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文檔簡(jiǎn)介
1總貝IJ
1.0.1本規(guī)范系對(duì)《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL191-2008)的
設(shè)計(jì)基本原則進(jìn)行整合和修改,并依據(jù)科學(xué)研究和工程實(shí)踐增補(bǔ)有
關(guān)內(nèi)容后,編制而成。
1.0.2本規(guī)范適用于水利水電工程中的素混凝土、鋼筋混凝土及預(yù)
應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),除了壩體內(nèi)孔洞、閘門門槽等外,不適用
于混凝土壩設(shè)計(jì),也不適用于碾壓混凝土結(jié)構(gòu)。
當(dāng)結(jié)構(gòu)的受力情況、材料性能等基本條件與本規(guī)范的編制依據(jù)
有出入時(shí),則需要根據(jù)具體情況,經(jīng)專門研究加以解決。
3基本設(shè)計(jì)規(guī)定
3.1一般規(guī)定
3.1.1本條繼續(xù)沿用SL191-2008的規(guī)定。SDJ20-78采用的是以單
一安全系數(shù)表達(dá)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法,SL/T191-96是按《水利水電
工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》(GB50199-94)的規(guī)定,采用以概
率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法,以可靠指標(biāo)度量結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可
靠度,并據(jù)此采用5個(gè)分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì),以基本組
合為例,承載能力極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)表達(dá)式為:
九〃九5(幾6『々?!敢姡?寵(幾/九,&k/八,4)(1)
式中,幾為結(jié)構(gòu)重要性系數(shù);”為設(shè)計(jì)狀況系數(shù);%為結(jié)構(gòu)系數(shù);小
々分別為永久荷載、可變荷載分項(xiàng)系數(shù);九、八分別為混凝土、鋼
筋的材料性能分項(xiàng)系數(shù)。
SL191-2008認(rèn)為采用5個(gè)分項(xiàng)系數(shù)的設(shè)計(jì)表達(dá)式“使設(shè)計(jì)計(jì)算
變得比較繁瑣”,故將式(1)左側(cè)的3個(gè)系數(shù)加以d合并為一個(gè),
即令稱K為承載力安全系數(shù),上式可改寫成:
KSUGGk,/QQk,&)〈R(fck/八,fyk/八外)(2)
SL191-2008將式(2)稱為“在多系數(shù)分析的基礎(chǔ)上以安全系
數(shù)表達(dá)的設(shè)計(jì)方式進(jìn)行設(shè)計(jì)”。應(yīng)予指出的是,“承載力安全系數(shù)
K”未及包含荷載(荷載)分項(xiàng)系數(shù)和材料性能分項(xiàng)系數(shù)的影響,
并非構(gòu)件截面總的安全度。計(jì)算荷載組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值S時(shí)還應(yīng)考
慮荷載分項(xiàng)系數(shù)"、々,本標(biāo)準(zhǔn)在荷載組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值的計(jì)算公
式中直接給出了荷載分項(xiàng)系數(shù)人、氣的取值;結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力設(shè)
計(jì)值R由材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值及結(jié)構(gòu)構(gòu)件幾何參數(shù)計(jì)算得出,材料強(qiáng)度
2
設(shè)計(jì)值由混凝土、鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值分別除以相應(yīng)的材料性能分項(xiàng)
系數(shù)九、八確定,按本標(biāo)準(zhǔn)第4章的規(guī)定取用。計(jì)算結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面
總的安全度時(shí),利用相當(dāng)安全系數(shù)的概念或結(jié)構(gòu)可靠度分析法,可
以方便地考慮荷載分項(xiàng)系數(shù)和材料性能分項(xiàng)系數(shù)對(duì)截面安全度的貢
獻(xiàn)。
考慮到SL191-2008已應(yīng)用10余年,設(shè)計(jì)人員已比較熟悉“在
多系數(shù)分析的基礎(chǔ)上以安全系數(shù)表達(dá)的設(shè)計(jì)方式進(jìn)行設(shè)計(jì)”,故本
標(biāo)準(zhǔn)仍然沿用SL191-2008以安全系數(shù)表達(dá)的設(shè)計(jì)表達(dá)式。
3.1.2本條繼續(xù)沿用SL191-2008的規(guī)定。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)不同設(shè)計(jì)
狀況,考慮不同的結(jié)構(gòu)體系及相應(yīng)的荷載組合,進(jìn)行一種或二種極
限狀態(tài)設(shè)計(jì)。在地震等偶然荷載作用下,可不進(jìn)行正常使用極限狀
態(tài)的驗(yàn)算,但對(duì)校核洪水作用下,也可根據(jù)實(shí)際情況,進(jìn)行正常使
用極限狀態(tài)的驗(yàn)算。
3.L3~3.L4SL191-2008將荷載的標(biāo)準(zhǔn)值(或代表值)的取值規(guī)定
和應(yīng)考慮的荷載組合的規(guī)定放在3.2節(jié)荷載組合的相關(guān)條文中,本
標(biāo)準(zhǔn)將荷載的標(biāo)準(zhǔn)值(或代表值)的取值規(guī)定和應(yīng)考慮的荷載組合
的規(guī)定放在3.1節(jié),且分為兩條,表述上更為明確和清晰。
荷載的標(biāo)準(zhǔn)值和偶然荷載的代表值的確定原則仍然沿用SL
191-2008的規(guī)定,即荷載的標(biāo)準(zhǔn)值和偶然荷載的代表值仍然按GB/T
51394-2020《水工建筑物荷載標(biāo)準(zhǔn)》和GB51247-2018《水工建筑
物抗震設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定取用。
承載能力極限狀態(tài)應(yīng)考慮兩種荷載組合,即基本組合與偶然組
合,與SL191-2008的規(guī)定相同。所謂基本組合,是指承載能力極
限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),永久荷載與可變荷載的組合;所謂偶然組合,是指
承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí),永久荷載、可變荷載與一種偶然荷載的
3
組合。
對(duì)于正常使用極限狀態(tài),SL191-2008規(guī)定應(yīng)采用荷載的標(biāo)準(zhǔn)組
合或標(biāo)準(zhǔn)組合并考慮長(zhǎng)期作用的影響。本標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù)沿用了SL
191-2008的上述規(guī)定。所謂標(biāo)準(zhǔn)組合,是指正常使用極限狀態(tài)設(shè)計(jì)
時(shí),采用標(biāo)準(zhǔn)值作為荷載代表值的組合,用于抗裂驗(yàn)算;所謂標(biāo)準(zhǔn)
組合并考慮長(zhǎng)期作用的影響,是指在裂縫寬度或撓度計(jì)算時(shí),結(jié)構(gòu)
構(gòu)件的內(nèi)力和鋼筋應(yīng)力按標(biāo)準(zhǔn)組合進(jìn)行計(jì)算,且所采用的裂縫寬度
和剛度計(jì)算公式已考慮了長(zhǎng)期作用影響的修正。
3.1.5本條繼續(xù)沿用SL191-2008的規(guī)定。水工建筑物的結(jié)構(gòu)形式
和受力特征比較復(fù)雜,如壩內(nèi)孔口、壩后背管混凝上、蝸殼等結(jié)構(gòu)
不易或不能用結(jié)構(gòu)力學(xué)方法求其內(nèi)力,而是通過彈性力學(xué)(包括有
限單元法)等手段來計(jì)算其彈性應(yīng)力圖形,并按此配置鋼筋。按應(yīng)
力圖形配筋方法是一種近似的方法,一般偏于安全,但對(duì)某些結(jié)構(gòu)
也有可能偏于不安全。因此,對(duì)于重要結(jié)構(gòu),按應(yīng)力圖形配筋后,
還宜按鋼筋混凝土有限單元法進(jìn)行分析。
3.1.6本條繼續(xù)沿用SL191-2008的規(guī)定。某些水工混凝土結(jié)構(gòu)尺
寸較大,溫度變化應(yīng)其影響顯著。工程實(shí)踐表明,合理的構(gòu)造措施
和溫度應(yīng)力分析對(duì)于截面尺寸較大的水工混凝土結(jié)構(gòu)十分重要。因
此,本標(biāo)準(zhǔn)仍保留SL191-2008中的這一條,未作改動(dòng)。
3.1.7本條繼續(xù)沿用SL191-2008的規(guī)定。預(yù)制構(gòu)件的吊裝驗(yàn)算,
應(yīng)根據(jù)吊裝的具體情況考慮構(gòu)件自重的動(dòng)力系數(shù),必要時(shí)還應(yīng)考慮
構(gòu)件吊裝受力不均勻的影響。預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行施工吊裝驗(yàn)算時(shí),承載
力安全系數(shù)按基本組合取值。
3.1.8本條繼續(xù)沿用SL191-2008的規(guī)定。結(jié)構(gòu)受到局部破壞時(shí),
是否導(dǎo)致大范圍倒塌,其破壞后果大不一樣。本標(biāo)準(zhǔn)參照《混凝土
4
