高强箍筋约束混凝土结构技术规程-陕西工程建设标准化信息网.doc
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1、陕西省工程建设地方标准陕西省工程建设地方标准 高强箍筋约束混凝土结构技术规程高强箍筋约束混凝土结构技术规程 Technical specification for high-strength steel confined concrete structures (征求意见稿) 编制组编制组 2016 年 4 月 西安 前 言 为了提升陕西省建筑现代化技术水平,根据陕西省建设厅陕建标函【2014】5 号关于对 高强箍筋约束混凝土结构技术规程编制立项的批复,由西安建筑科技大学试验研究,认 真总结现有科研成果和实践经验,参考有关国内、外相关标准,在广泛征求意见的基础上, 制定本规程。 本规程的主要内
2、容是:总则、术语和符号、材料、高强箍筋约束混凝土的基本设计规定、 高强箍筋约束混凝土结构承载能力极限状态计算、高强箍筋约束混凝土构件的基本规定、高 强箍筋约束混凝土构件抗震设计、检验与施工以及有关附录。 本规程编制的主要技术内容对混凝土梁、柱和梁柱节点采用高强(强度 800MPa 以上) 热处理钢筋并密配、封闭、细直径、同心对称约束混凝土;对混凝土结构墙,除边缘构件采 用同样螺旋箍筋约束外,在墙板内水平筋亦采用高强螺旋筋套成的水平螺旋分布钢筋构成。 受压混凝土通过高强、密配、封闭、同心对称的箍筋约束,变混凝土单轴强度为多轴强度。 统计试验结果:约束混凝土极限承载力比普通混凝土提高 1.5 倍,
3、塑性变形能力的峰值变形 提高 20 倍,极限变形能力提高 80 倍。 1971 年,美国 San Femando 地震中,橄榄树医院螺旋箍筋约束混凝土柱强震后安全屹立, 而相似的普通箍筋混凝土柱房屋在震后倒塌;又美国“9.11”事件时,美国五角大楼柱子安然 无恙,庆幸采用了约束混凝土柱。因此在美国混凝土结构设计规范(ACI 318-08)中提高了约束 混凝土的安全性能指标。 震害理论研究,试验验证都说明约束混凝土能改变混凝土裂缝,破碎,倒塌的脆性破坏 性质,符合安全、适用、技术先进、产业化的要求,有必要推陈出新,广泛使用。 经过多年的试验研究,并经过工程实践,如今已具备了推广应用条件: 1、
4、我国研发的特种钢筋“高强度热处理钢筋”,已经由中华人民共和国工业和信息化部公 布,为中华人民共和国黑色冶金行业标准,YB/T4425-2014高强度热处理箍筋 ; 2、 我国已经研发生产了高强热处理箍筋的制箍机; 3、 已经完成约束混凝土结构试验研究; 4、 已经完成白沟国际箱包城 50 万平方米试点工程和在雄县学校教学楼、富平水泥厂试点 工程,取得了令人满意的成果; 5、 已经发布 CECS356-2013高强箍筋混凝土结构技术规程 、CECS347-2013约束混凝 土柱组合梁框架结构技术规程 、DB13(J)/T83-2009 等有关约束混凝土规程,本规程 又有些进步和发展。 本规程的某
5、些内容涉及专利,涉及发明专利或实用新型专利的具体技术问题,使用者可 直接与本规程主编单位协商处理,本规程的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本规程由西安建筑科技大学负责具体技术内容的解释,由陕西省工程建设标准化管理办 公室负责管理。 本规程在执行过程中请各单位注意总结经验,积累资料,随时将有关意见和建议反馈 给西安建筑科技大学土木学院(通信地址:西安市雁塔路 13 号,邮政编码:710055,E- mail:)。 本规程主编单位,参编单位和主要起草人名单: 主编单位:陕西恒业建设集团有限公司 西安建筑科技大学 中天西北建设投资集团有限公司 参编单位:中国京冶工程技术有限公司 河北合创建筑节能
6、科技有限公司 西安筑山建筑节能科技技术有限责任公司 主要起草人:姜维山,史庆轩,尚鹏玉,赵向东,李玉林,白力更,白国良,张兴虎, 李青宁,潘树宾,贺志坚,赵花静,韩 春,严建富,吴建军,张 新,杨 坤,王秋维, 宋 璨,李 刚,杨培娜 目 次 1总 则1 2术语和符号2 2.1 术 语.2 2.2 符 号.3 3材 料6 3.1 混 凝 土.6 3.2 钢 筋.6 3.3 连接材料 8 4高强箍筋约束混凝土的基本设计规定9 4.1 一般规定 9 4.2 设计计算原则 10 4.3 高强箍筋约束混凝土的受压应力-应变关系.11 5高强箍筋约束混凝土结构构件承载能力极限状态计算13 5.1 一般规
7、定 13 5.2 正截面承载力计算 13 5.3 受剪承载力计算 15 6高强箍筋约束混凝土结构构件的基本规定19 6.1 梁 19 6.2 柱 20 6.3 梁柱节点 20 6.4 结构墙 21 7高强箍筋约束混凝土构件抗震设计22 7.1 一般规定 22 7.2 梁柱承载力 22 7.3 框架结构构件的基本抗震构造措施 25 7.4 结构墙的基本抗震构造措施 29 8检验与施工34 8.1 高强箍筋加工 34 8.2 高强箍筋施工 34 8.3 高强箍筋验收 35 附录 A 高强钢筋的公称直径、公称截面面积及理论重量37 本规范用词说明.38 引用标准名录.39 Contents 1 Ge
