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(1) [结构设计要求]混凝土结构设计规范
第1章 总则
1.0.1 本次修订根据多年来的工程经验和研究成果,并总结了上一版规范的应用情况和存在问题,贯彻国家“四节一环保”的技术政策,对部分内容进行了补充和调整。适当扩充了混凝土结构耐久性的相关内容;引入了强度级别为500MPa级的热轧带肋钢筋;对承载力极限状态计算方法、正常使用极限状态验算方法进行了改进;完善了部分结构构件的构造措施;补充了结构防连续倒塌和既有结构设计的相关内容等。
本次修订继承上一版规范为实现房屋、铁路、公路、港口和水利水电工程混凝土结构共性技术问题设计方法统一的原则,修订力求使本规范的共性技术问题能进一步为各行业规范认可。
1.0.2 本次修订补充了对结构防连续倒塌设计和既有结构设计的基本原则,同时增加了无粘结预应力混凝土结构的相关内容。
对采用陶粒、浮石、煤矸石等为骨料的轻骨料混凝土结构,应按专门标准进行设计。
设计下列结构时,尚应符合专门标准的有关规定:
1 超重混凝土结构、防辐射混凝土结构、耐酸(碱)混凝土结构等;
2 修建在湿陷性黄土、膨胀土地区或地下采掘区等的结构;
3 结构表面温度高于100℃或有生产热源且结构表面温度经常高于60℃的结构;
4 需作振动计算的结构。
1.0.3 本规范依据工程结构以及建筑结构的可靠性统一标准修订。本规范的内容是基于现阶段混凝土结构设计的成熟做法和对混凝土结构承载力以及正常使用的最低要求。当结构受力情况、材料性能等基本条件与本规范的编制依据有出入时,则需根据具体情况通过专门试验或分析加以解决。
1.0.4 本规范与相关的标准、规范进行了合理的分工和衔接,执行时尚应符合相关标准、规范的规定。
第2章 术语、符号
2.1 术语
2.1.1混凝土结构 concrete structure
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等。
2.1.2素混凝土结构 plain concrete structure
无筋或不配置受力钢筋的混凝土结构。
2.1.3普通钢筋 steel bar
用于混凝土结构构件中的各种非预应力筋的总称。
2.1.4预应力筋 prestressing tendon and/or bar
用于混凝土结构构件中施加预应力的钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋等的总称。
2.1.5钢筋混凝土结构 reinforced concrete structure
配置受力普通钢筋的混凝土结构。
2.1.6预应力混凝土结构 prestressed concrete structure
配置受力的预应力筋,通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土结构。
2.1.7现浇混凝土结构 cast-in-situ concrete structure
在现场原位支模并整体浇筑而成的混凝土结构。
2.1.8装配式混凝土结构 precast concrete structure
由预制混凝土构件或部件装配、连接而成的混凝土结构。
2.1.9装配整体式混凝土结构 assembled monolithic concrete structure
由预制混凝土构件或部件通过钢筋、连接件或施加预应力加以连接,并在连接部位浇筑混凝土而形成整体受力的混凝土结构。
2.1.10 叠合构件 composite member
由预制混凝土构件(或既有混凝土结构构件)和后浇混凝土组成,以两阶段成型的整体受力结构构件。
2.1.11 深受弯构件 deep flexural member
跨高比小于5的受弯构件。
2.1.12 深梁 deepbeam
跨高比小于2的简支单跨梁或跨高比小于2.5的多跨连续梁。
2.1.13先张法预应力混凝土结构 pretensioned prestressed concrete structure
在台座上张拉预应力筋后浇筑混凝土,并通过放张预应力筋由粘结传递而建立预应力的混凝土结构。
2.1.14 后张法预应力混凝土结构 post-tensioned prestressed concrete structure
浇筑混凝土并达到规定强度后,通过张拉预应力筋并在结构上锚固而建立预应力的混凝土结构。
2.1.15 无粘结预应力混凝土结构 unbonded prestressed concrete structure
配置与混凝土之间可保持相对滑动的无粘结预应力筋的后张法预应力混凝土结构。
2.1.16 有粘结预应力混凝土结构 bonded prestressed concrete structure
通过灌浆或与混凝土直接接触使预应力筋与混凝土之间相互粘结而建立预应力的混凝土结构。
2.1.17结构缝 structural joint
根据结构设计需求而采取的分割混凝土结构间隔的总称。
2.1.18混凝土保护层 concrete cover
结构构件中钢筋外边缘至构件表面范围用于保护钢筋的混凝土,简称保护层。
2.1.19 锚固长度 anchorage length
受力钢筋依靠其表面与混凝土的粘结作用或端部构造的挤压作用而达到设计承受应力所需的长度。
2.1.20 钢筋连接 splice of reinforcement
通过绑扎搭接、机械连接、焊接等方法实现钢筋之间内力传递的构造形式。
