《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010宣贯培训

《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010宣贯培训

《混凝土结构设计规范》GB 50010-2010宣贯培训国家标准管理组

第十二章修订规范的试设计试设计应用软件：PKPM主讲人：夏绪勇单位：中国建筑科学研究院建研科技股份有限公司设计软件事业部

主要内容第一部分：试设计简介第二部分：混凝土构件设计修改影响第三部分：结构分析与内力调整影响

第一部分：试设计简介试设计由中国建筑科学研究院设计软件事业部提供PKPM设计软件，7个单位对7种结构形式的10个工程进行设计及分析、对比，参与试设计的单位及结构形式如下： 中国建筑设计研究院：剪力墙结构（高层住宅） 北京市建筑设计研究院：框架-筒体结构（办公楼） 华东建筑设计研究院：框架-剪力墙结构（办公楼） 中国建筑西南设计院：框架结构（办公楼） 中国航空工业规划设计研究院：框架-剪力墙结构（多层厂房）、排架结构（单层厂房） 南京市建筑设计研究院：板柱结构 郑州大学综合设计研究院：框架结构（教学楼）、框架-剪力墙结构（商住楼）、剪力墙结构（商住楼）。

算例一：框架结构办公楼（中国建筑西南设计院）

算例二：框架结构教学楼（郑州大学）

算例三：剪力墙结构高层住宅（中国建筑设计研究院）

算例四：剪力墙结构商住楼（郑州大学）

算例五：框架-剪力墙结构办公楼（华东建筑设计研究院有限公司）

算例六：框架-剪力墙结构商住楼（郑州大学）

算例七：框架-剪力墙结构多层厂房（中国航空工业规划设计研究院）

算例八：框架-筒体结构办公楼（北京市建筑设计研究院）

算例九：排架结构厂房（中国航空工业规划设计研究院）

算例十：板柱结构（南京市建筑设计研究院）

第二部分：混凝土构件设计修改影响一、材料与强度二、轴压力二阶效应（P-δ）三、有效翼缘计算宽度四、斜截面抗剪计算五、拉弯梁的剪扭计算六、框架梁支座受压区高度七、裂缝宽度计算八、挠度计算九、纵向受力钢筋最小配筋率十、连梁构造配筋十一、剪力墙边缘构件

材料与强度 混凝土材料1.混凝土材料强度没有变化（征求意见稿取0.5模数，报批稿改回）2.取消02规范4.1.4条，“轴心受压及偏心受压构件，如果截面的长边或直径小于300mm，则表中混凝土的强度设计值应乘以0.8” 钢筋材料1.增加HPB300、HBRF400、HRB500、HRBF500；取消HPB235, 光圆钢筋用300MPa代替。(程序保留HPB235钢筋输入)2.取消02规范“轴心受拉和小偏拉构件构件，当钢筋强度>300，按300取值”的规定3.受剪、受扭、受冲切时钢筋强度取

值≤360MPa，计算柱、墙约束边缘构件箍筋加密区箍筋的体积配箍率：ρV≥λVfc/fyv，取消这一规定，按实际强度设计值取值。

高强度钢筋应用 用300MPa级钢筋取代235MPa级钢筋；用400、500MPa级钢筋取代335MPa级钢筋，可以明显减少钢筋用量，对于不同情况差异较大，平均可减少用钢量约为15％左右。 对于荷载及内力很大，由承载力确定配筋的情况(例如梁)，由于适当放松了裂缝控制的制约，应用高强钢筋的效果明显，省钢可达10~20％。 抗震柱中箍筋体积配箍率改以抗拉强度计算后，采用高强箍筋的效果也很明显，省钢可达20％以上。

不同钢筋强度应用方案应用比较 算例：框架结构教学楼，地上五层，房屋总高度20.80m，建筑面积8000 m2。上部现浇整体式钢筋混凝土框架结构，主要柱网尺寸5.4x8.1m，5.4x3.6m，抗震设防8度，地震加速度值0.2g，建筑场地II类。应用400MPa主筋较335MPa节省用钢量：13.9％应用500MPa主筋较335MPa节省用钢量：27.8％

材料与强度

轴压力二阶效应（P-δ） 考虑方式修改Neα??x??≤1fcbx??h0????+......??2??02混凝土规范10混凝土规范he=ηe+??ahi2e=e+??ai2e=e0+eiaMCmηnsM2e0=e0=NN

