《混凝土结构设计规范》GB50010-2010.pdf

U D C 中华人民共和国国家标准场冒 G B5 0 0 1 0 一 2 0 1 0 混凝土结构设计规范 C ode for design ofconcretestrU ctures 2 0 1 0 一 0 8 一 1 8发布2 0 n 一 0 7 一 0 1实施 中 华 人民共和 国住 房 和 城 乡建 设部 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 联合发布 中华人民共和国国家标准 混凝土结构设计规范 C odefor design ofconcretestructures G B S 肠 1 0 一 2 0 1 0 主编部门中华人民共和国住房和城乡建设部 批准部门中华人民共和国住房和城乡建设部 施行日期2 01 1 年 7 月 1 日 中国建筑工业出版社 2 0 1 0北京 中华人 民共和 国国家标准 混凝土结构设计规范 C odefor design ofconcretestructures G B 5 0 0 1 0 一 2 0 1 0 关 中国建筑工业出版社出版、发行（北京西郊百万庄） 各地新华书店、建筑书店经销 北京红光制版公司制版 北京市密东印刷有限公司印刷 关 开本85 0 X 1 1 6 8毫米1/3 2印张1 3河 字数3 6 8千字 2 0 1 1年5月第一 版 2 0 1 1年5月第 一 次印刷 定价6 9 .0 0元 统 一 书号1 5 1 1 2 1 7 9 6 6 版权所有翻印必究 如有印装质量问题，可寄本社退换 （邮政编码1 0 0 0 3 7 本社 网址http// .cabp 网上书店http //china- -building .C 中华人民共和国住房和城乡建设部 公告 第7 4 3号 关于发布国家标准 混凝土结构设计规范的公告 现批 准混 凝土结 构 设 计 规 范为 国家 标 准 ，编 号 为 G B50 0 1 0 一 2 0 1 0 ，自2 0 1 1年7月1日起实施。其中，第3 .1.7、 3.3.2、 1 1.1.3 4.1.3、4.1.4、 11.2.3、1 1.3.1 制性条文，必须严格执行。 2 0 0 2同时废止。 4.2.2、4.2.3、8.5.1、1 0 .1.1、 1 1.3.6、1 1.4.1 2、1 1.7.1 4条为强 原混凝土结构设计规范 G B5001 0 - 本规范由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版 发行。 中华人民共和国住房和城乡建设部 2 0 1 0年8月1 8日 前 , 曰 根据原建设部关于印发 ＜ 2 0 0 6年工程建设标准规范制订 、 修订计划（第 一 批）＞的通知 （建标「2 0 0 6〕7 7号文）要求， 本规范由中国建筑科学研究院会同有关单位经调查研究，认真总 结实践经验，参考有关国际标准和国外先进标准，并在广泛征求 意见的基础上修订完成。 本规范的主要内容是总则、术语和符号基本设计规定、材 料、结构分析、承载能力极限状态计算、正常使用极限状态验 算、构造规定、结构构件的基本规定、预应力混凝土结构构件、 混凝土结构构件抗震设计以及有关的附录。 本规范修订的主要技术 内容是 1．补充了结构方案、 结构 防连续倒塌、既有结构设计和无粘结预应力设计的原则规定；2. 修改了正常使用极限状态验算的有关规定；3 ． 增加了5 0 0 M P a 级带肋钢筋，以3 0 0 M P a级光圆钢筋取代了 2 3 5 M P a 级钢筋；4 . 补充了复合受力构件设计的相关规定，修改了受剪、受冲切承载 力计算公式；5 ．调整了钢筋的保护层厚度、 钢筋锚固长度和纵 向受力钢筋最小配筋率的有关规定；6．补充、修改了柱双向受 剪、连梁和剪力墙边缘构件的抗震设计相关规定；7．补充、修 改了预应力混凝土构件及板柱节点抗震设计的相关要求。 本规范 中以黑体字标志 的条文为强制性条文，必须严格 执行。 