混凝土结构设计标准规范.doc

6.5 受冲切承载力计算6.5.1在局部荷载或集中反力作用下不配备箍筋或弯起钢筋板，其受冲切承载力应符合下列规定（图 6.5.1）： （a）局部荷载作用下； （b）集中反力作用下图 6.5.1板受冲切承载力计算1冲切破坏锥体斜截面；2计算截面；3计算界面周长；4冲切破坏锥体底面线Fl（0.7hft0.25pc，m）umh0（6.5.1-1）公式（6.5.1-1）中系数 ，应按下列两个公式计算，并取其中较小值：10.41.2/s（6.5.1-2）（6.5.1-3）式中：Fl局部荷载设计值或集中反力设计值；板柱构造，取柱所承受轴向压力设计值层间差值减去 柱顶冲切破坏锥体范畴内板所承受荷载设计值；当有不平衡弯矩时，应按本规范第 6.5.6 条规定拟定；h截面高度影响系数：当 h 不不不大于 800mm 时，取 h 为 1.0；当 h 不不大于 mm 时，取 h 为 0.9，其间按线性内插法取用； pc,m计算截面周长上两个方向混凝土有效预压应力按长度加权平均值，其值宜控制在 1.0N/mm23.5N/mm2 范畴内；um计算截面周长，取距离局部荷载或集中反力作用面积周边 h0/2 处板垂直截面最不利周长；h0截面有效高度，取两个方向配筋截面有效高度平均值；1局部荷载或集中反力作用面积形状影响系数；2计算截面周长与板截面有效高度之比影响系数；s局部荷载或集中反力作用面积为矩形时长边与短边尺寸比值，s 不适当不不大于 4；当 s 不大于 2 时取 2；对圆形冲切面，s 取 2；s柱位置影响系数：中柱，s 取 40；边柱，s 取 30；角柱，s 取 20。6.5.2当板开有孔洞且孔洞至局部荷载或集中反力作用面积边沿距离不不不大于 6h0 时，受冲切承载力计算中取用 计算截面周长 um，应扣除局部荷载或集中反力作用面积中心至开孔外边画出两条切线之间所包括长度（图 6.5.2）。图 6.5.2邻近孔洞时临界界面周长1局部荷载或集中反力作用面；2计算截面周长；3孔洞；4应扣除长度注：当图中 l1 不不大于 l2 时，孔洞边长 l2 用 代替6.5.3在局部荷载或集中反力作用下，当受冲切承载力不满足本规范第 6.5.1 条规定且板厚受到限制时，可配备箍筋或弯起钢筋。此时，受冲切截面及受冲切承载力计算应符合下列条件：1受冲切截面Fl1.2ftumh0（6.5.3-1）2配备箍筋、弯起钢筋时受冲切承载力Fl（0.5ft0.25pc,m）umh00.8fyvAsvu0.8fyAsbusin（6.5.3-2）式中：fyv箍筋抗拉强度设计值，按本规范第 4.2.3 条规定采用； Asvu与呈 45冲切破坏锥体斜截面相交所有箍筋截面面积； Asbu与呈 45冲切破坏锥体斜截面相交所有弯起钢筋截面面积； 弯起钢筋与板底面夹角。注：当有可靠根据时，也可配备其她有效形式抗冲切钢筋（如工字钢、槽钢、抗剪锚栓和扁钢形箍等）。6.5.4配备抗冲切钢筋冲切破坏锥体以外截面，尚应按本规范第 6.5.1 条规定进行受冲切承载力计算，此时，um 应取配备抗冲切钢筋冲切破坏锥体以外 0.5h0 处最不利周长。6.5.5对矩形截面柱阶形基本，在柱与基本交接处以及基本变阶处受冲切承载力应符合下列规定（图 6.5.4）： （a）柱与基本交接处 （b）基本变阶处图 6.5.5计算阶形基本受冲切承载力截面位置1冲切破坏锥体最不利一侧斜截面；2冲切破坏锥体底面线Fl0.7hftbmh0（6.5.5-1）FlpsA（6.5.5-2）bmbtbb/2（6.5.5-3）式中：h0柱与基本交接处或基本变阶处截面有效高度，取两个方向配筋截面有效高度平均值；ps按荷载效应基本组共计算并考虑构造重要性系数基本底面地基反力设计值（可扣除基本自重及其上土重），当基本偏心受力时，可取用最大地基反力设计值； A考虑冲切荷载时取用多边形面积（图 6.5.5 中阴影面积 ABCDEF）；bt冲切破坏锥体最不利一侧斜截面上边长：当计算柱与基本交接处受冲切承载力时，取柱宽；当计算基本变阶处受冲切承载力时，取上阶宽；bb柱与基本交接处或基本变阶处冲切破坏锥体最不利一侧斜截面下边长，取 bt2h0。