u混凝土结构设计规范.doc

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1、中华人民共和国国家标准 GB 50010-2002 编辑本段混凝土结构设计规范Code for design of concrete structures 主编部门：中华人民共和国建设部 批准部门：中华人民共和国建设部 施行日期：2002年4月1日 关于发布国家标准混凝土结构设计规范的通知 根据我部关于印发一九九七年工程建设标准制订、修订计划的通知（建标1997108号）的要求，由建设部会同有关部门共同修订的混凝土结构设计规范，经有关部门会审，批准为国家标准，编号为GB 50010-2002，自2002年4月1日起施行。其中，3.1.8、3.2.1、4.1.3、4.1.4、4.2.2、4.2.

2、3、6.1.1、9.2.1、9.5.1、10.9.3、10.9.8、11.1.2、11.1.4、11.3.1、11.3.6、11.4.12、11.7.11为强制性条文，必须严格执行。原混凝土结构设计规范GBJ 10-89于2002年12月31日废止。 本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，中国建筑科学研究院负责具体技术内容的解释，建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。 中华人民共和国建设部 2002年2月20日 编辑本段前 言本标准是根据建设部建标1997108号文的要求，由中国建筑科学研究院会同有关的高等院校及科研、设计、企业单位共同修订而成。 在修订过程中，规范修订组开

3、展了各类专题研究，进行了广泛的调查分析，总结了近年来我国混凝土结构设计的实践经验，与相关的标准规范进行了协调，与国际先进的标准规范进行了比较和借鉴。在此基础上以多种方式广泛征求了全国有关单位的意见并进行了试设计，对主要问题进行了反复修改，最后经审查定稿。 本规范主要规定的内容有：混凝土结构基本设计规定、材料、结构分析、承载力极限状态计算及正常使用极限状态验算、构造及构件、结构构件抗震设计及有关的附录。 本规范将来可能需要进行局部修订，有关局部修订的信息和条文内容将刊登在工程建设标准化杂志上。 本规范以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。 编辑本段第1章 总则第1.0.1条 为了在混凝土

4、结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、安全适用、经济合理、确保质量，制订本规范。 第1.0.2条 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承重结构的设计.本规范不适用于轻骨料混凝土及其他特种混凝土结构的设计。 第1.0.3条 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强制性标准的规定. 编辑本段第2章 术语、符号2.1 术语 第2.1.1条 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。 第2.1.2条 素混凝土结构 plain concrete struct

5、ure 由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构。 第2.1.3条 钢筋混凝土结构 reinforced concrete structure 由配置受力的普通钢筋，钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构。 第2.1.4条 预应力混凝土结构 prestressed concrete structure 由配置受力的预应力钢筋通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土制成的结构。 第2.1.5条 先张法预应力混凝土结构 pretensioned prestressed concrete structure 在台座上张拉预应力钢筋后浇筑混凝土，并通过粘结力传递而建立预加应力的混凝土结构。 第2.1.6条

6、后张法预应力混凝土结构 post-tensioned prestressed concrete structure 在混凝土达到规定强度后，通过张拉预应力钢筋并在结构上锚固而建立预加应力的混凝土结构。 第2.1.7条 现浇混凝土结构 cast-in-situ concrete structure 在现场支模并整体浇筑而成的混凝土结构。 第2.1.8条 装配式混凝土结构 prefabricated concrete structure 由预制混凝土构件或部件通过焊接，螺栓连接等方式装配而成的混凝土结构。 第2.1.9条 装配整体式混凝土结构 assembled monolithic concre

7、te 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现场浇筑混凝土而形成整体的结构。 第2.1.10条 框架结构 frame structure 由梁和柱以刚接或铰接相连接而构成承重体系的结构。 第2.1.11条 剪力墙结构 shearwall structure 由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。 第2.1.12条 框架-剪力墙结构 frame-shearwall structure 由剪力墙和框架共同承受竖向和水平作用的结构。 第2.1.13条 深受弯构件 deep flexural member 跨高比小于5的受弯构件。 第2.1.14条 深梁 d

8、eep beam 跨高比不大于2的单跨梁和跨高比不大于2.5的多跨连续梁。 第2.1.15条 普通钢筋 ordinary steel bar 用于混凝土结构构件中的各种非预应力钢筋的总称。 第2.1.16条 预应力钢筋 prestressing tendon 用于混凝土结构构件中施加预应力的钢筋，钢丝和钢绞线的总称。 第2.1.17条 可靠度 degree of reliability 结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。 第2.1.18条 安全等级 safety class 根据破坏后果的严重程度划分的结构或结构构件的等级。 第2.1.19条 设计使用年限 design

