时间：2023-05-30 09:49:13
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇混凝土结构设计规范，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
中图分类号：TU37文献标识码： A 文章编号：
引言
混凝土结构一直是我们最常用的结构，《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）修订反映我国近十年来混凝土结构学科的科研成果和工程建设中的新经验，标志着我国混凝土结构的计算理论和设计水平有了新的提高与发展。
1、钢筋的混凝土最小保护层厚度的调整
鉴于《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）中规定混凝土保护层最小厚度是指纵向受力钢筋的外表面至混凝土表面的距离，除长期干燥或永久置于水中的混凝土构件外，其他环境下的构件并不能满足设计使用年限内防止钢筋严重锈蚀的耐久性要求，并且为防止混凝土构件中最外侧箍筋和分布筋首先锈蚀并导致混凝土顺筋开裂和剥落，对其保护层厚度的要求应该与主筋相同，《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）从混凝土碳化、脱钝和钢筋锈蚀的耐久性角度综合考虑，不再以纵向受力筋的外缘，而以最外层钢筋（包括箍筋、构造筋、分布筋等）的外缘计算混凝土保护层厚度，规定混凝土保护层最小厚度是指钢筋的外表面至混凝土表面的距离，很显然，《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）规定的混凝土保护层最小厚度既保护了纵向受力钢筋，又保护了箍筋、分布筋，比《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）规定混凝土保护层最小厚度有所加大。对由纵向钢筋和箍筋组成的梁、柱构件，混凝土保护层最小厚度的调整使正截面设计中截面有效高度 h0=h-as( 若仅布置一排钢筋时，《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）为 as=c+d纵/2，《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）为 as=c+d箍+d纵/2，见图 1）有所减少；对由纵向受力钢筋和分布钢筋组成板构件而言，新旧混凝土结构设计规范规定的保护层厚度不变，不影响正截面设计中截面有效高度 h0=h-as。《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）除了修改对钢筋的混凝土最小保护层厚度定义外，还对结构构件所处耐久性环境类别进行了划分，对应环境等级修改，《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）调整了混凝土最小保护层的最小厚度 c（mm），对一般情况下混凝土结构的保护层厚度稍有增加，而对恶劣环境下的保护层厚度则增幅较大。
2、钢筋锚固和连接方式的改进
我国钢筋强度不断提高，结构形式的多样性也使锚固条件有很大的变化，根据近几年系统试验研究及可靠度分析的结构并参考国外标准，《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）提出 ιab即基本锚固长度，取代了原先的 ιa，从基本锚固长度的计算公式看，公式并没有改变，但改变 ft取值，《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）提出当混凝土强度等级高于C60时，ft按C60取值，而《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）则是当混凝土强度等级高于 C40 时，ft按 C40 取值。这主要是根据实验研究表明，高强混凝土的锚固性能被低估，原先的最高强度等级取 C40 偏于保守，其实这也是为推广高强度钢筋，如果采用原先的公式计算，高强度钢筋的基本锚固长度有些长。另外，《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）删除《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）中锚固性能差的刻痕钢丝，同时提出当混凝土保护层厚度不大于 5d 时，在钢筋锚固长度范围内配置构造钢筋的要求。当不考虑锚固长度修正时，取相同直径 d，采用《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）和《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）计算受拉钢筋锚固长度。
3、钢筋用量的分析
工程概况①：按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）计算，梁、柱、墙受力钢筋采用 HRB400 级，梁、柱箍筋和墙中构造筋以及板中钢筋均采用 HRB335 级。
工程概况②：按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）计算，梁、柱、墙受力钢筋采用 HRB400 级，梁箍筋和构造筋、墙构造筋以及板中钢筋均采用 HRB335 级。
工程概况③：按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）计算，梁、柱、墙受力钢筋采用 HRB500 级，梁箍筋采用 HRB400 级，墙构造筋及板中钢筋仍采用 HRB335 级。
通过中国建筑科学研究院研发的 PKPM 程序模拟计算，其计算结果如下：
3.1剪力墙结构
工况②与工况①比较：在钢筋强度等级相同的条件下，按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）计算的钢筋总用量（748.84t）比按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）计算的钢筋总用量（747.83t）略有增加，比值为 1.001；其中梁箍筋（HRB335 级）的用量因规范修订稿中受剪公式的改变有较明显增加，梁中受力主筋（HRB400 级）的用量因《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）中裂缝宽度计算公式的改变有所减少；板和墙的钢筋用量受最小配筋率控制，基本无变化。工况③与工况①比较：工况③仍按新修订的《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）计算，但梁中箍筋改为 HRB400 级，梁、板和墙中的受力主筋改为 HRB500 级。可以看出，钢筋总用量（742.23t）比按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）计算的钢筋总用量（747.83t）略有减少，比值为 0.993；其中梁箍筋用量仅略有增加，而梁中受力主筋的用量则减少明显，梁中钢用量合计减少约 5.6%；板和墙的钢筋用量仍受最小配筋率控制，变化不大。工况③与工况②比较：工况③和工况②均按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）计算，只是工况③提高钢筋强度等级，可看出两种工况下钢筋总用量基本相同，主要是因为板和墙的钢筋用量受最小配筋率控制变化不大，而梁中箍筋和受力主筋用量则有明显减少。
3.2框架结构
工况②与工况①比较：在钢筋强度等级相同的条件下，按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）计算的钢筋总用量（229.73t）比按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）计算的钢筋总用量（231.13t）略有减少，比值为 0.994；其中梁箍筋（HRB335 级）的用量因规范修订稿中受剪公式的改变有较明显增加，而梁中受力主筋（HRB400 级）的用量因规范修订稿中裂缝宽度计算公式的改变有所减少；板的钢筋用量受最小配筋率控制，基本无变化；柱的钢筋用量略有增加。工况③与工况①比较：工况③仍按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）计算，但梁和柱的受力主筋改为 HRB500 级。可以看出，钢筋总用量（217.35t）比按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）计算的钢筋总用量（231.13t）减少约 6%（比值为 0.940）；其中梁箍筋用量增加较明显，而梁中受力主筋的用量则减少明显，梁中钢用量合计减少约10.9%（比值为 0.891）；板和柱的钢筋用量仍受最小配筋率控制，变化不大。工况③与工况②比较：工况③和工况②均按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）计算，只是工况③梁和柱的受力主筋改为 HRB500 级。可看出提高受力主筋强度等级后钢筋总用量减少约 5.4%（工况③钢筋总用量为 217.35t，工况②钢筋总用量为 229.73t，比值为 0.946）。
结束语
在我国当前迅速发展的工程建设领域中，混凝土结构是我国工程建设中应用最广泛的一种结构形式之一，全面修订的混凝土结构设计规范在新材料应用、设计理论发展等方面有重大进步，对确保工程质量，促进我国钢筋混凝土结构设计水平，进一步提高及混凝土结构学科的发展起到有力的推动作用。
参考文献
[1] 混凝土结构设计规范.GB50010-2010[S].北京 : 中国建筑工业出版社，2011.
