8 构造规定

8.1 伸 缩 缝

8.1.1 钢筋混凝土结构伸缩缝的最大间距可按表8.1.1确定。

表8.1.1 钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距(m)

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(1)

注:1 装配整体式结构的伸缩缝间距,可根据结构的具体情况取表中装配式结构与现浇式结构之间的数值;

2 框架-剪力墙结构或框架-核心筒结构房屋的伸缩缝间距,可根据结构的具体情况取表中框架结构与剪力墙结构之间的数值;

3 当屋面无保温或隔热措施时,框架结构、剪力墙结构的伸缩缝间距宜按表中露天栏的数值取用;

4 现浇挑檐、雨罩等外露结构的局部伸缩缝间距不宜大于12m。

8.1.2 对下列情况,本规范表8.1.1中的伸缩缝最大间距宜适当减小:

1 柱高(从基础顶面算起)低于8m的排架结构;

2 屋面无保温、隔热措施的排架结构;

3 位于气候干燥地区、夏季炎热且暴雨频繁地区的结构或经常处于高温作用下的结构;

4 采用滑模类工艺施工的各类墙体结构;

5 混凝土材料收缩较大,施工期外露时间较长的结构。

8.1.3 如有充分依据对下列情况,本规范表8.1.1中的伸缩缝最大间距可适当增大:

1 采取减小混凝土收缩或温度变化的措施;

2 采用专门的预加应力或增配构造钢筋的措施;

3 采用低收缩混凝土材料,采取跳仓浇筑、后浇带、控制缝等施工方法,并加强施工养护。

当伸缩缝间距增大较多时,尚应考虑温度变化和混凝土收缩对结构的影响。

8.1.4 当设置伸缩缝时,框架、排架结构的双柱基础可不断开。

8.2 混凝土保护层

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公称直径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。

表8.2.1 混凝土保护层的最小厚度c(mm)

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(2)

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,基础中钢筋的混凝土保护层厚度应从垫层顶面算起,且不应小于40mm。

8.2.2 当有充分依据并采取下列措施时,可适当减小混凝土保护层的厚度。

1 构件表面有可靠的防护层;

2 采用工厂化生产的预制构件;

3 在混凝土中掺加阻锈剂或采用阴极保护处理等防锈措施;

4 当对地下室墙体采取可靠的建筑防水做法或防护措施时,与土层接触一侧钢筋的保护层厚度可适当减少,但不应小于25mm。

8.2.3 当梁、柱、墙中纵向受力钢筋的保护层厚度大于50mm时,宜对保护层采取有效的构造措施。当在保护层内配置防裂、防剥落的钢筋网片时,网片钢筋的保护层厚度不应小于25mm。

8.3 钢筋的锚固

8.3.1 当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时,受拉钢筋的锚固应符合下列要求:

1 基本锚固长度应按下列公式计算:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(3)

  表8.3.1 锚固钢筋的外形系数

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(4)

2 受拉钢筋的锚固长度应根据锚固条件按下列公式计算,且不应小于200mm:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(5)

梁柱节点中纵向受拉钢筋的锚固要求应按本规范第9.3节(Ⅱ)中的规定执行。

3 当锚固钢筋的保护层厚度不大于5d时,锚固长度范围内应配置横向构造钢筋,其直径不应小于d/4;对梁、柱、斜撑等构件间距不应大于5d,对板、墙等平面构件间距不应大于10d,且均不应大于100mm,此处d为锚固钢筋的直径。

8.3.2 纵向受拉普通钢筋的锚固长度修正系数ζa应按下列规定取用:

1 当带肋钢筋的公称直径大于25mm时取1.10;

2 环氧树脂涂层带肋钢筋取1.25;

3 施工过程中易受扰动的钢筋取1.10;

4 当纵向受力钢筋的实际配筋面积大于其设计计算面积时,修正系数取设计计算面积与实际配筋面积的比值,但对有抗震设防要求及直接承受动力荷载的结构构件,不应考虑此项修正;

5 锚固钢筋的保护层厚度为3d时修正系数可取0.80,保护层厚度为5d时修正系数可取0.70,中间按内插取值,此处d为锚固钢筋的直径。

8.3.3 当纵向受拉普通钢筋末端采用弯钩或机械锚固措施时,包括弯钩或锚固端头在内的锚固长度(投影长度)可取为基本锚固长度lab的60%。弯钩和机械锚固的形式(图8.3.3)和技术要求应符合表8.3.3的规定。

表8.3.3 钢筋弯钩和机械锚固的形式和技术要求

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(6)

注:1焊缝和螺纹长度应满足承载力要求;

2螺栓锚头和焊接锚板的承压净面积不应小于锚固钢筋截面积的4倍;

3螺栓锚头的规格应符合相关标准的要求;

4螺栓锚头和焊接锚板的钢筋净间距不宜小于4d,否则应考虑群锚效应的不利影响;

5截面角部的弯钩和一侧贴焊锚筋的布筋方向宜向截面内侧偏置。

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(7)

图8.3.3 弯钩和机械锚固的形式和技术要求

8.3.4 混凝土结构中的纵向受压钢筋,当计算中充分利用其抗压强度时,锚固长度不应小于相应受拉锚固长度的70%。

受压钢筋不应采用末端弯钩和一侧贴焊锚筋的锚固措施。

受压钢筋锚固长度范围内的横向构造钢筋应符合本规范第8.3.1条的有关规定。

8.3.5 承受动力荷载的预制构件,应将纵向受力普通钢筋末端焊接在钢板或角钢上,钢板或角钢应可靠地锚固在混凝土中。钢板或角钢的尺寸应按计算确定,其厚度不宜小于10mm。

其他构件中受力普通钢筋的末端也可通过焊接钢板或型钢实现锚固。

8.4 钢筋的连接

8.4.1 钢筋连接可采用绑扎搭接、机械连接或焊接。机械连接接头及焊接接头的类型及质量应符合国家现行有关标准的规定。

混凝土结构中受力钢筋的连接接头宜设置在受力较小处。在同一根受力钢筋上宜少设接头。在结构的重要构件和关键传力部位,纵向受力钢筋不宜设置连接接头。

8.4.2 轴心受拉及小偏心受拉杆件的纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接;其他构件中的钢筋采用绑扎搭接时,受拉钢筋直径不宜大于25mm,受压钢筋直径不宜大于28mm。

8.4.3 同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头宜互相错开。钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度为1.3倍搭接长度,凡搭接接头中点位于该连接区段长度内的搭接接头均属于同一连接区段(图8.4.3)。同一连接区段内纵向受力钢筋搭接接头面积百

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(8)

图8.4.3 同一连接区段内纵向受拉钢筋的绑扎搭接接头

注:图中所示同一连接区段内的搭接接头钢筋为两根,当钢筋直径相同时,钢筋搭接接头面积百分率为50%。

分率为该区段内有搭接接头的纵向受力钢筋与全部纵向受力钢筋截面面积的比值。当直径不同的钢筋搭接时,按直径较小的钢筋计算。

位于同一连接区段内的受拉钢筋搭接接头面积百分率:对梁类、板类及墙类构件,不宜大于25%;对柱类构件,不宜大于50%。当工程中确有必要增大受拉钢筋搭接接头面积百分率时,对梁类构件,不宜大于50%;对板、墙、柱及预制构件的拼接处,可根据实际情况放宽。

并筋采用绑扎搭接连接时,应按每根单筋错开搭接的方式连接。接头面积百分率应按同一连接区段内所有的单根钢筋计算。

并筋中钢筋的搭接长度应按单筋分别计算。

8.4.4 纵向受拉钢筋绑扎搭接接头的搭接长度,应根据位于同一连接区段内的钢筋搭接接头面积百分率按下列公式计算,且不应小于300mm。

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(9)

8.4.5 构件中的纵向受压钢筋当采用搭接连接时,其受压搭接长度不应小于本规范第8.4.4条纵向受拉钢筋搭接长度的70%,且不应小于200mm。

8.4.6 在梁、柱类构件的纵向受力钢筋搭接长度范围内的横向构造钢筋应符合本规范第8.3.1条的要求;当受压钢筋直径大于25mm时,尚应在搭接接头两个端面外100mm的范围内各设置两道箍筋。

8.4.7 纵向受力钢筋的机械连接接头宜相互错开。钢筋机械连接区段的长度为35d,d为连接钢筋的较小直径。凡接头中点位于该连接区段长度内的机械连接接头均属于同一连接区段。

位于同一连接区段内的纵向受拉钢筋接头面积百分率不宜大于50%;但对板、墙、柱及预制构件的拼接处,可根据实际情况放宽。纵向受压钢筋的接头百分率可不受限制。

机械连接套筒的保护层厚度宜满足有关钢筋最小保护层厚度的规定。机械连接套筒的横向净间距不宜小于25mm;套筒处箍筋的间距仍应满足相应的构造要求。

直接承受动力荷载结构构件中的机械连接接头,除应满足设计要求的抗疲劳性能外,位于同一连接区段内的纵向受力钢筋接头面积百分率不应大于50%。

8.4.8 细晶粒热轧带肋钢筋以及直径大于28mm的带肋钢筋,其焊接应经试验确定;余热处理钢筋不宜焊接。

纵向受力钢筋的焊接接头应相互错开。钢筋焊接接头连接区段的长度为35d且不小于500mm,d为连接钢筋的较小直径,凡接头中点位于该连接区段长度内的焊接接头均属于同一连接区段。

纵向受拉钢筋的接头面积百分率不宜大于50%,但对预制构件的拼接处,可根据实际情况放宽。纵向受压钢筋的接头百分率可不受限制。

8.4.9 需进行疲劳验算的构件,其纵向受拉钢筋不得采用绑扎搭接接头,也不宜采用焊接接头,除端部锚固外不得在钢筋上焊有附件。

当直接承受吊车荷载的钢筋混凝土吊车梁、屋面梁及屋架下弦的纵向受拉钢筋采用焊接接头时,应符合下列规定:

1 应采用闪光接触对焊,并去掉接头的毛刺及卷边;

2 同一连接区段内纵向受拉钢筋焊接接头面积百分率不应大于25%,焊接接头连接区段的长度应取为45d,d为纵向受力钢筋的较大直径;

3 疲劳验算时,焊接接头应符合本规范第4.2.6条疲劳应力幅限值的规定。

8.5 纵向受力钢筋的最小配筋率

8.5.1 钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的配筋百分率ρmin不应小于表8.5.1规定的数值。

表8.5.1 纵向受拉钢筋的最小配筋百分率Pmin(%)

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(10)

注:1 受压构件全部纵向钢筋最小配筋百分率,当采用C60以上强度等级的混凝土时,应按表中规定增加0.10;

2 板类受弯构件(不包括悬臂板)的受拉钢筋,当采用强度等级400MPa、500MPa的钢筋时,其最小配筋率百分率应允许采用0.15和45 ft/fy中的较大值;

3 偏心受拉构件中的受压钢筋,应按受压构件一侧纵向钢筋考虑;

4 受压构件的全部纵向钢筋和一侧纵向钢筋的配筋率以及轴心受拉构件和小偏心受拉构件一侧受拉钢筋的配筋率均应按构件的全截面面积计算;

5 受弯构件、大偏心受拉构件一侧受拉钢筋的配筋率应按全截面面积扣除受压翼缘面积(b`t-b)h`t后的截面面积计算;

6 当钢筋沿构件截面周边布置时,“一侧纵向钢筋”系指沿受力方向两个对边中一边布置的纵向钢筋。

8.5.2 卧置于地基上的混凝土板,板中受拉钢筋的最小配筋率可适当降低,但不应小于0.15%。

8.5.3 对结构中次要的钢筋混凝土受弯构件,当构造所需截面高度远大于承载的需求时,其纵向受拉钢筋的配筋率可按下列公式计算:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(11)

[8.5.3-1]

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(12)

(8.5.3-2)

式中:ρs——构件按全截面计算的纵向受拉钢筋的配筋率;

ρmin——纵向受拉钢筋的最小配筋率,按本规范第8.5.1条取用;

hcr——构件截面的临界高度,当小于h/2时取h/2;

h——构件截面的高度;

b——构件的截面宽度;

M——构件的正截面受弯承载力设计值。

9 结构构件的基本规定

9.1 板

9.1.1 混凝土板按下列原则进行计算:

1 两对边支承的板应按单向板计算;

2 四边支承的板应按下列规定计算:

1)当长边与短边长度之比不大于2.0时,应按双向板计算;

2)当长边与短边长度之比大于2.0,但小于3.0时,宜按双向板计算;

3)当长边与短边长度之比不小于3.0时,宜按沿短边方向受力的单向板计算,并应沿长边方向布置构造钢筋。

9.1.2 现浇混凝土板的尺寸宜符合下列规定:

1 板的跨厚比:钢筋混凝土单向板不大于30,双向板不大于40;无梁支承的有柱帽板不大于35,无梁支承的无柱帽板不大于30。预应力板可适当增加;当板的荷载、跨度较大时宜适当减小。

2 现浇钢筋混凝土板的厚度不应小于表9.1.2规定的数值。

表9.1.2 现浇钢筋混凝土板的最小厚度(mm)

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(13)

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(14)

9.1.3 板中受力钢筋的间距,当板厚不大于150mm时不宜大于200mm 当板厚大于150mm时不宜大于板厚的1.5倍,且不宜大于250mm。

9.1.4 采用分离式配筋的多跨板,板底钢筋宜全部伸入支座;支座负弯矩钢筋向跨内延伸的长度应根据负弯矩图确定,并满足钢筋锚固的要求。

简支板或连续板下部纵向受力钢筋伸入支座的锚固长度不应小于钢筋直径的5倍,且宜伸过支座中心线。当连续板内温度、收缩应力较大时,伸入支座的长度宜适当增加。

9.1.5 现浇混凝土空心楼板的体积空心率不宜大于50%。

采用箱型内孔时,顶板厚度不应小于肋间净距的1/15且不应小于50mm。当底板配置受力钢筋时,其厚度不应小于50mm。内孔间肋宽与内孔高度比不宜小于1/4,且肋宽不应小于60mm,对预应力板不应小于80mm。

采用管型内孔时,孔顶、孔底板厚均不应小于40mm,肋宽与内孔径之比不宜小于1/5,且肋宽不应小于50mm,对预应力板不应小于60mm。

9.1.6 按简支边或非受力边设计的现浇混凝土板,当与混凝土梁、墙整体浇筑或嵌固在砌体墙内时,应设置板面构造钢筋,并符合下列要求:

1 钢筋直径不宜小于8mm,间距不宜大于200mm,且单位宽度内的配筋面积不宜小于跨中相应方向板底钢筋截面面积的1/3。与混凝土梁、混凝土墙整体浇筑单向板的非受力方向,钢筋截面面积尚不宜小于受力方向跨中板底钢筋截面面积的1/3。

2 钢筋从混凝土梁边、柱边、墙边伸入板内的长度不宜小于l0/4,砌体墙支座处钢筋伸入板边的长度不宜小于l0/7,其中计算跨度l0对单向板按受力方向考虑,对双向板按短边方向考虑。

3 在楼板角部,宜沿两个方向正交、斜向平行或放射状布置附加钢筋。

4 钢筋应在梁内、墙内或柱内可靠锚固。

9.1.7 当按单向板设计时,应在垂直于受力的方向布置分布钢筋,单位宽度上的配筋不宜小于单位宽度上的受力钢筋的15%,且配筋率不宜小于0.15%;分布钢筋直径不宜小于6mm,间距不宜大于250mm;当集中荷载较大时,分布钢筋的配筋面积尚应增加,且间距不宜大于200mm。

当有实践经验或可靠措施时,预制单向板的分布钢筋可不受本条的限制。

9.1.8 在温度、收缩应力较大的现浇板区域,应在板的表面双向配置防裂构造钢筋。配筋率均不宜小于0.10%,间距不宜大于200mm。防裂构造钢筋可利用原有钢筋贯通布置,也可另行设置钢筋并与原有钢筋按受拉钢筋的要求搭接或在周边构件中锚固。

楼板平面的瓶颈部位宜适当增加板厚和配筋。沿板的洞边、凹角部位宜加配防裂构造钢筋,并采取可靠的锚固措施。

9.1.9 混凝土厚板及卧置于地基上的基础筏板,当板的厚度大于2m时,除应沿板的上、下表面布置的纵、横方向钢筋外,尚宜在板厚度不超过1m范围内设置与板面平行的构造钢筋网片,网片钢筋直径不宜小于12mm,纵横方向的间距不宜大于300mm。

9.1.10 当混凝土板的厚度不小于150mm时,对板的无支承边的端部,宜设置U形构造钢筋并与板顶、板底的钢筋搭接,搭接长度不宜小于U形构造钢筋直径的15倍且不宜小于200mm;也可采用板面、板底钢筋分别向下、上弯折搭接的形式。

9.1.11 混凝土板中配置抗冲切箍筋或弯起钢筋时,应符合下列构造要求:

1 板的厚度不应小于150mm;

