混凝土結構設計規定

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混凝土結構設計規定范文第1篇

關鍵詞：混凝土結構；設計規范；混凝土保護層；鋼筋錨固

中圖分類號：TU37文獻標識碼： A 文章編號：

引言

混凝土結構一直是我們最常用的結構，《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）修訂反映我國近十年來混凝土結構學科的科研成果和工程建設中的新經驗，標志著我國混凝土結構的計算理論和設計水平有了新的提高與發展。

1、鋼筋的混凝土最小保護層厚度的調整

鑒于《混凝土結構設計規范》（GB50010-2002）中規定混凝土保護層最小厚度是指縱向受力鋼筋的外表面至混凝土表面的距離，除長期干燥或永久置于水中的混凝土構件外，其他環境下的構件并不能滿足設計使用年限內防止鋼筋嚴重銹蝕的耐久性要求，并且為防止混凝土構件中最外側箍筋和分布筋首先銹蝕并導致混凝土順筋開裂和剝落，對其保護層厚度的要求應該與主筋相同，《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）從混凝土碳化、脫鈍和鋼筋銹蝕的耐久性角度綜合考慮，不再以縱向受力筋的外緣，而以最外層鋼筋（包括箍筋、構造筋、分布筋等）的外緣計算混凝土保護層厚度，規定混凝土保護層最小厚度是指鋼筋的外表面至混凝土表面的距離，很顯然，《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）規定的混凝土保護層最小厚度既保護了縱向受力鋼筋，又保護了箍筋、分布筋，比《混凝土結構設計規范》（GB50010-2002）規定混凝土保護層最小厚度有所加大。對由縱向鋼筋和箍筋組成的梁、柱構件，混凝土保護層最小厚度的調整使正截面設計中截面有效高度 h0=h-as( 若僅布置一排鋼筋時，《混凝土結構設計規范》（GB50010-2002）為 as=c+d縱/2，《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）為 as=c+d箍+d縱/2，見圖 1）有所減少；對由縱向受力鋼筋和分布鋼筋組成板構件而言，新舊混凝土結構設計規范規定的保護層厚度不變，不影響正截面設計中截面有效高度 h0=h-as。《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）除了修改對鋼筋的混凝土最小保護層厚度定義外，還對結構構件所處耐久性環境類別進行了劃分，對應環境等級修改，《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）調整了混凝土最小保護層的最小厚度 c（mm），對一般情況下混凝土結構的保護層厚度稍有增加，而對惡劣環境下的保護層厚度則增幅較大。

2、鋼筋錨固和連接方式的改進

我國鋼筋強度不斷提高，結構形式的多樣性也使錨固條件有很大的變化，根據近幾年系統試驗研究及可靠度分析的結構并參考國外標準，《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）提出 ιab即基本錨固長度，取代了原先的 ιa，從基本錨固長度的計算公式看，公式并沒有改變，但改變 ft取值，《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）提出當混凝土強度等級高于C60時，ft按C60取值，而《混凝土結構設計規范》（GB50010-2002）則是當混凝土強度等級高于 C40 時，ft按 C40 取值。這主要是根據實驗研究表明，高強混凝土的錨固性能被低估，原先的最高強度等級取 C40 偏于保守，其實這也是為推廣高強度鋼筋，如果采用原先的公式計算，高強度鋼筋的基本錨固長度有些長。另外，《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）刪除《混凝土結構設計規范》（GB50010-2002）中錨固性能差的刻痕鋼絲，同時提出當混凝土保護層厚度不大于 5d 時，在鋼筋錨固長度范圍內配置構造鋼筋的要求。當不考慮錨固長度修正時，取相同直徑 d，采用《混凝土結構設計規范》（GB50010-2002）和《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）計算受拉鋼筋錨固長度。

3、鋼筋用量的分析

工程概況①：按《混凝土結構設計規范》（GB50010-2002）計算，梁、柱、墻受力鋼筋采用 HRB400 級，梁、柱箍筋和墻中構造筋以及板中鋼筋均采用 HRB335 級。

工程概況②：按《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）計算，梁、柱、墻受力鋼筋采用 HRB400 級，梁箍筋和構造筋、墻構造筋以及板中鋼筋均采用 HRB335 級。