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010-2010)和英、美等國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)
范,補(bǔ)充了本條。
3.1.9本條基本沿用SL191-2008的規(guī)定,但對(duì)環(huán)境條件的表述做
了局部調(diào)整和完善。結(jié)構(gòu)的耐久性要求及裂縫控制與結(jié)構(gòu)所處環(huán)境
條件有很大關(guān)系,因此,工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首先明確工程結(jié)構(gòu)所處的環(huán)
境類別。工程實(shí)踐表明,SL/T191-96將水工建筑物的環(huán)境類別劃分
為一至四類,是比較恰當(dāng)?shù)?。但為了進(jìn)一步將淡水水位變動(dòng)區(qū)與海
水水位變動(dòng)區(qū)、淡水水下區(qū)與海水水下區(qū)等不同的腐蝕程度加以區(qū)
分,本標(biāo)準(zhǔn)將環(huán)境類別劃分為一至五類,以期更符合工程實(shí)際情況。
不同的環(huán)境條件類別,要求不同的耐久性設(shè)計(jì)。
3.1.10本條基本沿用SL191-2008的規(guī)定,但增加了“在設(shè)計(jì)使用
年限內(nèi)”這一限制性定語。改變結(jié)構(gòu)的用途和使用環(huán)境(如超載使
用、結(jié)構(gòu)開洞、改變使用功能、使用環(huán)境惡化等)的情況均會(huì)影響
結(jié)構(gòu)安全及使用年限。任何對(duì)結(jié)構(gòu)的改變均應(yīng)經(jīng)設(shè)計(jì)許可或技術(shù)鑒
定,以保證結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)的安全和使用功能。
3.2承載能力極限狀態(tài)計(jì)算規(guī)定
3.2.1關(guān)于承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全度表達(dá)方式,
本標(biāo)準(zhǔn)是在考慮荷載與材料強(qiáng)度的不同變異性的基礎(chǔ)上,采用承載
力安全系數(shù)K的形式。應(yīng)予指出的是,本標(biāo)準(zhǔn)的承載力安全系數(shù)K
并非構(gòu)件截面總的安全度,K未及包括荷載分項(xiàng)系數(shù)和材料性能分
項(xiàng)系數(shù)對(duì)截面安全度的貢獻(xiàn)。
在SL/T191-96中,承載能力極限狀態(tài)(以基本組合為例)的
設(shè)計(jì)表達(dá)式為:
九九〃s(%Gk,rQ2k^k)<ML,g)(3)
5
式中,九為結(jié)構(gòu)系數(shù),入為結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),”為設(shè)計(jì)狀況系數(shù),
幾、7Q分別為永久荷載、可變荷載分項(xiàng)系數(shù)。
式(3)左側(cè)3個(gè)分項(xiàng)系數(shù)為九〃可合并為一個(gè),即承載力安全
系數(shù)K,上式可改寫成:
KS<R(4)
式(4)即為SL191-2008采用的設(shè)計(jì)表達(dá)式,本標(biāo)準(zhǔn)仍然沿用SL
191-2008以安全系數(shù)表達(dá)的設(shè)計(jì)表達(dá)式。
3.2.2荷載組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值S的計(jì)算公式仍基本沿用SL
191-2008的規(guī)定,根據(jù)適當(dāng)提高安全度設(shè)置水平的修訂原則,本標(biāo)
準(zhǔn)提出了適當(dāng)提高荷載分項(xiàng)系數(shù)的取值方案。
荷載組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值S,包含永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值Gk、可變荷載
標(biāo)準(zhǔn)值Qk,以及它們的荷載分項(xiàng)系數(shù)%、/QO
在SL191-2008中,荷載標(biāo)準(zhǔn)值仍采用DL5077-1997《水工建
筑物荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定的數(shù)值,但荷載分項(xiàng)系數(shù)不再按該規(guī)范取
用,也不再出現(xiàn)荷載分項(xiàng)系數(shù)這一術(shù)語。
SL191-2()08把永久荷載分為兩類,一類是變異性很小的自重、
設(shè)備重等,它所產(chǎn)生的荷載效應(yīng)用SGU表示;另一類為變異性稍大
的土壓力、圍巖壓力等,其荷載效應(yīng)用SGk2表示。把可變荷載也分
為兩類,一類是一般可變荷載,其荷載效應(yīng)用SQR表示;另一類是
可嚴(yán)格控制其不超出規(guī)定限值的可變荷載(或稱為“有界荷載”),
如按制造廠家銘牌額定值設(shè)計(jì)的吊車輪壓,以滿槽水位設(shè)計(jì)時(shí)的水
壓力等,其荷載效應(yīng)用外?表示。
SL191-2008對(duì)上述4種荷載分別取用不同的荷載分項(xiàng)系數(shù)加、
%值,并直接在荷載組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值S的計(jì)算公式中給出了相應(yīng)
的及、/QOSL191-2008的九、為是在SL/T191-96荷載分項(xiàng)系數(shù)
6
取值方案的基礎(chǔ)上確定的。
本標(biāo)準(zhǔn)仍基本沿用SL191-2008荷載組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值S的計(jì)
算公式,荷載的標(biāo)準(zhǔn)值仍采用GB/T51394規(guī)定的數(shù)值,但荷載分項(xiàng)
系數(shù)不再按該標(biāo)準(zhǔn)取用,而是按適當(dāng)提高標(biāo)準(zhǔn)的安全度設(shè)置水平的
修訂原則,經(jīng)國(guó)內(nèi)外混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范安全度設(shè)置水平的大量計(jì)
算分析和比較,提出了本標(biāo)準(zhǔn)適當(dāng)提高荷載分項(xiàng)系數(shù)的取值方案:
對(duì)于變異性很小的自重、設(shè)備重等永久荷載,%?由L05提高為1.1;
對(duì)于變異性稍大的土壓力、圍巖壓力等永久荷載,由1.2提高為
1.3;對(duì)于一般可變荷載,/QI由1.2提高為1.3;對(duì)于可控制可變荷
載,々2由1.1提高為1.2o與SL191-2008的荷載的分項(xiàng)系數(shù)取值方
案相比,相應(yīng)的荷載分項(xiàng)系數(shù)的提高幅度分別為4.76%、8.33%、
8.33%和9.09%,永久荷載的分項(xiàng)系數(shù)的提高幅度略低于現(xiàn)行國(guó)家
標(biāo)準(zhǔn)GB50068-2018《建筑結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》相應(yīng)的荷載
的分項(xiàng)系數(shù)的提高幅度,可變荷載的分項(xiàng)系數(shù)的提高幅度略高于GB
50068—2018相應(yīng)的荷載的分項(xiàng)系數(shù)的提高幅度。
3.2.3本條繼續(xù)沿用SL191-2008的規(guī)定。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力設(shè)計(jì)
值R由材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值及結(jié)構(gòu)構(gòu)件幾何參數(shù)計(jì)算得出,材料強(qiáng)度設(shè)
計(jì)值由混凝土、鋼筋的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值分別除以相應(yīng)的材料性能分項(xiàng)系
數(shù)九、八確定,按本標(biāo)準(zhǔn)第4章的規(guī)定取用。
3.2.4根據(jù)新頒布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50068和GB55001-2021《工程結(jié)
構(gòu)通用規(guī)范》關(guān)于提高安全度設(shè)置水平和相應(yīng)的荷載分項(xiàng)系數(shù)取值
的相關(guān)規(guī)定及國(guó)內(nèi)工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范適當(dāng)提高規(guī)范的安全度設(shè)置水
平的發(fā)展趨勢(shì),本標(biāo)準(zhǔn)采用適當(dāng)提高荷載分項(xiàng)系數(shù)的方式提高安全
度設(shè)置水平。由于在計(jì)算承載力安全系數(shù)代/卅九時(shí)牽涉到結(jié)構(gòu)系
數(shù)九的取值,下面就九的取值來源做一簡(jiǎn)要說明。SL/T191-96結(jié)構(gòu)
7
系數(shù)九的取值思路如下。
結(jié)構(gòu)系數(shù)九是采用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法時(shí)為達(dá)到承載能力極限
狀態(tài)規(guī)定的目標(biāo)可靠指標(biāo)而設(shè)置的分項(xiàng)系數(shù)。7d主要用來涵蓋下列
不定性因素:荷載效應(yīng)及結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力計(jì)算模式的不定性;人、入、
八、八等分項(xiàng)系數(shù)未能反映的其它各種變異性.結(jié)構(gòu)系數(shù)的取值是
采用按工程經(jīng)驗(yàn)校準(zhǔn)與按可靠度分析相結(jié)合的方法確定的。按“工
