水工混凝土结构设计规范.doc

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1、中华人民共和国水利行业标准替代 和 水工混凝土结构设计规范 发布 实施中华人民共和国水利部 发布中华人民共和国水利部关于批准发布水利行业标准的公告 年第 号中华人民共和国水利部批准 水轮机模型浑水验收试验规 程 等 项标准为水利行业标准 现予以公布序号 标准名称标准编号 替代标准号 发布日期 实施日期水轮机模型浑水验收试验规程水工混凝土结构设计规范和二 八年十一月十日前 言 本标准是根据水利部水利水电规划设计管理局水总局科 号文 按照 水利技术标准编写规定 的要求 由长江勘测规划设计研究院会同有关高等院校共同修订 而成水工混凝土结构设计规范 颁布后 由 于和 水工钢筋混凝土结构设计规范 并行使

2、用 在安全度表达及考虑不同荷载的变异性上存在不一致 因此本次 修订对以上两本规范进行了整合 对部分条文进行了合理修订 并补充了新的内容本标准共 章 节 条和 个附录 主要内容有 水工 混凝土结构基本设计规定 材料 素混凝土结构构件计算 钢筋 混凝土与预应力混凝土结构构件承载能力极限状态计算及正常使 用极限状态验算 一般构造规定 水工结构构件的设计构造规 定 温度作用设计原则 非杆件体系钢筋混凝土结构的配筋计算 原则 钢筋混凝土结构构件抗震设计及有关附录本次修订的主要内容有 结构构件的安全度表达 在考虑荷载与材料强度的不同变异性的基础上 采用经多系数分析的安全系数 的表达方式 对环境类别的划分进

3、行了调整 对结构设计的耐久性要求作了补充 按照新的钢材国家标准 对钢筋的品种进行了调整 对混凝土和钢筋的材料性能设计指标作了修订 斜截面承载力计算公式由原规范的两个公式改为一个公式 对受冲切承载力计算公式作了合理的调整 对构件裂缝宽度的计算公式进行了修正 增加了通过限制钢筋应力来间接控制非杆件体系钢筋混凝土结构的裂缝宽度的规定增加了小剪跨比的牛腿配筋计算公式 对壁式连续牛腿 单位长度吊车轮压的计算方法作了调整增加了具有水工特点的闸门门槽 水电站钢筋混凝土蜗壳 尾水管和坝体内孔洞的设计方法和构造要求 本 标 准 条中以黑体字标识的部分为强制性条文 必须严格执行 本标准所替代标准的历次版本为本标准

4、批准部门 中华人民共和国水利部 本标准主持机构 水利部水利水电规划设计总院 本标准解释单位 水利部水利水电规划设计总院本标准主编单位 水利部长江水利委员会长江勘测规划设计 研究院本标准参编单位 河海大学 郑州大学 武汉大学 大连理工大学本标准出版 发行单位 中国水利水电出版社 本标准主要起草人 钮新强 主编 汪基伟 吴德绪杨一峰 韩菊红 侯建国 范五一 宋玉普 胡进华 程德虎 李平先 张传健 何英明 尤 岭 康清梁 刘 惟本标准审查会议技术负责人 刘志明 本标准体例格式审查人 陈登毅目 次 总则 术语与符号 术语 符号基本设计规定一般规定极限状态设计计算规定 结构耐久性要求 材料混凝土钢筋 素

5、混凝土结构构件计算一般规定 受压构件 受弯构件局部受压 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 斜截面受剪承载力计算 受扭承载力计算 受冲切承载力计算 局部受压承载力计算 钢筋混凝土结构构件正常使用极限状态验算正截面抗裂验算 正截面裂缝宽度控制验算 受弯构件挠度验算 预应力混凝土结构构件计算设计规定预应力损失值计算 正截面承载力计算的一般规定 正截面受弯承载力计算 正截面受拉承载力计算斜截面受剪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 永久缝和临时缝混凝土保护层 钢

