《混凝土结构设计规范》

前言 中华人民共和国国家标准 混凝土结构设计 Code for design of concrete structures GB 50010-2002   　　主编部门：中华人民共和国建设部 　　批准部门：中华人民共和国建设部 　　施行日期：2002年4月1日   关于发布国家标准《混凝土结构设计规范》的 　　根据我部《关于印发〈一九九七年工程建设标准制订、修订计划〉的通知》（建标[1997]108号）的要求，由建设部会同有关部门共同修订的《混凝土结构设计规范》，经有关部门会审，批准为国家标准，编号为GB 50010-2002，自2002年4月1日起施行。其中，3.1.8、3.2.1、4.1.3、4.1.4、4.2.2、4.2.3、6.1.1、9.2.1、9.5.1、10.9.3、10.9.8、11.1.2、11.1.4、11.3.1、11.3.6、11.4.12、11.7.11为强制性条文，必须严格执行。原《混凝土结构设计规范》GBJ 10-89于2002年12月31日废止。 　　本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，中国建筑科学研究院负责具体技术内容的解释，建设部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。 中华人民共和国建设部 2002年2月20日   前 言 　　本标准是根据建设部建标[1997]108号文的要求，由中国建筑科学研究院会同有关的高等院校及科研、设计、企业单位共同修订而成。 　　在修订过程中，规范修订组开展了各类专题研究，进行了广泛的调查分析，总结了近年来我国混凝土结构设计的实践经验，与相关的标准规范进行了协调，与国际先进的标准规范进行了比较和借鉴。在此基础上以多种方式广泛征求了全国有关单位的并进行了试设计，对主要问题进行了反复修改，最后经审查定稿。 　　本规范主要规定的内容有：混凝土结构基本设计规定、材料、结构分析、承载力极限状态计算及正常使用极限状态验算、构造及构件、结构构件抗震设计及有关的附录。 　　本规范将来可能需要进行局部修订，有关局部修订的信息和条文内容将刊登在《工程建设标准化》杂志上。 　　本规范以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。 　　为提高规范的质量，请各单位在执行本规范过程中，结合工程实践，认真总结经验，并将意见和建议寄交北京市北三环东路30号中国建筑科学研究院国家标准《混凝土结构设计规范》管理组（邮编：100013，E-mail:code-ibs-cabr@263.net.cn）。 　　本标准主编单位：中国建筑科学研究院 　　参加单位：清华大学、天津大学、重庆建筑大学、湖南大学、东南大学、河海大学、大连理工大学、哈尔滨建筑大学、西安建筑科技大学、建设部建筑设计院、北京市建筑设计研究院、首都工程有限公司、中国轻工业北京设计院、铁道部专业设计院、交通部水运设计院、西北水电勘测设计院、冶金材料行业协会预应力委员会。 　　本规范主要起草人：李明顺、徐有邻、白生翔、白绍良、孙慧中、沙志国、吴学敏、陈健、胡德炘、程懋堃、王振东、王振华、过镇海、庄崖屏、朱龙、邹银生、宋玉普、、邸小坛、吴佩刚、周氐、姜维山、陶学康、康谷贻、蓝宗建、干城、夏琪俐 第1章 总则 第1.0.1条 为了在混凝土结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、安全适用、经济合理、确保质量，制订本规范。 第1.0.2条 本规范适用于房屋和一般构筑物的钢筋混凝土、预应力混凝土以及素混凝土承重结构的设计.本规范不适用于轻骨料混凝土及其他特种混凝土结构的设计。 第1.0.3条 混凝土结构的设计,除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关强制性标准的规定. 第2章 术语、符号 2.1 术语 第2.1.1条 混凝土结构 concrete structure 以混凝土为主制成的结构，包括素混凝土结构，钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构等。 第2.1.2条 素混凝土结构 plain concrete structure 由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构。 第2.1.3条 钢筋混凝土结构 reinforced concrete structure 由配置受力的普通钢筋，钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构。 第2.1.4条 预应力混凝土结构 prestressed concrete structure 由配置受力的预应力钢筋通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土制成的结构。 第2.1.5条 先张法预应力混凝土结构 pretensioned prestressed concrete structure 在台座上张拉预应力钢筋后浇筑混凝土，并通过粘结力传递而建立预加应力的混凝土结构。 第2.1.6条 后张法预应力混凝土结构 post-tensioned prestressed concrete structure 在混凝土达到规定强度后，通过张拉预应力钢筋并在结构上锚固而建立预加应力的混凝土结构。 第2.1.7条 现浇混凝土结构 cast-in-situ concrete structure 在现场支模并整体浇筑而成的混凝土结构。 第2.1.8条 装配式混凝土结构 prefabricated concrete structure 由预制混凝土构件或部件通过焊接，螺栓连接等方式装配而成的混凝土结构。 第2.1.9条 装配整体式混凝土结构 assembled monolithic concrete structure 由预制混凝土构件或部件通过钢筋，连接件或施加预应力加以连接并现场浇筑混凝土而形成整体的结构。 