《混凝土结构设计规范》（GB 50010－2002）之构造规定

2006-02-15 00:00

9 构造规定

9.1 伸缩缝

9.1.1　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
框架结构	现浇式	55	35
剪力墙结构	装配式	65	40
剪力墙结构	现浇式	45	30
挡土墙、地下室墙壁等类结构	装配式	40	30
挡土墙、地下室墙壁等类结构	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；
    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；
    4　采用滑模类施工工艺的剪力墙结构；
    5　材料收缩较大、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分段施工；
    2　采用专门的预加应力措施；
    3　采取能减小混凝土温度变化或收缩的措施。
    当增大伸缩缝间距时，尚应考虑温度变化和混凝土收缩对结构的影响。

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。

9.2　混凝土保护层

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 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
环境类别		≤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
二	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。

9.2.2　处于一类环境且由工厂生产的预制构件，当混凝土强度等级不低于 C20 时，其保护层厚度可按本规范表 9.2.1 中规定减少 5mm，但预应力钢筋的保护层厚度不应小于 15mm；处于二类环境且由工厂生产的预制构件，当表面采取有效保护措施时，保护层厚度可按本规范表 9.2.1 中一类环境数值取用。

预制钢筋混凝土受弯构件钢筋端头的保护层厚度不应小于 10mm；预制肋形板主肋钢筋的保护层厚度应按梁的数值取用。

9.2.3　板、墙、壳中分布钢筋的保护层厚度不应小于本规范表 9.2.1 中相应数值减 10mm，且不应小于 10mm；梁、柱中箍筋和构造钢筋的保护层厚度不应小于 15mm。

9.2.4　当梁、柱中纵向受力钢筋的混凝土保护层厚度大于 40mm时，应对保护层采取有效的防裂构造措施。

处于二、三类环境中的悬臂板，其上表面应采取有效的保护措施。

9.2.5　对有防火要求的建筑物，其混凝土保护层厚度尚国家现行有关标准的要求。

处于四、五类环境中的建筑物，其混凝土保护层厚度尚应符合国家现行有关标准的要求。

9.3　钢筋的锚固

9.3.1　当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，长度应按下列公式计算：

普通钢筋

预应力钢筋

    式中　la———受拉钢筋的锚固长度；
    fy、fpy———普通钢筋、预应力钢筋的抗拉强度设计值，按本规范表 4.1.3－1、4.2.3－2 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。

    当符合下列条件时，计算的锚固长度应进行修正：

    1　当 HRB335、HRB400 和 RRB400 级钢筋的直径大于 25mm 时，其锚固长度应乘以修正系数 1.1；

    2　HRB335、HRB400 和 RRB400 级的环氧树脂涂层钢筋，其锚固长度应乘以修正系数 1.25；

    3　当钢筋在混凝土施工过程中易受扰动（如滑模施工）时，其锚固长度应乘以修正系数 1.1；

    4　当 HRB335、HRB400 和 RRB400 级钢筋在锚固区的混凝土保护层厚度大于钢筋直径的 3 倍且配有箍筋时，其锚固长度可乘以修正系数0.8；

    5　除构造需要的锚固长度外，当纵向受力钢筋的实际配筋面积大于其设计计算面积时，如有充分依据和可靠措施，其锚固长度可乘以设计计算面积与实际配筋面积的比值。但对有抗震设防要求及直接承受动力荷载的结构构件，不得采用此项修正。

    6　当采用骤然放松预应力钢筋的施工工艺时，先张法预应力钢筋的锚固长度应从距构件末端 0.25ltr 处开始计算，此处 ltr 为预应力传递长度，按本规范第 6.1.9 条确定。

    经上述修正后的锚固长度不应小于按公式（9.3.1—1）、（9.3.1—2）计算锚固长度的 0.7 倍，且不应小于 250mm。

9.3.2　当 HRB335 级、HRB400 级和 RRB400 级纵向受拉钢筋末端采用机械锚固措施时，包括附加锚固端头在内的锚固长度可取为按本规范公式（9.3.1－1）计算的锚固长度的 0.7 倍。机械锚固的形式及构造要求宜按图 9.3.2 采用。