2 按计算所需的箍筋及相应的架立钢筋应配置在与45°冲切破坏锥面相交的范围内,且从集中荷载作用面或柱截面边缘向外的分布长度不应小于1.5h0(图9.1.11a);箍筋直径不应小于6mm,且应做成封闭式,间距不应大于h0/3,且不应大于100mm。

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(15)

图9.1.11 板中抗冲切钢筋布置

注:图中尺寸单位mm。

1-架立钢筋;2-冲切破坏锥面;3-箍筋;4-弯起钢筋

3 按计算所需弯起钢筋的弯起角度可根据板的厚度在30°~45°之间选取;弯起钢筋的倾斜段应与冲切破坏锥面相交(图9.1.11b),其交点应在集中荷载作用面或柱截面边缘以外(1/2~2/3)h的范围内。弯起钢筋直径不宜小于12mm,且每一方向不宜少于3根。

9.1.12 板柱节点可采用带柱帽或托板的结构形式。板柱节点的形状、尺寸应包容45°的冲切破坏锥体,并应满足受冲切承载力的要求。

柱帽的高度不应小于板的厚度h;托板的厚度不应小于h/4。柱帽或托板在平面两个方向上的尺寸均不宜小于同方向上柱截面宽度b与4h的和(图9.1.12)。

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(16)

图9.1.12 带柱帽或托板的板柱结构

9.2 梁

9.2.1 梁的纵向受力钢筋应符合下列规定:

1 伸入梁支座范围内的钢筋不应少于2根。

2 梁高不小于300mm时,钢筋直径不应小于10mm;梁高小于300mm时,钢筋直径不应小于8mm。

3 梁上部钢筋水平方向的净间距不应小于30mm和1.5d;梁下部钢筋水平方向的净间距不应小于25mm和d。当下部钢筋多于2层时,2层以上钢筋水平方向的中距应比下面2层的中距增大一倍;各层钢筋之间的净间距不应小于25mm和d,d为钢筋的最大直径。

4 在梁的配筋密集区域宜采用并筋的配筋形式。

9.2.2 钢筋混凝土简支梁和连续梁简支端的下部纵向受力钢筋,从支座边缘算起伸入支座内的锚固长度应符合下列规定:

1 当V不大于0.7ftbh0时,不小于5d;当V大于0.7ftbh0时,对带肋钢筋不小于12d,对光圆钢筋不小于15d,d为钢筋的最大直径;

2 如纵向受力钢筋伸入梁支座范围内的锚固长度不符合本条第1款要求时,可采取弯钩或机械锚固措施,并应满足本规范第8.3.3条的规定;

3 支承在砌体结构上的钢筋混凝土独立梁,在纵向受力钢筋的锚固长度范围内应配置不少于2个箍筋,其直径不宜小于d/4,d为纵向受力钢筋的最大直径;间距不宜大于10d,当采取机械锚固措施时箍筋间距尚不宜大于5d,d为纵向受力钢筋的最小直径。

注:混凝土强度等级为C25及以下的简支梁和连续梁的简支端,当距支座边1.5h范围内作用有集中荷载,且V大于0.7ftbh0时,对带肋钢筋宜采取有效的锚固措施,或取锚固长度不小于15d,d为锚固钢筋的直径。

9.2.3 钢筋混凝土梁支座截面负弯矩纵向受拉钢筋不宜在受拉区截断,当需要截断时,应符合以下规定:

1 当V不大于0.7ftbh0时,应延伸至按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截面以外不小于20d处截断,且从该钢筋强度充分利用截面伸出的长度不应小于1.2la;

2 当V大于0.7ftbh0时,应延伸至按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截面以外不小于h0且不小于20d处截断,且从该钢筋强度充分利用截面伸出的长度不应小于1.2la与h0之和;

3 若按本条第1、2款确定的截断点仍位于负弯矩对应的受拉区内,则应延伸至按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截面以外不小于1.3h0且不小于20d处截断,且从该钢筋强度充分利用截面伸出的长度不应小于1.2la与1.7h0之和。

9.2.4 在钢筋混凝土悬臂梁中,应有不少于2根上部钢筋伸至悬臂梁外端,并向下弯折不小于12d;其余钢筋不应在梁的上部截断,而应按本规范第9.2.8条规定的弯起点位置向下弯折,并按本规范第9.2.7条的规定在梁的下边锚固。

9.2.5 梁内受扭纵向钢筋的最小配筋率ρtl,min应符合下列规定:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(17)

沿截面周边布置受扭纵向钢筋的间距不应大于200mm及梁截面短边长度;除应在梁截面四角设置受扭纵向钢筋外,其余受扭纵向钢筋宜沿截面周边均匀对称布置。受扭纵向钢筋应按受拉钢筋锚固在支座内。

在弯剪扭构件中,配置在截面弯曲受拉边的纵向受力钢筋,其截面面积不应小于按本规范第8.5.1条规定的受弯构件受拉钢筋最小配筋率计算的钢筋截面面积与按本条受扭纵向钢筋配筋率计算并分配到弯曲受拉边的钢筋截面面积之和。

9.2.6 梁的上部纵向构造钢筋应符合下列要求:

1 当梁端按简支计算但实际受到部分约束时,应在支座区上部设置纵向构造钢筋。其截面面积不应小于梁跨中下部纵向受力钢筋计算所需截面面积的1/4,且不应少于2根。该纵向构造钢筋自支座边缘向跨内伸出的长度不应小于l0/5,l0为梁的计算跨度。

2 对架立钢筋,当梁的跨度小于4m时,直径不宜小于8mm;当梁的跨度为4m~6m时,直径不应小于10mm;当梁的跨度大于6m时,直径不宜小于12mm。

9.2.7 混凝土梁宜采用箍筋作为承受剪力的钢筋。

当采用弯起钢筋时,弯起角宜取45°或60°;在弯终点外应留有平行于梁轴线方向的锚固长度,且在受拉区不应小于20d,在受压区不应小于10d,d为弯起钢筋的直径;梁底层钢筋中的角部钢筋不应弯起,顶层钢筋中的角部钢筋不应弯下。

9.2.8 在混凝土梁的受拉区中,弯起钢筋的弯起点可设在按正截面受弯承载力计算不需要该钢筋的截面之前,但弯起钢筋与梁中心线的交点应位于不需要该钢筋的截面之外(图9.2.8);同时弯起点与按计算充分利用该钢筋的截面之间的距离不应小于h0/2。

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(18)

图9.2.8弯起钢筋弯起点与弯矩图的关系

1-受拉区的弯起点;2-按计算不需要钢筋“b”的截面;3-正截面受弯承载力图;4-按计算充分利用钢筋“α”或者“b”强度的截面;5-按计算不需要钢筋“α”的截面;6-梁中心线

当按计算需要设置弯起钢筋时,从支座起前一排的弯起点至后一排的弯终点的距离不应大于本规范表9.2.9中“V>0.7ftbh0+0.05Np0”时的箍筋最大间距。弯起钢筋不得采用浮筋。

9.2.9 梁中箍筋的配置应符合下列规定:

1 按承载力计算不需要箍筋的梁,当截面高度大于300mm时,应沿梁全长设置构造箍筋;当截面高度h=150mm~300mm时,可仅在构件端部l0/4范围内设置构造箍筋,l0为跨度。但当在构件中部l0/2范围内有集中荷载作用时,则应沿梁全长设置箍筋。当截面高度小于150mm时,可以不设置箍筋。

2 截面高度大于800mm的梁,箍筋直径不宜小于8mm;对截面高度不大于800mm的梁,不宜小于6mm。梁中配有计算需要的纵向受压钢筋时,箍筋直径尚不应小于d/4,d为受压钢筋最大直径。

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(19)

4 当梁中配有按计算需要的纵向受压钢筋时,箍筋应符合以下规定:

1)箍筋应做成封闭式,且弯钩直线段长度不应小于5d,d为箍筋直径。

2)箍筋的间距不应大于15d,并不应大于400mm。当一层内的纵向受压钢筋多于5根且直径大于18mm时,箍筋间距不应大于10d,d为纵向受压钢筋的最小直径。

3)当梁的宽度大于400mm且一层内的纵向受压钢筋多于3根时,或当梁的宽度不大于400mm但一层内的纵向受压钢筋多于4根时,应设置复合箍筋。

9.2.10 在弯剪扭构件中,箍筋的配筋率ρsv不应小于0.28ft/fyv。 箍筋间距应符合本规范表9.2.9的规定,其中受扭所需的箍筋应做成封闭式,且应沿截面周边布置。当采用复合箍筋时,位于截面内部的箍筋不应计入受扭所需的箍筋面积。受扭所需箍筋的末端应做成135°弯钩,弯钩端头平直段长度不应小于10d,d为箍筋直径。 在超静定结构中,考虑协调扭转而配置的箍筋,其间距不宜大于0.75b,此处b按本规范第6.4.1条的规定取用,但对箱形截面构件,b均以bh代替。

9.2.11 位于梁下部或梁截面高度范围内的集中荷载,应全部由附加横向钢筋承担;附加横向钢筋宜采用箍筋。

箍筋应布置在长度为2h1与3b之和的范围内(图9.2.11)。当采用吊筋时,弯起段应伸至梁的上边缘,且末端水平段长度不应小于本规范第9.2.7条的规定。

附加横向钢筋所需的总截面面积应符合下列规定:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(20)

图9.2.11 梁截面高度范围内有集中荷载作用时附加横向钢筋的布置

注:图中尺寸单位mm。

1-传递集中荷载的位置;2-附加箍筋;3-附加吊筋

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(21)

[9.2.11]

式中:Asv——所承受集中荷载所需的附加横向钢筋总截面面积;当采用附加吊筋时,Asv 应为左、右弯起段截面面积之和;

F——作用在梁的下部或梁截面高度范围内的集中荷载设计值;

α——附加横向钢筋与梁轴线间的夹角。

9.2.12 折梁的内折角处应增设箍筋(图9.2.12)。箍筋应能承受未在压区锚固纵向受拉钢筋的合力,且在任何情况下不应小于全部纵向钢筋合力的35%。

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(22)

图9.2.12折梁内折角处的配筋

由箍筋承受的纵向受拉钢筋的合力按下列公式计算:

未在受压区锚固的纵向受拉钢筋的合力为:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(23)

[9.2.12-1]

全部纵向受拉钢筋合力的35%为:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(24)

[9.2.12-2]

式中:As——全部纵向受拉钢筋的截面面积;

Asl——未在受压区锚固的纵向受拉钢筋的截面面积;

α——构件的内折角。

按上述条件求得的箍筋应设置在长度s等于htan(3a/8)的范围内。

9.2.13 梁的腹板高度hw不小于450mm时,在梁的两个侧面应沿高度配置纵向构造钢筋。每侧纵向构造钢筋(不包括梁上、下部受力钢筋及架立钢筋)的间距不宜大于200mm,截面面积不应小于腹板截面面积(bhw)的0.1%,但当梁宽较大时可以适当放松。此处,腹板高度hw按本规范第6.3.1条的规定取用。

9.2.14 薄腹梁或需作疲劳验算的钢筋混凝土梁,应在下部1/2梁高的腹板内沿两侧配置直径8mm~14mm的纵向构造钢筋,其间距为100mm~150mm并按下密上疏的方式布置。在上部1/2梁高的腹板内,纵向构造钢筋可按本规范第9.2.13条的规定配置。

9.2.15 当梁的混凝土保护层厚度大于50mm且配置表层钢筋网片时,应符合下列规定:

1 表层钢筋宜采用焊接网片,其直径不宜大于8mm,间距不应大于150mm;网片应配置在梁底和梁侧,梁侧的网片钢筋应延伸至梁高的2/3处。

2 两个方向上表层网片钢筋的截面积均不应小于相应混凝土保护层(图9.2.15阴影部分)面积的1%。

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(25)

图9.2.15 配置表层钢筋网片的构造要求

1-梁侧表层钢筋网片;2-梁底表层钢筋网片;3-配置网片钢筋区域

9.2.16 深受弯构件的设计应符合本规范附录G的规定。

9.3 柱、梁柱节点及牛腿

9.3.1 柱中纵向钢筋的配置应符合下列规定:

1 纵向受力钢筋直径不宜小于12mm;全部纵向钢筋的配筋率不宜大于5%;

2 柱中纵向钢筋的净间距不应小于50mm,且不宜大于300mm;

3 偏心受压柱的截面高度不小于600mm时,在柱的侧面上应设置直径不小于10mm的纵向构造钢筋,并相应设置复合箍筋或拉筋;

4 圆柱中纵向钢筋不宜少于8根,不应少于6根,且宜沿周边均匀布置;

5 在偏心受压柱中,垂直于弯矩作用平面的侧面上的纵向受力钢筋以及轴心受压柱中各边的纵向受力钢筋,其中距不宜大于300mm。

注:水平浇筑的预制柱,纵向钢筋的最小净间距可按本规范第9.2.1条关于梁的有关规定取用。

9.3.2 柱中的箍筋应符合下列规定:

1 箍筋直径不应小于d/4,且不应小于6mm,d为纵向钢筋的最大直径;

2 箍筋间距不应大于400mm及构件截面的短边尺寸,且不应大于15d,d为纵向钢筋的最小直径;

3 柱及其他受压构件中的周边箍筋应做成封闭式;对圆柱中的箍筋,搭接长度不应小于本规范第8.3.1条规定的锚固长度,且末端应做成135°弯钩,弯钩末端平直段长度不应小于5d,d为箍筋直径;

4 当柱截面短边尺寸大于400mm且各边纵向钢筋多于3根时,或当柱截面短边尺寸不大于400mm但各边纵向钢筋多于4根时,应设置复合箍筋;

5 柱中全部纵向受力钢筋的配筋率大于3%时,箍筋直径不应小于8mm,间距不应大于10d,且不应大于200mm,d为纵向受力钢筋最小直径。箍筋末端应做成135°弯钩,且弯钩末端平直段长度不应小于箍筋直径的10倍;

6 在配有螺旋式或焊接环式箍筋的柱中,如在正截面受压承载力计算中考虑间接钢筋的作用时,箍筋间距不应大于80mm及dcor/5,且不宜小于40mm,dcor为按箍筋内表面确定的核心截面直径。

9.3.3 I形截面柱的翼缘厚度不宜小于120mm,腹板厚度不宜小于100mm。当腹板开孔时,宜在孔洞周边每边设置2~3根直径不小于8mm的补强钢筋,每个方向补强钢筋的截面面积不宜小于该方向被截断钢筋的截面面积。

腹板开孔的I形截面柱,当孔的横向尺寸小于柱截面高度的一半、孔的竖向尺寸小于相邻两孔之间的净间距时,柱的刚度可按实腹I形截面柱计算,但在计算承载力时应扣除孔洞的削弱部分。当开孔尺寸超过上述规定时,柱的刚度和承载力应按双肢柱计算。

9.3.4 梁纵向钢筋在框架中间层端节点的锚固应符合下列要求:

1 梁上部纵向钢筋伸入节点的锚固:

1)当采用直线锚固形式时,锚固长度不应小于la,且应伸过柱中心线,伸过的长度不宜小于5d,d为梁上部纵向钢筋的直径。

2)当柱截面尺寸不满足直线锚固要求时,梁上部纵向钢筋可采用本规范第8.3,3条钢筋端部加机械锚头的锚固方式。梁上部纵向钢筋宜伸至柱外侧纵向钢筋内边,包括机械锚头在内的水平投影锚固长度不应小于0.4lab(图9.3.4a)。

3)梁上部纵向钢筋也可采用90°弯折锚固的方式,此时梁上部纵向钢筋应伸至柱外侧纵向钢筋内边并向节点内弯折,其包含弯弧在内的水平投影长度不应小于0.4lab,弯折钢筋在弯折平面内包含弯弧段的投影长度不应小于15d(图9.3.4b)。

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(26)

图9.3.4梁上部纵向钢筋在中间层端节点内的锚固

2 框架梁下部纵向钢筋伸入端节点的锚固:

1)当计算中充分利用该钢筋的抗拉强度时,钢筋的锚固方式及长度应与上部钢筋的规定相同。

2)当计算中不利用该钢筋的强度或仅利用该钢筋的抗压强度时,伸入节点的锚固长度应分别符合本规范第9.3.5条中间节点梁下部纵向钢筋锚固的规定。

9.3.5 框架中间层中间节点或连续梁中间支座,梁的上部纵向钢筋应贯穿节点或支座。梁的下部纵向钢筋宜贯穿节点或支座。当必须锚固时,应符合下列锚固要求:

1 当计算中不利用该钢筋的强度时,其伸入节点或支座的锚固长度对带肋钢筋不小于12d,对光面钢筋不小于15d,d为钢筋的最大直径;

2 当计算中充分利用钢筋的抗压强度时,钢筋应按受压钢筋锚固在中间节点或中间支座内,其直线锚固长度不应小于0.7la;

3 当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时,钢筋可采用直线方式锚固在节点或支座内,锚固长度不应小于钢筋的受拉锚固长度la(图9.3.5a);

4 当柱截面尺寸不足时,宜按本规范第9.3.4条第1款的规定采用钢筋端部加锚头的机械锚固措施,也可采用90°弯折锚固的方式;