一、混凝土结构设计安全度的特征
通常情况下，建筑结构设计师设计建筑结构的终极目标是为了设计出结构合理、能够安全使用的建筑物，因此，混凝土结构设计的安全度主要包括安全性、适用性以及耐久性三个方面的特征。适用性、安全性及耐久性也是衡量一个建筑物的混凝土结构是否达到经久耐用和安全可靠的使用标准的基本标志，故统称为混凝土结构设计安全度。
1.混凝土结构设计的安全性特征结构设计安全性具体是指在正常使用的情况下，设计的建筑物混凝土结构能够承受必要的外在负荷作用，例如机械设备、结构自重、人流、家具、风雪以及气温变化等；在特殊情况下，设计的建筑物混凝土结构需要确保能够屹立不倒，例如：当遇到飓风、地震、火灾或者暴雨等突发状况时还能够保持结构稳定。
2.混凝土结构设计的适用性特征
结构设计适用性具体是指在正常使用的情况下，设计的建筑物混凝土结构能够有效发挥建筑物各个构件和各个系统所应有的使用功能。
3.混凝土结构设计的耐用性特征
结构设计耐用性具体是指在正常使用和日常维护的情况下，设计的建筑物混凝土结构能够安全使用足够长的年限。
二、加强混凝土结构设计中安全度的意义
建筑结构工程师设计建筑混凝土结构的目的就是赋予建筑混凝土结构一定的安全性能、牢固性能以及耐久性能，确保混凝土结构在规定的使用年限以内能够有效发挥其预定的各种使用功能。混凝土结构设计规范中所制定的各种计算公式和结构要求的出发点就是为了确保混凝土结构设计的安全度，因此，混凝土结构设计的安全度要求全面考虑经济、技术和政策等方面的因素。从经济的角度来看，混凝土结构设计的安全度直接体现了工程造价、投资风险以及维修费用等之间的关系，即若要增强结构设计的安全度，则必然会增加工程造价，但会相应降低投资风险和维修费用；反之，若结构设计的安全度较低，尽菅工程造价较低，但又会相应提高投资风险和维修费用。因此，合理的混凝土结构设计的安全度要求权衡工程造价和工程风险，并寻求两者间的最佳平衡点。从技术的角度来看，混凝土结构设计的安全度直接关乎选择的结构类型、力学模型以及设计概念等是否合理，需要全面考虑，切忌和多种材料直接等同处理。从政策的角度来看，选择合理的混凝土结构设计安全度不仅关乎人们的生命财产安全，甚至还会影响社会安全和政治稳定，导致国家的技术经济政策和基本经济基础发生改变。总而言之，制定和选择科学合理的混凝土结构设计安全度标准综合反映了国家的整体经济资源状况、施工设计技术水平、社会财富积累程度以及施工材料的质量水平等，意义深远。
三、我国混凝土结构设计中安全度的演变
我国建筑物的混凝土结构设计的安全度要求具体表现在设计的结构构件达到规定的安全性承载能力和建筑结构的整体牢固性两个方面。通过对现行的混凝土结构设计规范和老规范进行对比发现了以下几个方面的发展演变。
1.混凝土结构构件的承载能力
根据以往的观察和研究发现，通常影响混凝土结构设计安全性的两个主要因素是混凝土结构构件的承载能力和材料强度及荷载强度分项系数。材料强度分项系数具体是指在计算混凝土结构构件本身所固有的承载能力时，把结构构件的材料强度标准值和缩小系数相乘；而荷载强度分项系数具体是指在计算混凝土结构构件所能承受的荷载作用时，把结构构件的荷载标准值和放大系数相乘。表示系数的具体量值体现了在给定负荷标准的情况下混凝土结构构件的安全度。具体调整如下：（1)荷载方面的调整：风荷载的基本风压、地面粗糙度类别、风压高度变化系数、脉动增大系数以及脉动影响系数发生了改变；活载的具体内容也做了相应的调整。
(2)作用效应组合方面的调整：现行规范中增加了用永久荷载效应所控制的组合，还增加了永久荷载效应控制组合中的恒载分项系数的具体取值为1.35。（3)抗力方面的调整：材料的强度和分项系数都做了相应调整；板设计规范也发生了一定程度的改变；斜截面的具体承载能力设计要求也有些许调整。
2.混凝土结构的牢固性
关键词：可靠度；裂缝宽度；JC法
中图分类号：G640 文献标识码：A 文章编号：1003-2851（2012）-12-0198-01
结构的可靠度是指结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率[1]。国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB50153-2008规定，建筑结构设计采用“以概率理论为基础的极限状态设计方法分析确定”。承载能力极限状态和正常使用极限状态是结构设计的两类极限状态，承载能力极限状态对应结构的安全性要求；正常使用极限状态对应于结构的适用性和耐久性要求[2]。GB50153-2008给出了承载力极限状态可靠度指标，可是正常使用极限状态可靠度指标尚未给出。本文提出正常使用极限状态下混凝土裂缝宽度的可靠度计算方法，并且针对国标GB50010-2010对裂缝宽度荷载的修改对新老规范裂缝可靠度进行了比较。
一、失效概率函数的构造
设功能函数为：
Z=g（X1，X2，…，Xn） （1）
其中，X1，X2，…，Xn为n个相互独立的随机变量。当Z>0时，结构处于安全状态，Z？燮0时，结构处于失效状态。将功能函数在均值点X=（X1，X2，…，Xn）处进行一阶Taylor展开，可得Z的均值和标准差为：
？滋z=g（X1，X2，…，Xn） （2）
？滓z=■（■）■？滓X■■■（3）
？茁=■ （4）
结构的失效概率也可用可靠度指标表示为：
pf=？椎（-？茁） （5）
式中：？椎（·）表示服从标准正态分布的分布函数。
二、荷载组合方式确定
国标GB50010-2010对钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度计算按荷载的准永久组合，旧版本规范GB50010-2002对钢筋混凝土受弯构件的裂缝宽度计算按荷载的标准组合。荷载组合公式由（6）变化为（7），相当于计算结构裂缝宽度时载荷减小了。
S=SGK+SQ1K+■？渍ciSQ1K （6）
S=SGK+■？渍qiSQiK （7）
三、算例
本文计算某混凝土受弯构件，规范规定裂缝宽度允许值为0.3mm。由裂缝宽度控制的正常使用极限状态的荷载效应是混凝土受弯构件的最大裂缝宽度，根据混凝土结构设计规范（50010-2002）可得下列公式：
wmax=？琢cr■（1.1-■）（1.9c+0.08■） （8）
？滓sk=■ （9）
Mk=MGk+MQK （10）
最新混凝土结构设计规范（50010-2002）荷载组合改为准永久组合，公式（9）相应改为：
MK=MGK+？渍qiSQK （11）
其中？渍qi取值为0.5[4]。在规范（50010-2002）中随着载荷组合方式的变化，相当于荷载取值减小了。本算例采用混凝土强度取值C20，保护层厚度c=25mm，受拉钢筋直径为16mm，梁截面高度取值400mm，构件计算跨度取值4m。
根据《混凝土结构设计规范》建立极限状态方程：
0.3-？琢cr■（1.1-■）（1.9c+0.08■） （12）
最后经过公式（12）公式通过可靠度计算方法JC法计算出规范（50010-2002）对应的可靠度指标为？茁=1.05，可靠度为0.86，失效概率Pf=0.14。规范（50010-2010）对应的可靠度指标为？茁=1.4，可靠度为0.92，失效概率Pf=0.08。
通过可靠度计算基本方法JC法可以计算出钢筋混凝土结构受弯构件裂缝可靠度指标。依照规范（50010-2002）进行设计的构件裂缝宽度可靠度指标为1.08，失效概率为14%，和国际标准不可逆正常使用极限状态的可靠度指标1.5还是有一定差距的，依照最新国标（50010-2010）设计的混凝土构件可靠度指标提高到1.4，已经接近于1.5，失效概率为8%，可靠性有所提高。
参考文献
[1]GB50153—2008工程结构可靠性设计统一标准[S].北京：中国建筑工业出版社，2008
[2]GB50010—2010混凝土结构设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2010
【关键词】结构耐久性 给排水工程 使用的年限 施工质量
一、结构耐久性的重要作用
土木工程特别是排水工程的设计中，结构的耐久性是一个必须考虑的重要问题。结构的耐久性是指，在环境作用确定的一定条件下，构件可以在使用年限范围内保证安全性，稳定性和适用性的能力。包括化学腐蚀等因素。结构耐久性的对排水工程来说至关重要，它会对工程有着特别严重的影响。甚至对社会来说，工程结构的耐久性对于公共工程的日常运行都有着长远意义。
给排水结构的构筑物一般都是埋在地下，比如各种水厂，水泵等，所以经常能够直接接触地下水，虽然混凝土的耐久性很好，但是它作为给排水结构的建筑材料，也不能经受地下水和其他化学物品的长时间侵蚀，那使它的性能大幅度下降，并使它的使用年限大大降低，安全性也没有了保障。
二、结构耐久性存在的问题
1.落后的设计理念
如今，人们对混凝土结构的耐久性认识不强在各个行业中都是普遍存在的现象。强度和耐久性都是混凝土结构必须具备的基本特征。但是很多人设计工程的时候只注重强度，而对于耐久性却缺乏认知。也不会根据实际状况采取措施来提高混凝土的耐久性。据调查，一般情况下，工业建筑的使用寿命为25-30年，在恶劣环境下只有15-20年，民用和公共的建筑在使用环境较好的情况下可以在50年以上，可是室外的露天构件由于环境相对较差，寿命仅有30-40年。更加严重的是桥梁等其他基础设施工程，因为混凝土上面的保护层稀薄，很快就会出现腐蚀，开裂等现象。海港和码头的混凝土十年左右就会因为开裂而进行大规模整修。据统计，到1998年有743座因侵蚀被损坏的铁路和隧道，是总数的13.2%。从八十年代起，我国就开始建立污水处理厂，可是大多都没有达到50年就被腐蚀而无法使用。构筑物的保护层脱落侵蚀是普遍都存在的问题，有的工厂还因此导致停产。比如，有一个北方的污水厂在2003年建立，因为设计人员对混凝土被地下水侵蚀的状况考虑不周，导致污水厂不到五年就被硫酸严重破坏而无法正常使用，工程被迫停水加固，损失很大。天津开发区仅仅在半年时间就出现了严重的混凝土开裂现象。