工程概況③：按《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）計算，梁、柱、墻受力鋼筋采用 HRB500 級，梁箍筋采用 HRB400 級，墻構造筋及板中鋼筋仍采用 HRB335 級。

通過中國建筑科學研究院研發的 PKPM 程序模擬計算，其計算結果如下：

3.1剪力墻結構

工況②與工況①比較：在鋼筋強度等級相同的條件下，按《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）計算的鋼筋總用量（748.84t）比按《混凝土結構設計規范》（GB50010-2002）計算的鋼筋總用量（747.83t）略有增加，比值為 1.001；其中梁箍筋（HRB335 級）的用量因規范修訂稿中受剪公式的改變有較明顯增加，梁中受力主筋（HRB400 級）的用量因《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）中裂縫寬度計算公式的改變有所減少；板和墻的鋼筋用量受最小配筋率控制，基本無變化。工況③與工況①比較：工況③仍按新修訂的《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）計算，但梁中箍筋改為 HRB400 級，梁、板和墻中的受力主筋改為 HRB500 級。可以看出，鋼筋總用量（742.23t）比按《混凝土結構設計規范》（GB50010-2002）計算的鋼筋總用量（747.83t）略有減少，比值為 0.993；其中梁箍筋用量僅略有增加，而梁中受力主筋的用量則減少明顯，梁中鋼用量合計減少約 5.6%；板和墻的鋼筋用量仍受最小配筋率控制，變化不大。工況③與工況②比較：工況③和工況②均按《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）計算，只是工況③提高鋼筋強度等級，可看出兩種工況下鋼筋總用量基本相同，主要是因為板和墻的鋼筋用量受最小配筋率控制變化不大，而梁中箍筋和受力主筋用量則有明顯減少。

3.2框架結構

工況②與工況①比較：在鋼筋強度等級相同的條件下，按《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）計算的鋼筋總用量（229.73t）比按《混凝土結構設計規范》（GB50010-2002）計算的鋼筋總用量（231.13t）略有減少，比值為 0.994；其中梁箍筋（HRB335 級）的用量因規范修訂稿中受剪公式的改變有較明顯增加，而梁中受力主筋（HRB400 級）的用量因規范修訂稿中裂縫寬度計算公式的改變有所減少；板的鋼筋用量受最小配筋率控制，基本無變化；柱的鋼筋用量略有增加。工況③與工況①比較：工況③仍按《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）計算，但梁和柱的受力主筋改為 HRB500 級。可以看出，鋼筋總用量（217.35t）比按《混凝土結構設計規范》（GB50010-2002）計算的鋼筋總用量（231.13t）減少約 6%（比值為 0.940）；其中梁箍筋用量增加較明顯，而梁中受力主筋的用量則減少明顯，梁中鋼用量合計減少約10.9%（比值為 0.891）；板和柱的鋼筋用量仍受最小配筋率控制，變化不大。工況③與工況②比較：工況③和工況②均按《混凝土結構設計規范》（GB50010-2010）計算，只是工況③梁和柱的受力主筋改為 HRB500 級。可看出提高受力主筋強度等級后鋼筋總用量減少約 5.4%（工況③鋼筋總用量為 217.35t，工況②鋼筋總用量為 229.73t，比值為 0.946）。

結束語

在我國當前迅速發展的工程建設領域中，混凝土結構是我國工程建設中應用最廣泛的一種結構形式之一，全面修訂的混凝土結構設計規范在新材料應用、設計理論發展等方面有重大進步，對確保工程質量，促進我國鋼筋混凝土結構設計水平，進一步提高及混凝土結構學科的發展起到有力的推動作用。

參考文獻

[1] 混凝土結構設計規范.GB50010-2010[S].北京 : 中國建筑工業出版社，2011.