6.5.6在竖向荷载、水平荷载作用下，当考虑板柱节点 计算截面上剪应力传递不平衡弯矩时，其集中反力设计值 Fl 应以等效集中反力设计值 Fl,eq 代替，Fl,eq 可按本规范附录 F 规定计算。6.6 局部受压承载力计算6.6.1配备间接钢筋混凝土构造构件，其局部受压区截面尺寸应符合下列规定：Fl1.35clfcAln（6.6.1-1） （6.6.1-2）式中：Fl局部受压面上作用局部荷载或局部压力设计值；fc混凝土轴心抗压强度设计值；在后张法预应力混凝土构件张拉阶段验算中，可依照相应阶段混凝土立方体抗压强度 fcu 值按本规范表 4.1.4-1 规定以线性内插法拟定；c混凝土强度影响系数，按本规范第 6.3.1 条规定取用；l混凝土局部受压时强度提高系数；Al混凝土局部受压面积； Aln混凝土局部受压净面积；对后张法构件，应在混凝土局部受压面积中扣除孔道、凹槽某些面积；Ab局部受压计算底面积，按本规范第 6.6.2 条拟定。6.6.2局部受压计算面积 Ab，可由局部受压面积与计算底面积按同心、对称原则拟定；对惯用状况，可按图 6.6.2 取用。图 6.6.2局部受压计算底面积Al混凝土局部受压面积；Ab局部受压计算底面积6.6.3配备方格网式或螺旋式间接钢筋（图 6.6.3）局部受压承载力应符合下列规定：Fl0.9（clfc2vcorfyv）Aln（6.6.3-1）当为方格网式配筋时（图 6.6.3a），钢筋网两个方向上单位长度内钢筋截面面积比值不适当不不大于 1.5，其体积配筋率 v 应按下列公式计算：（6.6.3-2）当为螺旋式配筋时（图 6.6.3b），其体积配筋率 v 应按下列公式计算：v4Ass1/（dcors）（6.6.3-3）式中：cor配备间接钢筋局部受压承载力提高系数，仍按本规范公式（6.6.1-2）计算，但 公式中 Ab 应代之以 Acor，且当 Acor 不不大于 Ab 时， 取 Acor=Ab；当 Acor 不不不大于混凝土局部受压面积 Al 1.25 倍时，cor 取 1.0； 间接钢筋对混凝土约束折减系数，按本规范第 6.2.16 条规定取用； fyv间接钢筋抗拉强度设计值，按本规范表 4.2.3 条采用；Acor方格网式或螺旋式间接钢筋内表面范畴内混凝土核心截面面积，应不不大于混凝土局部受压面积 Al，其重心应与 Al 重心重叠，计算中按同心、对称原则取值；v间接钢筋体积配筋率； n1、As1分别为方格网沿 l1 方向钢筋根数、单根钢筋截面面积； n2、As2分别为方格网沿 l2 方向钢筋根数、单根钢筋截面面积；Ass1单根螺旋式间接钢筋截面面积；dcor螺旋式间接钢筋内表面范畴内混凝土截面直径；s方格网式或螺旋式间接钢筋间距，宜取 30mm80mm。间接钢筋应配备在图 6.6.3 所规定高度 h 范畴内，方格网式钢筋，不应少于 4 片；螺旋式钢筋，不应少于 4 圈。柱接头，h 尚不应不大于 15d，d 为柱纵向钢筋直径。