2.设计的规范有待改善
给排水工程耐久性目前的主要规范有《混凝土结构耐久性设计规范》、《工业建筑物防腐蚀设计规范》等，而《给排水工程构筑物结构设计规范》是最主要的规范，它没有主要阐述耐久性的要求，而是在其他材料、构造规定等其他方面做了详细的要求，没有说明环境和使用年限这些重要的因素，表达不是很明确。在《混凝土结构设计规范》和《混凝土结构耐久性设计规范》在环境类别划分以及耐久性要求上却有一些不同，导致很多设计人员不知应该怎样适从，造成了诸多不便。
三、对于耐久性的设计提出的建议
最根本的要提高设计人员对于混凝土耐久性的认知程度，在实际工程中对结构耐久性重视起来。要意识到，不但要提高强度，结构的耐久性也同样重要。在设计中要对工程结构进行详细精确的计算和测量，并且根据实际情况，在结构耐久性方面也要做好充足的设计。对于可持续发展来说，结构的耐久性起到了至关重要的作用。
1.使用的年限
一定条件下，用混凝土建造的建筑使用寿命应该在50-100年。在《建筑结构可靠度设计统一标准》中规定，房屋和其他建筑物使用寿命应该是50年，重要建筑和纪念性建筑应该是100年。但是《工程结构可靠度设计统一标准》给出了房屋等建筑的使用寿命，可在排水构筑物等建筑上面没有提及使用寿命。但是通过其他行业的标准规范，排水结构的使用寿命应该为50-100年，至少不能少于50年。现在各种建筑方式上有很大的不同，排水行业作为投资的主体，越来越向多元化的趋势发展着，而混凝土作为建筑的主要材料，应当越来越被政府重视，所以混凝土的使用寿命应当在50年以上。还应该在合约中规定，特许经营期结束之后要对使用年限重新限定。
2.环境的类别
在《混凝土结构设计规范》和《混凝土结构耐久性设计规范》中都对环境的类别进行了分类。在2010年的《混凝土结构设计规范》中把环境类别分成“一、正常的室内环境；无侵蚀环境；二、潮湿的室内环境，非寒冷的露天环境；三、干湿环境，严寒的露天环境；四、水位变动的冬季或严寒环境，湿冷环境；五、海水环境；六、盐渍土环境；七、受侵蚀影响的环境”一共七个类别。而《混凝土结构耐久性设计规范》的环境上面的分类却与之不同，有一般环境，氯化物环境等五类，并且还在腐蚀程度上做了划分，一共有轻微到严重等六个等级。给排水结构因为长期与水接触，构件经常会收到液体的腐蚀或者是地下水及其他外界环境和气候的影响。《混凝土结构设计规范》只是在普通混凝土上面做了规范，而《混凝土结构耐久性设计规范》中对于排水设施的环境类别划分才是合理的，它除了在环境类别上做了分类以外，还对侵蚀程度做了六个等级上的划分，所以更加规范化。还有一些配合之间脱节的现象，这些在设计中不是很容易被察觉到。大多数情况下，工艺专业只提供尺寸，外形等条件，但是对于腐蚀情况并不是很关心，结构专业同样也不注重这一点。这样一来，可能被腐蚀的混凝土会误认为安全而投入使用，对今后的工厂正常运作埋下安全隐患。在工业污水比率较高的工厂中，这种安全隐患能够更加的凸显出来它的可怕性。所以，《给排水工程构筑物结构设计规范》中应该在以后的整编中在这些方面做一定的要求，使其更加全面和规范化。
3.混凝土的结构要求
混凝土的抗冻等级等诸多方面上都属于结构耐久性设计的要求范围。在《给排水工程构筑物结构设计规范》中，这些方面只做了简单的阐述，没有详细的给出各种环境中材料的要求。而在《混凝土结构耐久性设计规范》中给出了各种环境下乃求性的要求，但是抗冻和抗渗方面应当遵从《给排水工程构筑物结构设计规范》的要求。混凝土构造的要求有很多方面，关于保护层和裂缝宽度的要求在《给排水工程构筑物结构设计规范》的6.1.3和5.4.3都有详细的规定，可是还是没有在不同环境下时的要求，但是《混凝土结构耐久性设计规范》中有着相关规定。
4.施工的质量
在建筑中，施工质量对耐久性起着很关键的作用。检测材料保护层的厚度，良好的保养措施都对耐久性至关重要的因素。《给排水工程构筑物结构设计规范》和《混凝土结构设计规范》都没有对其进行规定和要求，《给水排水构筑物工程及验收规范》和《混凝土结构工程施工质量验收规范》虽然是常规规范，可是也没有这方面的要求。《混凝土结构耐久性设计规范》中有一些特殊的附加要求，在施工质量上可以作为耐久性的设计参考。
四、结束语
综上所述，耐久性作为排水工程设计中的重要施工要求，到现在为止，已经有很多行业把其作为重要的行业规范来执行。排水工程是我国环境建设上的重要工程项目之一，如果《给排水工程构筑物结构设计规范》中能对耐久性和更加深入的规定和要求，使其更加规范化，这更会引起国家工程结构耐久性的设计高度重视，并且对排水工程的发展也能够起到极大的推动作用，有利于促进我国排水行业整体水平的提高。
参考文献
【关键词】 钢筋砼结构；最小配筋率；受弯构件；带肋钢筋
【中图分类号】 tu528.0 【文献标识码】 b【文章编号】 1727-5123（2011）01-065-02
selection of minimum reinforcement ratio of reinforced concrete bending part
【abstract】 steel ratio of capacity to ensure the safe use of the main factors to determine reasonable minimum steel reinforcement
ratio, to ensure building safety and bring good social and economic benefits, the paper design of the structure under the current minimum
allocation rate of reinforcement.
【key words】 reinforced concrete structure； minimum reinforcement ratio； bending part； ribbed steel bars
现行的国家规范“砼结构设计规范”(gb50010-2002) 中把hrb400钢筋确定为钢筋砼结构的主导用筋。其后冶金企业研制开发的符合国情标准“钢筋砼用热轧带肋钢筋”(gb1499-1998) 的新型号筋。hrb500钢筋具有强度高、延性好、耐高低温、耐疲劳和可加工性能好的优点，符合砼结构对建筑用筋性能指标的主要内容要求。hrb500钢筋在建筑行业中己得到广泛使用，会促进其它相关建筑材料的发展提高，因此而带来可观的社会及经济效益，促进建筑业健康有序的发展具有重要意义。
钢筋砼梁的主筋纵向筋配筋率是保证安全使用影响承载力的主要因素，配筋率的变化不仅使梁的受弯承载力产生变化，而且会使梁的受力性能和破坏特征发生质的变化。当纵向主筋配筋率少到一定值后，梁的受力性能会产生大的变化，同无筋素砼梁没有什么差别。当这种梁一旦在受拉区的砼出现开裂，裂缝截面的拉力会很快超过屈服强度而进入强化阶段，造成整根梁发生撕裂，甚至使整个钢筋被拉断，这种破坏现象没有明显的预兆，属于脆性破坏。为了防止这种脆断的产生，钢筋砼结构设计规范明确规定：钢筋砼受弯构件的纵向受力主筋的配筋率不能低于某一限定值，该值即为受控钢筋的最小配筋率。hrb500钢筋作为一种新型的高强钢筋，已经在工程实践应用范围较广,必须合理确定其作为受拉钢筋的最小配筋率。在实践应用中探讨对hrb500钢筋作为受弯构件纵向主受拉的最小配筋率作浅要分析。
1最小配筋率确定的一般原则
钢筋砼受弯构件的最小配筋率是一个比较复杂的技术问题。试验和理论分析均表明,构件的最小配筋不仅与受力形态、表面尺寸及形式、材料强度有关,而且与受荷时间的长短、温度变化的大小、收缩及徐变的程度有关。目前世界一些国家对钢筋砼受弯构件的受拉钢筋最小配筋率的取值方法基本上有两种：即模型法和经验法。模型法是以截面受拉区砼开裂后，受拉钢筋由于配置过少而立即屈服进入强化阶段，此时的受拉钢筋配筋的最小配筋率。经验法是指直接给出最小配筋率的的取值，而没有受完整的受力模型作为取值准则，但其中也从不同角度考虑了一些因素对最小钢筋率取值的影响，所考虑的这些因素的影响规律与模型方案的趋势有一定的近似性。
而国内现行的《混凝土结构设计规范》对钢筋砼受弯构件的最小配筋率的确定原则是：截面开裂后，构件不会立即失效（裂而不断），即在最小配筋率的条件下，构件的抗弯承载力不低于同截面素混凝土构件的开裂弯矩，即：
mey≤mu ①
现以单筋矩形截面承受纯弯矩作用为例探讨钢筋砼受弯构件的纵向主受拉钢筋的最小配筋率问题。首先要计算钢筋砼梁的开裂弯矩。由于钢筋砼梁开裂时，钢筋的应力很低，因此计算钢筋砼梁开裂弯矩时，可以忽略钢筋的作用，即钢筋砼梁的开裂弯矩等于素砼的开裂弯矩。根据文献对素砼梁的开裂弯矩的推导计算，无筋素砼梁的开裂弯矩为：
mey =0.256fftbh2 ②
试中： ft-为混凝土轴心抗拉强度设计值。
根据钢筋砼梁的受力进行过程, 按照现行砼设计规范关于正截面承载力计算的基本假定“不考虑砼的抗拉强度”,假定钢筋砼梁达到极限承载力状态时的截面力臂为yho，其中y为内力臂长度系数,则钢筋砼梁的极限弯矩为:
mu = yhoòyas
此时òy= fyas =pmin bho y=1
mu = ho fypmin bho③
将式②、式③ 带入式① 以后，求出：
pmin=0.256ft / fy[h/ho]2 ④
2国内不同时期砼结构设计规范对最小配筋率的规定
根据介绍对世界各有关国家砼结构设计规范，对钢筋砼受弯构件规定的最小配筋率进行了简单比较，见表1。为转化为国内材料强度后各有关国家砼结构设计规范，对钢筋砼受弯构件规定的最小配筋率表达式。
表1不同国家对钢筋砼构件最小配筋率计算要求