2.1.21 配筋率 ratio of reinforcement
混凝土构件中配置的钢筋面积(或体积)与规定的混凝土截面面积(或体积)的比值。
2.1.22剪跨比 ratio of shear span to effective depth
截面弯矩与剪力和有效高度乘积的比值。
2.1.23 横向钢筋 transverse reinforcement
垂直于纵向受力钢筋的箍筋或间接钢筋。
2.2 符号
第3章 基本设计规定
3.1 一般规定
3.1.1为满足建筑方案并从根本上保证结构安全,设计的内容应在以构件设计为主的基础上扩展到考虑整个结构体系的设计。本次修订补充有关结构设计的基本要求,包括结构方案、内力分析、截面设计、连接构造、耐久性、施工可行性及特殊工程的性能设计等。
3.1.2本规范根据现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153及《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068的规定,采用概率极限状态设计方法,以分项系数的形式表达。包括结构重要性系数、荷载分项系数、材料性能分项系数(材料分项系数,有时直接以材料的强度设计值表达)、抗力模型不定性系数(构件承载力调整系数)等。对难于定量计算的间接作用和耐久性等,仍采用基于经验的定性方法进行设计。
本规范中的荷载分项系数应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定取用。
3.1.3对混凝土结构极限状态的分类系根据《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153确定的。极限状态仍分为两类,但内容比原规范有所扩大:在承载能力极限状态中增加了结构防连续倒塌的内容;在正常使用极限状态中增加了楼盖舒适度的要求。
3.1.4 本条规定了确定结构上作用的原则,直接作用根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009确定;地震作用根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011确定;对于直接承受吊车荷载的构件以及预制构件、现浇结构等,应按不同工况确定相应的动力系数或施工荷载。
对于混凝土结构的疲劳问题,主要是吊车梁构件的疲劳验算。其设计方法与吊车的工作级别和材料的疲劳强度有关,近年均有较大变化。当设计直接承受重级工作制吊车的吊车梁时,建议根据工程经验采用钢结构的形式。
本次修订增加了对间接作用的规定。间接作用包括温度变化、混凝土收缩与徐变、强迫位移、环境引起材料性能劣化等造成的影响,设计时应根据有关标准、工程特点及具体情况确定,通常仍采用经验性的构造措施进行设计。
对于罕遇自然灾害以及爆炸、撞击、火灾等偶然作用以及非常规的特殊作用,应根据有关标准或由具体条件和设计要求确定。
3.1.5混凝土结构的安全等级由现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153确定。本条仅补充规定:可以根据实际情况调整构件的安全等级。对破坏引起严重后果的重要构件和关键传力部位,宜适当提高安全等级、加大构件重要性系数;对一般结构中的次要构件及可更换构件,可根据具体情况适当降低其重要性系数。
3.1.6设计应根据现有技术条件(材料、工艺、机具等)考虑施工的可行性。对特殊结构,应提出控制关键技术的要求,以达到设计目标。
3.1.7各类建筑结构的设计使用年限并不一致,应按《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068的规定取用,相应的荷载设计值及耐久性措施均应依据设计使用年限确定。改变用途和使用环境(如超载使用、结构开洞、改变使用功能、使用环境恶化等)的情况均会影响其安全及使用年限。任何对结构的改变(无论是在建结构或既有结构)均须经设计许可或技术鉴定,以保证结构在设计使用年限内的安全和使用功能。
3.2 结构方案
3.3承载能力极限状态计算
3.4正常使用极限状态验算
3.5 耐久性设计
3.6防连续倒塌设计原则
3.7 既有结构设计原则
第4章 材料
4.1 混凝土 第4.1.1条
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 系指按照标准方法制作养护的边长为150mm的立方体试件,在28d龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度。
第4.1.2条素混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15;钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C20;采用强度等级400MPa及以上的钢筋时,混凝土强度等级不应低于C25。预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C40,且不应低于C30。承受重复荷载的钢筋混凝土构件,混凝土强度等级不应低于C30。
第4.1.3条混凝土轴心抗压强度的标准值fck应按表4.1.3-1采用;轴心抗拉强度的标准值ftk应按表4.1.3-2采用
表4.1.3-1 混凝土轴心抗压强度标准值(N/m㎡)
强度
混凝土强度等级
C15
C20
C25
