EM1110-2-2104--水工钢筋溷凝土结构强度设计--中文稿

1、EM1110-2-2104- 水工钢筋溷凝土结构强度设计- 中文稿内部资料注意保存国外水电标准译文水工钢筋混凝土结构强度设计Strength design for reinforced-concretehydraulic structures, 美, EM1110-2-2104 ,2003 年修订版 ,中国水电工程顾问集团公司编译二 ?五年八月1工程师手册编号 :1110-2-2104 2003年 8 月 20 日修订工程与设计水工钢筋混凝土结构强度设计,EM11110-2-2104 1992 年颁布 ,2003 年第一次修订, 本次修订是针对1992 年6 月30 日颁布的EM ll10-2-2104中第 3 章的正文和图表。此外还增加了第3 章的条文说明,美国陆军工程师团2编译者序水工混凝土结构设计规范DL,T5057-1996 颁布执行近九年为推动可靠度理论在水电工程中的应用并为进一步修订水工钢筋混凝土结构设计规范 ,DL,T5057-1996, 奠定基础中国水电工程顾问集团公司组织翻译美国陆军工程师团的工程师手册水工钢筋混凝土结构强度设计,EM1110-2-2104,2003

2、年修订版,。我国混凝土结构设计规范,GB50010-2002, 在条文说明 7.7 中专门指出对美国混凝土学会编制的美国混凝土结构建筑规范ACI 318 有所借鉴。而美国陆军工程师团的工程师手册水工钢筋混凝土结构强度设计,EMll10-2-2104,与美国混凝土学会的美国混凝土结构建筑规范,ACI 318-02,二者有着紧密的联系。EMll10-2-2104几乎处处引用ACI 318 但不重复叙述。所以在用EMll10-2-2104 时要同时放一本ACI 138规范在手边一起用。EMll10-2-2104反映水工结构特殊性是采用水力系数“H?,l.3,对直接受拉的构件万H?,l.65,在条文说明中指出 H,1.3 的来历是 : 在过去使用允许应力设计方法时水工结构中的混凝土构件的允许应力从 0.45?c 减至 0.35?c 而 0.45/0.35 大约是 H? 值?3。EMll10-2-2104-2003 年版在“l-4 背景”里阐述了一个观点以前采用多荷载系数使得计算工作量大所以 2003 年版允许用单荷载系数 , 这反映了一种尽量简化的设计思想。在采用系数尽量简化的同时对公式的推导

3、却不惜笔墨 , 力求要使用者明白如在附件 B 的推导。在美国规范公式的推导和应用中 , 偏好利用应变三角形相似的关系。在附录 C的算例中已知截面和钢筋校核承载能力其算法与我3国规范明显不同的是用应变三角形相似的关系以s?y校验钢筋屈服先于混凝土开裂。这有利于对概念的理解和应用。EMll10-2-2104 , ,;:,:41(1) 1-1(1) 1-2(1) 1-3(1)1-4(1)1-5(2)1-6(2)1-7(2) 1-8(2)2(3) 2-1(3)2-2(3)2-3(3) 2 -4(3) 2-5(3) 2-6(3) 2-7(4) 2 -8(4)53(5)3-1(5)3-2(5)3-3(5)3-4(8)3-5(8)3-6(9)3-7(9)(9)C(3-1(9)C(3-2(11)C(3-3(11)4(15)4-1(15)4-2-(15)4-3-(16)4-4(18)4-5(18)5(19)5-1(19)5-2(19)65-3(19)5-4(19)A(20)B(21)C(28)D(32)E(38)F(41)11-11-2 / 1-3a.EM 1110-l-2101,b.EM l110-2