（a）方格网式配筋 （b）螺旋式配筋图 6.6.3局部受压区间接钢筋Al混凝土局部受压面积；Ab局部受压计算底面积Acor方格网式或螺旋式间接钢筋内表面范畴内混凝土核心面积7.1 裂缝控制验算7.1.1钢筋混凝土和预应力混凝土构件，应按下列规定进行受拉边沿应力或正截面裂缝宽度验算：1一级裂缝控制级别构件，在荷载原则效应组合下，受拉边沿应力应符合下列规定：ckpc0（7.1.1-1）2二级裂缝控制级别构件，在荷载原则效应组合下 ，受拉边沿应力应符合下列规定：ckpcftk（7.1.1-2）3三级 裂缝控制级别时，钢筋混凝土构件最大裂缝宽度可按荷载准永久组合并考虑长期作用影响效应计算， 预应力混凝土构件最大裂缝宽度可按荷载原则组合并考虑长期作用影响效应计算。最大裂缝宽度应符合下列规定：max1im（7.1.1-3）对环境类别为二a 类有压力混凝土构件，在荷载准永久组合下，受拉边沿应力尚应符合下列规定：cqpcftk（7.1.1-4）式中：ck、cq荷载原则组合、准永久组合下抗裂验算边沿混凝土法向应力； pc扣除所有预应力损失后在抗裂验算边沿混凝土预压应力，按本规范公式（10.1.6-1）或公式（10.1.6-4）计算； ftk混凝土轴心抗拉强度原则值，按本规范表 4.1.3-2 采用；max按荷载原则组合或准永久组合并考虑长期作用影响计算最大裂缝宽度，按本规范第 7.1.2 条计算；1im最大裂缝宽度限值，按本规范第 3.4.5 条采用。7.1.2在矩形、形、倒形和形截面钢筋混凝土受拉、受弯和偏心受压构件及预应力混凝土轴心受拉和受弯构件中，按荷载效应原则组合并考虑长期作用影响最大裂缝宽度（mm）可按下列公式计算：（7.1.2-1）（7.1.2-2）（7.1.2-3）（7.1.2-4）式中：cr构件受力特性系数，按表 7.1.2-1 采用；裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数：当 0.2 时，取 0.2；当 1.0 时，取 1.0；对直接承受重复荷载构件，取 1.0； s按荷载准永久组共计算钢筋混凝土构件纵向受拉钢筋应力或按原则组共计算预应力混凝土构件纵向受拉钢筋等效应力； Es钢筋弹性模量，按本规范表 4.2.4 采用； cs最外层纵向受拉钢筋外边沿至受拉区底边距离（mm）：当 cs20 时，取 cs20；当 cs65 时，取 cs65；te按有效受拉混凝土截面面积计算纵向受拉钢筋配筋率；对无粘结后张构件，仅取纵向受拉钢筋计算配筋率；在最大裂缝宽度计算中，当 te0.01 时，取 te0.01；Ate有效受拉混凝土截面面积：对轴心受拉构件，取构件截面面积；对受弯、偏心受压和偏心受拉构件，取 Ate0.5bh（bfb）hf，此处，bf、hf 为受拉翼缘宽度、高度； As受拉区纵向钢筋截面面积； Ap受拉区纵向预应力钢筋截面面积；deq受拉区纵向钢筋等效直径（mm）；对无粘结后张构件，仅为受拉区纵向受拉构件等效直径（mm）； di受拉区第 i 种纵向钢筋公称直径；对于有粘结预应力钢绞线束直径取为；其中 dp1 为单根钢绞线公称直径，n1 为单束钢绞线根数； ni受拉区第 i 种纵向钢筋根数；对于有粘结预应力钢绞线，取为钢绞线束数； i受拉区第 i 种纵向钢筋相对粘结特性系数，按表 7.1.2-2 采用。注：1对承受吊车荷载但不需作疲劳验算受弯构件，可将计算求得最大裂缝宽度乘以系数 0.85；2对按本规范第 9.2.15 条配备表层钢筋网片梁，按公式（7.1.2-1）计算最大裂缝宽度可恰当折减，折减系数可取 0.7；3对 e0/h00.55 偏心受压构件，可不验算裂缝宽度。表 7.1.2-1构件受力特性系数类型cr钢筋混凝土构件预应力混凝土构件受弯、偏心受压1.91.5偏心受拉2.4轴心受拉2.72.2表 7.1.2-2钢筋相对粘结特性系数类别非预应力钢筋先张法预应力钢筋后张法预应力钢筋光面钢筋带肋钢筋带肋钢筋螺旋肋钢丝钢绞线带肋钢筋钢绞线光面钢丝i0.71.01.00.80.60.80.50.4注：对环氧树脂涂层带肋钢筋，其相对粘结特性系数应按表中系数 0.8 倍取用。