混凝土結構設計規定范文第2篇

[關鍵詞]鋼筋混凝土；結構設計；規范；概念設計；問題

中圖分類號：TU973.12 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）18-0220-01

1、鋼筋混凝土柱的結構設計

1.1 鋼筋混凝土柱的截面設計

一般在對鋼筋混凝土結構進行設計時，首先需要按照至下而上的順序對截面尺寸進行調整，通常框架結構的柱按照這一順序變化比較合理，此外，還應創建合理的柱模板，柱斷面變化次數不宜太多，柱斷面變小也不宜設在同一層，以節約投資，使設計更合理。除了柱截面變小與混凝土強度降低宜設在不同層外，而且柱截面變小劇烈。否則抗側剛度減少較多，對抗震不利。柱截面尺寸減小的間隔層數為四層，如果間隔太疏又起不到節約投資、降低造價的目的；太密會造成模板浪費、施工不便。每次每側減小以150mm為宜，減得過多會導致結構豎向剛度變化異常。例如柱截面從550@550變為450@450，柱的線剛度會減少了60%左右，對于純框架結構其抗側剛度就減小過多。如果柱截面變化過大時應將柱分批在不同樓層進行截面變小。同時鋼筋混凝土柱截面的最小尺寸應符合相關規定。

1.2 鋼筋混凝土柱箍筋的肢距設計

根據混凝土結構設計的有關規定可以看出，在對鋼筋混凝土柱加密區的箍筋內箍筋肢距進行設計時，要保證一級抗震等級不能超出二十厘米，二三級抗震等級則不能超出二十五厘米，同時保證箍筋直徑在二十倍中的較大值；四級抗震等級不宜大于三十厘米。按一般的理解，箍筋肢距應為每肢箍筋的水平距離。本文作者對箍筋肢距的解釋為鋼筋混凝土柱縱向鋼筋的箍筋拉接點的距離，這樣不僅可以順利對柱鋼筋的拉接還便于施工的要求。而不少設計人員在設計時將箍筋肢距一律按均勻分布且小于二十厘米，導致混凝土澆搗困難，必須使用導管，將混凝土引導到根部，是不能讓其從高處直接墜落的，然后逐漸向上澆灌。如果箍筋肢距過小，將無法使用導管。

2、關于梁的結構設計

梁的截面高度是由撓度與配筋控制其下限值，由裂縫允許值控制上限值。設計中很多人取較大的梁截面以保證撓度滿足要求。但大截面低配筋率梁對抗裂并不利，經過適當配筋調整，裂縫寬度能勉強地滿足要求，其計算裂縫寬度很小，然而這種梁出現裂縫的可能性較大。

2.1 鋼筋混凝土梁側的縱向鋼筋設計應該注意的問題

根據相關要求我們可以發現，梁腹板的高度大于45cm時，梁的兩個側面設計應該滿足縱向構造要求，縱向構造鋼筋之間的距離需要保持在20cm以內，每一側的截面面積應該大于或等于腹板界面的0.1%，鋼筋混凝土梁側縱向鋼筋的直徑一般為十五厘米左右。在鋼筋混凝土結構的實際設計中，常會遇到鋼筋混凝土梁側抗扭縱筋很大，對上述情況應在計算上做合理的調整，由于電算設計時候的抗扭縱筋面積較大。對跨度較大的鋼筋混凝土次梁支承于主梁上時，鋼筋混凝土次梁的支承端會對主梁產生較大的扭矩，在電算程序中鋼筋混凝土次梁的端支座為絞接造成的。目前電算程序在結構構件計算時尚未考慮現澆樓板對鋼筋混凝土梁扭轉影響，必須需要人為地給程序一個梁扭矩折減系數，合理選擇鋼筋混凝土梁扭矩折減系數是必要的。調整后計算出來的鋼筋混凝土梁的抗扭縱筋面積會很大，必須保證箍筋的配筋率滿足規范的規定。

2.2 針對強柱弱梁的結構設計

強柱弱梁的概念最早是在抗震設計中提出的，鋼筋混凝土柱的結構設計直接關系著整個建筑物的安全性能，因此我們需要減少鋼筋混凝土梁的破壞。強柱弱梁設計理念一定要將這一概念設計貫徹下去。嚴格控制鋼筋混凝土柱軸壓比，筆者認為軸壓比不宜過大，且我們對柱斷面及配筋設置時應分部位處理，建議適當加強角柱、邊柱的配筋，所有鋼筋混凝土柱建議縱筋均不宜小于20mm，同時應該全柱通長加密箍筋，且配箍率滿足規范要求，矩形截面柱對稱配筋。而對梁配筋則建議應配足梁中部筋，以使地震作用下梁鉸機制的形成，避免柱比梁先屈服，使鋼筋混凝土梁端能先形成塑性鉸，使柱端受彎承載力比梁端的實際受彎承載力大。

