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1、新规范版本软件构件设计修改要点,新规范修订背景及指导原则 设计可靠度调整 荷载效应组合 承载力计算一般规定 梁设计 柱设计 剪力墙设计 板设计,金新阳 2002.12,新规范修订的背景及指导原则,工程界关于结构可靠度的大讨论 基于概率极限状态的设计方法是否适用 结构设计安全度是否需要大幅提高 新规范修订指导原则 适当提高结构设计安全度 与国际主流规范靠近,设计可靠度调整,荷载方面 风、雪荷载标准值重现期由30年提高到50年（全国重新统计，平均增加10%） 楼面活荷载标准值由1.5kN/m2提高到2.0kN/m2 增加恒载为主的荷载效应组合 地震作用: 烈度、偶然偏心、多向地震 风荷载地面粗糙度
2、类别由3类增加到4类(ABCD) 不上人屋面活荷载由0.7改为0.5kN/m2 取消高层建筑风载可提高10%规定,抗力方面 调整材料分项系数m: 混凝土1.35 1.40; 级钢筋fy=310 fy=300; 放弃混凝土弯曲抗压强度fcm, 统一用轴心抗压强度fc(强度降低10%) 斜截面混凝土fc ft；箍筋系数1.5 1.25 取消屋面结构、恒载为主的柱安全等级提高一级的规定 由于安全度提高,配筋增加10%-20%, 鼓励采用新材料(HRB400),荷载效应组合,基本组合 活载控制的组合,恒载控制的组合,地震荷载的组合,结构构件承载力计算的组合式如下：,1) 1.35恒+0.71.4活 1
3、.2恒+1.4活 1.0恒+1.4活 2) 1.2恒+1.4风 1.0恒+1.4风 3) 1.2恒+1.4活+0.6 1.4风 1.0恒+1.4活+0.6 1.4风 4) 1.2恒+1.4风+0.7 1.4活 1.0恒+1.4风+0.7 1.4活 5) 1.2(恒+0.5活) +1.3地+0.5竖地+0.2 1.4风 1.0(恒+0.5活) +1.3地+0.5竖地+0.2 1.4风,楼面活荷载的折减,梁设计 不折减 从属面积25m2时，0.9 从属面积50m2时，0.9 车库单向板0.6，双向板0.8 柱、墙、基础 当梁折减选 、项时，可选按楼层的折减 当梁折减选 、 项时，取与梁相同的折减,
4、标准组合（短期组合）,准永久组合（长期组合）,正常使用极限状态设计,承载力计算一般规定,正截面承载力计算 平截面假定 钢筋应力应变关系 s=Ess; -fy s fy 混凝土采用抗压强度指标fc(代替旧规范fcm) 增加高强混凝土的有关规定 应力应变曲线及抗压强度设计值,混凝土应力：当c0时(上升段),混凝土应力：当0 ccu时（水平段）,0=0.002+0.5(fcuk-50)*10-50.002,cu=0.0033- 0.5(fcuk-50)*10-50.0033,混凝土等效矩形应力图 受压区高度： x=1c 1 =0.8-0.06(fcuk-50) (80-50); 1 0.8 应力值：
5、 c=1fc 1 =1.0-0.06(fcuk-50)(80-50); 1 1.0 相对界限受压区高度b=xb/h0,斜截面承载力计算 混凝土受剪承载力采用抗拉强度指标ft; 箍筋项系数1.51.25 矩形、T形和I形截面的一般受弯构件，当仅配置箍筋时，其斜截面的受剪承载力 Vcs=0.7ftbh0+1.25fyvAsv/sh0 纯剪 剪扭 纯扭连续过度 无箍筋抗剪与冲切相一致; 增加考虑板厚的修整系数h。；不配置箍筋和弯起钢筋的一般板类受弯构件，其斜截面的受剪承载力V0.7hftbh0，h=(800/h0)1/4 斜截面限制中增加考虑混凝土强度的修整C(C50, C =1.0； C80, C