8、neral Provisions 1 2 Terms and Symbols.2 2.1 Terms2 2.2 Symbols3 3 Materials. 6 3.1 Concrete. 6 3.2 Steel Reinforcement6 3.3 Connection materials 8 4 General Requirements.9 4.1 General 9 4.2 Requirements for Design and Calculation. 10 4.3Relationships of Stress and Strain for High-strength Steel Con
9、fined Concrete 11 5 Ultimate Limit States Design 13 5.1 General13 5.2 Calculation of Normal Section Load-bearing Capacity 13 5.3 Calculation of Shear Load-bearing Capacity15 6 Fundamental Requirements for Structural Members19 6.1 Beams.19 6.2 Columns20 6.3 Joints20 6.4 Structural walls 21 7 Seismic
10、Design of High-strength Steel Confined Concrete Structural Members 22 7.1 General. 22 7.2 Calculation of Shear Capacity. 22 7.3 Requirements for Details of Frame25 7.4 Requirements for Details of Structural Wall29 8 Acceptance Check and construction. 34 8.1 Processing of High-strength Steel. 34 8.2
11、Construction of High-strength Steel34 8.3 Acceptance Check of High-strength Steel.35 Appendix A Nominal Diameter, Sectional Areas and Theoretical Weight of steel reinforcement 37 Explanation of Wording in This Code38 List of Quoted Standards.39 0 1总总 则则 1.0.1 为了进一步推广高强、高性能材料在房屋建筑混凝土结构梁、柱、节点、结构墙 等构件中
12、的应用,合理地设计高强箍筋约束混凝土结构;为在混凝土结构的设计、施工及 验收中,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,确保质量, 制定本规程。 1.0.2 本规程约束混凝土结构的设计、施工与验收适用于非地震区和抗震设防烈度为6度 至9度区的多、高层建筑和一般构筑物。 1.0.3 本规程适用于箍筋强度标准值高于800N/mm2,且箍筋形式能对混凝土形成有效约 束的钢筋混凝土梁、柱、节点、结构墙约束边缘构件和结构墙水平分布螺旋筋。 1.0.4 高强箍筋约束混凝土结构的设计、施工与验收,除应符合本规程约束混凝土性能 要求规定以外,其他内容应遵守国家现行有关标准的规定。 1 2
13、术语和符号术语和符号 2.1 术术 语语 2.1.1 高强箍筋约束混凝土结构 high-strength stirrup confined concrete structure 使用高强箍筋约束的混凝土结构。 2.1.2 高强箍筋 high-strength stirrup 由高强度钢筋加工制作的箍筋。 2.1.3 连续复合螺旋箍筋 consecutive composite spiral stirrup 由连续螺旋复合箍筋或由单个螺旋箍筋通过组装而成的复合螺旋箍筋。 2.1.4 单片连续复合箍筋 monolithic continuous composite stirrups 单片复合箍筋一
14、次成形,只有一处弯钩的复合箍筋。 2.1.5 高强复合箍筋 high-strength composite stirrup 由多个普通形式高强箍筋叠套组装而成的封闭箍筋。 2.1.6 高强连续复合箍筋 high-strength consecutive composite stirrup 高强箍筋在二维平面内由一根钢筋连续加工制成的复合封闭箍筋,称为“一笔画”箍筋。 2.1.7 高强螺旋箍筋 high-strength spiral stirrup 高强箍筋在三维方向由一根钢筋制成的各类螺旋箍筋的统称。 2.1.8 高强复合螺旋箍筋 high-strength composite spiral
15、 stirrup 由高强螺旋箍筋与多个普通形式高强箍筋或高强连续复合箍筋叠套组成的复合箍筋。 2.1.9 高强连续复合螺旋箍筋 high-strength consecutive composite spiral stirrup 高强箍筋在三维空间内由一根钢筋连续加工制成的或由多个高强螺旋箍筋叠套组装而 成的复合箍筋。 2.1.10 高强连续箍筋 high-strength consecutive spiral stirrup 包括高强连续复合箍筋、高强螺旋箍筋、高强连续复合螺旋箍筋。 2.1.11 峰值应变 peak strain 高强箍筋约束混凝土最大应力时的应变。 2.1.12 极限应变