轴压力二阶效应（P-δ） 放宽了不考虑二阶效应的条件02混凝土规范10混凝土规范N≤0.9flcA0≤17.5时η=1.0iM1M≤0.92lcM≤34??121iM2

轴压力二阶效应（P-δ） 计算公式比较02混凝土规范10混凝土规范M=Cmη

nsM2CM≤1.0≤m=07+031..1M.022η

1??lc??ns=1+M????ζ

ch≤

13002??(+e??)1.0Na0.5fcAζc=≤1.0N

轴压力二阶效应（P-δ） 算例比较

轴压力二阶效应（P-δ）

轴压力二阶效应（P-δ）

有效翼缘计算宽度02混凝土规范10混凝土规范

算例比较有效翼缘计算宽度

有效翼缘计算宽度 混凝土规范5.2.4条：“刚度增大系数应根据梁有效截面尺寸与梁截面尺寸的相对比例确定”IT2532×1010.==1.69IT7><59.153×10==1.979110IR.493×10IR2.604×109

有效翼缘计算宽度

斜截面抗剪计算

02

混凝土规范

10

混凝土规范

AV0svAcs=.7fbh0+1.25fhVtyv0cs=αcvbh+svfft0yvh0ss1.75AVsvα7（一般受cv=0.弯构件）cs=fbh0+fhλ+tyv01sα1.75（集中荷载独立梁）cv=λ+1普通梁计算箍筋面积增加25%左右柱、拉弯梁没有影响

拉弯梁的剪扭计算 补充了计入轴向拉力作用下的“剪、扭”计算（10混凝土

规

范

6.4.11

条

、

6.4.17

条

）≤λ

+1??sTAANT

≤

0351

ζ

st1cor.fW+.2f??0.2ttyvWsAt1.75V????β

)??fh??sv??+tt00.2NAbfyvh0??

(1.5??

≤

β??WN??AAstcor??0.35f??0.2??W+12ζ1.fttt??Atyv??s

框架梁支座受压区高度 混凝土规范11.3.1条，计入受压钢筋梁端受压区高度：一级抗震等级：x≤0.25h0二、三级抗震等级：x≤0.35h0 支座受压区钢筋要求一级抗震等级：A'≥0.5A二、三级抗震等级：A'≥0.3Assss （新增砼规范5.4.3）负弯矩调幅不宜大于25%，弯矩调整后相对受压区高度应满足：x≤0.35h0

框架梁支座受压区高度 程序处理 如果用户选择该项参数，原来只对地震作用组合进行该项控制，10规范后对所有组合下的框架梁支座都进行控制，一级抗震x≤0.25h0，其他都是x≤0.35h0，按这个要求计算受压区钢筋，同时计入受压区钢筋影响来计算受拉区钢筋。 针对高规6.3.3条，梁端支座抗震设计时，如果受压钢筋配筋率不小于受拉钢筋的一半时，梁端最大配筋率可以放宽到2.75%（原来为2.5%），当选择该项时，同时执行这一条，否则还是按最大配筋率2.5%来控制。

框架梁支座受压区高度 计入受压区钢筋计算比较

裂缝宽度计算 10混凝土规范7.1.1条第3项，最大裂缝宽度的计算，对于非预应力构件，采用准永久组合计算（02规范为标准组合） 构件受力特征系数略有调整02混凝土规范10混凝土规范

裂缝宽度计算 计算比较 相同楼面荷载、截面、配筋情况下，计算出的裂缝宽度会比02规范中的要小 算例：6米跨，恒：13.75kN/m（含梁自重），活6 kN/m（准永久系数0.4），截面250X500，C30，配筋4φ25 Ⅲ级钢

挠度计算 10混凝土规范7.2.3条，挠度计算与最大裂缝宽度的计算一样，对于非预应力构件，采用准永久组合计算（02规范为标准组合） 长期刚度采用准永久组合长期刚度BMB=sB=kθMBθ??sq(1)+Mk采用准永久组合时（新增）采用标准组合时（同02砼规范）

挠度计算 计算比较 相同楼面荷载、截面、配筋情况下，计算出的挠度会比02规范中的要小 算例：6米跨，恒：13.75kN/m（含梁自重），活6 kN/m（准永久系数0.4），截面250X500，C30，配筋4φ25 Ⅲ级钢