3、關于基礎的結構設計

在整個建筑工程開展過程中影響工程造價及施工質量的主要因素就是地基基礎，這是在工程設計過程中相關人員十分重視的結構設計內容，由于地基設計的好與壞直接關系到后期設計工作的有序開展，還可能會造成無法彌補的損失。所以，在進行地基基礎設計時，在地基基礎設計中要注意地方性規范的學習。避免對整個結構設計或后期設計工作造成較大的影響。因此在基礎設計時，應充分重視工程當地的規定要求，最好能參考鄰近已建建筑物設計經驗，可使基礎設計更加經濟、合理。如某綜合樓工程，抗震設防烈度為8度，建筑總高度100m，采用框架核心筒結構，基礎設計采用筏板基礎。在利用程序計算時，主樓下的筏板板厚達到3m，配筋量大。規范基礎沖切計算也未考慮基礎底板下土的影響，在參考類似工程經驗后，設計基礎筏板厚度定為2.1m，使筏板厚度減少近30%。

3.1 基礎的最低混凝土強度等級

有關規定中提到建筑地基的擴展基礎混凝土強度等級不應低于C20，規范還規定基礎的最低混凝土強度等級二a類為C25，二b 類為C30。規定高層建筑基礎的混凝土強度等級不宜低于C30。

3.2 基礎的最小配筋率

墻下鋼筋混凝土條形基礎和柱下鋼筋混凝土獨立基礎的最小配筋率如何確定存在分歧。混凝土結構設計相關規定了受彎構件的最小配筋百分率的值；而建筑地基基礎設計中規定：基礎底板的配筋，應按抗彎計算確定。

4、結語

設計是一個工程開展的最初環節，同時也是最關鍵的環節，直接關系到之后各個環節的落實，鋼筋混凝土結構設計也是如此。如果在設計過程中有任何的參數選擇失誤都會給整個設計帶來影響，嚴重的甚至無法彌補。該文重點針對鋼筋混凝土結構設計中常見的問題進行了分析，并在此基礎上提出了一些建議。在今后的鋼筋混凝土結構設計過程中，經常鋼筋混凝土結構總結設計的經驗，使設計更經濟、合理。

參考文獻：

[1] 混凝土結構設計規范GB50010-2010.中國建筑工業出版社.2010.

混凝土結構設計規定范文第3篇

關鍵詞 ：混凝土結構 設計 方法

引言

我國的混凝土結構設計規范已經基本形成體系，但限于條件和具體工作環境狀況，存在一些設計方面的空缺和問題是難免的，為了使設計人員在混凝土結構設計中更好地貫徹執行向關設計規范等，做到安全適用、經濟合理、技術先進和確保質量，本文從實用的角度出發，結合混凝土結構具體設計問題談一些個人體會，作為技術交流供同行參考。

1、結構計算

1.1 結構基本自振周期

程序給出的隱含值是按《高層建筑混凝土結構技術規程》的附錄 B 的公式：B.0.2 計算的。最好是將程序計算的精確值反填回來，再計算。

1.2 地震作用及結構振動特性

（1）新規范規定規則結構不進行扭轉藕連計算時，平行于地震作用方向的兩個邊榀，其地震作用應乘以放大系數。一般情況下，短邊可按 1.15 采用，長邊可按 1.05 采用；當扭轉剛度較小時，宜按不小于 1.3 采用。軟件未執行這一條規定，建議對規則結構的地震作用計算也要考慮扭轉藕連的影響。

（2）質量和剛度分布明顯不對稱的結構，應計入雙向水平地震作用下的扭轉影響。1.3 有效質量系數與計算振型數取 3 的倍數，對于一般工程，不少于 9個。但如果是 2 層的結構，最多也就是 6 個，因為每層只有 3 個自由度，兩層就是 6 個。計算時要檢查 Cmass-x 及 Cmass-Y 兩向質量振型參與系數，均要保證不小于 90%，超過 0.9 意味著計算振型數夠了，否則計算振型數不夠。如果不夠，說明后續振型產生的地震作用效應不能忽略。如果不能保證這一點，將導致地震作用偏小。按此地震作用設計的結構將存在不安全性，所以應該增加振型數重算。（注：要密切關注有效質量系數是否達到了要求。若不夠，則地震作用計算也就失去了意義）。

