新老结构规范技术规定变化及对结构含钢量及影响分析 本文关键词:结构,新老,变化,规范,影响
新老结构规范技术规定变化及对结构含钢量及影响分析 本文简介:新老结构规范技术规定变化及对结构含钢量的影响分析一,钢筋砼规范(GB50010-2002)技术规定变化:新规范全面提高了结构安全储备,包括材料、构造及计算等结构设计领域内容的大幅度调整:1,砼的材料分项系数由原规范的1.35提高至1.40,砼强度设计值降低4.0%;(砼规范4.1.4条)2,结构钢材
新老结构规范技术规定变化及对结构含钢量及影响分析 本文内容:
新老结构规范技术规定变化及对结构含钢量的影响分析
一,钢筋砼规范
(GB50010-2002)
技术规定变化:
新规范全面提高了结构安全储备,包括材料、构造及
计算
等结构设计领域
内容
的大幅度调整:
1
,砼的材料分项系数由原规范的
1.35
提高至
1.40
,砼强度设计值降低
4.0%;(
砼规范
4.1.4
条
)
2,结构钢材中
应用
最为广泛的二级钢的强度设计值由原规范的
310N/mm2
降低至
300N/mm2
,下降幅度达
3.30%;(
砼规范
4.2.3
条
)
3,受弯构件计算中,取消原规范中的砼弯曲抗压系数
fcm
,新规范以砼轴心受压强度
fc
,砼抗弯承载力计算公式不变,因此,砼构件计算抗弯承载力下降了
14%(
砼规范
7.2.1
条
)
;
4
,最小配筋率的提高:
a
)受拉纵筋,原规范小于等于
C35
砼构件
最小配筋率为
0.15%
大于
C35
砼构件
最小配筋率为
0.20%
;新规范最小配筋率为
45ft/fy
,且不小于
0.20%
;经比较,小于等于
C35
砼构件的受拉钢筋最小配筋率提高了
33%
以上,大于
C35
砼构件的受拉钢筋最小配筋率对应不同钢筋提高程度不同:一级钢提高了
50%
以上,二级钢提高了
30%
以上,三级钢提高了
10%
以上
(
砼规范
9.5.1
条
)
;
b
)纵向受压钢筋,原规范中砼构件全截面最小配筋率为
0.40%,新规范中砼构件全截面最小配筋率为
0.60%
,纵向受压钢筋全截面最小配筋率提高了
50%(
砼规范
9.5.1
条
)
;
c)
受弯构件箍筋的最小配箍率,新规范为
0.24ft/fyv
,老规范为
0.02fc/fyv
,最小配箍率提高了
20%
以上;
(
砼规范
10.2.10
条
)
5
,剪力墙、框架柱等偏心受压构件及梁等受弯构件的抗剪承载力计算公式里,有关箍筋计算项的系数由原规范的
1.5
降至
1.25
,相应的构件箍筋计算量增加了
20%;(
砼规范
7.5.4-2
条
)
二,荷载规范
(GB50009-2001)
技术规定变化:
使用荷载有了不同程度的提高:
1
,
住宅使用荷载由原规范
1.50KN/m2
提高至
2.00
KN/m2,厨卫使用荷载由原规范
2.00KN/m2
提高至
2.50
KN/m2,门厅消防楼梯使用荷载由原规范
1.50KN/m2
提高至
3.50
KN/m2
等
(
荷载规范
4.1.1
条
)
2
,
风荷载取值按
50
年一遇风压来采用,较原规范
30
年一遇风压值增大
10%
左右,对于超过
60
米以上高层建筑的基本风压取
100
年一遇,增大了
1.17
倍;
(
荷载规范
7.12
条
)
(
高层规范
3.2.2
条
)
3
,
荷载组合中增加一种组合:有永久荷载控制组合,其恒荷载的系数为
1.35,对于多层或不受风载控制的小高层结构而言,结构设计可能会由此条荷载组合控制,因而,组合后荷载效应会增大约
1.10
倍;
(
荷载规范
3.2.2~3.2.5
条
)
三,抗震规范
(GB50011-2001)
及高层结构设计规范
(JGJ3-2002)
技术规定变化:
1
,新的抗震规范及高规都强调概念设计,对建筑规则性要求严格,和老规范比较,增加了更多的剪力墙来满足规范要求:
a,计算地震力时增加了
5%
的偶然偏心,加大了结构地震作用
(
高规
3.3.3
条
)
;
b,对结构地震作用产生的水平剪力有了最低限制,必须满足最小剪重比,此条规定要求建筑结构剪力墙肢数量有所增加或增大水平地震剪力
(
抗震规范
3.3.13
条
)
;
c,竖向刚度必须保证均匀性,上下刚度比有严格的规定,在满足建筑下部大空间的功能前提下,需要增加更多的剪力墙来满足规范要求或增大水平地震剪力
(
高规
5.1.14
条
)
;
d,结构抗扭要求提高,对剪力墙布置及墙肢的数量都有了较高的要求
(
高规
4.3.5
条
)
。
e,新规范对结构薄弱层的地震剪力增大
1.15(
高规
10.2.6
条
)
,老规范无要求;新规范对不同抗震等级的框支层的计算内力须乘大于
1
的不同系数,老规范无要求;转换层以上两层的剪力墙为加强部位,抗震等级提高一级,增加
B
级高层结构,抗震抗震等级提高,高位转换结构的转换层结构抗震等级提高
(
高规
10.2.5
条
)
等等提高措施均为老规范没有的。
2
,结构构件抗震要求有所提高:
a,剪力墙
墙肢厚度有明确规定,厚度增加最大达
60%
以上,(
(
高规
7.2.2
条
)
,墙厚增加得多,以同样的配筋率,构件含钢量将增加得许多;
b,新规范增加了边缘约束构件的新概念,其长度及箍筋配置量都需要通过计算确定,该构件核心区(相当于过去的墙肢暗柱,但面积计算有所不同,增大了)的最小纵筋配筋率:特一级:
1.40%
,一级:
1.20%
,二级:
1.00%
,相比老规范墙肢暗柱构造配筋(
0.50%
左右纵筋配筋率)而言,钢筋用量大得很多
(
高规
7.2.16
条
)
;
c,新规范对墙肢轴压比最大值有限制,迫使设计时必须增大墙肢面积来满足规范要求;
d,墙肢分布钢筋最小配筋率的提高:三、四级及非抗震的配筋率有原来的
0.15%
提高至
0.20%,一、二级的配筋率有原来的
0.20%
提高至
0.25%,特一级的规定至少为
0.35%
,老规范无此级规定
(
高规
7.2.18
条
)
。此外,新规范还对一些受温度
影响
较大部位的墙肢规定分布钢筋最小配筋率大于
0.25%(
高规
7.2.20
条
)
。
四,规范组按新规范试设计
规范组于1999年按新规范征求意见稿试设计了八项工程,进行新老规范对设计
经济
性
影响
对比,结论如下:1,由于荷载的增加,板的配筋增加了约8%,梁配筋增加约7%,对墙柱也有影响,综合考虑,荷载规范的修订引起的总的用钢量增加约6%;2,按新的砼规范和荷载规范设计,总的用钢量增加超过10%;由于规范组试设计时未计入控制温度-收缩裂缝而增加的构造配筋,因而实际用钢量还会增加,规范组提出如下结论:根据最终的规范报批稿估计,总用钢量可能增加10%~15%。
注意的是,此八项试设计均未考虑抗震规范及高规的修订,基于以上对这两种新规范对含钢量影响的
分析
,可以得出以下结论:按新规范设计,总的结构用钢量至少增加15%。
5