C30
C35
C40
C45
C50
C55
C60
C65
C70
C75
C80
fck
10.0
13.4
16.7
20.1
23.4
26.8
29.6
32.4
35.5
38.5
41.5
44.5
47.4
50.2
表4.1.3-2 混凝土轴心抗压强度标准值(N/m㎡)
强度
混凝土强度等级
C15
C20
C25
C30
C35
C40
C45
C50
C55
C60
C65
C70
C75
C80
ftk
1.27
1.54
1.78
2.01
2.20
2.39
2.51
2.64
2.74
2.85
2.93
2.99
3.05
3.11
第4.1.4条混凝土轴心抗压强度的设计值fc应按表4.1.3-1采用;轴心抗拉强度的设计值ft应按表4.1.3-2采用
表4.1.4-1 混凝土轴心抗压强度标准值(N/m㎡)
强度
混凝土强度等级
C15
C20
C25
C30
C35
C40
C45
C50
C55
C60
C65
C70
C75
C80
fc
7.2
9.6
11.9
14.3
16.7
19.1
21.1
23.1
25.3
27.5
29.7
31.8
33.8
35.9
表4.1.4-2 混凝土轴心抗拉强度标准值(N/m㎡)
强度
混凝土强度等级
C15
C20
C25
C30
C35
C40
C45
C50
C55
C60
C65
C70
C75
C80
ft
0.91
1.10
1.27
1.43
1.57
1.71
1.80
1.89
1.96
2.04
2.09
2.14
2.18
2.22
第4.1.5条混凝土受压和受拉的弹性模量Ec宜按表4.1.5采用。
混凝土的剪切变形模量GC可按相应弹性模量值的40%采用。
混凝土泊松比vc可按0.2采用。
强度
C15
C20
C25
C30
C35
C40
C45
C50
C55
C60
C65
C70
C75
C80
Ec
2.20
2.55
2.80
3.00
3.15
3.25
3.35
3.45
3.55
3.60
3.65
3.70
3.75
3.80
注:1 当有可靠试验依据时,弹性模量可根据实测数据确定;
2 当混凝土中掺有大量矿物掺命料时,弹性模量可按规定龄期根据实测数据确定。
第4.1.6条混凝土轴心抗压疲劳强度设计值、轴心抗拉疲劳强度设计值应分别按表4.1.4—1、表4.1.4—2中的强度设计值乘疲劳强度修正系数γρ确定。混凝土受压或受拉疲劳强度修正系数γρ应根据疲劳应力比值分别按表4.1.6—1、表4.1.6—2采用;当混凝土承受拉-压疲劳应力作用时,疲劳强度修正系数γρ取0.60。
疲劳应力比值应按下列公式计算::第4.1.7条混凝土疲劳变形模量Ec应按表4.1.7采用。
第4.1.8条当温度在0℃到100℃范围内时,混凝土线膨胀系数αc可采用1 ×10/℃。
混凝土泊松比νc可采用0.2。
混凝土剪变模量Gc可按表4.1.5中混凝土弹性模量的0.4倍采用 。
4.2钢筋
第5章 结构分析
5.1 基本原则 第5.1.1条
结构按承载能力极限状态计算和按正常使用极限状态验算时,应按国家现行有关标准规定的作用(荷载)对结构的整体进行作用(荷载)效应分析;必要时,尚应对结构中受力状况特殊的部分进行更详细的结构分析。
第5.1.2条当结构在施工和使用期的不同阶段有多种受力状况时,应分别进行结构分析,并确定其最不利的作用效应组合。
结构可能遭遇火灾、爆炸、撞击等偶然作用时,尚应按国家现行有关标准的要求进行相应的结构分析。
第5.1.3条结构分析所需的各种几何尺寸,以及所采用的计算图形、边界条件、作用的取值与组合、材料性能的计算指标、初始应力和变形状况等,应符合结构的实际工作状况,并应具有相应的构造保证措施。
结构分析中所采用的各种简化和近似假定,应有理论或试验的依据,或经工程实践验证。计算结果的准确程度应符合工程设计的要求。
第5.1.4条结构分析应符合下列要求:
1应满足力学平衡条件;
2应在不同程度上符合变形协调条件,包括节点和边界的约束条件;
3应采用合理的材料或构件单元的本构关系。
第5.1.5条结构分析时,宜根据结构类型、构件布置、材料性能和受力特点等选择下列方法:
--线弹性分析方法;
--考虑塑性内力重分布的分析方法;
--塑性极限分析方法;
--非线性分析方法;
--试验分析方法。
第5.1.6条结构分析所采用的电算程序应经考核和验证,其技术条件应符合本规范和有关标准的要求。
对电算结果,应经判断和校核;在确认其合理有效后,方可用于工程设计。
5.2 分析模型
5.3弹性分析
5.4塑性内力重分布分析
5.5弹塑性分析
5.6塑性极限分析
5.7间接作用分析
第6章 预应力混凝土结构构件计算要求
6.1 一般规定
第6.1.1条预应力混凝土结构构件,除应根据使用条件进行承载力计算及变形、抗裂、裂缝宽度和应力验算外,尚应按具体情况对制作、运输及安装等施工阶段进行验算。
当预应力作为荷载效应考虑时,其设计值在本规范有关章节计算公式中给出。对承载能力极限状态,当预应力效应对结构有利时,预应力分项系数应取1.0;不利时应取1.2。对正常使用极限状态,预应力分项系数应取1.0。
第6.1.2条当通过对一部分纵向钢筋施加预应力已能使构件符合裂缝控制要求时,承载力计算所需的其余纵向钢筋可采用非预应力钢筋。非预应力钢筋宜采用HRB400级、HRB335级钢筋,也可采用RRB400级钢筋。
第6.1.3条预应力钢筋的张拉控制应力值σcon不宜超过表6.1.3规定的张拉控制应力限值,且不应小于0.4fptk.
