[推荐]：《混凝土结构设计规范》监理工程师必读条文与理解应用注意事项2

mmzzy

第二篇  基本构造规定
9.1.1 伸缩缝的最大间距  钢筋混凝土结构伸缩缝的最大间距宜符合表9.1.1的规定。
表9.1.1                钢筋混凝土结构伸缩缝的最大间距 (m)
结   构  类  别        室内或土中        露       天
排架结构        装配式        100        70
框架结构        装配式        75        50
        现浇式        55        35
剪力墙结构        装配式        65        40
        现浇式        45        30
挡土墙、地下室墙壁等类结构        装配式        40        30
        现浇式        30        20
注：1 装配整体式结构房屋的伸缩缝间距宜按表中现浇式的数值取用；
2 框架－剪力墙结构或框架－核心筒结构房屋的伸缩缝间距可根据结构的具体布置情况取表中框架结构与剪力墙结构之间的数值；
3 当屋面无保温或隔热措施时，框架结构、剪力墙结构的伸缩缝间距宜按表中露天栏的数值取用；
4 现浇挑檐、雨罩等外露结构的伸缩缝间距不宜大于12m。

9.1.2 对下列情况，本规范表9.1.1中的伸缩缝最大间距宜适当减小：
1 柱高（从基础顶面算起）低于8m的排架结构（由于刚度大，温度收缩引起的柱顶水平位移可能导致柱中产生较大的约束应力）；
2 屋面无保温或隔热措施的排架结构；
3 位于气候干燥地区、夏季炎热且暴雨频繁地区的结构或经常处于高温作用下的结构（因为这些结构温度收缩所造成的约束应力将更为严重）；
4 采用滑模类施工工业的剪力墙结构（因为这些结构整体性强，温度收缩所引起的约束应力也将更大）；
5 材料收缩较大（混凝土强度等级高、水泥用量多、流动性大的泵送混凝土及免振混凝土等情况）、室内结构因施工外露时间较长等。

9.1.3 对下列情况，如有充分依据和可靠措施，本规范表9.1.1中的伸缩缝最大间距可适当增大：
1 混凝土浇筑采用后浇带施工（混凝土后浇带：30m～40m一道，宽度800～1000mm，一般钢筋贯通不断。浇筑后浇带的时间不宜早于1～2个月）；
2 采用专门的预加应力措施（应通过计算，按照应力变化和主拉应力的方向来设计和布置预应力钢筋）；
3采用能减少混凝土温度变化或收缩的措施（局部加强、采用预制构件或叠合结构、设置滑移层、采用膨胀剂补偿混凝土收缩、加强保温隔热措施、建筑物顶部采用音叉式变形缝）。
当增大伸缩缝间距时，尚应考虑温度变化或混凝土收缩对结构的影响（由间接作用引起的内力对结构安全也可能带来不利影响，对此应有足够的重视）。

9.1.4 具有独立基础的排架、框架结构，当设置伸缩缝时，其双柱基础可不断开。


结 构 缝 相 关 资 讯
1混凝土中结构缝的概念
（1）结构缝有10种类型：
膨胀缝（伸缝）
收缩缝（缩缝）
沉降缝
防震缝（抗震缝）
体形缝
局部缝
施工缝
拼接缝
控制缝（引导缝，如预埋隔离片等）
界面缝。
（2）结构缝的8种做法：
全部断开的缝
上部断开的缝
顶部断开的缝
钢筋断开，混凝土接槎的缝
钢筋搭接，混凝土接槎的缝
钢筋焊接或机械连接，混凝土接槎的缝
钢筋连通，混凝土接槎的缝
钢筋及混凝土连续浇筑后引导开裂形成的缝
（3） 缝的设计原则
应充分考虑现代建筑体形庞大、形状复杂、工厂混凝土收缩大等特点合理布置结构缝，减少约束应力的过大积聚；
综合考虑各种结构缝的功能和受力特点，加以合并，一缝多能；
合理构造：采用全断开、半断开、部分断开和后断开等不同形式，使其能够承当作为结构缝应有的功能和作用；
缝的做法应能够在正常的施工条件下实现设计意图，具有可操作性；
应配套采取建筑处理手法，做好防水、防渗等措施，将设缝对建筑物的影响减少到最低限度。