纵向受力钢筋最小配筋率02混凝土规范40010混凝土规范MPa钢筋的柱全截面最小配筋率表中数值增加0.05

纵向受力钢筋最小配筋率02混凝土规范表中数值是对335MPa钢筋400MPa钢筋的柱全截面最小配筋率表中数值增加0.0510混凝土规范表中数值是对框架结构中的框架柱，表中数值增加0.1500MPa钢筋

连梁的构造配筋 10混凝土规范11.7.11条：连梁上、下翼缘单侧纵向钢筋最小配筋率0.15% 10高规7.1.3条：跨高比不小于5的连梁宜按框架梁设计 10高规7.2.24、7.2.25给出连梁的最小、最大纵向配筋(程序按高规执行)超过按实配钢筋进行强剪弱弯的验算V≥1lrR.1(Mbua+Mbua)ln+VGB

剪力墙边缘构件 新砼规范，约束边缘构件的设置要求增加三级（02规范仅一、二级） 除部分框支剪力墙结构外，是否设置约束边缘构件根据轴压比判断 约束边缘构件的长度，配箍特征值也与轴压比有关

剪力墙边缘构件 10砼规范约束边缘构件的最小长度Lc比02规范减小，按剪力墙长度计算出来的Lc值，在轴压比较小时，也比02规范要小 02规范：Lc≥max（450，1.5B），10规范：Lc≥max（400，1.0B） 约束边缘配箍体积配箍率，当轴压比较小时，计算结果比02规范小

算例：剪力墙截面厚度300mm,长度2000mm,高度4000mm,混凝土强度等级C30,纵向钢筋强度设计值fy=360Mpa,水平、竖向、水平分布钢筋强度设计值fyw=300Mpa, ,重力荷载代表值作用下墙轴压比0.35

短肢剪力墙 短肢剪力墙（厚度<=300毫米；长宽比4~8 ），高规7.2.2条，增加全截面配筋率的要求 程序通过调整边缘构件的配筋来满足该项要求 算例：

剪力墙分布钢筋 混凝土规范11.7.14 ，剪力墙竖向、水平分布钢筋配筋率：一、二、三级不应小于0.25%，四级不应小于0.2%，对部分框支剪力墙的底部加强区取0.3% 按高规9.2.2条，框架－核心筒结构，底部加强部位主要墙体的水平和竖向分布钢筋0.3% 高规3.10.5，特一级，一般部位剪力墙的竖向、水平分布筋不应小于0.35%，底部加强区取0.4%

第三部分：结构分析与内力调整影响一、梁刚度系数二、框架剪力墙结构的

倾覆力矩三、内力调整

梁刚度系数两种方式：??指定全楼刚度放大系数??按混凝土规范自动计算

河北某小学结构模型

楼板厚度

梁刚度系数

梁刚度系数中梁刚度系数1.2按2010规范取值

梁刚度系数对配筋的影响08版梁刚度系数按1.2取值10 版梁刚度系数按1.2取值10 版梁刚度系数按2010规范取值

二框架剪力墙结构的倾覆力矩??混凝土规范11.1.4_1条：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

倾覆力矩计算nmnMMc=∑∑Vhijicx=∑[N(x??x0)+M]iiyii=1i=1j=1

力学方法的倾覆力矩显然框架承担的倾覆力矩应该为：lMc=N(2L1+L2)+2M1对一根框架柱来讲，根据其平衡条件，Vch=M1+M2同样根据平衡条件，此时梁上剪力Vb=N在梁内由梁的平衡条件有M2=Vbl=Nl则按照抗规方法计算得到的柱倾覆力矩为：M'c=2Vch=2M1+2Nl

倾覆力矩的比较

倾覆力矩的比较

倾覆力矩的比较

倾覆力矩的比较

倾覆力矩的比较

三内力调整??混凝土规范11.7.1条：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。

剪力墙内力调整02规范10规范

剪力墙内力调整2156

底部加强部位组合弯矩调整比较01一层10一层01二层10二层墙肢1M= -185. M= -185. M= -185. M= -143. N= -222. N= -222. N= -214. N= -214. As= 761.As= 761.As= 776.As= 487.墙肢2M= -185. M= -185. M= -185. M= -143. N= -223. N= -222. N= -215. N= -215. As= 758.As= 758.As= 771.As= 492.