混凝土结构设计规范》与《混凝土结构验收规范》新老版比对分析.ppt

1,《混凝土结构设计规范》（GB 50010） 《混凝土结构工程施工质量验收规范》 （GB 50204） 新老版比对分析 李昌驭 2012.2.3,2,GB50010-2010执行时间,GB50010-2010是全面修订，自2011年7月1日起实施，原GB50010-2002同时废止 执行原则： 1、结构设计总中明确设计依据 2、按图施工、依图监督,3,修订背景,4,修订背景,我国的工程规范每10年修订一次，《混凝土结构设计规范》到了应该修订的时候 从规范颁布使用到现在，应用中发现了一些问题，有待研究解决 GB 50010-2002颁布后，开展了第六批规范课题的研究，为修订规范做准备 ★ 解决高强钢筋引起正常使用状态问题（裂缝、变形等）的试验研究 ★ 混凝土结构耐久性的调研分析,5,修订背景,★ 既有混凝土结构的再设计问题 ★ 结构分析方法(弹塑性损伤本构模型、结构计算模型等) ★ 间接作用（温差、收缩等）效应及裂缝控制 ★ 钢筋综合抗力（强度、延性等）及对结构破坏的影响 ★ 各种配筋构造（并筋、锚固、连接、最小配筋率等）的试验研究 ★ 偶然作用下结构抗灾性能（如抗连续倒塌结构的整体稳定性）研究,6,修订原则,7,总原则：补充、完善、提高、不做大的改动 适当增加结构的安全储备以及抗火性能，注重结构的整体性 从以构件计算为主扩展到结构体系的设计，强调概念设计的重要性 逐渐淘汰低强度材料，推广应用高强高性能材料，提高资源利用效率 完善耐久性设计内容，补充既有结构设计的原则 拓展结构分析内容，补充、完善构件截面计算及连接构造措施的有关内容 与国际接轨，实现与相关标准及土木工程其他专业规范的分工、协调,8,章节组成,1~3 总则；术语、符号；基本计算规定 4 材料 5 结构分析 6 承载能力极限状态计算 7 正常使用极限状态验算 8 构造规定 9 结构构件的基本规定 10 预应力混凝土结构构件（一般规定，损失值计算，构造规定） 11 混凝土结构构件抗震设计 附录A~K（10个）,9,主要修订内容,10,1 增加结构方案设计内容—思路、原则,■ 思路： 完善规范的完整性，从以构件计算为主适当扩展到整体结构的设计，补充“结构方案”设计内容（3.2节） ■ 结构体系设计的基本原则 从宏观上满足使用功能，控制结构的整体安全性; 结构方案尚应考虑：建筑、抗震、耐久、抗灾、节材等其他方面的要求,11,1 增加结构方案设计内容—设计方案,3.2.1 混凝土结构的设计方案应符合下列要求： 1 选用合理的结构体系、构件型式和布置； 2 结构的平、立面布置宜规则，各部分的质量和刚度宜均 匀、连续； 3 结构传力途径应简捷、明确，竖向构件宜连续贯通、对 齐； 4 宜采用超静定结构，重要构件和关键传力部位应增加冗余 约束或有多条传力途径。

5 宜减小偶然作用的影响范围，避免发生因局部破坏引起的 结构连续倒塌12,1 增加结构方案设计内容—结构缝,3.2.2 混凝土结构中结构缝的设计应符合下列要 求： 1 应根据结构受力特点及建筑尺度、形状、使用功 能，合理确定结构缝的位置和构造形式； 2 宜控制结构缝的数量，并应采取有效措施减少设缝 的不利影响； 3 可根据需要设置施工阶段的临时性结构缝（施工后 浇带）13,1 增加结构方案设计内容—连接,3.2.3 结构构件的连接应符合下列要求： 1 连接部位的承载力应保证被连接构件之间的传力性能； 2 当混凝土构件与其他材料构件连接时，应采取可靠的连接 措施； 3 应考虑构件变形对连接节点及相邻结构或构件造成的影 响 【说明】构件之间连接构造设计的原则 ●保证连接节点处被连接构件之间的传力性能符合设计要求； ●保证不同材料（混凝土、钢、砌体等）间的融合，选择可靠的连接方式以 保证可靠传力； ●连接节点尚应考虑被连接构件之间变形的影响以及相容条件，以避免、减 少不利影响14,2 增加防连续倒塌设计原则,可能出现的意外荷载和作用 居民楼：燃气爆炸可能产生的破坏作用； 化工厂：易燃易爆危险品、化工反应装置可能产生的破坏作用,15,2 防连续倒塌设计原则—概念设计,设置整体性加强构件或设结构缝 局部构件破坏后，控制由此引起的破坏范围。