4、-2902c.CW-03210,d.ACI 318,Box 19150Redford StationDetroitMI 48219e.ACI 350R, 美国混凝土学会 , 环境工程混凝土结构Box 191507Redford Station DetroitMI 48219 。f.ASTMA 615,89, 美国材料试验学会 , 混凝土配筋用的变形和光面坯段钢钢筋的标准规范 ,1916 Race St.Philadelphia,PA 19103。g.AWS Dl.4-790, 美国焊接学会 , 结构焊接规范 - 钢筋 550 NW Le Jeune RD. 。h. 美国陆军工程师团水道试验站技术报告 SL-80-4,Jul.1980, 水工钢筋混凝土结构的强度设计报告 1: 初步强度设计准则 ,3909 Halls FerryRoad,Vicksburg,NS 39180 。i. 美国陆军工程师团水道试验站技术报告SL-80-4,Sep.1981, 水工钢筋混凝土结构的强度设计 ,报告 2: 用于设计和分析受弯曲和轴向组合荷载作用的水工钢筋混凝土结构构件的设计辅助工具3909 Hall

5、s Ferry Road,Vicksburg,NS39180。j. 美国陆军工程师团水道试验站技术报告SL-80-4,Sep.1981, 水工钢筋混凝土结构的强度设计报告3:T 型墙设计 , 3909 Halls Ferry Road,Vicksburg,NS39180。1-4 背景a. 水工钢筋混凝土结构物是受下列一种或多种影响的结构: 浸没波浪作用射流化学污染的空气以及恶劣的气候条件。常用的水工结构物有消力池底板和边墙、混凝土衬砌的渠道、部分电站厂房、溢洪道闸墩、扩散与束流墙、挡水墙、最高水位和波浪作用以下的进水口和出水口结构、闸墙、导水墙及护墙以及与水接触的挡土墙。b. 总体来说工程师团采用EM l110-1-2101 的工作应力法设计的现有水工钢筋混凝土结构物仍然非常好。为与本行业、大学和其它工程设计机构保持协调工程师团在 1981 年开始采用强度设计法 ,Liu 1980 1981 及 Liu 和 Gleason 1981, 1981 年 9 月 15 日发布的 ETL 1110-2-265水工钢筋混凝土结构强度设计准则是陆军工程师团第一份为采用8强度设计法设计水工结构提供指

6、导的文件。该准则应用多荷载系数需要的工作量很大某些荷载系数组合条件做出的设计比采用工作应力法的设计更保守这一事实最终导致编制并于1988 年 3 月 10 日发布了 ETL 1110-2-312 水工钢筋混凝土结构强度设计准则。C(在 ETL 1110-2-312 中荷载修正系数是用来确保最终设计如同采用工作应力法一样安全。此外还引进了单荷载系数概念。该准则最初在荷载系数、混凝土应力- 应变关系和 60 级钢筋屈服强度方面不同于 ACI 318 钢筋混凝土建筑规范的条文规定和说明。 ETL 1110-2-312 旨在使其设计与采用工作应力法做出的设计相同。D(陆军工程师团早期的强度设计法与 ACI 规范有区别因为 ACI 318 未包括适用于水工结构需要的规定。强度和稳定性是必须的但适用的挠曲、开裂和耐久性同样需要考虑。水工结构物的重要性已促使陆军工程师团小心而慎重地朝着只用强度设计法的方向发展。e. 本手册用一种类似于 ACI 350R-89 的方法修改并补充了 ETL 1110-2-312 。采纳 ACI 318 中给出的混凝土应力 - 应变关系和 60 级钢筋的屈服强度。同样荷载系数 ACI 318 的更相似并考虑水工结构适用性的需要采用水力系数H? 对其作了修正。f. 与 ETL 1110-2-312 一样本手册允许在恒载和活载中使用单一荷载系数。另外当作用在结构构件上的荷载包括土壤结构稳定分析得出的反作用力时需采用单一荷载系数法。1-5 一般规定除下述规定之外水工钢筋混凝土结构应根据现行的ACI 318 按强度设计法进行设计。采用的符号与ACI 318 及其条文说明中所用的符号一样但本文规定的除外。1-6 范围a 本手册十分详细不仅为设计人员提供设计程序而且提供了应9用实例。此外为了增强设计人员的领会和理解还给出了组合弯曲和轴向荷载公式的推导。b 第 2 章介绍细部设计的一般规定。第3 章介绍强度和适用性要求包括受弯钢筋的荷载系数及限值。第4 章给出受弯曲和 /

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