当符合下列情况之一时,表6.1.3中的张拉控制应力限值可提高0.05fptk:
1要求提高构件在施工阶段的抗裂性能而在使用阶段受压区内设置的预应力钢筋;
2要求部分抵消由于应力松弛、摩擦、钢筋分批张拉以及预应力钢筋与张拉台座之间的温差等因素产生的预应力损失。
张拉控制应力限值
表6.1.3
钢筋种类
张拉方法
先张法
后张法
消除应力钢丝、纲绞线
0.75fptk
0.75fptk
热处理钢筋
0.70fptk
0.65fptk
第6.1.4条施加预应力时,所需的混凝土立方体抗压强度应经计算确定,但不宜低于设计混凝土强度等级值的75%。
第6.1.5条由预加力产生的混凝土法向应力及相应阶段预应力钢筋的应力,可分别按下列公式计算:
1先张法构件
由预加力产生的混凝土法向应力
(6.1.5-1)
相应阶段预应力钢筋的有效预应力
σpe=σcon-σl-αEσpc
(6.1.5-2)
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
σp0=σcon-σl
(6.1.5-3)
2后张法构件
由预应力产生的混凝土法向应力
(6.1.5-4)
相应阶段预应力钢筋的有效预应力
σpe=σcon-σl
(6.1.5-5)
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
σp0=σcon-σl+αEσpc
(6.1.5-6)
式中
An--净截面面积,即扣除孔道、凹槽等削弱部分以外的混凝土全部截面面积及纵向非预应力钢筋截面面积换算成混凝土的截面面积之和;对由不同混凝土强度等级组成的截面,应根据混凝土弹性模量比值换算成同一混凝土强度等级的截面面积;
A0--换算截面面积:包括净截面面积以及全部纵向预应力钢筋截面面积换算成混凝土的截面面积;
I0、In--换算截面惯性矩、净截面惯性矩;
ep0 、epn--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,按本规范第6.1.6条的规定计算;
y0、yn--换算截面重心、净截面重心至所计算纤维处的距离;
σl--相应阶段的预应力损失值,按本规范第6.2.1条至6.2.7条的规定计算;
αE--钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值:αE=Es/Ec,此处,Es按本规范表4.2.4采用,Ec按本规范表4.1.5采用;
Np0、Np--先张法构件、后张法构件的预应力钢筋及非预应力钢筋的合力,按本规范第6.1.6条计算;
M2--由预加力Np在后张法预应力混凝土超静定结构中产生的次弯矩,按本规范第6.1.7条的规定计算。
注:1在公式(6.1.5-1)、(6.1.5-4)中,右边第二、第三项与第一项的应力方向相同时取加号,相反时取减号;公式(6.1.5-2)、(6.1.5-6)适用于σpc为压应力的情况,当σpc为拉应力时,应以负值代入;
2在设计中宜采取措施避免或减少柱和墙等约束构件对梁、板预应力效果的不利影响。
第6.1.6条预应力钢筋及非预应力钢筋的合力以及合力点的偏心距(图6.1.6)宜按下列公式计算:
1先张法构件
Np0=σp0Ap+σ"p0A"p-σl5As-σ"l5A"s
(6.1.6-1)
(6.1.6-2)
2后张法构件
Np=σpeAp+σ"peA"p-σl5As-σ"l5A"s
(6.1.6-3)
(6.1.6-4)
式中
σp0、σ"p0--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;
σpe、σ"pe--受拉区、受压区预应力钢筋的有效预应力;
Ap、A"p--受拉区、受压区纵向预应力钢筋的截面面积;
As、A"s--受拉区、受压区纵向非预应力钢筋的截面面积;
yp、y"p--受拉区、受压区预应力合力点至换算截面重心的距离;
ys、y"s--受拉区、受压区非预应力钢筋重心至换算截面重心的距离;
σl5、σ"l5--受拉区、受压区预应力钢筋在各自合力点处混凝土收缩和徐变引起的预应力损失值,按本规范第6.2.5条的规定计算;
ypn、y"pn--受拉区、受压区预应力合力点至净截面重心的距离;
ysn、y"sn--受拉区、受压区非预应力钢筋重心至净截面重心的距离。
注:当公式(6.1.6-1)至公式(6.1.6-4)中的A"p=0时,可取式中σ"l5=0。
第6.1.7条后张法预应力混凝土超静定结构,在进行正截面受弯承载力计算及抗裂验算时,在弯矩设计值中次弯矩应参与组合;在进行斜截面受剪承载力计算及抗裂验算时,在剪力设计值中次剪力应参与组合。
次弯矩、次剪力及其参与组合的计算应符合下列规定:
1按弹性分析计算时,次弯矩M2宜按下列公式计算:
M2=Mr-M1
(6.1.7-1)
M1=Npepn
(6.1.7-2)
式中
Np--预应力钢筋及非预应力钢筋的合力,按本规范公式(6.1.6-3)计算;
epn--净截面重心至预应力钢筋及非预应力钢筋合力点的距离,按本规范公式(6.1.6-4)计算;
M1--预加力NP对净截面重心偏心引起的弯距值;
