時(shí)間：2023-09-12 17:03:45
序論：在您撰寫(xiě)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)定時(shí)，參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
Abstract: Enhances the structure the safety performance to need from the structure shaping, the structure structure, the structural arrangement, the choice of material and so on many aspects to make diligently, by superstructure's integrity, the ductility and the durability, enhances disaster of its protection mishap and prevents the collapse, is ability which specially the resistance collapses continuously. To the concrete structure design degree of security and the standard revision, proposed own opinion.
關(guān)鍵詞:混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范可靠度設(shè)計(jì)
key words: Concrete structure design standard reliability designs
對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中的安全度設(shè)置水平,最早源于從事高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)科研和推廣應(yīng)用工作中的感受。用現(xiàn)行規(guī)范設(shè)計(jì)C50～C60級(jí)高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu),其安全儲(chǔ)備比普通強(qiáng)度的混凝土還要低,給推廣造成困難和阻力,何況一項(xiàng)新技術(shù)的開(kāi)始應(yīng)用會(huì)存在經(jīng)驗(yàn)不足等問(wèn)題,更需要有較為寬松的安全度環(huán)境;過(guò)低的安全度難免捉襟見(jiàn)肘,對(duì)新技術(shù)推廣不利。我國(guó)規(guī)范安全度與國(guó)外的差別已有不少資料作過(guò)報(bào)道,現(xiàn)在再看我國(guó)規(guī)范安全度從解放后的演變,以受彎構(gòu)件為例,將安全度統(tǒng)一折算成解放初期按破損階段設(shè)計(jì)方法時(shí)的總安全系數(shù)K,則在最早的東北人民政府設(shè)計(jì)規(guī)程中K等于2.0;后改為與當(dāng)時(shí)的蘇聯(lián)規(guī)范相同即1.8,但鋼材強(qiáng)度取值仍低于蘇聯(lián);約在1956年后,按三系數(shù)極限狀態(tài)方法的蘇聯(lián)規(guī)范設(shè)計(jì),K降到約1.55～1.6,1965年我國(guó)頒布的BJG21-66規(guī)范與此相同;1974年頒布TJ10-74規(guī)范,受彎構(gòu)件K值又略有降低;1989年頒布的現(xiàn)行規(guī)范,K值大體保持在1965年規(guī)范的水平。
橫向比較各國(guó)規(guī)范以及豎向縱觀(guān)我國(guó)規(guī)范的演變,可以深切體會(huì)到規(guī)范作為上層建筑,必然反映時(shí)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的特色和需要。在這次規(guī)范修訂中,除了必需從專(zhuān)業(yè)的技術(shù)角度對(duì)安全度作細(xì)致分析外,如何從社會(huì)經(jīng)濟(jì)的角度進(jìn)行深入探討可能更為重要。
規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)如何從短缺型計(jì)劃經(jīng)濟(jì)影響下走出來(lái),使之更好地為社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)服務(wù),這是本次規(guī)范修訂不同于以往歷次修訂的主要區(qū)別,理應(yīng)作為本次修訂中首要考慮的問(wèn)題。隨便舉例來(lái)說(shuō),我們對(duì)普通公寓住宅的層高標(biāo)準(zhǔn)作了限制,在北京地區(qū)規(guī)定為2.7m(凈空僅2.55m),也不準(zhǔn)設(shè)計(jì)人員或用戶(hù)提高房屋抗震設(shè)防等級(jí),這些限制是否反映了過(guò)去短缺經(jīng)濟(jì)年代的特色?短缺經(jīng)濟(jì)的主要傾向是竭盡全力去約束消費(fèi)和限制投資,并伴以過(guò)多的行政干預(yù)來(lái)加以保證。過(guò)去講節(jié)約,偏重于初期一次性投資和用料的節(jié)省,較少顧及長(zhǎng)期和整體效益,更少考慮用戶(hù)的利益和要求;設(shè)計(jì)規(guī)范的低安全度和某些荷載標(biāo)準(zhǔn)值的過(guò)低取值,也是短缺經(jīng)濟(jì)造成的。在今天的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制下,如果只需花相對(duì)較少的錢(qián),換得更為結(jié)實(shí)耐久的房子住,應(yīng)屬合理消費(fèi)受到鼓勵(lì),為此而必須多花一些鋼材也屬于合理使用,說(shuō)不上有違節(jié)約原則。安全度的設(shè)置本來(lái)就是用來(lái)對(duì)付比較意外的情況,低安全度的房子盡管在一般情況下安全可靠,但是抵御外界不確定性作用的能力相對(duì)較弱。房子結(jié)實(shí)些,壽命長(zhǎng)些,符合國(guó)家提高人民生活質(zhì)量的要求;萬(wàn)一發(fā)生不測(cè)地震,可以減少生命財(cái)產(chǎn)損失;再說(shuō)這種合理消費(fèi)并不要政府掏錢(qián),而且合理的多用些鋼材、水泥又能促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展,從眼前講,還多少能緩解通貨緊縮的困難。這些說(shuō)法從短缺經(jīng)濟(jì)的立場(chǎng)上看是格格不入的,但符合眼前和長(zhǎng)遠(yuǎn)利益以及市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需要。
