水工混凝土结构设计规范.doc

 水工混凝土结构设计规范 各电管局，各省、自治区、直辖市电力局，水电水利规划设计总院，各有关单位： 《水工混凝土结构设计规范》电力行业标准，经审查通过，批准为推荐性标准，现予发布 其编号为：DL/T5057—1996 该标准自1997年3月1日起实施 请将执行中的问题和意见告电力工业部水电水利规划设计总院，并抄送部标准化领导小组办公室  1 总 则 为了在水工混凝土结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到安全适用、技术先进、经济合理，特制订本规范 本规范适用于水利水电工程中的素混凝土、钢筋混凝土及预应力混凝土结构的设计，但不适用于混凝土坝的设计 本规范是根据GB50199—94《水利水电工程结构可靠度设计统一标准》规定的原则制订的 当水工建筑物有专门的设计规范时，尚应符合专门规范的有关要求2 主要术语与符号2.1 主 要 术 语编号术 语涵 义概率极限状态设计 以影响结构可靠度的基本变量(包括附加变量)作为随机变量，根据极限状态方程计算结构的失效概率或可靠指标的设计方法分项系数设计表达式 以代表值和分项系数反映极限状态方程中各基本变量(包括附加变量)的不定性和变异性，并与目标可靠指标相联系的结构设计表达方法承载能力极限状态 结构或构件达到最大承载能力，或达到不适于继续承载的变形的极限状态正常使用极限状态 结构或构件达到使用功能上允许的某一规定限值的极限状态作用(荷载) 施加在结构上的集中或分布力，或引起结构外加变形、约束变形的原因。

前者称直接作用(或荷载)，后者称间接作用永久作用(荷载) 在设计基准期内量值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计的作用(荷载)其中，直接作用也称恒荷载可变作用(荷载) 在设计基准期内量值随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略的作用(荷载)其中，直接作用也称活荷载可控制的可变作用(荷载) 在作用过程中可严格控制使其不超出规定限值的可变作用(荷载)偶然作用(荷载) 在设计基准期内出现的概率很小，而一旦出现，其量值很大且持续时间很短的作用(荷载)作用(荷载)效应 作用(荷载)引起的结构或构件的内力、变形等设计状况 结构在施工、安装、运行、检修各个时期可能出现的不同结构体系、环境和作用(荷载)等构成的设计条件持久状况 在结构正常使用过程中，一定出现且持续时间很长，一般与结构设计基准期为同一量级的设计状况短暂状况 在结构施工、安装、检修或使用过程中，短暂出现的设计状况偶然状况 在结构使用过程中，规定的出现概率很低、持续期很短的设计状况2.1.15基本组合 按承载能力极限状态设计时，持久状况或短暂状况下，永久作用(荷载)与可变作用(荷载)效应的组合偶然组合 按承载能力极限状态设计时，永久作用(荷载)、可变作用(荷载)与一种偶然作用(荷载)效应的组合短期组合 按正常使用极限状态设计时，可变作用(荷载)的短期效应与永久作用(荷载)效应的组合长期组合 按正常使用极限状态设计时，可变作用(荷载)的长期效应与永久作用(荷载)效应的组合作用(荷载)标准值 结构或构件设计时，采用的各种作用(荷载)的基本代表值。