5 钢筋可在节点或支座外梁中弯矩较小处设置搭接接头,搭接长度的起始点至节点或支座边缘的距离不应小于1.5h0(图9.3.5b)。

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(27)

9.3.6 柱纵向钢筋应贯穿中间层的中间节点或端节点,接头应设在节点区以外。

柱纵向钢筋在顶层中节点的锚固应符合下列要求:

1 柱纵向钢筋应伸至柱顶,且自梁底算起的锚固长度不应小于la。

2 当截面尺寸不满足直线锚固要求时,可采用90°弯折锚固措施。此时,包括弯弧在内的钢筋垂直投影锚固长度不应小于0.5lab,在弯折平面内包含弯弧段的水平投影长度不宜小于12d(图9.3.6a)。

3 当截面尺寸不足时,也可采用带锚头的机械锚固措施。此时,包含锚头在内的竖向锚固长度不应小于0.5lab(图9.3.6b)。

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(28)

图9.3.6顶层节点中纵向钢筋在节点内的锚固

4 当柱顶有现浇楼板且板厚不小于100mm时,柱纵向钢筋也可向外弯折,弯折后的水平投影长度不宜小于12d。

9.3.7 顶层端节点柱外侧纵向钢筋可弯入梁内作梁上部纵向钢筋;也可将梁上部纵向钢筋与柱外侧纵向钢筋在节点及附近部位搭接,搭接可采用下列方式:

1 搭接接头可沿顶层端节点外侧及梁端顶部布置,搭接长度不应小于1.5lab(图9.3.7a)。其中,伸入梁内的柱外侧钢筋截面面积不宜小于其全部面积的65%;梁宽范围以外的柱外侧钢筋宜沿节点顶部伸至柱内边锚固。当柱外侧纵向钢筋位于柱顶第一层时,钢筋伸至柱内边后宜向下弯折不小于8d后截断(图9.3.7a),d为柱纵向钢筋的直径;当柱外侧纵向钢筋位于柱顶

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(29)

图9.3.7 顶层端节点梁、柱纵向钢筋在节点内的锚固与搭接

第二层时,可不向下弯折。当现浇板厚度不小于100mm时,梁宽范围以外的柱外侧纵向钢筋也可伸入现浇板内,其长度与伸入梁内的柱纵向钢筋相同。

2 当柱外侧纵向钢筋配筋率大于1.2%时,伸入梁内的柱纵向钢筋应满足本条第1款规定且宜分两批截断,截断点之间的距离不宜小于20d,d为柱外侧纵向钢筋的直径。梁上部纵向钢筋应伸至节点外侧并向下弯至梁下边缘高度位置截断。

3 纵向钢筋搭接接头也可沿节点柱顶外侧直线布置(图9.3.7b),此时,搭接长度自柱顶算起不应小于1.7lab。当梁上部纵向钢筋的配筋率大于1.2%时,弯入柱外侧的梁上部纵向钢筋应满足本条第1款规定的搭接长度,且宜分两批截断,其截断点之间的距离不宜小于20d,d为梁上部纵向钢筋的直径。

4 当梁的截面高度较大,梁、柱纵向钢筋相对较小,从梁底算起的直线搭接长度未延伸至柱顶即已满足1.5lab的要求时,应将搭接长度延伸至柱顶并满足搭接长度1.7lab的要求;或者从梁底算起的弯折搭接长度未延伸至柱内侧边缘即已满足1.5lab的要求时,其弯折后包括弯弧在内的水平段的长度不应小于15d,d为柱纵向钢筋的直径。

5 柱内侧纵向钢筋的锚固应符合本规范第9.3.6条关于顶层中节点的规定。

9.3.8 顶层端节点处梁上部纵向钢筋的截面面积AS应符合下列规定:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(30)

[9.3.8]

式中:bb_____梁腹板宽度;

ho_____梁截面有效高度。

梁上部纵向钢筋与柱外侧纵向钢筋在节点角部的弯弧内半径,当钢筋直径不大于25mm时,不宜小于6d;大于25mm时,不宜小于8d。钢筋弯弧外的混凝土中应配置防裂、防剥落的构造钢筋。

9.3.9 在框架节点内应设置水平箍筋,箍筋应符合本规范第9.3.2条柱中箍筋的构造规定,但间距不宜大于250mm。对四边均有梁的中间节点,节点内可只设置沿周边的矩形箍筋。当顶层端节点内有梁上部纵向钢筋和柱外侧纵向钢筋的搭接接头时,节点内水平箍筋应符合本规范第8.4.6条的规定。

9.3.10 对于a不大于h0的柱牛腿(图9.3.10),其截面尺寸应符合下列要求:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(31)

图 9.3.1 牛腿的外形及钢筋配置

注:图中尺寸单位为:mm。

1—上柱;2—下柱;3—弯起钢筋;4—水平箍筋

  1 牛腿的裂缝控制要求

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(32)

[9.3.10]

式中:Fvk——作用于牛腿顶部按荷载效应标准组合计算的竖向力值;

   Fhk——作用于牛腿顶部按荷载效应标准组合计算的水平拉力值;

    β——裂缝控制系数:支承吊车梁的牛腿取 0.65;其他牛腿取 0.80;

    a——竖向力的作用点至下柱边缘的水平距离,应考虑安装偏差 20mm;当考虑安装偏差后的竖向力作用点仍位于下柱截面以内时取 等于 0;

    b——牛腿宽度;

   h0——牛腿与下柱交接处的垂直截面有效高度,取 h1-as+c·tanα,当 α 对于 45°时,取 45°,c 为下柱边缘到牛腿外边缘的水平长度。

  2 牛腿的外边缘高度 h1 不应小于 h/3,且不应小于 200mm。

  3 在牛腿顶面的受压面上,由竖向力 Fvk 所引起的局部压应力不应超过 0.75fc。

.3.11 在牛腿中,由承受竖向力所需的受拉钢筋截面面积和承受水平拉力所需的锚筋截面面积所组成的纵向受力钢筋的总截面面积,应符合下列规定:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(33)

[9.3.11]

当 a<0.3h0 时,取 a 等于 0.3h0。

式中:Fv——作用在牛腿顶部的竖向力设计值;

   Fh——作用在牛腿顶部的水平拉力设计值。

9.3.12 沿牛腿顶部配置的纵向受力钢筋,宜采用HRB400级或HRB500级热轧带肋钢筋。全部纵向受力钢筋及弯起钢筋宜沿牛腿外边缘向下伸入下柱内150mm后截断(图9.3.10)。

纵向受力钢筋及弯起钢筋伸入上柱的锚固长度,当采用直线锚固时不应小于本规范第8.3.1条规定的受拉钢筋锚固长度la;当上柱尺寸不足时,钢筋的锚固应符合本规范第9.3.4条梁上部钢筋在框架中间层端节点中带90°弯折的锚固规定。此时,锚固长度应从上柱内边算起。

承受竖向力所需的纵向受力钢筋的配筋率不应小于0.20%及0.45ft/fy,也不宜大于0.60%,钢筋数量不宜少于4根直径12mm的钢筋。

当牛腿设于上柱柱顶时,宜将牛腿对边的柱外侧纵向受力钢筋沿柱顶水平弯入牛腿,作为牛腿纵向受拉钢筋使用。当牛腿顶面纵向受拉钢筋与牛腿对边的柱外侧纵向钢筋分开配置时,牛腿顶面纵向受拉钢筋应弯入柱外侧,并应符合本规范第8.4.4条有关钢筋搭接的规定。

9.3.13 牛腿应设置水平箍筋,箍筋直径宜为6mm~12mm,间距宜为100mm~150mm;在上部2h0/3范围内的箍筋总截面面积不宜小于承受竖向力的受拉钢筋截面面积的1/2。

当牛腿的剪跨比不小于0.3时,宜设置弯起钢筋。弯起钢筋宜采用HRB400级或HRB500级热轧带肋钢筋,并宜使其与集中荷载作用点到牛腿斜边下端点连线的交点位于牛腿上部1/6~1/2之间的范围内,1为该连线的长度(图9.3.10)。弯起钢筋截面面积不宜小于承受竖向力的受拉钢筋截面面积的1/2,且不宜少于2根直径12mm的钢筋。纵向受拉钢筋不得兼作弯起钢筋。

9.4 墙

9.4.1 竖向构件截面长边、短边(厚度)比值大于4时,宜按墙的要求进行设计。

支撑预制楼(屋面)板的墙,其厚度不宜小于140mm;对剪力墙结构尚不宜小于层高的1/25,对框架-剪力墙结构尚不宜小于层高的1/20。

当采用预制板时,支承墙的厚度应满足墙内竖向钢筋贯通的要求。

9.4.2 厚度大于160mm的墙应配置双排分布钢筋网;结构中重要部位的剪力墙,当其厚度不大于160mm时,也宜配置双排分布钢筋网。

双排分布钢筋网应沿墙的两个侧面布置,且应采用拉筋连系;拉筋直径不宜小于6mm,间距不宜大于600mm。

9.4.3 在平行于墙面的水平荷载和竖向荷载作用下,墙体宜根据结构分析所得的内力和本规范第6.2节的有关规定,分别按偏心受压或偏心受拉进行正截面承载力计算,并按本规范第6.3节的有关规定进行斜截面受剪承载力计算。在集中荷载作用处,尚应按本规范第6.6节进行局部受压承载力计算。

在承载力计算中,剪力墙的翼缘计算宽度可取剪力墙的间距、门窗洞间翼墙的宽度、剪力墙厚度加两侧各6倍翼墙厚度、剪力墙墙肢总高度的1/10四者中的最小值。

9.4.4 墙水平及竖向分布钢筋直径不宜小于8mm,间距不宜大于300mm。可利用焊接钢筋网片进行墙内配筋。墙水平分布钢筋的配筋率 ρsh(Ash/bsv,sv 为水平分布钢筋的间距)和竖向分布钢筋的配筋率 ρsv(Asv/bsh,sh 为竖向分布钢筋的间距)不宜小于 0.20%;重要部位的墙,水平和竖向分布钢筋的配筋率宜适当提高。墙中温度、收缩应力较大的部位,水平分布钢筋的配筋率宜适当提高。

9.4.5 对于房屋高度不大于10m且不超过3层的墙,其截面厚度不应小于120mm,其水平与竖向分布钢筋的配筋率均不宜小于0.15%。

9.4.6 墙中配筋构造应符合下列要求:

1 墙竖向分布钢筋可在同一高度搭接,搭接长度不应小于1.2la。

2 墙水平分布钢筋的搭接长度不应小于1.2la。同排水平分布钢筋的搭接接头之间以及上、下相邻水平分布钢筋的搭接接头之间,沿水平方向的净间距不宜小于500mm。

3 墙中水平分布钢筋应伸至墙端,并向内水平弯折10d,d为钢筋直径。

4 端部有翼墙或转角的墙,内墙两侧和外墙内侧的水平分布钢筋应伸至翼墙或转角外边,并分别向两侧水平弯折15d。在转角墙处,外墙外侧的水平分布钢筋应在墙端外角处弯入翼墙,并与翼墙外侧的水平分布钢筋搭接。

5 带边框的墙,水平和竖向分布钢筋宜分别贯穿柱、梁或锚固在柱、梁内。

9.4.7 墙洞口连梁应沿全长配置箍筋,箍筋直径不应小于6mm,间距不宜大于150mm。在顶层洞口连梁纵向钢筋伸入墙内的锚固长度范围内,应设置间距不大于150mm的箍筋,箍筋直径宜与跨内箍筋直径相同。同时,门窗洞边的竖向钢筋应满足受拉钢筋锚固长度的要求。

墙洞口上、下两边的水平钢筋除应满足洞口连梁正截面受弯承载力的要求外,尚不应少于2根直径不小于12mm的钢筋。对于计算分析中可忽略的洞口,洞边钢筋截面面积分别不宜小于洞口截断的水平分布钢筋总截面面积的一半。纵向钢筋自洞口边伸入墙内的长度不应小于受拉钢筋的锚固长度。

9.4.8 剪力墙墙肢两端应配置竖向受力钢筋,并与墙内的竖向分布钢筋共同用于墙的正截面受弯承载力计算。每端的竖向受力钢筋不宜少于4根直径为12mm或2根直径为16mm的钢筋,并宜沿该竖向钢筋方向配置直径不小于6mm、间距为250mm的箍筋或拉筋。

9.5 叠合构件

9.5.1 二阶段成形的水平叠合受弯构件,当预制构件高度不足全截面高度的40%时,施工阶段应有可靠的支撑。

施工阶段有可靠支撑的叠合受弯构件,可按整体受弯构件设计计算,但其斜截面受剪承载力和叠合面受剪承载力应按本规范

附录H计算。

施工阶段无支撑的叠合受弯构件,应对底部预制构件及浇筑混凝土后的叠合构件按本规范附录H的要求进行二阶段受力计算。

9.5.2 混凝土叠合梁、板应符合下列规定:

1 叠合梁的叠合层混凝土的厚度不宜小于100mm,混凝土强度等级不宜低于C30。预制梁的箍筋应全部伸入叠合层,且各肢伸入叠合层的直线段长度不宜小于10d,d为箍筋直径。预制梁的顶面应做成凹凸差不小于6mm的粗糙面。

2 叠合板的叠合层混凝土厚度不应小于40mm,混凝土强度等级不宜低于C25。预制板表面应做成凹凸差不小于4mm的粗糙面。承受较大荷载的叠合板以及预应力叠合板,宜在预制底板上设置伸入叠合层的构造钢筋。

9.5.3 在既有结构的楼板、屋盖上浇筑混凝土叠合层的受弯构件,应符合本规范第9.5.2条的规定,并按本规范第3.3节、第3.7节的有关规定进行施工阶段和使用阶段计算。

9.5.4 由预制构件及后浇混凝土成形的叠合柱和墙,应按施工阶段及使用阶段的工况分别进行预制构件及整体结构的计算。

9.5.5 在既有结构柱的周边或墙的侧面浇筑混凝土而成形的竖向叠合构件,应考虑承载历史以及施工支顶的情况,并按本规范第3.3节、第3.7节规定的原则进行施工阶段和使用阶段的承载力计算。

9.5.6 依托既有结构的竖向叠合柱、墙在使用阶段的承载力计算中,应根据实测结果考虑既有构件部分几何参数变化的影响。

竖向叠合柱、墙既有构件部分混凝土、钢筋的强度设计值按本规范第3.7.3条确定;后浇混凝土部分混凝土、钢筋的强度应按本规范第4章的规定乘以强度利用的折减系数确定,且宜考虑 施工时支顶的实际情况适当调整。

9.5.7 柱外二次浇筑混凝土层的厚度不应小于60mm,混凝土强度等级不应低于既有柱的强度。粗糙结合面的凹凸差不应小于6mm,并宜通过植筋、焊接等方法设置界面构造钢筋。后浇层中纵向受力钢筋直径不应小于14mm;箍筋直径不应小于8mm且不应小于柱内相应箍筋的直径,箍筋间距应与柱内相同。

墙外二次浇筑混凝土层的厚度不应小于50mm,混凝土强度等级不应低于既有墙的强度。粗糙结合面的凹凸差应不小于4mm,并宜通过植筋、焊接等方法设置界面构造钢筋。后浇层中竖向、水平钢筋直径不宜小于8mm且不应小于墙中相应钢筋的直径。

9.6 装配式结构

9.6.1 装配式、装配整体式混凝土结构中各类预制构件及连接构造应按下列原则进行设计:

1 应在结构方案和传力途径中确定预制构件的布置及连接方式,并在此基础上进行整体结构分析和构件及连接设计;

2 预制构件的设计应满足建筑使用功能,并符合标准化要求;

3 预制构件的连接宜设置在结构受力较小处,且宜便于施工;结构构件之间的连接构造应满足结构传递内力的要求;

4 各类预制构件及其连接构造应按从生产、施工到使用过程中可能产生的不利工况进行验算,对预制非承重构件尚应符合本规范第9.6.8条的规定。

9.6.2 预制混凝土构件在生产、施工过程中应按实际工况的荷载、计算简图、混凝土实体强度进行施工阶段验算。验算时应将构件自重乘以相应的动力系数:对脱模、翻转、吊装、运输时可取1.5,临时固定时可取1.2。

注:动力系数尚可根据具体情况适当增减。

9.6.3 装配式、装配整体式混凝土结构中各类预制构件的连接构造,应便于构件安装、装配整体式。对计算时不考虑传递内力的连接,也应有可靠的固定措施。

9.6.4 装配整体式结构中框架梁的纵向受力钢筋和柱、墙中的竖向受力钢筋宜采用机械连接、焊接等形式;板、墙等构件中的受力钢筋可采用搭接连接形式;混凝土接合面应进行粗糙处理或做成齿槽;拼接处应采用强度等级不低于预制构件的混凝土灌缝。

装配整体式结构的梁柱节点处,柱的纵向钢筋应贯穿节点;梁的纵向钢筋应满足本规范第9.3节的锚固要求。

当柱采用装配式榫式接头时,接头附近区段内截面的轴心受压承载力宜为该截面计算所需承载力的1.3~1.5倍。此时,可采取在接头及其附近区段的混凝土内加设横向钢筋网、提高后浇混凝土强度等级和设置附加纵向钢筋等措施。