提出要大幅度提高設(shè)計(jì)安全度,無(wú)非是基于客觀(guān)形勢(shì)變化和對(duì)現(xiàn)行安全度進(jìn)行初步分析比較后的一種宏觀(guān)的定性估計(jì)。究竟需要提高多少,則需經(jīng)過(guò)課題立項(xiàng)研究才能確定。對(duì)于規(guī)范修訂組這次提出的設(shè)計(jì)可靠度改進(jìn)意見(jiàn),總的趨勢(shì)是往高處調(diào),對(duì)此我表示擁護(hù);雖然幅度不夠大。我國(guó)幅員廣闊,各地經(jīng)濟(jì)發(fā)展很不平衡,象京、滬、穗等國(guó)際性大都市,建筑結(jié)構(gòu)的安全度應(yīng)高些,經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的邊緣地區(qū)允許適當(dāng)?shù)托⒖煽慷仍O(shè)計(jì)理論用于設(shè)計(jì)規(guī)范,不論在學(xué)術(shù)或工程界一直有分歧意見(jiàn)。我傾向于多安全系數(shù)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法,因?yàn)槠渲袑?duì)安全度的表示比較靈活又易于理解,而且在確定各項(xiàng)安全系數(shù)時(shí)并不排斥利用可靠度理論手段進(jìn)行分析對(duì)比,然后再綜合考慮其它因素加以修正。
由于現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范業(yè)已采用了可靠度設(shè)計(jì)理論,其在規(guī)范中的計(jì)算表達(dá)形式又與多安全系數(shù)方法相似,在實(shí)用上姑且將它理解為多安全系數(shù)也并無(wú)不可。在這種情況下,我贊成承認(rèn)現(xiàn)實(shí),在這次修訂中還是保留現(xiàn)有的設(shè)計(jì)方法體系為好?？煽慷壤碚搶?duì)于不同類(lèi)型工程結(jié)構(gòu)的適用程度肯定會(huì)有很大差別,用于混凝土建筑結(jié)構(gòu)尚沒(méi)有解決不了的大問(wèn)題,所以不宜再變。結(jié)構(gòu)安全度需要考慮的因素過(guò)于綜合,尤其是規(guī)范中的結(jié)構(gòu)安全度,它不同于某個(gè)具體工程,需要考慮和照顧的方面更多,包括非技術(shù)性的社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素、政策因素等等。可靠度設(shè)計(jì)理論有其先進(jìn)的一面,也有其不足之處;可靠度理論也有某些假定和約束條件,會(huì)有意或無(wú)意地省略某些本應(yīng)考慮而用這一理論又難以處理的一些因素。技術(shù)科學(xué)理論一般擅長(zhǎng)于分析,而規(guī)范安全度的設(shè)定除了要用分析外更需要綜合,因此經(jīng)驗(yàn)和判斷更為重要。
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞：規(guī)范修訂；理解應(yīng)用
中圖分類(lèi)號(hào)：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
1 理解混凝土規(guī)范的必要性
隨著結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展和工程實(shí)踐的深入，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》不斷地修訂、完善。規(guī)范不是單純的技術(shù)性文件，它還具有一定的社會(huì)性，受制于當(dāng)代社會(huì)的經(jīng)濟(jì)條件和技術(shù)水平，需充分考慮施工工藝和設(shè)計(jì)習(xí)慣，以具備可操作性。規(guī)范只在條文說(shuō)明中才有一些作為依據(jù)的簡(jiǎn)單理論性解釋?zhuān)仨毘浞掷斫饨Y(jié)構(gòu)理論和工程背景，才能根據(jù)具體情況做好設(shè)計(jì)，否則只能死摳著規(guī)范條例進(jìn)行拼湊式設(shè)計(jì)。
2 對(duì)規(guī)范修訂的理解
2.1 修訂背景
混凝土結(jié)構(gòu)需要消耗大量的鋼筋和水泥，從而消耗大量資源和能源，并造成環(huán)境污染，迫切地需要提高材料的強(qiáng)度和性能；近年來(lái)天災(zāi)人禍不斷，人類(lèi)對(duì)結(jié)構(gòu)的安全度要求顯著增加，迫切地需要提高結(jié)構(gòu)的抗災(zāi)害能力；為可持續(xù)性發(fā)展，迫切地需要提高混凝土耐久性；而大量的現(xiàn)有混凝土結(jié)構(gòu)增加其使用率，迫切地需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)再設(shè)計(jì)。
根據(jù)上述情況，修訂的內(nèi)容強(qiáng)調(diào)：從截面計(jì)算到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；提高結(jié)構(gòu)的抗災(zāi)害能力；耐久性及既有結(jié)構(gòu)的再設(shè)計(jì)；調(diào)整結(jié)構(gòu)的安全度設(shè)置水平；采用高強(qiáng)―高性能材料。
2.2 材料的提高
我國(guó)建筑事業(yè)發(fā)展迅速，隨著建筑更高、更大、更輕，對(duì)建筑材料的要求也更高，作為建筑主要的結(jié)構(gòu)形式―混凝土結(jié)構(gòu)，混凝土和鋼筋要求輕質(zhì)高強(qiáng)、耐久性更好。
2.2.1 混凝土
規(guī)范修訂提高了混凝土強(qiáng)度等級(jí)下限，除素混凝土可以用C15外，均采用C20及以上強(qiáng)度等級(jí)的混凝土。采用400MPa及以上高強(qiáng)鋼筋的構(gòu)件，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C25。承受重復(fù)荷載的構(gòu)件，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C30。對(duì)于預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的混凝土，強(qiáng)度不應(yīng)低于C30。采用高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)不宜低于C40。常用受力構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)，對(duì)受彎構(gòu)件提高1級(jí)，對(duì)受壓構(gòu)件提高2級(jí)。這種提高混凝土的方式并不是提高最高強(qiáng)度（C80），而是將常用混凝土等級(jí)大范圍提高1～2個(gè)等級(jí)，比較經(jīng)濟(jì)。
高強(qiáng)混凝土脆性大，造價(jià)亦貴，可以考慮發(fā)展約束混凝土，多軸應(yīng)力狀態(tài)下的混凝土強(qiáng)度能有效提高，且延性顯著增加。在柱端、梁端等受力大的部位，尤其是受壓的立柱或局部受壓區(qū)域，利用連續(xù)、封閉、密集的箍筋，使混凝土成為約束混凝土，能有效的提高構(gòu)件的承載力和延性。
2.2.2 鋼筋