6、 =0.8) 矩形、T形和I形截面的受弯构件，其受剪截面 hw/b4(厚腹梁),V0.25C fc bh0 hw/b6(薄腹梁) ,V0.20C fc bh0 剪扭最小箍筋及纵筋配筋率调整,梁设计,梁正截面承载力计算（弯 、偏拉） 极限(经济)承载弯矩 Mu=0.5fcbho2+fc hf(bf-b)(ho -0.5hf) 当MMu时应加大截面（提示超筋） 单筋、双筋 当=x/h0 b时按双筋计算, 此时取 =b来求受拉钢筋As及受压钢筋As 压筋As与反向弯矩所求的拉筋As比较取大者,双排钢筋 当计算配筋率大于1.0%时按双排配筋 此时取h0 (双筋) = h0(单筋)-25 混凝土受压区高
7、度限制 四级及非抗震： b 二、三级 ： 0.35 (计算时取As=0.3As) 一级 ： 0.25 (计算时取As=0.5As) 当不满足要求时应加大截面或提高砼强度（提示超筋）,偏拉计算 小偏拉时fy, fy300 大偏拉设计时时取=b求受拉钢筋As及受压钢筋,梁纵向钢筋构造 纵向钢筋最小配筋率 纵向受拉钢筋,纵向受压钢筋min=0.2% 侧面纵向钢筋min=As/bhw=0.1% (hw450时设置, 间距200) 抗震要求梁端纵向受拉钢筋最大配筋率2.5% 当受拉钢筋配筋率大于2.5%时应加大截面或提高材料强度（提示超筋） 抗震要求梁端上下纵向钢筋的比值 一级 0.5 二、三级 0.3
8、,梁斜截面承载力计算（剪 、剪扭、扭） 纯剪 、剪扭、纯扭的判断条件 当 T0.175Wt ft 按纯剪计算 当 V0.35ft bho或 V0.875ftbho/(+1) 按纯扭计算 最小截面要求 非抗震: V /bho+T/0.8Wt(0.2+0.025(6-hw/b)c fc 抗震 : V /bho0.20c ft 剪力墙连梁跨高比2.5时: V /bho0.15c fc 当不满足要求时应加大截面或提高砼强度（提示超筋） 可不进行斜截面承载力计算的条件 V /bho+T/Wt0.7 ft+0.07N/bho ; N 0.3fcbh 或: V /bho+T/Wt1.75 ft/ (+1)
9、+0.07N/bho,受剪箍筋计算 V=Vc+Vb+VN +Vs 混凝土抵抗剪力Vc Vc= 1.75 (1.5-t) ft b ho /(+1) ; (抗震: 0.6Vc) ( 0.07fc0.7ft; 0.2fc/(+ 1.5) 1.25ft/(+ 1.0) 式中剪扭构件混凝土承载力降低系数t t=1.5/(1+0.5VWt/Tbho); (0.5 t 1.0) 弯起钢筋抵抗剪力Vb Vb= 0.8fybAsb sin 轴向力影响的剪力VN 压力：VN= 0.07N(抗震: 0.056N)； N 0.3fcbh 拉力： VN= -0.20N,箍筋的抵抗剪力Vs 一般: Vs= 1.25fy
10、vAsv ho /s （1.51.25) 集中力: Vs= 1.0fyvAsv ho /s （1.251.0) 受扭箍筋计算 T=Tc+TN +Ts 混凝土抵抗扭矩Tc Vc= 0.35 ft Wt 轴向力影响的扭矩TN 压力：TN= 0.07NWt/A； N 0.3fcbh 箍筋的抵抗扭矩Ts Ts= 1.2Ast1 Acor /s 设受扭纵筋与箍筋强度比值=1.0,剪扭总箍筋 Asvt=Asv+2Ast1 沿周边单肢箍筋面积不应小于Ast1 受扭纵筋计算 Astl=2fyv Ast1(bcor+hcor)/fy/s 受扭纵筋的配置 受扭纵筋应与受弯纵筋迭加 受扭纵筋应沿周边对称布置 受扭纵
11、筋的最小配筋率 tl=0.6(T/Vb)ft/fy; (T/Vb2.0),梁箍筋构造 箍筋最小配筋率、最大间距、最小直径,柱设计,柱正截面承载力计算(轴向, 单偏, 双偏） 轴压承载力 N=0.9(fcA+Asfy) 为于偏压安全度一致, 乘0.9 附加偏心距 ea=h/30; ea20mm 二阶矩效应 偏心距曾大系数-lo方法 P-计算 折减刚度的弹性分析法,柱计算长度： 一般框架简化：底层lo= 1.0H, 其它lo= 1.25H 侧向力弯矩75%时, 取两式的小者: lo= (1.0+0.15(u+l)H lo= (2.0+0.2min)H 高层采用P-计算时: lo= 1.0H (lo
