水工砼结构设计规范.doc

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1、 VA2SEL*00*中华人民共和国行业标准 水工混凝土结构设计规范狊狀狅狅狉狔狉狌犾狅狀狉狋狊狋狉狌狋狌狉狊发布实施 中华人民共和国水利部发布 中华人民共和国行业标准水工混凝土结构设计规范 主编单位：西北勘测设计研究院批准部门：中华人民共和国水利部 中华人民共和国水利部关于批准发布水工混凝土结构设计规范的通知 水科技号部直属各单位，各省、自治区、直辖市水利（水电）厅（局）： 根据部水利水电技术标准制、修订计划，由水利水电规划设计总院主持，以西北勘测设计研究院为主编单位编制的水工混凝土结构设计规范，经审查批准为水利行业推荐性标准，并予以发布。标准的名称和编号为： 水工混凝土结构设计规范。 该标

2、准自年月日起实施。考虑到各单位的实际情况，原水工钢筋混凝土结构设计规范仍可继续执行，但应创造条件尽快使用新规范。 各单位在标准实施过程中，注意总结经验，如有问题请函告主持部门，并由其负责解释。标准文本由中国水利水电出版社出版发行。 一九九七年二月十三日目次总则（）主要术语与符号（） 主耀术语（）材料性能符号（）作用（荷载）和作用（荷载）效应符号（）几何参数符号（）计算系数及其它符号（）材料（） 混凝土（）钢筋（）基本设计规定（） 一般规定（）承载能力极限状态计算规定（）正常使用极限状态验算规定（）结构耐久性要求（）素混凝土结构构件承载能力极限状态计算（） 一般规定（）受压构件（）受弯构件（）局

3、部受压（）素混凝土结构构造钢筋（）钢筋混凝土结构构件承载能力极限状态计算（） 正截面承载力计算的一般规定（）正截面受弯承载力计算（）正截面受压承载力计算（）正截面受拉承载力计算（）斜截面承载力计算（）受扭承截力计算（）受冲切承载力计算（）局部受压承载力计算（）钢筋混凝土构件正常使用极限状态验算（） 正截面抗裂验算（）正截面裂缝宽度验算（）受弯构件挠度验算（）预应力混凝土结构构件计算（） 计算规定（）正截面承载力计算的一般规定（）正截面受弯承载力计算（）正截面受拉承载力计算（） ：水工混凝土结构设计规范斜截面承载力计算（）抗裂验算（）裂缝宽度验算（）受弯构件挠度验算（）一般构造规定（） 永久缝和

4、临时缝（）混凝土保护层（）钢筋的锚固（）钢筋的接头（）最小配筋率（）预制构件的接头、吊环与预埋件（）结构构件的设计构造规定（） 板（）梁（）柱（）墙（）叠合式受弯构件（）深受弯构件（）立柱独立牛腿（）壁式连续牛腿（）弧形闸门支座（）温度作用设计原则（） 一般规定（）大体积混凝土在温度作用下的裂缝控制（）考虑温度作用的钢筋混凝土框架计算（）钢筋混凝土构件抗震设计（） 一般规定（）框架梁（）框架柱（）铰接排架柱（）桥跨结构（）附录混凝土不同龄期的抗压强度比值（）附录作用（荷载）分项系数（）附录截面抵抗矩的塑性系数 犿 值（） 附录钢筋混凝土双向受弯构件正截面受弯承载力近似计算方法（）附录钢筋混凝土

5、矩形截面小偏心受压构件配筋计算的简化方法（）附录对称配筋矩形截面双向偏心受压构件正截面承载力近似计算方法（）附录混凝土的热学指标与应力松弛系数（）附录非杆件体系钢筋混凝土结构的配筋计算原则（）附录钢筋、钢绞线的计算截面面积及公称质量（）附录钢筋混凝土矩形截面受弯构件正截面承载力计算方法（）附录本规范用词说明（）附加说明（） ：水工混凝土结构设计规范 总则为了在水工混凝土结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到安全适用、技术先进、经 济合理，特制订本规范。本规范适用于水利水电工程中的素混凝土、钢筋混凝土及预应力混凝土结构的设计，但不 适用于混凝土坝的设计。本规范是根据国家标准水利水电工程结构可