規(guī)范修訂提高了鋼筋強(qiáng)度，普通鋼筋有HPB300、HRB335、HRBF335、HRB400、HRBF400、RRB400、HRB500、HRBF500。HPB300是低碳鋼筋，強(qiáng)度較低，但延性好。HRB是合金鋼筋，強(qiáng)度高，延性、焊接性能、機(jī)械連接適應(yīng)性、施工適應(yīng)性都很優(yōu)越，但價(jià)格比較高，可用于結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵受力部位及延性要求較高的部位。HRBF是細(xì)控軋晶粒鋼筋，強(qiáng)度高，延性較好，但焊接性能及施工適應(yīng)性較差，可用于一般受力鋼筋。
為解決密集配筋的問(wèn)題，可采用并筋，以便設(shè)計(jì)與施工。
2.3 設(shè)計(jì)理念的完善
以往規(guī)范中結(jié)構(gòu)分析采用線(xiàn)彈性分析，這種分析方法以結(jié)構(gòu)力學(xué)為基礎(chǔ)，有局限性，對(duì)于現(xiàn)代高度高、跨度大的復(fù)雜結(jié)構(gòu)不適用。隨著計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)能力的快速提升，非線(xiàn)性分析方法在新規(guī)范中得以采用，彈塑性分析、塑性極限分析等方法更趨完善，間接作用分析、結(jié)構(gòu)試驗(yàn)分析也填補(bǔ)了結(jié)構(gòu)分析空缺。
彈性分析法適用于一般混凝土結(jié)構(gòu)在正常使用極限狀態(tài)下和承載能力極限狀態(tài)下作用效應(yīng)分析。因其簡(jiǎn)單、實(shí)用，使設(shè)計(jì)偏于安全，仍是一種普遍適用常規(guī)結(jié)構(gòu)的基本方法。塑性?xún)?nèi)力重分布法對(duì)屈服截面進(jìn)行了調(diào)幅計(jì)算，適用于連續(xù)梁板計(jì)算，要求采用延性好的鋼筋，可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和節(jié)約材料，充分發(fā)揮構(gòu)件抗力潛力。彈塑性分析法適用于大型、重要、復(fù)雜的混凝土工程，先設(shè)定好結(jié)構(gòu)的形狀、尺寸、邊界條件、材料性能和配筋等，后進(jìn)行分析計(jì)算。規(guī)范只對(duì)分析方法做了原則性的規(guī)定，因此，需根據(jù)工程實(shí)際情況建模、合理簡(jiǎn)化假定等。塑性極限分析法適用于周邊有梁或墻支承的雙向板計(jì)算，要求有足夠的塑性變形能力。間接作用分析法適用于一些如大體積混凝土、超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重裂縫的體量大、形狀復(fù)雜、功能多的結(jié)構(gòu)，由于引起間接作用的因素太多，規(guī)律也不明顯，因此規(guī)范只能給出一般原則。試驗(yàn)分析是復(fù)核計(jì)算結(jié)果、驗(yàn)證假設(shè)模型的重要手段，不規(guī)則或受力復(fù)雜的結(jié)構(gòu)可采用這種方法。
2.4 計(jì)算方法與構(gòu)造措施改進(jìn)
2.4.1 計(jì)算方法
混凝土構(gòu)件的正截面承載力、斜截面承載力、抗扭承載力、抗沖切承載力、裂縫寬度驗(yàn)算等在規(guī)范中從計(jì)算模型、計(jì)算公式、計(jì)算參數(shù)等都有所變化，同時(shí)也引入了協(xié)調(diào)扭轉(zhuǎn)等概念。
對(duì)需考慮自身?yè)锨鸬膹澗卦龃蟮亩A效應(yīng)的受壓構(gòu)件的計(jì)算方法進(jìn)行了修訂，與結(jié)構(gòu)側(cè)移引起的二階效應(yīng)加以區(qū)分。受剪承載力的計(jì)算公式混凝土項(xiàng)系數(shù)統(tǒng)一表達(dá)，不再過(guò)于繁瑣；箍筋抗剪承載力計(jì)算值降低，使得需要增加配箍量，可以提高結(jié)構(gòu)安全儲(chǔ)備。為發(fā)掘抗沖切承載力，計(jì)算公式中的抗力項(xiàng)系數(shù)增大。構(gòu)件的裂縫控制要按荷載準(zhǔn)永久組合進(jìn)行驗(yàn)算，降低了荷載效應(yīng)及裂縫寬度的計(jì)算值；同時(shí)調(diào)低公式中構(gòu)件受力特征系數(shù)，將裂縫寬度計(jì)算值減小10%以上，緩和了由于使用高強(qiáng)鋼筋引起構(gòu)件撓度增加、裂縫變寬的問(wèn)題。
2.4.2 構(gòu)造措施
構(gòu)造設(shè)計(jì)是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心部分之一，好的構(gòu)造措施能保證結(jié)構(gòu)安全，規(guī)范修訂了基本構(gòu)造要求及各種構(gòu)件構(gòu)造措施，總的趨勢(shì)是增加鋼筋的用量。
規(guī)范修訂中，放松對(duì)伸縮縫最大間距控制，增加控制縫來(lái)解決間接裂縫引起的不良后果。比如在墻容易產(chǎn)生收縮裂縫的部位，故意設(shè)置成薄弱截面，引導(dǎo)裂縫在此發(fā)生，預(yù)埋止水帶，并用建筑裝飾消除裂縫的觀(guān)感。對(duì)鋼筋的保護(hù)層厚度適當(dāng)增大，增加了鋼筋耐久性。為合理控制鋼筋錨固長(zhǎng)度，完善錨固修正系數(shù)及連乘原則，推廣機(jī)械錨固方法。受壓構(gòu)件的最小配筋率稍有增加，使結(jié)構(gòu)更加安全。改進(jìn)板、梁、墻、疊合構(gòu)件的構(gòu)造要求，完善各種構(gòu)件的構(gòu)造設(shè)計(jì)。
3 規(guī)范修訂的局限性
任何一本規(guī)范都不能完全指導(dǎo)和解決工程中的所有問(wèn)題，現(xiàn)行規(guī)范能適用于大部分工程，但仍有局限性，這種局限性可由理論研究預(yù)見(jiàn)，也可能在后面的實(shí)施過(guò)程中逐漸體現(xiàn)出來(lái)，我們要做的不是否定而是改進(jìn)，并找到應(yīng)對(duì)方法。
關(guān)鍵詞：混凝土；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；規(guī)范；修訂內(nèi)容
Abstract: this paper through the contrast analysis of 2010 edition with 2002 version of the concrete structure design codes are introduced, and the design specification for concrete structures "(GB50010-2010) the main revision content, from the overall design requirements, formula, the structure, main points and structural requirement analysis of the differences and similarities between the new and old standard.