6、筋的锚固 钢筋的接头 纵向受力钢筋的最小配筋率 预制构件的接头 吊环与预埋件水工结构构件的设计构造规定 板梁柱梁柱节点 墙 深受弯构件 叠合式受弯构件 立柱独立牛腿 壁式连续牛腿 弧形闸门支座 闸门门槽 水电站钢筋混凝土蜗壳 尾水管 坝体内孔洞温度作用设计原则 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非杆件体系钢筋混凝土结构的配筋计算原则 一般规定 按应力图形配筋 非线性有限元计算原则钢筋混凝土结构构件抗震设计 一般规定 框架梁 框架柱 框架梁柱节点 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 钢筋的公称直径 公称截面积及公称质量 附录

7、截面抵抗矩塑性系数 值 附录 钢筋混凝土矩形截面小偏心受压构件配筋计算方法的简化 附录 后张预应力钢筋常用束形的预应力损失值计算 附录 与时间相关的预应力损失值计算 附录 混凝土的热学指标计算 标准用词说明总则 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 特制订本标准 本标准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 不适用于混凝土坝的设计 采用本标准设计时 水工建筑物级别应按 水利水电工 程等级划分及洪水标准 等相关标准执行 荷 载标准值可按 水工建筑物荷载设计规范 取用 本标准引用的标准主要有混凝土结构设计规范钢筋混凝

8、土用钢 第 部分 热轧带肋钢筋钢筋混凝土用热轧光圆钢筋钢筋混凝土用余热处理钢筋预应力混凝土用钢丝预应力混凝土用钢绞线预应力混凝土用钢棒预应力混凝土用螺纹钢筋水利水电工程等级划分及洪水标准水工建筑物抗震设计规范水工建筑物抗冰冻设计规范水工建筑物荷载设计规范 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术 语 与 符 号术 语 混凝土结构 以混凝土为主制成的结构 包括素混凝土结构 钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构 素混凝土结构 由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构 钢筋混凝土结构 由配置受力的普通钢筋 钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构 预应力混凝土结构 由配置受力的预应力钢筋通

9、过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土制成的结构 先张法预应力混凝土结构在台座上张拉预应力钢筋后浇筑混凝土 并通过粘结力传递 而建立预加应力的混凝土结构 后张法预应力混凝土结构 在混凝土达到规定强度后 通过张拉预应力钢筋并在结构上 锚固而建立预加应力的混凝土结构 深受弯构件 跨高比小于 的钢筋混凝土深梁 短梁和厚板的统称 深梁 跨高比不大于 的简支梁和跨高比不大于 的连续梁 短梁 跨高比小于 但大于深梁范畴的梁 厚板 跨高比小于 的板 普通钢筋 用于混凝土结构构件中的各种非预应力钢筋的总称 预应力钢筋 用于混凝土结构构件中施加预应力的钢筋 钢丝和钢绞线等的总称 承载能力极限状态 结构或构件达到最

10、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 永久荷载 在设计使用年限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荷载 可变荷载 在设计使用年限内量值随时间变化 且其变化与平均值相比不可忽略的荷载 可控制的可变荷载 在作用过程中可严格控制其不超出规定限值的可变荷载 偶然荷载 在设计使用年限内出现的概率很小 而一旦出现 其量值很大且持续时间很短的荷载 荷载效应 荷载引起的结构或构件的反应 例如内力 变形和裂缝等 基本组合 按承载能力极限状态设计时 使用或施工阶段的永久荷载效应与可变荷载效应的组合 偶然组合 按承

11、载能力极限状态设计时 永久荷载 可变荷载效应与一 种偶然荷载效应的组合 标准组合 正常使用极限状态验算时 永久荷载与可变荷载均采用标准 值的荷载效应组合 荷载标准值 结构或构件设计时 采用的各种荷载的基本代表值 按设计 使用年限内荷载最大值的概率分布的某一分位值确定 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 安全系数 结构构件所必须具有的承载力安全储备系数 耐久性 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 功能要求的能力符 号材料性能参数混凝土弹性模量