2 混凝土结构的间接裂缝
（1）约束应力及间接裂缝
影响观感和使用功能
影响结构的耐久性
结构中产生次内力
改变结构计算简图
（2）混凝土收缩的影响
混凝土原材料及成分的变化
混凝土抗裂性能相对降低
施工工艺变化的影响
结构形式的变化
试验标准与实际工程差异的影响
（3）温度变化的影响
大气环境的温差
施工早期的温差
施工养护的影响

3 确定混凝土结构伸缩缝的主要因素：
结构所处环境
混凝土成型方式
结构形式
其他措施：保温隔热、收缩率不同的混凝土材料、各种混凝土施工工艺（滑模等）
9.2.1 纵向受力的普通钢筋及预应力钢筋，其混凝土保护层厚度（钢筋外边缘至混凝土表面的距离）不应小于钢筋的公称直径，且应符合表9.2.1的规定
表9.2.1         纵向受力钢筋的混凝土保护层最小厚度（mm）
环境类别        板墙壳        梁        柱
        ≤C20        C25～C45        ≥C50        ≤C20        C25～C45        ≥C50        ≤C20        C25～C45        ≥C50
一        20        15        15        30        25        25        30        30        30
二        a        －        20        20        －        30        30        －        30        30
        b        －        25        20        －        35        30        －        35        30
三        －        30        25        －        40        35        －        40        35
注：基础中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于40mm；当无垫层时不应小于70mm。

混凝土保护层相关资讯（1）
混凝土保护层的作用
1 钢筋于混凝土之间的粘结锚固
混凝土保护层愈厚，粘结锚固作用愈大
2 保护钢筋免遭锈蚀
混凝土的碱性环境使包裹在里面的钢筋表面形成钝化膜而不易锈蚀。碳化和脱钝会影响这种耐久性而使钢筋遭受锈蚀。一定厚度保护层是保证结构耐久性所必需的条件。
3 过厚的保护层将影响构件截面的“有效高度”。

确定混凝土保护层厚度应综合考虑粘结锚固、免遭锈蚀（耐久性）和构件截面的“有效高度”三个主要因素。规范给出的混凝土保护层最小厚度正是保护层厚度的最低取值。
混凝土保护层相关资讯（2）
1 混凝土保护层最小厚度的基本值考虑了环境类别的影响，环境类别的分类如下：
环境类别        环境描述        备  注
一        室内正常环境        遵循《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
二        a        室内潮湿环境、露天环境及无侵蚀性水或土壤环境       
        b        严寒和寒冷地区的露天环境及与无侵蚀性水或土壤直接接触的环境       
三        使用除冰盐环境、严寒和寒冷地区冬季水位变动环境、滨海室外环境       
四        海洋环境        遵循《 港口工程混凝土及钢筋混凝土结构设计规范》JTJ267
五        化工及侵蚀性介质腐蚀的环境        遵循《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50046
GB50010规范考虑了环境类别对混凝土的影响。
2 构件类型的影响
混凝土保护层厚度的基本值把构件分成板墙壳、梁、柱3类。
3 基础中钢筋保护层
基础中钢筋保护层:无垫层40mm；有垫层70mm。
4 预制混凝土钢筋的保护层厚度
当混凝土强度等级不低于C20时，保护层厚度可以减少5mm，处于二类环境中的构件，当表面另作水泥砂浆抹面层并有质量保证措施时，可按一类环境考虑。预应力钢筋保护层不应小于15mm。受弯构件钢筋端头保护层厚度应不小于10mm。肋形板主肋钢筋保护层应按梁的数值采用。
5辅助钢筋的保护层厚度
梁、柱中的箍筋、构造筋的保护层不应小于15mm。板、墙、壳中分布钢筋保护层可按基本保护层数值减少10mm，但在任何情况下不应小于10mm。
6 保护层的其他构造要求：
61露天悬臂构件保护层的保护层要求：
露天悬臂构件
62厚保护层中的表面配筋的构造要求：
厚保护层中的表面配筋

