学文网摘要：本文首先分析了旧规范的不足，然后详细的阐述了对新规范相关问题的认识与探讨,指出混凝土结构设计新规范从多种措施有效地提高了结构设计安全设置水准，而且逐渐淘汰低强度钢筋，重点推广高强钢筋的应用,完善结构耐久性设计标准。 本文是个人的一些见解，希望同行业工程人员可以共同参考。
关键词： 混凝土； 结构设计； 规范修订； 安全度；
中***分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
前言
本文主要介绍了《混凝土结构设计规范》修订的指导原则，以及相关的新增和重大改进的主要内容。从修订内容看，逐步提高了结构的安全度，同时有效地促进了高强度钢筋的应用。本文将自己对新混凝土结构设计规范的理解以及学习心得，结合工程实践探讨新规范的相关问题。
一、混凝土结构设计新规范的优越性分析
1、新规范提高了结构安全储备。随着我国经济实力的逐年提升，与原规范对比发现，新规范显然在结构安全储备方面更加严格，所采取的设计措施均体现其目的是有效提高结构的安全储备。 主要体现在以下几方面：（1）斜截面受剪承载力公式的修改；（2）调整了混凝土结构构件纵向受力钢筋最小配筋率的要求；（3）调整混凝土柱的轴压比限值，增加了四级抗震等级柱的轴压比限值；（4）调整了混凝土柱的最小截面尺寸要求和最小配筋率的规定，增加了三级抗震等级剪力墙的相关规定，突出体现“强柱弱梁”的设计，增大底层柱，将角柱的配筋增大系数适用于各级框架等等。
2、高性能、高强度材料的应用。为贯彻“四节一环保”（节能、节地、节水、节材和环境保护）的要求，提倡应用高强、高性能钢筋，以较少钢材用量。此次规范开始推广HRB500、HRBF500钢筋的应用，同时开始淘汰 HPB235 钢筋，限制并逐步淘汰 HRB335 钢筋。这主要是考虑到现阶段欧洲常用的钢筋强度为500MPa，美国为 550MPa，而我国为400MPa，通过本次规范的修订目的显然是促进我国结构设计与国际接轨，同时也考虑到使用高强钢筋来促进我国结构设计体现节能、环保的要求。值得注意的是，通过工程实践，笔者认为虽然此次规范推广具有较好的延性、可焊性、机械连接性能及施工适用性的HRB 系列普通热轧带肋钢筋，同时也列入了采用控温轧制工艺生产的 HRBF 系列细晶粒带肋钢筋。但是, 对于 RRB 系列预热处理钢筋笔者认为应当慎用，毕竟这类钢筋由轧制钢筋经高温淬水、预热处理后提高强度，其延性、可焊性、机械连接性能及施工适应性都有所降低，对于设计变形性能及加工性能要求不高的构件则可适当采用。
3、促进技术进步及产业化。从本次规范修改可发现，新增了“装配式结构”章节，显然该章节的增加是根据节能、减耗、环保的要求及建筑产业化的发展，而更多的建筑工程量将转为以工厂构件化生产产品的形式制作，再运输到现场完成原位安装、连接的施工。混凝土预制构件及装配式结构将通过技术进步、产品升级而得到发展。在这方面主要是住宅在做。
二、混凝土结构设计新规范中关于裂缝与挠度计算问题分析
1、RC 结构中采用高强钢筋（HRB500，HRBF500），其用钢量一般由裂缝或变形控制，限制了高强钢筋的应用。新规范规定了裂缝计算按荷载效应的标准组合（PC） 或准永久组合（RC）并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度(mm)可按下列公式计算：
其中，标准组合一般用于不可逆正常使用极限状态；频率组合一般用于可逆正常使用极限状态；准永久组合一般用在当长期效应是决定性因素时的正常使用极限状态。对钢砼构件：按荷载准永久组合，并考虑长期作用影响的效应计算。对预应力砼构件：按荷载标准组合，并考虑长期作用影响效应计算。