第2.1.10条 框架结构 frame structure 由梁和柱以刚接或铰接相连接而构成承重体系的结构。 第2.1.11条 剪力墙结构 shearwall structure 由剪力墙组成的承受竖向和水平作用的结构。 第2.1.12条 框架-剪力墙结构 frame-shearwall structure 由剪力墙和框架共同承受竖向和水平作用的结构。 第2.1.13条 深受弯构件 deep flexural member 跨高比小于5的受弯构件。 第2.1.14条 深梁 deep beam 跨高比不大于2的单跨梁和跨高比不大于2.5的多跨连续梁。 第2.1.15条 普通钢筋 ordinary steel bar 用于混凝土结构构件中的各种非预应力钢筋的总称。 第2.1.16条 预应力钢筋 prestressing tendon 用于混凝土结构构件中施加预应力的钢筋，钢丝和钢绞线的总称。 第2.1.17条 可靠度 degree of reliability 结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。 第2.1.18条 安全等级 safety class 根据破坏后果的严重程度划分的结构或结构构件的等级。 第2.1.19条 设计使用年限 design working life 设计规定的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时期。 第2.1.20条 荷载效应 load effect 由荷载引起的结构或结构构件的反应，例如内力，变形和裂缝等。 第2.1.21条 荷载效应组合 load effect combination 按极限状态设计时，为保证结构的可靠性而对同时出现的各种荷载效应设计值规定的组合。 第2.1.22条 基本组合 fundamental combination 承载能力极限状态计算时，永久荷载和可变荷载的组合。 第2.1.23条 标准组合 characteristic combination 正常使用极限状态验算时，对可变荷载采用标准值，组合值为荷载代表值的组合。 第2.1.24条 准永久组合 quasi-permanent combination 正常使用极限状态验算时，对可变荷载采用准永久值为荷载代表值的组合。 2.2 符号 第2.2.1条 材料性能 Ec--混凝土弹性模量； Efc--混凝土疲劳变形模量； Es--钢筋弹性模量； C20--表示立方体强度标准值为20N/mm2的混凝土强度等级； f'cu--边长为150mm的施工阶段混凝土立方体抗压强度； fcu,k--边长为150mm的混凝土立方体抗压强度标准值； 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； f'ck、f'tk--施工阶段的混凝土轴心抗压，轴心抗拉强度标准值； fyk、fptk--普通钢筋，预应力钢筋强度标准值； 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。 第2.2.2条 作用，作用效应及承载力 N--轴向力设计值； Nk、Nq--按荷载效应的标准组合，准永久组合计算的轴向力值； Np--后张法构件预应力钢筋及非预应力钢筋的合力； Np0--混凝土法向预应力等于零时预应力钢筋及非预应力钢筋的合力； Nu0--构件的截面轴心受压或轴心受拉承载力设计值； Nux、Nuy--轴向力作用于X轴，Y轴的偏心受压或偏心受拉承载力设计值； M--弯矩设计值； Mk、Mq--按荷载效应的标准组合，准永久组合计算的弯矩值； Mu--构件的正截面受弯承载力设计值； Mcr--受弯构件的正截面开裂弯矩值； T--扭矩设计值； V--剪力设计值； Vcs--构件斜截面上混凝土和箍筋的受剪承载力设计值； Fl--局部荷载设计值或集中反力设计值； σck、σcq--荷载效应的标准组合，准永久组合下抗裂验算边缘的混凝土法向应力； σpc--由预加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； σfc,max、σfc,min--疲劳验算时受拉区或受压区边缘纤维混凝土的最大应力，最小应力； σs、σp--正载面承载力计算中纵向普通钢筋，预应力钢筋的应力； σsk--按荷载效应的标准组合计算的纵向受拉钢筋应力或等效应力； σcon--预应力钢筋张拉控制应力； σp0--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--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； ωmax--按荷载效应的标准组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度。 第2.2.3条 几何参数 a、a'--纵向受拉钢筋合力点，纵向受压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，纵向非预应力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形截面的腹板宽度； bf、b'f--T形或I形截面受拉区，受压区的翼缘宽度； d--钢筋直径或圆形截面的直径； c--混凝土保护层厚度； 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； e0--轴向力对截面重心的偏心距； ea--附加偏心距； ei--初始偏心距； h--截面高度； h0--截面有效高度； hf、h'f--T形或I形截面受拉区，受压区的翼缘高度； i--截面的回转半径； rc--曲率半径； la--纵向受拉钢筋的锚固长度； l0--梁板的计算跨度或柱的计算长度； s--沿构件轴线方向上横向钢筋的间距，螺旋筋的间距或箍筋的间距； x--混凝土受压区高度； y0、yn--换算截面重心，净截面重心至所计算纤维的距离； z--纵向受拉钢筋合力至混凝土受压区合力点之间的距离； A--构件截面面积； 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； Ap、A'p--受拉区，受压区纵向预应力钢筋的截面面积； Asv1、Ast1--在受剪，受扭计算中单肢箍筋的截面面积； Astl--受扭计算中取用的全部受扭纵向非预应力钢筋的截面面积； Asv、Ash--同一截面内各肢竖向，水平箍筋或分布钢筋的全部截面面积； 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； Acor--钢筋网，螺旋筋或箍筋内表面范围内的混凝土核心面积； B--受弯构件的截面刚度； W--截面受拉边缘的弹性抵抗矩； W0--换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩； Wn--净截面受拉边缘的弹性抵抗矩； Wt--截面受扭塑性抵抗矩； I--截面惯性矩； I0--换算截面惯性矩； In--净截面惯性矩。 