图 9.3.2 钢筋机械锚固的形式及构造措施

（a）末端带 135°弯钩；（b）末端与钢板穿孔塞焊；（c）末端与短钢筋双面贴焊

采用机械锚固措施时，锚固长度范围内的箍筋不应少于 3 个，其直径不应小于纵向钢筋直径的 0.25 倍，其间距不应大于纵向钢筋直径的 5 倍。当纵向钢筋的混凝土保护层厚度不小于钢筋公称直径的 5 倍时，可不配置上述箍筋。

9.3.3　当计算中充分利用纵向钢筋的抗压强度时，其锚固长度不应小于本规范第 9.3.1 条规定的受拉锚固长度的 0.7 倍。

9.3.4　对承受重复荷载的预制构件，应将纵向非预应力受拉钢筋末端焊接在钢板或角钢上，钢板或角钢应可靠地锚固在混凝土中。钢板或角钢的尺寸应按计算确定，其厚度不宜小于 10mm。

9.4 钢筋的连接

9.4.1　钢筋的连接可分为两类：绑扎搭接；机械连接或焊接。机械连接接头和焊接接头的类型及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置在受力较小处。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（如衍架和拱的拉杆）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豹九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受力钢筋截面面积与全部纵向受力钢筋截面面积的比值（图 9.4.3）。

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两根，当钢筋直径相同时，钢筋搭接接头面积百分率为 50%

位于同一连接区段内的受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，对梁类构件，不应大于 50%；对板类、墙类及柱类构件，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 —— 纵向受拉钢筋搭接长度修正系数，按表 9.4.3 取用。

    在任何情况下，纵向受拉钢筋绑扎搭接接头的搭接长度均不应小于 300mm。

表 9.4.3 纵向受拉钢筋搭接长度修正系数　　　　　

纵向钢筋搭接接头面积百分率（%）	≤25	50	100
ζ	1.2	1.4	1.6

9.4.4 构件中的纵向受压钢筋，当采用搭接连接时，其受压搭接长度不应小于本规范第 9.4.3 条纵向受拉钢筋搭接长度的 0.7 倍，且在任何情况下不应小于 200mm。

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 范围内各设置两个箍筋。

9.4.6 纵向受力钢筋机械连接接头宜相互错开。钢筋机械连接接头连接区段的长度为 35d（d 为纵向受力钢筋的较大直径），凡接头中点位于该连接区段长度内的机械连接接头均属于同一连接区段。

在受力较大处设置机械连接接头时，位于同一连接区段内的纵向受拉钢筋接头面积百分率不宜大于 50%。纵向受压钢筋的接头面积百分率可不受限制。

9.4.7　直接承受动力荷载的结构构件中的机械连接接头，除应满足设计要求的抗疲劳性能外，位于同一连接区段内的纵向受力钢筋接头面积百分率不应大于 50%。

9.4.8　机械连接接头连接件的混凝土保护层厚度宜满足纵向受力钢筋最小保护层厚度的要求。连接件之间的横向净间距不宜小于 25mm。

9.4.9 纵向受力钢筋的焊接接头应相互错开。钢筋焊接接头连接区段的长度为 35d（d 为纵向受力钢筋的较大直径）且不小于 500mm，凡接头中点位于该连接区皮长度内的焊接接头均属于同一连接区段。

位于同一连接区段内纵向受力钢筋的焊接接头面积百分率，对纵向受拉钢筋接头，不应大于50%。纵向受压钢筋的接头面积百分率可不受限制。

注：1　装配式构件连接处的纵向受力钢筋焊接接头可不受以上限制；

2　承受均布荷载作用的屋面板、楼板、擦条等简支受弯构件，如在受拉区内配置的纵向受力钢筋少于 3 根时，可在跨度两端各四分之一跨度范围内设置一个焊接接头。

    9.4.10　需进行疲劳验算的构件，其纵向受拉钢筋不得采用绑扎搭接接头，也不宜采用焊接接头，且严禁在钢筋上焊有任何附件（端部锚固除外）。

    当直接承受吊车荷载的钢筋混凝土吊车梁、屋面梁及屋架下弦的纵向受拉钢筋必须采用焊接接头时，应符合下列规定：

    1　必须采用闪光接触对焊，并去掉接头的毛刺及卷边；
    2　同一连接区段内纵向受拉钢筋焊接接头面积百分率不应大于 25%，此时，焊接接头连接区段的长度应取为 45d（d 为纵向受力钢筋的较大直径)；
    3　疲劳验算时，应按本规范第 4.2.5 条的规定，对焊接接头处的疲劳应力幅限值进行折减。