9、working life 设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期。 第2.1.20条 荷载效应 load effect 由荷载引起的结构或结构构件的反应，例如内力，变形和裂缝等。 第2.1.21条 荷载效应组合 load effect combination 按极限状态设计时，为保证结构的可靠性而对同时出现的各种荷载效应设计值规定的组合。 第2.1.22条 基本组合 fundamental combination 承载能力极限状态计算时，永久荷载和可变荷载的组合。 第2.1.23条 标准组合 characteristic combination 正常使用极限状态验算时，

10、对可变荷载采用标准值，组合值为荷载代表值的组合。 第2.1.24条 准永久组合 quasi-permanent combination 正常使用极限状态验算时，对可变荷载采用准永久值为荷载代表值的组合。 编辑本段第3章 基本设计规定3.1 一般规定 第3.1.1条 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计法，以可靠指标度量结构构件的可靠度，采用以分项系数的设计表达式进行设计。 第3.1.2条 整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态称为该功能的极限状态。 极限状态可分为下列两类： 一、承载能力极限状态：这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载力、疲

11、劳破坏或不适于继续承载的变形； 二、正常使用极限状态：这种极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。 第3.1.3条 结构构件应根据承载能力极限状态及正常使用极限状态的要求，分别按下列规定进行计算和验算： 一、承载力及稳定：所有结构构件均应进行承载力(包括失稳)计算；在必要时尚应进行结构的倾覆，滑移及漂浮验算； 有抗震设防要求的结构尚应进行结构构件抗震的承载力验算； 二、疲劳：直接承受吊车的构件应进行疲劳验算；但直接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； 三、变形：对使用上需控制变形值的结构构件，应进行变形验算； 四、抗裂及裂缝宽度：对使用上

12、要求不出现裂缝的构件，应进行混凝土拉应力验算；对使用上允许出现裂缝的构件，应进行裂缝宽度验算；对叠合式受弯构件，尚应进行钢筋拉应力验算。 第3.1.4条 结构及结构构件的承载力(包括失稳)计算和倾覆、滑移及漂浮验算，均应采用荷载设计值；疲劳、变形、抗裂及裂缝宽度验算，均应采用相应的荷载代表值；直接承受吊车的结构构件，在计算承载力及验算疲劳、抗裂时，应考虑吊车荷载的动力系数。 预制构件尚应按制作、运输及安装时相应的荷载值进行施工阶段的验算。预制构件吊装的验算，应将构件自重乘以动力系数，动力系数可取1.5，但可根据构件吊装时的受力情况适当增减。 对现浇结构，必要时应进行施工阶段的验算。 当结构构件

13、进行抗震设计时，地震作用及其他荷载值均应按现行国家标准建筑抗震设计规范GB50011的规定确定。 第3.1.5条 钢筋混凝土及预应力混凝土结构构件受力钢筋的配筋率应符合本规范第9章，第10章有关最小配筋率的规定。 素混凝土结构构件应按本规范附录A的规定进行计算。 第3.1.6条 结构应具有整体稳定性，结构的局部破坏不应导致大范围倒塌。 第3.1.7条 在设计使用年限内，结构和结构构件在正常维护条件下应能保持其使用功能，而不需进行大修加固。设计使用年限应按现行国家标准建筑结构可靠度设计统一标准GB50068确定。若建设单位提出更高要求，也可按建设单位的要求确定。 第3.1.8条 未经技术鉴定或设

14、计许可，不得改变结构的用途和使用环境。 编辑本段第4章 材料4.1 混凝土 第4.1.1条 混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定。立方体抗压强度标准值 系指按照标准方法制作养护的边长为150mm的立方体试件，在28d龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度。 第4.1.2条 钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15；当采用HRB335级钢筋时， 混凝土强度等级不宜低于C20；当采用HRB400和RRB400级钢筋以及承受重复荷载的构件，混凝土强度等级不得低于C20。 预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C30；当采用钢绞线，钢丝， 热处理钢筋作预应力钢筋时，混凝土强度等