第2.2.4条 计算系数及其他 α1--受压区混凝土矩形应力图的应力值与混凝土轴心抗压强度设计值的比值； αE--钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值； βc--混凝土强度影响系数； β1--矩形应力图受压区高度与中和轴高度(中和轴到受压区边缘的距离)的比值； βl--局部受压时的混凝土强度提高系数； γ--混凝土构件的截面抵抗矩塑性影响系数； η--偏心受压构件考虑二阶弯矩影响的轴向力偏心距增大系数； λ--计算截面的剪跨比； μ--摩擦系数； ρ--纵向受力钢筋的配筋率； ρsv、ρsh--竖向箍筋，水平箍筋或竖向分布钢筋，水平分布钢筋的配筋率； ρv--间接钢筋或箍筋的体积配筋率； φ--轴心受压构件的稳定系数； θ--考虑荷载长期作用对挠度增大的影响系数； ψ--裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数。 第3章 基本设计规定 3.1 一般规定 第3.1.1条 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计法，以可靠指标度量结构构件的可靠度，采用以分项系数的设计表达式进行设计。 第3.1.2条 整个结构或结构的一部分超过某一特定状态就不能满足设计规定的某一功能要求，此特定状态称为该功能的极限状态。 极限状态可分为下列两类： 一、承载能力极限状态：这种极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载力、疲劳破坏或不适于继续承载的变形； 二、正常使用极限状态：这种极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值。 第3.1.3条 结构构件应根据承载能力极限状态及正常使用极限状态的要求，分别按下列规定进行计算和验算： 一、承载力及稳定：所有结构构件均应进行承载力(包括失稳)计算；在必要时尚应进行结构的倾覆，滑移及漂浮验算； 有抗震设防要求的结构尚应进行结构构件抗震的承载力验算； 二、疲劳：直接承受吊车的构件应进行疲劳验算；但直接承受安装或检修用吊车的构件，根据使用情况和设计经验可不作疲劳验算； 三、变形：对使用上需控制变形值的结构构件，应进行变形验算； 四、抗裂及裂缝宽度：对使用上要求不出现裂缝的构件，应进行混凝土拉应力验算；对使用上允许出现裂缝的构件，应进行裂缝宽度验算；对叠合式受弯构件，尚应进行钢筋拉应力验算。 第3.1.4条 结构及结构构件的承载力(包括失稳)计算和倾覆、滑移及漂浮验算，均应采用荷载设计值；疲劳、变形、抗裂及裂缝宽度验算，均应采用相应的荷载代表值；直接承受吊车的结构构件，在计算承载力及验算疲劳、抗裂时，应考虑吊车荷载的动力系数。 预制构件尚应按制作、运输及安装时相应的荷载值进行施工阶段的验算。预制构件吊装的验算，应将构件自重乘以动力系数，动力系数可取1.5，但可根据构件吊装时的受力情况适当增减。 对现浇结构，必要时应进行施工阶段的验算。 当结构构件进行抗震设计时，地震作用及其他荷载值均应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定确定。 第3.1.5条 钢筋混凝土及预应力混凝土结构构件受力钢筋的配筋率应符合本规范第9章，第10章有关最小配筋率的规定。 素混凝土结构构件应按本规范附录A的规定进行计算。 第3.1.6条 结构应具有整体稳定性，结构的局部破坏不应导致大范围倒塌。 第3.1.7条 在设计使用年限内，结构和结构构件在正常维护条件下应能保持其使用功能，而不需进行大修加固。设计使用年限应按现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068确定。若建设单位提出更高要求，也可按建设单位的要求确定。 第3.1.8条 未经技术鉴定或设计许可，不得改变结构的用途和使用环境。 3.2 承载能力极限状态设计规定 第3.2.1条 根据建筑结构破坏后果的严重程度，建筑结构划分为三个安全等级，设计时应根据具体情况，按照表3.2.1的规定选用相应的安全等级。 建筑结构的安全等级 表3.2.1 安全等级 破坏后果 建筑物类型 一级 二级 三级 很严重 严重 不严重 重要的建筑物 一般的建筑物 次要的建筑物 注：对有特殊要求的建筑物，其安全等级可根据具体情况另行确定。 第3.2.2条 建筑物中各类结构构件使用阶段的安全等级，宜与整个结构的安全等级相同，对其中部分结构构件的安全等级，可根据其重要程度适当调整，但不得低于三级。 第3.2.3条 对于承载能力极限状态，结构构件应按荷载效应的基本组合或偶然组合，采用下列极限状态设计表达式： γ0S≤R (3.2.3-1) R = R (fc,fs,ak,……) (3.2.3-2) 式中 γ0——重要性系数：对安全等级为一级或设计使用年限为100年及以上的结构构件，不应小于1.1；对安全等级为二级或设计使用年限为50年的结构构件，不应小于1.0；对安全等级为三级或设计使用年限为5年及以下的结构构件，不应小于0.9；在抗震设计中，不考虑结构构件的重要性系数； S——承载能力极限状态的荷载效应组合的设计值，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009和现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定进行计算； R——结构构件的承载力设计值；在抗震设计时，应除以承载力抗震调整系数γRE; R(.)