6、靠度设计统一标准（）规定的 原则制订的。当水工建筑物有专门的设计规范时，尚应符合专门规范的有关要求。 主要术语与符号主要术语 编号术语涵义概率极限状态设计 以影响结构可靠度的基本变量（包括附加变量）作为随机变量，根据极限状态方程计算结构的失效概率或可靠指标的设计方法分项系数设计表达式 以代表值和分项系数反映极限状态方程中各基本变量（包括附加变量）的不定性和变异性，并与目标可靠指标相联系的结构设计表达方法承接能力极限状态结构或构件达到最大承载能力，或达到不适于继续承载的变形的极限状态正常使用极限状态结构或构件达到使用功能上允许的某一规定限值的极限状态作用（荷载） 施加在结构上的集中或分布力，或引

7、起结构外加变形、约束变形的原因。前者称直接作用（或荷载），后者称间接作用永久作用（荷载） 在设计基准期内量值不随时间变化，或其变化与平均值相比可以忽略不计的作用（荷载）。其中，直接作用也称恒荷载可变作用（荷载） 在设计基准期内量值随时间变化，且其变化与平均值相比不可忽略的作用（荷载）。其中，直接作用也称活荷载 可控制的可变作用（荷载） 在作用过程中可严格控制使其不超出规定限值的可变作用（荷载）偶然作用（荷载）在设计基准期内出现的概率很小，而一旦出现，其量值很大且持续时间很短的作用（荷载）作用（荷载）效应作用（荷载）引起的结构或构件的内力、变形等设计状况 结构在施工、安装、运行、检修各个时期可能

8、出现的不同结构体系、环境和作用（荷载）等构成的设计条件持久状况 在结构正常使用过程中，一定出现且持续时间很长，一般与结构设计基准期为同一量级的设计状况短暂状况在结构施工、安装、检修或使用过程中，短暂出现的设计状况偶然状况在结构使用过程中，规定的出现概率很低、持续期很短的设计状况基本组合 按承载能力极限状态设计时，持久状况或短暂状况下，永久作用（荷载）与可变作用（荷载）效应的组合偶然组合 按承载能力极限状态设计时，永久作用（荷载）、可变作用（荷载）与一种偶然作用（荷载）效应的组合短期组合按正常使用极限状态设计时，可变作用（荷载）的短期效应与永久作用（荷载）效应的组合长期组合按正常使用极限状态设计

9、时，可变作用（荷载）的长期效应与永久作用（荷载）效应的组合作用（荷载）标准值 结构或构件设计时，采用的各种作用（荷载）的基本代表值。按基准期作用（荷载）最大值的概率分布的某一分位值确定 ：水工混凝土结构设计规范续表编号术语涵义作用（荷载）设计值作用（荷载）标准值乘以作用（荷载）分项系数后的值材料强度标准值 结构或构件设计时，采用的材料强度的基本代表值。按符合规定质量的材料强度的概率分布的某一分位值确定材料强度设计值材料强度标准值除以材料性能分项系数后的值结构重要性系数用来考虑水利水电工程结构及构件的结构安全级别的系数设计状况系数用来考虑在不同设计状况下可以有不同的可靠度水平的系数材料性能分项系

10、数用来考虑材料性能对其标准值的不利变异的系数作用（荷载）分项系数用来考虑作用（荷载）对其标准值的不利变异的系数结构系数 在分项系数设计表达式中，用来考虑作用（荷载）效应计算和抗力计算不定性以及作用（荷载）分项系数、材料性能分项系数不能完全考虑的其他各种变异性的系数耐久性 在设计基准期内，结构在正常使用和维护条件下，随时间变化而仍能满足预定功能要求的能力相对界限受压区高度 受拉钢筋的受压区混凝土同时达到其强度设计值时的混凝土受压区高度与截面有效高度的比值计算剪跨比集中荷载作用点至支座截面或节点边缘的距离与截面有效高度的比值 截面抵抗矩的塑性系数 正截面塑性抵抗矩与弹性抵抗矩之比深受弯构件跨高比犾