Keywords: concrete; Structure design; Standard; Revision content
中圖分類(lèi)號(hào)：S611文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一、概述
2010年8月18日住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部公告，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）自2011年7月1日起實(shí)施，原《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）同時(shí)廢止。新規(guī)范基于適當(dāng)提高結(jié)構(gòu)安全儲(chǔ)備、抵御災(zāi)害能力、保證結(jié)構(gòu)安全等原則，在舊規(guī)范基礎(chǔ)上作了一定的補(bǔ)充、完善和提高。本文著重介紹新規(guī)范的主要修訂內(nèi)容，并與舊規(guī)范進(jìn)行對(duì)比說(shuō)明。
二、主要修訂內(nèi)容
1、總體性設(shè)計(jì)要求的調(diào)整
（1）關(guān)于改變結(jié)構(gòu)用途和使用環(huán)境
新規(guī)范3.1.7條：設(shè)計(jì)應(yīng)明確結(jié)構(gòu)的用途，在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)未經(jīng)技術(shù)鑒定或設(shè)計(jì)許可，不得改變結(jié)構(gòu)的用途和使用環(huán)境。
舊規(guī)范3.1.8條：未經(jīng)技術(shù)鑒定或設(shè)計(jì)許可，不得改變結(jié)構(gòu)的用途和使用環(huán)境。
新規(guī)范強(qiáng)調(diào)了設(shè)計(jì)使用年限，與《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB 50068相銜接。
（2）關(guān)于耐久性設(shè)計(jì)規(guī)定
新舊規(guī)范關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)的環(huán)境類(lèi)別分類(lèi)有所改變，新規(guī)范中環(huán)境類(lèi)別三細(xì)分為三a及三b兩類(lèi)，相應(yīng)的對(duì)結(jié)構(gòu)材料的耐久性基本要求也有變化，總體說(shuō)來(lái)新規(guī)范更加嚴(yán)格了，詳見(jiàn)新規(guī)范3.5.1、3.5.2、3.5.3條及舊規(guī)范3.4.1及3.4.2條。
（3）關(guān)于維修保養(yǎng)的規(guī)定
新規(guī)范增加了關(guān)于維修保養(yǎng)的條文。
新規(guī)范3.5.8條：混凝土結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)尚應(yīng)遵守下列規(guī)定：建立定期檢測(cè)、維修制度；設(shè)計(jì)中可更換的混凝土構(gòu)件應(yīng)按規(guī)定更換；構(gòu)件表面的防護(hù)層，應(yīng)按規(guī)定維護(hù)或更換；結(jié)構(gòu)出現(xiàn)可見(jiàn)的耐久性缺陷時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行處理。
（4）關(guān)于鋼筋
新規(guī)范根據(jù)“節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材和環(huán)境保護(hù)”的要求，提倡應(yīng)用高強(qiáng)、高性能鋼筋，逐步停用HPB235鋼筋，并增加了強(qiáng)度為500MPa級(jí)的熱軋帶肋和采用控溫軋制工藝生產(chǎn)的HRBF系列細(xì)晶粒帶肋鋼筋。詳見(jiàn)新規(guī)范4.2.1和4.2.2條。
（5）關(guān)于混凝土保護(hù)層
新規(guī)范調(diào)整了混凝土保護(hù)層，不再區(qū)分分布筋與受力筋，較舊規(guī)范嚴(yán)。
新規(guī)范8.2.1條條文說(shuō)明：從混凝土碳化、脫鈍和鋼筋銹蝕的耐久性角度考慮，不再以縱向受力鋼筋的外緣，而以最外層鋼筋(包括箍筋、構(gòu)造筋、分布筋等)的外緣計(jì)算混凝土保護(hù)層厚度。因此本次修訂后的保護(hù)層實(shí)際厚度比原規(guī)范實(shí)際厚度有所加大。
（6）關(guān)于錨固長(zhǎng)度
新規(guī)范將錨固長(zhǎng)度分為lab及l(fā)a，其中l(wèi)ab為基本錨固長(zhǎng)度，la為經(jīng)長(zhǎng)度修正后的錨固長(zhǎng)度（8.3.1條）；舊規(guī)范只提及錨固長(zhǎng)度la的概念，并規(guī)定應(yīng)對(duì)la進(jìn)行長(zhǎng)度修正。
（7）關(guān)于鋼筋綁扎連接
新規(guī)范規(guī)定受拉鋼筋直徑大于25mm不宜綁扎連接，較舊規(guī)范嚴(yán)。
新規(guī)范8.4.2條：軸心受拉及小偏心受拉桿件的縱向受力鋼筋不得采用綁扎搭接；其他構(gòu)件中的鋼筋采用綁扎搭接時(shí)，受拉鋼筋直徑不宜大于25mm，受壓鋼筋直徑不宜大于28mm。
舊規(guī)范9.4.2條：軸心受拉及小偏心受拉桿件(如桁架和拱的拉桿)的縱向受力鋼筋不得采用綁扎搭接接頭。當(dāng)受拉鋼筋的直徑d>28mm及受壓鋼筋的直徑d>32mm時(shí)，不宜采用綁扎搭接接頭。
2、計(jì)算公式調(diào)整
（1）結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力函數(shù)中增加抗力模型不定性系數(shù)γRd
新規(guī)范3.3.2條中：R=R(fc，fs，ak，…)／γRd
γRd――結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力模型不定性系數(shù)：靜力設(shè)計(jì)取1.0，對(duì)不確定性較大的結(jié)構(gòu)構(gòu)件根據(jù)具體情況取大于1.0的數(shù)值；抗震設(shè)計(jì)應(yīng)用承載力抗震調(diào)整系數(shù)γRE代替γRd。
舊規(guī)范3.2.3條：R = R (fc,fs,ak,……)
新規(guī)范增加的構(gòu)件抗力調(diào)整系數(shù)主要為了考慮構(gòu)件的幾何參數(shù)變異性對(duì)結(jié)構(gòu)性能的不利影響。
（2）調(diào)整裂縫寬度計(jì)算公式
新規(guī)范3.4.4條在三級(jí)裂縫寬度計(jì)算時(shí)，對(duì)一般鋼筋混凝土構(gòu)件、預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件和處于二a類(lèi)環(huán)境的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件分別采用不同的荷載組合和控制標(biāo)準(zhǔn)，比舊規(guī)范3.3.3條有所放松。
（3）調(diào)整抗剪公式中鋼筋部分承擔(dān)的剪力
新規(guī)范取消了箍筋剪力的增大系數(shù)，因而執(zhí)行新規(guī)后需要配置的箍筋相應(yīng)增多了。
新規(guī)范6.3.4條： （6.3.4-2）
舊規(guī)范7.5.4條：（7.5.4-2）
（4）調(diào)整抗沖切截面承載力，抗沖切承載力增加
新規(guī)范6.5.3條：
受沖切截面 （6.5.3-1）
配置箍筋、彎起鋼筋時(shí)的受沖切承載力
（6.5.3-2）
舊規(guī)范7.7.3條：
受沖切截面 （7.7.3-1）
配置箍筋時(shí)的受沖切承載力
（7.7.3-2）
配置彎起鋼筋時(shí)的受沖切承載力
（7.7.3-3）
3、增加的計(jì)算
新規(guī)范增加了樓蓋舒適度計(jì)算的內(nèi)容，詳見(jiàn)3.4.6條：混凝土樓蓋結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)使用功能的要求進(jìn)行豎向自振頻率驗(yàn)算，并宜符合下列要求：（1）住宅和公寓不宜低于5Hz；（2）辦公樓和旅館不宜低于4Hz；（3）大跨度公共建筑不宜低于3Hz。
4、構(gòu)造要點(diǎn)及構(gòu)造要求改變
（1）新規(guī)范補(bǔ)充完善了提高混凝土構(gòu)件耐久性的技術(shù)措施，尤其強(qiáng)調(diào)對(duì)于懸臂構(gòu)件，規(guī)定處于二、三類(lèi)環(huán)境時(shí)宜采用“懸臂梁―板”的結(jié)構(gòu)形式，或在其上表面增設(shè)防護(hù)層（詳見(jiàn)3.5.4條）。舊規(guī)范僅規(guī)定三類(lèi)環(huán)境中的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其受力鋼筋宜采用環(huán)氧樹(shù)脂涂層帶肋鋼筋；對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋，錨具及連接器，應(yīng)采取專(zhuān)門(mén)防護(hù)措施（詳見(jiàn)3.4.7條）。
（2）新規(guī)范增加了并筋的配筋形式，詳見(jiàn)4.2.7條：構(gòu)件中的鋼筋可采用并筋的配置形式。直徑28mm及以下的鋼筋并筋數(shù)量不應(yīng)超過(guò)3根；直徑32mm的鋼筋并筋數(shù)量宜為2根；直徑36mm及以上的鋼筋不應(yīng)采用并筋。并筋應(yīng)按單根等效鋼筋進(jìn)行計(jì)算，等效鋼筋的等效直徑應(yīng)按截面面積相等的原則換算確定。
（3）梁縱筋在梁柱端節(jié)點(diǎn)的彎錨水平段，新規(guī)范以lab標(biāo)注（9.3.4條），舊規(guī)范以la標(biāo)注；且新規(guī)范在梁柱端節(jié)點(diǎn)處增加了機(jī)械錨頭的錨固方式。
（4）新規(guī)范在頂層端節(jié)點(diǎn)角部增加了配置防裂、防剝落的構(gòu)造鋼筋的要求（詳見(jiàn)9.3.8條）。
Abstract: To the concrete structure design degree of security and the standard revision, proposed the following three aspect view:①I(mǎi)n the standard degree of security hypothesis level needs to enhance large scale;②About reliability design theory;③About design standard compulsory.