可设置整体型加 强构件或设置结构缝，对整个结构进行分区一旦发生局部构件 破坏，可将破坏控制在一个分区内，防止连续倒塌的蔓延整体 型加强构件是结构中的关键构件，其安全储备应高于一般构件 增加结构的冗余度，使结构体系具有足够的备用荷载传递路径 采用合理的结构方案和结构布置，增加结构的冗余度，形成具 有多个和多向荷载传递路径传力的结构体系，可避免存在引发连 续性倒塌的薄弱部位可通过拆除构件法判定结构是否具有备用 荷载传递路径,16,2 防连续倒塌设计原则—概念设计,加强结构构件的连接构造，保证结构的整体性 如对于框架结构，当某根柱发生破坏失去承载力，其直接支承 的梁应能跨越两个开间而不致塌落这就要求跨越柱上梁中的钢 筋贯通并具有足够的抗拉强度，通过贯通钢筋的悬链线传递机 制，将梁上的荷载传递到相邻的柱 加强结构的延性构造措施，保证剩余结构的延性 结构在局部破坏发生后，剩余结构中部分构件会进入塑性因 此，应选择延性较好的材料，采用延性构造措施，提高结构的塑 性变形能力，增强剩余结构的内力重分布能力，可避免发生连续 倒塌可采用拆除构件后的结构失效模式概念判别，来确认需要 加强延性的部位17,2 防连续倒塌设计原则—设计方法,1 局部加强法：对可能遭受偶然作用而发生局部破坏的竖向重要构件和关键传力部位，可提高结构的安全储备；也可直接考虑偶然作用进行结构设计。

对于破坏后易引发连续倒塌的重要构件，认为其是关键构件并进行局部加强设计 2 拉结构件法：在结构局部竖向构件失效的条件下，按梁－拉结模型、悬索－拉结模型和悬臂－拉结模型进行极限承载力计算，维持结构的整体稳固性 基本原则：某柱失效后，其支承的梁具有足够的承载力，避免发生连续破坏 3 去除构件法：按一定规则去除结构的主要受力构件，采用考虑相应的作用和材料抗力，验算剩余结构体系的极限承载力；也可采用受力-倒塌全过程分析，进行防倒塌设计 假定某个主要构件失效→从结构中拆除→分析剩余结构是否会倒塌→如不满足抗连续倒塌的要求→增强拆除后的剩余结构来避免连续倒塌,18,3 增加了既有结构的设计原则—应用范围,3.7.1 为既有结构延长使用年限、安全复核、改变用途、改建、 扩建或加固修复等，应对其进行评定、验算或重新设计 【说明】既有结构为已建成、使用的结构既有混凝土结构的设计将成为未 来工程设计的重要内容为保证既有结构的安全可靠并延长其使用年限，以 及近年日益增多的结构加固改建的需要，本次修订新增一节，强调既有结构 设计的原则 既有结构设计适用于下列六种情况： 达到设计年限后延长继续使用的年限；为消除安全隐患而进行的设计校核； 结构改变用途和使用环境而进行的复核性设计；对既有结构进行改建； 扩建既有的建筑结构；结构事故或灾后受损结构的修复加固等。

应根据不同的目的，选择不同的设计方案19,3 增加了既有结构的设计原则—重新设计原则,3.7.3 既有结构的重新设计应符合下列规定： 1 应优化结构方案、提高结构的整体稳固性、避免承 载力及刚度突变； 2 荷载可按现行荷载规范的规定确定，也可按使用功 能和后续使用年限作适当的调整； 3 应根据检测、评定的结果确定既有结构的设计参 数； 4 结构既有部分混凝土、钢筋的强度设计值应根据强 度的实测值确定；当材料的性能符合原设计的要求时， 可按原设计的规定取值；,20,3 增加了既有结构的设计原则—重新设计原则,5 设计时应考虑既有结构构件实际的几何尺寸、截面 配筋、连接构造和已有缺陷的影响；当符合原设计的要 求时，可按原设计的规定取值； 6 结构后加部分的材料性能应按本规范第4 章的规定 确定； 7 既有结构与后加部分可按二阶段成形的叠合构件， 按本规范第9.5 节的规定进行设计； 8 设计时应考虑既有结构的承载历史及施工状态的影 响： 9 既有结构与后加部分之间应采取可靠的连接构造措 施21,4 完善了结构耐久性设计方法—耐久性设计内容,3.5.1 混凝土结构应根据设计使用年限和环境类别进行耐久性设 计，耐久性设计包括下列内容： 1 确定结构所处的环境类别； 2 提出材料的耐久性质量要求； 3 确定构件中钢筋的混凝土保护层厚度； 4 满足耐久性要求相应的技术措施； 5 在不利的环境条件下应采取的防护措施； 6 提出结构使用阶段检测与维护的要求。