63混凝土结构的防火对保护层的构造要求：
混凝土结构的防火要求
64 100年使用年限对保护层的要求：
对处于一类环境中使用年限为100年的房屋结构，要求将基本保护层增加40％，并且还应采取表面保护及定期维修等措施。
7 工程应用示例
【例9.2.1】某框架－剪力墙结构商务楼，现浇混凝土结构。各类构件的混凝土强度等级及最大钢筋直径如下表相应栏目所示，请确定各类构件的混凝土保护层厚度并填入表中。
解: 先确定环境类别；再根据混凝土强度等级和受力钢筋直径确定保护层最小厚度，最后从中取较大值，具体保护层厚度见表中相应列数值。
混凝土结构保护层一览表
构件类别        环境条件        环境类别        混 凝 土强度等级        纵向受力钢筋        辅助钢筋
                                直径        保护层厚        直径        保护层厚
基础        有垫层        二a        C20        18        40        10        30
柱        室  内        一        C35～C50        32        35        10        25
梁        室  内        一        C30～C40        25        25        10        15
楼板        室  内        一        C25～C30        12        20        8        12
        厕所、浴室        二a        C25～C30        12        20        8        12
剪力墙        室  内        一        C25～C35        14        20        8        12
雨蓬、檐口板        室外、有抹面层        二a        C30        12        25        8        17
钢 筋 的 锚 固 资 讯
钢筋锚固机理
钢筋的粘结锚固力系由胶合力、摩擦力、咬合力及机械锚固等构成。


  （1）拉拔试件             （2）τ－s曲线钢筋与混凝土的粘结锚固本构关系                 锚固抗力与锚固长度的关系

（1）末端带135°弯钩         （2）末端与钢板穿孔塞焊     （3）末端与短钢筋双面贴焊
钢筋机械锚固的形式及构造要求

9.3.1  当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，受拉钢筋的锚固长度应按下列公式计算：
普通钢筋                     la＝α d fy / ft                          （9.3.1－1）
预应力钢筋                   la＝α d fpy / ft                         （9.3.1－2）
式中  lat——受拉钢筋的锚固长度；
fy、fy ——普通钢筋、预应力钢筋的抗拉强度设计值，按本规范表4.2.3－1、4.2.3－1采用；
ft——混凝土轴心抗拉强度设计值，按本规范表4.1.4采用；当混凝土强度等级高于C40时，按C40取值；
d——钢筋的公称直径；
α——钢筋的外形系数，按表9.3.1取用。
表9.3.1                      钢 筋 的 外 形 系 数
钢筋类型        光面钢筋        带肋钢筋        刻痕钢丝        螺旋肋钢丝        三股钢绞线        七股钢绞线
α        0.16        0.14        0.19        0.13        0.16        0.17
注：光面钢筋系指HPB235级钢筋，其末端应做180°弯钩，弯后平直段长度不应小于3d，但作受压钢筋时可不做弯钩；带肋钢筋系指HRB335级、HRB400级钢筋及RRB400级余热处理钢筋。


钢筋绑扎搭接连接相关资讯
钢筋绑扎搭接连接的机理


（1）搭接传力的微观机理              （2）搭接钢筋的劈裂及分离趋势
钢筋搭接传力的机理



（1）搭接传力模型                   （2）搭接传力的极限状态
钢筋搭接传力的机理

（1）接头横向裂缝和纵向裂缝                （2）搭接破坏和龟裂鼓出
搭接区域的裂缝状态
9.4.1 钢筋的连接可分为两类：绑扎搭接；机械连接或焊接。机械连接接头或焊接接头的类型和质量应符合国家现行有关标准的规定。
受力钢筋的接头宜设在受力较小处。在同一根钢筋上宜少设接头。