1.3 樓層最小地震剪力系數（剪重比）規范：抗震規范 5.2.5 條規定，抗震驗算時，結構任一樓層的水平地震的剪重比不應小于表 5.2.5 給出的樓層最小地震剪力系數值。（強制性條文）

（1）當樓層剪重比不滿足要求時，首先要檢查有效質量系數是否達到 50%。若沒有達到，則應增加計算振型數。（2）當有效質量系數滿足且樓層剪重比不滿足要求時，反映了結構剛度和質量可能不合理分布，應對結構方案的合理性進行判斷，并調整方案，直到達到規范的值為止，而不能簡單的調大地震力。

1.4 結構的周期與位移

（1）周期比：控制結構在大震下，扭轉振型不應靠前，以減小震害。（2）最大層間位移：按規范要求取樓層豎向構件最大桿件位移稱為樓層控制層間位移。（3）位移比：取樓層最大桿件位移與平均桿件位移比值。位移比是控制結構的扭轉效應的參數。

1.5 框架結構分析

（1）注意柱計算長度系數的選取；（2）柱一般按單偏壓配筋、雙偏壓驗算為好，因雙偏壓存在多解，配筋量與形式不唯一；（3）梁一柱保護層厚度按規范取，程序自動加12.5；（4）對于大截面的柱，可考慮梁、柱重疊部分為剛域；（5）一般可考慮梁剛度放大，扭矩折減，以考慮樓板的影響；（6）負彎矩向下調幅后，跨中彎矩自動增大。“梁跨中彎矩增大系數”是不考慮活載不利布置時乘的系數，不要與此混淆。

2、建筑混凝土結構設計存在的其他問題分析

2.1 混凝土結構設計中的抗震問題分析

地震力在兩類構件之間分配，應考慮不同時段兩類構件抗推剛度相對比值的變化。鋼一混凝土混合結構中現在采用的主要結構體系為鋼框架一混凝土剪力墻（內筒）體系，其中鋼筋混凝土內筒為主要抗側力結構，鋼框架主要承擔重力荷載，承擔較小的水平剪力。在水平地震作用下，有工程經驗表明，由于鋼框架的抗推剛度遠小于混凝上內筒，鋼框架承擔的水平剪力除頂部幾層可為樓層剪力的15%～20%，中部及下部約為相應樓層剪力的10%～15%，有的工程甚至僅有5%左右。在往復地震動的持續作用下，結構進入彈塑性階段時，墻體產生裂縫后，內筒的抗推剛度大幅度降低，剛度退化將加大鋼框架的剪力。鋼框架由于彈性極限變形角為1/400以上，遠大于約為1/3000的鋼筋混凝土墻體彈性極限變形角。雖然此時的水平地震作用要小于塑性階段，但鋼框架仍有可能要承擔比彈性階段大得多的水平地震剪力和傾覆力矩。因此，為符合結構裂而不倒的要求，需要調整鋼框架部分的承擔的水平剪力，規程抗震要求鋼框架一混凝土結構各層框架柱所承擔的地震剪力不應小于結構底部總剪力的25%和框架部分地震剪力最大值的1.8倍二者的較小值，以提高鋼框架的承載力，并采取措施提高混凝土內筒的延性。

2.2 結構設計過程要確定適宜的層間位移限 值我國有關混合結構的規程正在修編，高層建筑鋼結構規程沒有列出對鋼一混凝土結構的設計規定，但對以鋼筋混凝土結構為主要抗側力構件的結構，高層建筑混凝土規程，則提出其側移限值的要求，規定為等同于相當高度的鋼筋混凝土高層建筑結構體系的要求。確定適宜的層間側移和頂點側移限值是該結構體系規程的重要內容之一。“高鋼規程”沒有列出對鋼一混凝土結構的設計規定，但對有混凝土剪力墻的鋼結構，規定應符合《鋼筋混凝土高層建筑設計與施工規程》JGJ3-91的要求。現行的“混凝土高規”規定的層間位移限值，對于鋼一混凝土結構常不易符合要求。修編中的“混凝土高規”（第二稿），將包含對鋼一混凝土結構設計規定的內容；關于鋼一混凝土結構的層間位移限值，將規定為等同于相當的鋼筋混凝土高層建筑結構體系的要求。此外，修編中的“混凝土高規”，關于層間位移限值將對現行“混凝土高規”JGJ3-91有所放松，并以此確定適宜的限值。

