JTS151-2011 水运工程混凝土结构设计规范.pdf

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    跨高比小于5的受弯构件。

    2.0.9深梁deepbeam

    orestressingtendd

    排水标准规范范本restressingtendon

    用于混凝土结构构件中施加预应力的钢筋、钢丝和钢绞线的总称。

    3.1.1水运工程混凝土结构宜采用以概率理论为基础,以分项系数表达的极限状态设计 方法;有条件时可直接采用可靠指标计算的方法。

    3.1.3结构构件应根据承载能力极限状态和正常使用极限状态的要求,分别进行下列计

    (1)对所有结构构件均进行承载能力计算;对有抗震设防要求的结构进行结构构件 抗震的承载能力计算; (2)对使用上需要控制变形值的结构构件进行变形验算; (3)对使用上要求不出现裂缝的构件进行混凝土拉应力验算;对使用上充许出现裂 缝的构件进行裂缝宽度验算。

    3.1.4水运工程混凝士结构构件的设计状况宜分为持久状况、短暂状况、地震状况和倡

    然状况,并应符合下列规定

    3.1.4.1结构及结构构件的承载力计算,均应采用荷载设计值;变形、抗裂及裂缝宽度 验算,均应采用相应的荷载代表值;直接承受流动机械荷载的结构构件,在计算承载力及 验算抗裂时,应考虑荷载的动力效应。

    3.1.6素混凝土结构构件应按附录A的规定进行计算。

    3.2承载能力极限状态计算规定

    水运工程混凝土结构设计规范(JTS151—2011)

    计时应根据具体情况按照表3.2.1的规定选用相应的安全等

    时应根据具体情况按照表3.2.1的规定选用相应的安全等级。

    结构的安全等级 表3.2.1

    的安全等级表 3. 2

    3.2.2水运.工程建筑物中各类混凝土结构 构件的安全等级,宜与整个结构的安全等级 相同,其中部分结构构件的重要性系数可根 据其重要程度适当调整。

    采用下列设计表达式:

    oS,≤R R=R(f. f.,a....

    R=R(f.f..a...)

    件取1.0,安全等级为三级的结构构件取0.9; S.一承载能力极限状态的作用效应组合的设计值,按现行国家标准《港口工程 结构可靠性设计统一标准》(GB50158)和现行行业标准《水运工程抗震设 计规范》(JTJ225)的规定进行计算; R一一结构构件的承载力设计值; R(·)一一结构构件的承载力函数; fV一一混凝土、钢筋的强度设计值; ad 几何量的设计值。

    应力混凝土结构,尚应考虑预应力效应。

    Sa=c,Sca +pSp+o, Sou +o,gSe

    式中S一作用组合的效应设计值; YG; 一一第讠个永久作用的分项系数; SG一第i个永久作用标准值的效应; 预应力的分项系数; 预应力作用有关代表值的效应; YQY0; 分别为主导可变作用和第个可变作用的分项系数; SQuSQ元 分别为主导可变作用和第i个可变作用标准值的效应; 中i 可变作用的组合系数,可取0.7,对有界作用且经常以界值出现时,可取1.0 3.2.6当作用效应与作用按线性关系考虑时,短暂组合的效应设计值可按下式计算:

    式中Sa 作用组合的效应设计值; 第i个永久作用的分项系数; Sca 第讠个永久作用标准值的效应; Yp 预应力的分项系数;

    Sa =c,SGu +pSp+Yo,So

    Sp 预应力作用有关代表值的效应: 第个可变作用的分项系数; So 第个可变作用标准值的效应。

    注:①当永久荷载对结构承载力起有利作用时,分项系数的取值不应大于1.0; ②结构自重、固定设备重力、土重等为主时,分项系数应增大为不小于1.3 ③短暂组合时,作用的分项系数可按表中数值减0.1取用。

    3.3.1正常使用极限状态设计表达式应符合下式规定:

    3.1正常使用极限状态设计表达式应符合下式规定

    3.3正常使用极限状态验算规定

    式中S一一作用组合的效应设计值; C一一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。 3.3.2混凝土构件的度应不影响结构的使用功能和外观要求,其计算值不应超过表 3.3.2规定的限值

    注:①,—计算跨度:

    本情况确定: 际幕臂长度的2倍取用

    构件的挠度限值,其计算跨度1。按实际悬臂长度的2倍取用。 勾件设计的裂缝控制等级应根据使用要求划分为3级,并应符合下列规定。

    工程混凝士结构设计规范(JTS151一2011

    3.3.3.1严格要求不出现裂缝的构件,裂缝控制等级应按一级,按标准组合进行计算 时,构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力。 3.3.3.2一般要求不出现裂缝的构件,裂缝控制等级应按二级,按准永久组合进行计 算时,构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力;按标准组合计算时,构件受拉边缘混凝土允 许产生拉应力,但拉应力应满足下式要求:

    式中, 构件受拉边缘混凝土拉应力; 混凝土拉应力限制系数; 一 受拉区混凝土塑性影响系数; f一一混凝土抗拉强度标准值。 3.3.3.3允许出现裂缝的构件,裂缝控制等级应按三级,按准永久组合进行裂缝宽度 计算,其最大宽度不应超过规定的限值。施工期有必要计算裂缝宽度时,裂缝宽度不宜超 过规定的限值, 3.3.4裂缝控制等级、混凝土拉应力限制系数和最大裂缝宽度限值,应根据结构的工作 和网饮种米主4平用

    土拉应力限制系数α和最大裂缝宽度限值

    用的海水环境结构的水位变动区按浪溅区规定采

    3.3.5对持久状况的正常使用极限状态,根据不同的设计要求,应选用标准组合、频遇组 合或准永久组合进行设计,并应符合下列规定。 3.3.5.1当作用效应与作用按线性关系考虑时,标准组合的效应设计值可按下式 计算:

    Sa =Sca +Sp+Sou +2*gSom

    用效应与作用按线性关系考虑时,频遇组合的效应设计值可按下式

    Sd=Scu+Sp+SQu+中Sox

    3.3.5.3当作用效应与作用按线性关系考虑时,准永久组合的效应设计 十算:

    中 Sd 作用组合的效应设计值; SG 第个永久作用标准值的效应; Sp 预应力作用有关代表值的效应: SQ1SQk 分别为主导可变作用和第个可变作用标准值的效应; 中中中a 可变作用的组合系数、频遇值系数和准永久值系数,可分别取0.7、0.7和 0.6。对经常以界值出现的有界作用,组合系数和准永久值系数可取 1.0。 2

    .3.6短智状况需要考虑正常使用极限状态且作用效应与作用按线性天系考虑,作用组 合的效应设计值可按下式计算:

    合的效应设计值可按下式计算:

    式中S,一作用组合的效应设计值: Sc——第i个永久作用标准值的效应; Sp—预应力作用有关代表值的效应; So.第j个可变作用标准值的效应。

    3.4.1永久性水运工程混凝土结构应按结构所处的环境条件和设计使用年限进行相应 的耐久性设计。

    海水环境混凝土部位划分

    注:①m。值为设计高水位时的重现期50年H1%(波列累积频率为1%的波高)波峰面高度; ②当浪溅区上界计算值低于码头面高程时,应取码头面高程为浪溅区上界; ③当无掩护条件的海港工程混凝土结构无法按港工有关规范计算设计水位时,可按天文潮潮位确定混凝土结 构的部位划分

    注:m。值为设计高水位时的重现期50年H1%(波列累积频率为1%的波高)波峰面高度: ②当浪溅区上界计算值低于码头面高程时,应取码头面高程为浪溅区上界; ③当无掩护条件的海港工程混凝土结构无法按港工有关规范计算设计水位时,可按天文潮潮位确定混凝土结 构的部位划分

    二程混凝土结构设计规范(JTS151—2011)

    淡水环境混凝士部位划分

    基于耐久性要求的混凝土最低强度等级应满足表3.4.3的规定

    3.4.3基于耐久性要求的混凝土最低强度等级应满足表3.4.3的

    基于耐久性要求的混凝土最低强度等级

    注:有抗冲耐磨要求的部位,应专门研究确定,且混凝土强度等级不应低于C30, 3.4.4按结构所处环境条件,钢筋混凝土和预应力混凝土结构的混凝土最大水胶比、最小 胶凝材料用量,应符合现行行业标准《水运工程混凝土质量控制标准》(JTJ269)的规定。 3.4.5混凝土中最大氯离子含量不宜超过表3.4.5规定的限值;最大碱含量不宜超过 3.0kg/m

    混凝土中最大氯离子含量限值(%)

    注:①氯离子含量指水溶性氯离子占胶凝材料的质量百分比; ②碱含量为可溶性碱在混凝土原材料中以Na,0当量计的含量

    3.4.6混凝土抗冻等级按28d龄期的试件用快冻试验方法测定时,应分为F350、F300 F250、F200、F150和F100等6级。水位变动区有抗冻要求的混凝土抗冻等级的选用,应 符合表3.4.6的规定。浪溅区范围内的下部1m应按水位变动区选择抗冻等级。码头面 层混凝土可选用比同地区水位变动区低2~3级的抗冻等级

    混凝土抗冻等级选用标准

    参性要求的结构的混凝土抗渗等级应根据所承受的水头、水力梯度、水质条 1危害程度等因素确定.且不得低于表3.4.7的规定值。

    混凝土抗渗等级选用标准

    混凝土抗氢离子渗透性限值(C) 表3.

