混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新規(guī)范探討

【摘要】我國(guó)對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的規(guī)范已經(jīng)進(jìn)行了幾番的更改。最新版的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范的安全性更加提高。筆者根據(jù)自身從事混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合對(duì)新規(guī)范的學(xué)習(xí)，重點(diǎn)介紹了新規(guī)范的內(nèi)容，突出新規(guī)范較之舊規(guī)范的進(jìn)步之處，以期能夠推動(dòng)新規(guī)范在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工過(guò)程中的運(yùn)用。

【關(guān)鍵詞】混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；新規(guī)范；內(nèi)容；差異；推動(dòng)作用

混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)系到建筑物的功效和穩(wěn)定，是整個(gè)工程順利進(jìn)行的前提和基礎(chǔ)。因此，必須對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)加以規(guī)范。為修正舊規(guī)范存在的不足，解決我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)現(xiàn)存的問(wèn)題，我國(guó)推出了混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的新規(guī)范。筆者根據(jù)自身從事混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合對(duì)新規(guī)范的學(xué)習(xí)，重點(diǎn)介紹了新規(guī)范的內(nèi)容，突出新規(guī)范較之舊規(guī)范的進(jìn)步之處，以期能夠推動(dòng)新規(guī)范在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)施工過(guò)程中的運(yùn)用。

一、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新規(guī)范的內(nèi)容

于2011年7月1日正式推行的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新規(guī)范，共涉及了材料（混凝土和鋼筋）、基本設(shè)計(jì)規(guī)定、結(jié)構(gòu)分析、正截面承載力計(jì)算、斜截面承載力計(jì)算、扭曲截面承載力計(jì)算、沖切和局壓承載力計(jì)算、疲勞驗(yàn)算、正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算、構(gòu)造規(guī)定、結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基本規(guī)定、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件、混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震設(shè)計(jì)等十二項(xiàng)內(nèi)容。從材料到各種設(shè)計(jì)，新規(guī)范中都詳細(xì)的規(guī)定了在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的理論、原則。新規(guī)范中充分體現(xiàn)了以人為本的理念——提高安全儲(chǔ)備，保障結(jié)構(gòu)安全，提高混凝土設(shè)計(jì)的抗災(zāi)能力。同時(shí)新規(guī)范還提出要更加注重材料高性能、高強(qiáng)度的要求，實(shí)現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的建筑物的穩(wěn)固耐久性。相對(duì)于舊的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)說(shuō)，新規(guī)范必然能夠進(jìn)一步促進(jìn)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)水平的提升，從而更好的滿(mǎn)足建筑工程需求。

二、與舊規(guī)范相比，新規(guī)范的進(jìn)步之處

相對(duì)于舊規(guī)范來(lái)說(shuō)，新規(guī)范的提出必然有其先進(jìn)的地方，而這些先進(jìn)優(yōu)勢(shì)的在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，必然能夠進(jìn)一步提升設(shè)計(jì)水平，而對(duì)于新規(guī)范的解讀也必須保證科學(xué)性與合理性，明確優(yōu)勢(shì)之處，以實(shí)現(xiàn)新規(guī)范的推廣應(yīng)用。

1、增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)安全儲(chǔ)備的應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和城市現(xiàn)代化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，我國(guó)的高層建筑越來(lái)越多。鋼筋混凝土以其良好的強(qiáng)度和延展性，被大量的運(yùn)用到建筑中來(lái)，但是如果設(shè)計(jì)不合理就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果[1]。針對(duì)這一問(wèn)題，新規(guī)范中增加了鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)安全儲(chǔ)備的應(yīng)用。主要表現(xiàn)在一下幾個(gè)方面：側(cè)重“結(jié)構(gòu)方案”的關(guān)鍵性：新規(guī)范在舊規(guī)范的基礎(chǔ)上，更加強(qiáng)調(diào)了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要性。在新規(guī)范中新增“結(jié)構(gòu)方案”這一項(xiàng)，重視結(jié)構(gòu)的選擇型號(hào)、整體系統(tǒng)和構(gòu)件的排列布置，提出了結(jié)構(gòu)要均勻、傳力通道要明晰的要求，同時(shí)還要求縫分割嚴(yán)謹(jǐn)、結(jié)構(gòu)連接緊密、施工方便，尤其側(cè)重要求了結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)固性；優(yōu)化承載能力極限的計(jì)算公式：新規(guī)范中增加了對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗災(zāi)能力的要求，在承載能力極限的計(jì)算公式中，引入了抗力模型不定性系數(shù)γRD，以此來(lái)適應(yīng)既有建筑結(jié)構(gòu)再設(shè)計(jì)、防倒塌設(shè)計(jì)和應(yīng)力設(shè)計(jì)的要求；同時(shí)，在新規(guī)范中還增加了防連續(xù)倒塌和建筑結(jié)構(gòu)再設(shè)計(jì)的原則，完善了混凝土耐久性的設(shè)計(jì)和結(jié)果分析的內(nèi)容，引入P-Δ二階效應(yīng)的計(jì)算法。