Mr--由预加力NP的等效荷载在结构构件截面上产生的弯矩值。
次剪力宜根据构件各截面次弯矩的分布按结构力学方法计算。
2在对截面进行受弯及受剪承载力计算时,当参与组合的次弯矩、次剪力对结构不利时,预应力分项系数应取1.2;有利时应取1.0。
3在对截面进行受弯及受剪的抗裂验算时,参与组合的次弯矩和次剪力的预应力分项系数应取1.0。
第6.1.8条对后张法预应力混凝土框架梁及连续梁,在满足本规范第9.5节纵向受力钢筋最小配筋率的条件下,当截面相对受压区高度ζ≤0.3时,可考虑内力重分布,支座截面矩可按10%调幅,并应满足正常使用极限状态验算要求;当ζ>0.3时,不应考虑内力重分布。此处,ζ应按本规范第7章的规定计算。
第6.1.9条先张法构件预应力钢筋的预应力传递长度ltr应按下列公式计算:
ltr=αd
(6.1.9)
式中
σpe--放张时预应力钢筋的有效预应力;
d--预应力钢筋的公称直径,按本规范附录B采用;
α--预应力钢筋的外形系数,按本规范表9.3.1采用;
f"tk--与放张时混凝土立方体抗压强度f"cu相应的轴心抗拉强度标准值,按本规范表4.1.3以线性内插法确定。
当采用骤然放松预应力钢筋的施工工艺时,ltr的起点应从距构件末端0.25ltr处开始计算。
第6.1.10条计算先张法预应力混凝土构件端部锚固区的正截面和斜截面受弯承载力时,锚固长度范围内的预应力钢筋抗拉强度设计值在锚固起点处应取为零,在锚固终点处应取为fpy,两点之间可按线性内插法确定。预应力钢筋的锚固长度la应按本规范第9.3.1条确定。
第6.1.11条预应力混凝土结构构件的施工阶段,除应进行承载能力极限状态验算外,对预拉区不允许出现裂缝的构件或预压时全截面受压的构件,在预加力、自重及施式荷载(必要时应考虑动力系数)作用下,其截面边缘的混凝土法向应力尚应符合下列规定(图6.1.11):
σct≤f"tk
(6.1.11-1)
σcc≤0.8f"ck
(6.1.11-2)
截面边缘的混凝土法向应力可按下列公式计算:
σcc或σct=σpc+±
(6.1.11-3)
式中
σcc、σct--相应施工阶段计算截面边缘纤维的混凝土压应力、拉应力;
f"tk、f"ck--与各施工阶段混凝土立方体抗压强度f"cu相应的抗拉强度标准值、抗压强度标准值,按本规范表4.1.3以线性内插法确定;
Nk、Mk--构件自重及施工荷载的标准组合的计算截面产生的轴向力值、弯矩值;
W0--验算边缘的换算截面弹性抵抗矩。
第6.1.12条预应力混凝土结构构件的施工阶段,除应进行承载能力极限状态验算外,对预拉区允许出现裂缝而在预拉区不配置纵向预应力钢筋的构件,其截面边缘的混凝土法向应力应符合下列规定:
σct≤2f"tk
(6.1.12-1)
σcc≤0.8f"ck
(6.1.12-2)
此处σct、σcc仍按本规范第6.1.11条的规定计算。
第6.1.13条预应力混凝土结构构件预拉区纵向钢筋的配筋应符合下列要求:
1施工阶段预拉区不允许出现裂缝的构件,预拉区纵向钢筋的配筋率(A"s+A"p)/A不应小于0.2%,对后张法构件不应计入A"p,其中,A为构件截面面积;
2施工阶段预拉区允许出现裂缝而在预拉区不配置纵向预应力钢筋的构件,当σct=2f"tk时,预拉区纵向钢筋的配筋率A"s/A不应小于0.4%;当f"tk<σct<2f"tk时,则在0.2%和0.4%之间按线性内插法确定;
3预拉区的纵向非预应力钢筋的直径不宜大于14mm,并应沿构件预拉区的外边缘均匀配置。
注:施工阶段预拉区不允许出现裂缝的板类构件,预拉区纵向钢筋的配筋可根据具体情况按实践经验确定。
第6.1.14条对先张法和后张法预应力混凝土结构构件,在承载力和裂缝宽度计算中,所用的混凝土法向预应力等于零时的预应力钢筋及非预应力钢筋合力Np0及相应的合力点的偏心距ep0,均应按本规范公式(6.1.6-1)及(6.1.6-2)计算,此时,先张法和后张法构件预应力钢筋的应力σp0、σ"p0 均应按本规范第6.1.5条的规定计算。
第7章 承载能力极限状态计算
7.1 正截面承载力计算的一般规定
第7.1.1条本章第7.1节至第7.4节规定的正截面承载能力极限状态计算,适用于钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件、受压构件和受拉构件。
对跨高比小于5的钢筋混凝土深受弯构件,其承载力应按本规范第10章第10.7节的规定进行计算。
第7.1.2条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规定取用:当εc≤ε0时
(7.1.2-1)
当ε0<εc≤εcu时
σc=fc
(7.1.2-2)
(7.1.2-3)
(7.1.2-4)
(7.1.2-5)
式中
σc--混凝土压应变为εc时的混凝土压应力;
fc--混凝土轴心抗压强度设计值,按本规范表4.1.4采用;
ε0--混凝土压应力刚达到fc时的混凝土压应变,当计算的ε0值小于0.002时,取为0.002;