我国的设计规范对于钢筋砼受弯构件，确定的最小配筋率的规定基本上是沿用前苏联20世纪五、六十年代的规定,数值明显偏低。随着我国国力的增强,结构设计的安全度增大以及结构耐久性设计概念的应用,钢材供应状况及水平的偏高,每次规范修订均适当提高了受力钢筋的最小配筋率,而且使其更为合理。a.在原《钢筋混凝土结构设计规范》tj10-74中规定受弯构件最小配筋百分率:当砼强度标号为200号及以下时为0.1;当砼强度标号为250-400号时为0.15。b.在进行了修改后的《混凝土结构设计规范》gbj10-1989中规定受弯构件最小配筋百分率:当砼强度等级为c35时为0.15；当砼强度等级为c40-c60时为0.2。c.在现行的《混凝土结构设计规范》gb50010-2002中规定受弯构件最小配筋百分率为0.2和45 ft / fy中的较大值。
从国各内各个阶段设计规范对最小配筋率规定的变化可以看出:随着我国改革开放的进一步推进,国民经济收入稳步的提高,对结构安全度的要求逐渐提高,综合考虑各种因素,构件的最小配筋率均有提高,而且考虑了材料强度的影响,有利于促进高强材料在工程中的大量应用。
3hrb500钢筋砼受弯构件的最小配筋率的应用
根据我国现行的《钢筋砼用热扎带肋钢筋》gb1499-1998中规定:hrb 335的屈服强度为335 mpa，hrb 400的屈服强度为400 mpa,hrb 500的屈服强度为500 mpa。我国现行的《混凝土结构设计规范》规定：hrb 335的屈服强度设计值为300 mpa，hrb 400的屈服强度设计值为360 mpa，不同种类钢筋材料分项系数ys均为1.10，因此hrb500钢筋的屈服强度设计值应取为450mpa。根据资料介绍的试验结果并考虑到裂缝宽度的影响，对hrb500钢筋的屈服强度设计值建议为420mpa，材料分项系数ys为1.19。根据我国现行的《混凝土结构设计规范》gb50010-2002中规定受弯构件最小配筋率百分率公式45 ft / fy，分别计算出各种钢筋的最小配筋率。详见表2。
表2钢筋混凝土受弯构件配筋率要求
根据表2可以看出，钢筋砼构件的最小配筋率的确定，不完全是技术问题，还反映了某一地区当时的经济建设发展水平，具有一定的社会性和政策性。因此，考虑将hrb 500钢筋砼受弯构件的最小配筋率百分率（%）为：当混凝土强度等级不大于c30时为0.15，当砼强度等级为c30以上时为0.2和45ft / fy 中的较大值为宜。根据上述浅要分析，国家推广应用hrb500钢筋不仅可以满足建筑行业科技飞速发展的需用，还具有明显的经济效益和社会效益。为了在工程实践中大力推广hrb500钢筋，考虑到我国实际国情，要采用hrb 500钢筋砼受弯构件的最小百分率（%）为：当砼强度等级不大于c30时为0.15，当砼强度等级为c30以上时为0.2和45ft / fy，中的较大值安全。
参考文献
1徐有邻等．混凝土结构设计规范理解与应用．中国建筑工业出版社, 2002
关键词：钢筋结构设计规范质量验收规范清单计价规范
中图分类号：TL372+.3 文献标识码：A
案例：
某质检部门检查国有投资新建工程，检查中发现施工单位将HPB300型设计钢筋代换成HPB235型钢筋，由此要求施工单位执行原设计标准，施工单位称钢筋代换系经过设计单位设计变更没有违规，检查人员称按国家标准HPB235钢筋已停止使用，如不执行指令不能进入下一道工序，因施工单位对该指令有异议，工地停工半月之久，建设单位考虑停工已对建设工期产生影响，遂同意施工单位钢筋签证要求，给予费用补偿及工期补偿，工程由此顺利实施。
以上案例笔者从建筑结构设计原则及工程造价管理事项两方面进行分析。
一、建筑结构设计原则
（一）钢筋代换原则
1、钢筋代换，实质上就是不同种类的钢筋之间的代换。在施工过程中，施工单位由于缺乏设计所要求的钢筋品种、级别或规格而进行钢筋的代换，例如HPB300级、HRB335级、HRB400级之间的代换。钢筋代换的总原则是保证钢筋代换之后的结构在强度、抗裂度、裂缝宽度、挠度等各个方面性能均不低于原设计结构。在实际钢筋代换过程中，要保证上述总原则的实现,并不是一件很容易的事，需要在强度、构造、变形三个方面逐一满足。为此国家在《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204 - 2002的5．1．1条文中规定 ：当钢筋的品种、级别或规格需作变更时，应办理设计变更文件。5．1．1条文说明中：在施工过程中，当施工单位缺乏设计所要求的钢筋品种、级别或规格时，可进行钢筋代换。为了保证对设计意图的理解不产生偏差，规定当需要作钢筋代换时应办理设计变更文件，以确保满足原结构设计的要求，并明确钢筋代换由设计单位负责。本条为强制性条文，应严格执行。
通过以上《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204 - 2002可以了解施工单位可以要求进行钢筋代换但必须经设计单位同意。可为什么检查人员认为HPB235型号钢筋已停止使用，并且不能代换呢，这需要了解钢筋型号设计原则。
钢筋型号设计原则
《混凝土结构设计规范》GB 50010—2010条款4．2．1中规定混凝土结构的钢筋应按下列规定选用：1 、纵向受力普通钢筋宜采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋，也可采用HPB300、HRB335、HRBF335、RRB400钢筋；2、 梁、柱纵向受力普通钢筋应采用HRB400、HRB500、HRBF400、HRBF500钢筋；3、 箍筋宜采用HRB400、HRBF400、HPB300、HRB500、HRBF500钢筋，也可采用HRB335、HRBF335钢筋；
通观《混凝土结构设计规范》GB 50010—2010条款4．2．1没有使用HPB235型号钢筋内容，即2011年7月1日以后设计图纸将不再出现HPB235型号钢筋。可是在2011年8月1日起实施的《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204—2002 局部修订的条文中却没有将HPB235钢筋去除，究其原因
从《混凝土结构设计规范》GB 50010—2010条款4．2．1条的条文说明去找：
4.2.1 本次修订根据“四节一环保”的要求，提倡应用高强、高性能钢筋。根据混凝土构件对受力性能要求，规定了各种牌号钢筋钢筋的选用原则。
1增加强度为500MPa级的热轧带肋钢筋；推广400MPa、500MPa级高强热轧带肋钢筋作为纵向受力的主导钢筋；限制并准备逐步淘汰335MPa级热轧带肋钢筋的应用；用300MPa级光圆钢筋取代235MPa级光圆钢筋。在规范的过渡期及对既有结构进行设计时，235MPa级光圆钢筋的设计值仍按原规范取值。
通过以上分析发现检查人员提出按《混凝土结构设计规范》2010HPB235型号钢筋已停止使用，并且不能进行下一道工序的认识是错误的，规范条文明确说明《混凝土结构设计规范》GB 50010—2002与《混凝土结构设计规范》GB 50010—2010在过渡期内可以继续使用，检查人员不了解条文发出错误指令是导致八吨钢筋报废的真正原因，其实不是2011年7月1日以前使用HPB235钢筋不满足建筑设计要求，而是通过修订规范使用HPB300、HRB400、HRB500等高强钢筋达到节约建筑钢材耗用量的目的，是国家“四节一环保”中节能、节材、一环保内容的体现，但显然国家并不提倡浪费，所以条文说明提到了规范过渡期的问题。
工程造价管理事项
本工程为国有投资建设工程，《建设工程工程量清单计价规范》GB50500-2013的3.1.1条规定：使用国有资金投资的建设工程发承包，必须采用工程量清单计价。本工程适用《建设工程工程量清单计价规范》GB50500-2013内容。
工程量清单计价规范一般规定
3.3.2 承包人应按合同约定将采购材料和工程设备的供货人及品种、规格、数量和供货时间等提交发包人确认，并负责提供材料和工程设备的质量证明文件，满足合同约定的质量标准。
3.3.3 对承包人提供的材料和工程设备经检测不符合合同约定的质量标准，发包人应立即要求承包人更换，由此增加的费用和（或）工期延误应由承包人承担。对发包人要求检测承包人已具有合格证明的材料、工程设备，但经检测证明该项材料、工程设备符合合同约定的质量标准，发包人应承担由此增加的费用和（或）工期延误，并向承包人支付合理利润。
此案例中合同并未约定采用HPB235钢筋，施工单位也未将采购钢筋的品种规格提交发包人确认，建设单位有权要求施工单位更换HPB300型钢筋，增加的费用和延误由施工单位承担，
工程量清单计价规范合同价款调整一般规定
9.1.5 发包人与承包人对合同价款调整的不同意见不能达成一致的，只要对发承包双方履约不产生实质影响，双方应继续履行合同义务，直到其按照合同约定的争议解决方式得到处理。
关键词：抗震墙；墙厚；轴压比；边缘构件；水平分布钢筋；竖向分布钢筋
Abstract: based on the newly issued three canonical-" the concrete structure design codes GB50010-2010 ", "technical specification for concrete structures of tall buildings JGJ3-2010" and "building the standard aseismatic design GB50011-2010-to concrete shear wall in the seismic structural measures related provisions to carry on the analysis, it also summarizes the three this specification for concrete shear wall structure the similarities and differences of seismic measures, facilitate structure design personnel structure design.