——结构构件的承载力函数； fc,fs——混凝土、钢筋的强度设计值； ak ——几何参数的标准值；当几何参数的变异性对结构性能有明显的不利影响时，可另增减一个附加值。 公式(3.2.3-1)中的γ0S,在本规范各章中用内力设计值(N,M,V,T等)表示；对预应力混凝土结构，尚应按本规范第6.1.1条的规定考虑预应力效应。 3.3 正常使用极限状态验算规定 第3.3.1条 对于正常使用极限状态，结构构件应分别按荷载效应的标准组合、准永久组合或标准组合并考虑长期作用影响，采用下列极限状态设计表达式： S≤C (3.3.1) 式中 S——正常使用极限状态的荷载效应组合值； C——结构构件达到正常使用要求所规定的变形，裂缝宽度和应力等的限值。 荷载效应的标准组合和准永久组合应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009的规定进行计算。 第3.3.2条 受弯构件的最大挠度应按荷载效应的标准组合并考虑荷载长期作用影响进行计算，其计算值不应超过表3.3.2规定的挠度限值。 受弯构件的挠度限值 表3.3.2 构件类型 挠度限值 吊车梁：手动吊车 电动吊车 l0/500 l0/600 屋盖、楼盖及楼梯构件： 当l0<7m时 当7m≤l0≤9m时 当l0>9m时 l0/200(l0/250) l0/250(l0/300) l0/300(l0/400) 注： 1表中l0为构件的计算跨度； 2表中括号内的数值适用于使用上对挠度有较高要求的构件； 3如果构件制作时预先起拱，且使用上也允许，则在验算挠度时，可将计算所得的挠度值减去起拱值；对预应力混凝土构件，尚可减去预加力所产生的反拱值； 4计算悬臂构件的挠度限值时，其计算跨度l0按实际悬臂长度的2倍取用。 第3.3.3条 结构构件正截面的裂缝控制等级分为三级。裂缝控制等级的划分应符合下列规定： 一级——严格要求不出现裂缝的构件，按荷载效应标准组合计算时，构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力； 二级——一般要求不出现裂缝的构件，按荷载效应标准组合计算时，构件受拉边缘混凝土拉应力不应大于混凝土轴心抗拉强度标准值；按荷载效应准永久组合计算时，构件受拉边缘混凝土不宜产生拉应力，当有可靠经验时可适当放松； 三级——允许出现裂缝的构件，按荷载效应标准组合并考虑长期作用影响计算时，构件的最大裂缝宽度不应超过表3.3.4规定的最大裂缝宽度限值。 第3.3.4条 结构构件应根据结构类别和本规范表3.4.1规定的环境类别，按表3.3.4的规定选用不同的裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值ωlim. 结构构件的裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值 表3.3.4 环境类别 钢筋混凝土结构 预应力混凝土结构 裂缝控制等级 ωlim(mm) 裂缝控制等级 ωlim(mm) 一 三 0.3(0.4) 三 0.2 二 三 0.2 二 - 三 三 0.2 一 - 注： 1表中的规定适用于采用热轧钢筋的钢筋混凝土构件和采用预应力钢丝，钢绞线及热处理钢筋的预应力混凝土构件；当采用其他类别的钢丝或钢筋时，其裂缝控制要求可按专门标准确定； 2对处于年平均相对湿度小于60%地区一类环境下的受弯构件，其最大裂缝宽度限值可采用括号内的数值； 3在一类环境下，对钢筋混凝土屋架，托架及需作疲劳验算的吊车梁，其最大裂缝宽度限值应取为0.2mm;对钢筋混凝土屋面梁和托梁，其最大裂缝宽度限值应取为0.3mm; 4在一类环境下，对预应力混凝土屋面梁，托梁，屋架，托架，屋面板和楼板，应按二级裂缝控制等级进行验算；在一类和二类环境下，对需作疲劳验算的预应力混凝土吊车梁，应按一级裂缝控制等级进行验算； 5表中规定的预应力混凝土构件的裂缝控制等级和最大裂缝宽度限值仅适用于正截面的验算；预应力混凝土构件的斜截面裂缝控制验算应符合本规范第8章的要求； 6对于烟囱，筒仓和处于液体压力下的结构构件，其裂缝控制要求应符合专门标准的有关规定； 7对于处于四，五类环境下的结构构件，其裂缝控制要求应符合专门标准的有关规定； 8表中的最大裂缝宽度限值用于验算荷载作用引起的最大裂缝宽度。 3.4 耐久性规定   第3.4.1条   混凝土结构的耐久性应根据表3.4.1的环境类别和设计使用年限进行设计。 混凝土结构的环境类别 表3.4.1 环境类别 条件 一 室内正常环境 二 a 室内潮湿环境：非严寒和非寒冷地区的露天环境，与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境 b 严寒和寒冷地区的露天环境，与无侵蚀性的水或土壤直接接触的环境 三 使用除冰盐的环境；严寒和寒冷地区冬季水位变动的环境；滨海室外环境 四 海水环境 五 受人为或自然的侵蚀性物质影响的环境 注： 严寒和寒冷地区的划分应符合国家现行标准《民用建筑热工设计规程》JGJ24的规定。   第3.4.2条   一类，二类和三类环境中，设计使用年限为50年的结构混凝土应符合表3.4.2的规定。 结构混凝土耐久性的基本要求 表3.4.2 环境类别 最大水灰比 最小水泥用量(kg/m3) 最低混凝土强度等级 最大氯离子含量(%) 最大碱含量(kg/m3) 一 0.65 225 C20 1.0 不限制 二 a 0.60 250 C25 0.3 3.0 b 0.55 275 C30 0.2 3.0 三 0.50 300 C30 0.1 3.0 注： 1氯离子含量系指其占水泥用量的百分率； 2预应力构件混凝土中的最大氯离子含量为0.06%，最小水泥用量为300kg/m3;最低混凝土强度等级应按表中规定提高两个等级； 3素混凝土构件的最小水泥用量不应少于表中数值减25kg/m3; 4当混凝土中加入活性掺合料或能提高耐久性的外加剂时，可适当降低最小水泥用量； 5当有可靠工程经验时，处于一类和二类环境中的最低混凝土强度等级可降低一个等级； 6当使用非碱活性骨料时，对混凝土中的碱含量可不作限制。   