7.1.3在荷载准永久组合或原则组合下，钢筋混凝土构件 、预应力混凝土构件开裂截面处受压边沿混凝土压应力、不同位置处钢筋拉应力及预应力筋等效应力宜按下列假定计算：1截面应变保持平面；2受压区混凝土法向应力图取为三角形；3不考虑受拉区混凝土抗拉强度；4采用换算截面。7.1.4在荷载准永久组合或原则组合下，钢筋混凝土构件 受拉区纵向钢筋应力或预应力混凝土构件受拉区等效应力也可按下列公式计算：1钢筋混凝土构件受拉区纵向钢筋应力1）轴心受拉构件sqNq/As（7.1.4-1）2）偏心受拉构件（7.1.4-2）3）受弯构件（7.1.4-3）4）偏心受压构件（7.1.4-4）（7.1.4-5）ese0ys（7.1.4-6）（7.1.4-7）（7.1.4-8）式中：As受拉区纵向钢筋截面面积：对轴心受拉构件，取所有纵向钢筋截面面积；对偏心受拉构件，取受拉较大边纵向钢筋截面面积；对受弯、偏心受压构件，取受拉区纵向钢筋截面面积；Nq、Mq按荷载准永久组共计算轴向力值、弯矩值，对偏心受压构件不考虑二阶效应影响；e轴向拉力作用点至受压区或受拉较小边纵向钢筋合力点距离； e轴向压力作用点至纵向受拉钢筋合力点距离； e0荷载准永久组合下初始偏心距，取为 Mq/Nq； z纵向受拉钢筋合力点至截面受压区合力点距离，且不不不大于 0.87h0；s使用阶段轴向压力偏心距增大系数，当 l0/h 不不不大于 14 时，取 1.0；ys截面重心至纵向受拉钢筋合力点距离；f受压翼缘截面面积与腹板有效截面面积比值；bf、hf分别为受压区翼缘宽度、高度；在公式（7.1.4-7）中，当 hf 不不大于 0.2h0 时，取 0.2h0；2预应力混凝土构件受拉区纵向钢筋等效应力1）轴心受拉构件（7.1.4-9）2）受弯构件（7.1.4-10）（7.1.4-11） epypsep0（7.1.3-12）式中：Ap受拉区纵向预应力钢筋截面面积：对轴心受拉构件，取所有纵向预应力钢筋截面面积；对受弯构件，取受拉区纵向预应力钢筋截面面积； Np0计算截面上混凝土法向预应力等于零时预加力，应按本规范第 10.1.13 条规定计算；Nk、Mk按荷载原则组共计算轴向力值、弯矩值； z受拉区纵向普通钢筋和预应力钢筋合力点至截面受压区合力点距离，按公式（7.1.4-5）计算，其中 e 按公式（7.1.4-11）计算；1无粘结预应力筋等效折减系数，取 1 为 0.3；对灌浆后张预应力筋，取 1 为 1.0；epNp0 作用点至受拉区纵向预应力和普通钢筋合力点距离； yps受拉区纵向预应力和普通钢筋合力点偏心距，应按本规范第 10.1.13 条规定拟定。7.1.5在荷载原则组合和准永久组合下，抗裂验算 时截面边沿混凝土法向应力应按下列公式计算：1轴心受拉构件ckNk/A0（7.1.5-1）cqNq/A0（7.1.5-2）2受弯构件ckMk/W0（7.1.5-3）cqMq/W0（7.1.5-4）3偏心受拉和偏心受压构件ckMk/W0Nk/A0（7.1.5-5）cqMq/W0Nq/A0（7.1.5-6）式中：A0构件换算截面面积；W0构件换算截面受拉边沿弹性抵抗矩。7.1.6预应力混凝土受弯构件应分别对截面上混凝土主拉应力和主压应力进行验算：1混凝土主拉应力1）一级裂缝控制级别构件，应符合下列规定：tp0.85ftk（7.1.6-1）2）二级裂缝控制级别构件，应符合下列规定：tp0.95ftk（7.1.6-2）2混凝土主压应力对一、二级裂缝控制级别构件，均应符合下列规定：cp0.60fck（7.1.6-3）式中：tp、cp分别为混凝土主拉应力、主压应力，按本规范第 7.1.7 条拟定。