12、钢筋弹性模量混凝土剪变模量混凝土泊松比边长 立方体抗压强度标准值为 的混凝土强度等级抗冻等级为 的混凝土抗冻等级抗渗等级为 的混凝土抗渗等级 混凝土轴心抗压强度标准值 设计值混凝土轴心抗拉强度标准值 设计值普通钢筋的强度标准值钢丝 钢绞线 螺纹钢筋 钢棒作为预应力钢筋 时的强度标准值普通钢筋的抗拉 抗压强度设计值预应力钢筋的抗拉 抗压强度设计值竖向 水平箍筋的抗拉强度设计值荷载和荷载效应按 条的规定计算的弯矩 轴向力 扭 矩 剪力设计值按荷载标准值计算得出的弯矩 轴力值后张法构件预应力钢筋及非预应力钢筋的 合力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竖向 水平箍

13、筋的受剪承载力弯起钢筋的受剪承载力在荷载标准值作用下抗裂验算边缘的混凝土 法向应力由预加应力产生的混凝土法向应力混凝土中的主拉应力 主压应力正截面承载力计算中纵向普通钢筋 预应力 钢筋的应力按荷载标准值计算得出的纵向受拉钢筋的 应力预应力钢筋张拉控制应力受拉区 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 受拉区 受压区预应力钢筋的有效预应力受拉区 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纵向受拉钢筋合力点 纵向受压钢筋合力点至截 面近边的距离纵向非预应力受拉钢筋合力点 受压钢筋合力点 至截面近边的距离受拉区纵向预应力钢筋合力点 受压区纵向预应 力钢

14、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 钢筋合力点的距离轴向力对截面重心的偏心距换算截面重心 净截面重心至预应力钢筋及非预 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 缘的距离形或 形截面受拉区 受压区翼缘的高度截面腹板的高度回转半径纵向受拉钢筋的最小锚固长度计算跨度或计算长度曲率半径箍筋或分布钢筋的间距 受压区计算高度界限受压区计算高度混凝土截面重心至受压区边缘的距离换算截面重心 净截面重心至所计算纤维的距离受拉区 受压区的预应力合力点至换

15、算截面重心 的距离受拉区 受压区的非预应力钢筋重心至换算截面 重心的距离纵向受拉钢筋合力点至混凝土受压区合力点之间 的距离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构件净截面面积受拉区 受压区纵向非预应力钢筋的截面面积有效受拉混凝土截面面积受拉区 受压区纵向预应力钢筋的截面面积抗扭纵向钢筋的全部截面面积受剪 受扭计算中单肢箍筋的截面面积同一截面内各肢竖向箍筋 水平箍筋的全部截面 面积同一弯起平面内非预应力 预应力弯起钢筋的截 面面积混凝土局部受压面积受弯构件的截面刚度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面受拉边缘的弹性抵抗

16、矩 混凝土截面对其本身重心轴的惯性矩换算截面惯性矩净截面惯性矩最大裂缝宽度计算系数及其他混凝土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和荷载长期作用的 综合影响系数混凝土线热胀系数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放热系数混凝土局部受压时的强度提高系数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截面抵抗矩塑性系数承载力安全系数偏心受压构件考虑二阶效应影响的轴向压力偏心距增 大系数剪跨比 混凝土导热系数相对受压区计算高度相对界限受压区计算高度 即受拉钢筋屈服和受压区 混凝土破坏同时发生时的相对受压区计算高度纵向受拉钢筋配筋率最小配筋率竖向箍筋或竖向

17、分布钢筋的配筋率水平箍筋或水平分布钢筋的配筋率纵向受拉钢筋的有效配筋率间接钢筋或箍筋的体积配筋率 轴心受压构件的稳定系数 基 本 设 计 规 定一 般 规 定 对可求得截面内力的混凝土结构构件 采用极限状态设 计法 在规定的材料强度和荷载取值条件下 采用在多系数分析 基础上以安全系数表达的方式进行设计 水工混凝土结构构件的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两类 结构构件按极限状态设计时 应根据 这两类极限状态的要求 分别按下列规定进行计算和验算 并应 满足本标准规定的构造要求 所有结构构件均应进行承载力计算 必要时还应进行结 构的抗倾 抗滑和抗浮稳定性验算 需要抗震设防的结构 尚应