11、 的钢筋混凝土深梁、短梁和厚板的统称深梁跨高比犾 的简支梁和跨高比犾 的连续梁短梁跨高比犾 但大于深梁范畴的梁厚板跨高比犾 的板材料性能符号 编号符号涵义 混凝土弹性模量 狊 钢筋弹性模量 混凝土剪变模量狏 混凝土泊松比表示立方体抗压强度标准值为犿犿和混凝土强度等级表示抗冻为级的混凝土抗冻等级表示抗渗为级的混凝土抗渗等级 、 混凝土轴心抗压强度标准值、设计值 狋 、 狋 混凝土轴心抗拉强度标准值、设计值 狔 、 狆狔 热轧钢筋及冷拉钢筋作为普通钢筋、预应力钢筋时的强度标准值 狊狋 冷轧带肋钢筋作为普通钢筋时的强度标准值 狆狋 热处理钢筋、钢丝、钢绞线、冷轧带肋钢筋作为预应力钢筋时的强度标准值

12、狔 、 狔 普通钢筋的抗拉、抗压强度设计值 狆狔 、 狆狔 预应力钢筋的抗拉、抗压强度设计值 狔狏 箍筋抗拉强度设计值：水工混凝土结构设计规范作用（荷载）和作用（荷载）效应符号 编号符号涵义、 由各作用（荷载）标准值乘以相应的作用分项系数后所产生的效应总和并再乘以结构重要性系数 及设计状况系数后的弯矩、轴向力、扭矩、剪力设计值 狊 、 狊 荷载效应短期组合时，由各作用（荷载）标准值所产生的效应总和并乘以结构重要性系数 后的弯矩、轴向力 犾 、 犾 荷载效应长期组合时，由各作用（荷载）标准值并考虑荷载长期组合系数后所产生的效应总和再乘以结构重要性系数 后的弯矩、轴向力 狆 后张法构件预应力钢筋及

13、非预应力钢筋的合力 狆狅 混凝土法向应力等于零时预应力钢筋及非预应力钢筋的合力 混凝土的受剪承载力 狊狏 箍筋的受剪承载力 狊 弯起钢筋的受剪承载力 狊 、 犾 在荷载效应的短期组合、长期组合下抗裂验算边缘的混凝土法向应力 狆 由预加应力产生的混凝土法向应力 狋狆 、 狆 混凝土中的主拉应力、主压应力 狊 、 狆 正截面承载力计算中纵向普通钢筋、预应力钢筋的应力 狊狊 、 狊犾 按荷载效应的短期组合、长期组合计算的构件的纵向受拉钢筋应力 狅狀 预应力钢筋张拉控制应力 狆狅 、 狆狅 受拉区、受压区预应力钢筋合力点处混凝土法向应力等于零时的预应力钢筋应力 狆 、 狆 受拉区、受压区预应力钢筋的有

14、效预应力 犾 、 犾 受拉区、受压区预应力钢筋在相应阶段的预应力损失值混凝土的剪应力几何参数符号 编号符号涵义纵向非预应力及预应力受拉钢筋合力点至截面近边的距离 狊 、 狊 纵向非预应力受拉钢筋合力点、受压钢筋合力点至截面近边的距离 狆 、 狆 受拉区纵向预应力钢筋合力点、受压区纵向预应力钢筋合力点至截面近边的距离矩形截面宽度，形、形截面腹板的宽度 、 形或形截面受拉区、受压区翼缘的计算宽度混凝土保护层厚度钢筋直径、轴向力作用点至纵向受拉钢筋合力点、纵向受压钢筋合力点的距离 混凝土受压区的合力点到截面重心的距离 轴向力对截面重心的偏心距 狆狅 、 狆狀 换算截面重心、净截面重心至预应力钢筋及非

