2010版《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》學(xué)習(xí)心得和一些理解

王 越 吳 錚 郭春陽

河南建筑材料研究設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司（450002）

混凝土結(jié)構(gòu)一直是我們最常用的結(jié)構(gòu)，因此每次新規(guī)范的出版對(duì)于我們?cè)O(shè)計(jì)人員來說都是一次沖擊，是技術(shù)上的沖擊，也是一次設(shè)計(jì)理念上的沖擊。

1 關(guān)于新《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》2010年版

通過一段時(shí)間的學(xué)習(xí)，整體感覺這次《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》2010年版體現(xiàn)了先進(jìn)性，許多重要的概念得到了強(qiáng)化和進(jìn)一步的具體實(shí)施，從各方面看來對(duì)我們?cè)O(shè)計(jì)人員的要求更高，設(shè)計(jì)成品需要達(dá)到的性能指標(biāo)也越多了。以下介紹一下我的一些體會(huì):

1）新《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》2010年版對(duì)取消HPB235，取而代之的是HPB300，相對(duì)HPB235提高大概20%，另外增加了HRB500的鋼筋，并對(duì)抗震構(gòu)件的鋼筋提出了鋼筋延性的要求。鼓勵(lì)使用高強(qiáng)混凝土,高強(qiáng)鋼筋的指導(dǎo)性意圖充分的表現(xiàn)出來。一直以來我們的住宅設(shè)計(jì)都是采用C25+HRB335為主要的組合,看來隨著政策的導(dǎo)向的進(jìn)一步深化，淘汰低強(qiáng)度的鋼筋，提高鋼筋的延性，我們現(xiàn)在C25+HRB335的主要組合有朝一日也會(huì)被另外的組合取代。因?yàn)橐恍┘?xì)節(jié)的條文的改變，例混如凝土強(qiáng)度不大于C25時(shí)，表中保護(hù)層厚度數(shù)值應(yīng)增加5mm，樓板受彎構(gòu)件的受拉鋼筋采用HRB400、HRB500的鋼筋時(shí),最小配筋率允許采用0.15和0.45 ft/fy的較大值，所以由此可見，C30和HRB400的組合似乎更具有經(jīng)濟(jì)性。而鋼筋型號(hào)HRB335、HRB400和HRB500為主打鋼筋。

2）保護(hù)層的修改，按照規(guī)范的理解，保護(hù)層的厚度主要是滿足建筑耐久性的需要，在水空氣交替作用下，混凝土?xí)蓟?，鋼筋?huì)氧化。而我們的建筑大部分構(gòu)件均為室內(nèi)環(huán)境，相對(duì)碼頭、橋梁的使用環(huán)境都要好，因此新規(guī)范只是針對(duì)環(huán)境惡劣的構(gòu)件的保護(hù)層提高了要求,一般環(huán)境的還是維持不變。另外還把保護(hù)層厚度的計(jì)算方法改了，之前的計(jì)算方法是混凝土表面到受拉鋼筋外邊緣的距離，新規(guī)范的表述是混凝土表面到受力鋼筋外邊緣的距離，這樣對(duì)于梁來說就相差了一個(gè)箍筋的距離，其實(shí)改變不大。另外值得注意的是對(duì)混凝土強(qiáng)度為C25的構(gòu)件的保護(hù)層提出更高的要求，雖然可能對(duì)配筋計(jì)算結(jié)果影響不大，但是規(guī)范的指引性非常明確，C25以上的混凝土更值得提倡。

3）最小配筋率的修改，最小配筋率的設(shè)定是為了保證不出現(xiàn)“少筋”失效方式的概率。徐有鄰教授的“鋼筋混凝土構(gòu)件縱向鋼筋最小配筋率的功能與取值——《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50010—2002)修訂背景介紹”一文，為2002版混凝土規(guī)范的修改做了前后的比較。比較各國的最小配筋率的取值水平，我們發(fā)現(xiàn)加拿大最高，美國、新西蘭其次，我們比德國稍低一些，這次2010版規(guī)范依然維持2002版規(guī)范按配筋特征值（0.45 ft/fy）及絕對(duì)值（0.2%）雙控縱向鋼筋的最小配筋率，但由于主受力鋼筋由335 N/mm2提高到400～500 N/mm2，修改后我們與德國規(guī)范的水準(zhǔn)應(yīng)該是差不多的，整體來說，2010版規(guī)范的最小配筋率基本不變,只是在原基礎(chǔ)上完善，例如增加了對(duì)于截面厚度很大而內(nèi)里相對(duì)較少的非主要受彎構(gòu)件提出了少筋混凝土配筋的概念，在保證構(gòu)件安全的條件下可以大大減少配筋量，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