9.4.2 轴心受拉及小偏心受拉杆件（如桁架和拱的拉杆）的纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接接头。
当受拉钢筋的直径d＞28mm及受压钢筋的直径d＞32mm时，不宜采用绑扎搭接接头。
9.4.3 同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头宜相互错开。
钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度为1.3倍搭接长度，凡搭接接头中点位于该连接区段长度内的搭接接头均属于同一连接区段。同一连接区段内纵向钢筋搭接接头面积百分率为该区段内有搭接接头的纵向钢筋截面面积与全部纵向钢筋截面面积的比值（图9.4.3）。位于同一连接区段内的受         图9.4.3 同一连接区段内的纵向受拉钢筋绑扎搭接接头注：图中所示同一连接区段内的搭接接头钢筋为2根，当4根钢筋直径相同时，钢筋搭接接头面积百分率为50%
拉钢筋搭接接头面积百分率：对梁类、板类及墙类构件，不宜大于25%；对柱类构件，不宜大于50%。当工程中确有必要增大受拉钢筋搭接接头面积百分率时，对梁类、板类及墙类构件，不宜大于50%；对柱类构件，可根据实际情况放宽。
纵向受拉钢筋绑扎搭接接头的搭接长度应根据位于同一连接区段内的钢筋搭接接头面积百分率按下列公式计算：
                        ll＝ζla                     （9.4.3）
式中  ll——纵向受拉钢筋的搭接长度；
la——纵向受拉钢筋的锚固长度，按本规范第9.3.1条确定；
ζ——纵向受拉钢筋的搭接长度修正系数，按表9.4.3取用。
表9.4.3             纵向受拉钢筋的搭接长度修正系数
纵向钢筋搭接接头面积百分率（%）        ≤25        50        100
ζ        1.2        1.4        1.6
相关资讯：根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）公式（9.3.1－1）、（9.3.1－2）和（9.4.3）算得纵向的受拉钢筋最小搭接长度如表9.4.3－1
表9.4.3－1      纵向受拉钢筋基本最小搭接长度（理论计算值，ζ=1.2）
钢   筋   类   型        混　凝 土 强　度 等　级
        C15        C20        C25        C30        C35        ≥C40
光园钢筋        HPB（I）级        44.3d        36.7d        31.8d        28.2d        25.7d        23.6d
带肋钢筋        HRB（II）级        55.4d        45.8d        40.0d        35.2d        32.1d        29.5d
        HRB400（III）级、RRB400（III）级        —        55.0d        47.6d        42.3d        38.5d        35.4d
《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002），为了方便施工及验收，将纵向受拉钢筋最小搭接长度依据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）要求进行了适度调整和归并，给出了附录B——纵向的受拉钢筋最小搭接长度。
建造师和施工监理师在理解了《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）规范的相关条文后，可根据钢筋的强度、外形、直径及混凝土强度等级等指标，更准确合理地应用规范。
表B.0.1               纵 向 受 拉 钢 筋 最 小 搭 接 长 度
钢       筋       类       型        混　凝 土 强　度 等　级
        C15        C20～C25        C30~ C35        ≥C40
光园钢筋        HPB（I）级        45d        35d        30d        25d
带肋钢筋        HRB（II）级        55 d        45 d        35 d        30 d
        HRB400（III）级、RRB400（III）级        ---        55d        40d        35d
注：1本表适用于纵向受拉钢筋的綁扎接头面积百分率≤25%的情况；
2 当綁扎接头面积百分率介于25%～50%之间时，表中数值乘以系数1.2取用（此时的纵向受拉钢筋的搭接长度修正系数ζ应该是1.4，但是表中数值是按纵向受拉钢筋的搭接长度修正系数ζ＝1.2计算而得，因此须乘以调整系数：1.4÷1.2≈1.17，取1.2）；
3当綁扎接头面积百分率大于50%时，表中数值乘以系数1.35取用（此时的纵向受拉钢筋的搭接长度修正系数ζ应该是1.6，但是表中数值是按纵向受拉钢筋的搭接长度修正系数ζ＝1.2计算而得，因此须乘以调整系数：1.6÷1.2≈1.33，取1.35）；
4当最小搭接长度两根直径不同的钢筋搭接长度，以较细钢筋的直径计算；
5当带肋钢筋直径Φ＞25 mm时，其最小搭接长度应按相应数值乘以系数1.1取用；
6对环氧树脂涂层的带肋钢筋，其最小搭接长度应按相应数值乘以系数1.25取用；
7在混凝土凝固过程中易受扰动时（如采用滑升模板和爬升模板等方式施工），其最小搭接长度应按相应数值乘以系数1.1取用；
8对末端采用机械锚固措施的带肋钢筋，其最小搭接可按相应数值乘以系数0.7取用；
9当带肋钢筋混凝土保护层厚度大于搭接钢筋直径的三倍且配有箍筋时，其最小搭接长度可按相应数值乘以系数0.8取用；
10对有抗震设防要求的结构构件，其受力钢筋最小搭接长度对一、二级抗震等级应按相应数值乘以系数1.15取用，对三级抗震等级应按相应数值乘以系数1.05取用，对四级抗震等级的结构构件不作调整；
11在任何情况下受拉钢筋的最小搭接长度不应小于300mm。
12纵向受压钢筋搭接时，其最小搭接长度应按上述规定确定后，乘以系数0.7取用。在任何情况下，受压钢筋的最小搭接长度不应小于200mm。
确定搭接长度举例
【例9.4.3－1】某构件二级抗震等级，混凝土强度等级C35，纵向受拉钢筋采用RRB400（III）级 ΦR28环氧树脂涂层钢筋，綁扎接头面积百分率40%，试确定其搭接长度。
解:   最小搭接长度=40d×1.2×1.1×1.25×1.15＝75.9d＝2126mm。
钢筋每个接头可按增加2150mm长度备料。
又解:   最小搭接长度=38.5d×1.2×1.1×1.25×1.15＝73.05d＝2045.5mm。
钢筋每个接头按增加2050mm长度备料，符合设计规范规定要求，监理工程师应予以合格验收。