9.5　纵向受力钢筋的最小配筋率

9.5.1　钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的配筋百分率不应小于表 9.5.1 规定的数值。

表 9.5.1 钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的最小配筋百分率

受力类型		最小配筋百分率
受压构件	全部纵向钢筋	0.6
	一侧纵向钢筋	0.2
受弯构件、偏心受拉、轴心受拉构件一侧的受拉钢筋		0.2 和 45ft/fy 中的较大值

    注：1　受压构件全部纵向钢筋最小配筋百分率，当采用 HRB400 级、RRB400 级钢筋时，应按表中规定减小 0.1；当混樱土强度等级为 C60 及以上时，应按表中规定增大 0.1；
    2　偏心受拉构件中的受压钢筋，应按受压构件一侧纵向钢筋考虑；
    3　受压构件的全部纵向钢筋和一侧纵向钢筋的配筋率以及轴心受拉构件和小偏心受拉构件一侧受拉钢筋的配筋率应按构件的全截面面积计算；受弯构件、大偏心受拉构件一侧受拉钢筋的配筋率应按全截面面积扣除受压翼缘面积 (bf－b)hf 后的截面面积计算；
    4　当钢筋沿构件截面周边布置时，“一侧纵向钢筋”系指沿受力方向两个对边中的一边布置的纵向钢筋。

9.5.2　对卧置于地基上的混凝土板，板中受拉钢筋的最小配筋钢筋率可适当降低，但不应小于 0.15%。

9.5.3　预应力混凝土受弯构件中的纵向受拉钢筋配筋率应符合下列要求：

Mu≥Mcr　　　　　（9.5.3）

式中　Mu —— 构件的正截面受弯承载力设计值，按本规范公式（7.2.1－1）、（7.2.2－2）或公式（7.2.5）计算，但应取等号，并将 M 以 Mu 代替；
Mcr —— 构件的正截面开裂弯矩值，按本规范公式（8.2.3—6）计算。

9.6 预应力混凝土构件的构造规定

9.6.1　当先张法预应力钢丝按单根方式配筋困难时，可采用相同直径钢丝并筋的配筋方式。并筋的等效直径，对双并筋应取为单筋直径的 1.4 倍，对三并筋应取为单筋直径的 1.7 倍。

并筋的保护层厚度、锚固长度、预应力传递长度及正常使用极限状态验算均应按等效直径考虑。

注：当预应力钢绞线、热处理钢筋采用并筋方式时，应有可靠的构造措施。

9.6.2　先张法预应力钢筋之间的净间距应根据浇筑混凝土、施加预应力及钢筋锚固等要求确定。预应力钢筋之间的净间距不应小于其公称直径或等效直径的 1.5 倍，且应符合下列规定：对热处理钢筋及钢丝，不应小于 15mm；对三股钢绞线，不应小于 20mm；对七股钢绞线，不应小于 25mm。

    9.6.3　对先张法预应力混凝土构件，预应力钢筋端部周围的混凝土应采取下列加强措施：

    1　对单根配置的预应力钢筋，其端部宜设置长度不小于 150mm 且不少于 4 圈的螺旋筋；当有可靠经验时，亦可利用支座垫板上的插筋代替螺旋筋，但插筋数量不应少于 4 根，其长度不宜小于 120mm；
    2　对分散布置的多根预应力钢筋，在构件端部 10d（d 为预应力钢筋的公称直径）范围内应设置 3～5 片与预应力钢筋垂直的钢筋网；
    3　对采用预应力钢丝配筋的薄板，在板端 100mm 范围内应适当加密横向钢筋。

9.6.4　对槽形板类构件，应在构件端部 100mm 范围内沿构件板面设置附加横向钢筋，其数量不应少于2 根。

对预制肋形板，宜设置加强其整体性和横向钢度的横肋。端横肋的受力钢筋应弯入纵肋内。当采用先张长线法生产有端横肋的预应力混凝土肋形板时，应在设计和制作上采取防止放张预应力时端横肋产生裂缝的有效措施。

9.6.5　在预应力混凝土屋面梁、吊车梁等构件靠近支座的斜向主拉应力较大部位，宜将一部分预应力钢筋弯起。

9.6.6　对预应力钢筋在构件端部全部弯起的受弯构件或直线配筋的先张法构件，当构件端部与下部支承结构焊接时，应考虑混凝土收缩、徐变及温度变化所产生的不利影响，宜在构件端部可能产生裂缝的部位设置足够的非预应力纵向构造钢筋。