程經(jīng)驗(yàn)校準(zhǔn)法”確定結(jié)構(gòu)系數(shù)的要點(diǎn)是:根據(jù)各基本變量變異性的
大小,事先選定合適的荷載及材料性能等分項(xiàng)系數(shù),按照分項(xiàng)系數(shù)
設(shè)計(jì)表達(dá)式的相當(dāng)安全系數(shù)與已選定的安全系數(shù)相等的原則,推求
分項(xiàng)系數(shù)設(shè)“表達(dá)式中的最后一個(gè)分項(xiàng)系數(shù)為;按“可靠度分析法”
確定結(jié)構(gòu)系數(shù)的要點(diǎn)是:根據(jù)可靠度校準(zhǔn)分析所確定的目標(biāo)可靠指
標(biāo)A和各基本變量變異性的大小,事先選定合適的荷載及材料性能
等分項(xiàng)系數(shù),然后用概率方法經(jīng)優(yōu)化計(jì)算并適當(dāng)考慮工程經(jīng)驗(yàn),確
定分項(xiàng)系數(shù)設(shè)計(jì)表達(dá)式中的最后一個(gè)分項(xiàng)系數(shù)九。
在綜合分析兩種方法確定的結(jié)構(gòu)系數(shù)取值的基礎(chǔ)上,按照規(guī)范
修訂前后的安全度設(shè)置水平不致波動(dòng)過大和實(shí)用方便的原則,經(jīng)適
當(dāng)?shù)臍w并與取整后,確定水工混凝土結(jié)構(gòu)最優(yōu)的結(jié)構(gòu)系數(shù)取值。對(duì)
于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件,SL/T191-96推薦的結(jié)構(gòu)系數(shù)取值為九=12
本標(biāo)準(zhǔn)按照適當(dāng)提高標(biāo)準(zhǔn)的安全度設(shè)置水平的修訂原則,提出
了適當(dāng)提高荷載分項(xiàng)系數(shù)的取值方案,荷載分項(xiàng)系數(shù)可取與NB/T
11011-2022的荷載分項(xiàng)系數(shù)取值方案相同:/G1=l.l,/QI=1.3,/Q2
=1.2;幾=1.1、1.0、0.95;片1.0(基本組合)、0.85(偶然組合);
鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的7d=1.2;素混凝土受壓構(gòu)件
的加二13素混凝土受拉構(gòu)件的7d=2.0;由為求得承載力安
全系數(shù)和本標(biāo)準(zhǔn)的取值建議列于表3-1中。
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表37混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力安全系數(shù)仲勺計(jì)算結(jié)果和取值建議
水工建筑物級(jí)別2、34、5
基本偶然基本偶然基本偶然
荷載組合
組合組合組合組合組合組合
計(jì)算結(jié)果1.321.121.201.021.140.97
鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混
凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件
取值建議1.351.151.201.001.151.00
素
混按受壓承載力計(jì)算結(jié)果1.431.221.301.111.241.05
凝計(jì)算的受壓構(gòu)
土件、局部承壓取值建議1.45i.251.3()1.101.251.05
結(jié)
構(gòu)按受拉承載力計(jì)算結(jié)果2.201.872.001.7()1.901.62
構(gòu)計(jì)算的受壓、受
件彎構(gòu)件取值建議2.201.902.001.701.901.60
利用相當(dāng)安全系數(shù)的概念,可將規(guī)范修訂稿提高荷載分項(xiàng)系數(shù)
以后的安全度設(shè)置水平,與國(guó)內(nèi)外混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的安全度設(shè)
置水平作一比較。
假定規(guī)范修訂稿基本構(gòu)件在基本組合下的相當(dāng)安全系數(shù)為Ko,
其余國(guó)內(nèi)外混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范基本構(gòu)件的相當(dāng)安全系數(shù)為K,則
規(guī)范修訂稿與國(guó)內(nèi)外混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的相當(dāng)安全系數(shù)的差值可
按下列公式計(jì)算:
D=&二K(%)(5)
&
為簡(jiǎn)明起見,荷載組合僅考慮永久荷載+一般可變荷載的簡(jiǎn)單組
合情況,且僅就各國(guó)規(guī)范的基本構(gòu)件在不同材料組合與不同配筋(箍)
率以及不同荷載效應(yīng)比值下的相當(dāng)安全系數(shù)的平均值作一比較。下
面以2、3級(jí)水工建筑物的基本構(gòu)件為例,按式(5)求得國(guó)內(nèi)外混
凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范各基本構(gòu)件的相當(dāng)安全系數(shù)的差值列入表3-2。
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表3-2規(guī)范修訂稿與國(guó)內(nèi)外相關(guān)規(guī)范基本構(gòu)件相當(dāng)安全系數(shù)的比較
(2、3級(jí)水工建筑物)
規(guī)范GB50010-2010
規(guī)范代號(hào)SL191-2008NB'T11011-2022ACI318-2019EMII10-2-2104EN1992Eurocodc2
修訂稿(2015年版)
構(gòu)件類型K。Kia%)"0(%)Ky0(%)K、"%)&0(%)格ZX%)
軸心受拉1.5471.4814.461.5092.501.547O.(X)1.4933.622.444-36.731.614-4.20
梁受彎1.6051.5364.461.5662.501.6050.001.4907.722.440-34.231.697-5.46
梁受剪2.2981.66637.901.88721.782.2980.002.2790.853.721-38.252.943-21.92
受扭1.6561.5854.461.6162.501.6560.001.6053.162.566-35.461.48111.78
軸心受樂I.S4I1.7624.461.995-7.751.8410.002.555-27.954.IR4-56.012.0IS-8.77
大偏心受壓1.7001.6274.461.6592.501.700().0()1.48414.562.430-30.051.826-6.88
小偏心受壓1.8981.8174.461.8522.501.8980.002.081-8.783.408-44.302.088-9.09
不配筋板受沖切1.9681.8844.461.9202.501.9680.001.50630.712.466-20.194.999-60.62
配粒筋板受沖切1.8081.7314.461.880-3.821.8080.001.24944.812.045-11.58——
配彎起筋板受沖切1.8291.7514.461.900-3.761.829().001.24447.062.037-10.21——
10
由表3-2可以看出:
(1)與SL191-2008的安全度設(shè)置水平相比,規(guī)范修訂稿的安
全度設(shè)置水平,除梁受剪構(gòu)件因承載力計(jì)算公式的調(diào)整導(dǎo)致其安全
度設(shè)置水平的提高幅度有點(diǎn)偏大以外,其余基本構(gòu)件的安全度設(shè)置
水平雖然均有所提高,但平均提高幅度均不超過5%。
(2)與能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NB/T11011-2022的安全度設(shè)置水平相
比,規(guī)范修訂稿與能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NB/T11011-2022的安全度設(shè)置水
平基本一致,便于相互交流和工程應(yīng)用。
(3)與現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50010-2010(2015年版)提高荷載分
項(xiàng)系數(shù)以后的安全度設(shè)置水平相比,規(guī)范修訂稿的安全度設(shè)置水平
總體上略高于GB50010-2010(2015年版)提高荷載分項(xiàng)系數(shù)以后
的安全度設(shè)置水平,符合我國(guó)水電工程設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)習(xí)慣和作法,僅
軸壓構(gòu)件、板配置箍筋和彎起鋼筋受沖切構(gòu)件的安全度設(shè)置水平略
微偏低一些。
(4)與ACI318-2019的安全度設(shè)置水平相比,屬于延性破壞
的軸心受拉、梁受彎和大偏心受壓構(gòu)件,規(guī)范修訂稿的安全度設(shè)置
水平相對(duì)偏高一些;屬于脆性破壞的軸心受壓、小偏心受壓構(gòu)件,
規(guī)范修訂稿的安全度設(shè)置水平相對(duì)偏低一些;屬于脆性破壞的梁受
剪構(gòu)件和受扭構(gòu)件,規(guī)范修訂稿的安全度設(shè)置水平則基本持平或略
微偏高一些;屬于脆性破壞的板受沖切構(gòu)件,規(guī)范修訂稿的安全度
設(shè)置水平則偏高較多。
(5)與EN1992:2004(2014年版)的安全度設(shè)置水平相比,
除受扭構(gòu)件,規(guī)范修訂稿的安全度設(shè)置水平平均偏高12%以外,對(duì)
于其余構(gòu)件,規(guī)范修訂稿的安全度設(shè)置水平則相對(duì)偏低一些。
(6)與EM1110-2-2104的安全度設(shè)置水平相比,規(guī)范修訂稿的
安全度設(shè)置水平則普遍偏低較多。
綜上,規(guī)范修訂稿的安全度設(shè)置水平適當(dāng)提高以后,與國(guó)外規(guī)
范的安全度設(shè)置水平相比,有的基本持平,有的則相對(duì)偏高或偏低