9.6.5 采用预制板的装配整体式楼盖、屋盖应采取下列构造措施:

1 预制板侧应为双齿边;拼缝上口宽度不应小于30mm;空心板端孔中应有堵头,深度不宜少于60mm;拼缝中应浇灌强度等级不低于C30的细石混凝土;

2 预制板端宜伸出锚固钢筋互相连接,并宜与板的支承结构(圈梁、梁顶或墙顶)伸出的钢筋及板端拼缝中设置的通长钢筋连接。

9.6.6 整体性要求较高的装配整体式楼盖、屋盖,应采用预制构件加现浇叠合层的形式;或在预制板侧设置配筋混凝土后浇带,并在板端设置负弯矩钢筋、板的周边沿拼缝设置拉结钢筋与支座连接。

9.6.7 装配整体式结构中预制承重墙板沿周边设置的连接钢筋应与支承结构及相邻墙板互相连接,并浇筑混凝土与周边楼盖、墙体连成整体。

9.6.8 非承重预制构件的设计应符合下列要求:

1 与支承结构之间宜采用柔性连接方式;

2 在框架内镶嵌或采用焊接连接时,应考虑其对框架抗侧移刚度的影响;

3 外挂板与主体结构的连接构造应具有一定的变形适应性。

9.7 预埋件及连接件

9.7.1 受力预埋件的锚板宜采用Q235、Q345级钢,锚板厚度应根据受力情况计算确定,且不宜小于锚筋直径的60%;受拉和受弯预埋件的锚板厚度尚宜大于b/8,b为锚筋的间距。

受力预埋件的锚筋应采用HRB400或HPB300钢筋,不应采用冷加工钢筋。

直锚筋与锚板应采用T形焊接。当锚筋直径不大于20mm时宜采用压力埋弧焊;当锚筋直径大于20mm时宜采用穿孔塞焊。当采用手工焊时,焊缝高度不宜小于6mm,且对300MPa级钢筋不宜小于0.5d,对其他钢筋不宜小于0.6d,d为锚筋的直径。

9.7.2 由锚板和对称配置的直锚筋所组成的受力预埋件(图9.7.2),其锚筋的总截面面积As应符合下列规定:

1 当有剪力、法向拉力和弯矩共同作用时,应按下列两个公式计算,并取其中的较大值:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(34)

[9.7.2-1]

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(35)

图 9.7.2 由锚板和直锚筋组成的预埋件

1—锚板;2—直锚筋

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(36)

[9.7.2-2]

2 当有剪力、法向压力和弯矩共同作用时,应按下列两个公式计算,并取其中的较大值:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(37)

[9.7.2-3]

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(38)

[9.7.2-4]

当 M 小于 0.4Nz 时,取 0.4Nz。

  上述公式中的系数 αv、αb 应按下列公式计算:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(39)

(9.7.2-5)

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(40)

(9.7.2-6)

当 αv 大于 0.7 时,取 0.7;当采取防止锚板变形的措施时,可取 αb 等于 1.0。

式中:fy——锚筋的抗拉强度设计值,按本规范第 4.2 节采用,但不应大于 300N/mm2;

   V——剪力设计值;

   N——法向拉力或法向压力设计值,法向压力设计值不应大于 0.5fcA,此处,A 为锚板的面积;

   M——弯矩设计值;

   αr——锚筋层数的影响系数;当锚筋按等间距布置时:两层取 1.0;三层取 0.9;四层取 0.85;

   αv——锚筋的受剪承载力系数;

   d——锚筋直径;

   αb——锚板的弯曲变形折减系数;

   t——锚板厚度;

   z——沿剪力作用方向最外层锚筋中心线之间的距离。

9.7.3 有锚板和对称配置的弯折锚筋及直锚筋共同承受剪力的预埋件(图 9.7.3),其弯折锚筋的截面面积 Asb 应符合下列规定:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(41)

  [9.7.3]

式中系数 αv 按本规范第 9.7.2 条取用。当直锚筋按构造要求设置时,As 应取为 0。

注:弯折锚筋与钢板之间的夹角不宜小于 15°,也不宜大于 45°。

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(42)

图 9.7.3 由锚板和弯折锚筋及直锚筋组成的预埋件

9.7.4 预埋件锚筋中心至锚板边缘的距离不应小于2d和20mm。预埋件的位置应使锚筋位于构件的外层主筋的内侧。

预埋件的受力直锚筋直径不宜小于8mm,且不宜大于25mm。直锚筋数量不宜少于4根,且不宜多于4排;受剪预埋件的直锚筋可采用2根。

对受拉和受弯预埋件(图9.7.2),其锚筋的间距b、b1和锚筋至构件边缘的距离c、c1,均不应小于3d和45mm。

对受剪预埋件(图9.7.2),其锚筋的间距b及b1不应大于300mm,且b1不应小于6d和70mm~锚筋至构件边缘的距离c1不应小于6d和70mm,b、c均不应小于3d和45mm。

受拉直锚筋和弯折锚筋的锚固长度不应小于本规范第8.3.1条规定的受拉钢筋锚固长度;当锚筋采用HPB300级钢筋时末端还应有弯钩。当无法满足锚固长度的要求时,应采取其他有效的锚固措施。受剪和受压直锚筋的锚固长度不应小于15d,d为锚筋的直径。

9.7.5 预制构件宜采用内埋式螺母、内埋式吊杆或预留吊装孔,并采用配套的专用吊具实现吊装,也可采用吊环吊装。

内埋式螺母或内埋式吊杆的设计与构造,应满足起吊方便和吊装安全的要求。专用内埋式螺母或内埋式吊杆及配套的吊具,应根据相应的产品标准和应用技术规定选用。

9.7.6 吊环应采用HPB300钢筋或Q235B圆钢,并应符合下列规定:

1 吊环锚入混凝土中的深度不应小于30d并应焊接或绑扎在钢筋骨架上,d为吊环钢筋的直径。

2 应验算在荷载标准值作用下的吊环应力,验算时每个吊环可按两个截面计算。对HPB300钢筋,吊环应力不应大于65N/mm2;对Q235B圆钢,吊环应力不应大于50N/mm2。

3 当在一个构件上设有4个吊环时,应按3个吊环进行计算。

9.7.7 混凝土预制构件吊装设施的位置应能保证构件在吊装、运输过程中平稳受力。设置预埋件、吊环、吊装孔及各种内埋式预留吊具时,应对构件在该处承受吊装荷载作用的效应进行承载力的验算,并应采取相应的构造措施,避免吊点处混凝土局部破坏。

10 预应力混凝土结构构件

10.1 一般规定

10.1.1 预应力混凝土结构构件,除应根据设计状况进行承载力计算及正常使用极限状态验算外,尚应对施工阶段进行验算。

10.1.2 预应力混凝土结构设计应计入预应力作用效应;对超静定结构,相应的次弯矩、次剪力及次轴力等应参与组合计算。

对承载能力极限状态,当预应力作用效应对结构有利时,预应力作用分项系数γp应取1.0,不利时γp应取1.2;对正常使用极限状态,预应力作用分项系数γp应取1.0。

对参与组合的预应力作用效应项,当预应力作用效应对承载力有利时,结构重要性系数γ0应取1.0;当预应力作用效应对承载力不利时,结构重要性系数γ0应按本规范第3.3.2条确定。

10.1.3 预应力筋的张拉控制应力σcon应符合下列规定:

1 消除应力钢丝、钢绞线

σcon≤0.75fptk [10.1.3-1]

2 中强度预应力钢丝

σcon≤0.70fptk [10.1.3-2]

3 预应力螺纹钢筋

σcon≤0.85fpyk [10.1.3-3]

式中:fptk——预应力筋极限强度标准值;

fpyk——预应力螺纹钢筋屈服强度标准值。

消除应力钢丝、钢绞线、中强度预应力钢丝的张拉控制应力值不应小于0.4fptk;预应力螺纹钢筋的张拉应力控制值不宜小于0.5fpyk。

当符合下列情况之一时,上述张拉控制应力限值可相应提高0.05fptk或0.05fpyk;

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筋;

2)要求部分抵消由于应力松弛、摩擦、钢筋分批张拉以及预应力筋与张拉台座之间的温差等因素产生的预应力损失。

10.1.4 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,但不宜低于设计的混凝土强度等级值的75%。

注:当张拉预应力筋是为防止混凝土早期出现的收缩裂缝时,可不受上述限制,但应符合局部受压承载力的规定。

10.1.5 后张法预应力混凝土超静定结构,由预应力引起的内力和变形可采用弹性理论分析,并宜符合下列规定:

1 按弹性分析计算时,次弯矩M2宜按下列公式计算:

M2 = Mr -M1 [10.1.5-1]

M1 = Npepn [10.1.5-2]

式中Np—— 后张法预应力混凝土构件的预加力,按本规范公式(10.1.7-3)计算;

epn—— 净截面重心至预加力作用点的距离,按本规范公式(10.1.7-4)计算;

M1——预加力Np对净截面重心偏心引起的弯矩值;

Mr ——由预加力Np的等效荷载在结构构件截面上产生的弯矩值。

次剪力可根据构件次弯矩的分布分析计算,次轴力宜根据结构的约束条件进行计算。

2 在设计中宜采取措施,避免或减少支座、柱、墙等约束构件对梁、板预加力效应的不利影响。

10.1.6 由预加力产生的混凝土法向应力及相应阶段预应力筋的应力,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

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(43)

[10.1.6-1]

相应阶段预应力筋的有效预应力

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(44)

[10.1.6-2]

预应力筋合力点处混凝土法向应力等于零时的预应力筋应力

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(45)

[10.1.6-3]

2 后张法构件

由预加力产生的混凝土法向应力

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(46)

[10.1.6-4]

相应阶段预应力筋的有效预应力

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(47)

[10.1.6-5]

预应力筋合力点处混凝土法向应力等于零时的预应力筋应力

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(48)

[10.1.6-6]

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(49)

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(50)

10.1.7 预加力及其作用点的偏心距(图10.1.7)宜按下列公式计算:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(51)

图10.1.7预加力作用点位置

1-换算截面重心轴 2-净截面重心轴

1先张法构件:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(52)

[10.1.7-1]

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(53)

[10.1.7-2]

2 后张法构件:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(54)

[10.1.7-3]

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(55)

[10.1.7-4]

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(56)

10.1.8 对允许出现裂缝的后张法有粘结预应力混凝土框架梁及连续梁,在重力荷载作用下按承载能力极限状态计算时,可考虑内力重分布,并应满足正常使用

极限状态验算要求。当截面相对受压区高度ξ 不小于0.1 且不大于0.3 时,其任一跨内的支座截面最大负弯矩设计值可按下列公式确定:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(57)

[10.1.8-1]

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(58)

[10.1.8-2]

且调幅幅度不宜超过重力荷载下弯矩设计值的20%。

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(59)

10.1.9先张法构件预应力筋的预应力传递长度ltr 应按下列公式计算:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(60)

[10.1.9]

式中

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(61)

当采用骤然放松预应力的施工工艺时,对光面预应力钢丝,ltr 的起点应从距构件末端0.25ltr 处开始计算。

10.1.10 计算先张法预应力混凝土构件端部锚固区的正截面和斜截面受弯承载力时,锚固长度范围内的预应力筋抗拉强度设计值在锚固起点处应取为零,在锚固终点处应取为fpy,两点之间可按线性内插法确定。预应力筋的锚固长度la 应按本规范第8.3.1 条确定。

10.1.11 对制作、运输及安装等施工阶段预拉区允许出现拉应力的构件,或预压时全截面受压的构件,在预加力、自重及施工荷载作用下(必要时应考虑动力系数)截面边缘的混凝土法向应力宜符合下列规定(图10.1.11):

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(62)

简支构件的端截面预拉区边缘纤维的混凝土拉应力允许大于 f′tk ,但不应大于1.2f′tk 。

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(63)

图10.1.11 预应力混凝土构件施工阶段验算

1-换算截面重心轴;2-净截面重心轴

截面边缘的混凝土法向应力可按下列公式计算:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(64)

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(65)

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(66)

10.1.12 施工阶段预拉区允许出现拉应力的构件,预拉区纵向钢筋的配筋率(A′s A′p) / A不宜小于0.15%,对后张法构件不应计入 A′p ,其中,A为构件截面面积。预拉区纵向钢筋的直径不宜大于14mm,并应沿构件预拉区的外边缘均匀配置。

注:施工阶段预拉区不允许出现裂缝的板类构件,预拉区纵向钢筋的配筋可根据具体情况按实践经验确定。

10.1.13 先张法和后张法预应力混凝土结构构件,在承载力和裂缝宽度计算中,所用的混凝土法向预应力等于零时的预加力Np0 及其作用点的偏心距ep0,均应按本规范公式(10.1.7-1)及(10.1.7-2)计算,此时,先张法和后张法构件预应力筋的应力 σp0 、σ'p0 均应按本规范第10.1.6条的规定计算。

10.1.14 无粘结预应力矩形截面受弯构件,在进行正截面承载力计算时,无粘结预应力筋的应力设计值 σpu 宜按下列公式计算:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(67)

[10.1.14-1]

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(68)

[10.1.14-2]

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(69)

[10.1.14-3]

对于不少于3 跨的连续梁、连续单向板及连续双向板, Δσp 取值不应小于50N/mm2。

此时,应力设计值σpu 尚应符合下列条件:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(70)

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(71)

翼缘位于受压区的T 形、I 形截面受弯构件,当受压区高度大于翼缘高度时,综合配筋指标ξp 可按下式计算:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(72)

[10.1.14-5]

此处, h′f 为T 形、I 形截面受压区的翼缘高度; b′f为T 形、I 形截面受压区的翼缘计算宽度,应按本规范有关规定执行。

10.1.15 无粘结预应力混凝土受弯构件的受拉区,纵向普通钢筋截面面积As的配置应符合下列规定:

1 单向板

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(73)

[10.1.15-1]

式中:b——截面宽度;

h——截面高度。

纵向普通钢筋直径不应小于8mm,间距不应大于200mm。

2 梁

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(74)

应取下列两式计算结果的较大值:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(75)

[10.1.15-2]

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(76)

[10.1.15-3]

式中:hs——纵向受拉普通钢筋合力点至截面受压边缘的距离。

纵向受拉普通钢筋直径不宜小于14mm,且宜均匀分布在梁的受拉边缘。

对按一级裂缝控制等级设计的梁,当无粘结预应力筋承担不小于75%的弯矩设计值时,纵向受拉普通钢筋面积应满足承载力计算和公式(10.1.15—3)的要求。

10.1.16 无粘结预应力混凝土板柱结构中的双向平板,其纵向普通钢筋截面面积As及其分布应符合下列规定:

1 在柱边的负弯矩区,每一方向上纵向普通钢筋的截面面积应符合下列规定:

As≥0.00075hl [10.1.16-1]

式中:l——平行于计算纵向受力钢筋方向上板的跨度;

h——板的厚度。

由上式确定的纵向普通钢筋,应分布在各离柱边1.5h的板宽范围内。每一方向至少应设置4根直径不小于16mm的钢筋。

纵向钢筋间距不应大于300mm,外伸出柱边长度至少为支座每一边净跨的1/6。在承载力计算中考虑纵向普通钢筋的作用时,其伸出柱边的长度应按计算确定,并应符合本规范第8.3节对锚固长度的规定。

2 在荷载标准组合下,当正弯矩区每一方向上抗裂验算边缘的混凝土法向拉应力满足下列规定时,正弯矩区可仅按构造配置纵向普通钢筋:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(77)

[10.1.16-2]

3 在荷载标准组合下,当正弯矩区每一个方向上抗裂验算边缘的混凝土法向拉应力超过0.4ftk且不大于1.0ftk时,纵向普通钢筋的截面面积应符合下列规定:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(78)

[10.1.16-3]

式中:Ntk : 在荷载标准组合下构件混凝土未开裂截面受拉区的合力;

fy : 钢筋的抗拉强度设计值,当fy 大于360 N/mm2 时,取360 N/mm2。

纵向普通钢筋应均匀分布在板的受拉区内,并应靠近受拉边缘布置。在承载力计算中考虑非预应力纵向受拉钢筋作用时,其锚固长度应符合本规范第8.3 节的规定。

4 在平板的边缘和拐角处,应设置暗圈梁或设置钢筋混凝土边梁。暗圈梁的纵向钢筋直径不应小于12mm,且不应少于4 根;箍筋直径不应小于6mm,间距不应大于150mm。

※注:在温度、收缩应力较大的现浇双向平板区域内,应按本规范第9.1.8条配置普通构造钢筋网。

10.1.17 预应力混凝土受弯构件的正截面受弯承载力设计值应符合下列要求:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(79)

式中:Mu : 构件的正截面受弯承载力设计值,按本规范公式(6.2.10-1)、(6.2.11-2)或公式(6.2.14)计算,但应取等号,并将M 以Mu 代替;