εcu--正截面的混凝土极限压应变,当处于非均匀受压时,按公式(7.1.2-5)计算,如计算的εcu值大于0.0033,取为0.0033;当处于轴心受压时取为ε0;
fcu,k--混凝土立方体抗压强度标准值,按本规范第4.1.1条确定;
n--系数,当计算的n值大于2.0时,取为2.0。
4纵向钢筋的应力取等于钢筋应变与其弹性模量的乘积,但其绝对值不应大于其相应的强度设计值。纵向受拉钢筋的极限拉应变取为0.01。
第7.1.3条受弯构件、偏心受力构件正截面受压区混凝土的应力图形可简化为等效的矩形应力图。
矩形应力图的受压区高度x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系数β1。当混凝土强度等级不超过C50时,β1取为0.8,当混凝土强度等级为C80时,β1取为0.74,其间按线性内插法确定。
矩形应力图的应力值取为混凝土轴心抗压强度设计值fc乘以系数α1。当混凝土强度等级不超过C50时,α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,α1取为0.94,其间按线性内插法确定。
第7.1.4条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度ζb应按下列公式计算:
1钢筋混凝土构件
有屈服点钢筋
(7.1.4-1)
有屈服点钢筋
(7.1.4-2)
第二章 正常使用极限状态验算
8.1 裂缝控制验算
第9章 构造规定
9.1 伸缩缝
第10章 结构构件的基本规定
10.1 板
第10.1.1条现浇钢筋混凝土板的厚度不应小于表10.1.1规定的数值。
现浇钢筋混凝土板的最小厚度(mm)
表10.1.1
板的类别
最小厚度
单向板
屋面板
60
民用建筑楼板
60
工业建筑楼板
70
行车道下的楼板
80
双向板
80
密肋板
肋间距小于或等于700mm
40
肋间距大于700mm
50
悬臂板
板的悬臂长度小于或等于500mm
60
板的悬臂长度大于500mm
80
无梁楼板
150
第10.1.2条混凝土板应按下列原则进行计算:
1两对边支承的板应按单向板计算;
2四边支承的板应按下列规定计算:
1)当长边与短边长度之比小于或等于2.0时,应按双向板计算;
2)当长边与短边长度之比大于2.0,但小于3.0时,宜按双向板计算;当按沿短边方向受力的单向板计算时,应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋;
3)当长边与短边长度之比大于或等于3.0时,可按沿短边方向受力的单向板计算。
第10.1.3条当多跨单向板、多跨双向板采用分离式配筋时,跨中正弯矩钢筋宜全部伸入支座;支座负弯矩钢筋向跨内的延伸长度应覆盖负弯矩图并满足钢筋锚固的要求。
第10.1.4条板中受力钢筋的间距,当板厚h≤150mm时,不宜大于200mm;当板厚h>150mm时,不宜大于1.5h,且不宜大于250mm。
第10.1.5条简支板或连续板下部纵向受力钢筋伸入支座的锚固长度不应小于5d,d为下部纵向受力钢筋的直径。当连续板内温度、收缩应力较大时,伸入支座的锚固长度宜适当增加。
第10.1.6条当现浇板的受力钢筋与梁平行时,应沿梁长度方向配置间距不大于200mm且与梁垂直的上部构造钢筋,其直径不宜小于8mm,且单位长度内的总截面面积不宜小于板中单位宽度内受力钢筋截面面积的三分之一。该构造钢筋伸入板内的长度从梁边算起每边不宜小于板计算跨度l0的四分之一(图10.1.6)。
第10.1.7条对与支承结构整体浇筑或嵌固在承重砌体墙内的现浇混凝土板,应沿支承周边配置上部构造钢筋,其直径不宜小于8mm,间距不宜大于200mm,并应符合下列规定:
1现浇楼盖周边与混凝土梁或混凝土墙整体浇筑的单向板或双向板,应在板边上部设置垂直于板边的构造钢筋,其截面面积不宜小于板跨中相应方向纵向钢筋截面面积的三分之一;该钢筋自梁边或墙边伸入板内的长度,在单向板中不宜小于受力方向板计算跨度的五分之一;在双向板中不宜小于板短跨方向计算跨度的四分之一;在板角处该钢筋应沿两个垂直方向布置或按放射状布置;当柱角或墙的阳角突出到板内且尺寸较大时,亦应沿柱边或墙阳角边布置构造钢筋,该构造钢筋伸入板内的长度应从柱边或墙边算起。上述上部构造钢筋应按受拉钢筋锚固在梁内、墙内或柱内;
2嵌固在砌体墙内的现浇混凝土板,其上部与板边垂直的构造钢筋伸入板内的长度,从墙边算起不宜小于板短边跨度的七分之一;在两边嵌固于墙内的板角部分,应配置双向上部构造钢筋,该钢筋伸入板内的长度从墙边算起不宜小于板短边跨度的四分之一;沿板的受力方向配置的上部构造钢筋,其截面面积不宜小于该方向跨中受力钢筋截面面积的三分之一;沿非受力方向配置的上部构造钢筋,可根据经验适当减少。
第10.1.8条当按单向板设计时,除沿受力方向布置受力钢筋外,尚应在垂直受力方向布置分布钢筋。单位长度上分布钢筋的截面面积不宜小于单位宽度上受力钢筋截面面积的15%,且不宜小于该方向板截面面积的0.15%;分布钢筋的间距不宜大于250mm,直径不宜小于6mm;对集中荷载较大的情况,分布钢筋的截面面积应适当增加,其间距不宜大于200mm.