Keywords: aseismic walls; Wall thick; The axial compression ratio; Edge structures; and Level distribution reinforced; Vertical distribution reinforced
中图分类号： S611 文献标识码：A 文章编号：
引言
随着社会经济的发展，人口的扩涨，土地资源的相对减少以及地价的高速上浮，剪力墙结构在各地大中小城市中正越来越普遍的被应用于住宅中。本文就2010年就的三本新规范——《混凝土结构设计规范GB50010-2010》、《高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010》和《建筑抗震设计规范GB50011-2010》——进行综合分析，总结阐述了在三本新的规范中，混凝土剪力墙的抗震构造措施的异同。以下《混凝土结构设计规范》简称《混规》，《高层建筑混凝土结构技术规程》简称《高规》，《建筑抗震设计规范》简称《抗规》。从三本规范总体来说，绝大部分的规定是一致。下面从几个方面来进行详细分析。
1. 抗震墙的最小厚度规定
抗震设计时，三本规范中都规定了一、二级一般部位不应小于160mm，底部加强部位不应小于200mm；三、四级一般部位不应小于140mm。不同的是，对一、二级一般部位，《混规》还要求墙厚不宜小于层高或无支长度的1/20，《抗规》则除了要求不宜小于层高或无支长度的1/20外，还要求无端柱或翼墙时，一、二级不宜小于层高或无支长度的1/16；对于一、二级底部加强部位，《混规》和《抗规》还规定了不宜小于层高或无支长度的1/16和无端柱或翼墙时不宜小于层高或无支长度的1/12；对于三、四级的一般部位，《混规》还规定了不小于层高或无支长度的1/25，《抗规》除了规定了不小于层高或无支长度的1/25还规定无端柱或翼墙时，不宜小于层高或无支长度的1/20；而对以上几项，《高规》则统统要求墙体满足稳定和一字形独立剪力墙不小于180mm。此外，《抗规》还规定了三、四级底部加强部位墙厚不应小于160mm且不宜小于层高或无支长度的1/20和无端柱或翼墙时，不宜小于层高或无支长度的1/16，而《混规》和《高规》三、四级底部加强部位的墙厚则无规定。
2. 抗震墙的轴压比限值
三本规范是一致的：一、二、三级抗震墙在重力荷载代表值作用下墙肢的轴压比，一级时，9度不宜大于0.4，7、8度不宜大于0.5；二、三级时不宜大于0.6。
3 抗震墙设置约束边缘构件的轴压比限值
三本规范是一致的：一级抗震等级（9度）不大于0.1，一级抗震等级（7、8度）不大于0.2，二、三级抗震等级不大于0.3。不同的是，《高规》中一级抗震等级（7、8度）还包括6度。
4.抗震墙的竖向、横向分布钢筋
三本规范是一致要求一、二、三级抗震墙的竖向和横向分布钢筋最小配筋率均不应小于0.25%．四级抗震墙分布钢筋最小配筋率不应小于0.20%，钢筋的间距不宜大于300mm，直径，均不宜大于墙厚的1/10且不应小于8mm；竖向钢筋直径不宜小于lOmm。不同的是，《混规》和《抗规》注释中提出高度小于24m且剪压比很小的四级抗震墙，其竖向分布筋的最小配筋率应允许按0.15%采用，《高规》因为高度不小于24m，故无此注释；但《高规》7.2.19中要求房屋顶层剪力墙、长矩形平面房屋的楼梯间和电梯间剪力墙、端开间纵向剪力墙及短山墙的水平和竖向分布钢筋的配筋率均不应小于0.25%，间距均不应大于200mm。
5.剪力墙分布钢筋的排数
《混规》和《抗规》都要求抗震墙厚度大于140mm时，其竖向和横向分布钢筋应双排布置，双排分布钢筋间拉筋的间距不宜大于600mm，直径不应小于6mm。《高规》中要求高层剪力墙结构的竖向和水平分布钢筋不应单排配置，剪力墙截面厚度不大于400mm时，可采用双排配筋；大于400mm、但不大于700mm时，可采用三排配筋；大于700mm时，宜采用四排配筋。双排分布钢筋间拉筋的间距不宜大于600mm，直径不应小于6mm。多排分布钢筋间拉筋的间距不宜大于600mm，直径不应小于6mm。
6.约束边缘构件
三本规范中约束边缘构件的范围及配筋除了《高规》一级里面包含了6级外其他的都是一致的，不同的是，在计算箍筋体积配箍率时，《高规》中规定可计入箍筋、拉筋以及符合构造要求的水平分布钢筋，计入的水平分布钢筋的体积配股率不应大于总体积配箍率的30%。而《混规》和《抗规》则无涉及。
7.构造边缘构件
对于构造边缘构件的配筋，三本规范的规定是一致的。边缘构件的范围，端柱和暗柱也是一致的，就是翼墙和转角墙的范围的规定有所不同，详细见图1。
综上所述，三本规范对剪力墙的抗震构造措施规定基本一致。设计人员在具体做结构时，多层混凝土剪力墙结构应尽量按《混规》和《抗规》来，而高层混凝土剪力墙结构则应该满足《高规》要求。
参考文献
1. 《混凝土结构设计规范GB50010-2010》
2. 《高层建筑混凝土结构技术规程JGJ3-2010》
摘要：文章介绍了加固设计的概念，并对改造设计中设计人员容易忽略的未根据使用年限对可变荷载修正、未考虑构件加固方案的可行性等几个重要问题进行了阐述和探析。
关键词：加固设计；使用年限；碳纤维；加固方案
随着现代城市的发展，既有的民用建筑房屋，由于使用性质改变或使用面积要求，在层高较大部位或屋顶夹层的要求很常见。在既有建筑结构的使用过程中，由于其使用功能的改变，结构遭遇地震，火灾，地基不均沉降，超载等原因，结构需要进行加固处理。在建筑结构改造加固设计中，由于涉及到新旧规范，新旧材料，新旧施工工艺等方面的问题，设计人员必须面临设计原则，加固设计方案的选择，加固设计节点构造等问题。为此，笔者就加固设计中遇到的问题及其处理方法提出一些看法，供广大工程技术人员探讨。
1未考虑使用年限而导致投资增加
根据《混凝土结构加固设计规范》(GB50367―2O06)规定，混凝土结构加固后预期的正常使用年限，应按下列原则确定：
(1)对技术上成熟，且有足够的设计，施工经验的加固方法，一般定为30年；
(2)对技术上较成熟，且有一定的设计，施工经验的加固方法，～般定为20年；
(3)对新采用的加固技术，考虑到设计，施工经验尚不多，一般定为l0年；
(4)以上规定的年限到期时，若经可靠性鉴定确认该加固结构仍可继续安全使用时，允许将使用年限延长至原结构剩余的设计使用年限；
(5)对局部加固的结构，按上述原则确定的加固结构使用年限与该结构己使用年数之和不得大于50年。
需要明确的是，结构的设计使用年限并不是指结构实际能够使用的年限，而是设计规定年限的结构或结构构件不需进行大修即可按其预定目的使用的时间。当结构的实际使用年限超过设计使用年限后，不是结构不能使用了，而是结构失效概率可能较设计预期增大。
目前现行结构设计规范采用的荷载统计参数和与时间有关的材料性能取值，都按50年设计基准期确定的，但是一般情况下，改造后的后续设计使用年限少于结构设计基准期50年，多数情况下不少于30年。使用年限的长短必然影响到某些可变荷载取值、地震作用取值等问题，所以在满足相等超越概率水准的基础上，可根据不同的目标使用期适当修正某些典型可变作用取值，包括风荷载、雪荷载、楼面活荷载、地震作用等。但是对于以设备荷载为主的工业厂房，楼面活荷载需依据工艺条件和实际使用情况确定，不能折减。
2设计中未考虑加固方案的可行性
碳纤维原用于航天科技，现在土木工程加固中应用广泛。适用规范为《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》(CECSl46：2O03)。对于不同构件，碳纤维加固技术应区别对待，不能一概而论。在设计中应该综合考虑加固可行性，因为任何一种加固方法都不是万能的。例如碳纤维加固与粘钢加固是在原构件基础上进行的，但是原结构的截面尺寸、配筋、混凝土强度等级是对加固后极限承载力起着控制作用。下面举两个例子说明此问题。
2.1 简支梁抗弯加固
截面b×h矩形梁，配有受拉钢筋，受压钢筋，计算用碳纤维加固最多所能增加的抗弯能力。按照《混凝土结构设计规范》GB50010―2002，在截面和受压钢筋一定的情况下，随着增加受拉碳纤维层，构件受压区高度不断增加，但最大不允许超过(为所相对界限受压区高度)，在受压钢筋不变的情况下，按照《混凝土结构设计规范》式7.2.1-1可求得该构件能承受的最大计算弯矩是。假设构件加固前所能承受的弯矩为，用碳纤维加固所能补充的最大弯矩则。由此可以看到碳纤维抗弯加固的作用是有限的，粘贴更多的碳纤维也不能提高抗弯能力，而只能导致规范不允许的超筋截面。
2.2 简支梁抗剪加固
一承受均布荷载矩形截面梁，，箍筋，间距s，计算用碳纤维加固最多所能增加的抗剪能力。按照《混凝土结构设计规范》(GB50010―2002)，该梁允许承受的最大剪力，该梁加固前所承受的剪力。所以用碳纤维加固所能补充的最大剪力即。由此可以看到碳纤维抗剪加固的作用也是有限的。
所以加固设计是应考虑所采用加固方法的适用条件，而不是一味的增加加固材料。如以上的两种情况应该采用增大截面法、受压区加固等方法。
3结语
改造工程不属常规设计，设计师一般接触少，在这种情况下更应该对相关规范、材料指标、改造方案的可行性深入的了解，这样才可以设计出更经济、更合理、更安全的结构精品。
参考文献：
[1] GB50367-2006，混凝土结构加固设计规范[S]
[2] GB50011-2001，建筑设计抗震规范[S]
作者：郭洪亮 岳学杰 单位：新乡学院
