则来进行混凝土结构设计。

2.2考虑现场施工材料质量

为能够满足混凝土结构功能殊性能要求，再设计时应充分考虑到现场施工材料资料，混凝土结构材料质量与现场所用水泥品种与粗骨料径大小有直接关系。因此，设计者还应了解施工工艺，机械设备使用情况，对水泥性能与凝结时间要求等因素，在施工现场决定选用外加剂以及其参入数量都应该了解。

3常见混凝土结构设计问题以及解决方案

3.1在结构计算与分析阶段常见问题

目前，在混凝土结构计算与分析阶段，如何高效地、准确地对工程进行内力分析，同时按照规范要求进行结构设计与处理，这是决定工程结构设计质量好坏关键。因此，混凝土结构设计者，应该对这一阶段常见问题，必须清醒认识。

在结构总体设计阶段，经常受到困扰问题是对设计结构整体计算软件选择问题。不同软件采用计算数学模型不同，所以不同软件计算最终计算结果也有所不同。虽然结果差别较小，但是对结构设计标准与规范却有很大影响。现在比较流行结构计算软件并不少，SATWE、TBSA、TAT、ETABS、SAP等都有其各自特点。然而，设计师在选择软件时要么只单一考虑设计模型特点，而忽视设计结构类型，要么只考虑结构类型而忽视对结构设计计算软件本身分析，所以导致在结构总体设计计算阶段，设计结构工程就出现很多问题。

对于结构设计师，应该考虑到一个科学合理计算软件，绝对不仅仅取决于软件系统本身优越与否，还应该分析这种计算软件是否与设计结构类型相适应。因此，结构设计工程师必须做到，对各个结构设计计算软件数学模型特点进行分析、对比与系统研究，熟悉结构设计类型，从而进行科学合理选择计算软件。

3.2地基与基础设计存在问题

1）在设计时缺少工程实地勘察报告或者临近建筑勘察报告；对基础设计必须按照“勘察——设计——施工”流程进行，要坚决杜绝缺少地质勘察报告，而进行设计情况。如果地质勘查不够细致、全面、内容模糊情况时，设计单位必须告知建设单位同时要求勘察单位重新勘察或者进行补勘。

2）未考虑地基变形影响；有很多混凝土结构设计都未对处理后地基进行变形验算，而根据有关规定，当结构设计等级为甲或乙级时，应按照地基变形进行设计；当为丙级时，如采取地基处理，处理应按照《建筑地基基础设计规范》相关规定；而对地基处理后情况，必须进行变形验算。

3）下卧层验算中问题

在计算下卧层顶地基承载力时，只能进行深度修正，修正系数应根据土层来决定。当扩散角所取数值满足有关规范中规定时，可直接采用；当不满足时可根据规范附录中，平均应力系数来进行计算。对复合地基来说.选取承载力较高土层来当持力层，而当软弱下卧层时，必须对承载力进行验算；如果是软弱下卧层控制承载力，那么说明持力层需要进行调整。

3.3上部混凝土结构设计过程中存在问题

目前，作为混凝土结构设计中，上部结构设计是最为关键的部位,也是体现特殊功能，特定力学结构性质的部位。主流混凝土结构有框架结构、剪力墙结构、框剪墙结构以及框支剪力墙结构，而这些混凝土结构在实际设计时，往往出现配筋不够、超配筋等情况。这样容易造成混凝土结构设计中的上部结构等工程强度不足。

1）框架柱；在设计计算时，切勿忽视角柱，必须要对角柱自行定义。如出现未进行定义，而实际配筋率又满足计算结果，那么在实际施工中就会出现配筋率无法满足最小配筋率问题。作为短柱来说，在一级抗震设计时，沿着短柱全高箍筋间距应小于纵筋直径6倍。框架柱程序可以进行自行判定。这种框架柱不可以进行直接替换，不同强度箍筋应满足不同结果。对超短柱来说，在整个结构设计中应尽量避免，如避免不了，就采用性能较好箍筋、采取控制轴比、在整个框架柱中添加芯柱等方法。

2）框架梁：框架梁在计算是容易出现实际配筋大于计算结果情况，主要原因有：绘图时只标注支座一侧配筋；当配筋率大于2%时，箍筋并没有随着支座处配筋增加而增大；跨中配筋与支座配筋比例超出正常范围。同时还应注意各抗震等级下，纵筋直径的要求以及穿过中柱及剪力墙的纵筋直径。

3）连梁：在地震作用下，为保证剪力墙不发生剪切破坏，即墙肢与连梁满足“强剪弱弯”的原则降低连梁弯矩设计值，使部分连梁先于墙肢出现弯曲屈服，降低连梁屈服弯矩的同时也降低了连梁的剪压比，可改善连梁的延性性能。一般控制连梁折减系数在0.5~1之间，抗震设防烈度越高，延性要求越高，设防水准要求越高，就可以折减多一些。这样才能够保证连粱在正常使用下不现开裂、屈服等问题。当连梁跨高比不大于2.5时，要注意不要把墙体水平分布筋当做连梁腰筋来计算，否则会出现连梁的腰筋配筋率不满足标准情况。