2、提高了對(duì)材料性能和強(qiáng)度的要求

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的材料，是建筑物的根基，關(guān)系到建筑的質(zhì)量，也關(guān)系到入住建筑物中人們的生命安全。為避免出現(xiàn)“豆腐渣”工程，必須從鋼筋混凝土的建筑材料上抓起。同時(shí)，現(xiàn)在我們倡導(dǎo)“環(huán)保節(jié)能，建設(shè)綠色城市”，因此對(duì)于鋼筋混凝土材料的使用上，也要注意環(huán)保節(jié)能。新規(guī)范中對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的材料也進(jìn)行了規(guī)范，倡導(dǎo)運(yùn)用強(qiáng)度高、性能好的建筑材料，減少材料的浪費(fèi)，保障建筑的穩(wěn)固。比如在提高鋼筋強(qiáng)度上，新規(guī)范中提倡“HRB500、HRBF500”兩個(gè)型號(hào)鋼筋的使用，不再使用HPB235鋼筋和減少使用HRB335鋼筋。這樣一來(lái)，使得我國(guó)的鋼筋混凝圖設(shè)計(jì)與歐美國(guó)家取得技術(shù)上的接軌，促進(jìn)了我國(guó)在鋼筋混凝土設(shè)計(jì)中的環(huán)保節(jié)能。新規(guī)范中除了強(qiáng)調(diào)了混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的高強(qiáng)度以外，還強(qiáng)調(diào)了鋼筋的極限強(qiáng)度，以保障結(jié)構(gòu)和構(gòu)建的延展性能和抗壓力。在混凝土強(qiáng)度上，新規(guī)范規(guī)定混凝土的最低強(qiáng)度為C20[2]。

3、優(yōu)化了鋼筋連接和錨固的方法

新規(guī)范改變了舊規(guī)范中混凝土軸心抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)的取值：舊規(guī)范中要求在混凝土強(qiáng)度超出C40時(shí)，ft按照C40取值；而新規(guī)范則要求在混凝土強(qiáng)度超出C60時(shí)，ft按C60取值[3]。這樣一來(lái)避免了在錨固過(guò)程中錨固性降低的情況。C40的取值會(huì)造成錨固鋼筋長(zhǎng)度偏大，阻礙施工進(jìn)程。相比原規(guī)范中的C40取值，C60的取值更符合高強(qiáng)度的混凝土和鋼筋在混凝土設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中的使用。新規(guī)范中不僅規(guī)定了新的混凝土軸心抗拉強(qiáng)度的取值，而且對(duì)于錨固鋼筋的方法也進(jìn)行了完善，比如在錨固用筋上新增了90°的彎鉤等。

新規(guī)范還對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的鋼筋連接方式進(jìn)行了側(cè)重說(shuō)明，尤其注重加強(qiáng)鋼筋的綁扎牢固性。在對(duì)直徑不同的鋼筋連接時(shí)，要注意對(duì)連接區(qū)域的鋼筋直徑進(jìn)行精細(xì)的計(jì)算[4]。新規(guī)范中還提高了鋼筋連接中鋼筋抗拉和受壓的要求——受壓箍筋的取值比原來(lái)的取值翻了兩倍，這樣做的目的是提高了高強(qiáng)度鋼筋應(yīng)用下結(jié)構(gòu)的安全性。

4、提高了對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全性的要求

新規(guī)范提高了對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件安全性的要求，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中板、墻、梁中裂縫和梁柱節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造配筋等構(gòu)件都做了進(jìn)一步的優(yōu)化和調(diào)整[5]。比如，加大了板的最小厚度，在澆板時(shí)要充分考慮到溫差、收縮等造成的間接效應(yīng)；針對(duì)由溫差、收縮等間接效應(yīng)引起的裂縫，要用厚保護(hù)層梁中網(wǎng)片鋼筋的配筋構(gòu)造；以鋼筋機(jī)械錨固方法來(lái)減少、精簡(jiǎn)梁中縱向鋼筋在節(jié)點(diǎn)中的錨固，取消在框架中間的支座下進(jìn)行彎折錨固；加大墻體的最小厚度限制，降低墻體的最小配筋率（新規(guī)范將之降低到0.15%）；采用外加預(yù)應(yīng)力的方式來(lái)對(duì)梁、板、柱等結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固；同時(shí)還強(qiáng)調(diào)了混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)要符合整體設(shè)計(jì)原則，保證整體傳力的構(gòu)造連接。

結(jié)束語(yǔ)：

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速發(fā)展的大背景之下，我國(guó)的城市現(xiàn)代化進(jìn)程將進(jìn)一步推進(jìn)，混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將在房屋建筑中得到越來(lái)越多的應(yīng)用。混凝乳結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理與否，關(guān)系到建筑的使用壽命和入住人口的生命安全，因此我們要認(rèn)真學(xué)習(xí)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》，以新規(guī)范為依據(jù)，在工作實(shí)踐中切實(shí)貫徹新規(guī)范中的理論原則，為建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化城市做貢獻(xiàn)。同時(shí)，還要在工作實(shí)踐中，積極發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、探索解決問(wèn)題的新方法，不斷推動(dòng)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：羅立（1983.04--），男，漢族，四川成都人，信息產(chǎn)業(yè)電子第十一設(shè)計(jì)研究院科技工程股份有限公司，研究方向：工民建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。