《混凝土结构设计规范》GB50010-2010的主要变化（二）

来源： 王晓虹的日志

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第1章   总则

1.0.1条中去掉了“技术先进”一词。

1.0.3条增加“本规范依据现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153及《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068的原则制定。本规范是对混凝土结构设计提出的基本要求。”两句

第2章       术语和符号

       术语中省去了“框架结构”、“剪力墙结构”、“框架-剪力墙结构”、“可靠度”、“安全等级”、“设计使用年限”、“荷载效应”、“荷载效应组合”、“基本组合”、“标准组合”、“准永久组合”等其他标准已经定义了的常用术语。补充了各类型混凝土构件及构造等混凝土结构特有的常用术语：

2.1.10叠合构件 composite member

    由预制混凝土构件（或既有混凝土结构构件）和后浇混凝土组成，以两阶段成型的整体受力结构构件。

2.1.15无粘结预应力混凝土结构 unbonded prestressed concrete structure

    配置与混凝土之间可保持相对滑动的无粘结预应力筋的后张法预应力混凝土结构。

2.1.16有粘结预应力混凝土结构 bonded prestressed concrete structure

    通过灌浆或与混凝土直接接触使预应力筋与混凝土之间相互粘结而建立预应力的混凝土结构。

2.1.17 结构缝 structural joint

根据结构设计需求而采取的分割混凝土结构间隔的总称。（将以往所说的变形缝概念扩展，除了伸缩缝、沉降缝、防震缝‘三缝’之外，也包括出于其他目的所设的缝。）

2.1.18 混凝土保护层 concrete cover

结构构件中钢筋外边缘至构件表面范围用于保护钢筋的混凝土，简称保护层。

2.1.19 锚固长度 anchorage length

受力钢筋依靠其表面与混凝土的粘结作用或端部构造的挤压作用而达到设计承受应力所需的长度。

2.1.20 钢筋连接 splice of reinforcement

通过绑扎搭接、机械连接、焊接等方法实现钢筋之间内力传递的构造形式。

2.1.21 配筋率 ratio of reinforcement

混凝土构件中配置的钢筋面积（或体积）与规定的混凝土截面面积（或体积）的比值。

2.1.22 剪跨比 ratio of shear span to effective depth

截面弯矩与剪力和有效高度乘积的比值。（中文解释有疑义）

2.1.23 横向钢筋 transverse reinforcement

垂直于纵向受力钢筋的箍筋或间接钢筋。

2.2符号（略）

第3章       基本设计规定

      本章内容变化较大，增加了一些关于结构体系的设计内容, 强调概念设计的重要性。由原来的3节扩充为7节。3.2结构方案，3.6防连续倒塌设计原则，3.7既有结构设计原则为新增内容。

3.1 一般规定

3.1.1混凝土结构设计应包括下列内容：

  1  结构方案设计，包括结构选型、构件布置及传力途径；

  2  作用及作用效应分析；

  3  结构的极限状态设计；

  4  结构及构件的构造、连接措施；

  5  耐久性及施工的要求；

  6  满足特殊要求结构的专门性能设计。（‘性能设计’首次列入混凝土结构规范）

原3.1.2条为现3.1.3条，且删除极限状态定义，在承载能力极限状态中增加“因结构局部破坏而引发的连续倒塌”。

3.1.4  结构上的直接作用（荷载）应根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》 GB 50009及相关标准确定；地震作用应根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》 GB 50011确定。

    间接作用和偶然作用应根据有关的标准或具体条件确定。

    直接承受吊车荷载的结构构件应考虑吊车荷载的动力系数。预制构件制作、运输及安装时应考虑相应的动力系数。现浇钢筋混凝土结构，必要时应考虑施工阶段的荷载。

    “直接作用”即通常意义上的“荷载”，“间接作用”是指温度变化、混凝土凝结收缩、约束变形等产生的作用。

3.1.5 混凝土结构的安全等级和设计使用年限应符合现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153 的规定。

    混凝土结构中各类结构构件的安全等级，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。对于结构中重要构件和关键传力部位，宜适当提高其安全等级。