第3.4.3条   一类环境中，设计使用年限为100年的结构混凝土应符合下列规定：   1钢筋混凝土结构的最低混凝土强度等级为C30;预应力混凝土结构的最低混凝土强度等级为C40;   2混凝土中的最大氯离子含量为0.06%;   3宜使用非碱活性骨料；当使用碱活性骨料时，混凝土中的最大碱含量为3.0kg/m3;   4混凝土保护层厚度应按本规范表9.2.1的规定增加40%；当采取有效的表面防护措施时，混凝土保护层厚度可适当减少；   5在使用过程中，应定期维护。   第3.4.4条   二类和三类环境中，设计使用年限为100年的混凝土结构，应采取专门有效措施。   第3.4.5条   严寒及寒冷地区的潮湿环境中，结构混凝土应满足抗冻要求，混凝土抗冻等级应符合有关标准的要求。   第3.4.6条   有抗渗要求的混凝土结构，混凝土的抗渗等级应符合有关标准的要求。   第3.4.7条   三类环境中的结构构件，其受力钢筋宜采用环氧树脂涂层带肋钢筋；对预应力钢筋，锚具及连接器，应采取专门防护措施。   第3.4.8条   四类和五类环境中的混凝土结构，其耐久性要求应符合有关标准的规定。   对临时性混凝土结构，可不考虑混凝土的耐久性要求。 第4章 材料 4.1  混凝土   第4.1.1条   混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定。立方体抗压强度标准值 系指按照标准方法制作养护的边长为150mm的立方体试件，在28d龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度。   第4.1.2条   钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15；当采用HRB335级钢筋时， 混凝土强度等级不宜低于C20；当采用HRB400和RRB400级钢筋以及承受重复荷载的构件，混凝土强度等级不得低于C20。   预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C30；当采用钢绞线，钢丝， 热处理钢筋作预应力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C40。   注：当采用山砂混凝土及高炉矿渣混凝土时，尚应符合专门标准的规定。   第4.1.3条   混凝土轴心抗压，轴心抗拉强度标准值fck,ftk应 按表4.1.3采用。 混凝土强度标准值(N/mm2) 表4.1.3 强度种类 混凝土强度等级 C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80 fck 10.0 13.4 16.7 20.1 23.4 26.8 29.6 32.4 35.5 38.5 41.5 44.5 47.4 50.2 ftk 1.27 1.54 1.78 2.01 2.20 2.39 2.51 2.64 2.74 2.85 2.93 2.99 3.05 3.11   第4.1.4条   混凝土轴心抗压，轴心抗拉强度设计值fc,ft应按 表4.1.4采用。 混凝土强度设计值(N/mm2) 表4.1.4 强度种类 混凝土强度等级 C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80 fc 7.2 9.6 11.9 14.3 16.7 19.1 21.1 23.1 25.3 27.5 29.7 31.8 33.8 35.9 ft 0.91 1.10 1.27 1.43 1.57 1.71 1.80 1.89 1.96 2.04 2.09 2.14 2.18 2.22 注： 1计算现浇钢筋混凝土轴心受压及偏心受压构件时， 如截面的长边或直径小于300mm，则表中混凝土的强度设计值应乘以系数0.8；当构件质量(如混凝土成型，截面和轴线尺寸等)确有保证时，可 不受此限制； 2离心混凝土的强度设计值应按专门标准取用。   第4.1.5条   混凝土受压或受拉的弹性模量Ec应按表4.1.5采用。 混凝土弹性模量(× 104N/mm2) 表4.1.5 混凝土强度等级 C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80 Ec 2.20 2.55 2.80 3.00 3.15 3.25 3.35 3.45 3.55 3.60 3.65 3.70 3.75 3.80   第4.1.6条   混凝土轴心抗压，轴心抗拉疲劳强度设计值 ffc,fft应按表4.1.4中的混凝土强度设计值乘以相应的疲劳强度修正系数γρ确 定。修正系数γρ应根据不同的疲劳应力比值ρfc按表4.1.6采用。   混凝土疲劳应力比值ρfc应按下列公式计算： ρfc=σfc,min/σ fc,max (4.1.6)   式中   σfc,min、σfc,max-- 构件疲劳验算时，截面同一纤维上的混凝土最小应力、最大应力。 混凝土疲劳强度修正系数 表4.1.6 ρfc ρfc<0.2 0.2≤ρfc<0.3 0.3≤ρfc<0.4 0.4≤ρfc<0.5 ρfc≥0.5 γρ 0.74 0.80 0.86 0.93 1.0   当采用蒸气养护时，养护温度不宜超过60℃;超过时，计算需要的混凝土强 度设计值应提高20%。   第4.1.7条   混凝土疲劳变形模量Efc应按表4.1.7采用。 混凝土疲劳变形模量(× 104N/mm2) 表4.1.7 混凝土强度等级 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 C55 C60 C65 C70 C75 C80 Efc 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.55 1.6 1.65 1.7 1.75 1.8 1.85 1.9   第4.1.8条   当温度在0℃到100℃范围内时，混凝土线膨胀系数αc可采用1 ×10-5/℃。   