4）裂縫計(jì)算的修改，現(xiàn)行規(guī)范有兩個(gè)問題:①現(xiàn)在的規(guī)范中，鋼筋應(yīng)力與裂縫成正比，鋼筋應(yīng)力越大，裂縫寬度越大，裂縫的寬度與鋼筋的強(qiáng)度無關(guān)，這就限制了高強(qiáng)度鋼筋在正常使用極限狀態(tài)下的發(fā)揮，不利于高強(qiáng)鋼筋的推廣，而且裂縫和鋼筋應(yīng)力的關(guān)系突破一定范圍后它就是非線性的；②個(gè)問題是保護(hù)層厚度和限制裂縫寬度,本質(zhì)上都是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題，按現(xiàn)行規(guī)范計(jì)算，保護(hù)層厚度越大本來是好事，但是保護(hù)層越厚，按裂縫控制的計(jì)算出來需要的鋼筋越多，當(dāng)混凝土保護(hù)層厚度大于50，裂縫按0.2mm控制的話，鋼筋量比承載力極限狀態(tài)下的鋼筋量多了一倍。應(yīng)該說，鋼筋表面處的裂縫和混凝土外表面處的裂縫是兩回事。因此2010版新規(guī)范對(duì)裂縫的計(jì)算進(jìn)行了調(diào)整，目的是為了不讓裂縫控制的計(jì)算約束了高強(qiáng)鋼筋推廣，從這個(gè)方向去考慮，新規(guī)范采用荷載準(zhǔn)永久組合代替之前的標(biāo)注組合，一下把裂縫寬度減少了20%,因?yàn)榱芽p是長期形成的，像住宅2 KN/M2的活荷載不是一直都滿荷的，不可能每家每戶都2 KN/M2，所以住宅的準(zhǔn)永久組合值是0.5，書庫因?yàn)楹奢d比較穩(wěn)定，所以是0.7。2010版新規(guī)范再通過修改規(guī)范公式中的αcr，再減少10%，一般混凝土總共大概減少了30%。另外，加密箍筋對(duì)控制裂縫有貢獻(xiàn)，但由于試驗(yàn)的數(shù)據(jù)還沒進(jìn)一步完善，所以還沒寫進(jìn)新規(guī)范，但向這個(gè)方向的考慮是有的。(αcr為反映裂縫間混凝土伸長對(duì)裂縫寬度影響的系數(shù)，此參數(shù)與鋼筋的強(qiáng)度有關(guān))。

2 結(jié)語

通過一段時(shí)間對(duì)2010版新規(guī)范的學(xué)習(xí),有一個(gè)很強(qiáng)烈的感覺,我們的很多設(shè)計(jì)的資源需要更新，從設(shè)計(jì)總說明到平法說明，從大的體系計(jì)算軟件到小的構(gòu)件計(jì)算軟件都需要更新。通用圖紙的更新和設(shè)計(jì)計(jì)算軟件的更新量很大，需要群策群力，適應(yīng)這次規(guī)范的修改?？偟膩碚f，這次規(guī)范的修改給人一種煥然一新的感覺，從最基本的混凝土強(qiáng)度到一些細(xì)節(jié)的改變,新增的一些分析方法更加人性化，更關(guān)注了建筑物的舒適性，這些都體現(xiàn)了我們行業(yè)的先進(jìn)性，而且這種進(jìn)步是無止境的，還在不停步的發(fā)展。我們作為設(shè)計(jì)的第一線，希望能跟上這種腳步，也把這種先進(jìn)性轉(zhuǎn)換成設(shè)計(jì)理念實(shí)施到新建的建筑物中，執(zhí)行我們作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師的職責(zé)，回饋一個(gè)好的設(shè)計(jì)作品給社會(huì)。

[1] GB50010—2002,鋼筋混凝土構(gòu)件縱向鋼筋最小配筋率的功能與取值—混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].白紹良,徐有鄰,傅劍平.