4）框支剪力墙；在结构设计中应该重点考虑转换层，因为转换层是整个框支剪力墙中比较薄弱楼层结构，在相关计算时，应根据相关规定将其地震剪力乘以增大系数来计算相关参数。框支柱、框支梁的纵筋各项系数都应满足有关规定的要求。

3.4混凝土结构设计中其他问题

1）各专业间配合：由于专业分工发展，一个结构设计团队由各个不同领域专业人才构成，整个项目从设计到施工也是由很多不同团队负责，因此，专业间配合问题显得尤为突出。混凝土结构设计与施工组织之间，涉及到结构设计与施工技术之间衔接与配合。配合得好坏直接关系到整个项目的质量，甚至整个设计理念与风格。结构设计专业人员不可只专注于设计，而忽视配合施工工艺技术，否则就会出现很多大的问题。

2）混凝土设计耐久性：混凝土结构功能有三方面内容：适用性、安全性、耐久性，目前，混凝土结构设计在适用性与安全性方面研究较深入，设计方法相对明确，因此，混凝土结构设计在这两方面做得比较好。结构耐久性方面研究还不是很成熟，在实际操作中也存在很多问题。混凝土结构因耐久性不足而失效的现象已经屡见不鲜，为正常使用，必需进行维护，而这样所付出维护费用是非常高昂的。影响混凝土结构耐久性因素主要有内部与外部两个方面。再结构设计时应该区别进行考虑。这真对不同结构功能需要，考虑避免降低结构耐久性的影响因素。这样设计出来的混凝土结构才是最科学，最合理的。

结语

混凝土结构设计本身是个长期、循环、复杂兼具深度和广度的专业。对于企业来讲讲究的是效率和效益，因此，目前混凝土结构设计问题产生的主要原因在于设计时间短、设计任务大而重。混凝土结构设计质量密切关系到人民生命财产安全，责任重大。因此，我们必须从根本做起，做好混凝土结构设计，总结设计经验不断改进设计理念，设计时充分考虑各种因素影响，这样来保证整个工程质量。以上仅仅是笔者的一些浅薄认识，只有不断地学习、对实践经验不断进行总结才能做出较好的作品

参考文献

[1] 周克荣等编著.混凝土结构设计[M].同济大学出版社.2001.8.

[2] 贾慧麟.混凝土结构的耐久性[J].华章,2011（05）：47-47.

[3] 王刚.混凝土结构设计探讨[J]才智,2011（25）：85-86.

[4] 孙燕松.建筑材料配合比[J].城市建设,2010（29）：49-49.

混凝土结构设计规范范文第10篇

【关键词】： 混凝土结构 ，桥梁 ，建筑结构

【 abstract 】 : according to China's present "railway bridge design basic rules" (TB10002.1-2005), and "the railway bridge reinforced concrete and prestressed concrete structure design rules" (TB10002.3-2005) and the concrete structure design rules "(GB50010-2010), such as design specification, to design basic principles, the flexural members, eccentric loading capacity calculation method, component structure requirement, applied in engineering practice, refers for the colleague.

【 key words 】 : concrete structure, Bridges, building structure

中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：

一、涵身结构

（1）结构形式：采用平行四边形结构，单孔为变截面框架，双孔为变截面连续框架。

（2）施工方法：按就地灌注法施工。

（3）截面尺寸的设计：

a、截面尺寸确定的原则及方法：框架各构件截面高度经技术经济比较按下述原则确定：

填土高较低的涵节（高边墙涵洞填土高较小的两级及中、底边墙涵洞）主要以控制设计截面上混凝土σw≤［σb］及主拉应力σz≤［σtp-2］为条件进行设计（［σb］、［σtp-2］分别为混凝土弯曲受压及偏心受压时的压应力与无箍筋及斜筋时主拉应力的容许值）。

填土高较高的涵节（高边墙涵洞填土高较大的两级）因顶底板梗胁起始截面处剪力较大，则按配置箍筋及斜筋设计，截面尺寸经比选后选定，截面尺寸以2cm为模数。

b、截面最小尺寸的拟定：考虑施工时，质量易于保证，本图各孔径的顶、底板及边中墙截面最小厚度定为16cm，双孔涵洞中墙厚度一般与边墙一致。

（4）加腋：为改善角隅部分的应力状态，在角隅处设计直线形梗胁。

三、结构承受的荷载：

（1）恒载：包括结构自重、填土引起的竖向及水平力、路面铺装等。

a、结构自重：钢筋混凝土容重按25KN/m计算，加腋部分自重在加腋范围内简化为均布荷载。

b、顶板上路基填方的竖向压力按《铁路桥涵设计基本规范》（TB 10002.1-2005）第4.2.3条规定计算：

p=KγH(kPa)