混凝土泊松比νc可采用0.2。   混凝土剪变模量Gc可按表4.1.5中混凝土弹性模量的0.4倍采用 。 4.2 钢筋   第4.2.1条   钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构的钢筋，应按下列规定选用：   1 普通钢筋宜采用HRB400级和HRB335级钢筋，也可采用HPB235级和RRB400级钢筋；   2 预应力钢筋宜采用预应力钢绞线、钢丝，也可采用热处理钢筋。   注：1 普通钢筋系指用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋；   2 HRB400级和HRB335级钢筋系指现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GB1499中的HRB400和HRB335钢筋；HPB235级钢筋系指现行国家标准《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》GB13013中的Q235钢筋；RRB400级钢筋系指现行国家标准《钢筋混凝土用余热处理钢筋》GB13014中的KL400钢筋；   3 预应力钢丝系指现行国家标准《预应力混凝土用钢丝》GB/T5223中的光面、螺旋肋和三面刻痕的消除应力的钢丝；   4 当采用本条未列出但符合强度和伸长率要求的冷加工钢筋及其他钢筋时，应符合专门标准的规定。   第4.2.2条   钢筋的强度标准值应具有不小于95%的保证率。   热轧钢筋的强度标准值系根据屈服强度确定，用fyk表示。预应力钢绞线、钢丝和热处理钢筋的强度标准值系根据极限抗拉强度确定，用fptk表示。   普通钢筋的强度标准值应按表4.2.2-1采用；预应力钢筋的强度标准值应按表4.2.2-2采用。   各种直径钢筋、钢绞线和钢丝的公称截面面积、计算截面面积及理论重量应按附录B采用。 普通钢筋强度标准值(N/mm2) 表4.2.2-1 种类 符号 d(mm) fyk 热轧钢筋 HPB235(Q235) φ 8-20 235 HRB335(20MnSi) 6-50 335 HRB400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi) 6-50 400 RRB400(K20MnSi) R 8-40 400 注： 1热轧钢筋直径d系指公称直径； 2当采用直径大于40mm的钢筋时，应有可靠的工程经验。 预应力钢筋强度标准值(N/mm2) 表4.2.2-2 种类 符号 d(mm) fptk 钢绞线 1×3 φs 8.6、10.8 1860、1720、1570 12.9 1720、1570 1×7 9.5、11.1、12.7 1860 15.2 1860、1720 消除应力钢丝 光面螺旋肋 φP φH 4、5 1770、1670、1570 6 1670、1570 7、8、9 1570 刻痕 φI 5、7 1570 热处理钢筋 40Si2Mn φHT 6 1470 48Si2Mn 8.2 45Si2Cr 10 注： 1钢绞线直径d系指钢绞线外接圆直径，即现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224中的公称直径Dg,钢丝和热处理钢筋的直径d均指公称直径； 2消除应力光面钢丝直径d为4-9mm，消除应力螺旋肋钢丝直径d为4-8mm.    第4.2.3条   普通钢筋的抗拉强度设计值fy及抗压强度设计值f'y应按表4.2.3-1采用；预应力钢筋的抗拉强度设计值fpy及抗压强度设计值f'py应按表4.2.3-2采用。 当构件中配有不同种类的钢筋时，每种钢筋应采用各自的强度设计值。 普通钢筋强度设计值(N/mm2) 表4.2.3-1 种类 符号 fy f'y 热轧钢筋 HPB 235(Q235) φ 210 210 HRB 335(20MnSi) 300 300 HRB 400(20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi) 360 360 RRB 400(K20MnSi) R 360 360 注： 在钢筋混凝土结构中，轴心受拉和小偏心受拉构件的钢筋抗拉强度设计值大于300N/mm2时，仍应按300N/mm2取用。 预应力钢筋强度设计值(N/mm2) 表4.2.3-2 种类 符号 fptk fpy f'py 钢绞线 1×3 φs 1860 1320 390 1720 1220 1570 1110 1×7 1860 1320 390 1720 1220 消除应力钢丝 光面 螺旋肋 φp φH 1770 1250 410 1670 1180 1570 1110 刻痕 φI 1570 1110 410 热处理钢筋 40Si2Mn φHT 1470 1040 400 48Si2Mn 45Si2Cr 注： 当预应力钢绞线、钢丝的强度标准值不符合表4.2.2-2的规定时，其强度设计值应进行换算。   第4.2.4条   钢筋弹性模量Es应按表4.2.4采用。 钢筋弹性模量(×105N/mm2) 表4.2.4 种类 Es HPB 235级钢筋 2.1 HRB 335级钢筋、HRB 400级钢筋、RRB 400级钢筋、热处理钢筋 2.0 消除应力钢丝(光面钢丝、螺旋肋钢丝、刻痕钢丝) 2.05 钢绞线 1.95 注： 必要时钢绞线可采用实测的弹性模量。   第4.2.5条   普通钢筋和预应力钢筋的疲劳应力幅限值△ffy和△ffpy应由钢筋疲劳应力比值ρfs、ρfp分别按表4.2.5-1及表4.2.5-2采用。   普通钢筋疲劳应力比值ρfs应按下列公式计算： ρfs=σfs,min/σfs,max (4.2.5-1)   式中   σfs,min、σfs,max--构件疲劳验算时，同一层钢筋的最小应力、最大应力。  预应力钢筋疲劳应力比值ρfP应按下列公式计算： ρfP=σfp,min/σfp,max (4.2.5-2)   式中   σfp,min，σfp,max--构件疲劳验算时，同一层顶应力钢筋的最小应力、最大应力。 