15、级不宜低于C40。 注：当采用山砂混凝土及高炉矿渣混凝土时，尚应符合专门标准的规定。 第4.1.3条 混凝土轴心抗压，轴心抗拉强度标准值fck,ftk应 按表4.1.3采用。 混凝土强度标准值(N/mm)表4.1.3强度种类混凝土强度等级C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80fck10.013.416.720.123.426.829.632.435.538.541.544.547.450.2ftk1.271.541.782.012.202.392.512.642.742.852.932.993.053.11第4.1.4条 混凝土轴心抗压，轴心抗拉强

16、度设计值fc,ft应按 表4.1.4采用。 混凝土强度设计值(N/mm)表4.1.4强度种类混凝土强度等级C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75fc7.29.611.914.316.719.121.123.125.327.529.731.833.835.9ft0.911.101.271.431.571.711.801.891.962.042.092.142.182.22注： 1计算现浇钢筋混凝土轴心受压及偏心受压构件时， 如截面的长边或直径小于300mm，则表中混凝土的强度设计值应乘以系数0.8；当构件质量(如混凝土成型，截面和轴线尺寸等)确有保证时，可

17、 不受此限制； 2离心混凝土的强度设计值应按专门标准取用。第4.1.5条 混凝土受压或受拉的弹性模量Ec应按表4.1.5采用。 混凝土弹性模量( 10N/mm)表4.1.5混凝土强度等级C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80Ec2.202.552.803.003.153.253.353.453.553.603.653.703.753.80第4.1.6条 混凝土轴心抗压，轴心抗拉疲劳强度设计值 fc,ft应按表4.1.4中的混凝土强度设计值乘以相应的疲劳强度修正系数确 定。修正系数应根据不同的疲劳应力比值c按表4.1.6采用。 混凝土疲劳应力比值c应

18、按下列公式计算： c=c,min/ c,max(4.1.6)式中 c,min、c,max- 构件疲劳验算时，截面同一纤维上的混凝土最小应力、最大应力。 混凝土疲劳强度修正系数表4.1.6cc0.20.2c0.30.3c0.40.4c0.3时，不应考虑内力重分布。此处，应按本规范第7章的规定计算。 第6.1.9条 先张法构件预应力钢筋的预应力传递长度ltr应按下列公式计算： ltr=d(6.1.9)式中 pe-放张时预应力钢筋的有效预应力； d-预应力钢筋的公称直径，按本规范附录B采用； -预应力钢筋的外形系数，按本规范表9.3.1采用； ftk-与放张时混凝土立方体抗压强度fcu相应的轴心抗拉

19、强度标准值，按本规范表4.1.3以线性内插法确定。 当采用骤然放松预应力钢筋的施工工艺时，ltr的起点应从距构件末端0.25ltr处开始计算。 第6.1.10条 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钢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。预应力钢筋的锚固长度la应按本规范第9.3.1条确定。 第6.1.11条 预应力混凝土结构构件的施工阶段，除应进行承载能力极限状态验算外，对预拉区不允许出现裂缝的构件或预压时全截面受压的构件，在预加力、自重及施式荷载(必要时应考虑动力系数)作用下，其截面边

20、缘的混凝土法向应力尚应符合下列规定(图6.1.11)： ctftk(6.1.11-1)cc0.8fck(6.1.11-2)截面边缘的混凝土法向应力可按下列公式计算： cc或ct=pc+(6.1.11-3)式中 cc、ct-相应施工阶段计算截面边缘纤维的混凝土压应力、拉应力； ftk、fck-与各施工阶段混凝土立方体抗压强度fcu相应的抗拉强度标准值、抗压强度标准值，按本规范表4.1.3以线性内插法确定； Nk、Mk-构件自重及施工荷载的标准组合的计算截面产生的轴向力值、弯矩值； W0-验算边缘的换算截面弹性抵抗矩。 第6.1.12条 预应力混凝土结构构件的施工阶段，除应进行承载能力极限状态验算

21、外，对预拉区允许出现裂缝而在预拉区不配置纵向预应力钢筋的构件，其截面边缘的混凝土法向应力应符合下列规定： ct2ftk(6.1.12-1)cc0.8fck(6.1.12-2)此处ct、cc仍按本规范第6.1.11条的规定计算。 第6.1.13条 预应力混凝土结构构件预拉区纵向钢筋的配筋应符合下列要求： 1施工阶段预拉区不允许出现裂缝的构件，预拉区纵向钢筋的配筋率(As+Ap)/A不应小于0.2%,对后张法构件不应计入Ap,其中，A为构件截面面积； 2施工阶段预拉区允许出现裂缝而在预拉区不配置纵向预应力钢筋的构件，当ct=2ftk时，预拉区纵向钢筋的配筋率As/A不应小于0.4%;当ftkct2