關(guān)鍵詞:混凝土結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)規(guī)范 可靠度設(shè)計(jì)
Key word: Concrete structure Design standard Reliability design
對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中的安全度設(shè)置水平,最早源于從事高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)科研和推廣應(yīng)用工作中的感受。用現(xiàn)行規(guī)范設(shè)計(jì)C50～C60級(jí)高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu),其安全儲(chǔ)備比普通強(qiáng)度的混凝土還要低,給推廣造成困難和阻力,何況一項(xiàng)新技術(shù)的開(kāi)始應(yīng)用會(huì)存在經(jīng)驗(yàn)不足等問(wèn)題,更需要有較為寬松的安全度環(huán)境;過(guò)低的安全度難免捉襟見(jiàn)肘,對(duì)新技術(shù)推廣不利。
規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)如何從短缺型計(jì)劃經(jīng)濟(jì)影響下走出來(lái),使之更好地為社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)服務(wù),這是本次規(guī)范修訂不同于以往歷次修訂的主要區(qū)別,理應(yīng)作為本次修訂中首要考慮的問(wèn)題。隨便舉例來(lái)說(shuō),我們對(duì)普通公寓住宅的層高標(biāo)準(zhǔn)作了限制,在北京地區(qū)規(guī)定為2.7m(凈空僅2.55m),也不準(zhǔn)設(shè)計(jì)人員或用戶(hù)提高房屋抗震設(shè)防等級(jí),這些限制是否反映了過(guò)去短缺經(jīng)濟(jì)年代的特色?短缺經(jīng)濟(jì)的主要傾向是竭盡全力去約束消費(fèi)和限制投資,并伴以過(guò)多的行政干預(yù)來(lái)加以保證。過(guò)去講節(jié)約,偏重于初期一次性投資和用料的節(jié)省,較少顧及長(zhǎng)期和整體效益,更少考慮用戶(hù)的利益和要求;設(shè)計(jì)規(guī)范的低安全度和某些荷載標(biāo)準(zhǔn)值的過(guò)低取值,也是短缺經(jīng)濟(jì)造成的。在今天的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制下,如果只需花相對(duì)較少的錢(qián),換得更為結(jié)實(shí)耐久的房子住,應(yīng)屬合理消費(fèi)受到鼓勵(lì),為此而必須多花一些鋼材也屬于合理使用,說(shuō)不上有違節(jié)約原則。安全度的設(shè)置本來(lái)就是用來(lái)對(duì)付比較意外的情況,低安全度的房子盡管在一般情況下安全可靠,但是抵御外界不確定性作用的能力相對(duì)較弱。房子結(jié)實(shí)些,壽命長(zhǎng)些,符合國(guó)家提高人民生活質(zhì)量的要求;萬(wàn)一發(fā)生不測(cè)地震,可以減少生命財(cái)產(chǎn)損失;再說(shuō)這種合理消費(fèi)并不要政府掏錢(qián),而且合理的多用些鋼材、水泥又能促進(jìn)生產(chǎn)發(fā)展,從眼前講,還多少能緩解通貨緊縮的困難。這些說(shuō)法從短缺經(jīng)濟(jì)的立場(chǎng)上看是格格不入的,但符合眼前和長(zhǎng)遠(yuǎn)利益以及市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的需要。
提高結(jié)構(gòu)的安全性能需要從結(jié)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、結(jié)構(gòu)布置、材料選擇等多個(gè)方面作出努力,以加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性、延性和耐久性,提高其抗御不測(cè)之災(zāi)和防止倒塌、特別是抵抗連續(xù)倒塌的能力。也許基于概念設(shè)計(jì)的這些措施,對(duì)于增進(jìn)結(jié)構(gòu)安全更為有效且更符合經(jīng)濟(jì)節(jié)約的原則。比如這次規(guī)范修訂組提出的用新Ⅲ級(jí)鋼替代Ⅱ級(jí)或Ⅰ級(jí)鋼,就能帶來(lái)立竿見(jiàn)影的效果?？墒菫榱嗽鰪?qiáng)延性和防倒塌能力,主要還得靠合理加大構(gòu)造用鋼量。上述與結(jié)構(gòu)安全性能有關(guān)的眾多因素較難用數(shù)值形式加以度量,而我們?cè)谶@里所討論的安全度,則僅限于截面強(qiáng)度的安全度和與之有關(guān)的荷載標(biāo)準(zhǔn)值和材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值等能夠用數(shù)值度量的那些參數(shù)。
提出要大幅度提高設(shè)計(jì)安全度,無(wú)非是基于客觀(guān)形勢(shì)變化和對(duì)現(xiàn)行安全度進(jìn)行初步分析比較后的一種宏觀(guān)的定性估計(jì)。究竟需要提高多少,則需經(jīng)過(guò)課題立項(xiàng)研究才能確定。對(duì)于規(guī)范修訂組這次提出的設(shè)計(jì)可靠度改進(jìn)意見(jiàn),總的趨勢(shì)是往高處調(diào),對(duì)此我表示擁護(hù);雖然幅度不夠大。鋼材的分項(xiàng)系數(shù)過(guò)去偏低,似不宜再低于1.1。梁的最小配筋率一般根據(jù)截面抗彎屈服能力不低于截面拉區(qū)混凝上抗裂能力的原則來(lái)定,具體計(jì)算時(shí)所用的材料強(qiáng)度似宜采用平均值而不是標(biāo)準(zhǔn)值,否則從概率保證的角度不能符合要求。
將可靠度設(shè)計(jì)理論用于設(shè)計(jì)規(guī)范,不論在學(xué)術(shù)或工程界一直有分歧意見(jiàn)。我傾向于多安全系數(shù)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法,因?yàn)槠渲袑?duì)安全度的表示比較靈活又易于理解,而且在確定各項(xiàng)安全系數(shù)時(shí)并不排斥利用可靠度理論手段進(jìn)行分析對(duì)比,然后再綜合考慮其它因素加以修正。
由于現(xiàn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范業(yè)已采用了可靠度設(shè)計(jì)理論,其在規(guī)范中的計(jì)算表達(dá)形式又與多安全系數(shù)方法相似,在實(shí)用上姑且將它理解為多安全系數(shù)也并無(wú)不可。在這種情況下,我贊成承認(rèn)現(xiàn)實(shí),在這次修訂中還是保留現(xiàn)有的設(shè)計(jì)方法體系為好。可靠度理論對(duì)于不同類(lèi)型工程結(jié)構(gòu)的適用程度肯定會(huì)有很大差別,用于混凝土建筑結(jié)構(gòu)尚沒(méi)有解決不了的大問(wèn)題,所以不宜再變?？煽慷壤碚撨€在發(fā)展,這方面的學(xué)術(shù)討論希望能夠深入開(kāi)展下去。
關(guān)鍵詞：混凝土結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)規(guī)范；混凝土保護(hù)層；鋼筋錨固
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引言
混凝土結(jié)構(gòu)一直是我們最常用的結(jié)構(gòu)，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）修訂反映我國(guó)近十年來(lái)混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)科的科研成果和工程建設(shè)中的新經(jīng)驗(yàn)，標(biāo)志著我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)的計(jì)算理論和設(shè)計(jì)水平有了新的提高與發(fā)展。
1、鋼筋的混凝土最小保護(hù)層厚度的調(diào)整
鑒于《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）中規(guī)定混凝土保護(hù)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(zhǎng)期干燥或永久置于水中的混凝土構(gòu)件外，其他環(huán)境下的構(gòu)件并不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)防止鋼筋嚴(yán)重銹蝕的耐久性要求，并且為防止混凝土構(gòu)件中最外側(cè)箍筋和分布筋首先銹蝕并導(dǎo)致混凝土順筋開(kāi)裂和剝落，對(duì)其保護(hù)層厚度的要求應(yīng)該與主筋相同，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)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(gòu)造筋、分布筋等）的外緣計(jì)算混凝土保護(hù)層厚度，規(guī)定混凝土保護(hù)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）規(guī)定的混凝土保護(hù)層最小厚度既保護(hù)了縱向受力鋼筋，又保護(hù)了箍筋、分布筋，比《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）規(guī)定混凝土保護(hù)層最小厚度有所加大。