3、結語

混凝土結構設計是一項綜合性很強的設計工作，做好結構設計，是保障建筑工程質量的前提，隨著工程項目的不斷發展，完善結構設計，才能促進工程質量的提升。

參考文獻：

混凝土結構設計規定范文第4篇

關鍵詞：可靠度；裂縫寬度；JC法

中圖分類號：G640 文獻標識碼：A 文章編號：1003-2851（2012）-12-0198-01

結構的可靠度是指結構在規定的時間內，在規定的條件下，完成預定功能的概率[1]。國家標準《工程結構可靠性設計統一標準》GB50153-2008規定，建筑結構設計采用“以概率理論為基礎的極限狀態設計方法分析確定”。承載能力極限狀態和正常使用極限狀態是結構設計的兩類極限狀態，承載能力極限狀態對應結構的安全性要求；正常使用極限狀態對應于結構的適用性和耐久性要求[2]。GB50153-2008給出了承載力極限狀態可靠度指標，可是正常使用極限狀態可靠度指標尚未給出。本文提出正常使用極限狀態下混凝土裂縫寬度的可靠度計算方法，并且針對國標GB50010-2010對裂縫寬度荷載的修改對新老規范裂縫可靠度進行了比較。

一、失效概率函數的構造

設功能函數為：

Z=g（X1，X2，…，Xn） （1）

其中，X1，X2，…，Xn為n個相互獨立的隨機變量。當Z>0時，結構處于安全狀態，Z？燮0時，結構處于失效狀態。將功能函數在均值點X=（X1，X2，…，Xn）處進行一階Taylor展開，可得Z的均值和標準差為：

？滋z=g（X1，X2，…，Xn） （2）

？滓z=■（■）■？滓X■■■（3）

？茁=■ （4）

結構的失效概率也可用可靠度指標表示為：

pf=？椎（-？茁） （5）

式中：？椎（·）表示服從標準正態分布的分布函數。

二、荷載組合方式確定

國標GB50010-2010對鋼筋混凝土受彎構件的裂縫寬度計算按荷載的準永久組合，舊版本規范GB50010-2002對鋼筋混凝土受彎構件的裂縫寬度計算按荷載的標準組合。荷載組合公式由（6）變化為（7），相當于計算結構裂縫寬度時載荷減小了。

S=SGK+SQ1K+■？漬ciSQ1K （6）

S=SGK+■？漬qiSQiK （7）

三、算例

本文計算某混凝土受彎構件，規范規定裂縫寬度允許值為0.3mm。由裂縫寬度控制的正常使用極限狀態的荷載效應是混凝土受彎構件的最大裂縫寬度，根據混凝土結構設計規范（50010-2002）可得下列公式：

wmax=？琢cr■（1.1-■）（1.9c+0.08■） （8）

？滓sk=■ （9）

Mk=MGk+MQK （10）

最新混凝土結構設計規范（50010-2002）荷載組合改為準永久組合，公式（9）相應改為：

MK=MGK+？漬qiSQK （11）

其中？漬qi取值為0.5[4]。在規范（50010-2002）中隨著載荷組合方式的變化，相當于荷載取值減小了。本算例采用混凝土強度取值C20，保護層厚度c=25mm，受拉鋼筋直徑為16mm，梁截面高度取值400mm，構件計算跨度取值4m。

根據《混凝土結構設計規范》建立極限狀態方程：

0.3-？琢cr■（1.1-■）（1.9c+0.08■） （12）

最后經過公式（12）公式通過可靠度計算方法JC法計算出規范（50010-2002）對應的可靠度指標為？茁=1.05，可靠度為0.86，失效概率Pf=0.14。規范（50010-2010）對應的可靠度指標為？茁=1.4，可靠度為0.92，失效概率Pf=0.08。

通過可靠度計算基本方法JC法可以計算出鋼筋混凝土結構受彎構件裂縫可靠度指標。依照規范（50010-2002）進行設計的構件裂縫寬度可靠度指標為1.08，失效概率為14%，和國際標準不可逆正常使用極限狀態的可靠度指標1.5還是有一定差距的，依照最新國標（50010-2010）設計的混凝土構件可靠度指標提高到1.4，已經接近于1.5，失效概率為8%，可靠性有所提高。