普通钢筋疲劳应力幅限值(N/mm2) 表4.2.5-1 疲劳应力比值 Δffy HPB 235级钢筋 HRB 335级钢筋 HRB 400级钢筋 -1.0≤ρfs<-0.6 160 -0.6≤ρfs<-0.4 155 -0.4≤ρfs<0 150 0≤ρfs<0.1 145 165 165 0.1≤ρfs<0.2 140 155 155 0.2≤ρfs<0.3 130 150 150 0.3≤ρfs<0.4 120 135 145 0.4≤ρfs<0.5 105 125 130 0.5≤ρfs<0.6 105 115 0.6≤ρfs<0.7 85 95 0.7≤ρfs<0.8 65 70 0.8≤ρfs<0.9 40 45 注： 1当纵向受拉钢筋采用闪光接触对焊接头时，其接头处钢筋疲劳应力幅限值应按表中数值乘以系数0.8取用； 2RRB400级钢筋应经试验验证后，方可用于需作疲劳验算的构件。 预应力钢筋疲劳应力幅限值(N/mm2) 表4.2.5-2 种类 △ffpy 0.7≤ρfp<0.8 0.8≤ρfp<0.9 消除应力钢丝 光面 fptk=1770、1670 210 140 fptk=1570 200 130 刻痕 fptk=1570 180 120 钢绞线 120 105 注： 1当ρfp≥0.9时，可不作钢筋疲劳验算； 2当有充分依据时，可对表中规定的疲劳应力幅限值作适当调整。 第5章 结构分析 5.1 基本原则 第5.1.1条 结构按承载能力极限状态计算和按正常使用极限状态验算时，应按国家现行有关标准规定的作用(荷载)对结构的整体进行作用(荷载)效应分析；必要时，尚应对结构中受力状况特殊的部分进行更详细的结构分析。 第5.1.2条 当结构在施工和使用期的不同阶段有多种受力状况时，应分别进行结构分析，并确定其最不利的作用效应组合。 结构可能遭遇火灾、爆炸、撞击等偶然作用时，尚应按国家现行有关标准的要求进行相应的结构分析。 第5.1.3条 结构分析所需的各种几何尺寸，以及所采用的计算图形、边界条件、作用的取值与组合、材料性能的计算指标、初始应力和变形状况等，应符合结构的实际工作状况，并应具有相应的构造保证措施。 结构分析中所采用的各种简化和近似假定，应有理论或试验的依据，或经工程实践验证。计算结果的准确程度应符合工程设计的要求。 第5.1.4条 结构分析应符合下列要求： 1应满足力学平衡条件； 2应在不同程度上符合变形协调条件，包括节点和边界的约束条件； 3应采用合理的材料或构件单元的本构关系。 第5.1.5条 结构分析时，宜根据结构类型、构件布置、材料性能和受力特点等选择下列方法： --线弹性分析方法； --考虑塑性内力重分布的分析方法； --塑性极限分析方法； --非线性分析方法； --试验分析方法。 第5.1.6条 结构分析所采用的电算程序应经考核和验证，其技术条件应符合本规范和有关标准的要求。 对电算结果，应经判断和校核；在确认其合理有效后，方可用于工程设计。 5.2 线弹性分析方法 第5.2.1条 线弹性分析方法可用于混凝土结构的承载能力极限状态及正常使用极限状态的作用效应分析。 第5.2.2条 杆系结构宜按空间体系进行结构整体分析，并宜考虑杆件的弯曲、轴向、剪切和扭转变形对结构内力的影响。 当符合下列条件时，可作相应简化： 1体形规则的空间杆系结构，可沿柱列或墙轴线分解为不同方向的平面结构分别进行分析，但宜考虑平面结构的空间协同工作； 2杆件的轴向、剪切和扭转变形对结构内力的影响不大时，可不计及； 3结构或杆件的变形对其内力的二阶效应影响不大时，可不计及。 第5.2.3条 杆系结构的计算图形宜按下列方法确定： 1杆件的轴线宜取截面几何中心的连线； 2现浇结构和装配整体式结构的梁柱节点、柱与基础连接处等可作为刚接；梁、板与其支承构件非整体浇筑时，可作为铰接； 3杆件的计算跨度或计算高度宜按其两端支承长度的中心距或净距确定，并根据支承节点的连接刚度或支承反力的位置加以修正； 4杆件间连接部分的刚度远大于杆件中间截面的刚度时，可作为刚域插入计算图形。 第5.2.4条 杆系结构中杆件的截面刚度应按下列方法确定： 1混凝土的弹性模量应按本规范表4.1.5采用； 2截面惯性矩可按匀质的混凝土全截面计算； 3T形截面杆件的截面惯性矩宜考虑翼缘的有效宽度进行计算，也可由截面矩形部分面积的惯性矩作修正后确定； 4端部加腋的杆件，应考虑其刚度变化对结构分析的影响； 5不同受力状态杆件的截面刚度，宜考虑混凝土开裂、徐变等因素的影响予以折减。 第5.2.5条 杆系结构宜采用解析法、有限元法或差分法等分析方法。对体形规则的结构，可根据其受力特点和作用的种类采用有效的简化分析方法。 第5.2.6条 对与支承构件整体浇筑的梁端，可取支座或节点边缘截面的内力值进行设计。 第5.2.7条 各种双向板按承载能力极限状态计算和按正常使用极限状态验算时，均可采用线弹性方法进行作用效应分析。 第5.2.8条 非杆系的二维或三维结构可采用弹性理论分析、有限元分析或试验方法确定其弹性应力分布，根据主拉应力图形的面积确定所需的配筋量和布置，并按多轴应力状态验算混凝土的强度。混凝土的多轴强度和破坏准则可按附录C的规定计算。 结构按承载能力极限状态计算时，其荷载和材料性能指标可取为设计值；按正常使用极限状态验算时，其荷载和材料性能指标可取为标准值。 5.3 其他分析方法 第5.3.1条 房屋建筑中的钢筋混凝土连续梁和连续单向板，宜采用考虑塑性内力重分布的分析方法，其内力值可由弯矩调幅法确定。 框架、框架-剪力墙结构以及双向板等，经过弹性分析求得内力后，也可对支座或节点弯矩进行调幅，并确定相应的跨中弯矩。 按考虑塑性内力重分布的分析方法设计的结构和构件，尚应满足正常使用极限状态的要求或采取有效的构造措施。 对于直接承受动力荷载的构件，以及要求不出现裂缝或处于侵蚀环境等情况下的结构，不应采用考虑塑性内力重分布的分析方法。 第5.3.2条 承受均布荷载的周边支承的双向矩形板，可采用塑性铰线法或条带法等塑性极限分析方法进行承载能力极限状态设计，同时应满足正常使用极限状态的要求。 