對(duì)由縱向鋼筋和箍筋組成的梁、柱構(gòu)件，混凝土保護(hù)層最小厚度的調(diào)整使正截面設(shè)計(jì)中截面有效高度 h0=h-as( 若僅布置一排鋼筋時(shí)，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）為 as=c+d縱/2，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）為 as=c+d箍+d縱/2，見(jiàn)圖 1）有所減少；對(duì)由縱向受力鋼筋和分布鋼筋組成板構(gòu)件而言，新舊混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的保護(hù)層厚度不變，不影響正截面設(shè)計(jì)中截面有效高度 h0=h-as?！痘炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）除了修改對(duì)鋼筋的混凝土最小保護(hù)層厚度定義外，還對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件所處耐久性環(huán)境類(lèi)別進(jìn)行了劃分，對(duì)應(yīng)環(huán)境等級(jí)修改，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）調(diào)整了混凝土最小保護(hù)層的最小厚度 c（mm），對(duì)一般情況下混凝土結(jié)構(gòu)的保護(hù)層厚度稍有增加，而對(duì)惡劣環(huán)境下的保護(hù)層厚度則增幅較大。
2、鋼筋錨固和連接方式的改進(jìn)
我國(guó)鋼筋強(qiáng)度不斷提高，結(jié)構(gòu)形式的多樣性也使錨固條件有很大的變化，根據(jù)近幾年系統(tǒng)試驗(yàn)研究及可靠度分析的結(jié)構(gòu)并參考國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）提出 ιab即基本錨固長(zhǎng)度，取代了原先的 ιa，從基本錨固長(zhǎng)度的計(jì)算公式看，公式并沒(méi)有改變，但改變 ft取值，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）提出當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)高于C60時(shí)，ft按C60取值，而《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）則是當(dāng)混凝土強(qiáng)度等級(jí)高于 C40 時(shí)，ft按 C40 取值。這主要是根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究表明，高強(qiáng)混凝土的錨固性能被低估，原先的最高強(qiáng)度等級(jí)取 C40 偏于保守，其實(shí)這也是為推廣高強(qiáng)度鋼筋，如果采用原先的公式計(jì)算，高強(qiáng)度鋼筋的基本錨固長(zhǎng)度有些長(zhǎng)。另外，《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）刪除《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）中錨固性能差的刻痕鋼絲，同時(shí)提出當(dāng)混凝土保護(hù)層厚度不大于 5d 時(shí)，在鋼筋錨固長(zhǎng)度范圍內(nèi)配置構(gòu)造鋼筋的要求。當(dāng)不考慮錨固長(zhǎng)度修正時(shí)，取相同直徑 d，采用《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）和《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）計(jì)算受拉鋼筋錨固長(zhǎng)度。
3、鋼筋用量的分析
工程概況①：按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）計(jì)算，梁、柱、墻受力鋼筋采用 HRB400 級(jí)，梁、柱箍筋和墻中構(gòu)造筋以及板中鋼筋均采用 HRB335 級(jí)。
工程概況②：按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）計(jì)算，梁、柱、墻受力鋼筋采用 HRB400 級(jí)，梁箍筋和構(gòu)造筋、墻構(gòu)造筋以及板中鋼筋均采用 HRB335 級(jí)。
工程概況③：按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）計(jì)算，梁、柱、墻受力鋼筋采用 HRB500 級(jí)，梁箍筋采用 HRB400 級(jí)，墻構(gòu)造筋及板中鋼筋仍采用 HRB335 級(jí)。
通過(guò)中國(guó)建筑科學(xué)研究院研發(fā)的 PKPM 程序模擬計(jì)算，其計(jì)算結(jié)果如下：
3.1剪力墻結(jié)構(gòu)
工況②與工況①比較：在鋼筋強(qiáng)度等級(jí)相同的條件下，按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）計(jì)算的鋼筋總用量（748.84t）比按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）計(jì)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(jí)）的用量因規(guī)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(jí)）的用量因《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）中裂縫寬度計(jì)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(wú)變化。工況③與工況①比較：工況③仍按新修訂的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）計(jì)算，但梁中箍筋改為 HRB400 級(jí)，梁、板和墻中的受力主筋改為 HRB500 級(jí)?？梢钥闯?，鋼筋總用量（742.23t）比按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）計(jì)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?jī)H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(jì)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）計(jì)算，只是工況③提高鋼筋強(qiáng)度等級(jí)，可看出兩種工況下鋼筋總用量基本相同，主要是因?yàn)榘搴蛪Φ匿摻钣昧渴茏钚∨浣盥士刂谱兓淮?，而梁中箍筋和受力主筋用量則有明顯減少。
3.2框架結(jié)構(gòu)
工況②與工況①比較：在鋼筋強(qiáng)度等級(jí)相同的條件下，按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）計(jì)算的鋼筋總用量（229.73t）比按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）計(jì)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(jí)）的用量因規(guī)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(jí)）的用量因規(guī)范修訂稿中裂縫寬度計(jì)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(wú)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）計(jì)算，但梁和柱的受力主筋改為 HRB500 級(jí)?？梢钥闯觯摻羁傆昧浚?17.35t）比按《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2002）計(jì)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(jì)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）計(jì)算，只是工況③梁和柱的受力主筋改為 HRB500 級(jí)?？煽闯鎏岣呤芰χ鹘顝?qiáng)度等級(jí)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(jié)束語(yǔ)
在我國(guó)當(dāng)前迅速發(fā)展的工程建設(shè)領(lǐng)域中，混凝土結(jié)構(gòu)是我國(guó)工程建設(shè)中應(yīng)用最廣泛的一種結(jié)構(gòu)形式之一，全面修訂的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范在新材料應(yīng)用、設(shè)計(jì)理論發(fā)展等方面有重大進(jìn)步，對(duì)確保工程質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平，進(jìn)一步提高及混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)科的發(fā)展起到有力的推動(dòng)作用。
參考文獻(xiàn)
[1] 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范.GB50010-2010[S].北京 : 中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2011.