    注:试验用的混凝土试件应在标准条件下养护28d,试验应在35d内完成,对掺加粉煤灰或磨细粒化高炉矿渣的混 凝土,可按90d龄期结果评定

    3.4.10混凝土表面应有利于排水;混凝土结构和构件应有利于通风。 3.4.11当构件处于严重锈蚀环境时,普通受力钢筋直径不宜小于16mm;后张预应力混 凝土构件宜采用密封和防腐性能良好的孔道管。 3.4.12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,对预应力钢筋、锚具及连接器应采取专门防护措施,预应力钢筋的 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。

    3.4.12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,对预应力钢筋、锚具及连接器应采取专门防护措施,预应力钢筋的 無头南彩用无收缩意性能细云温凝土成水湿其最全物源土封端

    普通钢筋强度标准值f(N/mm)

    注:①热轧钢筋直径d系指公称直径;

    ②当采用直径大于40mm的钢筋时,应有可靠的工程经验

    工程混凝土结构设计规范(JTS151—2011)

    注:①钢绞线直径d系指钢绞线外接圆直径,即现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224)中的公称直 径D,,钢丝和热处理钢筋的直径d均指公称直径; ②1×3I为3根刻痕钢丝捻制的钢绞线;(1×7)C为7根钢丝捻制又经模拔的钢绞线; ③根据国家标准,同一规格的钢丝、钢绞线和钢棒有不同的强度级别,因此表中对同一规格的钢丝、钢绞线和钢 棒列出了相应的f,值,在设计中可自行选用

    D钢绞线直径d系指钢绞线外接圆直径,即现行国家标准《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224)中 径D,,钢丝和热处理钢筋的直径d均指公称直径;

    4.2.2.4各种直径钢筋、钢绞线和钢丝的公称截面面积、计算截面面积和理论重量应 按附录B采用

    强度设计值f,和抗压强度设计值f(N/mm

    注:横向钢筋的抗拉强度设计值应按表中f,的数值取用,用作受剪、受扭、受冲切承载力计算时,其数值大于3601 mm时应按360N/mm取用。

    预应力钢筋强度设计值(N/mm)

    主:①当预应力钢绞线、钢丝和钢棒的强度标准值 进行换算;

    4.2.4钢筋弹性模量应按表4.2.4买

    钢筋弹性模量E.(10N/mm)

    4.2.5当采用并筋的形式配筋时,并筋数量不应超过3根。.并筋可视为一根等效钢筋。 并筋等效直径可按截面面积相等的原则换算确定。

    并筋等效直径可按截面面积相等的原则换算确定

    5.1.1正截面承载力应按下列基本假定进行计算:

    (1)截面应变保持平面; (2)不考虑混凝土的抗拉强度; (3)混凝土受压的应力与应变关系曲线按下列公式取用: 8. ≤ 时

    0 < 8. ≤ 8c, 时j

    5承载能力极限状态计算

    5承载能力极限状态计算

    5.1正截面承载力计算的一般规定

    .1.2.2矩形应力图的受压区高度可取等于按截面应变保持平面的假定所确定的中 和轴高度乘以相应系数。其系数取值,当混凝土强度等级不超过C50时,可取0.8,当混 疑土强度等级为C80时,可取0.74,其简应按线性内插法确定,

    程混凝士结构设计规范(JTS151—2011)

    5.1.2.3矩形应力图的应力值取为混凝土轴心抗压强度设计值乘以相应系数。其系 数取值,当混凝土强度等级不超过C50时,可取1.0,当混凝土强度等级为C80时,可取 0.94,其间应按线性内插法确定。

    纵向受拉钢筋屈服与受压区混凝土破坏同时发生时的相对界限受压区高 公式计算: 筋混凝土构件,

    给排水工艺、技术β 5b = fy βi Sb = 1 + 0. 002 cu E,8.

    5.1.5.1纵向钢筋应力宜按下列公式

    5.1.5.2纵向钢筋应力也可按下列近似公式计算:

    纵向钢筋应力也可按下列近似公式计

    工业标准5 承载能力极限状态计算

    Osi = E,&cu

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