參考文獻

[1]GB50153—2008工程結構可靠性設計統一標準[S].北京：中國建筑工業出版社，2008

[2]GB50010—2010混凝土結構設計規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2010

混凝土結構設計規定范文第5篇

關鍵詞：鋼筋混凝土；結構設計；保護層

引言：

房地產行業的不斷發展，建筑物的類型和功能也越來越復雜，這使得設計師在設計建筑結構的時候也變得更加多樣化。但是，如果一旦設計出現偏差就會給國家和人民的生命財產帶來嚴重的威脅，因此，應把握好鋼筋混凝土保護層結構設計，以此來有效的提高建筑物設計的質量。

1鋼筋混凝土性能

鋼筋混凝土的性質決定于材料的品質及施工的控制，影響它的因素主要有：水灰比例、水泥質量、骨料性質、混凝土的搗實、混凝土材齡。而鋼筋的性能主要和鋼筋中所含的化學成分有關，鋼筋混凝土的工作原理是利用了混凝土承受壓力鋼筋承受拉力的性質。鋼筋是在建筑結構中起到柔性材料作用，具有抗拉強度高，抗壓強度較低；混凝土屬于剛性材料，在建筑結構中抗壓強度高，但是抗拉強度低。在結構設計過程中，應該考慮到混凝土的凝結作用以及混凝土與表面粗糙的鋼筋之間的機械咬合，充分發揮混凝土與鋼筋粘結力，粘結牢固的鋼筋混凝土構件才具有一定的承載力。如果鋼筋混凝土保護層不足，會減小鋼筋與混凝土的凝固力，使鋼筋與混凝土不能更好地協同工作，所以充分認識到合理的鋼筋保護層薄厚對工程結構起到至關的重要作用。對于受力鋼筋混凝土構件截面設計，混凝土表面所能承受的外部壓力大小，取決于鋼筋離的遠近，如果鋼筋混凝土構件的鋼筋位置放置錯誤或者鋼筋的保護層過大，會降低鋼筋混凝土構件的承載能力，容易發生重大事故。在外力情況下，構件粘結在一起可以讓鋼筋和混凝土協調變形、共同工作直到接近破壞。在受拉狀態下，粘結的構件雖然在拉力較高時但會有局部失效，總體依然可以保證這兩種材料的協調變形，并且能使混凝土承受有限的一部分拉力。在結構設計時還要考慮溫度變化，因為南北方溫度差異較大，根據不同地域，結合鋼筋混凝土受溫度影響的膨脹系數，鋼筋和混凝土具有幾乎相同的溫度線膨脹系數（鋼材為1.2×10-5/℃；混凝土為1.0×10-5/℃，適用于溫度在0～100℃內），所以，應該充分考慮兩種材料產生的強制應力，是否會產生可能削弱兩種材料之間的粘結強度。

2鋼筋混凝土結構鋼筋保護層設計

2.1 鋼筋保護層的重要性

鋼筋混凝土保護層是指從結構構件中鋼筋外邊緣至構件表面范圍用于保護鋼筋的混凝土，對鋼筋起保護作用，使鋼筋不被銹蝕。合理的結構設計方案能同時滿足耐久性和鋼筋粘結牢固，因為它直接涉及到混凝土構件的結構承載力、耐久性和防火性。在現行《混凝土結構設計規范》對鋼筋保護層厚度分別按環境類別、構件類型、混凝土強度等級做出了規定。一般情況下受力鋼筋的混凝土保護層最小厚度應符合鋼筋混凝土結構設計要求的規定。同時現行《混凝土結構工程施工質量驗收規范》對結構實體鋼筋保護層厚度檢驗也做出相應的系列規定，這一切都充分體現了保護層在混凝土結構中極其重要的地位。

2.2 鋼筋保護層在施工過程中存在的幾點問題

從受力鋼筋混凝土構件的截面設計過程中，受拉的鋼筋離受壓區越遠，鋼筋所能承受的外部彎矩也越大，鋼筋在整個構件發揮的作用力越高，反之，受拉鋼筋離受壓區越近，整體構件發揮效能越低，為了避免在施工過程中，發生保護層厚度不合理的問題，不僅有合理的設計方案，還要結合實際溫度差異，地域差異不同狀況，適當調整保護層的厚度很重要。