一些,但與國(guó)內(nèi)能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NB/T11011-2022的安全度設(shè)置水平
則基本一致,且總體上略高于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50010-2010(2015
年版)提高荷載分項(xiàng)系數(shù)以后的安全度設(shè)置水平,同時(shí)由于荷載分
項(xiàng)系數(shù)的取值與能源行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NB/T11011-2022的取值相一致,便
于規(guī)范間的相互交流和工程應(yīng)用,延續(xù)了我國(guó)水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
長(zhǎng)期經(jīng)驗(yàn)的總結(jié),符合我國(guó)水電工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的安全度設(shè)置水
平略高于建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的安全度設(shè)置水平的傳統(tǒng)習(xí)慣和做
法,因而可以認(rèn)為,規(guī)范修訂稿的安全度設(shè)置水平總體上是合理的、
可以接受的。
3.3正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算規(guī)定
3.3.1本條繼續(xù)沿用SL191-2008的規(guī)定。正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算
時(shí),所有荷載與材料強(qiáng)度均取其標(biāo)準(zhǔn)值。
裂縫控制的程度與環(huán)境類別有關(guān),而與建筑物的安全等級(jí)并無
太大的關(guān)系;撓度的控制與建筑物的安全等級(jí)無關(guān)。所以本標(biāo)準(zhǔn)在
抗裂、裂縫寬度和撓度驗(yàn)算時(shí),不再考慮結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)7。或抗裂
安全系數(shù)格,這與GB50010-2010等國(guó)內(nèi)外有關(guān)規(guī)范是一致的。
3.3.2?3.3.3這兩條繼續(xù)沿用SL191-2008的規(guī)定。構(gòu)件的裂縫控制
要求,是根據(jù)結(jié)構(gòu)的功能要求、環(huán)境條件對(duì)鋼筋的腐蝕影響、鋼筋
種類對(duì)腐蝕的敏感性、荷載作用的時(shí)間等因素來確定的。本規(guī)范主
要考慮了下列因素:
(1)SL191-2008有關(guān)規(guī)定的歷史背景情況;(2)工程使用經(jīng)
2
驗(yàn)及國(guó)內(nèi)常用構(gòu)件的實(shí)際設(shè)計(jì)抗裂度和裂縫寬度的調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果;
(3)國(guó)內(nèi)典型地區(qū)的工程調(diào)查,長(zhǎng)期暴露試驗(yàn)與快速試驗(yàn)的結(jié)果;
(4)國(guó)外規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。關(guān)于裂縫控制的設(shè)計(jì)方法,本標(biāo)準(zhǔn)仍沿
用SL191-2008驗(yàn)算構(gòu)件受拉邊緣的混凝土拉應(yīng)力及裂縫寬度的控
制方法。
對(duì)于鋼筋混凝土構(gòu)件,本標(biāo)準(zhǔn)除對(duì)承受水壓的軸心受拉和小偏
心受拉構(gòu)件以及發(fā)生裂縫后會(huì)引起嚴(yán)重滲漏的其它構(gòu)件(如渡槽槽
身等),提出了抗裂驗(yàn)算要求外,其余構(gòu)件都可按裂縫寬度控制。
因此,必須進(jìn)行抗裂驗(yàn)算的水工鋼筋混凝土構(gòu)件的范圍是不大的。
鋼筋混凝上構(gòu)件的最大裂縫寬度限值仍沿用SL191-2008的規(guī)
定。
預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的裂縫控制等級(jí)仍沿用SL191-2008的規(guī)定,
根據(jù)環(huán)境條件類別的不同,將裂縫控制等級(jí)分為三級(jí):
一級(jí)一一構(gòu)件受拉邊緣混凝土在標(biāo)準(zhǔn)組合下,要求不出現(xiàn)拉應(yīng)
力(即要求零應(yīng)力或壓應(yīng)力),它適用于嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)
件。
二級(jí)一一構(gòu)件受拉邊緣混凝土在標(biāo)準(zhǔn)組合下,允許出現(xiàn)拉應(yīng)力,
但其拉應(yīng)力不應(yīng)大于以混凝土拉應(yīng)力限制系數(shù)控制的應(yīng)力值。標(biāo)準(zhǔn)
組合下取為0.7,這意味著要求構(gòu)件處于有限拉應(yīng)力狀態(tài),在這種
條件下,構(gòu)件即使可能出現(xiàn)裂縫,一般說來裂縫寬度也較小,因而
可不必作裂縫寬度驗(yàn)算。
三級(jí)一一構(gòu)件受拉邊緣混凝土在標(biāo)準(zhǔn)組合下,允許產(chǎn)生裂縫,
但最大裂縫寬度計(jì)算值不應(yīng)超過最大裂縫寬度限值。
構(gòu)件受拉邊緣混凝土拉應(yīng)力的驗(yàn)算及其控制條件,實(shí)質(zhì)上也是
一種抗裂設(shè)計(jì)方法,*在0?1之間變化,反映出對(duì)抗裂保證率的
3
不同要求。
預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的混凝土拉應(yīng)力限制系數(shù),SL191-2008由
SL/T191-96的0.5放寬為0.7,本規(guī)范仍沿用SL191-2008的規(guī)定;
SL191-2008最大裂縫寬度限值基本沿用SL/T191-96的規(guī)定,本規(guī)
范仍沿用SL191-2008的規(guī)定。
預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的斜裂縫控制驗(yàn)算應(yīng)符合第9章的規(guī)定。
3.3.4受彎構(gòu)件的撓度驗(yàn)算仍基本沿用SL191-2008標(biāo)準(zhǔn)組合并考
慮荷載長(zhǎng)期作用影響的撓度驗(yàn)算的規(guī)定,但撓度限值取與NB/T
11011-2022及GB50010-2010的規(guī)定相同。
3.4耐久性設(shè)計(jì)要求
3.4.1本條為本次修訂新增條文。混凝土結(jié)構(gòu)耐久性失效的形式有
多種,主要包括鋼筋銹蝕、化學(xué)腐蝕、凍融破壞、滲漏和溶蝕、沖
刷磨損和空蝕破壞、堿一骨料反應(yīng)等。由于水工結(jié)構(gòu)所處的自然環(huán)
境和使用特點(diǎn),這些病害都曾出現(xiàn)過,近年的調(diào)查表明,有的還比
較嚴(yán)重。所以,水工混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性是一個(gè)必須重視的問題。
本次規(guī)范修訂開展了水工混凝土不同使用年限耐久性要求的專
題研究。結(jié)合《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50476-2019,在
此次規(guī)范修訂中增加了混凝土耐久性設(shè)計(jì)內(nèi)容,強(qiáng)調(diào)混凝土結(jié)構(gòu)的
耐久性設(shè)計(jì)不限于確定材料的耐久性設(shè)計(jì)指標(biāo)與鋼筋的混凝土保護(hù)
層厚度,適當(dāng)?shù)姆琅潘葮?gòu)造措施能夠有效地減輕環(huán)境作用,也應(yīng)
該成為耐久性設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。此外,將本節(jié)耐久性要求改為耐久
性設(shè)計(jì)要求,進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)保證水工混凝土結(jié)構(gòu)耐久性要在設(shè)計(jì)階段
就做好有關(guān)工作,并明確耐久性設(shè)計(jì)要完成的內(nèi)容,以便于設(shè)計(jì)人
員操作。
4
混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性除了與環(huán)境條件、材料性質(zhì)等有關(guān)外,很
大程度上還取決于混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑成型工藝和施工質(zhì)量。但嚴(yán)酷
環(huán)境作用下,僅靠提高混凝土的材料質(zhì)量、增加保護(hù)層厚度,往往
還不能保證結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限,有時(shí)候這兩方面也存在很多限制,
此時(shí)就應(yīng)采取一種或多種防腐蝕附加措施組成合理的多重防護(hù)策略
對(duì)于使用過程中難以檢測(cè)和維修的關(guān)鍵部位,如預(yù)應(yīng)力鋼絞線,應(yīng)
采取多重防護(hù)。
混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限是建立在預(yù)定的維修和使用條件下
的。因此,耐久性設(shè)計(jì)需要明確結(jié)構(gòu)使用階段的維護(hù)、檢修的主要
事項(xiàng)和要求,包括預(yù)留必要的維修空間和裝置等。這些構(gòu)造和設(shè)施
應(yīng)在設(shè)計(jì)階段確定。為了滿足對(duì)主體結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期維護(hù)的要求,其自身
的耐久性也需要根據(jù)環(huán)境條件進(jìn)行設(shè)計(jì)。
3.4.2?343結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限是指結(jié)構(gòu)在使用過程中僅需一般維
護(hù)(包括構(gòu)件表面涂刷等)而不進(jìn)行大修的期限。