【例9.4.3－2】某构件无抗震设防要求，混凝土强度等级C25，纵向受压钢筋采用HRB335（II）级 Φ18带肋钢筋，綁扎接头面积百分率60%，试确定其搭接长度。
解:    最小搭接长度=45d×1.35×0.7＝42.525d＝765.45mm。
钢筋每个接头可按增加800mm长度备料。
又解:    最小搭接长度=40d×1.35×0.7＝37.8d＝680.4mm。
钢筋每个接头可按增加700mm长度备料，符合设计规范规定要求，监理工程师应予以合格验收。

【例9.4.3－3】某无垫层基础梁构件，最小混凝土保护层厚度70mm，按3级抗震等级要求设防，混凝土强度等级C30，纵向受拉钢筋采用HRB400（III）级 Φ22带肋钢筋，綁扎接头面积百分率40%，试确定其搭接长度。
解:     最小搭接长度=40d×1.2×0.8×1.05＝40.32d＝887.04mm。
钢筋每个接头可按增加900mm长度备料。
又解:   最小搭接长度=35.3d×1.2×0.8×1.05＝35.59d＝782.98mm。
钢筋每个接头可按增加800mm长度备料，符合设计规范规定要求，监理工程师应予以合格验收。
9.4.5 在纵向受力钢筋搭接长度范围内应配置箍筋，其直径不应小于搭接钢筋较大直径的0.25倍。当钢筋受拉时，箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的5倍，且不应大于100mm；当钢筋受压时，箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的10倍，且不应大于200mm。当受压钢筋直径d＞25mm时，尚应在搭接接头两个端面外100mm范围内各设置2个钢筋。


11.3.6   第3款  （抗震框架）梁端箍筋的加密区长度、箍筋最大间距和箍筋最小直径，应按表11.3.6－2采用；当梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时，表中箍筋最小直径应增大2mm。
表11.3.6－2                 框架梁端箍筋加密区的构造要求
抗震等级        加密区长度（mm）        箍筋最大间距（mm）        箍筋最小直径（mm）
一级        2h和500中的较大值        纵向钢筋直径的6倍，梁高的1/4和100中的最小值        10
二级        1.5h和500中的较大值        纵向钢筋直径的8倍，梁高的1/4和100中的最小值        8
三级                纵向钢筋直径的8倍，梁高的1/4和150中的最小值        8
四级                纵向钢筋直径的8倍，梁高的1/4和150中的最小值        6