18、 进行结构构件的抗震承载力验算或采取抗震构造设防措施使用上需控制变形值的结构构件 应进行变形验算 使用上要求不出现裂缝的结构构件 应进行混凝土的抗 裂验算 使用上需要控制裂缝宽度的结构构件 应进行裂缝宽度 验算 地震等偶然荷载作用时 可不进行变形 抗裂 裂缝宽 度等正常使用极限状态验算 无法按结构力学方法求得截面内力的钢筋混凝土结构可由弹性力学分析方法求得截面的应力图形面积以确定配筋数 量 对重要的结构还宜按钢筋混凝土有限元方法进行分析校核 水工混凝土结构在施工和运行期间 如温度的变化对建 筑物有较大影响时 应进行温度应力计算 并应采取构造措施和 施工措施以消除或减少温度应力 允许出现裂缝的钢

19、筋混凝土结 构构件 在计算温度应力时 应考虑裂缝的开展使构件刚度降低 的影响在水工建筑物设计中 应考虑作用在结构截面上的渗透压力 并宜采用专门的排水 防渗 止水等措施 以降低渗透 压力 预制构件应考虑制作 运输 吊装时相应荷载的作用 进行预制构件施工吊装验算时 构件自重应计入动力系 数 动力系数可取 也可根据吊装时的实际受力情况适 当增减 水工混凝土结构应具有整体稳定性 结构的局部破坏不应导致大范围倒塌 水工混凝土结构应根据所处的环境条件满足相应的耐久 性要求 水工混凝土结构所处的环境条件可按表 分为五个 类别表 水工混凝土结构所处的环境类别环境类别环 境 条 件一 室内正常环境 二 室内潮湿

20、环境 露天环境 长期处于水下或地下的环境 淡水水位变化区 有轻度化学侵蚀性地下水的地下环境 海水水三下区海上大气区 轻度盐雾作用区 海水水位变化区 中度化学侵蚀四性环境使用除冰盐的环境 海水浪溅区 重度盐雾作用区 严重化学侵五蚀性环境注 海上大气区与浪溅区的分界线为设计最高水位加 浪溅区与水位变化 区的分界线为设计最高水位减 水位变化区与水下区的分界线为设计 最低水位减 重度盐雾作用区为离涨潮岸线 内的陆上室外环境 轻度盐雾作用区为离涨潮岸线 内的陆上室外环境 注 冻融比较严重的二类 三类环境条件下的建筑物 可将其环境类别分别提 高为三 四类 注 化学侵蚀性程度的分类见表 未经技术鉴定或设计许

21、可 不得改变结构的用途和使用 环境极限状态设计计算规定承载能力极限状态设计时 应采用下列设计表达式式中 承载力安全系数 按 条的规定采用荷载效应组合设计值 按 条的规定计算结构构件的截面承载力设计值 按本标准有关章节 的承载力计算公式 由材料的强度设计值及截面尺 寸等因素计算得出 承载能力极限状态计算时 结构构件计算截面上的荷载 效应组合设计值 应按下列规定计算基本组合当永久荷载对结构起不利作用时当永久荷载对结构起有利作用时式中 自重 设备等永久荷载标准值产生的荷载效应土压力 淤沙压力及围岩压力等永久荷载标准值产生的荷载效应一般可变荷载标准值产生的荷载效应可控制其不超出规定限值的可变荷载标准值

22、产生的荷载效应偶然组合式中 偶然荷载标准值产生的荷载效应式 中 参与组合的某些可变荷载标准值 可根据有关标准作适当折减荷载的标准值可按 水工建筑物荷载设计规范 及 水工建筑物抗震设计规范 的规定取用注 本标准有关承载能力极限状态计算的条文中 荷载效应组合设 计值 即为截面内力设计值 等 注 水工建筑物的稳定性验算时 应取荷载标准值进行 其稳定性 安全系数应按相关规范取值 承载能力极限状态计算时 混凝土及钢筋的强度应取为 强度设计值 按 条及 条的规定取用 承载能力极限状态计算时 钢筋混凝土 预应力混凝土及素混凝土结构构件的承载力安全系数 不应小于表 的 规定表 混凝土结构构件的承载力安全系数