本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解 释，由中国建筑科学研究院负责具体技术内容的解释。执行本规 范过程中如有意见或建议，请寄送中国建筑科学研究院国家标准 混凝土结构设计规范管理组（地址北京市北三环东路3 0 号，邮编 1 0 0 0 1 3） 。 本 规 范 主 编 单 位 本 规范 参编单位 本规范主要起草人员 中国建筑科学研究院 清华大学 同济大学 重庆大学 天津大学 东南大学 郑州大学 大连理工大学 哈尔滨工业大学 浙江大学 湖南大学 西安建筑科技大学 河海大学 国家建筑工程质量监督检验中心 中国建筑设计研究院 北京市建筑设计研究院 华东建筑设计研究院有限公司 中国建筑西南设计研究院 南京市建筑设计研究院有限公司 中国航空工业规划设计研究院 国家建筑钢材质量监督检验中心 中建国际建设公司 北京偷构有限公司 赵基达徐有邻黄小坤陶学康 李云贵李东彬叶列平李杰 傅剑平王铁成刘立新邱洪兴 邸小坛王晓锋朱爱萍 宋玉普 郑文忠金伟良梁兴文易伟建 吴胜兴范重柯长华张凤新 左江贾洁吴小宾朱建国 蒋勤俭邓明胜刘刚 本规范主要审查人员吴学敏徐永基白生翔 汪大绥程愚望康谷贻 王振华胡家顺孙慧中 耿树江赵君黎刘琼祥 章 一 萍李霆吴 一 红 目次 1 总则 ⋯⋯ 1 2 术语和符号 ． ⋯ ⋯ 2 2.1 术语 ⋯ ⋯ 2 2.2 符号 ， ⋯ ⋯ 4 3 基本设计规定 ， ⋯⋯ 7 3.1 一 般规定 ，， ⋯ ⋯ 7 3.2 结构方案 ⋯ ⋯ 8 3.3 承载能力极限状态计算 ⋯⋯ 9 3.4正常使用极限状态验算 ⋯⋯ 1 0 3 . 5 耐久性设计 ⋯ ⋯ 1 3 3.6 防连续倒塌设计原则 ⋯⋯ 1 6 3.7 既有结构设计原则 ⋯⋯ 1 7 4 材料 ⋯⋯ 1 9 4.1 混凝土 ⋯⋯ 1 9 4.2 钢筋 ⋯⋯ 2 1 5 结构分析 ⋯ ⋯ 2 8 51 基本原则 ⋯⋯ 2 8 5.2 分析模型 ⋯⋯ 2 9 5.3 弹性分析 ⋯⋯ 3 0 5.4 塑性内力重分布分析 ⋯⋯ 3 1 5.5 弹塑性分析 ⋯ ⋯ 3 2 5 . 6 塑性极限分析 ， ⋯⋯ 3 3 5 . 7 间接作用分析 ， ⋯ 3 3 6 承载能力极限状态计算 ⋯⋯ 3 4 6.1 一 般规定 ⋯⋯ 3 4 7 6.2正截面承载力计算 ， ⋯ ⋯ 3 4 6,3 斜截面承载力计算 ⋯ ⋯“ ⋯ ⋯ 5 4 6.4 扭曲截面承载力计算 ⋯ ⋯ 6 4 6.5 受冲切承载力计算 ， ⋯ ⋯ 7 3 6.6局部受压承载力计算 ，，， ，⋯⋯ 7 7 6.7 疲劳验算 ，⋯ ⋯ 80 7 正常使用极限状态验算 ， ，⋯ ⋯ 88 7 . 1 裂缝控制验算 ⋯ ⋯ 88 7.2 受弯构件挠度验算 ⋯⋯ 9 7 8 构造规定 ⋯ ⋯ 1 0 1 8.1 伸缩缝 ⋯⋯ 1 0 1 8.2 混凝土保护层 ⋯⋯ 1 0 2 8.3 钢筋的锚固 ⋯⋯ 10 3 8.4 钢筋的连接 ． ． ⋯⋯ 1 0 6 8,5 纵向受力钢筋的最小配筋率 ⋯⋯‘ ， ⋯ ⋯ 1 0 9 9 结构构件的基本规定 ⋯⋯ I n 9.1 板 ， ， ⋯⋯ I n 9.2 梁 ， ⋯⋯ 11 5 9,3 柱、梁柱节点及牛腿 ⋯⋯ 1 2 3 9.4 墙 ⋯⋯ 1 3 1 9.5 叠合构件 ， ⋯⋯ 1 3 3 9.6 装配式结构 ⋯⋯ 1 3 5 9.7 预埋件及连接件 ⋯⋯ 1 3 7 1 0 预应力混凝土结构构件 ⋯ ⋯ 1 4 1 1 0.1 一 般规定 ⋯⋯ 1 4 1 1 0.2 预应力损失值计算 ⋯ ⋯ 1 5 0 1 0.3 预应力混凝土构造规定 ， ⋯⋯ 1 5 5 n 混凝土结构构件抗震设计 ⋯ ⋯ 1 6 2 n.1 一 般规定 ⋯⋯ 1 6 2 二 n.2 材料 ⋯⋯ 16 6 8 n.3 框架梁 ⋯⋯ 1 6 7 n.4 框架柱及框支柱 ⋯⋯ 1 7 0 n.5 铰接排架柱 ⋯⋯ 1 7 9 n.6 框架梁柱节点 ， ⋯⋯ 1 81 n.7 剪力墙及连梁 ⋯ ⋯ 1 86 n.8预应力混凝土结构构件 ， ⋯ 1 9 8 n.9 板柱节点 ⋯⋯ 2 0 0 附录A钢筋的公称直径、公称截面面积及理论重量 ⋯⋯ 2 0 2 附录B近似计算偏压构件侧移二阶效应的增大系数法 ⋯⋯ 2 0 4 附录C钢筋、混凝土本构关系与混凝土多轴强度准则 ⋯⋯ 2 0 7 附录D素混凝土结构构件设计 ⋯⋯ 2 2 1 附录E任意截面、圆形及环形构件正截面承载力计算⋯ ⋯ 2 2 6 附录F板柱节点计算用等效集中反力设计值 ⋯ ⋯ 2 3 2 附录G深受弯构件 ⋯ ⋯ 2 3 7 附录H无支撑叠合梁板 ⋯⋯ 2 4 4 附录J后张曲线预应力筋由锚具变形和预应力筋内缩 引起的预应力损失 ⋯ ⋯ 2 5 1 附录K与时间相关的预应力损失 ⋯ ⋯ 2 5 7 本规范用词说明 ， ⋯ ⋯ 2 6 0 引用标准名录 ⋯ ⋯ ，. ’ ⋯⋯ 2 6 1 附条文说明 ⋯⋯ 2 6 3 C ontents 1G eneralP rovisions ， ⋯⋯ 1 2 T ermsandsymbols ⋯ ⋯ 2 2.1T e助s ⋯⋯ 2 2.2 S ymbols ⋯⋯ 4 3 G eneralR equirements ⋯ ⋯ 7 3.1G eneral ⋯⋯， ．⋯⋯。． ． ． ⋯ ⋯ 7 3.2S tructuralS cheme ． ⋯⋯ 8 3.3U ltimateL imitS tates ． ． ⋯ ⋯， ⋯⋯ 9 3.4 S erviceability L imitS tates ⋯⋯ 1 0 3.5 D urabilityR equirements ⋯ ⋯ 1 3 3.6 P rinciples for D esign ofP reventing P rogressiveC ollapse ⋯⋯ 1 6 3.7 P rinciples for D esign ofE xistingS tructures ⋯⋯ 1 7 4M aterials ⋯ ⋯ 1 9 4.1C oncrete 。 ” ⋯。 ⋯⋯，二”，⋯， 。。 。。二” 。 。 。。 。二” 。 。 。．⋯ 。 。 1 9 4.2S teelR einforcement ． ． ⋯ ⋯。．. ．． ⋯⋯ 2 1 5 S tructuralA nalysis ， ⋯ ⋯ 2 8 5.1G eneral ⋯⋯‘⋯。 ． . . ． ． ． ．．．． ． ⋯ ⋯ 2 8 5.2 A nalysis M odel ⋯ ⋯ 2 9 5.3E lastic A nalysis ， ⋯ ⋯ 3 0 5.4 A nalysis onP lasticR e-distributionof I nternalF orces ⋯⋯ 3 1 5.5E lastic- -P lastic A nalysis ⋯ ⋯ 3 2 5.6P lasticL imit A nalysis ⋯ ⋯ 3 3 5.7I ndirectA ctionE ffect A nalysis ⋯ ⋯ 3 3 6 U himateL imitstatesD esign ⋯ ⋯ 3 4 6.1G ener 习 ⋯ ⋯ 3 4 1 O 6.2C alculationofF lexual andA xial C apacity ⋯ ⋯‘⋯ 3 4 6.3C alculationof S hear C apadty ⋯ ⋯ 5 4 6.4C alculationof T orsional C apacity ⋯ ⋯ 6 4 6.5C alculationofP unching S hear C apacity ⋯ ⋯ 7 3 6.6C alculationof L ocal C ompressionC apacity ⋯ ⋯ 7 7 6.7 C hecking of F atigue ， ， ， ⋯ ⋯ 80 7 C heckingofS erviceabilityL imitS tates ， ⋯⋯ 88 7.1 C hecking of C racks ⋯ ⋯ 88 7.2 C hecking ofD eflectionof F lexuralM e耳由ers ， 一 9 7 8 D etailingR equirements ， ⋯ ⋯ 1 0 1 产 一－－ 纵向受力钢筋的配筋率； P v间接钢筋或箍筋的体积配筋率； 井 一 表示钢筋直径的符号，必2 0表示直径为2 0～的 钢筋。 