12、/h8 lo/i17.5: =1.0),单向偏心 对称配筋, 按规范公式迭代求解 地震作用下的小偏心受拉柱，计算纵向钢筋面积增加25% 双向偏心 按规范附录F方法计算,矩形截面选筋模式,TAT、SATWE、PMSAP 计算结果分别输出： Asc Asx =Asxo+2Asc Asy =Asyo+2Asc,异形截面配筋模式,TAT、SATWE、PMSAP 计算结果分别输出：Asz Asf,柱纵向钢筋构造 柱纵向钢筋最小配筋率(全截面),柱纵向钢筋最大配筋率max=5.0 % 柱纵向钢筋最大间距: 非抗震 300mm; 抗震200mm 柱纵向钢筋最小间距: 50mm 柱纵向钢筋最小直径: 12mm
13、,柱斜截面承载力计算 斜截面承载力计算同梁集中荷载为主 剪跨比: =Mc/(Vho) 双向受剪斜截面承载力计算（TAT、SATWE、PMSAP） 以 V=(Vx2+Vy2) 代替 V 并设 Vux/Vuy=1.0 柱箍筋构造 柱箍筋加密区最小体积配筋率 =v fc/fy 最小配箍特征值v按抗震等级及轴压比确定,柱最小箍筋面积(双肢)： Asv= v bcorhcor/(bcor+hcor) 柱加密区最小体积配筋率、箍筋最大间距、最小直径,剪力墙设计,剪力墙设计分区 约束边缘构件 构造边缘构件 连梁,剪力墙正截面承载力计算 按沿腹板均匀布置分布筋的单向偏心构件计算, 所得As为墙端部纵筋面积 墙
14、纵向钢筋构造 竖向分布筋一、二、三级为0.25%、四级和非抗震为0.2%,边缘构件纵筋最小配筋率,墙斜截面最小截面要求 非抗震 : V/bh0.25c ft 抗震 : V /bh0.20c ft 2.5时: V /bh0.15c ft 当不满足要求时应加大截面或提高砼强度（提示超筋,受剪箍筋计算 V=Vc+VN +Vs 混凝土抵抗剪力Vc Vc= 0.5 ft b ho /(-0.5) ; (抗震: 0.8Vc) 轴向力影响的剪力VN 一般：VN= 0.13NAw/A 抗震：VN= 0.10NAw/A 箍筋的抵抗剪力Vs 一般: Vs= fyvAsh ho /sv 抗震: Vs= 0.8fyv
15、Ash ho /sv,墙水平分布筋及箍筋构造 水平分布筋最小配筋率一、二、三级为0.25%、四级非抗震为0.2%；最大间距300mm，最小直径8mm 约束边缘构件箍筋最小体积配筋率v=0.2 fc/fyv 最大间距100150mm，最小直径8mm 构造边缘构件箍筋最大间距150250mm，最小直径8mm 6mm,板设计,楼面活荷载增加1.52.0 恒载为主的组合1.35G+1.0L 判别单、双向板条件 Lx/Ly=2 3 温度、收缩应力较大区域分布筋0.1% 增加剪力及抗剪验算 V=0.7h ft b ho; h=(800/ho)0.25 最小配筋率变化0.15 0.2(45ft/fy) C2
16、5, HPB235为0.27%, 增加81%,砌体结构抗震验算,地震烈度 6, 7(0.10g), 7(0.15g), 8(0.20g), 8(0.30g), 9 砌体材料 烧结普通砖、空心砖；蒸压灰砂砖、粉煤灰砖；混凝土砌块 施工质量控制等级 A、B、C三级，材料强度分别乘以1.05、1.00 、0.89,受剪承载力反映构造柱混凝土材料及钢筋面积和强度 V=(c fvE (A-Ac) +ft Ac+0.08fy As)/RE c约束修正系数1.0, 柱间距2.8 c =1.1 构造柱参与工作系数(0.40.5) 墙体受压承载力计算 砖砌体和构造柱组合墙受压承载力计算 NcomAn+(fcAc+fyAs) =1/(l/bc-3)0.25 墙体局部承压计算 预制梁垫和现浇梁垫采用相同计算方法,高厚比验算考虑构造柱作用容许高厚比提高系数 c=1+bc/l 底部二层框架-抗震墙房屋计算 按GB50011有关规定 托墙梁上部荷载处理 底框接TAT、SATWE分析，平法施工图 新版本增加计算书,