混凝土结构设计中的工程问题
根据《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）规定：在进行设计时，必须考虑该混凝土结构所处的环境类别，潮湿、阴冷、盐碱等环境可能会导致混凝土碳化、侵蚀性介质腐蚀、膨胀及冻融循环以及锈蚀钢筋等，进而可能致使混凝土内部出现裂缝、结构不密实，造成混凝土结构耐久性降低。而混凝土结构耐久性能又是结构在设计使用年限内正常而安全工作的重要保证，设计人员在进行设计时必须重视这个问题，同时要增加设置混凝土结构保护层，其厚度需符合GB50010-2002的相关规定。结构设计过程中，设计人员应考虑合理选用现浇楼面板的混凝土和钢筋强度等级，在保证安全可靠的前提下，尽可能选用经济合理的板。一般情况下板为受弯构件，混凝土强度等级对板类构件承载力基本上没有什么影响，同时，过高的混凝土强度等级会使其配筋量增加，无法满足经济合理的要求。此外，现浇楼面板一般都是与墙、梁相连并整体浇筑的，过高的混凝土强度等级会导致水泥用量增多，在混凝土硬化过程中可能会出现水化热增高，收缩变大，导致收缩裂缝出现。因此，设计时一般选用强度等级在C20～C35的混凝土。任何事物都不是独立存在的，都与其他事物有着必然的联系，设计也是一样，在进行混凝土设计时，应结合抗震设计进行全面的考虑。混凝土强度等级越高，其抗压强度就越大，但其延性就会变差，最终导致构件的抗震性能可能达不到使用要求。针对高强度混凝土的脆性特性，如何才能在其强度和延性中找到一个平衡点，以保证构件在地震侵袭下还具有很好的承载力和延性？根据混凝土结构设计规范的要求，结合当地实际的自然状况，对混凝土强度的选用做了一般规定：在地震高烈度地区，如设防烈度为9°，其等级宜保持在C60以内；如设防烈度为8°时，其等级不能超过C70。根据钢筋的强度价格比进行适时选用，强度价格比高的钢筋具有较好的经济性，可减少配筋率，而且方便施工，还可减少钢筋在加工和运输等方面的费用。同时，钢筋的延性对钢筋混凝土结构及构件的延性有很大影响，在其他状况相同的情况下，钢筋延性好的结构也具有较好的延性。混凝土结构在使用过程中，某个部位可能出现塑性铰，设计人员在设计计算时需注意，在纵向受力钢筋的选择上，选择抗拉强度实测值与屈服强度实测值比值的最小值，以保证该塑性铰处具有较好的转动能力以及耗能能力；选择钢筋屈服强度实测值与强度标准值比值的最大值，以实现强柱弱梁、强剪弱弯的内力调整，提高结构及构件的延性。
钢结构设计中的工程问题
目前在钢结构设计中经常采用的是以概率理论为基础的极限状态设计方法，但很多设计人员对概率法的设计式都不是很习惯，且许多基本参数不太完善，因此，通常用分项系数设计表达式进行计算，根据可靠的指标，用概率设计法求出结果。同时，在考虑其荷载组合时，需根据钢结构的不同极限状态来选择不同的荷载组合形式：如果按照钢结构承载能力极限状态来进行设计时，需根据《荷载规定》及其他专门规定，考虑荷载效应的基本组合和偶然组合；按正常使用极限状态设计时，一般只需考虑荷载效应的标准组合，对钢与混凝土组合梁，还需考虑准永久组合，以保证混凝土在长期荷载作用下不产生蠕变。设计人员在进行钢结构设计时，需要根据该结构的重要性、所承受载荷特征和应力状态、其现有结构形式连接方面以及当地自然状况和工作环境等因素进行综合考量，选用性价比高的钢材。例如，对出现以下情况的焊接结构均不采用Q235沸腾钢：直接承受动力荷载或振动荷载且需要验算疲劳；工作温度低于零下20°的直接承受动力荷载或振动荷载但可不验算疲劳；工作温度不高于零下30°，承受静力荷载的受弯及受拉的重要焊接承重结构。在承重结构的刚才选材方面，其材料要具有较高抗拉强度和屈服强度以及良好的伸长率，且要保证材料中的硫磷含量合格；除此之外，一般的焊接结构钢材还需有足够的碳含量，而那些焊接承重结构以及重要的非焊接承重结构对材料的要求更加严格，在合格钢材的基础上，还需进行冷弯试验，合格后才能采纳使用。《钢结构设计规范》没有在受弯构件如何考虑扭转作用方面做出相应规定，但在进行设计时，需根据实际情况，按有关的力学进行分析，以保证整个结构的安全性。根据规范要求，计算工字形或槽型截面梁受压翼缘自由外伸宽度与其厚度之比的极限值，以及箱形截面受压翼缘板在两腹板间的无支承宽度b0与其厚度之比的极限值，以保证梁的受压翼缘局部稳定。在进行钢结构设计时，还需要进行许多计算，应根据《钢结构设计规范》进行仔细的计算和验算，以保证整个结构的安全稳定。
结语
在土木工程建设中，应用范围最大的建筑材料依然是钢材和混凝土。目前，建筑结构工程上常用的建筑结构加固技术有喷射混凝土技术加固法、增大截面法、外包粘钢加固法等等。其中外包粘钢加固法由于具有独特的优越性，特别是施工过程中对生产和生活影响较小等特点，在建筑及公路工程中应用十分广泛。近些年来，我国的建筑建设发展迅速。但从设计质量方面来看，并不理想。在建筑结构设计中，结构工程师不能仅仅重视结构计算的准确性而忽略结构方案的具体实际情况，应作出合理的结构方案选择。建筑结构设计人员应根据具体情况进行具体分析，要善于利用掌握的知识处理实际建筑设计中遇到的各种问题。总之，建筑结构设计是建筑项目开发一个重要的前期准备，其设计好坏直接影响着工程质量、工程进度和经济收益。文中对结构设计中的常见工程问题进行了一定的探讨，希望能对设计单位起到一定的警醒作用，也期望建筑结构设计人员把结构设计当成一个重点工作来开展，为建筑设计工作拉开新的篇章。
【关键词】建筑结构 新版混凝土规范 教学改革
【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2013）03-0019-02
1 引言
《建筑结构》是非土建类专业开设的专业基础课程，内容涵盖混凝土基本原理、钢筋混凝土结构设计、砌体结构、钢结构以及抗震设计，知识面广、内容全面。在"需求导向，能力为本，知行合一，重在创新"的人才培养理念指导下，《建筑结构》课程应紧密结合结构设计规范[1]，以结构设计基本原理为基础，以建筑结构发展最新动向为延伸，强调学生对基本概念和设计方法的掌握，培养学生发现问题、解决问题的能力。
2010年新修订的《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）[2]于2011年7月1日在全国范围内开始实施。新规范在总结今年来全国科研、高校和设计单位的科研成果和工程实践经验基础上，学习借鉴国外先进规范和经验，广泛征求国内有关单位意见，经过反复修订而成，代表了混凝土结构学科在现阶段的技术水平。而《建筑结构》课程体系中最重要的混凝土基本原理和钢筋混凝土结构设计必须遵循新版混凝土规范要求。因此，在新版混凝土规范出台之际，《建筑结构》课程教学应适时进行调整和完善，以确保学生能正确完成钢筋混凝土结构的设计，了解混凝土结构学科发展趋势。
2 《建筑结构》课程特点
《建筑结构》课程授课对象是非土建类学生，这一特殊的教学群体决定了该课程的主要特点：
（1）课程内容繁多。《建筑结构》以"混凝土基本原理"为基础，以"钢筋混凝土结构"、"砌体结构"、"钢结构"为应用，以"抗震设计"为补充，基本涵盖了土建类专业的大多数专业基础课。同时在《建筑结构》的教学环节中，涉及了工程材料、材料力学以及结构力学等多门课程内容，要求学生具备扎实的基础知识。
（2）课程课时少。《建筑结构》课程通常分两学期教学，总课时不足90学时，远低于土建类专业课时数。在内容多、课时少的背景下，必然要求对建筑结构教学内容进行合理分配，结合教学对象，针对专业特点，把握全局，突出重点。
（3）学生基础薄弱。非土建类学生数学、力学基础较差，面对《建筑结构》中大量公式的推导和应用，往往存在心有余而力不足的现象。尤其对一些理论性稍强的内容，学生普遍认为内容太难，无法完全掌握。
（4）学生思想不重视。学生往往只关注本专业的核心课程，不重视《建筑结构》课程，在学习过程中只求应付考试，不求真正掌握、灵活应用，所以即使老师反复强调，教学效果仍然不佳。
因此，《建筑结构》课程只有针对课程自身特点，结合非土建类专业学生基础，因材施教，才能真正实现课程教学目的。恰逢2010版混凝土规范修订，可通过对教学内容和教学方式的改进，突出新旧混凝土规范的差异，促进学生对混凝土规范的认识和理解，提高教学效果。
3 《建筑结构》教学内容改革
（1）采用高强高性能材料
新版混凝土规范提倡高强高性能材料，要求适当提高一般结构的混凝土强度等级，钢筋混凝土强度不应低于C20，采用强度级别400MPa及以上的钢筋时，混凝土强度等级不应低于C25。同时废除23MPa5级钢筋，以300MPa级钢筋代替，新增500MPa级钢筋，大力推广400MPa级、500MPa级高强热轧带肋钢筋作为纵向受力的主导钢筋，并逐步限制335MPa级钢筋。
（2）统一受剪承载力计算公式
在2002版规范[3]中，均布荷载作用下的受弯构件箍筋抗剪承载力为1.25fyv（Asv/s）h0，受集中荷载作用的受弯构件箍筋抗剪承载力为1.0fyv（Asv/s）h0。新版混凝土规范统一了受弯构件抗剪承载力计算公式，均按1.0fyv（Asv/s）h0计算，修订后规范适当提高了斜截面受剪承载力的安全储备。
（3）提高最小配筋率
2002版混凝土规范规定受压构件全部纵向钢筋的最小配筋率取0.6，对400MPa级钢筋可减小0.1。新版混凝土规范中根据抗震设计要求，受压构件全部纵向钢筋的最小配筋率如表1所示，修订后受压构件全部纵向钢筋的最小配筋率有所提高。