3 基本设计规定 3.1 一 般 规 定 3.1.1 混凝土结构设计应包括下列内容 1 结构方案设计，包括结构选型、构件布置及传力途径； 2 作用及作用效应分析； 3 结构的极限状态设计； 4 结构及构件的构造、连接措施； 5 耐久性及施工的要求； 6 满足特殊要求结构的专门性能设计。 3.1.2 本规范采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，以 可靠指标度量结构构件的可靠度，采用分项系数的设计表达式进 行设计。 3.1.3 混凝土结构的极限状态设计应包括 1 承载能力极限状态结构或结构构件达到最大承载力、 出现疲劳破坏、发生不适于继续承载的变形或因结构局部破坏而 引发的连续倒塌； 2 正常使用极限状态结构或结构构件达到正常使用的某 项规定限值或耐久性能的某种规定状态。 3.1.4 结构上的直接作用 （荷载）应根据现行国家标准建筑 结构荷载规范G B 5 0 0 0 9 及相关标准确定；地震作用应根据现 行国家标准建筑抗震设计规范G B 5 0 0 1 1 确定。 间接作用和偶然作用应根据有关的标准或具体情况确定。 直接承受吊车荷载的结构构件应考虑吊车荷载的动力系数。 预制构件制作、运输及安装时应考虑相应的动力系数。对现浇结 构，必要时应考虑施工阶段的荷载。 3.1.5 混凝土结构的安全等级和设计使用年限应符合现行国家 标准 工程结构可靠性设计统 一 标准G B 5 0 1 5 3的规定。 混凝土结构中各类结构构件的安全等级，宜与整个结构的安 全等级相同。对其中部分结构构件的安全等级，可根据其重要程 度适当调整。对于结构中重要构件和关键传力部位，宜适当提高 其安全等级。 3.1.6 混凝土结构设计应考虑施工技术水平以及实际工程条件 的可行性。有特殊要求的混凝土结构，应提出相应的施工要求。 3.1.7 设计应明确结构的用途，在设计使用年限内未经技术鉴 定或设计许可，不得改变结构的用途和使用环境。 3.2 结 构 方 案 3.2.1 混凝土结构的设计方案应符合下列要求 1 选用合理的结构体系、构件形式和布置； 2 结构的平、立面布置宜规则，各部分的质量和刚度宜均 匀、连续； 3 结构传力途径应简捷、明确，竖向构件宜连续贯通、对齐； 4 宜采用超静定结构，重要构件和关键传力部位应增加冗 余约束或有多条传力途径； S 宜采取减小偶然作用影响的措施。 3.2.2 混凝土结构中结构缝的设计应符合下列要求 1 应根据结构受力特点及建筑尺度、形状、使用功能要求， 合理确定结构缝的位置和构造形式； 2 宜控制结构缝的数量，并应采取有效措施减少设缝对使 用功能的不利影响； 3 可根据需要设置施工阶段的临时性结构缝。 3.2.3 结构构件的连接应符合下列要求 1 连接部位的承载力应保证被连接构件之间的传力性能； 2 当混凝土构件与其他材料构件连接时，应采取可靠的措施； 3 应考虑构件变形对连接节点及相邻结构或构件造成的影响。 3.2.4 混凝土结构设计应符合节省材料 、方便施工、降低能耗 与保护环境的要求。 3.3 承载能力极限状态计算 3.3.1 混凝土结构的承载能力极限状态计算应包括下列内容 1 结构构件应进行承载力（包括失稳）计算； 2 直接承受重复荷载的构件应进行疲劳验算； 3 有抗震设防要求时，应进行抗震承载力计算； 4 必要时尚应进行结构的倾覆、滑移、漂浮验算； 5 对于可能遭受偶然作用，且倒塌可能引起严重后果的重 要结构，宜进行防连续倒塌设计。 