淺議《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》與《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》之差異

1、 得分：_南 京 林 業(yè) 大 學(xué)研究生課程論文20142015學(xué)年 第2學(xué)期課 程 號：PD06015課程名稱：工程結(jié)構(gòu)設(shè)計理論論文題目：淺議混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范與公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范之差異學(xué)科專業(yè)：建筑與土木工程學(xué) 號：姓 名：任課教師： 二一五年六月淺議混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范與公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范之差異摘要：本文介紹了混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2010和公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范JTG D62-2004的發(fā)展歷程，并從適用范圍、混凝土強度設(shè)計值、鋼筋的選用要求、對于素混凝土的規(guī)定、配筋率的定義、最小配筋率取值以及最大裂縫寬度計算公式分

2、析了兩規(guī)范的不同點。關(guān)鍵詞：混凝土;鋼筋;橋涵;適用范圍;素混凝土;配筋率;裂縫寬度Abstract: This article introduces the specification for Cods for design of concrete structure (GB50010-2010) and Reinforced concrete and pre-stressed concrete highway bridge (JTG D62-2004) development course. Then the article analysises the differences of tw

3、o specifications from the scope of the selection of design value, concrete strength, steel demand, for the definition of the regulation of plain concrete, reinforcement ratio, the minimum reinforcement ratio values and the maximum crack width calculation formula.Keywords: concrete;rebar;bridges and

4、culverts;range of application;plain concrete; reinforcement ratio; crack width1 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2010發(fā)展歷程從建國到現(xiàn)在，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的制訂經(jīng)歷了照搬照抄的GBJ21-66規(guī)范、自主制定的TJl0-74規(guī)范、跨越式發(fā)展的GBJlO-89規(guī)范、實施全面與國際接軌的GB500102002規(guī)范，以及2011年7月1日開始實施的GB50010-2010規(guī)范等5個發(fā)展階段。最新頒布的2010版混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范，相對2002版而言，主要增加了500MPa級帶肋鋼筋，以300MPa級光圓鋼筋取代23

5、5MPa級鋼筋，修改了受剪承載力計算公式，調(diào)整了混凝土的保護層厚度、鋼筋的錨固長度和縱向受力鋼筋最小配筋率等內(nèi)容。2 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范JTG D62-2004發(fā)展歷程 改規(guī)范系根據(jù)中華人民共和國交通部交公路發(fā)19961085號文關(guān)于下達1996年度公路工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、定額等編制、修訂工作計劃的通知的要求，對公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范(JTJ 023-85)進行修訂而成。修訂的主要內(nèi)容包括：按公路工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(GBT 50283-1999)的規(guī)定，采用了以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計方法；按工程結(jié)構(gòu)設(shè)計基本術(shù)語和通用符號（GBJ 132-9

6、0）的規(guī)定，修改了符號并列出了基本名詞術(shù)語；在材料方面，改變了強度的取值原則，將混凝土的強度等級提高到C80，鋼筋品種也隨現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定作了調(diào)整；全面改進和補充了棍種受力構(gòu)件的正截面和受彎構(gòu)件斜截面的承載力計算內(nèi)容；改善r預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的抗裂限值、裂縫寬度和構(gòu)件剛度的計算方法，以及預(yù)應(yīng)力鋼筋的幾項預(yù)應(yīng)力損失如鋼絲和鋼絞線的松弛損失、混凝土收縮和徐變損失等。此外，該規(guī)范還增加了有關(guān)構(gòu)件耐久性的規(guī)定，組合式受彎構(gòu)件、墩臺蓋梁、樁基承臺和箱梁翼緣有效寬度等方面的計算和構(gòu)造的規(guī)定。對橋梁上、下部構(gòu)造，如鋼筋的最小保護層厚度、最小錨舊K度、鋼筋接頭及鋼筋最小配筋率等方面也作了較全面的補充和完善

7、。 3 適用范圍不同混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范適用于房屋和一般構(gòu)筑物的鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土以及素混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計，并不適用于輕骨料混凝土及特種混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計。公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范適用于公路橋涵的一般鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計，不適用于輕集料混凝土及其他特種混凝土橋涵結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計。4 所采用的混凝土軸心抗壓/抗拉強度設(shè)計值不同混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范所采用的混凝土軸心抗壓/抗拉強度設(shè)計值如表4.1 。公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范采用的混凝土軸心抗壓/抗拉強度設(shè)計值如表4.2。表4.1 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范混凝土軸心抗壓/抗拉強度設(shè)計值（N/mm2）強

8、度混凝土強度等級C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C807.213.416.720.123.426.829.632.435.538.541.544.547.450.20.911.101.271.431.571.711.801.891.962.042.092.142.182.22表4.2 公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范混凝土軸心抗壓/抗拉強度設(shè)計值（N/mm2）強度混凝土強度等級C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C806.99.211.513.816.118.420.522.424.426.528.