此时，应选取跨度内不利位置截面，对该截面换算截面重心处和截面宽度突变处进行验算。注：对容许浮现裂缝吊车梁，在静力计算中应符合公式（7.1.6-2）和公式（7.1.6-3）规定。7.1.7混凝土主拉应力和主压应力应按下列公式计算：（7.1.7-1）（7.1.7-2）（7.1.7-3）式中：x由预加力和弯矩值 Mk 在计算纤维处产生混凝土法向应力；y由集中荷载原则值 Fk 产生混凝土竖向压应力； 由剪力值 Vk 和预应力弯起钢筋预加力在计算纤维处产生混凝土剪应力；当计算截面上作用有扭矩作用时，尚应计入扭矩引起剪应力；对超静定对后张法预应力混凝土构造构件，在计算剪应力时，尚应计入预加力引起次剪力；pc扣除所有预应力损失后，在计算纤维处由预加力产生混凝土法向应力，按本规范公式（6.1.5-1）或（6.1.5-4）计算；y0换算截面重心至计算纤维处距离；I0换算截面惯性矩；Vk按荷载原则组共计算剪力值；S0计算纤维以上某些换算截面面积对构件换算截面重心面积矩； pe预应力弯起钢筋有效预应力；Apb计算截面上同一弯起平面内预应力弯起钢筋截面面积；p计算截面上预应力弯起钢筋切线与构件纵向轴线夹角。注：公式（7.1.7-1）、（7.1.7-2）中 x、y、pc 和 Mky0/I0，当为拉应力时，以正值代入；当为压应力时，以负值代入；7.1.8对预应力混凝土吊车梁，在集中力作用点两侧各 0.6h 长度范畴内，由集中荷载原则值 Fk 产生混凝土竖向压应力和剪应力简化分布，可按图 7.1.8 拟定，其应力最大值可按下列公式计算：y，max0.6Fk/（bh）（7.1.8-1）F（l-r）/2（7.1.8-2）lVlkS0/（I0b）（7.1.8-3）rVrkS0/（I0b）（7.1.8-4）式中：l、r分别为位于集中荷载原则值 Fk 作用点左侧、右侧 0.6h 处截面上剪应力；F集中荷载原则值 Fk 作用截面上剪应力；Vlk、Vrk集中荷载原则值 Fk 作用点左侧、右侧截面上剪力原则值。图 7.1.8预应力混凝土吊车梁集中力作用点附近应力分布（a）截面；（b）竖向压应力 y 分布；（c）剪应力 分布7.1.9对先张法预应力混凝土构件端部进行正截面、斜截面抗裂验算时，应考虑预应力钢筋在其预应力传递长度 ltr 范畴内实际应力值变化。预应力钢筋实际应力可考虑为线形分布，在构件端部取为零，在其预应力传递长度末端取有效预应力值 pe（图 7.1.9），预应力钢筋预应力传递长度 ltr 应按本规范第 10.1.9 条拟定。图 7.1.9预应力传递长度范畴内有效预应力值变化7.2 受弯构件挠度验算7.2.1钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件 挠度可按照构造力学办法计算，且不应超过本规范表 3.3.2 规定限值。在等截面构件中，可假定各同号弯矩区段内刚度相等，并取用该区段内最大弯矩处刚度。当计算跨度内支座截面刚度不不不大于跨中截面刚度两倍或不不大于跨中截面刚度一半时，该跨也可按等刚度构件进行计算，其构件刚度可取跨中最大弯矩截面刚度。7.2.2矩形、形、倒形和形截面受弯构件考虑荷载长期作用影响刚度 B 可按下列规定计算：1采用荷载原则组合时（7.2.2-1）2采用荷载准永久组合时BBs/（7.2.2-2）式中：Mk按荷载原则组共计算弯矩，取计算区段内最大弯矩值；Mq按荷载准永久组共计算弯矩，取计算区段内最大弯矩值；Bs按荷载原则组合伙用 计算钢筋混凝土受弯构件或按原则组共计算预应力混凝土受弯构件短期刚度，按本规范第 7.2.3 条计算； 考虑荷载长期作用对挠度增大影响系数，按本规范第 7.2.5 条取用。