注:当有实践经验或可靠措施时,预制单向板的分布钢筋可不受本条限制。
第10.1.9条在温度、收缩应力较大的现浇板区域内,钢筋间距宜取为150-200mm,并应在板的末配筋表面布置温度收缩钢筋,板的上、下表面沿纵、横两个方向的配筋率均不宜小于0.1%。
温度收缩钢筋可利用原有钢筋贯通布置,也可另行设置构造钢筋网,并与原有钢筋按受拉钢筋的要求搭接或在周边构件中锚固。
第10.1.10条混凝土板中配置抗冲切箍筋或弯起钢筋时,应符合下列构造要求:
1板的厚度不应小于150mm;
2按计算所需的箍筋及相应的架立钢筋应配置在与45°冲切破坏锥面相交的范围内,且从集中荷载作用面或柱截面边缘向外的分布长度不应小于1.5h0(图10.1.10a);箍筋应做成封闭式,直径不应小于6mm,间距不应大于h0/3;
3按计算所需弯起钢筋的弯起角度可根据板的厚度在30°-45°之间选取;弯起钢筋的倾斜段应与冲切破坏锥面相交(图10.1.10b),其交点应在集中荷载作用面或柱截面边缘以外(1/2-2/3)h的范围内。弯起钢筋直径不宜小于12mm,且每一方向不宜小于3根。
第10.1.11条对卧置于地基上的基础筏板,当板的厚度h>2m时,除应沿板的上、下表面布置纵、横方向的钢筋外,尚宜沿板厚度方向间距不超过1m设置与板面平行的构造钢筋网片,其直径不宜小于12mm,纵横方向的间距不宜大于200mm.
第10.1.12条当板中采用钢筋焊接网片配筋时,应符合国家现行有关标准的规定。
第11章 混凝土结构构件抗震设计
11.1 一般规定
附录A 素混凝土结构构件计算 A.1 一般规定
附录B 钢筋的公称截面面积、计算截面面积及理论重量
附录C 混凝土的多轴强度和本构关系 C.1 总则
第附录C.1.1条混凝土的多轴强度和本构关系可采用下列方法确定:
1制作试件并通过试验测定:
2选择合理形式的数学模型,由试验标定其中所需的参数值;
3采用经过试验验证或工程经验证明可行的数学模型。
第附录C.1.2条本附录中所给出的各种数学模型适用于下述条件:混凝土强度等级C20-C80;混凝土质量密度2200-2400kg/m;正常温度、湿度环境;正常加载速度。
第附录C.1.3条本附录中,混凝土的应力-应变曲线和多轴强度均按相对值σ/fc、ε/εc、σ/ft、ε/εt、f3/fc和f1/ft等给出。其中,分母为混凝土的单轴强度(fc或ft)和相应的峰值应变(εc或εt)。
根据结构分析方法和极限状态验算的需要,单轴强度(fc或ft)可分别取为标准值(fck或ftk)、设计值(fc或ft)或平均值(fcm或ftm)。其中,平均值应按下列公式计算:
fcm=fck/(1-1.645δc)
(C.1.3-1)
ftm=ftk/(1-1.645δt)
(C.1.3-2)
式中
δc、δt--混凝土抗压强度、抗拉强度的变异系数,宜根据试验统计确定。
C.2 单轴应力-应变关系
第附录C.2.1条混凝土单轴受压的应力-应变曲线方程可按下列公式确定(图C.2.1):
当x≤1时
y=αax+(3-2αa)x+(αa-2)x
(C.2.1-1)
当x>1时
y=x/[αd(x-1)+x]
(C.2.1-2)
x=ε/εc
(C.2.1-3)
y=σ/fc
(C.2.1-4)
式中
αa、αd--单轴受压应力-应变曲线上升段、下降段的参数值,按表C.2.1采用;
fc--混凝土的单轴抗压强度(fck、fc或fcm);
εc--与fc相应的混凝土峰值压应变,按表C.2.1采用。
混凝土单轴受压应力-应变曲线的参数值
表C.2.1
fc(N/mm)
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
εc(×10)
1370
1470
1560
1640
1720
1790
1850
1920
1980
2030
αa
2.21
2.15
2.09
2.03
1.96
1.90
1.84
1.78
1.71
1.65
αd
0.41
0.74
1.06
1.36
1.65
1.94
2.21
2.48
2.74
3.00
εu/εc
4.2
3.0
2.6
2.3
2.1
2.0
1.9
1.9
1.8
1.8
注:εu为应力-应变曲线下降段上应力等于0.5fc时的混凝土压应变。
展开
第附录C.2.2条混凝土单轴受拉的应力-应变曲线方程可按下列公式确定(图C.2.2):
当x≤1时
y=1.2x-0.2x
(C.2.2-1)
当x>1时
y=x/[αt(x-1)+x]
(C.2.2-2)
x=ε/εt
(C.2.2-3)
y=σ/ft
(C.2.2-4)