23、水工建筑物级别基本 偶然 基本 偶然 基本 偶然荷载效应组合组合 组合 组合 组合 组合 组合钢筋混凝土 预应力混凝土按受压承载力计算的受压构件 局部承压素混凝土按受拉承载力计算的 受压 受弯构件注 水工建筑物的级别应根据 水利水电工程等级划分及洪水标准 确定注 结构在使用 施工 检修期的承载力计算 安全系数 应按表中基本组合 取值 对地震及校核洪水位的承载力计算 安全系数 应按表中偶然组合 取值 注 当荷载效应组合由永久荷载控制时 表列安全系数 应增加 注 当结构的受力情况较为复杂 施工特别困难 荷载不能准确估计 缺乏成 熟的设计方法或结构有特殊要求时 承载力安全系数 宜适当提高 正常使用极

24、限状态验算应按荷载效应的标准组合进行 并采用下列设计表达式式中 正常使用极限状态的荷载效应标准组合值函数结构构件达到正常使用要求所规定的变形 裂 缝宽度或应力等的限值永久荷载 可变荷载标准值 按 的规定取用材料强度标准值 按表 表 表 确定结构构件几何参数的标准值 钢筋混凝土结构构件正常使用极限状态验算时 应根据 使用要求进行不同的裂缝控制验算 抗裂验算 承受水压的轴心受拉构件 小偏心受拉构件以及发生裂缝后会引起严重渗漏的其他构件 应按荷载效应标准组合进行抗裂验 算 如有可靠防渗措施或不影响正常使用时 也可不进行抗裂 验算 裂缝宽度控制验算 需要控制裂缝宽度的结构构件应按荷载效应标准组合进行裂

25、缝宽度或钢筋应力的验算 构件正截面的最大裂缝宽度计算值不 应超过表 规定的限值 预应力混凝土结构构件设计时 应按表 根据环境类别选用不同的裂缝控制等级 一级 严格要求不出现裂缝的构件 应按荷载效应标准组合验算 构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力 二级 一般要求不出现裂缝的构件 应按荷载效应标准组合验算 构件受拉边缘混凝土的拉应力不应超过混凝土轴心抗拉 强度标准值的 倍三级 允许出现裂缝的构件 应按荷载效应标准组合进行 裂缝宽度验算 构件正截面最大裂缝宽度计算值不应超过表 规定的限值表结构构件的裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值环境类别钢筋混凝土结构预应力混凝土结构裂缝控制等级一三二二三一四一五一注

26、表中的规定适用于采用热轧钢筋的钢筋混凝土结构和采用预应力钢丝 钢 绞线 螺纹钢筋及钢棒的预应力混凝土结构 当采用其他类别的钢筋时 其裂缝控制要求可按专门标准确定 注 结构构件的混凝土保护层厚度大于 时 表列裂缝宽度限值可增 加 注 当结构构件不具备检修维护条件时 表列最大裂缝宽度限值宜适当减小 注 当结构构件承受水压且水力梯度 时 表列最大裂缝宽度限值宜减 小 注 结构构件表面设有专门可靠的防渗面层等防护措施时 最大裂缝宽度限值 可适当加大 注 对严寒地区 当年冻融循环次数大于 时 表列最大裂缝宽度限值宜适 当减小 受弯构件的最大挠度应按荷载效应标准组合进行验算 其计算值不应超过表 规定的挠度

27、限值表 受弯构件的挠度限值项次构 件 类 型挠 度 限 值吊车梁 手动吊车 电动吊车渡槽槽身 架空管道 当 时 当 时工作桥及启闭机下大梁表 续项次构 件 类 型挠 度 限 值屋盖 楼盖 当 时当 时 当 时注 表中 为构件的计算跨度 注 表中括号内的数字适用于使用上对挠度有较高要求的构件 注 若构件制作时预先起拱 则在验算最大挠度值时 可将计算所得的挠度减 去起拱值 对预应力混凝土构件尚可减去预加应力所产生的反拱值 注 悬臂构件的挠度限值按表中相应数值乘 取用 结构耐久性要求 设计永久性水工混凝土结构时 应满足结构的耐久性 要求设计时可根据结构所处的环境类别提出相应的耐久性要求 也可根据结构

