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1、 . . . 得分：_南 京 林 业 大 学研究生课程论文20142015学年 第2学期课 程 号：PD06015课程名称：工程结构设计理论论文题目：浅议混凝土结构设计规与公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规之差异学科专业：建筑与土木工程学 号：_任课教师：二一五年六月浅议混凝土结构设计规与公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规之差异摘要：本文介绍了混凝土结构设计规GB50010-2010和公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规JTG D62-2004的发展历程,并从适用围、混凝土强度设计值、钢筋的选用要求、对于素混凝土的规定、配筋率的定义、最小配筋率取值以及最大裂缝宽度计算公式分析了两规的
2、不同点。关键词：混凝土;钢筋;桥涵;适用围;素混凝土;配筋率;裂缝宽度Abstract: This article introduces the specification for Cods for design of concrete structure and Reinforced concrete and pre-stressed concrete highway bridge development course. Then the article analysises the differences of two specifications from the scope of th
3、e 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 andculverts;range of application;plain co
4、ncrete; reinforcement ratio; crack width1 混凝土结构设计规GB50010-2010发展历程从建国到现在,混凝土结构设计规的制订经历了照搬照抄的GBJ21-66规、自主制定的TJl0-74规、跨越式发展的GBJlO-89规、实施全面与国际接轨的GB500102002规,以及20XX7月1日开始实施的GB50010-2010规等5个发展阶段。最新颁布的2010版混凝土结构设计规,相对2002版而言,主要增加了500MPa级带肋钢筋,以300MPa级光圆钢筋取代235MPa级钢筋,修改了受剪承载力计算公式,调整了混凝土的保护层厚度、钢筋的锚固长度和纵向受力钢
5、筋最小配筋率等容。2 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规JTG D62-2004发展历程改规系根据中华人民国交通部交公路发19961085号文关于下达1996年度公路工程建设标准、规、定额等编制、修订工作计划的通知的要求,对公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规进行修订而成。修订的主要容包括：按公路工程结构可靠度设计统一标准的规定,采用了以概率理论为基础的极限状态设计方法；按工程结构设计基本术语和通用符号GBJ 132-90的规定,修改了符号并列出了基本名词术语；在材料方面,改变了强度的取值原则,将混凝土的强度等级提高到C80,钢筋品种也随现行国家标准的规定作了调整；全面改进和补充了棍种受
6、力构件的正截面和受弯构件斜截面的承载力计算容；改善r预应力混凝土受弯构件的抗裂限值、裂缝宽度和构件刚度的计算方法,以及预应力钢筋的几项预应力损失如钢丝和钢绞线的松弛损失、混凝土收缩和徐变损失等。此外,该规还增加了有关构件耐久性的规定,组合式受弯构件、墩台盖梁、桩基承台和箱梁翼缘有效宽度等方面的计算和构造的规定。对桥梁上、下部构造,如钢筋的最小保护层厚度、最小锚旧K度、钢筋接头及钢筋最小配筋率等方面也作了较全面的补充和完善。3 适用围不同混凝土结构设计规适用于房屋和一般构筑物的钢筋混凝土、预应力混凝土以及素混凝土结构的设计,并不适用于轻骨料混凝土及特种混凝土结构的设计。公路钢筋混凝土及预应力混凝
7、土桥涵设计规适用于公路桥涵的一般钢筋混凝土及预应力混凝土结构构件的设计,不适用于轻集料混凝土及其他特种混凝土桥涵结构构件的设计。4 所采用的混凝土轴心抗压/抗拉强度设计值不同混凝土结构设计规所采用的混凝土轴心抗压/抗拉强度设计值如表4.1。公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规采用的混凝土轴心抗压/抗拉强度设计值如表4.2。表4.1 混凝土结构设计规混凝土轴心抗压/抗拉强度设计值N/mm2强度混凝土强度等级C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C807.213.416.720.123.426.829.632.435.538.541.544.547.450
8、.20.911.101.271.431.571.711.801.891.962.042.092.142.182.22表4.2 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规混凝土轴心抗压/抗拉强度设计值N/mm2强度混凝土强度等级C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C806.99.211.513.816.118.420.522.424.426.528.530.532.434.60.881.061.231.391.521.651.751.831.891.962.022.072.102.14从上两表可以看出,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规的混凝土轴心抗压/