表1 《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）中最小配筋率规定
受力类型 最小配筋率（%）
受压构件 全部纵向钢筋 0.50（500MPa级钢筋）
0.55（400MPa级钢筋）
0.60（300、335MPa级钢筋）
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45 中的较大值
表中：ft为混凝土抗拉强度设计值，MPa；fy为钢筋屈服强度设计值，MPa。
（4）调整裂缝宽度计算公式
新版混凝土规范中裂缝宽度计算公式形式保持不变，但对于三级裂缝控制等级的非预应力混凝土构件，最大裂缝宽度可按荷载准永久组合并考虑长期作用影响的效应计算。同时对于非预应力的受弯或偏心受压构件，受力特征系数αcr减小为1.9。修订后计算得到的裂缝宽度值有所减小，解决了采用高强钢筋受裂缝宽度限制的问题。
（5）完善了各种构件的构造要求
新版混凝土规范中对板、板柱结构、混凝土墙、钢筋锚固等构造要求进行了完善修订。包括：正式提出现浇空心楼板的最小板厚200mm；修改了锚固长度的修正系数，将锚固长度的下限值减低为0.6；完善装配式结构的构造要求，增补机械连接、浆锚接头等连接方式等等。
（6）提出新的设计原则
新版混凝土规范为提高结构抵御灾害的能力，提出了结构防倒塌概念设计，介绍了结构防倒塌定量设计方法的原则。同时为完善耐久性设计，针对既有建筑改造的迫切需要，提出了既有结构延长年限、安全复核、改变用途、扩建改造、修复加固的设计原则。
4 《建筑结构》教学方式改革
《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）在第六批规范课程研究的基础上，对"从截面计算到结构设计"、"增加结构防倒塌设计的原则"、"耐久性及既有结构再设计"、"提高安全度设置水平"、"采用高强-高性能材料"以及"技术进步标准协调国际接轨"六个方面进行了补充、完善、提高。新版混凝土规范的发展方向代表了混凝土结构领域的发展方向，体现了不断进步、紧密联系工程的精神。因此，作为《建筑结构》课程更应及时贯彻2010版混凝土规范精神，结合工程实践开展教学工作，具体可进行以下几方面的教学改革尝试。
（1）大量运用对比分析法
在众多《建筑结构》课程教改研究成果中，对比分析法可以通过比较，找出事物的相同点和不同点，加深学生对教学知识的理解和掌握[4]。在《建筑结构》课程教学过程中，可采用对比分析法对新旧混凝土规范内容进行举例说明，不仅要突出修订后的内容，也应介绍规范修订的背景、原则，让学生在记住专业知识的同时，也对混凝土学科发展方向有所了解。
（2）开展"现场"教学
《建筑结构》课程中的部分概念性知识，学生往往很难把握。为让学生拥有对混凝土结构的直观认识，可以带领学生参观结构试验大厅，逐一介绍钢筋、水泥、砂石、模板等基本材料；还可带领学生旁观土建类专业学生材料试验课和混凝土试验课，观察钢筋绑扎、混凝土浇筑、振捣以及适筋梁破坏试验。通过"现场"教学把抽象的事物、概念实体化，加深学生的理解，培养学生对《建筑结构》课程的学习热情。
（3）紧密结合工程实例
对于非土建专业学生，大量概念、公式、计算内容的讲授不免显得枯燥，因此需要在教学过程中不时通过生动的工程照片、实例、视频吸引学生注意、强化学生的感性认知，将有助于《建筑结构》课程教学效果的改善。
（4）教师不断自我培训
随着新技术、新工艺、新知识的不断发展，混凝土规范进行了再次修订和完善，以规范为根本的《建筑结构》课程也应紧跟发展趋势，不断自我完善。因此，任课教师必须及时更新知识结构、增长工程实践经验、及时掌握行业发展动向，积极参与课程相关的各项科研、教改研究，不断进行自我培训，提高自身素质。同时在教学环节中，以身作则给学生树立积极向上的榜样。
5 小结
本文以新版混凝土规范为背景，结合非土建类专业学生特点，初步探讨了《建筑结构》课程的教学改革。通过对教学内容和教学方法的改进和完善，以期实现课程教学目的，完成教学任务，达到教学效果，使学生在接受建筑结构设计相关理论知识的同时，了解行业发展方向，提高自身实践能力。
参考文献：
1.王文龙. 高职《建筑结构》课程的教改实践与探索[J]. 长江工程职业技术学院学报. 2006，23（1）：43-45.
2.中华人民共和国住房和城乡建设部. 《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）[S]. 中国建筑工业出版社出版. 2010.
关键词：混凝土柱；钢梁；结构设计；心得体会
Abstract: this paper combine with the design work in the project, introduced the program some of the technical issues involved in the design process and discussion to determine program results from the structural arrangement, roof beams election shaped beam-column joints design, modeling, calculation, specification, support setting, retaining wall, wall design, several key aspects,.Key words: concrete columns; steel beams; structural design; their feelings and experiences
中图分类号：TU375 文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）02-
门式刚架结构以其自重轻、跨度大、施工周期短等优点，早已成为建筑结构中应用最广泛的类型之一。近年来，由于防腐防火处理、后期维护等多方面的原因，一些业主提出采用混凝土柱代替门式刚架中的钢柱。于是，这种混凝土柱钢梁新型结构形式也得到越来越多的应用。
但是，对于设计人员而言，这种结构类型目前还没有相应的规范、标准可以参照，这给设计工作带来了很多麻烦，特别是对设计经验不丰富的新手，如果对这种结构体系认识不清楚，盲目着手设计，可能会使结构存在很多安全隐患，甚至造成结构倾覆、垮塌等工程事故。
1、工程概况
本工程为一个成品存储仓库，长90m，宽30m，位于8度地震区，业主希望采用混凝土柱---轻钢屋盖结构，檐口高5m，围护墙为砖墙。
建筑方案初步定为：现浇混凝土柱，纵向柱距7.5m，柱外侧贴砌240mm砖墙，钢梁屋架，彩钢板夹聚苯乙烯保温板屋面，坡度1:10。
2、结构平面布置
因仓库长度为90m，依据《混凝土结构设计规范》大于55m需设置伸缩缝，而依据《钢结构设计规范》，屋盖伸缩缝的最小间距也可达120m，不需要设置。针对这一矛盾，有两种方法解决：一是在纵向柱间设型钢支撑，杆件连接的螺栓孔处理成长圆孔来消化温度变形；二是设置双柱，并在双柱两侧屋盖设置横向水平支撑。
从保证仓库整体性和施工方便性角度考虑，确定选用方案一。
3、屋面梁选形
这类混合结构屋面梁的常见形式有两种：梁底面接近水平的变截面实腹钢梁和等截面人字形实腹钢梁。
底平变截面实腹钢梁结构在竖向荷载作用下，柱顶不产生水平推力及由水平推力产生的柱顶水平位移，柱底也无弯矩，柱子受力简单，内力较小，基础面积也较小，但钢梁在跨中屋脊处挠度较大，需增大梁截面，这给钢梁焊接和施工增加了难度，同时也提高了造价。
等截面人字形实腹钢梁结构在竖向荷载作用下，柱顶会产生一定的推力和水平位移，在计算和分析时比较复杂，但结构形式比较简单，制作和施工难度小，工程造价也相对较低。
结合本工程的特点及业主的要求，确定采用等截面人字形实腹钢梁。
4、梁柱节点设计
排架柱采用现浇混凝土柱，柱底刚接。
柱顶与钢梁的节点连接形式主要有刚接和铰接两种形式。
由于混凝土柱属于脆性材料，钢梁属于弹性材料，即使通过加强配筋来提高柱顶的抗弯剪能力，两者的连接也很难达到刚接要求，且节点设计和施工都比较复杂，故一般不采用刚接，而使用铰接形式。
按铰接形式设计时，人字形钢梁相当于两端铰接的折线拱，应按拱的受力特点进行计算。钢梁与柱顶一般采用锚栓连接，螺栓不传递剪力，剪力由焊接于节点板底的抗剪键承担，也有采用柱顶埋设预埋钢板的方法与钢梁拱脚连接。
对于较大跨度结构，柱顶水平推力较大，会导致柱底弯矩和柱配筋很大，基础面积也会偏大，提高了工程造价。本工程中仓库的跨度为30m，属于较大跨度结构，按1:10的坡度计算，屋脊处的矢高达1.5m，跨中弯矩和挠度都会很大，由水平推力产生的柱底弯矩也非常大。
为解决这一问题，考虑在钢梁底部增设拉杆来承受其产生的水平推力。梁柱节点采用4M30锚栓铰接，拉杆可采用圆钢或油浸钢绞线。
5、建模计算和规范选择
这类结构的设计仍可采用PKPM软件进行。用STS门式刚架的程序建模，顺序跟设计门式刚架一样，钢梁与混凝土柱的连接连接形式改为铰接，由于连接形式的不同，致使这种体系单榀刚架的受力与一般的门式刚架不同，设计时不能简单的把门式刚架的钢柱替换为混凝土柱，应采用混凝土柱与钢梁整体建模分析，并以整体分析的结果来设计基础、混凝土柱的配筋与钢梁。若把混凝土柱和钢梁分开进行设计时，往往给设计结果带来安全隐患。