式中γ为填料容重，H为轨底至板顶填土高，K为系数，本设计将该竖向力分成填方重(γH)与附加竖向力((K-1)γH)两部分考虑,并将前者视为主力,后者视为附加力进行组合。

c、路基填方作用于边墙的水平压力按《铁路桥涵设计基本规范》（TB 10002.1-2005）第4.2.3条规定计算：

e=ξγH1 (kPa)

式中γ为填料容重，H1为轨底至涵洞计算截面处的填土高，ξ为系数，系数采用0.25。

d、填土容重按18KN/m计算。

（2）活载：中－活载，按《铁路桥涵设计基本规范》（TB 10002.1-2005）第4.3.4条规定计算：

a、活载作用于涵洞的竖向压力：

qh= (kPa)

式中h为轨底以下深度；

b、活载引起的水平压力：e=ξqh（kpa）

侧压系数ξ=0.25，不计动力影响。

c、线数：根据填土高视不利情况分别按单、双线计算，双线线间距以5m计。

d、活载冲击力：中－活载的动力系数按《铁路桥涵设计基本规范》（TB 10002.1-2005）4.3.5计算。

e、不计制动（牵引）力及长轨作用力。

（3）其它荷载：

a、涵内水压力：静水压力按主加附设计。

b、本设计不考虑地震力的影响。

四、结构内力计算：

（1）本图涵身结构计算图式按垂直于线路方向截取单宽1m，计算跨径按平行线路方向的框架宽度，计算边墙宽度为平行于线路方向墙厚计算，其轴线为构件混凝土截面中心线。

（2）地基反力按直线分布考虑。

（3）结构内力计算采用平面杆系有限单元法，单元设为等截面直杆，对于梗胁部分单元则按其两杆端有效高度（按1：3的坡线计算）

以单孔框架为例，控制截面位置如下：

五、截面配筋计算

（1）截面设计按容许应力法进行。框架顶底板按受弯构件计算，不考虑轴向力影响，边墙、中墙按偏心受压构件计算。

（2）顶、底板按照受弯构件进行受力分析，强度按《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB 10002.3-2005）第5.2.5条各式计算，

a.混凝土压应力

b.钢筋的拉应力

式中钢筋弹性模量与混凝土变形模量之比n按其它结构项取值（C35混凝土为10）。HRB335钢筋容许应力按《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB 10002.3-2005）第5.2.2条取值。

（3）边墙按照偏心受压构件进行受力分析，强度按《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB 10002.3-2005）第5.2.6条各式计算，并按该规定计算主拉应力。

（4）梗胁范围截面的剪应力计算按照受弯构件变高度梁剪应力的计算方法考虑截面高度变化的影响。按《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB 10002.3-2005）第5.2.5条计算。

（5）钢筋的配置根据弯距包络图及剪应力图进行。当构件某截面主拉应力（主力或主力加附加力组合下）超过《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB 10002.3-2005）表5.2.1[σtp-2]值时,则该截面所在的半跨范围内按《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB 10002.3-2005）第5.3.14条要求设置开口箍筋及斜筋。

以单孔框架为例，弯矩及配筋包络图如下：

（6）梗胁部分斜向钢筋一般按构造布置，但当顶板梗胁下缘受拉时，则据其最不利竖向截面的强度和裂缝宽度的要求设计，其配筋率不小于钢筋混凝土最小配筋率要求。

（7）裂缝宽度计算按《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（TB 10002.3-2005）第5.2.8条进行，其容许值为主力时［δf］=0.20mm，为主＋附时，［δf］=0.24mm。

（8）设计涵节长度顺涵轴方向3～5m，纵向辅助钢筋间距一般为20cm设置，在钝角处顶板顶面及底板底面设加强钢筋，加强范围约为跨长的1/5。出入口涵节按涵身一致配筋，其长度在斜交角35度及以下用2.5m，在斜交角35度以上采用3.0m。涵节端面边墙仍采用斜面。

（9）钢筋布置，钢筋骨架沿涵轴每1/cosα米配置8或10排，钢筋保护层厚度由结构所处环境，按《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（TB 10005-2010）确定，纵向钢筋构造布置。

六、设计注意事项

1、若采用顶进法施工，纵向钢筋配筋率不小于3%，并应检算顶进部位局部应力，边、中墙根剪应力等，且在底板前后端做局部加强设计。

2、对于双线或多线路基下涵洞，其线路下涵节长度宜设计为5m，沉落缝宜布置在线间中央附近，以免由单独一节涵身承受活载横向分布线重叠部分的力。

3、同一涵节应避免设在软硬相差甚大的两种地基上。

参考文献

1、《铁路桥涵设计基本规范》TB 10002.1-2005

2、《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB 10002.3-2005

3、《铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范》TB 10002.4-2005

4、《铁路混凝土结构耐久性设计规范》TB 10005-2010