3.4.4混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性要求與設(shè)計(jì)使用年限有關(guān)。設(shè)計(jì)使用年
限低于50年的水工混凝土結(jié)構(gòu),其耐久性要求可比設(shè)計(jì)使用年限為
50年的要求低,可采取將環(huán)境類別降低一類后確定,但對(duì)于一類環(huán)
境,即使設(shè)計(jì)使用年限低于50年,也要按一類環(huán)境進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)于
臨時(shí)性水工混凝土結(jié)構(gòu),由于設(shè)計(jì)使用年限低,可根據(jù)耐久性失效
的危害性,不提出耐久性要求或適當(dāng)降低耐久性要求。
345、3.4.6本次修訂對(duì)混凝土的最低強(qiáng)度等級(jí)進(jìn)行了調(diào)整,對(duì)一
類環(huán)境類別,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)混凝土最低強(qiáng)度等級(jí)比08規(guī)范提高了
一級(jí),但對(duì)尺寸由體型控制或配筋為構(gòu)造配筋的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)
件,混凝土強(qiáng)度等級(jí)可按表3.4.4的要求降低一級(jí),即與08規(guī)范相
同;二類、三類環(huán)境類別鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件混凝土最低強(qiáng)度等級(jí)
5
保持不變;四類、五類環(huán)境類別分別比08規(guī)范提高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)。
如此調(diào)整后,一方面與《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T
50476-2019的要求靠近,同時(shí)也是考慮到四類及以上的環(huán)境類別條
件相對(duì)較差,極易造成鋼筋銹蝕。
近年來,水泥中多加入不同的摻合料,有效膠凝材料含量不確
定性較大,故配合比設(shè)計(jì)的水灰比難以反映有效成分的影響,本次
修訂改用膠凝材料總量作水膠比及各種含量的控制,將08規(guī)范中
“水灰比”改為“水膠比”,并刪去了“最小水泥用量”的限制。
3.4.7氯離子是引起混凝土中鋼筋銹蝕的主要原因之一。試驗(yàn)和大
量工程調(diào)查表明,在潮濕環(huán)境中,當(dāng)混凝工中的水溶性氯離子達(dá)到
膠凝材料重量的0.4%時(shí)會(huì)引起鋼筋銹蝕;在干燥環(huán)境中,超過1.0%
時(shí)也沒有發(fā)現(xiàn)銹蝕的情況。所以,根據(jù)水工鋼筋混凝土所處的環(huán)境
類別,規(guī)定了不同的最大氯離子含量。本次修訂參考《混凝土結(jié)構(gòu)
設(shè)計(jì)規(guī)范》GB5()()10.2()10對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土中最大氯離子
含量做了調(diào)整,加嚴(yán)了一類至四類環(huán)境條件卜氯離子含量的限值。
對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),由于預(yù)應(yīng)力筋處于高應(yīng)力狀態(tài),加大了應(yīng)
力腐蝕的危險(xiǎn)(應(yīng)力腐蝕是指應(yīng)力和腐蝕相結(jié)合的一種腐蝕形式,
應(yīng)力很高時(shí)會(huì)促進(jìn)腐蝕的發(fā)展,引起無預(yù)兆的破壞),最大氯離子
含量控制也越為嚴(yán)格,為0.06%。這些控制指標(biāo)與國(guó)內(nèi)外的其他標(biāo)
準(zhǔn)基本一致。
當(dāng)使用的骨料活性成分(如活性SiO2、微晶白云石等)較大時(shí),
混凝土中堿含量過大有引起堿一骨料反應(yīng)的危險(xiǎn)。我國(guó)豐滿水電站
施工時(shí)使用的粗骨料中含有較多的活性SiO2,主要存在于流紋巖、
安山巖、凝灰?guī)r、閃長(zhǎng)巖等中,在48號(hào)壩段2號(hào)孔約250m處的混
凝土芯樣中,發(fā)現(xiàn)了堿一骨料反應(yīng)。在河北省灤河流域的大黑汀水
6
庫(kù)和潘家口水庫(kù)也曾發(fā)現(xiàn)過堿一骨料反應(yīng)問題。為此,專門作出了
規(guī)定。本規(guī)范表3.4.6規(guī)定的數(shù)值與國(guó)內(nèi)外其他混凝土規(guī)范的規(guī)定是
一致的。堿一骨料反應(yīng)發(fā)生的條件除了堿含量大、有活性骨料外,
還需要水的參與。當(dāng)環(huán)境干燥時(shí),不會(huì)發(fā)生堿一骨料反應(yīng)。所以對(duì)
于一類環(huán)境中的混凝土結(jié)構(gòu),未限制混凝土的堿含量。
另外,水泥中的堿可增加混凝土的收縮和開裂,不利于外加劑
和水泥的相容性,故無論骨料是否存在堿活性,都需控制水泥中的
含堿量。但是當(dāng)水泥中的含堿量太低時(shí)又會(huì)使混凝土拌和料易泌水,
故還需規(guī)定含堿量的下限。
礦物摻和料中的含堿量以其中的可溶性堿計(jì)算,按試樣中堿的
溶出量試驗(yàn)確定(當(dāng)無檢測(cè)條件時(shí),可按粉煤灰中總堿量的1/6、礦
渣中總堿量的1/2計(jì))。在一般的原材料檢測(cè)報(bào)告中,含堿量是采
用酸堿法檢測(cè)總堿量,包含可溶于水和不可溶于水(但溶于酸)的
兩部分堿量,而在混凝土中并無酸性環(huán)境,只有可溶于水的堿才可
能發(fā)生反應(yīng),故上述可溶性堿是指混凝土原材料中能溶于水的堿量
(以NazO當(dāng)量計(jì))。
3.4.8混凝土的抗?jié)B等級(jí)基本沿用78規(guī)范的規(guī)定,()8規(guī)范考慮到
目前水工建筑物承受的水頭”有高于100m的,承受的水力梯度i
有超過50的,因此增列了">150m、>50兩檔,相應(yīng)的抗?jié)B等級(jí)定
為W10。
對(duì)于某些建筑物(如渡槽槽身較薄的側(cè)壁),承受的水力梯度
很大而水頭卻不大,如仍按本規(guī)范表3.4.8中項(xiàng)次3的規(guī)定顯然偏高,
因此在該表注5中規(guī)定了水頭H小于10m時(shí),抗?jié)B等級(jí)可相應(yīng)降低
一級(jí)。
3.4.9混凝土抗凍等級(jí)明確規(guī)定采用快凍法測(cè)定,因?yàn)樗欠瞧茐?/p>
7
性試驗(yàn),試件小而少,無須在凍融之間反復(fù)搬運(yùn),提供成果快,工
作量少,易于執(zhí)行,且沒有慢凍法經(jīng)歷數(shù)十次凍融后強(qiáng)度反而增長(zhǎng)
的缺點(diǎn)。
室內(nèi)試驗(yàn)和實(shí)際工程表明:飽和的混凝土才發(fā)生凍融破壞,不
飽和的混凝土很少破壞;凍融循環(huán)次數(shù)雖對(duì)凍融破壞有一定影響,
但只限于表面淺層,而最冷月的氣溫則影響到深層,因此比凍融次
數(shù)的影響更嚴(yán)重。所以,美國(guó)墾務(wù)局《混凝土手冊(cè)》已將長(zhǎng)期冰凍
和凍融頻繁列為同一類。
有些部位檢修時(shí),電站、船閘、供水系統(tǒng)需停止運(yùn)行,這較難
于實(shí)現(xiàn);溢流面檢修須避開汛期和冬季,而檢修工作量又大,檢修
也較困難。因此,這些部位的抗凍要求均宜較其他部位更高些。
本規(guī)范表349中對(duì)于部位的規(guī)定較為詳細(xì)。實(shí)踐表明,以往的
概念規(guī)定常使設(shè)計(jì)人員只重視建筑物上下游面及溢流面,而忽略其
他部位的抗凍要求。例如茂窩大壩寬閘墩中的工作閘門井和檢修閘
門井,井壁厚僅稍大于1m,在充水狀態(tài)卜井壁全部開裂滲水。在
冬季飽和凍脹及凍融情況下,裂縫發(fā)展嚴(yán)重惡化。以往對(duì)二期混凝
土未規(guī)定抗凍要求,豐滿溢流壩壩頂部分二期混凝土在凍融后破壞
極為嚴(yán)重。豐滿電站廠房靠變壓器側(cè)的平臺(tái)、墻、柱因積雪融化使
混凝土飽和,頂部大多酥松、開裂,影響安全運(yùn)行,檢修又困難。
因此本規(guī)范表349對(duì)這些部位進(jìn)行了明確規(guī)定。
氣候分區(qū)分為嚴(yán)寒、寒冷與溫和三區(qū)。溫和地區(qū)雖然沒有明顯
的凍融情況,但冬季寒夜仍可達(dá)到局部結(jié)冰,曾觀察到合肥蚌埠閘、
江蘇嶂山閘等都有不同程度的凍融破壞,湖南柘溪水電站上壩樓梯
也有凍融掉皮現(xiàn)象,佛子嶺連拱壩拱殼開裂漏水處則有較嚴(yán)重的凍
融破壞,湖南雙牌灌區(qū)襯砌有凍融掉皮現(xiàn)象,因此增列了溫和區(qū)的
8
抗凍等級(jí)要求。
冬季水位變化區(qū)的上限,規(guī)定陽面、陰面和電站尾水區(qū)分別為
冬季最高水位以上Im、2m和4m。其原因是陽面只受毛細(xì)管水分
上升影響,陰面則有表面結(jié)霜問題,水電站尾水區(qū)因尾水冬季水溫
遠(yuǎn)高于氣溫,晚霧和晨霧高達(dá)3m?5m,混凝土極易飽和破壞,故
規(guī)定了三個(gè)不同高度。
本次規(guī)范修訂通過水工混凝土不同使用年限耐久性要求專題研
究,參考《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50476-2019,對(duì)設(shè)計(jì)
使用年限由50年增加到100年時(shí)各地區(qū)混凝土抗凍耐久性指數(shù)進(jìn)行
了計(jì)算分析。根據(jù)專題研究成果,按氣候分區(qū)、年凍融循環(huán)次數(shù)和
受凍檢修情況的不同,當(dāng)設(shè)計(jì)使用年限為100年時(shí),抗凍等級(jí)需適
當(dāng)提高1?2級(jí)。但考慮到本次規(guī)范修訂對(duì)設(shè)計(jì)使用年限為50年的混
凝土最低強(qiáng)度等級(jí)進(jìn)行了適當(dāng)提高,因此表349中的抗凍等級(jí)保持
不變。但當(dāng)不利因素較多時(shí),需在表中數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上適當(dāng)提高抗凍等