Mcr : 构件的正截面开裂弯矩值,按本规范公式(7.2.3-6)计算。

10.2 预应力损失值计算

10.2.1 预应力筋中的预应力损失值可按表10.2.1的规定计算。

当计算求得的预应力总损失值小于下列数值时,应按下列数值取用:

先张法构件 100N/mm2;

后张法构件 80N/mm2。

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(80)

10.2.2 直线预应力筋由于锚具变形和预应力筋内缩引起的预应力损失值σh应按下列公式计算:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(81)

[10.2.2]

式中:a——张拉端锚具变形和预应力筋内缩值(mm),可按表10.2.2采用;

l——张拉端值锚固端之间的距离(mm)。

表10.2.2 锚具端至锚固端之间的距离(mm)

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(82)

注:1 表中的锚具变形和预应力筋内缩值也可根据实测数据确定;

2 其他类型的锚具变形和预应力筋内缩值应根据实测数据确定。

块体拼成的结构,其预应力损失尚应及块体间填缝的预压变形。当采用混凝土或砂浆为填缝材料时,每条填缝的预压变形值可取为1mm。

10.2.3 后张法构件曲线预应力筋或折线预应力筋由于锚具变形和预应力筋内缩引起的预应力损失值σlt,应根据曲线预应力筋或折线预应力筋与孔道壁之间反向摩擦影线长度lf范围内的预应力筋变形值等于锚具变形和预应力筋内缩值的条件确定,反向摩擦系数可按表10.2.4中的数值采用。反向摩擦影响长度lf及常用束形的后张预应力筋在反向摩擦影响长度范围内的预应力损失值σlt,可按本规范附录J计算。

10.2.4 预应力筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失值σl2,宜按下列公式计算:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(83)

[10.2.4-1]

当(kx μθ )不大于0.3时,σl2可按下列近似公式计算:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(84)

[10.2.4-2]

注:当采用夹片式群锚体系时,在σcon 中宜扣除锚口摩擦损失。

式中:x——从张拉端至计算截面的孔道长度,可近似取该段孔道在纵轴上的投影长度(m);

θ——从张拉端至计算截面曲线孔道各部分切线的夹角之和(rad);

k——考虑孔道每米长度局部偏差的摩擦系数,按表10.2.4 采用;

μ ——预应力筋与孔道壁之间的摩擦系数,按表10.2.4 采用。

表10.2.4 摩擦系数

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(85)

注:摩擦系数也可根据实测数据确定。

在公式(10.2.4-1)中,对按抛物线、圆弧曲线变化的空间曲线及可分段后叠加的广义空间曲线,夹角之和θ可按下列近似公式计算:

抛物线、圆弧曲线:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(86)

[10.2.4-3]

广义空间曲线:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(87)

[10.2.4-4]

式中:αv 、αh ——按抛物线、圆弧曲线变化的空间曲线预应力筋在竖直向、水平向投影所形成抛物线、圆弧曲线的弯转角;

Δαv 、Δαh ——广义空间曲线预应力筋在竖直向、水平向投影所形成分段曲线的弯转角增量。

10.2.5 混凝土收缩、徐变引起受拉区和受压区纵向预应力筋的预应力损失值σl 5 、σl 5′可按下列方法确定:

1 一般情况

先张法构件

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(88)

[10.2.5-1]

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(89)

[10.2.5-2]

后张法构件

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(90)

[10.2.5-3]

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(91)

[10.2.5-4]

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(92)

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(93)

2对重要的结构构件,当需要考虑与时间相关的混凝土收缩、徐变及预应力筋应力松弛预应力损失值时,宜按本规范附录K进行计算。

10.2.6 后张法构件的预应力筋采用分批张拉时,应考虑后批张拉预应力筋所产生的混凝土弹性亚索或伸长对于先批张拉预应力筋的影响,可将先批张拉预应力筋的张拉控制应力值σcon增加或减小αEσpci。此处,σpci为后批张拉预应力筋在先批张拉预应力筋重心处产生的混凝土法向应力。

10.2.7 预应力混凝土构件在各阶段的预应力损失值宜按表10.2.7的规定进行组合。

表10.2.7各阶段预应力损失值的组合

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(94)

注:先张法构件由于预应力筋应力松弛引起的损失值σl4在第一批和第二批损失中所占的比例,如需区分,可根据实际情况确定。

10.3 预应力混凝土构造规定

10.3.1 先张法预应力筋之间的净间距不宜小于其公称直径的2.5倍和混凝土粗骨料最大粒径的1.25倍,且应符合下列规定:

预应力钢丝,不应小于15mm;三股钢绞线,不应小于20mm;七股钢绞线,不应小于25mm。当混凝土振捣密实性具有可靠保证时,净间距可放宽为最大粗骨料粒径的1.0倍。

10.3.2 先张法预应力混凝土构件端部宜采取下列构造措施:

1 单根配置的预应力筋,其端部宜设置螺旋筋;

2 分散布置的多根预应力筋,在构件端部10d且不小于100mm长度范围内,宜设置3~5片与预应力筋垂直的钢筋网片,此处d为预应力筋的公称直径;

3 采用预应力钢丝配筋的薄板,在板端100mm长度范围内宜适当加密横向钢筋;

4 槽形板类构件,应在构件端部100mm长度范围内沿构件板面设置附加横向钢筋,其数量不应少于2根。

10.3.3 预制肋形板,宜设置加强其整体性和横向刚度的横肋。端横肋的受力钢筋应弯入纵肋内。当采用先张长线法生产有端横肋的预应力混凝土肋形板时,应在设计和制作上采取防止放张预应力时端横肋产生裂缝的有效措施。

10.3.4 在预应力混凝土屋面梁、吊车梁等构件靠近支座的斜向主拉应力较大部位,宜将一部分预应力筋弯起配置。

10.3.5 预应力筋在构件端部全部弯起的受弯构件或直线配筋的先张法构件,当构件端部与下部支承结构焊接时,应考虑混凝土收缩、徐变及温度变化所产生的不利影响,宜在构件端部可能产生裂缝的部位设置纵向构造钢筋。

10.3.6 后张法预应力筋所用锚具、夹具和连接器等的形式和质量应符合国家现行有关标准的规定。

10.3.7 后张法预应力筋及预留孔道布置应符合下列构造规定:

1 预制构件中预留孔道之间的水平净间距不宜小于50mm,且不宜小于粗骨料粒径的1.25倍;孔道至构件边缘的净间距不宜小于30mm,且不宜小于孔道直径的50%;

2 现浇混凝土梁中预留孔道在竖直方向的净间距不应小于孔道外径,水平方向的净间距不宜小于1.5倍孔道外径,且不应小于粗骨料粒径的1.25倍;从孔道外壁至构件边缘的净间距,梁底不宜小于50mm,梁侧不宜小于40mm,裂缝控制等级为三级的梁,梁底、梁侧分别不宜小于60mm和50mm。

3 预留孔道的内径宜比预应力束外径及需穿过孔道的连接器外径大6mm~15mm,且孔道的截面积宜为穿入预应力束截面积的3.0~4.0倍。

4 当有可靠经验并能保证混凝土浇筑质量时,预留孔道可水平并列贴紧布置,但并排的数量不应超过2束。

5 在现浇楼板中采用扁形锚固体系时,穿过每个预留孔道的预应力筋数量宜为3~5根;在常用荷载情况下,孔道在水平方向的净间距不应超过8倍板厚及1.5m中的较大值。

6 板中单根无粘结预应力筋的间距不宜大于板厚的6倍,且不宜大于1m;带状束的无粘结预应力筋根数不宜多于5根,带状束间距不宜大于板厚的12倍,且不宜大于2.4m。

7 梁中集束布置的无粘结预应力筋,集束的水平净间距不宜小于50mm,束至构件边缘的净距不宜小于40mm。

10.3.8 后张法预应力混凝土构件的端部锚固区,应按下列规定配置间接钢筋:

1 采用普通垫板时,应按本规范第6.6节的规定进行局部受压承载力计算,并配置间接钢筋,其体积配筋率不应小于0.5%,垫板的刚性扩散角应取45°;

2 局部受压承载力计算时,局部压力设计值对有粘结预应力混凝土构件取1.2倍张拉控制力,对无粘结预应力混凝土取1.2倍张拉控制力和(fptkAp)中的较大值;

3 当采用整体铸造垫板时,其局部受压区的设计应符合相关标准的规定;

4 在局部受压间接钢筋配置区以外,在构件端部长度l不小于截面重心线上部或下部预应力筋的合力点至邻近边缘的距离e的3倍、但不大于构件端部截面高度h的1.2倍,高度为2e的附加配筋区范围内,应均匀配置附加防劈裂箍筋或网片(图10.3.8),配筋面积可按下列公式计算:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(95)

5 当构件端部预应力筋需集中布置在截面下部或集中布置在上部和下部时,应在构件端部0.2h 范围内设置附加竖向防端面裂缝构造钢筋(图10.3.8),其截面面积应符合下列公式要求:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(96)

[10.3.8-2]

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(97)

(10.3.8-3)

式中:Ts——锚固端端面拉力;

P——作用在构件端部截面重心线上部或下部预应力筋的合力设计值,可按本条第2 款的规定确定;

e——截面重心线上部或下部预应力筋的合力点至截面近边缘的距离;

h——构件端部截面高度。

当e 大于0.2h 时,可根据实际情况适当配置构造钢筋。竖向防端面裂缝钢筋宜靠近端面配置,可采用焊接钢筋网、封闭式箍筋或其他的形式,且宜采用带肋钢筋。

当端部截面上部和下部均有预应力筋时,附加竖向钢筋的总截面面积应按上部和下部的预应力合力分别计算的较大值采用。

在构件端面横向也应按上述方法计算抗端面裂缝钢筋,并与上述竖向钢筋形成网片筋配置。

当端部截面上部和下部均有预应力筋时,附加竖向钢筋的总截面面积应按上部和下部的预应力合力分别计算的较大值采用。

在构件端面横向也应按上述方法计算抗端面裂缝钢筋,并与上述竖向钢筋形成网片筋配置。

10.3.9 当构件在端部有局部凹进时,应增设折线构造钢筋(图10.3.9)或其他有效的构造钢筋。

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(98)

图10.3.9 端部凹进处构造钢筋

1-折线构造钢筋;2-竖向构造钢筋

10.3.10 后张法预应力混凝土构件中,当采用曲线预应力束时,其曲率半径rp宜按下列公式确定,但不宜小于4m。

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(99)

[10.3.10]

式中:P——预应力束的合力设计值,可按本规范第10.3.8 条第2 款的规定确定;

rp——预应力束的曲率半径(m);

dp ——预应力束孔道的外径;

fc ——混凝土轴心抗压强度设计值;当验算张拉阶段曲率半径时,可取与施工阶段混凝土立方体抗压强度 fcu ′ 对应的抗压强度设计值 fc ′,按本规范表4.1.4-1 以线性内插法确定。

对于折线配筋的构件,在预应力束弯折处的曲率半径可适当减小。当曲率半径rp 不满足上述要求时,可在曲线预应力束弯折处内侧设置钢筋网片或螺旋筋。

10.3.11 在预应力混凝土结构中,当沿构件凹面布置曲线预应力束时(图10.3.11),应进行防崩裂设计。当曲率半径rp满足下列公式要求时,可仅配置构造U 形插筋。

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(100)

[10.3.11-1]

当不满足时,每单肢U 形插筋的截面面积应按下列公式确定:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(101)

[10.3.11-2]

式中:P——预应力筋的合力设计值,可按本规范第10.3.8 条第2 款的规定确定;

ft ——混凝土轴心抗拉强度设计值;或与施工张拉阶段混凝土立方体抗压强度fcu ′相应的抗拉强度设计值ft′,按本规范表4.1.4-2 以线性内插法确定;

cp ——预应力筋孔道净混凝土保护层厚度;

Asv1 ——每单肢插筋截面面积;

sv ——U 形插筋间距;

fyv ——U 形插筋抗拉强度设计值,按本规范表4.2.3-1 采用,当大于360N/mm2 时取360N/mm2;

le ——实际锚固长度。

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(102)

图10.3.11抗崩裂U形插筋构造示意

1-预应力束;2-沿曲线预应力束均匀布置的U形插筋

U形插筋的锚固长度不应小于la;当实际锚固长度le小于la 时,每单肢U 形插筋的截面面积可按 Asv1 / k 取值。其中,k 取le /15d 和 le/200 中的较小值,且k 不大于1.0。

当有平行的几个孔道,且中心距不大于2dp 时,预应力筋的合力设计值应按相邻全部孔道内的预应力筋确定;

10.3.12 构件端部尺寸应考虑锚具的布置、张拉设备的尺寸和局部受压的要求,必要时应适当加大。

10.3.13 后张预应力混凝土外露金属锚具,应采取可靠的防腐及防火措施,并应符合下列规定:

1 无粘结预应力筋外露锚具应采用注有足量防腐油脂的塑料帽封闭锚具端头,并应采用无收缩砂浆或细石混凝土封闭;

2 对处于二/b、三a、三b类环境条件下的无粘结预应力锚固系统,应采用全封闭的防腐蚀体系,其封锚端及各连接部位应能承受10kPa的静水压力而不得透水;

3 采用混凝土封闭时,其强度等级宜与构件混凝土强度等级一致,且不应低于C30。封锚混凝土与构件混凝土应可靠粘结,如锚具在封闭前应将周围混凝土界面凿毛并冲洗干净,且宜配置1~2片钢筋网,钢筋网应与构件混凝土拉结;

4 采用无收缩砂浆或混凝土封闭保护时,其锚具及预应力筋端部的保护层厚度不应小于:一类环境时20mm,二a、二/b类环境时50mm,三a、三b类环境时80mm。

11 混凝土结构构件抗震设计

11.1 一般规定

11.1.1 抗震设防的混凝土结构,除应符合本规范第1章~第10章的要求外,尚应根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011规定的抗震设计原则,按本章的规定进行结构构件的抗震设计。

11.1.2 抗震设防的混凝土建筑,应按现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223确定其抗震设防类别和相应的抗震设防标准。

注:本章甲类、乙类、丙类建筑分别为现行国家标准《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223中特殊设防类、重点设防类、标准设防类建筑的简称。

11.1.3 房屋建筑混凝土结构构件的抗震设计,应根据设防类别、烈度、结构类型和房屋高度采用不同的抗震等级,并应符合相应的计算和构造措施要求。丙类建筑的抗震等级应按表11.1.3确定。

表11.1.3 混凝土结构的抗震等级

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(103)

续表11.1.3

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(104)

注:1 建筑场地为I类时,除6度设防烈度外应允许按表内降低一度所对应的抗震等级采取抗震构造措施,但相应的计算要求不应降低;

2 接近或等于高度分界时,应允许结合房屋不规则程度及场地、地基条件确定抗震等级;

3 大跨度框架指跨度不小于18m的框架;

4 表中框架结构不包括异形柱框架;

5 房屋高度不大于60m的框架-核心筒结构按框架-剪力墙结构的要求设计时,应按表中框架-剪力墙结构确定抗震等级。

11.1.4 确定钢筋混凝土房屋结构构件的抗震等级时,尚应符合下列要求:

1 对框架-剪力墙结构,在规定的水平地震力作用下,框架底部所承担的倾覆力矩大于结构底部总倾覆力矩的50%时,其框架的抗震等级应按框架结构确定。

2 与主楼相连的裙房,除应按裙房本身确定抗震等级外,相关范围不应低于主楼的抗震等级;主楼结构在裙房顶板对应的相邻上下各一层应适当加强抗震构造措施。裙房与主楼分离时,应按裙房本身确定抗震等级。

3 当地下室顶板作为上部结构的嵌固部位时,地下一层的抗震等级应与上部结构相同,地下一层以下确定抗震构造措施的抗震等级可逐层降低一级,但不应低于四级。地下室中无上部结构的部分,其抗震构造措施的抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。

4 甲、乙类建筑按规定提高一度确定其抗震等级时,如其高度超过对应的房屋最大适用高度,则应采取比相应抗震等级更有效的抗震构造措施。

11.1.5 剪力墙底部加强部位的范围,应符合下列规定:

1 底部加强部位的高度应从地下室顶板算起。

2 部分框支剪力墙结构的剪力墙,底部加强部位的高度可取框支层加框支层以上两层的高度和落地剪力墙总高度的1/10二者的较大值。其他结构的剪力墙,房屋高度大于24m时,底部加强部位的高度可取底部两层和墙肢总高度的1/10二者的较大值;房屋高度不大于24m时,底部加强部位可取底部一层。

3 当结构计算嵌固端位于地下一层的底板或以下时,按本条第1、2款确定的底部加强部位的范围尚宜向下延伸到计算嵌固端。

11.1.6 考虑地震组合验算混凝土结构构件的承载力时,均应按承载力抗震调整系数γRE进行调整,承载力抗震调整系数γRE应按表11.1.6采用。

正截面抗震承载力应按本规范第6.2节的规定计算,但应在相关计算公式右端项除以相应的承载力抗震调整系数γRE。

当仅计算竖向地震作用时,各类结构构件的承载力抗震调整系数γRE均应取为1.0。

表11.1.6承载力抗震调整系数

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(105)