按基准期作用(荷载)最大值的概率分布的某一分位值确定作用(荷载)设计值 作用(荷载)标准值乘以作用(荷载)分项系数后的值材料强度标准值 结构或构件设计时，采用的材料强度的基本代表值按符合规定质量的材料强度的概率分布的某一分位值确定材料强度设计值 材料强度标准值除以材料性能分项系数后的值结构重要性系数 用来考虑水利水电工程结构及构件的结构安全级别的系数设计状况系数 用来考虑在不同设计状况下可以有不同的可靠度水平的系数材料性能分项系数 用来考虑材料性能对其标准值的不利变异的系数作用(荷载)分项系数 用来考虑作用(荷载)对其标准值的不利变异的系数结构系数 在分项系数设计表达式中，用来考虑作用(荷载)效应计算和抗力计算不定性以及作用(荷载)分项系数、材料性能分项系数不能完全考虑的其他各种变异性的系数耐久性 在设计基准期内，结构在正常使用和维护条件下，随时间变化而仍能满足预定功能要求的能力相对界限受压区高度 受拉钢筋和受压区混凝土同时达到其强度设计值时的混凝土受压区高度与截面有效高度的比值计算剪跨比 集中荷载作用点至支座截面或节点边缘的距离与截面有效高度的比值截面抵抗矩的塑性系数 正截面塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比深受弯构件 跨高比l0/h≤5的钢筋混凝土深梁、短梁和厚板的统称深梁 跨高比l0/h≤2的简支梁和跨高比l0/h≤2.5的连续梁短梁 跨高比l0/h≤5但大于深梁范畴的梁厚板 跨高比l0/h≤5的板 2.2 材料性能符号编号符 号涵 义Ec 混凝土弹性模量Es 钢筋弹性模量Gc 混凝土剪变模量νc 混凝土泊松比C20 表示立方体抗压强度标准值为20N/mm2的混凝土强度等级F100 表示抗冻为100级的混凝土抗冻等级W2 表示抗渗为2级的混凝土抗渗等级fck、fc 混凝土轴心抗压强度标准值、设计值ftk、ft 混凝土轴心抗拉强度标准值、设计值fyk、fpyk 热轧钢筋及冷拉钢筋作为普通钢筋、预应力钢筋时的强度标准值fstk 冷轧带肋钢筋作为普通钢筋时的强度标准值fptk 热处理钢筋、钢丝、钢绞线、冷轧带肋钢筋作为预应力钢筋时的强度标准值fy、f′y 普通钢筋的抗拉、抗压强度设计值fpy、f′py 预应力钢筋的抗拉、抗压强度设计值fyv 箍筋抗拉强度设计值 2.3 作用(荷载)和作用(荷载)效应符号编号符 号涵 义M、N、T、V 由各作用(荷载)标准值乘以相应的作用分项系数后所产生的效应总和并再乘以结构重要性系数γ0及设计状况系数ψ后的弯矩、轴向力、扭矩、剪力设计值Ms、Ns 荷载效应短期组合时，由各作用(荷载)标准值所产生的效应总和并乘以结构重要性系数γ0后的弯矩、轴向力Ml、Nl 荷载效应长期组合时，由各作用(荷载)标准值并考虑荷载长期组合系数后所产生的效应总和再乘以结构重要性系数γ0后的弯矩、轴向力Np 后张法构件预应力钢筋及非预应力钢筋的合力Np0 混凝土法向应力等于零时预应力钢筋及非预应力钢筋的合力Vc 混凝土的受剪承载力Vsv 箍筋的受剪承载力Vsb 弯起钢筋的受剪承载力σcs、σcl 在荷载效应的短期组合、长期组合下抗裂验算边缘的混凝土法向应力2.3.10σpc 由预加应力产生的混凝土法向应力σtp、σcp 混凝土中的主拉应力、主压应力σs、σp 正截面承载力计算中纵向普通钢筋、预应力钢筋的应力σss、σsl 按荷载效应的短期组合、长期组合计算的构件的纵向受拉钢筋应力σcon 预应力钢筋张拉控制应力σpo、σ′po 受拉区、受压区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σpe、σ′pe 受拉区、受压区预应力钢筋的有效预应力σl、σ′l 受拉区、受压区预应力钢筋在相应阶段的预应力损失值τ 混凝土的剪应力 2.4 几何参数符号编号符 号涵 义a 纵向非预应力及预应力受拉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、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b 矩形截面宽度，T形、I形截面腹板的宽度bf、b′f T形或I形截面受拉区、受压区翼缘的计算宽度c 混凝土保护层厚度d 钢筋直径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ec 混凝土受压区的合力点到截面重心的距离e0 轴向力对截面重心的偏心距epo、epn 换算截面重心、净截面重心至预应力钢筋及非预应力钢筋合力点的距离h 截面高度h0 截面有效高度，即受拉钢筋的重心至截面受压边缘的距离hf、h′f T形或I形截面受拉区、受压区翼缘的高度hw 截面腹板的高度i 回转半径la 纵向受拉钢筋的最小锚固长度l0 计算跨度或计算长度rc 曲率半径s 箍筋或分布钢筋的间距x 混凝土受压区计算高度xb 界限受压区计算高度y′c 混凝土截面重心至受压区边缘的距离y0、yn 换算截面重心、净截面重心至所计算纤维的距离yp、y′p 受拉区、受压区的预应力合力点至换算截面重心的距离ys、y′s 受拉区、受压区的非预应力钢筋重心至换算截面重心的距离z 纵向受拉钢筋合力点至混凝土受压区合力点之间的距离A 构件截面面积Ac 混凝土截面面积A′c 混凝土受压区的截面面积A0 构件换算截面面积An 构件净截面面积As、A′s 受拉区、受压区纵向非预应力钢筋的截面面积Ate 有效受拉混凝土截面面积Ap、A′p 受拉区、受压区纵向预应力钢筋的截面面积Ast 抗扭纵向钢筋的全部截面面积Asv1、Ast1 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箍筋、水平箍筋的全部截面面积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Al 混凝土局部受压面积Bs 受弯构件的短期刚度Bl 受弯构件的长期刚度Wt 截面受拉边缘的弹性抵抗矩；受扭构件的截面受扭塑性抵抗矩Wc 截面受压边缘的弹性抵抗矩W0 换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩Ic 混凝土截面对于其本身重心轴的惯性矩I0 换算截面惯性矩In 净截面惯性矩Wmax 最大裂缝宽度  2.5 计算系数及其它符号编号符 号涵 义a 混凝土的导温系数c 混凝土的比热α1 裂缝宽度验算时考虑构件受力特征的系数α2 裂缝宽度验算时考虑钢筋表面形状的系数α3 裂缝宽度验算时考虑荷载长期作用影响的系数αc 混凝土线膨胀系数αct 混凝土拉应力限制系数αE 钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值β 混凝土局部。