22、ftk时，则在0.2%和0.4%之间按线性内插法确定； 3预拉区的纵向非预应力钢筋的直径不宜大于14mm，并应沿构件预拉区的外边缘均匀配置。 注：施工阶段预拉区不允许出现裂缝的板类构件，预拉区纵向钢筋的配筋可根据具体情况按实践经验确定。 第6.1.14条 对先张法和后张法预应力混凝土结构构件，在承载力和裂缝宽度计算中，所用的混凝土法向预应力等于零时的预应力钢筋及非预应力钢筋合力Np0及相应的合力点的偏心距ep0,均应按本规范公式(6.1.6-1)及(6.1.6-2)计算，此时，先张法和后张法构件预应力钢筋的应力p0、p0 均应按本规范第6.1.5条的规定计算。 编辑本段第7章 承载能力极限状态

23、计算7.1 正截面承载力计算的一般规定 第7.1.1条 本章第7.1节至第7.4节规定的正截面承载能力极限状态计算，适用于钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件、受压构件和受拉构件。 对跨高比小于5的钢筋混凝土深受弯构件，其承载力应按本规范第10章第10.7节的规定进行计算。 第7.1.2条 正截面承载力应按下列基本假定进行计算： 1截面应变保持平面； 2不考虑混凝土的抗拉强度； 3混凝土受压的应力与应变关系曲线按下列规定取用：当c0时 (7.1.2-1)当0ccu时 c=fc(7.1.2-2) (7.1.2-3) (7.1.2-4) (7.1.2-5)式中 c-混凝土压应变为c时的混凝土压应力；

24、fc-混凝土轴心抗压强度设计值，按本规范表4.1.4采用； 0-混凝土压应力刚达到fc时的混凝土压应变，当计算的0值小于0.002时，取为0.002； cu-正截面的混凝土极限压应变，当处于非均匀受压时，按公式(7.1.2-5)计算，如计算的cu值大于0.0033，取为0.0033；当处于轴心受压时取为0； fcu,k-混凝土立方体抗压强度标准值，按本规范第4.1.1条确定； n-系数，当计算的n值大于2.0时，取为2.0。 4纵向钢筋的应力取等于钢筋应变与其弹性模量的乘积，但其绝对值不应大于其相应的强度设计值。纵向受拉钢筋的极限拉应变取为0.01。 第7.1.3条 受弯构件、偏心受力构件正截

25、面受压区混凝土的应力图形可简化为等效的矩形应力图。 矩形应力图的受压区高度x可取等于按截面应变保持平面的假定所确定的中和轴高度乘以系数1。当混凝土强度等级不超过C50时，1取为0.8，当混凝土强度等级为C80时，1取为0.74，其间按线性内插法确定。 矩形应力图的应力值取为混凝土轴心抗压强度设计值fc乘以系数1。当混凝土强度等级不超过C50时，1取为1.0，当混凝土强度等级为C80时，1取为0.94，其间按线性内插法确定。 第7.1.4条 纵向受拉钢筋屈服与受压区混凝土破坏同时发生时的相对界限受压区高度b应按下列公式计算： 1钢筋混凝土构件 有屈服点钢筋 (7.1.4-1)有屈服点钢筋 (7.

26、1.4-2）第二章 正常使用极限状态验算 8.1 裂缝控制验算 第9章 构造规定 9.1 伸缩缝 第10章 结构构件的基本规定 10.1 板 第10.1.1条 现浇钢筋混凝土板的厚度不应小于表10.1.1规定的数值。 现浇钢筋混凝土板的最小厚度(mm)表10.1.1板的类别最小厚度单向板屋面板60民用建筑楼板60工业建筑楼板70行车道下的楼板80双向板80密肋板肋间距小于或等于700mm40肋间距大于700mm50悬臂板板的悬臂长度小于或等于500mm60板的悬臂长度大于500mm80无梁楼板150第10.1.2条 混凝土板应按下列原则进行计算： 1两对边支承的板应按单向板计算； 2四边支承的