注:预埋件锚筋截面计算的承载力抗震调整系数rRE应取为1.0。

11.1.7 混凝土结构构件的纵向受力钢筋的锚固连接除应符合本规范第8.3节和第8.4节的有关规定外,尚应符合下列要求:

1 纵向受拉钢筋的抗震锚固长度laE应按下式计算:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(106)

[11.1.7-1]

式中:ζaE——纵向受拉钢筋抗震锚固长度修正系数,对一、二级抗震等级取1.15,对三级抗震等级取1.05,对四级抗震等级取1.00;

la——纵向受拉钢筋的锚固长度,按本规范第8.3.1条确定。

2当采用搭接连接时,纵向受拉钢筋的抗震搭接长度LlE应按下列公式计算:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(107)

[11.1.7-2]

式中:ζ1——纵向受拉钢筋搭接长度修正系数,按本规范第8.4.4条确。

3 纵向受力钢筋的连接可采用绑扎搭接、机械连接或焊接。

4 纵向受力钢筋连接的位置宜避开梁端、柱端箍筋加密区;如必须在此连接时,应采用机械连接或焊接。

5 混凝土构件位于同一连接区段内的纵向受力钢筋接头面积百分率不宜超过50%。

11.1.8 箍筋宜采用焊接封闭箍筋、连续螺旋箍筋或连续复合螺旋箍筋。当采用非焊接封闭箍筋时,其末端应做成135°弯钩,弯钩端头平直段长度不应小于箍筋直径的10倍;在纵向钢筋搭接长度范围内的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的5倍,且不宜大于100mm。

11.1.9 考虑地震作用的预埋件,应满足下列规定:

1 直锚钢筋截面面积可按本规范第9章的有关规定计算并增大25%,且应适当增大锚板厚度。

2 锚筋的锚固长度应符合本规范第9.7节的有关规定并增加10%;当不能满足时,应采取有效措施。在靠近锚板处,宜设置一根直径不小于10mm的封闭箍筋。

3 预埋件不宜设置在塑性铰区;当不能避免时应采取有效措施。

11.2 材 料

11.2.1 混凝土结构的混凝土强度等级应符合下列规定:

1 剪力墙不宜超过C60;其他构件,9度时不宜超过C60,8度时不宜超过C70。

2 框支梁、框支柱以及一级抗震等级的框架梁、柱及节点,不应低于C30;其他各类结构构件,不应低于C20。

11.2.2 梁、柱、支撑以及剪力墙边缘构件中,其受力钢筋宜采用热轧带肋钢筋;当采用现行国家标准《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋》GB 1499.2中牌号带“E”的热轧带肋钢筋时,其强度和弹性模量应按本规范第4.2节有关热轧带肋钢筋的规定采用。

11.2.3 按一、二、三级抗震等级设计的框架和斜撑构件,其纵向受力普通钢筋应符合下列要求:

1 钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25;

2 钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.30;

3 钢筋最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。

11.3 框 架 梁

11.3.1 梁正截面受弯承载力计算中,计入纵向受压钢筋的梁端混凝土受压区高度应符合下列要求:

一级抗震等级 x≤0.25h0 [11.3.1-1]

二、三级抗震等级 x≤0.35h0 [11.3.1-2]

式中:x——混凝土受压区高度;

h0——截面有效高度。

11.3.2 考虑地震组合的框架梁端剪力设计值Vb应按下列规定计算:

 1 一级抗震等级的框架结构和 9 度设防烈度的一级抗震等级框架

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(108)

    [11.3.2-1]

  2 其他情况

  一级抗震等级

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(109)

    [11.3.2-2]

  二级抗震等级

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(110)

    [11.3.2-3]

  三级抗震等级

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(111)

    [11.3.2-4]

  四级抗震等级,取地震作用组合下的剪力设计值。

式中:Mlbua、Mrbua——框架梁左、右端按实配钢筋截面面积 (计入受压钢筋及有效楼板范围内的钢筋)、材料强度标准值,且考虑承载力抗震调整系数的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值;

     Mlb、Mrb——考虑地震作用组合的框架梁左、右端弯矩设计值;

        VGb——考虑地震作用组合时的重力荷载代表值产生的剪力设计值,可按简支梁计算确定;

        ln——梁的净跨。

  在公式(11.3.2-1)中,Mlbua 与 Mrbua 之和,应分别按顺时针和逆时针方向进行计算,并取其较大值。

  公式(11.3.2-2)至公式(11.3.2-4)中,Mlb 与 Mrb 之和,应分别按顺时针方向和逆时针方向计算的两端考虑地震组合的弯矩设计值之和的较大值;对一级抗震等级,当两端弯矩均为负弯矩时,绝对值较小的弯矩值应取零。

11.3.3 虑地震组合的矩形、T形和I形截面框架梁,当跨高比大于 2.5 时,其受剪截面应符合下列条件:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(112)

    [11.3.3-1]

  当跨高比不大于 2.5 时,其受剪截面应符合下列条件:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(113)

    [11.3.3-2]

11.3.4 考虑地震组合的矩形、T 形和 I 形截面的框架梁,其斜截面受剪承载力应符合下列规定:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(114)

[11.3.4]

式中:αcv_____截面混凝土受剪承载力系数,按本规范第6.3.4条取值。

11.3.5 框架梁截面尺寸应符合下列要求:

1 截面宽度不宜小于200mm;

2 截面高度与宽度的比值不宜大于4;

3 净跨与截面高度的比值不宜小于4。

11.3.6 框架梁的钢筋配置应符合下列规定:

1 纵向受拉钢筋的配筋率不应小于表11.3.6—1规定的数值;

表11.3.6-1 框架梁纵向受拉钢筋的最小配筋百分率(%)

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(115)

2 框架梁端截面的底部和顶部纵向受力钢筋截面面积的比值,除按计算确定外,一级抗震等级不应小于0.5;二、三级抗震等级不应小于0.3;

3 梁端箍筋的加密区长度、箍筋最大间距和箍筋最小直径,应按表11.3.6—2采用;当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时,表中箍筋最小直径应增大2mm。

表11.3.6-2 框架梁梁端箍筋加密区的构造要求

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(116)

注:箍筋直径大于12mm、数量不少于4肢且肢距不大于150mm时,一、二级的最大间距应允许适当放宽,但不得大于150mm。

11.3.7 梁端纵向受拉钢筋的配筋率不宜大于2.5%。沿梁全长顶面和底面至少应各配置两根通长的纵向钢筋,对一、二级抗震等级,钢筋直径不应小于14mm,且分别不应少于梁两端顶面和底面纵向受力钢筋中较大截面面积的1/4;对三、四级抗震等级,钢筋直径不应小于12mm。

11.3.8 梁箍筋加密区长度内的箍筋肢距:一级抗震等级,不宜大于200mm和20倍箍筋直径的较大值;二、三级抗震等级,不宜大于250mm和20倍箍筋直径的较大值;各抗震等级下,均不宜大于300mm。

11.3.9 梁端设置的第一个箍筋距框架节点边缘不应大于50mm。非加密区的箍筋间距不宜大于加密区箍筋间距的2倍。

沿梁全长箍筋的面积配筋率ρsv应符合下列规定:

一级抗震等级

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(117)

[11.3.9-1]

二级抗震等级

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(118)

[11.3.9-2]

三、四级抗震等级

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(119)

[11.3.9-3]

11.4 框架柱及框支柱

11.4.1 除框架顶层柱、轴压比小于0.15的柱以及框支梁与框支柱的节点外,框架柱节点上、下端和框支柱的中间层节点上、下端的截面弯矩设计值应符合下列要求:

1 一级抗震等级的框架结构和 9 度设防烈度的一级抗震等级框架

ΣMc=1.2ΣMbua    [11.4.1-1]

2 框架结构

 二级抗震等级

ΣMc=1.5ΣMb        [11.4.1-2]

 三级抗震等级

ΣMc=1.3ΣMb        [11.4.1-3]

 四级抗震等级

ΣMc=1.2ΣMb        [11.4.1-4]

  3 其他情况

  一级抗震等级

ΣMc=1.4ΣMb        [11.4.1-5]

 二级抗震等级

ΣMc=1.2ΣMb        [11.4.1-6]

  三、四级抗震等级

ΣMc=1.1ΣMb        [11.4.1-7]

式中:ΣMc——考虑地震作用组合的节点上、下柱端的弯矩设计值之和;柱端弯矩设计值的确定,在一般情况下,可将公式 (11.4.1-1)至公式(11.4.1-7)计算的弯矩之和,按上、下柱端弹性分析所得的考虑地震作用组合的弯矩比进行分配;

  ΣMbua——同一节点左、右梁端按顺时针和逆时针方向采用实配钢筋截面面积和材料强度标准值,且考虑承载力抗震调整系数计算的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值之和的较大值; 当有现浇板时,梁端的实配钢筋应包含现浇板有效宽度范围内的纵向钢筋;

  ΣMb——同一节点左、右梁端,按顺时针和逆时针方向计算的两端考虑地震作用组合的弯矩设计值之和的较大值;一级抗震等级,当两端弯矩均为负弯矩时,绝对值较小的弯矩值应取零。

11.4.2 一、二、三、四级抗震等级框架结构的底层,柱下端截面 组合的弯矩设计值,应分别乘以系数 1.7、1.5、1.3 和 1.2。底层柱纵向钢筋应按柱上、下端的不利情况配置。

注:底层指无地下室的基础以上或地下室以上的首层。

11.4.3 框架柱、框支柱的剪力设计值 Vc 应按下列公试计算:

  1 一级抗震等级的框架结构和 9 度设防烈度的一级抗震等级框架

Vc=1.2(Mtcua+Mbcua)/Hn   [11.4.3-1]

  2 框架结构

  二级抗震等级

Vc=1.3(Mtc+Mbc)/Hn   [11.4.3-2]

  三级抗震等级

Vc=1.2(Mtc+Mbc)/Hn    [11.4.3-3]

  四级抗震等级

Vc=1.1(Mtc+Mbc)/Hn    [11.4.3-4]

  3 其他情况

  一级抗震等级

Vc=1.4(Mtc+Mbc)/Hn   [11.4.3-5]

  二级抗震等级

Vc=1.2(Mtc+Mbc)/Hn   [11.4.3-6]

  三、四级抗震等级

Vc=1.1(Mtc+Mbc)/Hn    [11.4.3-7]

式中:Mtcua、Mbcua——框架柱上、下端按实配钢筋截面面积和材料强度标准值,且考虑承载力抗震调整系数计算的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值;

    Mtc、Mbc——考虑地震作用组合,且经调整后的框架柱上、下端弯矩设计值;

      Hn——柱的净高。

在公式(11.4.3-1)、(11.4.3-2)中,Mtcua 与 Mbcua 之和应分别按顺时针和逆时针方向进行计算,并取其较大值;N 可取重力荷载代表值产生的轴向压力设计值。

在公式(11.4.3-3)、(11.4.3-5)中,Mtc 与 Mbc 之和应分别按顺时针和逆时针方向进行计算,并取其较大值。Mtc、Mbc 的取值应符合本规范第11.4.2条的规定。

11.4.4 一、二级抗震等级的框支柱,由地震作用引起的附加轴向力应分别乘以增大系数1.5、1.2;计算轴压比时,可不考虑增大系数。

11.4.5 各级抗震等级的框架角柱,其弯矩、剪力设计值应在按本规范第11.4.1条~第11.4.3条调整的基础上再乘以不小于1.1的增大系数。

11.4.6 考虑地震组合的矩形截面框架柱和框支柱,其受剪截面应符合下列条件:

  剪跨比 λ 大于 2 的框架柱

Vc≤(0.20βcfcbh0)/γRE     [11.4.6-1]

  框支柱和剪跨比 λ 不大于 2 的框架柱

Vc≤(0.15βcfcbh0)/γRE    [11.4.6-2]

式中:λ——框架柱、框支柱的计算剪跨比,取 M/(Vh0);此处,M 宜取柱上、下端考虑地震作用组合的弯矩设计值的较大值,V 取与 M 对应的剪力设计值,h0 为柱截面有效高度;当框架结构中的框架柱的反弯点在柱层高范围内时,可取 λ 等于 Hn/(2h0),此处,Hn 为柱净高。

11.4.7 考虑地震作用组合的矩形截面框架柱和框支柱,其斜截面抗震受剪承载力应符合下列规定:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(120)

  [11.4.7]

式中:λ——框架柱、框支柱的计算剪跨比。当 λ 小于 1.0 时,取 1.0;当 λ 大于 3.0 时,取 3.0;

   N——考虑地震作用组合的框架柱和框支柱轴向压力设计值,当 N 大于 0.3fcA 时,取 0.3fcA。

11.4.8 考虑地震组合的矩形截面框架柱和框支柱,当出现拉力时,其斜截面抗震受剪承载力应符合下列规定:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(121)

  [11.4.8]

当上式右边括号内的计算值小于 fyvAsvh0/s 时,取等于 fyvAsvh0/s,且 fyvAsvh0/s 值不应小于 0.36ftbh0。

式中:N——考虑地震作用组合的框架柱轴向拉力设计值。

11.4.9 考虑地震作用组合的矩形截面双向受剪的钢筋混凝土框架柱,其受剪承载力应符合下列规定:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(122)

式中:Vx——x 轴方向的剪力设计值,对应的截面有效高度为 h0,截面宽度为 b;

   Vy——y 轴方向的剪力设计值,对应的截面有效高度为 b0,截面宽度为 h;

    θ——斜向剪力设计值 V 的作用方向与 x 轴的夹角,θ=arctan(Vy/Vx)。

11.4.10 考虑地震组合时,矩形截面双向受剪的钢筋混凝土框架柱,其斜截面受剪承载力应符合下列条件:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(123)

[11.4.10-1]

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(124)

[11.4.10-2]

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(125)

[11.4.10-3]

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(126)

[11.4.10-4]

式中:λx、λy_____框架柱的计算剪跨比,按本规范6.3.12条的规定确定;

Asvx、Asvy_____配置在同一截面内平行于x轴、y轴的箍筋各肢截面面积的总和;

N_____与斜向剪力设计值V相应的轴向压力设计值,当N大于0.3fcA时,取0.3fcA,此处,A为构件的截面面积。

在计算截面箍筋时,在公式(11.4.10-1)、公式(11.4.10-2)中可近似取Vux/Vuy等于1计算。

11.4.11 框架柱的截面尺寸应符合下列要求:

1 矩形截面柱,抗震等级为四级或层数不超过2层时,其最小截面尺寸不宜小于300mm,一、二、三级抗震等级且层数超过2层时不宜小于400mm;圆柱的截面直径,抗震等级为四级或层数不超过2层时不宜小于350mm,一、二、三级抗震等级且层数超过2层时不宜小于450mm;

2 柱的剪跨比宜大于2;

3 柱截面长边与短边的边长比不宜大于3。

11.4.12 框架柱和框支柱的钢筋配置,应符合下列要求:

1 框架柱和框支柱中全部纵向受力钢筋的配筋百分率不应小于表11.4.12—1规定的数值,同时,每一侧的配筋百分率不应小于0.2;对Ⅳ类场地上较高的高层建筑,最小配筋百分率应增加0.1;

表11.4.12-1 柱全部纵向受力钢筋最小配筋百分率(%)

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(127)

注:1 表中括号内的数值用于框架结构的柱;

2 采用 335MPa 级、400MPa 级纵向受力钢筋时,应分别按表中数值增加 0.1 和 0.05 采用;

  3 当混凝土强度等级为 C60 及以上时,应按表中数值增加 0.1 采用;

2 框架柱和框支柱上、下两端箍筋应加密,加密区的箍筋最大间距和箍筋最小直径应符合表11.4.12—2的规定;

表11.4.12-2 柱端箍筋加密区的构件要求

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(128)

注: 柱根系指底层柱下端的箍筋加密区范围。

3 框支柱和剪跨比不大于2的框架柱应在柱全高范围内加密箍筋,且箍筋间距应符合本条第2款一级抗震等级的要求;

4 一级抗震等级框架柱的箍筋直径大于12mm且箍筋肢距不大于150mm及二级抗震等级框架柱的直径不小于10mm且箍筋肢距不大于200mm时,除底层柱下端外,箍筋间距应允许采用150mm;四级抗震等级框架柱剪跨比不大于2时,箍筋直径不应小于8mm。

11.4.13 框架边柱、角柱及剪力墙端柱在地震组合下处于小偏心受拉时,柱内纵向受力钢筋总截面面积应比计算值增加25%。

框架柱、框支柱中全部纵向受力钢筋配筋率不应大于5%。柱的纵向钢筋宜对称配置。截面尺寸大于400mm的柱,纵向钢筋的间距不宜大于200mm。当按一级抗震等级设计,且柱的剪跨比不大于2时,柱每侧纵向钢筋的配筋率不宜大于1.2%。

11.4.14 框架柱的箍筋加密区长度,应取柱截面长边尺寸(或圆形截面直径)、柱净高的1/6和500mm中的最大值;一、二级抗震等级的角柱应沿柱全高加密箍筋。底层柱根箍筋加密区长度应取不小于该层柱净高的1/3;当有刚性地面时,除柱端箍筋加密区外尚应在刚性地面上、下各500mm的高度范围内加密箍筋。