9.6.7　后张法预应力钢筋所用锚具的形式和质量应符合国家现行有关标准的规定。

    9.6.8　后张法预应力钢丝束、钢绞线束的预留孔道应符合下列规定：

    1　对预制构件，孔道之间的水平净间距不宜小于 50mm；孔道至构件边缘的净间距不宜小于 30mm，且不宜小于孔道直径的一半；
    2　在框架梁中，预留孔道在竖直方向的净间距不应小于孔道外径，水平方向的净间距不应小于1.5 倍孔道外径；从孔壁算起的混凝土保护层厚度，梁底不宜小于 50mm，梁侧不宜小于40mm；
    3　预留孔道的内径应比预应力钢丝束或钢绞线束外径及需穿过孔道的连接器外径大 10～15mm；
    4　在构件两端及跨中应设置灌浆孔或排气孔，其孔距不宜大于 12m；
    5　凡制作时需要预先起拱的构件，预留孔道宜随构件同时起拱。

    9.6.9　对后张法预应力混凝土构件的端部锚固区，应按下列规定配置间接钢筋：

    1　应按本规范第 7.8 节的规定进行局部受压承载力计算，并配置间接钢筋，其体积配筋率不应小于0.5%；

    2　在局部受压间接钢筋配置区以外，在构件端部长度 l 不小于 3e（e 为截面重心线上部或下部预应力钢筋的合力点至邻近边缘的距离）但不大于 1.2h（h 为构件端部截面高度）、高度为 2e 的附加配筋区范围内，应均匀配置附加箍筋或网片、其体积配筋率不应小于 0.5%。

    9.6.10　在后张法预应力混凝土构件端部宜按下列规定布置钢筋：

    1　宜将一部分预应力钢筋在靠近支座处弯起，弯起的预应力钢筋宜沿构件端部均匀布置；
    2　当构件端部预应力钢筋需集中布置在截面下部或集中布置在上部和下部时，应在构件端部0.2h（h为构件端部截面高度）范围内设置附加竖向焊接钢筋网、封闭式箍筋或其他形式的构造钢筋；
    3　附加竖向钢筋宜采用带肋钢筋，其截面面积应符合下列要求：

    当 e≤0.1h 时

Asv≥0.3Np/fy　　　　（9.6.10-1）

当 0.1h＜e≤0.1h 时

Asv≥0.15Np/fy　　　　（9.6.10-2）

    当 e＞0.2h 时，可根据实际情况适当配置构造钢筋。
    式中　Np —— 作用在构件端部截面重心线上部或下部预应力钢筋的合力，可按本规范第 6 章的有关规定进行计算，但应乘以预应力分项系数 1.2，此时，仅考虑混凝土预压前的预应力损失值；
    e —— 截面重心线上部或下部预应力钢筋的合力点至截面近边缘的距离；
    fy —— 附加竖向钢筋的抗拉强度设计值，按本规范表 4.2.3-1 采用。

    当端部截面上部和下部均有预应力钢筋时，附加竖向钢筋的总截面面积应按上部和下部的预应力合力分别计算的数值叠加后采用。

9.6.11　当构件在端部有局部凹进时，应增设折线构造钢筋（图 9.6.11 ）或其他有效的构造钢筋。

9.6.12　当对后张法预应力混凝土构件端部有特殊要求时，可通过有限元分析方法进行设计。

9.6.13　后张法预应力混凝土构件中，曲线预应力钢丝束、钢绞线束的曲率半径不宜小于 4m；对折线配筋的构件，在预应力钢筋弯折处的曲率半径可适当减小。

9.6.14　在后张法预应力混凝土构件的预拉区和预压区中，应设置纵向非预应力构造钢筋；有预应力钢筋弯折处，应加密箍筋或沿弯折处内侧设置钢筋网片。

    9.6.15　构件端部尺寸应考虑锚具的布置、张拉设备的尺寸和局部受压的要求，必要时应适当加大。

    在预应力钢筋锚具下及张拉设备的支承处，应设置预埋钢垫板并按本规范第 9.6.9 条及第9.6.10 条的规定设置间接钢筋和附加构造钢筋。

    对外露金属锚具，应采取可靠的防锈措施。

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