28、表层保护措施的实际情况及预期的施工质量控制水 平 将环境类别适当提高或降低临时性建筑物及大体积结构的内部混疑土可不提出耐久性 要求 混凝土结构的耐久性要求应根据结构设计使用年限和表 所规定的环境类别进行设计 当技术条件不能保证结构所有构 部 件均能达到与结构设计使用年限相同的耐久性时 在设计中应规定这些构 部 件在 设计使用年限内需要进行大修或更换的次数 凡列为需要大修或 更换的构件 在设计时应考虑其能具有修补或更换的施工操作条 件 不具备单独修补或更换条件的结构构件 其设计使用年限应 与结构的整体设计使用年限相同 钢筋的混凝土保护层厚度不应小于 节的规定结构构件正截面最大裂缝宽度不应超过表

29、规定的限值 设计使用年限为 年的水工结构 配筋混凝土耐久性的 基本要求宜符合表 的要求表配筋混凝土耐久性基本要求环境混凝土最低最小水泥用量 最大 最大氯离子含量 最大碱含量类别强度等级水灰比一不限制二三四五注 配置钢丝 钢绞线的预应力混凝土构件的混凝土最低强度等级不宜小于 最小水泥用量不宜少于 注 当混凝土中加入优质活性掺合料或能提高耐久性的外加剂时 可适当减少 最小水泥用量 注 桥梁上部结构及处于露天环境的梁 柱构件 混凝土强度等级不宜低 于注 氯离子含量系指其占水泥用量的百分率 预应力混凝土构件中的氯离子含 量不宜大于 注 水工混凝土结构的水下部分 不宜采用碱活性骨料 注 处于三类 四类环

30、境条件且受冻严重的结构构件 混凝土的最大水灰比应 按 水工建筑物抗冰冻设计规范 的规定执行 注 炎热地区的海水水位变化区和浪溅区 混凝土的各项耐久性基本要求宜按 表中的规定适当加严 素混凝土结构的耐久性基本要求可按表 适当降低 设计使用年限为 年的水工结构 混凝土耐久性基本 要求除应满足 条的规定外 尚应符合下列要求混凝土强度等级宜按表 的规定提高一级混凝土中的氯离子含量不应大于 未经论证 混凝土不应采用碱活性骨料 混凝土保护层厚度应按表 的规定适当增加 并切 实保证混凝土保护层的密实性在使用过程中 应定期维护 对于有抗渗要求的结构 混凝土应满足抗渗等级的规定 混凝土抗渗等级可按 龄期的标准试

31、件测定 混凝土抗渗等级分为 六级 根据建筑物开始承受水压力的时间 也可利用 或 龄期的试件测定抗渗等级 结构所需的混凝土抗渗等级应根据所承受的水头 水力梯度以及下游排水条件 水质条件和渗透水的危害程度等因素确定 并不应低于表 的规定值表 混凝土抗渗等级的最小允许值项次结构类型及运用条件抗渗等级大体积混凝土结构的下游面及建筑物内部大体积混凝土结构的挡水面素混凝土及钢筋混凝土结构构件的背水面可自由渗水者注 表中 为水头 为水力梯度 注 当结构表层设有专门可靠的防渗层时 表中规定的混凝土抗渗等级可适当降低 注 承受侵蚀性水作用的结构 混凝土抗渗等级应进行专门的试验研究 但不 应低于 注 埋置在地基中