9、抗拉强度设计值比混凝土结构设计规所使用的低。5 钢筋的选用要求不同混凝土结构设计规GB50010-2010中钢筋应按下列规定选用：1 纵向受力普通钢筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋,也可采用HPB300、HRB335、HRBF335、RRB400钢筋；2梁、柱纵向受力普通钢筋应采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋；3箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500钢筋,也可采用HRB335、HRBF335钢筋；4预应力筋宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵
10、设计规JTG D62-2004中钢筋应按下列规定选用：1钢筋混凝土及预应力混凝土构件中的普通钢筋宜选用热轧R235、HRB335、HRB400及KL400钢筋,预应力混凝土构件中的箍筋应选用其中的带肋钢筋；按构造要求配置的钢筋网可采用冷轧带肋钢筋。2预应力混凝土构件中的预应力钢筋应选用钢绞线、钢丝；中、小型构件或竖、横向预应力钢筋,也可选用精轧螺纹钢筋。从上可以看出,两规钢筋的选用有细微差别,混凝土结构设计规GB50010-2010规定所采用的钢筋更加细致。6 对于素混凝土的规定不同素混凝土是指由水泥、砂细骨料、石子粗骨料、外加剂等,按一定比例混合后加一定比例的水拌制而成,其不含钢筋或不配置受
11、力钢筋。在房屋建筑中,素混凝土构件还是占有相当的份额,但是在公路桥涵工程中由于很少有纯受压的构件,故很少用到素混凝上结构构件。所以在混凝土结构设计规的附录中有详细的素混凝土结构构件的设计要求,而在公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规中并未提及素混凝土。7 配筋率的定义不同在混凝土结构设计规中配配筋率是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,即纵筋面积和构件全截面面积bh的比值,但是在公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规配筋率为纵筋面积与有效截面面积bh0的比值。8 最小配筋率不同在混凝土结构设计规中钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的配筋百分率不应小于表8.1规定
12、的数值。表8.1 纵向受力钢筋的最小配筋百分率 受力类型最小配筋百分率受压构件全部纵向钢筋强度级别500N/mm20.50强度级别400N/mm20.55强度级别300 N/mm2、335 N/mm20.60一侧纵向钢筋0.20受弯构件、偏心受拉、轴心受拉构件一侧的受拉钢筋0.20和45中的较大值注：1 受压构件全部纵向钢筋最小配筋百分率,当采用C60及以上强度等级的混凝土时,应按表中规定增加0.10；2 板类受弯构件的受拉钢筋,当采用强度级别400N/mm2、500 N/mm2的钢筋时,其最小配筋百分率应允许采用0.15和45中的较大值；3 偏心受拉构件中的受压钢筋,应按受压构件一侧纵向钢筋
13、考虑；4 受压构件的全部纵向钢筋和一侧纵向钢筋的配筋率以及轴心受拉构件和小偏心受拉构件一侧受拉钢筋的配筋率均应按构件的全截面面积计算；5 受弯构件、大偏心受拉构件一侧受拉钢筋的配筋率应按全截面面积扣除受压翼缘面积后的截面面积计算；6 当钢筋沿构件截面周边布置时,一侧纵向钢筋系指沿受力方向两个对边中一边布置的纵向钢筋。而公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规中规定,钢筋混凝土构件中纵向受力钢筋的最小配筋百分率应符合下列要求： 1轴心受压构件、偏心受压构件全部纵向钢筋的配筋百分率不应小于0.5,当混凝土强度等级C50及以上时不应小于0.6；同时,一侧钢筋的配筋百分率不应小于0.2。当大偏心受拉构件
14、的受压区配置按计算需要的受压钢筋时,其配筋百分率不应小于0.2。 2受弯构件、偏心受拉构件及轴心受拉构件的一侧受拉钢筋的配筋百分率不应小于,同时不应小于0.20。轴心受压构件、偏心受压构件全部纵向钢筋的配筋百分率和一侧纵向钢筋包括大偏心受拉构件受压钢筋的配筋百分率应按构件的毛截面面积计算。轴心受拉构件及小偏心受拉构件一侧受拉钢筋的配筋百分率应按构件毛截面面积计算。受弯构件、大偏心受拉构件的一侧受拉钢筋的配筋百分率为,其中As为受拉钢筋截面面积,b为腹板宽度箱形截面梁为各腹板宽度之和,h0为有效高度。当钢筋沿构件截面周边布置时,一侧的受压钢筋或一侧的受拉钢筋系指受力方向两个对边中的一边布置的纵向钢筋。预应力混凝土受弯构件最小配筋率应满足下列条件：式中：受弯构件正截面抗弯承载力设计者；受弯构件正截面开裂弯矩值。部分预应力混凝土受弯构件中普通受拉钢筋的截面面积,不应小于0.003bh0。9 最大裂缝宽度计算公式不同混凝土结构设计规中规定,在矩形、T形、倒T形和I形截面的钢筋混凝土受拉、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
