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2020年混凝土结构设计规范局部修订条文征求意见稿

钢筋标准/2020-11-13 11:09:31/0.15M

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3.5.3混凝土材料的质量是影响结构耐久性的内因。根据对既有混凝土结构耐久性状态的调查结果和混凝土材料性能的研究,从材料抵抗性能退化的角度,表3.5.3提出了设计使用年限为50年的结构混凝土耐久性的基本要求。

影响耐久性的主要因素是:混凝土的水胶比、强度等级、氯离子含量和碱含量。近年来水泥中多加入不同的掺合料,有效胶凝材料含量不确定性较大,故配合比设计的水灰比难以反映有效成分的影响。本次修订改用胶凝材料总量作水胶比及各种含量的控制,原规范中的“水灰比”改成“水胶比”,并删去了对于“最小水泥用量”的限制。混凝土的强度反映了其密实度而影响耐久性,故也提出了相应的要求。

试验研究及工程实践均表明,在冻融循环环境中采用引气剂的混凝土抗冻性能可显著改善。故对采用引气剂抗冻的混凝土,可以适当降低强度等级的要求,采用括号中的数值。

长期受到水作用的混凝土结构,可能引发碱骨料反应。对一类环境中的房屋建筑混凝土结构则可不作碱含量限制;对其他环境中混凝土结构应考虑碱含量的影响,计算方法可参考协会标准《混凝土碱含量限值标准》CECS 53:93。

    试验研究及工程实践均表明:混凝土的碱性可使钢筋表面钝化,免遭锈蚀;而氯离子引起钢筋脱钝和电化学腐蚀,会严重影响混凝土结构的耐久性。2010修订加严了氯离子含量的限值。为控制氯离子含量,应严格限制使用含功能性氯化物的外加剂(例如含氯化钙的促凝剂等)。

4.1.2 我国建筑工程实际应用的高强混凝土强度等级低于发达国家。我国结构安全度总体上国际水平相当,但材料用量偏高,其原因在于国际上较高的安全度是依靠较高强度的材料实现的。为提高材料的利用效率,工程中应用的混凝土强度等级宜适当提高。此次局部修订,C20混凝土代替C15混凝土仅限用于素混凝土结构,各种配筋混凝土结构的混凝土强度等级也普遍稍有提高。

本规范不适用于山砂混凝土及高炉矿渣混凝土,2010修订删除原规范中相关的注,其应符合专门标准的规定。

4.2.1 国家现行钢筋产品标准中,不再限制钢筋材料的化学成分和制作工艺,而按性能确定钢筋的牌号和强度级别,并以相应的符号表达。

本次修订根据“四节一环保”要求,提倡应用高强、高性能钢筋。根据混凝土构件对受力性能要求,规定了各种牌号钢筋的选用原则。

1 增加强度为500MPa级的高强热轧带肋钢筋;将400MPa、500MPa级高强热轧带肋钢筋作为纵向受力的主导钢筋推广应用,尤其是梁、柱和斜撑构件的纵向受力配筋应优先采用400MPa、500MPa级高强钢筋,500MPa级高强钢筋用于高层建筑的柱、大跨度与重荷载梁的纵向受力配筋更为有利;淘汰HRB335热轧带肋钢筋;用300MPa级光圆钢筋取代235MPa级光圆钢筋,将其规格限于直径6mm~14mm,主要用于小规格梁柱的箍筋与其他混凝土构件的构造配筋。对既有结构进行再设计时,235MPa级光圆钢筋335MPa级热轧带肋钢筋的设计指标仍可按原规范规定取值。

2 推广应用具有较好延性、可焊性、机械连接性能及施工适应性的HRB系列普通热轧带肋钢筋。列入采用控温轧制工艺生产的HRBF400、HRBF500系列细晶粒带肋钢筋,取消牌号HRBF335钢筋。

3 RRB400余热处理钢筋由轧制钢筋经高温淬水,余热处理后提高强度,资源能源消耗低、生产成本低。其延性、可焊性、机械连接性能及施工适应性也相应降低,一般可用于对变形性能及加工性能要求不高的构件中,如延性要求不高的基础、大体积混凝土、楼板以及次要的中小结构构件等。

4 增加预应力筋的品种。增补高强、大直径的钢绞线;列入大直径预应力螺纹钢筋(精轧螺纹钢筋);列入中强度预应力钢丝以补充中等强度预应力筋的空缺,用于中、小跨度的预应力构件,但其在最大力下的总伸长率应满足本规范第4.2.4条的要求;淘汰锚固性能很差的刻痕钢丝。

5 箍筋用于抗剪、抗扭及抗冲切设计时,其抗拉强度设计值发挥受到限制,不宜采用强度高于400MPa级的钢筋。当用于约束混凝土的间接配筋(如连续螺旋配箍或封闭焊接箍等)时,钢筋的高强度可以得到充分发挥,采用500MPa级钢筋具有一定的经济效益。

6 近年来,我国强度高、性能好的预应力筋(钢丝、钢绞线)已可充分供应,故冷加工钢筋不再列入本规范。

4.2.2 钢筋及预应力筋的强度取值按现行国家标准《钢筋混凝土用钢》GB 1499、《钢筋混凝土用余热处理钢筋》GB 13014、《中强度预应力混凝土用钢丝》YB/T156、 《预应力混凝土用螺纹钢筋》GB/T 20065、《预应力混凝土用钢丝》GB/T 5223、《预应力混凝土用钢绞线》GB/T 5224等的规定给出,具有不小于95%的保证率。

普通钢筋采用屈服强度标志。屈服强度标准值fyk相当于钢筋标准中的屈服强度特征值ReL。由于结构抗倒塌设计的需要,本次修订增列了钢筋极限强度(即钢筋拉断前相应于最大拉力下的强度)标准值fstk,相当于钢筋标准中的抗拉强度特征值Rm