在目前版本的STS中，可以考虑混凝土柱与钢梁的整体建模，整体分析，程序会自动根据整体分析的结果，按照《混凝土结构设计规范》进行混凝土柱配筋、验算，按照选定的钢梁构件验算规范进行钢梁的验算，在布置基础的情况下，也能同时根据整体分析柱底力完成基础的计算。
这类结构已经超出门规的使用范围，参数设置时，应将结构类型选择为“单层钢结构厂房”，本工程位于8度地震区，选择“考虑地震作用计算”，程序会自动按照抗震规范的规定进行控制。混凝土柱应按《混凝土结构设计规范》进行设计，满足其相应要求，钢梁应满足《钢结构设计规范》相关要求。
在挠度控制方面，考虑到所采用的轻型屋面体系对钢梁挠度不敏感，所以此处可较钢结构设计规范的挠度控制指标（L/400）适当放宽到L/250。
6、支撑布置
为保证纵向的结构整体刚度，并考虑到仓库长90m，抗震设防烈度为8度，在仓库纵向两端第二开间和中部1/3区段设置两道柱间支撑，支撑杆件连接的螺栓孔处理成长圆孔。柱间支撑设置开间同时设置屋盖横向水平支撑，在两端第一开间设置刚性系杆。两端山墙处也要设置钢梁，不能将屋面直接采用山墙承重。
7、围护墙、隔墙设计
本工程位于8度区，有抗震设防要求，围护墙和隔墙应符合下列要求：
⑴砌体隔墙与柱宜脱开或柔性连接，并采取措施使墙体稳定，隔墙顶部设现浇钢筋混凝土压顶梁。
⑵砌体围护墙采用外贴式并与柱可靠拉结。
⑶砌体围护墙在门洞口上设一道圈梁，当圈梁被门窗洞口截断时，在洞口上部增设相同截面的附加圈梁。附加圈梁与圈梁的搭接长度不应小于其中到中垂直间距的二倍，且不得小于1m；圈梁兼作过梁时按相关构造要求在梁底加筋。
⑷山墙沿屋面应设钢筋混凝土卧梁，并与屋架端部上弦标高处的圈梁连接。
⑸圈梁的构造应符合下列规定：
①采用闭合式圈梁，圈梁截面宽度与墙厚相同，截面高度不小于180mm；圈梁的纵筋采用4φ12。
②转角处柱顶圈梁在端开间范围内的纵筋采用4φ14，转角两侧各lm范围内的箍筋采用φ8@ l00；圈梁转角处增设3根直径与纵筋相同的水平斜筋。
③圈梁与柱或屋架牢固连接，山墙卧梁应与屋面板拉结；顶部圈梁与柱或屋架连接的锚拉钢筋采用4φ12，且锚固长度不宜少于35倍钢筋直径。
8、结语
虽然这类混凝土柱钢梁的结构形式越来越多见，但所有规范均未明确规定其设计方法和构造要求，设计中也一直存在很多有争议的问题，本文中的一些处理方法，也只针对该工程中涉及的问题，供同行参考。
参考文献：
[1] GB50017-2003，钢结构设计规范，中国建筑工业出版社，2003
[2] GB50010-2010，混凝土结构设计规范，中国建筑工业出版社，2010
[3] GB50011-2010，建筑抗震设计规范，中国建筑工业出版社，2010
[4] CECS102：2002，门式刚架轻型房屋钢结构技术规程，中国计划出版社，2003
[5] 中国建筑科学研究院PKPM CAD工程部， STS技术条件，2005
关键词：大跨度框架建筑；预应力；混凝土结构设计
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
1工程概况
该工程位于湖南某市区一酒店大楼，建筑大堂东西总长236m，南北总宽135m。结构形式为框架剪力墙结构。此建筑1-5层为商业店铺、电玩城和溜冰场，6层以上为酒店大楼主楼，12层为酒店大会议室，层高6m。此工程是一大型复杂现代商业建筑，功能复杂，空间多变，多处开有大洞、设置大跨度连廊，以及抽柱形成的大跨度框架，其横向最大长度达110m，端部悬挑最大跨度达5m。标准跨主次梁纵向跨度为22．5m，横向跨度为14m。
2结构方案设计
该工程结构属于超长、大跨、重载结构形式。如何保证结构在大跨重载作用下的承载力以及控制超长结构的开裂性能，成为该建筑部分结构设计的关键点所在。设计采用预应力技术解决这一系列结构问题，通过对结构施加预应力，抵消一部分原有竖向荷载，同时，在结构中预先产生压应力，使其抵消超长结构在季节温差和混凝土收缩过程中的拉应力。理论与实践证明，预应力对大跨重载、超长结构解决挠度问题以及控制结构裂缝是有良好效果的。
3大跨重载作用下的预应力结构设计
3.1预应力计算标准
材料强度等级：混凝土C40。有粘结和无粘结预应力筋均为1860MPa高强低松弛钢绞线，规格为15．2，预应力张拉控制应力均为0．72fptk=1339．2MPa。
本工程建筑抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为七度，设计地震分组为第一组，建筑场地类别为IV类，基本风压0.40kNMm2，地面粗糙度为B类，普通框架抗震等级为三级，大跨度框架抗震等级为二级，剪力墙抗震等级为二级，结构安全性等级为二级。采用SATWE以及PREC程序进行抗裂验算以及配筋计算。
3．2裂缝控制标准
对于预应力结构设计往往是抗裂控制设计。根据《混凝土结构设计规范》规范规定，对处于一类环境(处于正常室内环境)的预应力混凝土结构，裂缝控制等级可定为三级，即最大裂缝宽度控制0.2mm。由于本工程该部分结构为重型商业中心，最大活载达到40kNMm2。如果严格按照《混凝土结构设计规范》控制极限状态下的裂缝宽度，预应力梁截面要非常大，且配置的预应力筋和普通钢筋相当多，造价上肯定不经济。考虑荷载使用的特殊情况，在正常使用过程中，该区域结构不会全楼板面积布满40kNMm2的活载。综合考虑后，对该区域结构采取活载乘以0．8的系数进行折减后，进行正常使用极限状态下的裂缝验算(最大裂缝宽度控制0.2mm)。同时对于一层楼面(活荷载20kNMm2)以及二层楼面(活荷载20kNMm2)不考虑活载折减。
经结构验算，该工程二至三层部分主、次梁采用有粘结预应力技术，后浇带搭接采用无粘结预应力技术。预应力部分主体结构采用宽扁梁体系，标准跨横向主框架梁为2500×1100mm、2000×1l00mm。预应力筋规格均为15．2。
两种典型梁的预应力配筋结果以及不同工况下的结构受力状态以及裂缝验算宽度如表1所示。
表1 典型梁预应力筋配机结果及不同工况裂缝宽度分析
备注 施工阶段构件挠度采用短期挠度，其余工况采用长期挠度
从上表可知，经过对各工况进行验算，构件裂缝宽度均在设计允许范围内。同时从上表可以看出，构件在施工阶段以及无活载使用阶段均出现反拱，为了能更加合理地控制裂缝开展，设计采用梁面筋全部拉通形式。
3．3多工况验算
由于预应力混凝土结构有别于普通钢筋混凝土结构的受力机理，预应力结构承受外荷载作用之前，结构已经承受来自预应力产生的作用。由于本工程的可变荷载取值相当大，如果设计不当，过多的预应力配筋不仅对结构体系的正面作用大打折扣，还有可能由于预应力反向荷载过大导致结构产生反拱并开裂，产生负面作用。针对该结构中可变荷载弯矩所占比重大的特点，以适当控制构件的预应力度的方式来控制结构在各种使用状态下的承载力和裂缝。
4预应力筋铺放和张拉
4.1预应力筋铺放
由于荷载非常大，梁、柱配筋数量非常多，双方向波纹管在梁柱节点内的穿行以及位置摆放非常困难，同时，该结构形式为宽扁梁形式，预应力波纹管不能全部穿过柱节点内部，部分预应力筋需放置在柱外侧。通过预应力钢筋施工前就与总包密切配合，在梁柱普通钢筋绑扎开始期间就调整梁柱主筋与箍筋位置，预留0.1m预应力波纹管穿行间隙，这样就避免了单独预应力施工对原普通钢筋的破坏。
4.2预应力筋张拉
根据本工程的结构设计特点，平面单方向较长，张拉各个区域宜分开进行。根据现场施工条件和施工进度安排，并考虑结构主、次梁和纵、横方向梁的相关性，采用先张拉框架短方向主、次梁，后张拉框架长方向主、次粱的方式对预应力粱进行张拉。另由于框架主梁内预应力束根数较多且为宽扁梁体系，为避免梁内预应力张拉过程中对梁产生不平衡扭矩，同时还考虑到尽量减少张拉设备的移动次数理顺张拉端预应力筋次序，减小施工难度，应对所有预应力宽扁主梁保证基本对称张拉，主梁预应力束张拉顺序如图1所示：
图1 主梁预应力束张拉顺序
5预应力型钢混凝土结构中的特殊处理措施
预应力型钢混凝土柱的变截面及十字形节点的处理要特别注意。与挑梁相连的型钢混凝土柱因仅有一个方向连接型钢混凝土梁，柱内型钢宜采用工字形截面，与连廊相连的型钢混凝土柱因两个方向均与型钢混凝土梁相连，柱内型钢必须采用十字形截面。由于各层连廊布置的不同，造成了同一根型钢混凝土粱柱在各层节点处所需要的截面形式不同，若柱内型钢自下而上均采用十字形截面，虽可解决各层与梁内型钢的连接，但对于仅单向连接型钢混凝土梁的节点，势必会造成另一方向梁内钢筋通过困难，增加节点的复杂程度，影响施工质量。为此，本工程柱内型钢在地下室及一层均采用了工字形截面，方便钢筋穿过，在上部需要的节点双方向连接型钢混凝土梁处测柱内型钢变为十字形截面，或仅采用十字形型钢节点。结合型钢混凝土柱内型钢的拼接位置，变截面处均设于弯矩最小的楼层高中部(见图2)。变截面所在楼层的柱及仅设置十字形节点的柱，均按照工字形截面柱进行计算。
图2 SRCZ4节点及SRCZ4～SRCZ7混凝土柱内拼接做法
结束语
预应力混凝土结构是一种先进的科学技术结构，是安全可靠的、应用前景可观的结构模式。它已被广泛地用于抗震设防烈度为6度至9度的多层和高层建筑。在满足建筑使用功能和外观美观的前提下，合理选择预应力型钢混凝土结构形式，可以达到经济合理，安全可靠的效果。在本工程中，设计方采用合理全面的预应力混凝土结构设计方案，以及现场紧密配合使得本工程施工进展顺利，没有出现受力裂缝，满足结构抗震，保证了工程质量。
参考文献
[1]GB50010-2010混凝土结构设计规范。
[2]GB50011-2010预应力混凝土结构抗震设计规程。
[3]GB50009-2012建筑结构荷载规范。