第5.3.3条 承受均布荷载的板柱体系，根据结构布置和荷载的特点，可采用弯矩系数法或等代框架法计算承载能力极限状态的内力设计值。 第5.3.4条 特别重要的或受力状况特殊的大型杆系结构和二维、三维结构，必要时尚应对结构的整体或其部分进行受力全过程的非线性分析。 结构的非线性分析宜遵循下列原则： 1结构形状、尺寸和边界条件，以及所用材料的强度等级和主要配筋量等应预先设定； 2材料的性能指标宜取平均值； 3材料的、截面的、构件的或各种计算单元的非线性本构关系宜通过试验测定；也可采用经过验证的数学模型，其参数值应经过标定或有可靠的的依据。混凝土的单轴应力-应变关系、多轴强度和破坏准则也可按附录C采用； 4宜计入结构的几何非线性对作用效应的不利影响； 5承载能力极限状态计算时应取作用效应的基本组合，并应根据结构构件的受力特点和破坏形态作相应的修正；正常使用极限状态验算时可取作用效应的标准组合和准永久组合。 第5.3.5条 对体形复杂或受力状况特殊的结构或其部分，可采用试验方法对结构的正常使用极限状态和承载能力极限状态进行分析或复核。 第5.3.6条 当结构所处环境的温度和湿度发生变化，以及混凝土的收缩和徐变等因素在结构中产生的作用效应可能危及结构的正常使用时，应进行专门的结构分析。 第6章 预应力混凝土结构构件计算要求 6.1  一般规定   第6.1.1条   预应力混凝土结构构件，除应根据使用条件进行承载力计算及变形、抗裂、裂缝宽度和应力验算外，尚应按具体情况对制作、运输及安装等施工阶段进行验算。   当预应力作为荷载效应考虑时，其设计值在本规范有关章节计算公式中给出。对承载能力极限状态，当预应力效应对结构有利时，预应力分项系数应取1.0；不利时应取1.2。对正常使用极限状态，预应力分项系数应取1.0。   第6.1.2条   当通过对一部分纵向钢筋施加预应力已能使构件符合裂缝控制要求时，承载力计算所需的其余纵向钢筋可采用非预应力钢筋。非预应力钢筋宜采用HRB400级、HRB335级钢筋，也可采用RRB400级钢筋。   第6.1.3条   预应力钢筋的张拉控制应力值σcon不宜超过表6.1.3规定的张拉控制应力限值，且不应小于0.4fptk.  当符合下列情况之一时，表6.1.3中的张拉控制应力限值可提高0.05fptk:  1要求提高构件在施工阶段的抗裂性能而在使用阶段受压区内设置的预应力钢筋；   2要求部分抵消由于应力松驰、摩擦、钢筋分批张拉以及预应力钢筋与张拉台座之间的温差等因素产生的预应力损失。 张拉控制应力限值 表6.1.3 钢筋种类 张拉方法 先张法 后张法 消除应力钢丝、纲绞线 0.75fptk 0.75fptk 热处理钢筋 0.70fptk 0.65fptk   第6.1.4条   施加预应力时，所需的混凝土立方体抗压强度应经计算确定，但不宜低于设计混凝土强度等级值的75%。    第6.1.5条   由预加力产生的混凝土法向应力及相应阶段预应力钢筋的应力，可分别按下列公式计算： 1先张法构件   由预加力产生的混凝土法向应力 (6.1.5-1) 相应阶段预应力钢筋的有效预应力 σpe=σcon-σl-αEσpc (6.1.5-2)   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 σp0=σcon-σl (6.1.5-3)   2后张法构件   由预应力产生的混凝土法向应力 (6.1.5-4)   相应阶段预应力钢筋的有效预应力 σpe=σcon-σl (6.1.5-5)   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 σp0=σcon-σl+αEσpc (6.1.5-6)   式中   An--净截面面积，即扣除孔道、凹槽等削弱部分以外的混凝土全部截面面积及纵向非预应力钢筋截面面积换算成混凝土的截面面积之和；对由不同混凝土强度等级组成的截面，应根据混凝土弹性模量比值换算成同一混凝土强度等级的截面面积；   A0--换算截面面积：包括净截面面积以及全部纵向预应力钢筋截面面积换算成混凝土的截面面积；   I0、In--换算截面惯性矩、净截面惯性矩；   ep0 、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，按本规范第6.1.6条的规定计算；   y0、yn--换算截面重心、净截面重心至所计算纤维处的距离；   σl--相应阶段的预应力损失值，按本规范第6.2.1条至6.2.7条的规定计算；   αE--钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值：αE=Es/Ec,此处，Es按本规范表4.2.4采用，Ec按本规范表4.1.5采用；   Np0、Np--先张法构件、后张法构件的预应力钢筋及非预应力钢筋的合力，按本规范第6.1.6条计算；   M2--由预加力Np在后张法预应力混凝土超静定结构中产生的次弯矩，按本规范第6.1.7条的规定计算。   注：1在公式(6.1.5-1)、(6.1.5-4)中，右边第二、第三项与第一项的应力方向相同时取加号，相反时取减号；公式(6.1.5-2)、(6.1.5-6)适用于σpc为压应力的情况，当σpc为拉应力时，应以负值代入；   2在设计中宜采取措施避免或减少柱和墙等约束构件对梁、板预应力效果的不利影响。   第6.1.6条   预应力钢筋及非预应力钢筋的合力以及合力点的偏心距(图6.1.6)宜按下列公式计算：   1先张法构件 Np0=σp0Ap+σ'p0A'p-σl5As-σ'l5A's (6.1.6-1) (6.1.6-2)   2后张法构件 Np=σpeAp+σ'peA'p-σl5As-σ'l5A's (6.1.6-3) (6.1.6-4)   式中   σp0、σ'p0--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；   Ap、A'p--受拉区、受压区纵向预应力钢筋的截面面积；   As、A's--受拉区、受压区纵向非预应力钢筋的截面面积；   yp、y'p--受拉区、受压区预应力合力点至换算截面重心的距离；   ys、y's--受拉区、受压区非预应力钢筋重心至