級(jí)。
3.4.10根據(jù)室內(nèi)試驗(yàn)及工程實(shí)踐,未采用有引氣作用外加劑的混凝
±,即使采用性能優(yōu)良的水泥,仍達(dá)不到F100的抗凍等級(jí),故本規(guī)
范與08規(guī)范一樣,強(qiáng)調(diào)了混凝土抗凍應(yīng)參加引氣劑。對(duì)于抗凍混凝
土的水泥品種、摻合料數(shù)量以及水膠比、含氣量等有關(guān)指標(biāo)需通過
試驗(yàn)確定,并按照《水工建筑物抗冰凍設(shè)計(jì)規(guī)范》GB/T50662-2011
的有關(guān)規(guī)定處理,包括在嚴(yán)寒地區(qū)嚴(yán)格控制水膠比等。實(shí)踐表明,
水膠比略有增大,抗凍性能就明顯降低。為提高混凝土的抗凍性和
耐久性,嚴(yán)格控制水膠比是必要的。對(duì)于小型工程質(zhì)量控制可適當(dāng)
簡(jiǎn)化。
3.4.11目前我國(guó)建造的潮汐電站逐漸增多。潮汐電站的環(huán)境屬于海
9
水環(huán)境,鋼筋銹蝕嚴(yán)重,做好耐久性設(shè)計(jì)非常重要。海洋環(huán)境中,
混凝土抗氯離子滲透性指標(biāo)是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù),《水運(yùn)工程混凝土結(jié)
構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》JTS151有明確規(guī)定,本規(guī)范也對(duì)混凝土提出了相同的
要求。對(duì)于處于氯鹽環(huán)境中的混凝土結(jié)構(gòu),從材料方面提高混凝土
的抗氯離子滲透性屬于第一道防線,如果從材料角度不滿足抗氯離
子滲透性指標(biāo)要求或作為一種儲(chǔ)備,還可采取附加措施,也稱為第
二道防線,但成本比較高。這方面的具體內(nèi)容可參考《水運(yùn)工程結(jié)
構(gòu)防腐蝕施工規(guī)范》JTS/T209-2020o
3412、3.4.13環(huán)境水對(duì)混凝土的腐蝕程度分級(jí),根據(jù)《水利水電
工程地質(zhì)勘察規(guī)范》GB50487-2008(2022年版)的規(guī)定編寫,并
參考《水力發(fā)電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》GB50287-2016增加了抗硫酸鹽
水泥的內(nèi)容。
3.4.14減少混凝土化學(xué)腐蝕的重要途徑是使用抗化學(xué)腐蝕的混凝
土或在硅酸鹽水泥中摻加礦物摻合料。
在嚴(yán)重硫酸鹽腐蝕環(huán)境作用卜,低熱微膨脹水泥與硅酸鹽水泥
及抗硫酸鹽硅酸鹽水泥相比,具備很好的抗腐蝕性,并已在我國(guó)水
利水電工程建設(shè)中得到長(zhǎng)期利用。
當(dāng)結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境中有多種化學(xué)物質(zhì)時(shí),一般會(huì)加重腐蝕的程
度,如Mg2+和SO」同時(shí)存在時(shí)能引起雙重腐蝕。但兩種以上的化
學(xué)物質(zhì)有時(shí)也可能產(chǎn)生相互抑制作用,如海水中的氯鹽可能會(huì)減弱
硫酸鹽的危害。有資料報(bào)道,如無Cl?存在,濃度約為25()mg/L的
S04z一就能引起純硅酸鹽水泥混凝土的腐蝕,如。一的濃度超過5000
mg/L,則造成損害的SCV-濃度需再提高到約1000mg/L以上。海水
中的硫酸鹽含量很高,但有大量氯化物存在,所以不再單獨(dú)考慮硫
酸鹽的作用。
10
化學(xué)腐蝕環(huán)境中的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還需符合《工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)標(biāo)
準(zhǔn)》GB50046-2018的規(guī)定。附加防腐蝕措施,可參考《水運(yùn)工程
結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》JTS-2015和《水運(yùn)工程結(jié)構(gòu)防腐蝕施工規(guī)范》
JTS/T209-2020o
3.4.15.3.4.16薄腹構(gòu)件和帶棱角的結(jié)構(gòu),暴露面大,比平整表面
更易使混凝土碳化從而導(dǎo)致鋼筋銹蝕,要盡量避免。配筋過分細(xì)而
密,雖有利于控制受力裂縫寬度,但會(huì)使混凝土澆筑不密實(shí),對(duì)鋼
筋銹蝕影響嚴(yán)重。高強(qiáng)鋼絲要列為腐蝕敏感的鋼材。
3.4.17v3.4.18鋼筋混凝土的耐久性主要取決于鋼筋的銹蝕)強(qiáng)腐
蝕環(huán)境下的普通鋼筋直徑不宜過小,預(yù)應(yīng)力筋要密封保護(hù)。
墊塊強(qiáng)度過低及綁扎鐵絲、對(duì)銷螺栓等的露面,常成為耐久性
的薄弱環(huán)節(jié)及鋼筋銹蝕的通道,設(shè)計(jì)及施工時(shí)需注意。
3.4.19本條規(guī)定了設(shè)計(jì)使用年限為100年的水工混凝土結(jié)構(gòu)耐久
性的基本要求。
由于本規(guī)范表3.4.5中已經(jīng)將混凝土的強(qiáng)度等級(jí)進(jìn)行了適當(dāng)提
高,另外考慮到一類環(huán)境下混凝土的強(qiáng)度幾乎不隨時(shí)間降低,特別
是當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸由構(gòu)造要求所決定時(shí),提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)對(duì)混
凝土結(jié)構(gòu)的使用年限幾乎無影響,因此,本次修訂將一類環(huán)境類別,
當(dāng)“結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸由體型控制或結(jié)構(gòu)構(gòu)件配筋為構(gòu)造配筋”作為特
殊情況,其混凝土強(qiáng)度等級(jí)可不提高。
參考《混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50476-2019,將設(shè)計(jì)
使用年限為100年的水工混凝土的最大水膠比在50年基礎(chǔ)上降低
0.05o
本次修訂開展了水工混凝土結(jié)構(gòu)不同使用年限耐久性要求專題
研究,對(duì)碳化和氯離子侵蝕條件下,設(shè)計(jì)使用壽命分別為50年和
11
100年的混凝土保護(hù)層厚度取值進(jìn)行了計(jì)算分析,同時(shí)參考《混凝
土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010的規(guī)定,對(duì)設(shè)計(jì)使用年限為100
年的混凝土結(jié)構(gòu),將08規(guī)范中“混凝土保護(hù)層厚度適當(dāng)增加”明確
為“混凝土最小保護(hù)層厚度不應(yīng)小于設(shè)計(jì)使用年限為50年所需的
保護(hù)層厚度的L4倍”,給出了定量、可操作的保護(hù)層厚度取值辦
法。
3.4.20設(shè)計(jì)使用年限為15()年的水工混凝土結(jié)構(gòu),混凝土強(qiáng)度等級(jí)、
保護(hù)層厚度、水膠比等耐久性要求可按《水利水電工程合理使用年
限及耐久性設(shè)計(jì)規(guī)范》SL654-2014相關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
12
4材料
4.1混凝土
4.1.2本條繼續(xù)沿用SL191-2008的規(guī)定?;炷翉?qiáng)度等級(jí)由立方
體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值確定,立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是混凝土其他力學(xué)
指標(biāo)的基本代表值?;炷亮⒎襟w抗壓強(qiáng)度試件的標(biāo)準(zhǔn)尺寸為邊長(zhǎng)
150mm的立方體試件。混凝土強(qiáng)度等級(jí)的確定原則為:混凝土強(qiáng)度
總體分布的平均值々.減去1.645倍標(biāo)準(zhǔn)差(保證率為95%)。
用公式表示,即:
康二〃5一1645%(6)
式中,心cu為混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的變異系數(shù)。
150x300mm圓柱體抗壓強(qiáng)度龍k與15()mm立方體抗壓強(qiáng)度正業(yè)
之間的換算關(guān)系可按卜式計(jì)算,其對(duì)照表見表4-1。
分產(chǎn)0.8啟,k(7)
表4-1150mm立方體抗壓強(qiáng)度幾&與150X300mm圓柱體抗壓強(qiáng)度點(diǎn).用■照表
混凝土抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)
1u,k20253()3740455()5560
fc,k162025303235404550
本標(biāo)準(zhǔn)采用的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的變異系數(shù)心見表4-2,
1cu
與SL191-2018的取值相同。
13
表4-2水工混凝土立方體抗壓強(qiáng)度的變異系數(shù)
JcuJ<CI5C20C25C30C35C40C45C50C55C60
不0.200.180.160.140.130.120.120.110.110.10
ku
4.1.3本條基本沿用SL191-2008的規(guī)定。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件和
預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)的最低要求,是參考GB
50010-2010等國(guó)內(nèi)外規(guī)范的有關(guān)規(guī)定確定的。對(duì)于水工大體積預(yù)應(yīng)
力混凝土結(jié)構(gòu)(如預(yù)應(yīng)力閘墩等)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)的最低要求,