现行国家标准《钢筋混凝土用钢 第2部分:热轧带肋钢筋》GB 1499.2中,已不再列入HRBF335钢筋和HRB335钢筋;对HPB300光圆钢筋从产品供应与实际应用中已基本不采用直径不小于16mm的规格。故本次局部修订中删去了牌号为HRBF335钢筋、HRB335钢筋,对HPB300牌号的钢筋的最大公称直径限制在为14mm以下。

预应力筋没有明显的屈服点,一般采用极限强度标志。极限强度标准值fptk相当于钢筋标准中的钢筋抗拉强度σb。在钢筋标准中一般取0.002残余应变所对应的应力σp0.2作为其条件屈服强度标准值fpyk。本条对新增的预应力螺纹钢筋及中强度预应力钢丝列出了有关的设计参数。

本次修订补充了强度级别为1960MPa和直径为21.6mm的钢绞线。当用作后张预应力配筋时,应注意其与锚夹具的匹配性。应经检验并确认锚夹具及工艺可靠后方可在工程中应用。原规范预应力筋强度分档太琐碎,故删除不常使用的预应力筋的强度等级和直径,以简化设计时的选择。

4.2.4 本条明确提出了对钢筋延性的要求。根据我国钢筋标准,将最大力总延伸δgt(相当于钢筋标准中的Agt)作为控制钢筋延性的指标。最大力总延伸δgt不受断口-颈缩区域局部变形的影响,反映了钢筋拉断前达到最大力(极限强度)时的均匀应变,故又称均匀伸长率。

对中强度预应力钢丝,产品标准规定其最大力总延伸δgt为2.5%。本次局部修订适当提高了要求,中强度预应力钢丝用做预应力钢筋时,规定其最大力总延伸δgt应不小于4.0%,对于消除应力钢丝、钢绞线、预应力螺纹钢筋规定其最大力总延伸率δgt不应小于4.5%

4.2.5 钢筋的弹性模量同原规范。由于制作偏差、基圆面积率不同以及钢绞线捻绞紧度差异等因素的影响,实际钢筋受力后的变形模量存在一定的不确定性,而且通常不同程度地偏小。因此,必要时可通过试验测定钢筋的实际弹性模量,用于设计计算。

2015局部修订中,删除了HRBF335钢筋牌号,取消了原表注,正文中的“应”改为“可”。本次局部修订,删除了HRB335钢筋牌号。

4.2.8 钢筋代换除应满足等强代换的原则外,尚应综合考虑不同钢筋牌号的性能差异对裂缝宽度验算、构件最小配筋率以及抗震性能等的影响,并应满足钢筋间距、保护层厚度、锚固长度、搭接接头面积百分率及搭接长度等的要求。

8.5.1 我国建筑结构混凝土构件的最小配筋率与其它国家相比明显偏低,历次规范修订最小配筋率设置水平不断提高。受拉钢筋最小配筋百分率仍维持原规范由配筋特征值(45及配筋率常数限值0.20的双控方式。但由于主力钢筋己由335N/mm2提高到400N/mm2~500N/mm2,实际上配筋水平已有明显提高。

受压构件是指柱、压杆等截面长宽比不大于4的构件。规定受压钢筋最小配筋率的目的是改善其性能,避免混凝土突然压溃,并使受压构件具有必要的刚度和抵抗偶然偏心作用的能力。本次修订规范对受压构件纵向钢筋的最小配筋率基本不变,即受压构件一侧纵筋最小配筋率仍保持0.2%不变,而对不同强度的钢筋分别给出了受压构件全部钢筋的最小配筋率:0.500.55和0.60两档,比原规范稍有提高。考虑到强度等级偏高时混凝土脆性特征更为明显,故规定当混凝土强度等级为C60及以上时,最小配筋率上调0.1%。

9.1.2 本条考虑结构安全及舒适度(刚度)的要求,根据工程经验,提出了常用混凝土板的跨厚比,并从构造角度提出了现浇板最小厚度的要求。现浇板的合理厚度应在符合承载力极限状态和正常使用极限状态要求的前提下,按经济合理的原则选定,并考虑防火、防爆等要求,但不应小于表9.1.2的规定。

本次修订从安全和耐久性的角度适当增加了密肋楼盖、悬臂板的厚度要求。还对悬臂板的外挑长度作出了限制,外挑过长时宜采取悬臂梁-板的结构形式。此外,根据工程经验,还给出了现浇空心楼盖最小厚度的要求。

11.4.12 框架柱纵向钢筋最小配筋率是抗震设计中的一项较重要的构造措施。其主要作用是:考虑到实际地震作用在大小及作用方式上的随机性,经计算确定的配筋数量仍可能在结构中造成某些估计不到的薄弱构件或薄弱截面;通过纵向钢筋最小配筋率规定可以对这些薄弱部位进行补救,以提高结构整体地震反应能力的可靠性;此外,与非抗震情况相同,纵向钢筋最小配筋率同样可以保证柱截面开裂后抗弯刚度不致削弱过多;另外,最小配筋率还可以使设防烈度不高地区一部分框架柱的抗弯能力在“强柱弱梁”措施基础上有进一步提高,这也相当于对“强柱弱梁”措施的某种补充。考虑到适当提高安全度的需要,表11.4.12-1中的纵向钢筋最小配筋率值与02版规范相比有所提高,采用400MPa级钢筋的纵向钢筋最小配筋率值较02版规范提高了0.05。                                                                                            

本次修订根据工程经验对柱箍筋间距的规定作了局部调整,以利于保证混凝土的施工质量。

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