27、板应按下列规定计算： 1)当长边与短边长度之比小于或等于2.0时，应按双向板计算； 2)当长边与短边长度之比大于2.0，但小于3.0时，宜按双向板计算；当按沿短边方向受力的单向板计算时，应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋； 3)当长边与短边长度之比大于或等于3.0时，可按沿短边方向受力的单向板计算。 第10.1.3条 当多跨单向板、多跨双向板采用分离式配筋时，跨中正弯矩钢筋宜全部伸入支座；支座负弯矩钢筋向跨内的延伸长度应覆盖负弯矩图并满足钢筋锚固的要求。 第10.1.4条 板中受力钢筋的间距，当板厚h150mm时，不宜大于200mm；当板厚h150mm时，不宜大于1.5h，且不宜大于250mm

28、。 第10.1.5条 简支板或连续板下部纵向受力钢筋伸入支座的锚固长度不应小于5d，d为下部纵向受力钢筋的直径。当连续板内温度、收缩应力较大时，伸入支座的锚固长度宜适当增加。 第10.1.6条 当现浇板的受力钢筋与梁平行时，应沿梁长度方向配置间距不大于200mm且与梁垂直的上部构造钢筋，其直径不宜小于8mm，且单位长度内的总截面面积不宜小于板中单位宽度内受力钢筋截面面积的三分之一。该构造钢筋伸入板内的长度从梁边算起每边不宜小于板计算跨度l0的四分之一(图10.1.6)。 第10.1.7条 对与支承结构整体浇筑或嵌固在承重砌体墙内的现浇混凝土板，应沿支承周边配置上部构造钢筋，其直径不宜小于8mm

29、,间距不宜大于200mm，并应符合下列规定： 1现浇楼盖周边与混凝土梁或混凝土墙整体浇筑的单向板或双向板，应在板边上部设置垂直于板边的构造钢筋，其截面面积不宜小于板跨中相应方向纵向钢筋截面面积的三分之一；该钢筋自梁边或墙边伸入板内的长度，在单向板中不宜小于受力方向板计算跨度的五分之一；在双向板中不宜小于板短跨方向计算跨度的四分之一；在板角处该钢筋应沿两个垂直方向布置或按放射状布置；当柱角或墙的阳角突出到板内且尺寸较大时，亦应沿柱边或墙阳角边布置构造钢筋，该构造钢筋伸入板内的长度应从柱边或墙边算起。上述上部构造钢筋应按受拉钢筋锚固在梁内、墙内或柱内； 2嵌固在砌体墙内的现浇混凝土板，其上部与板边

30、垂直的构造钢筋伸入板内的长度，从墙边算起不宜小于板短边跨度的七分之一；在两边嵌固于墙内的板角部分，应配置双向上部构造钢筋，该钢筋伸入板内的长度从墙边算起不宜小于板短边跨度的四分之一；沿板的受力方向配置的上部构造钢筋，其截面面积不宜小于该方向跨中受力钢筋截面面积的三分之一；沿非受力方向配置的上部构造钢筋，可根据经验适当减少。 第10.1.8条 当按单向板设计时，除沿受力方向布置受力钢筋外，尚应在垂直受力方向布置分布钢筋。单位长度上分布钢筋的截面面积不宜小于单位宽度上受力钢筋截面面积的15%，且不宜小于该方向板截面面积的0.15%；分布钢筋的间距不宜大于250mm，直径不宜小于6mm；对集中荷载较

31、大的情况，分布钢筋的截面面积应适当增加，其间距不宜大于200mm. 注：当有实践经验或可靠措施时，预制单向板的分布钢筋可不受本条限制。 第10.1.9条 在温度、收缩应力较大的现浇板区域内，钢筋间距宜取为150-200mm，并应在板的末配筋表面布置温度收缩钢筋，板的上、下表面沿纵、横两个方向的配筋率均不宜小于0.1%。 温度收缩钢筋可利用原有钢筋贯通布置，也可另行设置构造钢筋网，并与原有钢筋按受拉钢筋的要求搭接或在周边构件中锚固。 第10.1.10条 混凝土板中配置抗冲切箍筋或弯起钢筋时，应符合下列构造要求： 1板的厚度不应小于150mm； 2按计算所需的箍筋及相应的架立钢筋应配置在与45冲切破坏锥面相交的范围内，且从集中荷载作用面或柱截面边缘向外的分布长度不应小于1.5h0(图10.1.10a)；箍筋应做成封闭式，直径不应小于6mm，间距不应大于h0/3; 3按计算所需弯起钢筋的弯起角度可根据板的厚度在30-45之间选取；弯起钢筋的倾斜段应与冲切破坏锥面相交(图10.1.10b)，其交点应在集中荷载作