15、预应力钢筋合力点的距离截面高度 截面有效高度，即受拉钢筋的重心至截面受压边缘的距离 ：水工混凝土结构设计规范续表编号符号涵义 、 形或形截面受拉区、受压区翼缘的高度 狑 截面腹板的高度回转半径犾 纵向受拉钢筋的最小锚固长度犾 计算跨度或计算长度狉 曲率半径狊箍筋或分布钢筋的间距狓混凝土受压区计算高度狓 界限受压区计算高度狔 混凝土截面重心至受压区边缘的距离狔 、狔 狀 换算截面重心、净截面重心至所计算纤维的距离狔 狆 、狔 狆 受拉区、受压区的预应力合力点至换算截面重心的距离狔 狊 、狔 狊 受拉区、受压区的非预应力钢筋重心至换算截面重心的距离狕纵向受拉钢筋合力点至混凝土受压区合力点之间的距离

16、构件截面面积 混凝土截面面积 混凝土受压区的截面面积 构件换算截面面积 狀 构件净截面面积 狊 、 狊 受拉区、受压区纵向非预应力钢筋的截面面积 狋 有效受拉混凝土截面面积 狆 、 狆 受拉区、受压区纵向预应力钢筋的截面面积 狊狋 抗扭纵向钢筋的全部截面面积 狊狏 、 狊狋 受剪、受扭计算中单肢箍筋的截面面积 狊狏 、 狊 同一截面内各肢竖向箍筋、水平箍筋的全部截面面积 狊 、 狆 同一弯起平面内非预应力、预应力弯起钢筋的截面面积 犾 混凝土局部受压面积 狊 受弯构件的短期刚度 犾 受弯构件的长期刚度 狋 截面受拉边缘的弹性抵抗矩；受扭构件的截面受扭塑性抵抗矩 截面受压边缘的弹性抵抗矩 换算截

17、面受拉边缘的弹性抵抗矩 混凝土截面对于其本身重心轴的惯性矩 换算截面惯性矩 狀 净截面惯性矩狑 犿狓 最大裂缝宽度：水工混凝土结构设计规范计算系数及其它符号 编号符号涵义混凝土的导温系数混凝土的比热 裂缝宽度验算时考虑构件受力特征的系数 裂缝宽度验算时考虑钢筋表面形状的系数 裂缝宽度验算时考虑荷载长期作用影响的系数 混凝土线膨胀系数 狋 混凝土拉应力限制系数 钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值混凝土局部受压时的强度提高系数；混凝土的放热系数 狋 剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数受拉区混凝土塑性影响系数 犿 截面抵抗矩的塑性系数 结构系数 永久作用（荷载）分项系数 可变作用（荷载）分项系数 结构

18、重要性系数偏心受压构件考虑挠曲影响的轴向力偏心距增大系数考虑荷载长期作用对挠度增大的影响系数计算剪跨比；混凝土的导热系数 受拉钢筋和受压区混凝土同时达到强度设计值时的相对界限受压区计算高度纵向受拉钢筋配筋率；可变作用（荷载）标准值的长期组合系数 犿狀 最小配筋率 犿狀 基本最小配筋率 狊狏 竖向箍筋或竖向分布钢筋的配筋率 狊 水平箍筋或水平分布钢筋的配筋率 狋 纵向受拉钢筋的有效配筋率 狏 间接钢筋的体积配筋率轴心受压构件的稳定系数设计状况系数荷载分布的影响系数 材料混凝土混凝土应满足强度要求，并应根据建筑物的工件条件、地区气候等具体情况，分别满足抗 渗、抗冻、抗侵蚀、抗冲刷等耐久性的要求。混