2.2.1保護層過厚與安全隱患

由于鋼筋與混凝土構件之間存在足夠的粘結力，作為一個整體來承受外力的；如果只考慮混凝土承受巨大壓力，把拉力全部轉移給鋼筋來承擔是不夠合理的。在受力構件強度設計中，鋼筋保護層越厚，則鋼筋混凝土構件受壓區的有效強度就越小，鋼筋保護層過厚，結構下部離受力剛筋遠的混凝土由于粘結錨固作用的降低，其抗拉強度下降，反而易開裂引起鋼筋銹蝕，由此一來整體結構強度均隨之降低，結構存在安全隱患。

2.2.2保護層過薄及結構影響

鋼筋保護層過薄，是施工中更為常見的一種質量通病。它對結構的影響主要表現在以下幾個方面：

①影響混凝土與受力縱筋協同作用產生粘結力可能會降低承載力。雖然保護層過薄增加了一定的高度值，從外觀感覺是有利于結構承載力，但實際上是削弱了整個結構承載能力。因為承載能力是靠混凝土與鋼筋協同作用，與鋼筋和混凝土之間的粘結力有直接關連。粘結力來自于鋼筋和混凝土的接觸面經化學作用產生的膠著力、混凝土收縮時產生的摩擦力和握裹力以及咬合力等多方面組成，保護層過薄會使鋼筋混凝土因產生徑向劈裂而使粘結力降低。由于粘結破壞機理復雜，影響因素較多，受力情況多種不同，沒有完整的計算數據可以表明這一情況，所以在整體設計過程中，應考慮多方面因素，結合不同區域不同狀況，制定合理的設計方案，避免保護層厚度影響到結構的內在質量，對結構承載力造成不良影響。

②工程的耐久性不能只考慮內在的質量，而對環境耐久性如干濕、凍融等大氣侵蝕產生忽視也不可以，有一些工程由于忽視了環境問題，沒有做好干濕度以及特殊氣候情況下如何預防因混凝土結構導致鋼筋銹蝕，致使整個結構發生變化，從而發生重大隱患，這是應該被重視的的問題。其實有關部門也制定規范規定于安全性相關的要求，例如保護鋼筋免遭銹蝕的混凝土保護層最小厚度和混凝土的最低強度。

③在結構設計中以防火最為重要，因為高溫影響下可使構件迅速破壞。雖然混凝土是良好的防火材料，但鋼筋遇高溫會急劇膨脹加大，屈服點和極限強度急劇下降，導致混凝土構件破壞。所以整體混凝土鋼筋構件保護層需要保證一定值的厚度，并且滿足現行《建筑設計防火規范》的規定，所以保護層厚度影響到構件中的耐火極限。

3 樓板及墻柱保護層控制策略

鋼筋混凝土樓板在結構設計過程中，應該考慮到鋼筋的起抗拉受力作用可以抵抗荷載所產生的彎矩，以及地域不同溫差變化后混凝土板面收縮和裂縫的問題。鋼筋混凝土構件在設置合理的保護層前提下才能發揮有效作用。樓板底筋的保護層也是需要正確控制的，當樓板底筋的保護層間距放大到1.0米以上時，局部樓板底筋的保護層厚度就無法得到保障，所以縱橫向的保護層間距控制在1米左右為宜。在現場施工時盡可能合理和科學地安排好各工種交叉作業時間，在樓梯、通道等頻繁和必須的通行處應搭設（或鋪設）臨時的簡易通道，以供必要的施工人員通行，以免造成人工交叉踩踏后，鋼筋混凝土保護層變形，造成未交工就完工的惡劣影響。對施工人員加強教育和管理，使全體操作人員充分重視保護板面上層負筋的正確位置，必須行走時，應自覺沿鋼筋小馬撐支撐點通行，不得隨意踩踏中間架空部位鋼筋。

4結語

總之，在鋼筋混凝土結構中，從設計到施工質量，鋼筋保護層厚度的控制是非常重要的，堅決杜絕在施工中忽視保護層厚度而產生較大質量問題和安全隱患。為此在實際工程中，必須時刻注意對保護層厚度的監制，以保證鋼筋混凝土的材料可靠性和結構安全性。

參考文獻：

[1]李彥明，王紅宇.混凝土結構設計的一些常見問題分析[J].科技創新導報，2009，（22）.