32、的结构构件 如基础防渗墙等 可按照表中项次 的规定选 择混凝土抗渗等级 注 对背水面可自由渗水的素混凝土及钢筋混凝土结构构件 当水头 小于 时 其混凝土抗渗等级可根据表中项次 降低一级 注 对严寒 寒冷地区且水力梯度较大的结构 其抗渗等级应按表中的规定提高一级 混凝土抗冻等级可按 龄期的试件用快冻试验方法测 定 分 为 七 级 经论证 也可用 或 龄期的试件测定对于有抗冻要求的结构 应按表 根据气候分区 冻融 循环次数 表面局部小气候条件 水分饱和程度 结构构件重要 性和检修条件等选定抗冻等级 在不利因素较多时 可选用高一 级的抗冻等级表混凝土抗冻等级气 候 分 区严寒寒冷 温和项次年冻融循环

33、次数 次结构重要 受冻严重且难于检修的部位 水电站尾水部位 蓄能电站进出 口冬季水位变化区的构件 闸门槽二期 混凝土 轨道基础 冬季通航或受电站尾水位影响的 不通航船闸的水位变化区的构件 二期 混凝土 流速大于 过冰 多沙或 多推移质的溢洪道 深孔或其他输水部 位的过水面及二期混凝土 冬季有水的露天钢筋混凝土压力 水管 渡槽 薄壁充水闸门井受冻严重但有检修条件的部位 大体积混凝土结构上游面冬季水 位变化区 水电站或船闸的尾水渠 引航道 的挡墙 护坡 流速小于 的溢洪道 输水洞 孔 引水系统的过水面 易积雪 结霜或饱和的路面 平 台栏 杆 挑 檐 墙 板 梁 柱 墩 廊道或竖井的单薄墙壁表续气

34、候 分 区严寒寒冷 温和项次年冻融循环次数 次受冻较重部位大体积混凝土结构外露的阴面部位 冬季有水或易长期积雪结冰的渠系建筑物受冻较轻部位 大体积混凝土结构外露的阳面 部位 冬季无水干燥的渠系建筑物 水下薄壁构件 流速大于 的水下过水面水下 土中及大体积内部的混凝土注 年冻融循环次数分别按一年内气温从 以上降至 以下 然后回升 到 以上的交替次数和一年中日平均气温低于 期间设计预定水位 的涨落次数统计 并取其中的大值 注 气候分区划分标准为 严寒地区 累年最冷月平均气温低于或等于 的地区 寒冷地区 累年最冷月平均气温高于 低于或等于 的地区 温和地区 累年最冷月平均气温高于 的地区注 冬季水位

35、变化区指运行期内可能遇到的冬季最低水位以下 至冬季 最高水位以上 阳面 阴面 水电站尾水区 的区域 注 阳面指冬季大多为晴天 平均每天有 阳光照射 不受山体或建筑物遮挡 的表面 否则均按阴面考虑 注 累年最冷月平均气温低于 地区的混凝土抗冻等级应根据具体情况研 究确定 抗冻混凝土应掺加引气剂 其水泥 掺合料 外加剂的 品种和数量 水灰比 配合比及含气量等应通过试验确定或按照 水工建筑物抗冰冻设计规范 选用海洋环境中的混凝土即使没有抗冻要求也宜适当掺加引气剂化学侵蚀环境中 宜测定水中或土中 水中和水中 的含量及水的 值 根据其含量和水的酸性 按表 所列数值范围确定化学侵蚀的程度表化学侵蚀程度化学

36、水中 含量水中含量 土中含量 水中 含量侵蚀水的值程度轻度中度严重 对处于化学侵蚀性环境中的混凝土 应采用抗侵蚀性水 泥 掺用优质活性掺合料 必要时可同时采用特殊的表面涂层等 防护措施 对遭受高速水流空蚀的部位 应采用合理的结构型式改善通气条件 提高混凝土密实度 严格控制结构表面的平整度 或设置专门可靠防护面层等措施 在有泥砂磨蚀的部位 应采用 质地坚硬的骨料 降低水灰比 提高混凝土强度等级 改进施工 方法 必要时还应采用耐磨护面材料或纤维混凝土 结构的型式应有利于排除积水 避免水气凝聚和有害物质积聚于区间 当环境类别为三类 四类 五类时 结构的外形 应力求规整 不宜采用薄壁 薄腹及多棱角的结