3.1.6 混凝土结构设计应考虑施工技术水平以及实际工程条件的可行性。有特殊要求的混凝土结构，应提出相应的施工要求。

3.1.7  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。（虽无变化，因为是强条，故列出）

3.2 结构方案（本节为新增内容）

3.2.1混凝土结构的设计方案应符合下列要求：

 1  选用合理的结构体系、构件型式和布置；

 2  结构的平、立面布置宜规则，各部分的质量和刚度宜均匀、连续；

 3  结构传力途径应简捷、明确，竖向构件宜连续贯通、对齐；

 4  宜采用超静定结构，重要构件和关键传力部位应增加冗余约束或有多条传力途径。

3.2.2  混凝土结构中结构缝的设计应符合下列要求：

 1  应根据结构受力特点及建筑尺度、形状、使用功能，合理确定结构缝的位置和构造形式；

 2  宜控制结构缝的数量，并应采取有效措施减少设缝的不利影响；

 3  可根据需要设置施工阶段的临时性结构缝。

3.2.3  结构构件的连接应符合下列要求：

 1  连接部位的承载力不应小于被连接构件的承载力，并应保证被连接构件之间的传力性能；

 2  当混凝土构件与其他材料构件连接时，应采取可靠的连接措施；

 3  应考虑构件变形对连接节点及相邻结构或构件造成的影响。

3.2.4 混凝土结构设计应符合下列要求：

 1  减小偶然作用效应的影响范围，避免发生因局部破坏引起的连续倒塌；

 2  满足不同环境条件下的结构耐久性要求；

 3  节省材料、降低能耗与保护环境。

3.3  承载能力极限状态计算

3.3.1 混凝土结构的承载能力极限状态计算应包括下列内容：

  1  结构构件应进行承载力计算；

  2  直接承受重复荷载的构件应进行疲劳验算；

  3  有抗震设防要求时，应进行抗震承载力计算；

  4  必要时尚应进行结构的倾覆、滑移、漂浮验算；

  5  对于可能遭受偶然作用，且倒塌可引起严重后果的重要结构，宜进行防连续倒塌设计。

3.3.2 对持久设计状况、短暂设计状况和地震设计状况，当用内力的形式表达时，结构构件应采用下列承载能力极限状态设计表达方式：

 S——承载能力极限状态下作用组合的效应设计值：对持久设计状况和短暂设计状况应按作用的基本组合计算；对地震设计状况应按作用的地震组合计算；

       （其余符号意义不变，从略）

3.3.3 对二维、三维混凝土结构构件，当按弹性或弹塑性方法分析并以应力形式表达时，可将混凝土应力按区域等代成内力设计值，按本规范第3.3.2条进行计算；也可直接采用多轴强度准则进行设计验算。

3.3.4 对偶然作用下的结构进行承载能力极限状态设计时，公式（3.3.2-1）中的作用效应设计值S按偶然组合计算，结构重要性系数γ0取不小于1.0的数值；公式（3.3.2-2）中混凝土、钢筋的强度设计值改用强度标准值。

    当进行结构防连续倒塌验算时，结构构件的承载力函数应按本规范第3.6节的原则确定。

3.3.5 对既有结构的承载能力极限状态设计，应按下列规定进行：

  1 对既有结构进行安全复核、改变用途或延长使用年限而需验算承载能力极限状态时，宜符合本规范第3.3.2条的规定。

  2 对既有结构进行改建、扩建或加固改造而重新设计时，承载能力极限状态的计算应符合本规范第3.7节的规定。

3.4  正常使用极限状态验算

3.4.1 混凝土结构构件应根据其使用功能及外观要求，进行正常使用极限状态的验算。

   混凝土结构构件正常使用极限状态的验算应包括下列内容：

   1  对需要控制变形的构件，应进行变形验算；

   2  对使用上限制出现裂缝的构件，应进行混凝土拉应力验算；

   3  对允许出现裂缝的构件，应进行受力裂缝宽度验算；

   4  对有舒适度要求的楼盖结构，应进行竖向自振频率验算。

3.4.2 对于正常使用极限状态，结构构件应分别按荷载的准永久组合并考虑长期作用的影响或标准组合并考虑长期作用的影响，采用下列极限状态设计表达式进行验算：

                       S≤C                     (3.4.2)

3.4.3 钢筋混凝土受弯构件的最大挠度应按荷载效应的准永久组合，预应力混凝土受弯构件的最大挠度应按荷载的标准组合，并均应考虑荷载长期作用的影响进行计算，其计算值不应超过表 3.4.3规定的挠度限值。（钢筋混凝土构件由原先的荷载效应标准组合改为准永久组合，预应力构件仍采用标准组合。）

3.4.4 结构构件正截面的受力裂缝控制等级分为三级。等级划分及要求应符合下列规定：

   一级——严格要求不出现裂缝的构件，按荷载标准组合计算时，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抗拉强度的标准值。（02规范还有准永久组合时受拉边缘混凝土不宜产生拉应力，这次删掉）

   三级——允许出现裂缝的构件：对钢筋混凝土构件，按荷载准永久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本规范表3.4.5规定的最大裂缝宽度限值。对预应力混凝土构件，按荷载效应标准组合并考虑长期作用的影响计算时，构件的最大裂缝宽度不应超过本规范第3.4.5条规定的最大裂缝宽度限值；对二 a类环境的预应力混凝土构件，尚应按荷载效应的准永久组合计算，且构件受拉边缘混凝土的拉应力不应大于混凝土的抗拉强度标准值。