可適當(dāng)降低。
4.L4本條繼續(xù)沿用SL191-2008的規(guī)定?;炷翉?qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值:
1混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值
根據(jù)國(guó)內(nèi)12()組混凝土棱柱體抗壓強(qiáng)度與邊長(zhǎng)200mm立方體抗
壓強(qiáng)度的對(duì)比試驗(yàn),并考慮試件尺寸效應(yīng)的影響,兩者平均值的關(guān)
系為:
LL,.=().8X().95z/=0.76Z/(8)
rTpnrTfcu,115Crrfcu,115C
考慮到結(jié)構(gòu)中的混凝土強(qiáng)度與試件混凝土強(qiáng)度之間的差異,根
據(jù)以往經(jīng)驗(yàn),并結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,同時(shí)參考國(guó)內(nèi)外有關(guān)規(guī)范的規(guī)
定,對(duì)試件混凝土強(qiáng)度進(jìn)行修正,修正系數(shù)取為().88,則結(jié)構(gòu)中的
混凝土軸心抗壓強(qiáng)度平均值與150mm立方體抗壓強(qiáng)度平均值的關(guān)
系為:
%=0.88X0.76=6674皿5⑼
根據(jù)混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的取值原則,假定端=3加(”為混凝
土軸心抗壓強(qiáng)度的變異系數(shù)),引入考慮混凝土受壓的脆性折減系
數(shù)?,則結(jié)構(gòu)中的混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為:
14
力k=?(1T.645&C)=067?4fcu15(l-L645心cu)=6674fcuk
(10)
式中,?的取值:對(duì)于C45以下均取?=1.0;對(duì)于C45取4=0.98;
對(duì)于C60取勺=0.96;中間按線性規(guī)律變化。
對(duì)于C45以下混凝土,由于4=1。,故混凝土軸心抗壓強(qiáng)度
標(biāo)準(zhǔn)值九的計(jì)算公式(7)簡(jiǎn)化為啟=。?67%*,與SL191-2008
的計(jì)算公式相同。
本次修訂進(jìn)行了材料性能設(shè)計(jì)指標(biāo)專題研究,按以上規(guī)定計(jì)算
的混凝上軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與《混凝上結(jié)構(gòu)設(shè)II規(guī)范》GB
50010-2010的取值是一致的。
2混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值
根據(jù)國(guó)內(nèi)72組混凝土軸心抗拉試件強(qiáng)度與邊長(zhǎng)200mm立方體
抗壓強(qiáng)度的對(duì)比試驗(yàn),并考慮尺寸效應(yīng)影響,兩者平均值的關(guān)系為:
〃心p=0.58(0.95%)口領(lǐng)臉(11)
同樣,考慮到結(jié)構(gòu)中的混凝土強(qiáng)度與試件混凝土強(qiáng)度的差異,
取修正系數(shù)為0.88,同時(shí)將計(jì)量單位由kgf/cn?改為N/mm2,則結(jié)
構(gòu)中混凝土軸心抗拉強(qiáng)度平均值與150mm立方體抗壓強(qiáng)度平均值
的關(guān)系為:
仁=0.88X0.56黨』5XO”=o.23〃0§(⑵
假定軸心抗拉強(qiáng)度的變異系數(shù)為I=葭“,則結(jié)構(gòu)中混凝土軸心
抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為:
九=%(1—1.645/)=0.23〃藍(lán)(1一1?645公)
15
=().23燒(1—1.6453小)1/3(13)
參考《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010的做法,在式(4-8)
中考慮一個(gè)混凝土受拉的脆性折減系數(shù)%,即按式(14)計(jì)算混凝
土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值:
fik=0.23Xa(1-1.645Sfcu)1/3(N/mm2)(14)
對(duì)C35以下混凝土,取%=1.0;對(duì)C35混凝土,取%=0.97;
對(duì)C60混凝土,取。1=0.86,中間按線性規(guī)律變化。
本次修訂進(jìn)行了材料性能設(shè)計(jì)指標(biāo)專題研究,按以上規(guī)定計(jì)算
的混凝土軸心抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB
50010-2010的取值是一致的。
4.1.5本條繼續(xù)沿用SL191-2008的規(guī)定?;炷翉?qiáng)度設(shè)計(jì)值取為
混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以混凝土材料性能分項(xiàng)系數(shù)八oSL191-2008取
混凝土的材料性能分項(xiàng)系數(shù)九二14,與《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB
50010-2010的取值相同,因此,混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)值與GB50010-2010
的取值相同。
4.1.6本條基本沿用SL191-2008的規(guī)定。在一般混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件
設(shè)計(jì)中,不宜利用混凝土抗壓強(qiáng)度隨齡期而增長(zhǎng)的后期強(qiáng)度。某些
水工建筑物會(huì)遇到混凝土澆筑后要經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間才開始承受荷載的
情況。因此,本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,經(jīng)充分論證后允許采用不同齡期的混凝
土抗壓強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)。在附錄A中列出了不同齡期混凝土抗壓強(qiáng)度
的比值,可供設(shè)計(jì)人員在缺乏試驗(yàn)資料時(shí)參考。
附錄A給出的混凝土不同齡期的抗壓強(qiáng)度比值,基本沿用了SL
191-2008的取值,并與電口規(guī)范修訂稿的規(guī)定相協(xié)調(diào)。
對(duì)于混凝土不同齡期的抗拉強(qiáng)度,由于其影響因素較多,離散
16
性很大,故不應(yīng)利用其后期抗拉強(qiáng)度。
4.L7本條繼續(xù)沿用SL191-2008的規(guī)定。根據(jù)國(guó)內(nèi)的試驗(yàn)資料,
混凝土受拉彈性模量與受壓彈性模量很接近,故二者取用相同的數(shù)
值?;炷潦軌夯蚴芾膹椥阅A糠慈匝赜肧L191-2008的關(guān)系式,
即按下列公式確定:
105
E.=99,34.7(15)
乙?乙I
*/cu.k
式中啟,k為立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值,即混凝土強(qiáng)度等級(jí)值(按N/mm2
II)O
4.2鋼筋
4.2.1近年來,國(guó)內(nèi)混凝土結(jié)構(gòu)用鋼筋、鋼絲、鋼絞線的品種和性
能有了進(jìn)一步的發(fā)展,研制開發(fā)成功了一批新鋼筋品種,本標(biāo)準(zhǔn)根
據(jù)鋼筋現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(見表4-3)對(duì)列入的鋼筋種類進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整,
提倡采用高強(qiáng)、高性能鋼筋。根據(jù)水工混凝土構(gòu)件受力性能要求,
規(guī)定了各種牌號(hào)鋼筋的選用原則。
1將HRB400熱軋帶肋鋼筋作為縱向受力鋼筋的主導(dǎo)鋼筋推
廣應(yīng)用。鑒于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋混凝土用鋼第2部分:熱軋帶肋鋼筋》
GB/T1499.2-2018已取消了HRB335鋼筋,故本標(biāo)準(zhǔn)也取消了
HRB335鋼筋?!朵摻罨炷劣娩摰?部分:熱軋帶肋鋼筋》GB/T
1499.2-2018除列有HRB400、HRB500.HRB600普通熱軋帶肋鋼筋
外,還納入了HRBF40()、HRBF500細(xì)晶粒熱軋帶肋鋼筋。鑒于HRBF
鋼筋的工藝穩(wěn)定性、可焊性、時(shí)效性等問題還需開展必要的研究工
作,且國(guó)內(nèi)尚缺乏這種鋼筋的工程應(yīng)用試驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),因此,
17
本標(biāo)準(zhǔn)暫緩列入。HRB600普通熱軋帶肋鋼筋由于強(qiáng)度高,亦缺乏
工程應(yīng)用的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),本標(biāo)準(zhǔn)也暫緩列入。
2鑒于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋混凝土用鋼第1部分:熱軋光圓鋼筋》
GB/T1499.1-2017已刪除了HPB235牌號(hào)及其相關(guān)技術(shù)要求,只列
入了HPB300鋼筋,故本標(biāo)準(zhǔn)也不再列入HPB235光圓鋼筋,僅列
入HPB300鋼筋??紤]到《鋼筋混凝土用鋼第1部分:熱軋光圓鋼
筋》GB/T1499.1-2017列入的HPB300鋼筋的公稱直徑范圍為
6mm?22mm,推薦的鋼筋公稱直徑為6mm>8mm>10mm、I2mm>
16mm、20mm,故本標(biāo)準(zhǔn)推薦的鋼筋公稱直徑取與GB/T1499.1-2017