7.2.3按裂缝控制级别规定荷载组合伙用下，钢筋混凝土受弯构件和预应力混凝土受弯构件短期刚度 Bs，可按下列公式计算：1钢筋混凝土受弯构件（7.2.3-1）2预应力混凝土受弯构件1）规定不浮现裂缝构件Bs0.85EcI0（7.2.3-2）2）容许浮现裂缝构件（7.2.3-3）kcrMcr/Mk（7.2.3-4）（7.2.3-5）Mcr（pcftk）W0（7.2.3-6）f（bfb）hf/（bh0）（7.2.3-7）式中：裂缝间纵向受拉钢筋应变不均匀系数，按本规范第 7.1.2 条拟定； E钢筋弹性模量与混凝土弹性模量比值：EEs/Ec；纵向受拉钢筋配筋率：对钢筋混凝土受弯构件，取 As/（bh0）；对预应力混凝土受弯构件，取 （1ApAs）/（bh0） ，对灌浆后张预应力筋，取 11.0，对无粘结后张预应力筋，取 10.3； I0换算截面惯性矩； f受拉翼缘截面面积与腹板有效截面面积比值；bf、hf分别为受拉区翼缘宽度、高度；Kcr预应力混凝土受弯构件正截面开裂弯矩 Mcr 与弯矩 Mk 比值，当 kcr1.0 时，取 kcr1.0；混凝土构件截面抵抗矩塑性影响系数，按本规范第 7.2.4 条拟定。注：对预压时预拉区浮现裂缝构件，Bs 应减少 10。7.2.4混凝土构件截面抵抗矩塑性影响系数 可按下列公式计算：（0.7120/h）m（7.2.4）式中：m混凝土构件截面抵抗矩塑性影响系数基本值，可按正截面应变保持平面假定，并取受拉区混凝土应力图形为梯形、受拉边沿混凝土极限拉应变为 2ftk/Ec 拟定；对惯用截面形状，m 值可按表 7.2.4 取用； h截面高度（mm）：当 h400 时，取 h400；当 h1600 时，取 h1600；对圆形、环形截面，取 h2r，此处，r 为圆形截面半径或环形截面外环半径。表 7.2.4截面抵抗矩塑性影响系数基本值 m项次12345截面形状矩形截面翼缘位于受压区形截面对称形截面或箱形截面翼缘位于受拉区倒形截面圆形和环形截面bf/b2、hf/h为任意值bf/b2、hf/h0.2bf/b2、hf/h为任意值bf/b2、hf/h0.2m1.551.501.451.351.501.401.60.24r1/r注：1对 bfbf 形截面，可按项次 2 与项次 3 之间数值采用；对 bfBbf 形截面，可按项次 3 与项次 4 之间数值采用；2对于箱形截面，b 系指各肋宽度总和；3r1 为环形截面内环半径，对圆形截面取 r1 为零。7.2.5考虑荷载长期作用对挠度增大影响系数 可按下列规定取用：1钢筋混凝土受弯构件当 0 时，取 2.0；当 时，取 1.6；当 为中间数值时， 按线性内插法取用。此处，As/（bh0），As/（bh0）。对翼缘位于受拉区倒形截面， 应增长 20。2预应力混凝土受弯构件，取 2.0。7.2.6预应力混凝土受弯构件在使用阶段预加力反拱值，可用构造力学办法按刚度 EcI0 进行计算，预应力钢筋应力应扣除所有预应力损失。考虑预压应力长期作用影响，可将计算反拱值乘以增大系数 2.0。对重要或特殊预应力混凝土受弯构件长期反拱值，可依照专门实验分析拟定或依照配筋状况采用考虑收缩、徐变影响计算办法分析拟定。7.2.7 对预应力混凝土构件应采用办法控制反拱和挠度，并宜符合下列规定：1当考虑反拱后计算构件长期挠度不符合本规范第 3.5.3 条关于规定期，可采用施工预先起拱等方式控制挠度；2对永久荷载相对于可变荷载较小预应力混凝土构件，应考虑反拱过大对正常使用不利影响，并应采用相应设计和施工办法。