3.4.6 对大跨度混凝土楼盖结构应进行竖向自振频率验算，其自振频率宜符合下列要求：

  1 住宅和公寓不宜低于 5Hz；

  2 办公楼和旅馆不宜低于 4Hz；

  3 大跨度公共建筑不宜 3Hz；

  4 工业建筑及有特殊要求的建筑应根据使用功能提出要求。

3.5  耐久性设计

3.5.1混凝土结构应根据设计使用年限和环境类别进行耐久性设计，耐久性设计包括下列内容：

    1  确定结构所处的环境类别；

    2  提出材料的耐久性质量要求；

    3  确定构件中钢筋的混凝土保护层厚度；

    4  满足耐久性要求相应的技术措施；

    5  在不利的环境条件下应采取的防护措施；

    6  提出结构使用阶段检测与维护的要求。

注：对临时性的混凝土结构，可不考虑混凝土的耐久性要求。

3.5.2中环境类别的表有变化

3.5.3中混凝土耐久性基本要求表有调整

3.5.6 对下列混凝土结构及构件，尚应采取加强耐久性的相应措施：

  1  预应力混凝土结构中的预应力筋应根据具体情况采取表面防护、管道灌浆、加大混凝土保护层厚度等措施，外露的锚固端应采取封锚和混凝土表面处理等有效措施；

  2  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；

  3  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；

  4  处于二、三类环境中的悬臂构件宜采用悬臂梁 -板的结构形式，或在其上表面增设防护层；

  5  处于二、三环境中的结构构件，其表面的预埋件、吊钩、连接件等金属部件应采取可靠的防锈措施；

  6  处在三类环境中的混凝土结构构件，可采用阻锈剂、环氧树脂涂层钢筋或其他具有耐腐蚀性能的钢筋、采取阴极保护措施或采用可更换的构件等措施。

3.5.7 混凝土结构在设计使用年限内尚应遵守下列规定：

  1 结构应按设计规定的环境类别使用，并定期进行检查维护；

  2 设计中的可更换混凝土构件应按规定定期更换；

  3 构件表面的防护层，应按规定维护或更换；

  4 结构出现可见的耐久性缺陷时，应及时进行检测处理。

3.6  防连续倒塌设计原则（本节为新增内容）

3.6.1混凝土结构的防连续倒塌设计宜符合下列要求：

  1 避免使结构中的关键构件直接遭受偶然作用；

  2 采取减小偶然作用效应的措施；

  3 在结构容易遭受偶然作用影响的区域增加冗余约束；

  4 增强疏散通道、避难空间及构件关键传力部位的承载力和变形性能。

3.6.2  结构的防连续倒塌设计可采用下列方法：

  1 局部加强法：对可能遭受偶然作用而发生局部破坏的关键受力部位，提高设计的安全储备；

  2 拉结构件法：通过贯通水平构件的最小配筋和钢筋连接措施，使其在缺失支承、跨度变化的条件下仍具有必要的承载能力，维持结构的整体稳固性；

  3 拆除构件法：按一定规则拆除主要受力构件，验算结构体系中的剩余部分的极限承载力。

    验算可采用弹性分析、弹塑性分析、极限分析等方法对结构的受力－倒塌全过程进行分析，模拟结构倒塌的全过程，并作出判断。

3.6.3 结构防连续倒塌验算应考虑结构构件倒塌冲击引起的动力系数，并根据倒塌的具体情况确定荷载效应。材料强度可取标准值或平均值，并应考虑动力作用下材料强化和脆性。

3.7 既有结构设计的原则（本节为新增内容）

3.7.1 为既有结构延长使用年限、安全复核、改变用途、改建、扩建或加固修复等，应对其进行评定、验算或重新设计。

3.7.2 既有结构的设计应符合下列原则：

  1  应按现行有关标准进行检测和可靠性评估，确定相应的设计参考；

  2  应根据使用要求确定结构继续使用的年限；

  3  承载能力应符合现行有关标准的规定；

  4  正常使用极限状态验算宜符合现行有关标准的规定；

  5  必要时可对使用功能作相应的调整。

3.7.3  既有结构的设计尚应符合下列规定：

  1  应优化结构方案，避免承载力及刚度突变，提高整体稳固性；

  2  结构上的作用可按现行标准取值，也可按使用功能和继续使用的年限适当调整；

  3  应按实际的构件尺寸、截面配筋、连接构造和已有缺陷进行设计；

  4  结构既有部分的材料性能由检测评估确定，后加部分按现行规范取值；

  5  既有结构与后加部分之间应采取可靠的连接构造措施；

  6  结构构件的设计应考虑承载历史以及施工状态的影响。