9、530.532.434.60.881.061.231.391.521.651.751.831.891.962.022.072.102.14從上兩表可以看出，公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范的混凝土軸心抗壓/抗拉強度設(shè)計值比混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范所使用的低。5 鋼筋的選用要求不同混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2010中鋼筋應(yīng)按下列規(guī)定選用：（1） 縱向受力普通鋼筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500鋼筋，也可采用HPB300、HRB335、HRBF335、RRB400鋼筋；（2）梁、柱縱向受力普通鋼筋應(yīng)采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF5

10、00鋼筋；（3）箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500鋼筋，也可采用HRB335、HRBF335鋼筋；（4）預(yù)應(yīng)力筋宜采用預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線和預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋。公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范JTG D62-2004中鋼筋應(yīng)按下列規(guī)定選用：（1）鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中的普通鋼筋宜選用熱軋R235、HRB335、HRB400及KL400鋼筋，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中的箍筋應(yīng)選用其中的帶肋鋼筋；按構(gòu)造要求配置的鋼筋網(wǎng)可采用冷軋帶肋鋼筋。（2）預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中的預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)選用鋼絞線、鋼絲；中、小型構(gòu)件或豎、橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋，也可選用精軋螺紋鋼筋。

11、從上可以看出，兩規(guī)范鋼筋的選用有細微差別，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2010規(guī)定所采用的鋼筋更加細致。6 對于素混凝土的規(guī)定不同素混凝土是指由水泥、砂（細骨料）、石子（粗骨料）、外加劑等，按一定比例混合后加一定比例的水拌制而成，其內(nèi)不含鋼筋或不配置受力鋼筋。在房屋建筑中，素混凝土構(gòu)件還是占有相當(dāng)?shù)姆蓊~，但是在公路橋涵工程中由于很少有純受壓的構(gòu)件，故很少用到素混凝上結(jié)構(gòu)構(gòu)件。所以在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的附錄中有詳細的素混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計要求，而在公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范中并未提及素混凝土。7 配筋率的定義不同在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中配配筋率是混凝土構(gòu)件中配置的鋼筋面積（或體

12、積）與規(guī)定的混凝土截面面積（或體積）的比值，即縱筋面積和構(gòu)件全截面面積（bh）的比值，但是在公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范配筋率為縱筋面積與有效截面面積（bh0）的比值。8 最小配筋率不同在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中縱向受力鋼筋的配筋百分率min不應(yīng)小于表8.1規(guī)定的數(shù)值。表8.1 縱向受力鋼筋的最小配筋百分率min (%)受力類型最小配筋百分率受壓構(gòu)件全部縱向鋼筋強度級別500N/mm20.50強度級別400N/mm20.55強度級別300 N/mm2、335 N/mm20.60一側(cè)縱向鋼筋0.20受彎構(gòu)件、偏心受拉、軸心受拉構(gòu)件一側(cè)的受拉鋼筋0.20和45中的較大值

13、注：1 受壓構(gòu)件全部縱向鋼筋最小配筋百分率，當(dāng)采用C60及以上強度等級的混凝土?xí)r，應(yīng)按表中規(guī)定增加0.10；2 板類受彎構(gòu)件的受拉鋼筋，當(dāng)采用強度級別400N/mm2、500 N/mm2的鋼筋時，其最小配筋百分率應(yīng)允許采用0.15和45中的較大值；3 偏心受拉構(gòu)件中的受壓鋼筋，應(yīng)按受壓構(gòu)件一側(cè)縱向鋼筋考慮；4 受壓構(gòu)件的全部縱向鋼筋和一側(cè)縱向鋼筋的配筋率以及軸心受拉構(gòu)件和小偏心受拉構(gòu)件一側(cè)受拉鋼筋的配筋率均應(yīng)按構(gòu)件的全截面面積計算；5 受彎構(gòu)件、大偏心受拉構(gòu)件一側(cè)受拉鋼筋的配筋率應(yīng)按全截面面積扣除受壓翼緣面積后的截面面積計算；6 當(dāng)鋼筋沿構(gòu)件截面周邊布置時，“一側(cè)縱向鋼筋”系指沿受力方向兩個對