11.4.15 柱箍筋加密区内的箍筋肢距:一级抗震等级不宜大于 200mm;二、三级抗震等级不宜大于 250mm 和 20 倍箍筋直径中的较大值;四级抗震等级不宜大于 300mm。每隔一根纵向钢筋宜在两个方向有箍筋或拉筋约束;当采用拉筋且箍筋与纵向钢筋有绑扎时,拉筋宜紧靠纵向钢筋并勾住箍筋。

11.4.16 一、二、三、四级抗震等级的各类结构的框架柱和框支柱,其轴压比不宜大于表 11.4.16 规定的限值。对Ⅳ类场地上较高的高层建筑,柱轴压比限值应适当减小。

表11.4.16 框架柱轴压比限值

结 构 体 系

抗 震 等 级

一级

二级

三级

四级

框架结构

0.65

0.75

0.85

0.90

框架-剪力墙结构、筒体结构

0.75

0.85

0.90

0.95

部分框支剪力墙结构

0.60

0.70

注:1 轴压比指柱组合的轴向压力设计值与柱全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积之比值 ;

  2 当混凝土强度等级为 C65~C70 时,轴压比限值宜按表中数值减小 0.05;混凝土强度等级为 C75~C80 时,轴压比限值宜按表中数值减小 0.10;

  3 表内限值适用于剪跨比大于 2、混凝土强度等级不高于 C60 的柱 ;剪跨比不大于 2 的柱轴压比限值应降低 0.05;剪跨比小于 1.5 的柱,轴压比限值应专门研究并采取特殊构造措施;

  4  沿柱全高采用井字复合箍,且箍筋间距不大于 100mm、肢距不大于 200mm、直径不小于 12mm,或沿柱全高采用复合螺旋箍,且螺旋不大于 100mm、肢距不大于 200mm、直径不小于 12mm,或沿柱全高采用连续复合矩形螺旋箍,且螺距不大于 80mm、肢距不大于 200mm、直径不小于 10mm 时,轴压比限值均可按表中数值增加 0.10;

  5 当柱截面中部设置由附加纵向钢筋形成的芯柱,且附加纵向钢筋的总面积不少于柱截面面积的 0.8%时,其轴压比限值可按表中数值增加 0.05。此项措施与注 4 的措施同时采用时,轴压比限值可按表中数值增加 0.15,但箍筋的配箍特征值 λv 仍可按轴压比增加 0.10 的要求确定;

  6 调整后的轴压比限值不应大于 1.05。

11.4.17 箍筋加密区箍筋的体积配筋率应符合下列规定:

1 柱箍筋加密区箍筋的体积配筋率,应符合下列规定:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(129)

[11.4.17]

式中:ρv——柱箍筋加密区的体积配筋率,按本规范第 6.6.3 条的规定计算,计算中应扣除重叠部分的箍筋体积;

  fyv——箍筋抗拉强度设计值;

   fc——混凝土轴心抗压强度设计值;当强度等级低于 C35 时,按 C35 取值;

   λv——最小配箍特征值,按表 11.4.17 采用。

表11.4.17 柱箍筋加密区的箍筋最小配筋特征值

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(130)

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(131)

注:(1) 普通箍指单个矩形箍筋或单个圆形箍筋;螺旋箍指单个螺旋箍筋;复合箍指由矩形、多边形、圆形箍筋或拉筋组成的箍筋;复合螺旋箍指由螺旋箍与矩形、多边形、圆形箍筋或拉筋组成的箍筋;连续复合矩形螺旋箍指全部螺旋箍为同一根钢筋加工成的箍筋;

(2) 在计算复合螺旋箍的体积配筋率时,其中非螺旋箍筋的体积应乘以系数0.8;

(3) 混凝土强度等级高于C60时,箍筋宜采用复合箍、复合螺旋箍或连续复合矩形螺旋箍,当轴压比不大于0.6时,其加密区的最小配箍特征值宜按表中数值增加0.02;当轴压比大于0.6时,宜按表中数值增加0.03。

2 对一、二、三、四级抗震等级的柱,其箍筋加密区的箍筋体积配筋率分别不应小于0.8%、0.6%、0.4%和0.4%;

3 框支柱宜采用复合螺旋箍或井字复合箍,其最小配箍特征值应按表11.4.17中的数值增加0.02采用,且体积配筋率不应小于1.5%;

4 当剪跨比λ不大于2时,宜采用复合螺旋箍或井字复合箍,其箍筋体积配筋率不应小于1.2%;9度设防烈度一级抗震等级时,不应小于1.5%。

11.4.18 在箍筋加密区外,箍筋的体积配筋率不宜小于加密区配筋率的一半;对一、二级抗震等级,箍筋间距不应大于10d;对三、四级抗震等级,箍筋间距不应大于15d,此处,d为纵向钢筋直径。

11.5 铰接排架柱

11.5.1 铰接排架柱的纵向受力钢筋和箍筋,应按地震组合下的弯矩设计值及剪力设计值,并根据本规范第11.4节的有关规定计算确定;其构造除应符合本节的有关规定外,尚应符合本规范第8章、第9章、第11.1节以及第11.2节的有关规定。

11.5.2 铰接排架柱的箍筋加密区应符合下列规定:

1 箍筋加密区长度:

1)对柱顶区段,取柱顶以下500mm,且不小于柱顶截面高度;

2)对吊车梁区段,取上柱根部至吊车梁顶面以上300mm;

3)对柱根区段,取基础顶面至室内地坪以上500mm;

4)对牛腿区段,取牛腿全高;

5)对柱间支撑与柱连接的节点和柱位移受约束的部位,取节点上、下各300mm。

2 箍筋加密区内的箍筋最大间距为100mm;箍筋的直径应符合表11.5.2的规定。

表11.5.2 铰接排架柱箍筋加密区的箍筋最小直径(mm)

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(132)

注:表中包括内数值用于柱根。

11.5.3 当铰接排架侧向受约束且约束点至柱顶的高度不大于柱截面在该方向边长的2倍,柱顶预埋钢板和柱顶箍筋加密区的构造尚应符合下列要求:

1 柱顶预埋钢板沿排架平面方向的长度,宜取柱顶的截面高度h,但在任何情况下不得小于h/2及300mm;

2 当柱顶轴向力在排架平面内的偏心距e0在h/6~h/4范围内时,柱顶箍筋加密区的箍筋体积配筋率:一级抗震等级不宜小于1.2%;二级抗震等级不宜小于1.0%;三、四级抗震等级不宜小于0.8%。

11.5.4 在地震组合的竖向力和水平拉力作用下,支承不等高厂房低跨屋面梁、屋架等屋盖结构的柱牛腿,除应按本规范第9.3节的规定进行计算和配筋外,尚应符合下列要求:

1 承受水平拉力的锚筋:一级抗震等级不应少于2根直径为16mm的钢筋,二级抗震等级不应少于2根直径为14mm的钢筋,三、四级抗震等级不应少于2根直径为12mm的钢筋;

2 牛腿中的纵向受拉钢筋和锚筋的锚固措施及锚固长度应符合本规范第9.3.12条的有关规定,但其中的受拉钢筋锚固长度la应以laE代替;

3 牛腿水平箍筋最小直径为8mm,最大间距为100mm。

11.5.5 铰接排架柱柱顶预埋件直锚筋除应符合本规范第11.1.9条的要求外,尚应符合下列规定:

1 一级抗震等级时,不应小于4根直径16mm的直锚钢筋;

2 二级抗震等级时,不应小于4根直径14mm的直锚钢筋;

3 有柱间支撑的柱子,柱顶预埋件应增设抗剪钢板。

11.6 框架梁柱节点

11.6.1 一、二、三级抗震等级的框架应进行节点核心区抗震受剪承载力验算;四级抗震等级的框架节点可不进行计算,但应符合抗震构造措施的要求。框支柱中间层节点的抗震受剪承载力验算方法及抗震构造措施与框架中间层节点相同。

11.6.2 一、二、三级抗震等级的框架梁柱节点核心区的剪力设计值 Vj,应按下列规定计算:

1 顶层中间节点和端节点

1) 一级抗震等级的框架结构和9度设防烈度的一级抗震

等级框架:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(133)

    [11.6.2-1]

2) 其他情况:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(134)

    [11.6.2-2]

2 其他层中间节点和端节点

1)一级抗震等级的框架结构和9度设防烈度的一级抗震

等级框架:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(135)

[11.6.2-3]

2) 其他情况:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(136)

[11.6.2-4]

式中 ΣMbua——节点左、右两侧的梁端反时针或顺时针方向实配的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值之和,可根据实配钢筋面积(计入纵向受压钢筋)和材料强度标准值确定;

   ΣMb——节点左、右两侧的梁端反时针或顺时针方向组合弯矩设计值之和;一级抗震等级框架节点左右梁端均为负弯矩时,绝对值较小的弯矩值应取零;

ηjb——节点剪力增大系数,对于框架结构,一级取1.50,二级取1.35,三级取1.20;对于其他结构中的框架,一级取1.35,二级取1.20,三级取1.10;

  hb0、hb——梁的截面有效高度、截面高度,当节点两侧梁高不相同时,取其平均值;

  Hc——节点上柱和下柱反弯点之间的距离;

   as'——梁纵向受压钢筋合力点至截面近边的距离。

  公式(11.6.2-1)、公式(11.6.2-2)中的(Mlbua+Mrbua),以及公式(11.6.2-3)至公式(11.6.2-6)中的(Mlb Mrb),均应按本规范第 11.3.2 条的规定采用。

11.6.3 框架梁柱节点核心区受剪的水平截面应符合下列条件:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(137)

   [11.6.3]

式中 hj——框架节点核心区的截面高度,可取验算方向的柱截面高度,即 hj=hc;

   bj——框架节点核心区的截面有效验算宽度,当 bb≥bc/2 时,可取 bj=bc;当 bb<bc/2 时,可取(bb+0.5hc)和 bc 中的较小值。当梁与柱的中线不重合,且偏心距 e0≤bc/4 时,可取(0.5bb+0.5bc+0.25hc-e0)、(bb+0.5hc)和 bc 三者中的最小值;此处,bb 为验算方向梁截面宽度,bc 为该侧柱截面宽度。

   ηj——正交梁对节点的约束影响系数:当楼板为现浇、梁柱中线重合、四侧各梁截面宽度不小于该侧柱截面宽度的 1/2,且正交方向梁高度不小于较高框架梁高度的 3/4 时,可取 ηj=1.5,对 9 度设防烈度,宜取 ηj=1.25;当不满足上述约束条件时,应取 ηj=1.0。

11.6.4 框架梁柱节点的抗震受剪承载力,应符合下列规定:

  1 9 度设防烈度

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(138)

    [11.6.4-1]

 2 其他情况

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(139)

    [11.6.4-2]

式中 N——对应于考虑地震作用组合剪力设计值的节点上柱底部的轴向力设计值:当 N 为压力时,取轴向压力设计值的较小值,且当 N>0.5fcbchc 时,取 N=0.5fcbchc;当 N 为拉力时,取 N=0;

  Asvj——核心区有效验算宽度范围内同一截面验算方向箍筋各肢的全部截面面积;

  hb0——梁截面有效高度,节点两侧梁截面高度不等时取平均值。

11.6.5 圆柱框架的梁柱节点,当梁中线与柱中线重合时,受剪的水平截面应符合下列条件:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(140)

    [11.6.5]

式中 Aj——节点核心区有效截面面积:当梁宽 bb≥0.5D 时,取 Aj=0.8D2;当 0.4D≤bb<0.5D 时,取 Aj=0.8D(bb+0.5D);

    D——圆柱截面直径;

   bb——梁的截面宽度;

   ηj——正交梁对节点的约束影响系数,按本规范第 11.6.3 条取用。

11.6.6 圆柱框架的梁柱节点,当梁中线与柱中线重合时,其抗震受剪承载力应符合下列规定:

1 9 度设防烈度

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(141)

  [11.6.6-1]

2 其他情况

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(142)

  [11.6.6-2]

式中 hb0——梁截面有效高度;

   Ash——单根圆形箍筋的截面面积;

   Asvj——同一截面验算方向的拉筋和非圆形箍筋各肢的全部截面面积。

11.6.7 框架梁和框架柱的纵向受力钢筋在框架节点区的锚固和搭接应符合下列要求:

1 框架中间层中间节点处,框架梁的上部纵向钢筋应贯穿中间节点。贯穿中柱的每根梁纵向钢筋直径,对于9度设防烈度的各类框架和一级抗震等级的框架结构,当柱为矩形截面时,不宜大于柱在该方向截面尺寸的1/25,当柱为圆形截面时,不宜大于纵向钢筋所在位置柱截面弦长的1/25;对一、二、三级抗震等级,当柱为矩形截面时,不宜大于柱在该方向截面尺寸的1/20,对圆柱截面,不宜大于纵向钢筋所在位置柱截面弦长的1/20。

2 对于框架中间层中间节点、中间层端节点、顶层中间节点以及顶层端节点,梁、柱纵向钢筋在节点部位的锚固和搭接,应符合图11.6.7的相关构造规定。图中llE按本规范第11.1.7条规定取用,labE按下式取用:

labE=ζaElab [11.6.7]

式中:ζaE——纵向受拉钢筋锚固长度修正系数,按第11.1.7条规定取用。

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(143)

图11.6.7 梁和柱的纵向受力钢筋在节点区的锚固和搭接

11.6.8 框架节点区箍筋的最大间距、最小直径宜按本规范表11.4.12—2采用。对一、二、三级抗震等级的框架节点核心区,配箍特征值λv分别不宜小于0.12、0.10和0.08,且其箍筋体积配筋率分别不宜小于0.6%、0.5%和0.4%。当框架柱的剪跨比不大于2时,其节点核心区体积配箍率不宜小于核心区上、下柱端体积配箍率中的较大值。

11.7 剪力墙及连梁

11.7.1 一级抗震等级剪力墙各墙肢截面考虑地震组合的弯矩设计值,底部加强部位应按墙肢截面地震组合弯矩设计值采用,底部加强部位以上部位应按墙肢截面地震组合弯矩设计值乘增大系数,其值可取1.2;剪力设计值应作相应调整。

11.7.2 考虑剪力墙的剪力设计值Vw应按下列规定计算:

考虑地震作用组合的剪力墙的剪力设计值 Vw 应按下列规定计算:

  1 底部加强部位

1)9 度设防烈度

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(144)

    [11.7.2-1]

且不应小于按公式(11.7.3-2)求得的剪力设计 Vw

2)其他情况

  一级抗震等级

Vw=1.6V     [11.7.2-2]

  二级抗震等级

Vw=1.4V     [11.7.2-3]

  三级抗震等级

Vw=1.2V     [11.7.2-4]

 四级抗震等级取地震作用组合下的剪力设计值

  2 其他部位

 Vw=V      (11.7.2-5)

式中 Mwua——剪力墙底部截面按实配钢筋截面面积、材料强度标准值且考虑承载力抗震调整系数计算的正截面抗震受弯承载力所对应的弯矩值;有翼墙时应计入墙两侧各一倍翼墙厚度范围内的纵向钢筋;

    M——考虑地震作用组合的剪力墙底部截面的弯矩设计值;

    V——考虑地震作用组合的剪力墙的剪力设计值。

 公式(11.7.2-1)中,Mwua 值可按本规范第 7.3.6 条的规定,采用本规范第 11.4.4 条有关计算框架柱端 Mcua 值的相同方法确定,但其 γRE 值应取剪力墙的正截面承载力抗震调整系数。

11.7.3 剪力墙的受剪截面应符合下列要求:

当跨度比大于2.5时

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(145)

[11.7.3-1]

当跨度比不大于2.5时

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(146)

[11.7.3-2]

式中 Vw——考虑地震组合的剪力墙的剪力设计值;

11.7.4 剪力墙在偏心受压时的斜截面抗震受剪承载力应符合下列规定:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(147)

[11.7.4]

式中 N——考虑地震作用组合的剪力墙轴向压力设计值中的较小者;当N大于0.2fcbh时取0.2fcbh;

λ——计算截面处的剪跨比,λ=M/(Vh0);当λ小于1.5时取1.5;当λ大于2.2时取2.2;此处,M为与设计剪力值V对应的弯矩设计值;当计算截面与墙底之间的距离小于ho/2时,应按距离墙底h0/2处的弯矩设计值与剪力设计值计算。

11.7.5 剪力墙在偏心受拉时的斜截面抗震受剪承载力,应符合下列规定:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(148)

[11.7.5]

式中 N——考虑地震作用组合的剪力墙轴向拉力设计值中的较大值。

 当公式(11.7.5)右边方括号内的计算值小于

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(149)

时,取等于

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(150)

1.7.6 一级抗震等级的剪力墙,其水平施工缝处的受剪承载力应符合下列规定:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(151)

[11.7.6]

式中 N——考虑地震作用组合的水平施工缝处的轴向力设计值;