19、凝土强度等级应由按标准方法制作养护的边长为犿犿的立方体试件，在龄期用 标准试验方法测得的具有保证率的抗压强度标准值确定。 注：混凝土强度等级用符号和立方体抗压强度标准值（以犿犿计）表示。混凝土强度标准值应按表采用。 ：水工混凝土结构设计规范表混凝土强度标准值（犿犿 ）强度种类符号 混凝土强度等级轴心抗压 轴心抗拉 狋 在混凝土结构构件设计中，不宜利用混凝土的后期强度。但经充分论证后，也可根据建筑物的型式、地区的气候条件以及开始承受荷载的时间，采用或龄期的抗压强度。 混凝土不同龄期的抗压强度增长率，应通过试验确定。当无试验资料时，可按照附录采用。构件设计时，混凝土强度设计值应按表采用。对防止温度

20、裂缝有较高要求的大体积混凝土结构，设计时应对混凝土提出高延伸率和低热 性要求，宜选用低热水泥或掺加合适的掺合料与外加剂。 表混凝土强度设计值（犿犿 ）强度种类符号 混凝土强度等级轴心抗压 轴心抗拉 狋 注：计算现浇的钢筋混凝土柱时，如截面的长边或直径小于犿犿，则表中强度设计值应乘以系数。混凝土的重力密度（重度）应由试验确定。当无试验资料时，素混凝土可按犿 ，钢筋混凝土可按犿 采用。龄期时混凝土受压或受拉弹性模量 可按表采用。混凝土的泊松比 可取为。混凝土剪变模量 可按表混凝土弹性模量的倍采用。 表混凝土弹性模量 （犿犿 ）混凝土强度等级弹性模量混凝土强度等级弹性模量混凝土强度等级弹性模量 钢筋

21、钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构的钢筋，应按下列规定选用： （）普通钢筋宜采用级、级、级钢筋和级冷轧带肋钢筋，也可采用冷拉级（犿犿）钢筋； （）预应力钢筋宜采用碳素钢丝、刻痕钢丝、钢绞线、热处理钢筋，也可采用冷拉、级钢筋。 对中小型构件中的预应力钢筋宜采用级或级冷轧带肋钢筋。注：普通钢筋系指用于钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋。钢筋的强度标准值应具有不小于的保证率。 热轧钢筋和冷拉钢筋的强度标准值系根据屈服强度确定。对普通钢筋用 狔 表示；对预应力钢筋用 狆狔 表示。钢丝、钢绞线、热处理钢筋和冷轧带肋钢筋的强度标准值系根据极限抗拉强度确定。对：水工混凝土结构设计规范级冷

22、轧带肋钢筋用 狊狋 表示；对预应力钢丝、钢绞线、热处理钢筋、级和级冷轧带肋钢筋用 狆狋 表示。普通钢筋的强度标准值和预应力钢筋的强度标准值应按表及表采用。若设计中仍采用冷拔低碳钢丝，则其强度标准值可按照有关规范的规定采用。 表钢筋强度标准值（犿犿 ）种类 狔 或 狆狔 或 狊狋或 狆狋热轧钢筋 级（）级（狀、狀（）级（狀、狀、狀） 级（ 狀、狀、 狀） 冷拉钢筋 级（）级（）（） 级级冷轧带肋钢筋 （）（）（）热处理钢筋 狀（） 狀（） 狉（） 注：级狀钢筋系余热处理钢筋。 表钢丝、钢绞线强度标准值（犿犿 ）种类 狆狋碳素钢丝 、 、 、 、刻痕钢丝、 钢绞线 二股 （）（） 三股 （）（） 七股 （）（）（） 、 、注：碳素钢丝和刻痕钢丝系指预应力混凝土用钢丝 （）中的消除应力的高强度圆形钢丝；根据国家标准，同一规格的钢丝（钢绞线）有不同的强 度级别，因此表中对同一规格的钢丝（钢绞线）列出了相应的 狆狋 值，在设计中可自行选用；钢绞线直径系指钢绞线截面的外接圆直径，即公称 直径。钢筋抗拉强度设计值