14、邊中一邊布置的縱向鋼筋。而公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范中規(guī)定，鋼筋混凝土構(gòu)件中縱向受力鋼筋的最小配筋百分率應(yīng)符合下列要求： （1）軸心受壓構(gòu)件、偏心受壓構(gòu)件全部縱向鋼筋的配筋百分率不應(yīng)小于0.5，當(dāng)混凝土強度等級C50及以上時不應(yīng)小于0.6；同時，一側(cè)鋼筋的配筋百分率不應(yīng)小于0.2。當(dāng)大偏心受拉構(gòu)件的受壓區(qū)配置按計算需要的受壓鋼筋時，其配筋百分率不應(yīng)小于0.2。 （2）受彎構(gòu)件、偏心受拉構(gòu)件及軸心受拉構(gòu)件的一側(cè)受拉鋼筋的配筋百分率不應(yīng)小于45ftdfsd，同時不應(yīng)小于0.20。軸心受壓構(gòu)件、偏心受壓構(gòu)件全部縱向鋼筋的配筋百分率和一側(cè)縱向鋼筋（包括大偏心受拉構(gòu)件受壓鋼筋）的配筋百分率

15、應(yīng)按構(gòu)件的毛截面面積計算。軸心受拉構(gòu)件及小偏心受拉構(gòu)件一側(cè)受拉鋼筋的配筋百分率應(yīng)按構(gòu)件毛截面面積計算。受彎構(gòu)件、大偏心受拉構(gòu)件的一側(cè)受拉鋼筋的配筋百分率為100Asbh0，其中As為受拉鋼筋截面面積，b為腹板寬度（箱形截面梁為各腹板寬度之和），h0為有效高度。當(dāng)鋼筋沿構(gòu)件截面周邊布置時，“一側(cè)的受壓鋼筋”或“一側(cè)的受拉鋼筋”系指受力方向兩個對邊中的一邊布置的縱向鋼筋。 預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件最小配筋率應(yīng)滿足下列條件：MndMcr1.0式中：Mnd受彎構(gòu)件正截面抗彎承載力設(shè)計者； Mcr受彎構(gòu)件正截面開裂彎矩值。部分預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件中普通受拉鋼筋的截面面積，不應(yīng)小于0.003bh0。9 最大裂

16、縫寬度計算公式不同混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范中規(guī)定，在矩形、T形、倒T形和I形截面的鋼筋混凝土受拉、受彎和偏心受壓構(gòu)件及預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉和受彎構(gòu)件中，按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合或準(zhǔn)永久組合并考慮長期作用影響的最大裂縫寬度可按下列公式計算：式中：構(gòu)件受力特征系數(shù)；裂縫間縱向受拉鋼筋應(yīng)變不均勻系數(shù)；按荷載準(zhǔn)永久組合計算的鋼筋混凝土構(gòu)件縱向受拉鋼筋應(yīng)力或按標(biāo)準(zhǔn)組合計算的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件縱向受拉鋼筋等效應(yīng)力； Es鋼筋彈性模量； cs最外層縱向受拉鋼筋外邊緣至受拉區(qū)底邊的距離(mm)；按有效受拉混凝土截面面積計算的縱向受拉鋼筋配筋率有效受拉混凝土截面面積；受拉區(qū)縱向鋼筋截面面積；受拉區(qū)縱向預(yù)應(yīng)力筋截面面積； dep受

17、拉區(qū)縱向鋼筋的等效直徑（mm）； dep受拉區(qū)第i種縱向鋼筋的公稱直徑； 受拉區(qū)第i種縱向鋼筋的根數(shù)； 受拉區(qū)第i種縱向鋼筋的相對粘結(jié)特性系數(shù)。 而在公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范中，矩形、T形和I形截面鋼筋混凝土構(gòu)件及B類預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件，其最大裂縫寬度Wfk按下列公式計算：Wtk=C1C2C3ssEs(30+d0.28+10)=As+Apbh0+(bf-b)hf式中：C1鋼筋表面形狀系數(shù)； C2作用（或荷載）長期效應(yīng)影響系數(shù)； C3與構(gòu)建受力性質(zhì)有個的系數(shù)； ss鋼筋應(yīng)力； d 縱向受拉鋼筋直徑； 縱向受拉鋼筋配筋率； bf構(gòu)件受拉翼緣寬度； hf構(gòu)件受拉翼緣厚度。10 結(jié)語 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2010和公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范JTG D62-20