As——剪力墙水平施工缝处全部竖向钢筋截面面积,包括竖向分布钢筋、附加竖向插筋以及边缘构件(不包括两侧翼墙)纵向钢筋的总截面面积。

11.7.7 筒体及剪力墙洞口连梁,当采用对称配筋时,其正截面受弯承载力应符合下列规定:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(152)

[11.7.7]

式中:Mb——考虑地震组合的剪力墙连梁梁端弯矩设计值;

fy——纵向钢筋抗拉强度设计值;

fyd——对角斜筋抗拉强度设计值;

As——单侧受拉纵向钢筋截面面积;

Asd——单向对角斜筋截面面积,无斜筋时取0;

zsd——计算截面对角斜筋至截面受压区合力点的距离;

a——对角斜筋与梁纵轴线夹角 ;

h0——连梁截面有效高度。

11.7.8 筒体及剪力墙洞口连梁的剪力设计值Vwb应按下列规定计算:

1. 一级抗震等级的框架结构和9 度设防烈度的一级抗震等级框架

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(153)

[11.7.8-1]

2. 其他情况

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(154)

[11.7.8-2]

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(155)

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(156)

不土 不木11.7.9 各抗震等级的剪力墙及筒体洞口连梁,当配置普通箍筋时,其截面限制条件及斜截面受剪承载力应符合下列规定:

1 跨高比大于2.5 时

1) 受剪截面应符合下列要求

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(157)

[11.7.9-1]

2) 连梁的斜截面受剪承载力应符合下列要求:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(158)

[11.7.9-2]

2 跨高比不大于2.5 时

1) 受剪截面应符合下列要求:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(159)

[11.7.9-3]

2) 连梁的斜截面受剪承载力应符合下列要求:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(160)

[11.7.9-4]

式中:ft——混凝土抗拉强度设计值;

fyv——箍筋抗拉强度设计值;

Asv——配置在同一截面内的箍筋截面面积。

11.7.10 对于一、二级抗震等级的连梁,当跨高比不大于2.5时,除普通箍筋外宜另配置斜向交叉钢筋,其截面限制条件及斜截面受剪承载力可按下列规定计算:

1 当洞口连梁截面宽度不小于250mm时,可采用交叉斜筋配筋(图11.7.10—1),其截面限制条件及斜截面受剪承载力应符合下列规定:

1) 受剪截面应符合下列要求:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(161)

[11.7.10-1]

2) 斜截面受剪承载力应符合下列要求:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(162)

[11.7.10-2]

η=(fsvAsvh0)/(sfydAsd) (11.7.10-3)

式中:η : 箍筋与对角斜筋的配筋强度比,取0.6≤η ≤1.2。

α : 对角斜筋与梁纵轴的夹角;

fyd : 对角斜筋的抗拉强度设计值;

Asd : 单向对角斜筋的截面面积;

Asv : 同一截面内箍筋各肢的全部截面面积。

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(163)

2 当连梁截面宽度不小于400mm时,可采用集中对角斜筋配筋(图11.7.10—2)或对角暗撑配筋(图11.7.10—3),其截面限制条件及斜截面受剪承载力应符合下列规定:

1)受剪截面应符合式(11.7.10—1)的要求。

2)斜截面受剪承载力应符合下列要求:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(164)

[11.7.10-4]

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(165)

11.7.11 剪力墙及筒体洞口连梁的纵向钢筋。斜筋及箍筋的构造应符合下列要求:

1 连梁沿上、下边缘单侧纵向钢筋的最小配筋率不应小于0.15%,且配筋不宜少于2Φ12;交叉斜筋配筋连梁单向对角斜筋不宜少于2Φ12,单组折线筋的截面面积可取为单向对角斜筋截面面积的一半,且直径不宜小于12mm;集中对角斜筋配筋连梁和对角暗撑连梁中每组对角斜筋应至少由4根直径不小于14mm的钢筋组成。

2 交叉斜筋配筋连梁的对角斜筋在梁端部位应设置不少于3根拉筋,拉筋的间距不应大于连梁宽度和200mm的较小值,直径不应小于6mm;集中对角斜筋配筋连梁应在梁截面内沿水平方向及竖直方向设置双向拉筋,拉筋应勾住外侧纵向钢筋,间距不应大于200mm,直径不应小于8mm;对角暗撑配筋连梁中暗撑箍筋的外缘沿梁截面宽度方向不宜小于梁宽的一半,另一方向不宜小于梁宽的1/5;对角暗撑约束箍筋的间距不宜大于暗撑钢筋直径的6倍,当计算间距小于100mm时可取100mm,箍筋肢距不应大于350mm。

除集中对角斜筋配筋连梁以外,其余连梁的水平钢筋及箍筋形成的钢筋网之间应采用拉筋拉结,拉筋直径不宜小于6mm,间距不宜大于400mm。

3 沿连梁全长箍筋的构造宜按本规范第11.3.6条和第11.3.8条框架梁梁端加密区箍筋的构造要求采用;对角暗撑配筋连梁沿连梁全长箍筋的间距可按本规范表11.3.6—2中规定值的两倍取用。

4 连梁纵向受力钢筋、交叉斜筋伸入墙内的锚固长度不应小于laE,且不应小于600mm;顶层连梁纵向钢筋伸入墙体的长度范围内,应配置间距不大于150mm的构造箍筋,箍筋直径应与该连梁的箍筋直径相同。

5 剪力墙的水平分布钢筋可作为连梁的纵向构造钢筋在连梁范围内贯通。当梁的腹板高度hw不小于450mm时,其两侧面沿梁高范围设置的纵向构造钢筋的直径不应小于8mm,间距不应大于200mm;对跨高比不大于2.5的连梁,梁两侧的纵向构造钢筋的面积配筋率尚不应小于0.3%。

11.7.12 剪力墙的墙肢截面厚度应符合下列规定:

1 剪力墙结构:一、二级抗震等级时,一般部位不应小于160mm,且不宜小于层高或无支长度的1/20;三、四级抗震等级时,不应小于140mm,且不宜小于层高或无支长度的1/25。一、二级抗震等级的底部加强部位,不应小于200mm,且不宜小于层高或无支长度的1/16,当墙端无端柱或翼墙时,墙厚不宜小于层高或无支长度的1/12。

2 框架-剪力墙结构:一般部位不应小于160mm,且不宜小于层高或无支长度的1/20;底部加强部位不应小于200mm,且不宜小于层高或无支长度的1/16。

3 框架-核心筒结构、筒中筒结构:一般部位不应小于160mm,且不宜小于层高或无支长度的1/20;底部加强部位不应小于200mm,且不宜小于层高或无支长度的1/16。筒体底部加强部位及其上一层不宜改变墙体厚度。

11.7.13 剪力墙厚度大于140mm时,其竖向和水平向分布钢筋不应少于双排布置。

11.7.14 剪力墙的水平和竖向分布钢筋的配筋应符合下列规定:

1 一、二、三级抗震等级的剪力墙的水平和竖向分布钢筋配筋率均不应小于0.25%;四级抗震等级剪力墙不应小于0.2%;

2 部分框支剪力墙结构的剪力墙底部加强部位,水平和竖向分布钢筋配筋率不应小于0.3%。

注:对高度小于24m且剪压比很小的四级抗震等级剪力墙,其竖向分布筋最小配筋率应允许按0.15%采用。

11.7.15 剪力墙水平和竖向分布钢筋的间距不宜大于300mm,直径不宜大于墙厚的1/10,且不应小于8mm 竖向分布钢筋直径不宜小于10mm。

部分框支剪力墙结构的底部加强部位,剪力墙水平和竖向分布钢筋的间距不宜大于200mm。

11.7.16 一、二、三级抗震等级的剪力墙,其底部加强部位的墙肢轴压比不宜超过表11.7.16的限值。

表11.7.16 剪力墙轴压比限值

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(166)

注:剪力墙肢轴压比指在重力荷载代表值作用下墙的轴压力设计值与墙的全截面面积和混凝土轴心抗压强度设计值乘积的比值。

11.7.17 剪力墙两端及洞口两侧应设置边缘构件,并宜符合下列要求:

1 一、二、三级抗震等级剪力墙,在重力荷载代表值作用下,当墙肢底截面轴压比大于表11.7.17规定时,其底部加强部位及其以上一层墙肢应按本规范第11.7.18条的规定设置约束边缘构件;当墙肢轴压比不大于表11.7.17规定时,可按本规范第11.7.19条的规定设置构造边缘构件;

表11.7.17 剪力墙设置构造边缘构件的最大轴压比

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(167)

2 部分框支剪力墙结构中,一、二、三级抗震等级落地剪力墙的底部加强部位及以上一层的墙肢两端,宜设置翼墙或端柱,并应按本规范第11.7.18条的规定设置约束边缘构件;不落地的剪力墙,应在底部加强部位及以上一层剪力墙的墙肢两端设置约束边缘构件;

3 一、二、三级抗震等级的剪力墙的一般部位剪力墙以及四级抗震等级剪力墙,应按本规范第11.7.19条设置构造边缘构件;

4 对框架-核心筒结构,一、二、三级抗震等级的核心筒角部墙体的边缘构件尚应按下列要求加强:底部加强部位墙肢约束边缘构件的长度宜取墙肢截面高度的1/4,且约束边缘构件范围内宜全部采用箍筋;底部加强部位以上宜按本规范图11.7.18的要求设置约束边缘构件。

11.7.18 剪力墙端部设置的约束边缘构件(暗柱、端柱、翼墙和转角墙)应符合下列要求(图11.7.18):

1 约束边缘构件沿墙肢的长度lc及配箍特征值λv宜满足表11.7.18的要求,箍筋的配置范围及相应的配箍特征值λv和λv/2的区域如图11.7.18所示,其体积配筋率ρv应符合下列要求:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(168)

[11.7.18]

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(169)

计算体积配箍率时,可适当计入满足构造要求且在墙端有可靠锚固的水平分布钢筋的截面面积。

2 一、二、三级抗震等级剪力墙约束边缘构件的纵向钢筋的截面面积,对图11.7.18所示暗柱、端柱、翼墙与转角墙分别不应小于图中阴影部分面积的1.2%、1.0%和1.0%。

3 约束边缘构件的箍筋或拉筋沿竖向的间距,对一级抗震等级不宜大于100mm,对二、三级抗震等级不宜大于150mm。

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(170)

11.7.19 剪力墙端部设置的构造边缘构件(暗柱、端柱、翼墙和转角墙)的范围,应按图11.7.19 确定,构造边缘构件的纵向钢筋除应满足计算要求外,尚应符合表11.7.19 的要求。

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(171)

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(172)

注:1 Ac 为图11.7.19 中所示的阴影面积取用;

2 对其他部位,拉筋的水平间距不应大于纵向钢筋间距的2 倍,转角处宜设置箍筋;

3 当端柱承受集中荷载时,应满足框架柱的配筋要求。

11.8 预应力混凝土结构构件

11.8.1 预应力混凝土结构可用于抗震设防烈度6度、7度、8度区,当9度区需采用预应力混凝土结构时,应有充分依据,并采取可靠措施。

无粘结预应力混凝土结构的抗震设计,应符合专门规定。

11.8.2 抗震设计时,后张预应力框架、门架、转换层的转换大梁,宜采用有粘结预应力筋;承重结构的预应力受拉杆件和抗震等级为一级的预应力框架,应采用有粘结预应力筋。

11.8.3 预应力混凝土结构的抗震计算,应符合下列规定:

1 预应力混凝土框架结构的阻尼比宜取0.03;在框架-剪力墙结构、框架-核心筒结构及板柱-剪力墙结构中,当仅采用预应力混凝土梁或板时,阻尼比应取0.05;

2 预应力混凝土结构构件截面抗震验算时,在地震组合中,预应力作用分项系数,当预应力作用效应对构件承载力有利时应取用1.0,不利时应取用1.2;

3 预应力筋穿过框架节点核心区时,节点核心区的截面抗震受剪承载力应按本规范第11.6节的有关规定进行验算,并可考虑有效预加力的有利影响。

11.8.4 预应力混凝土框架的抗震构造,除应符合钢筋混凝土结构的要求外,尚应符合下列规定:

1 预应力混凝土框架梁端截面,计入纵向受压钢筋的混凝土受压区高度应符合本规范第11.3.1条的规定;按普通钢筋抗拉强度设计值换算的全部纵向受拉钢筋配筋率不宜大于2.5%。

2 在预应力混凝土框架梁中,应采用预应力筋和普通钢筋混合配筋的方式,梁端截面配筋宜符合下列要求。

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(173)

[11.8.4]

注:对二、三级抗震等级的框架-剪力墙、框架-核心筒结构中的后张有粘结预应力混凝土框架,式(11.8.4)右端项系数1/3可改为1/4。

3 预应力混凝土框架梁梁端截面的底部纵向普通钢筋和顶部纵向受力钢筋截面面积的比值,应符合本规范第11.3.6条第2款的规定。计算顶部纵向受力钢筋截面面积时,应将预应力筋按抗拉强度设计值换算为普通钢筋截面面积。

框架梁端底面纵向普通钢筋配筋率尚不应小于0.2%。

4 当计算预应力混凝土框架柱的轴压比时,轴向压力设计值应取柱组合的轴向压力设计值加上预应力筋有效预加力的设计值,其轴压比应符合本规范第11.4.16条的相应要求。

5 预应力混凝土框架柱的箍筋宜全高加密。大跨度框架边柱可采用在截面受拉较大的一侧配置预应力筋和普通钢筋的混合配筋,另一侧仅配置普通钢筋的非对称配筋方式。

11.8.5 后张预应力混凝土板柱-剪力墙结构,其板柱柱上板带的端截面应符合本规范第11.8.4条对受压区高度的规定和公式(11.8.4)对截面配筋的要求。

板柱节点应符合本规范第11.9节的规定。

11.8.6 后张预应力筋的锚具、连接器不宜设置在梁柱节点核心区内。

11.9 板柱节点

11.9.1 对一、二、三级抗震等级的板柱节点,应按本规范第11.9.3条及附录F进行抗震受冲切承载力验算。

11.9.2 8度设防烈度时宜采用有托板或柱帽的板柱节点,柱帽及托板的外形尺寸应符合本规范第9.1.10条的规定。同时,托板或柱帽根部的厚度(包括板厚),不应小于柱纵向钢筋直径的16倍,且托板或柱帽的边长不应小于4倍板厚与柱截面相应边长之和。

11.9.3 在地震组合下,当考虑板柱节点临界截面上的剪应力传递不平衡弯矩时,其考虑抗震等级的等效集中反力设计值Fl,eq可按本规范附录F的规定计算,此时,Fl为板柱节点临界截面所承受的竖向力设计值。由地震组合的不平衡弯矩在板柱节点处引起的等效集中反力设计值应乘以增大系数,对一、二、三级抗震等级板柱结构的节点,该增大系数可分别取1.7、1.5、1.3。

11.9.4 在地震组合下,配置箍筋或栓钉的板柱节点,受冲切截面及受冲切承载力应符合下列要求:

在地震组合下,配置箍筋或栓钉的板柱节点,受冲切截面及受冲切承载力应符合下列要求:

1 受冲切截面

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(174)

2 受冲切承载力

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(175)

3 对配置抗冲切钢筋的冲切破坏锥体以外的截面,尚应按下式进行受冲切承载力验算:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(176)

式中:

μm——临界截面的周长,公式(11.9.4-1)、公式(11.9.4-2)中的μm,按本规范第6.5.1条的规定采用;公式(11.9.4-3)中的μm,应取最外排抗冲切钢筋周边以外0.5h0处的最不利周长。

11.9.5 无柱帽平板宜在柱上板带中设构造暗梁,暗梁宽度可取柱宽加柱两侧各不大于1.5倍板厚。暗梁支座上部纵向钢筋应不小于柱上板带纵向钢筋截面面积的1/2,暗梁下部纵向钢筋不宜少于上部纵向钢筋截面面积的1/2。

暗梁箍筋直径不应小于8mm,间距不宜大于3/4倍板厚,肢距不宜大于2倍板厚;支座处暗梁箍筋加密区长度不应小于3倍板厚,其箍筋间距不宜大于100mm,肢距不宜大于250mm。

11.9.6 沿两个主轴方向贯通节点柱截面的连续预应力筋及板底纵向普通钢筋,应符合下列要求:

1 沿两个主轴方向贯通节点柱截面的连续钢筋的总截面面积,应符合下式要求:

混凝土结构设计规范附录(混凝土结构设计规范)(177)

式中:As——贯通柱截面的板底纵向普通钢筋截面面积;对一端在柱截面对边按受拉弯折锚固的普通钢筋,截面面积按一半计算;

Ap——贯通柱截面连续预应力筋截面面积;对一端在柱截面对边锚固的预应力筋,截面面积按一半计算;

fpy——预应力筋抗拉强度设计值,对无粘结预应力筋,应按本规范第10.1.14条取用无粘结预应力筋的应力设计值σpu;

NG——在本层楼板重力荷载代表值作用下的柱轴向压力设计值。

2 连续预应力筋应布置在板柱节点上部,呈下凹进入板跨中。

3 板底纵向普通钢筋的连接位置,宜在距柱面laE与2倍板厚的较大值以外,且应避开板底受拉区范围。

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