3.3.2 对持久设计状况、短暂设计状况和地震设计状况，当用 内力的形式表达时，结构构件应采用下列承载能力极限状态设计 表达式 凡S簇R ’ 【 3.3.2 一1 R Rfc ,fs,ak， ⋯ ）／玩（ 3.3.2 一2 式中几结构重要性系数在持久设计状况和短暂设计状况 下，对安全等级为 一 级的结构构件不应小于 1.1 , 对安全等级为二级的结构构件不应小于1.0，对安 全等级为三级的结构构件不应小于0.9 ； 对地震设 计状况下应取1.0 ; S - - － 承载能力极限状态下作用组合的效应设计值对持 久设计状况和短暂设计状况应按作用的基本组合计 算；对地震设计状况应按作用的地震组合计算； R 结构构件的抗力设计值； R （ ）结构构件的抗力函数； 玩结构构件 的抗力模型不定性系数静 力设计 取 1.0，对不确定性较大的结构构件根据具体情况取 大于1.0的数值；抗震设计应用承载力抗震调整系 数八E代替玩； fc 、fs混凝 土、钢 筋 的强度设计 值，应 根据本 规范 第 9 4.1.4条及第4.2.3条的规定取值； ak几何参数的标准值，当几何参数的变异性对结构性 能有明显的不利影响时，应增减 一 个附加值。 注公式（ 3,3.2 一1 ） 中的 儿S为内力设计值，在本规范各章中用N、 M 、v、 T等表达。 3.3.3 对二维、三维混凝土结构构件，当按弹性或弹塑性方法 分析并以应力形式表达时，可将混凝土应力按区域等代成内力设 计值，按本规范第3 .3.2条进行计算；也可直接采用多轴强度准 则进行设计验算。 3.3.4 对偶然作用下的结构进行承载能力极限状态设计时，公 式（3 .3.2 一 1 ）中的作用效应设计值S按偶然组合计算，结构重 要性系数凡取不小于 1.0的数值；公式（3.3.2 一 2 ）中混凝土、 钢筋的强度设计值 fc 、fs 改用强度标准值 fck、几（ 或 几 沙） 。 当进行结构防连续倒塌验算时，结构构件的承载力函数应按 本规范第3.6节的原则确定。 3.3.5 对既有结构的承载能力极限状态设计，应按下列规定进行 1 对既有结构进行安全复核、改变用途或延长使用年限而 需验算承载能力极限状态时，宜符合本规范第3.3.2条的规定； 2 对既有结构进行改建、扩建或加固改造而重新设计时， 承载能力极限状态的计算应符合本规范第3.7节的规定。 3.4正常使用极限状态验算 3.4.1 混凝土结构构件应根据其使用功能及外观要求，按下列 规定进行正常使用极限状态验算 1 对需要控制变形的构件，应进行变形验算； 2 对不允许出现裂缝的构件，应进行混凝土拉应力验算； 3 对允许出现裂缝的构件，应进行受力裂缝宽度验算； 4 对舒适度有要求的楼盖结构，应进行竖向自振频率验算。 3.4.2 对于正常使用极限状态，钢筋混凝土构件 、预应力混凝土 构件应分别按荷载的准永久组合并考虑长期作用的影响或标准组 合并考虑长期作用的影响，采用下列极限状态设计表达式进行 验算 S 毛C3.4 .2 式中S正常使用极限状态荷载组合的效应设计值； C 一一 结构构件达到正常使用要求所规定的变形、应力、 裂缝宽度和自振频率等的限值。 3.4.3 钢筋混凝土受弯构件的最大挠度应按荷载的准永久组合， 预应力混凝土受弯构件的最大挠度应按荷载的标准组合，并均应 考虑荷载长期作用的影响进行计算，其计算值不应超过表3.4 .3 规定的挠度限值。 表3.4.3受弯构件的挠度限值 构件类型挠度限值 吊车梁 手动吊车 l。／5 0 0 电动吊车 l。／6 0 0 屋盖、楼盖 及楼梯构件 当l。＜ 7 m时 l。／2 0 0l。／2 5 0 当7 m镇l。簇gm时 t。／2 5 0 l。／3 0 0 当l。＞gm时 l。／3 0 0l。／4 0 0 注1表中l。为构件的计算跨度；计算悬臂构件的挠度限值时，其计算跨度l。按 实际悬臂长度的2倍取用； 2 表中括号内的数值适用于使用上对挠度有较高要求的构件； 3 如果构件制作时预先起拱，且使用上也允许，则在验算挠度时，可将计算 所得的挠度值减去起拱值；对预应力混凝土构件，尚可减去预加力所产生 的反拱值； 4 构件制作时的起拱值和预加力所产生的反拱值，不宜超过构件在相应