16、 ultimate strain 2 高强箍筋约束混凝土应力下降至最大应力80%时的应变。 2.1.13 平均约束应力 average confinement stress 箍筋对混凝土侧向产生压应力的平均值。 2.1.14 约束混凝土柱 confined RC columns 采用单片复合螺旋箍筋、连续复合螺旋箍筋等对混凝土形成有效径向约束并满足高强 箍筋配箍特征值和构造要求的钢筋混凝土柱。 2.1.15 预制约束混凝土柱 precast confined RC columns 在工厂或现场预先制作的约束混凝土柱。 2.1.16 水泥基灌浆料 cement-based grout 一种以水泥
17、为基本材料,配以适当的细骨料及少量的混凝土外加剂与其它材料组成的 单组份干混料,拌水后填充于外包钢管、预制柱接触面间隙及栓杆孔部位,共同形成连接 节点、接头。 2.1.17 外包钢管连接 steel tube connection 在混凝土柱拼接位置设置外包钢管并通过灌浆料、栓杆构建成满足传力要求的连接。 2.1.18 钢筋套筒灌浆连接 grout-filled sleeve connection of steel bar 在金属套筒中插入钢筋并灌注水泥基灌浆料的钢筋机械连接方式,简称套筒连接。 2.2 符符 号号 2.2.1 材料性能材料性能 混凝土弹性模量; c E 钢筋弹性模量; s E
18、 混凝土轴心抗压强度标准值、设计值; ckc ff、 混凝土轴心抗拉强度标准值、设计值; tkt ff、 高强箍筋约束混凝土的轴心抗压强度设计值; cc f 高强箍筋约束混凝土的峰值压应力代表值; ccr f , 与相应的高强箍筋约束混凝土的峰值压应变代表值; ,cc r ccr f , 高强箍筋约束混凝土的极限压应变代表值; ,cu r 3 钢筋抗拉、抗压强度设计值; yy ff、 横向钢筋抗拉强度设计值; yv f 横向钢筋抗拉屈服强度标准值。 vk f 2.2.2 作用和作用效应作用和作用效应 轴向压力设计值; N 弯矩设计值; M 剪力设计值; V 作用效应组合的设计值; S 按荷载效
19、应的标准组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度。 max w 2.2.3 几何参数几何参数 纵向受拉钢筋合力点、纵向受压钢筋合力点至混凝土截面近边的距离; ss aa、 构件截面宽度;b 构件截面高度;h 墙截面宽度; w b 墙截面高度; w h 截面有效高度; 0 h 箍筋的公称直径;d 螺旋箍筋内表面范围内的混凝土截面长度; cor d 构件的全截面面积;A 构件约束钢筋内表面范围内的混凝土核心截面面积; cor A 构件上、下纵向钢筋合力点之间的距离;z 混凝土构件净跨(高)度;L 轴向压力作用点至纵向受拉钢筋合力点之间的距离;e 初始偏心距; i e 轴向力对截面重心的偏心距; 0
20、 e 4 附加偏心距; a e 沿构件长度方向上箍筋的间距;s 混凝土受压区高度;x 混凝土保护层厚度;a 、混凝土截面面积、受压钢筋截面面积。 c A s A 2.2.4 计算系数及其他计算系数及其他 偏心受压构件考虑二阶弯矩影响的轴向力偏心距增大系数; 混凝土相对受压区高度,; 0 /x h 钢筋面积配筋率; sv 钢筋体积配筋率。 v 5 3材材 料料 3.1 混混 凝凝 土土 3.1.1 高强箍筋约束混凝土梁、柱、结构墙混凝土强度等级分别不宜低于 C30、C40、C40,混凝土性能应符合现行国家标准混凝土结构设计规范GB50010 的有 关规定。 3.1.2 混凝土轴心抗压、轴心抗拉强
21、度的标准值应按表 3.1.2 采用。 cktk ff、 表表 3.1.2 混凝土强度标准值混凝土强度标准值 2 N mm() 混凝土强度等级 强度分类 C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80 ck f20.123.426.829.632.435.538.541.544.547.450.2 tk f2.012.202.392.512.642.742.852.932.993.053.11 3.1.3 混凝土轴心抗压、轴心抗拉强度的设计值 、 应按表 3.1.3 采用。 c f t f 表表 3.1.3 混凝土强度设计值混凝土强度设计值 2 N mm() 混凝土强度等级
22、强度分类 C30C35C40C45C50C55C60C65C70C75C80 c f14.316.719.121.123.125.327.529.731.833.835.9 t f1.431.571.711.801.891.962.042.092.142.182.22 3.1.4 混凝土受压和受拉的弹性模量 Ec应按表 3.1.4 采用。混凝土的剪切变形模量 Gc可 按表 3.1.4 中混凝土弹性模量值的 0.40 倍采用。混凝土泊松比 v c可采用 0.20。 表表 3.1.4 混凝土的弹性模量混凝土的弹性模量 42 N mm(10) 混凝土 强度等级 C30C35C40C45C50C55C
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