【關(guān)鍵詞】混凝土結(jié)構(gòu)；安全度設(shè)置；國(guó)內(nèi)外規(guī)范對(duì)比
引言
2010年我國(guó)頒布了新的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50010-2010），新版規(guī)范建立在舊版規(guī)范的修改以及2008年汶川地震后的教訓(xùn)上。在安全度設(shè)置上與舊版本有較大差別，但是和國(guó)外有關(guān)規(guī)范相比仍存在一定差距，混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法、安全度的計(jì)算方式和條件都略有不同。
一、我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的發(fā)展
建國(guó)以來(lái)，我國(guó)建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法變化很大，從最初的經(jīng)驗(yàn)估計(jì)，到后來(lái)的試驗(yàn)確定、容許應(yīng)力、安全系數(shù)以及概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范也隨之進(jìn)行了變革。上世紀(jì)60年代，我國(guó)的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范基本引用蘇聯(lián)規(guī)范HNTY123-55，直到1989年出臺(tái)的《混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ10-89才突破照搬蘇聯(lián)模式，有了自主創(chuàng)新的能力，奠定了我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的基本模式。
我國(guó)新修訂的GB50010-2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，采用了以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計(jì)法，參考了國(guó)外有關(guān)先進(jìn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以可靠指標(biāo)度量結(jié)構(gòu)構(gòu)件的可靠度，采用3個(gè)分項(xiàng)系數(shù)（結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)O，荷載分項(xiàng)系數(shù)G、Q，材料性能分項(xiàng)系數(shù)C、S）的設(shè)計(jì)表達(dá)式進(jìn)行設(shè)計(jì)。
二、國(guó)內(nèi)外混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范安全度設(shè)置水平對(duì)比
本文進(jìn)行安全度設(shè)置水平的對(duì)比時(shí)，選擇的對(duì)比的指標(biāo)為軸心受拉、受剪、受彎以及受扭，進(jìn)行對(duì)比的規(guī)范主要包括我國(guó)的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010、美國(guó)的《房屋建筑混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范》ACI318-05、歐洲的《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》EN1992-1-1等。
（1）軸心受拉構(gòu)件
a.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010
Rd，C=fyAs=（fyk/s，C）/As
式中：Rd，C—我國(guó)規(guī)定的結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力設(shè)計(jì)值，fy—抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，As—抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，s，C—材料分項(xiàng)系數(shù)，取值1.10。
b.《房屋建筑混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范》ACI318-05
Rd，A=φf(shuō)yAs
式中：Rd，A—美國(guó)規(guī)定的結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力設(shè)計(jì)值，φ—強(qiáng)度降低系數(shù)，取值0.9
c.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》EN1992-1-1
Rd，E=fydAs=fykAs/s，E
式中：Rd，E—?dú)W洲規(guī)定的結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力設(shè)計(jì)值，s，E取值1.15。
通過(guò)對(duì)比、換算以上三個(gè)式子，我們可以得到三者的關(guān)系：
Rd，C =1.04Rd，E=1.01 Rd，A
由關(guān)系式可以看出，中國(guó)、美國(guó)、歐洲的軸心受拉構(gòu)件的抗力設(shè)計(jì)值十分接近。
（2）斜截面受剪構(gòu)件
a.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010
Rd，C=0.7fbh0+1.25fyvAsvh0/s
式中：f—混凝土軸心抗拉強(qiáng)度，b—截面寬度，h0—截面高度，fyv—抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，Asv—截面面積，s—箍筋間距。
b.《房屋建筑混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范》ACI318-05
Rd，A=
式中：φ—受剪承載力折減系數(shù)，取值0.75，fc—混凝土抗壓強(qiáng)度規(guī)定值，bw—腹板寬度。
c.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》EN1992-1-1
式中：z取值為0.9。
對(duì)以上三個(gè)式子進(jìn)行對(duì)比、轉(zhuǎn)換，我們得到以下關(guān)系式：
Rd，C=1.67 Rd，A=0.99Rd，E
由關(guān)系式我們可以看出，中美歐三地對(duì)斜截面受剪構(gòu)件的抗力設(shè)計(jì)值設(shè)置略有差異，其中中國(guó)的設(shè)置略低于歐洲規(guī)范的，但卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于美國(guó)規(guī)范的設(shè)計(jì)值。
（3）受彎構(gòu)件
a.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010
Rd，C=α1fcbx（h0-x/2）
式中：x—混凝土受壓區(qū)高度。
b.《房屋建筑混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范》ACI318-05
Rd，A=φf(shuō)yAs（d-a/2）
式中：φ—強(qiáng)度折減系數(shù)，取值0.9。
c.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》EN1992-1-1
式中：x—中和軸高度。
對(duì)以上三個(gè)式子進(jìn)行綜合對(duì)比、換算，可以到的關(guān)系式：
Rd，C=1.01Rd，A=1.00Rd，E
由關(guān)系式可知，中國(guó)、美國(guó)、歐洲受彎構(gòu)件結(jié)構(gòu)抗力設(shè)計(jì)值差不多，其中美國(guó)略高于中國(guó)的規(guī)范，歐洲與中國(guó)相當(dāng)。
（4）受扭構(gòu)件
a.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010
式中Wt表示的是截面受扭塑性抵抗距。
b.《房屋建筑混凝土結(jié)構(gòu)規(guī)范》ACI318-05
式中φ為強(qiáng)度折減系數(shù)，取值0.75
c.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)》EN1992-1-1
對(duì)以上三個(gè)式子進(jìn)行對(duì)比、換算，可以得到關(guān)系式：
Rd，C=1.78Rd，A=1.42Rd，E
由此可見(jiàn)，中國(guó)規(guī)范設(shè)置的受扭構(gòu)件抗力設(shè)計(jì)值比起歐美的普遍偏高，尤其是和美國(guó)相比，比值高達(dá)1.78。
三、結(jié)論
一、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度的特征