2、另外，对于结构挠度计算，新规范调整正常使用极限状态挠度设计的荷载组合，以及预应力构件的验算要求。由原规范3.3.2 条的“标准组合并考虑荷载长期作用影响”改为新规范 3.4.3 条“应按荷载的准永久组合，并应考虑荷载长期作用的影响”。但需注意的是“预应力混凝土受弯构件的最大挠度应按荷载的标准组合”。
三、混凝土结构设计新规范改进了钢筋锚固和连接的方式
本次新规范提出了 lab即基本锚固长度，取代了原先的la，而从基本锚固长度的计算公式来看，新规范的公式并没有改变，而是改变了 ft的取值，新规范提出当混凝土强度等级高于 C60 时，ft按 C60 取值，而旧规范则是当混凝土强度等级高于 C40 时，ft按 C40 取值。这主要是根据实验研究表明，高强混凝土的锚固性能被低估，原先的最高强度等级取 C40 偏于保守，其实这也是为推广高强度钢筋，如果采用原先的公式计算，高强度钢筋的基本锚固长度有些长。另外，新规范删除了原规范中锚固性能很差的刻痕钢丝，同时还提出了当混凝土保护层厚度不大于5d 时，在钢筋锚固长度范围内配置构造钢筋的要求。新规范 8.3.3 条同时补充完善了机械锚固措施的方法，相比原规范增加了末端90°弯钩、两侧贴焊锚筋以及采用螺栓锚头。第 8 章第 4 节（106 页）是钢筋的连接，其中 8.4.2 条搭接钢筋直径的限制较原规范略有减小，说明绑扎的要求严格了。同时在8.4.3 条中明确了“当直径不同的钢筋搭接时，按照直径较小的钢筋计算”。此次修改同时对受拉、受压搭接连接区段内箍筋直径、间距提出了构造要求。受拉统一取值而对受压搭接较 02 版规范要求适当严格。原先 02 版规范 9.4.5 条（117页）受压箍筋是受拉的两倍。调查研究表明，箍筋对约束受压钢筋的搭接传力更为重要，故取与受拉相同的间距。这主要是由于汶川地震的时候，柱子钢筋在搭接处破坏的比较严重，柱子虽然是受压，但是破坏的还是比较多，这次规范修改就统一了。
四、、混凝土结构设计新规范使结构构件安全性能提高
新规范考虑配筋特征值调整钢筋最小配筋率，增加安全度，同时控制大截面构件的最小配筋率。从新规范第 8.5.1 条可发现，增加了强度等级为500MPa 的钢筋，同时对于强度等级为400MPa 的钢筋，最小配筋率由原先的 0.5%提高到了0.55%，因此可见还是增加了安全度。同时给出了“对结构中次要的钢筋混凝土受弯构件，当构造所需截面高度远大于承载的需求时，其纵向受拉钢筋的配筋率”，其实这个规范是参照的我国的水工钢筋混凝土规范而来。同时新规范还调整柱的轴压比限值、最小截面尺寸、最小配筋率，适当提高了安全储备。对柱的最小截面尺寸进行了调整，要求柱子的构造截面变大，对柱子纵向受力钢筋的最小配筋率进行了调整，这张表是按照 500MPa 钢筋设置的，另外由此也看出国家想推广高强度钢筋的意***。同时新规范增加了四级抗震等级的各种框架柱、框支柱的轴压比限值（框架结构的柱轴压比限值为 0.9），显然框架结构的柱轴压比略为加严。
五、结语
混凝土结构规范已更新替换，与旧混凝土结构设计规范相比，新规范更新的内容既有混凝土结构的再设计问题和结构分析方法(弹塑性损伤本构模型、结构计算模型等)，同时也有关于温差、收缩等引起的间接作用效应及裂缝控制计算,还有钢筋综合抗力（强度、延性等）及对结构破坏的影响，以及各种配筋构造（并筋、锚固、连接、最小配筋率等）的试验研究等。本文谈了谈自己的观点和看法，可与同行共同探讨。
参考文献
[1]王选峰《.混凝土结构设计规范》学习的体会[J].四川建筑科学研究，2010
[2]陈雯.谈混凝土结构设计规范安全度[J].建筑结构，2009
转载请注明出处学文网 » 混凝土结构设计新规范简析