37、构型式对于可能遭受高浓度除冰盐和氯盐严重侵蚀的配筋混凝土表 面和部位 宜浸涂或覆盖防腐材料 在混凝土中加入阻锈剂 其 受力钢筋宜采用环氧树脂涂层带肋钢筋 对预应力筋 锚具及连 接器 应采取专门的防护措施 对于重要的结构 还可考虑采用 阴极保护措施 当构件处于严重锈蚀环境时 普通受力钢筋直径不宜小于 处于三类 四类 五类环境类别中的预应力混凝土构 件 宜采用密封和防腐性能良好的孔道管 不宜采用抽孔法形成 的孔道 如不采用密封护套或孔道管 则不应采用细钢丝作预应力筋 处于严重锈蚀环境的构件 暴露在混凝土外的吊环 紧固件 连接件等铁件应与混凝土中的钢筋隔离 预应力锚具与孔道 管或护套之间需有防腐连接

38、套管 预应力筋的锚头应采用无收缩 高性能细石混凝土或水泥基聚合物混凝土封端材料混 凝 土 混凝土应满足强度要求 并应根据建筑物的工作条件 地区气候等具体情况 分别满足抗渗 抗冻 抗侵蚀 抗冲刷等 耐久性要求 对防止温度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 选用低热水泥或 掺加合适的掺合料与外加剂 混凝土强度等级应按立方体抗压强度标准值确定 立方体抗压强度标准值系指按标准方法制作养护的边长为 的 立方体试件 在 龄期用标准试验方法测得的具有 保证 率的抗压强度注 混凝土强度等级用符号 和立方体抗压强度标准值 以 计 表示 钢筋混凝土结构构件的混凝土强度等级不

39、应低于 当采用 级钢筋时 混凝土强度等级不宜低于 当采用 级和 级钢筋或承受重复荷载时 混凝土强度等级不应低于 预应力混凝土结构构件的混凝土强度等级不应低于 当采用钢绞线 钢丝作预应力钢筋时 混凝土强度等级不宜低于 混凝土轴心抗压 轴心抗拉强度标准值 应按表确定表 混凝土强度标准值 单位 混凝土强度等级强度种类 符号轴心抗压轴心抗拉混凝土轴心抗压 轴心抗拉强度设计值 应按表确定表 混凝土强度设计值 单位 混凝土强度等级强度种类 符号轴心抗压轴心抗拉注 计算现浇钢筋混凝土轴心受压和偏心受压构件时 如截面的长边或直径小于 则表中的混凝土强度设计值应乘以系数 当构件质量 如混凝土成型 截面和轴线尺寸

40、等 确有保证时 可不受此限制 在混凝土结构构件设计中 不宜利用混凝土的后期强 度 但经过充分论证后 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 可按附录 采用 龄期混凝土受压或受拉的弹性模量 可按表 采用混凝土的泊松比 可取为 混凝土的剪变模量 可按表 中混凝土弹性模量 的 倍采用表 混凝土弹性模量 单位 混凝土强度等级 混凝土的重力密度 重度 应由试验确定 当无试验资料时 素混凝土可取 钢筋混凝土可取 钢 筋 钢筋混凝土结构及预应力混凝土结构构件的钢筋 应按 下列规定选用 普通钢筋宜采用 级和 级钢筋 也可采 用 级和 级钢筋预应力钢筋宜采用钢绞线 钢丝 也可采用螺纹钢筋或钢棒注 普通钢筋系指用于钢筋混凝土结构构件中的钢筋和预应力混凝 土结构构件中的非预应力钢筋 注 级和 级钢筋系指 钢筋混凝土用钢 第 部 分 热轧带肋钢筋中的级和级钢筋级钢筋系指 钢筋混凝土用热轧光圆钢筋中的 钢筋级钢筋系指钢筋混凝土用余热处理钢筋中的钢筋注 钢丝系指 预应力混凝土用钢丝 中的光 圆 螺旋肋和三面刻痕的消除应力的钢丝 钢绞线系指 预应 力混凝土用钢绞线 中的钢绞线 注 螺纹钢筋系指 预应力混凝土