通常情況下，建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)建筑結(jié)構(gòu)的終極目標(biāo)是為了設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)合理、能夠安全使用的建筑物，因此，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全度主要包括安全性、適用性以及耐久性三個(gè)方面的特征。適用性、安全性及耐久性也是衡量一個(gè)建筑物的混凝土結(jié)構(gòu)是否達(dá)到經(jīng)久耐用和安全可靠的使用標(biāo)準(zhǔn)的基本標(biāo)志，故統(tǒng)稱(chēng)為混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度。
1.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性特征結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性具體是指在正常使用的情況下，設(shè)計(jì)的建筑物混凝土結(jié)構(gòu)能夠承受必要的外在負(fù)荷作用，例如機(jī)械設(shè)備、結(jié)構(gòu)自重、人流、家具、風(fēng)雪以及氣溫變化等；在特殊情況下，設(shè)計(jì)的建筑物混凝土結(jié)構(gòu)需要確保能夠屹立不倒，例如：當(dāng)遇到颶風(fēng)、地震、火災(zāi)或者暴雨等突發(fā)狀況時(shí)還能夠保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
2.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的適用性特征
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)適用性具體是指在正常使用的情況下，設(shè)計(jì)的建筑物混凝土結(jié)構(gòu)能夠有效發(fā)揮建筑物各個(gè)構(gòu)件和各個(gè)系統(tǒng)所應(yīng)有的使用功能。
3.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的耐用性特征
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)耐用性具體是指在正常使用和日常維護(hù)的情況下，設(shè)計(jì)的建筑物混凝土結(jié)構(gòu)能夠安全使用足夠長(zhǎng)的年限。
二、加強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中安全度的意義
建筑結(jié)構(gòu)工程師設(shè)計(jì)建筑混凝土結(jié)構(gòu)的目的就是賦予建筑混凝土結(jié)構(gòu)一定的安全性能、牢固性能以及耐久性能，確?；炷两Y(jié)構(gòu)在規(guī)定的使用年限以?xún)?nèi)能夠有效發(fā)揮其預(yù)定的各種使用功能。混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中所制定的各種計(jì)算公式和結(jié)構(gòu)要求的出發(fā)點(diǎn)就是為了確?；炷两Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全度，因此，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全度要求全面考慮經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和政策等方面的因素。從經(jīng)濟(jì)的角度來(lái)看，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全度直接體現(xiàn)了工程造價(jià)、投資風(fēng)險(xiǎn)以及維修費(fèi)用等之間的關(guān)系，即若要增強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全度，則必然會(huì)增加工程造價(jià)，但會(huì)相應(yīng)降低投資風(fēng)險(xiǎn)和維修費(fèi)用；反之，若結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全度較低，盡菅工程造價(jià)較低，但又會(huì)相應(yīng)提高投資風(fēng)險(xiǎn)和維修費(fèi)用。因此，合理的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全度要求權(quán)衡工程造價(jià)和工程風(fēng)險(xiǎn)，并尋求兩者間的最佳平衡點(diǎn)。從技術(shù)的角度來(lái)看，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全度直接關(guān)乎選擇的結(jié)構(gòu)類(lèi)型、力學(xué)模型以及設(shè)計(jì)概念等是否合理，需要全面考慮，切忌和多種材料直接等同處理。從政策的角度來(lái)看，選擇合理的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度不僅關(guān)乎人們的生命財(cái)產(chǎn)安全，甚至還會(huì)影響社會(huì)安全和政治穩(wěn)定，導(dǎo)致國(guó)家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策和基本經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)發(fā)生改變?？偠灾?，制定和選擇科學(xué)合理的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全度標(biāo)準(zhǔn)綜合反映了國(guó)家的整體經(jīng)濟(jì)資源狀況、施工設(shè)計(jì)技術(shù)水平、社會(huì)財(cái)富積累程度以及施工材料的質(zhì)量水平等，意義深遠(yuǎn)。
三、我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中安全度的演變
我國(guó)建筑物的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全度要求具體表現(xiàn)在設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)構(gòu)件達(dá)到規(guī)定的安全性承載能力和建筑結(jié)構(gòu)的整體牢固性?xún)蓚€(gè)方面。通過(guò)對(duì)現(xiàn)行的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范和老規(guī)范進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)了以下幾個(gè)方面的發(fā)展演變。
1.混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力
根據(jù)以往的觀(guān)察和研究發(fā)現(xiàn)，通常影響混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全性的兩個(gè)主要因素是混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力和材料強(qiáng)度及荷載強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)。材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)具體是指在計(jì)算混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件本身所固有的承載能力時(shí)，把結(jié)構(gòu)構(gòu)件的材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值和縮小系數(shù)相乘；而荷載強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)具體是指在計(jì)算混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件所能承受的荷載作用時(shí)，把結(jié)構(gòu)構(gòu)件的荷載標(biāo)準(zhǔn)值和放大系數(shù)相乘。表示系數(shù)的具體量值體現(xiàn)了在給定負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)的情況下混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全度。具體調(diào)整如下：（1)荷載方面的調(diào)整：風(fēng)荷載的基本風(fēng)壓、地面粗糙度類(lèi)別、風(fēng)壓高度變化系數(shù)、脈動(dòng)增大系數(shù)以及脈動(dòng)影響系數(shù)發(fā)生了改變；活載的具體內(nèi)容也做了相應(yīng)的調(diào)整。
(2)作用效應(yīng)組合方面的調(diào)整：現(xiàn)行規(guī)范中增加了用永久荷載效應(yīng)所控制的組合，還增加了永久荷載效應(yīng)控制組合中的恒載分項(xiàng)系數(shù)的具體取值為1.35。（3)抗力方面的調(diào)整：材料的強(qiáng)度和分項(xiàng)系數(shù)都做了相應(yīng)調(diào)整；板設(shè)計(jì)規(guī)范也發(fā)生了一定程度的改變；斜截面的具體承載能力設(shè)計(jì)要求也有些許調(diào)整。
2.混凝土結(jié)構(gòu)的牢固性