注：对临时性的混凝土结构，可不考虑混凝土的耐久性要求22,4 完善了结构耐久性设计方法—环境类别,3.5.2 混凝土结构的环境类别划分应符合表 3.5.2 的要求 将原三类环境分为三a、三b 【说明】环境类别原规范分为一、二a、二b、三、四、五，新规范为：一、二a、二b、三a、三b、四、五，本次修订对环境类别进行了更为详尽的分类但规范不可能穷尽所有的情况，设计者应根据实际条件作出判断并在图纸上明确23,4 完善了结构耐久性设计方法—环境类别,3.5.6 混凝土结构在设计使用年限内尚应遵守下列规定： 1 设计中的可更换混凝土构件应按规定定期更换； 2 构件表面的防护层，应按规定维护或更换； 3 结构出现可见的耐久性缺陷时，应及时进行处理 [提出了使用期维护、管理的要求],24,5 适当调整了钢筋保护层厚度的规定,GB 50010-2010版 8.2.1 构件中普通钢筋及预应力筋的混凝土保护层厚度应满足下列要求 1 构件中受力钢筋的保护层厚度不应小于钢筋的直径d 2 设计使用年限为50年的混凝土结构，最外层钢筋的保护层厚度应符合表8.2.1的规定；设计使用年限为100年的混凝土结构，最外层钢筋的保护层厚度不应小于表8.2.1中数值的1.4倍。

25,表8.2.1 混凝土保护层的最小厚度c（mm）,注： 1 混凝土强度等级不大于C25时，表中保护层厚度数值应增加5mm； 2 钢筋混凝土基础宜设置混凝土垫层，其受力钢筋的混凝土保护层厚度应从垫层顶面算起，且不应小于40mm26,5 适当调整了钢筋保护层厚度的规定,GB 50010-2002版 9.2.1 纵向受力的普通钢筋及预应力钢筋，其混凝土保护层厚度（钢筋外边缘至混凝土表面的距离）不应小于钢筋的公称直径，且应符合表9.2.1的规定 表9.2.1 纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度（mm）,27,5 适当调整了钢筋保护层厚度的规定,【说明】对混凝土保护层的厚度进行了以下调整： 混凝土保护层厚度不小于受力钢筋直径（单筋的公称直径或并筋的等效直径）的要求，是为了保证握裹层混凝土对受力钢筋的锚固 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普遍加大 根据第3.5节对结构所处耐久性环境类别的划分，调整混凝土保护层厚度的数值对一般情况下混凝土结构的保护层厚度稍有增加；而对恶劣环境下的保护层厚度增幅较大。

28,5 适当调整了钢筋保护层厚度的规定,简化表8.2.1的表达：根据混凝土碳化反应的差异和构件的重要性，按平面构件（板、墙、壳）及杆状构件（梁、柱）分两类确定保护层厚度；表中不再列入强度等级的影响，C30以上统一取值，C25及以下均增加5mm 考虑碳化速度的影响，使用年限100年的结构，保护层厚度取1.4倍已在第3.5节中表达，不再列出 为保证基础钢筋的耐久性，根据工程经验基础底面要求做垫层，基底保护层厚度仍取40mm29,6 淘汰低强钢筋，纳入高强、高性能钢筋，提出钢筋延性（极限应变）的要求,钢筋修订时作下列改动： 增加500MPa级高强钢筋； 列入HRBF系列细晶粒钢筋； 淘汰低强的HPB235钢筋，代之以HPB300钢筋，並规定了过渡方法； 列入中强钢丝以增加预。