的規(guī)定相同,其中,公稱直徑6mm?14mm的HPB300光圓鋼筋主
要用于小規(guī)格梁、柱的箍筋與其他混凝土構(gòu)件的構(gòu)造配筋,公稱直
徑16mm~22mm的HPB300光圓鋼筋可用于預(yù)制構(gòu)件的吊環(huán)鋼筋等
用途。
3RRB400余熱處理鋼筋由軋制鋼筋經(jīng)高溫淬水,余熱處理后
提高強(qiáng)度,資源能源消耗低、生產(chǎn)成本低。其延性、可焊性、機(jī)械
連接性能及施工適應(yīng)性也相應(yīng)降低,一般可用于變形性能及加工性
能要求不高的構(gòu)件中,如延性要求不高的基礎(chǔ)、大體積混凝土、樓
板以及次要的中小結(jié)構(gòu)構(gòu)件等。
4預(yù)應(yīng)力筋品種的調(diào)整。除保留預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲、鋼絞線
和螺紋鋼筋外,增補(bǔ)了高強(qiáng)、大直徑的鋼絞線;增列了中強(qiáng)度預(yù)應(yīng)
力鋼絲以補(bǔ)充中等強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力筋的空缺,用于中、小跨度的預(yù)應(yīng)力
混凝土構(gòu)件;取消了在水工結(jié)構(gòu)中應(yīng)用不太多的預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼
棒。
18
表4-3鋼筋所屬的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)
項(xiàng)次鋼筋種類標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)
1熱軋光圓鋼筋GB1499.1-2017
2熱軋帶肋鋼筋GB1499.2-2018
3余熱處理鋼筋GB13014-2013
4預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲GB/T5223-2014
5預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線GB/T5224-2014
6預(yù)應(yīng)力混凝土用中強(qiáng)度鋼絲GB/T30828-2014
7預(yù)應(yīng)力混凝土用螺紋鋼筋GB/T20065-2016
4.2.2鋼筋屈服強(qiáng)度(或條件屈服強(qiáng)度)標(biāo)準(zhǔn)值的確定基本沿用SL
191-2008的規(guī)定;由于結(jié)構(gòu)抗倒塌設(shè)計(jì)的需要,本標(biāo)準(zhǔn)增列了鋼筋
極限強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的取值規(guī)定,即:
1鋼筋屈服強(qiáng)度(或條件屈服強(qiáng)度)標(biāo)準(zhǔn)值。對(duì)于有明顯物理
流限的普通鋼筋和預(yù)應(yīng)力混凝土用螺紋鋼筋,采用鋼筋國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)
定的屈服強(qiáng)度作為標(biāo)準(zhǔn)值,普通鋼筋的屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值力k和預(yù)應(yīng)力
混凝土用螺紋鋼筋的屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值/pyk取為鋼筋現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中
的屈服強(qiáng)度特征值凡L;對(duì)于沒有明顯屈服強(qiáng)度的預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼
絲和鋼絞線,取其條件屈服強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)值,可稱為條件屈服強(qiáng)度標(biāo)
準(zhǔn)值Tpyko我國(guó)鋼筋現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中一般取0.002殘余應(yīng)變所對(duì)應(yīng)的
應(yīng)力品0.2作為其條件屈服強(qiáng)度(亦稱規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度),鑒于我
國(guó)鋼筋現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲》GB/T5223-2014>《預(yù)
應(yīng)力混凝土用鋼絞線》GB/T5224-2014、《預(yù)應(yīng)力混凝土用中強(qiáng)度
鋼絲》GB/T30828-2014中的鋼絲和鋼絞線Rpoz/Rm的比值均在0.85
以上,為簡(jiǎn)明起見,本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絲和鋼絞線的條
件屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值A(chǔ)yk統(tǒng)一取為0.85/plko
19
2鋼筋極限強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。普通鋼筋的極限強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值Ktk取為
現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的抗拉強(qiáng)度特征值R”;預(yù)應(yīng)力筋的極限強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值
6k則仍沿用SL191-2008的規(guī)定,按其抗拉強(qiáng)度確定,治k相當(dāng)于我
國(guó)鋼筋現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中的抗拉強(qiáng)度特征值
4.2.3鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的確定基本沿用SL191-2008的規(guī)定°普通
鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取為屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值亦k除以鋼筋材料性能分
項(xiàng)系數(shù)八,對(duì)于延性較好的熱軋鋼筋,八取為1.10;對(duì)于HRB500
高強(qiáng)鋼筋,為了適當(dāng)提高安全儲(chǔ)備,八取為1.15。
預(yù)應(yīng)力筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取為屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(或條件屈服
強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值)/pyk除以鋼筋材料性能分項(xiàng)系數(shù)八,預(yù)應(yīng)力筋的延性稍
差,人一般取不小于1.20。對(duì)于傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線和螺紋
鋼筋,八取1.2(),與SL191.2()()8的取值相同;對(duì)于新增的中強(qiáng)度
預(yù)應(yīng)力鋼絲,按上述原則計(jì)算并考慮工程經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)調(diào)整,列于表
4.2.3-2中。
普通鋼筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值G取與抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值相同。對(duì)于
HRB500鋼筋,在偏心受壓狀態(tài)下,混凝土所能達(dá)到的壓應(yīng)變可以
保證HRB500鋼筋的抗壓強(qiáng)度達(dá)到與抗拉強(qiáng)度相同的值,參考《混
凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010的做法,本標(biāo)準(zhǔn)將HRB500鋼筋
的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值調(diào)整到435N/mm2;對(duì)于軸心受壓構(gòu)件,由于混凝
土壓應(yīng)力達(dá)到五時(shí)混凝土壓應(yīng)變?yōu)?.002,當(dāng)采用HRB500鋼筋時(shí),
鋼筋的抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值仍取為400N/mm2。而預(yù)應(yīng)力筋抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)
值取值較小,這是由于構(gòu)件中鋼筋受到混凝土極限壓應(yīng)變的控制,
鋼筋受壓強(qiáng)度受到制約的緣故。
根據(jù)試驗(yàn)研究結(jié)果,限定受剪、受扭、受沖切箍筋的抗拉強(qiáng)度
設(shè)計(jì)值啟不大于360N/mn?;但用作圍箍約束混凝土的間接配筋時(shí)、
20
其抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值可不受此限。
鋼筋現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線的強(qiáng)度等級(jí)繁多,對(duì)
于本標(biāo)準(zhǔn)中未列出的鋼絲、鋼絞線的強(qiáng)度等級(jí)可按比例換算,插值
確定其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。預(yù)應(yīng)力筋配筋位置偏離受力區(qū)較遠(yuǎn)時(shí),應(yīng)
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