式中
αt--单轴受拉应力-应变曲线下降段的参数值,按表C.2.2取用;
ft--混凝土的单轴抗拉强度(ftk、ft或ftm);
εt--与ft相应的混凝土峰值拉应变,按表C.2.2取用。
混凝土单轴受拉应力-应变曲线的参数值
表C.2.2
ft(N/mm)
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
εt(×10)
65
81
95
107
118
128
137
αt
0.31
0.70
1.25
1.95
2.81
3.82
5.00
C.3 多轴强度
第附录C.3.1条二维、三维结构或处于多维应力状态的杆系结构的局部,由线弹性分析、非线性分析或试验方法求得应力分布和混凝土主应力值σi后,混凝土多轴强度验算应符合下列要求:
│σi│≤│fi│(i=1,2,3)
(C.3.1)
式中 σi——混凝土主应力值:受拉为正,受压为负,且σ1≥σ2≥σ3;
fi——混凝土多轴强度:受拉为正,受压为负,且f1≥f2≥f3,宜按第C.3.2至C.3.4条的混凝土多轴强度相对值(fi/ ft或fi/ fc)计算。
第附录C.3.2条在二轴(压-压、拉-压、拉-拉)应力状态下,混凝土的二轴强度可按图C.3.2所示的包络图确定。
第附录C.3.3条在三轴受压(压-压-压)应力状态下,混凝土的抗压强度(f3)可根据应力比σ1/σ3按图C.3.3插值确定,其最高强度值不宜超过5fc。
第附录C.3.4条在三轴拉-压(拉-拉-压、拉-压-压)应力状态下,混凝土的多轴强度可不计σ2的影响,按二轴拉-压强度取值(图C.3.2)。
在三轴受拉(拉-拉-拉)应力状态下,混凝土的抗拉强度(f1)可取0.9ft。
C.4 破坏准则和本构模型
第附录C.4.1条混凝土在多轴应力状态下的破坏准则可采用下列一般方程表达:
τoct/fc=a[(b-σoct/fc)/(c-σoct/fc)]
(C.4.1-1)
c=ct(cos3θ/2)+cc(sin3θ/2)
(C.4.1-2)
σoct=(f1+f2+f3)/3
(C.4.1-3)
(C.4.1-4)
(C.4.1-5)
式中
σoct--按混凝土多轴强度计算的八面体正应力;
τoct--按混凝土多轴强度计算的八面体剪应力;
a、b、d、ct、cc--参数值,宜由试验标定;无试验依据时可按下列数值取用:a=6.9638,b=0.09,d=0.9297,ct=12.2445,cc=7.3319。
第附录C.4.2条混凝土的本构关系可采用非线弹性的正交异性模型,也可采用经过验证的其他本构模型。第1章 总则
1.0.1 本次修订根据多年来的工程经验和研究成果,并总结了上一版规范的应用情况和存在问题,贯彻国家“四节一环保”的技术政策,对部分内容进行了补充和调整。适当扩充了混凝土结构耐久性的相关内容;引入了强度级别为500MPa级的热轧带肋钢筋;对承载力极限状态计算方法、正常使用极限状态验算方法进行了改进;完善了部分结构构件的构造措施;补充了结构防连续倒塌和既有结构设计的相关内容等。
本次修订继承上一版规范为实现房屋、铁路、公路、港口和水利水电工程混凝土结构共性技术问题设计方法统一的原则,修订力求使本规范的共性技术问题能进一步为各行业规范认可。
1.0.2 本次修订补充了对结构防连续倒塌设计和既有结构设计的基本原则,同时增加了无粘结预应力混凝土结构的相关内容。
对采用陶粒、浮石、煤矸石等为骨料的轻骨料混凝土结构,应按专门标准进行设计。
设计下列结构时,尚应符合专门标准的有关规定:
1 超重混凝土结构、防辐射混凝土结构、耐酸(碱)混凝土结构等;
2 修建在湿陷性黄土、膨胀土地区或地下采掘区等的结构;
3 结构表面温度高于100℃或有生产热源且结构表面温度经常高于60℃的结构;
4 需作振动计算的结构。
1.0.3 本规范依据工程结构以及建筑结构的可靠性统一标准修订。本规范的内容是基于现阶段混凝土结构设计的成熟做法和对混凝土结构承载力以及正常使用的最低要求。当结构受力情况、材料性能等基本条件与本规范的编制依据有出入时,则需根据具体情况通过专门试验或分析加以解决。
1.0.4 本规范与相关的标准、规范进行了合理的分工和衔接,执行时尚应符合相关标准、规范的规定。
第2章 术语、符号
2.1 术语
2.1.1混凝土结构 concrete structure
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等。
2.1.2素混凝土结构 plain concrete structure
无筋或不配置受力钢筋的混凝土结构。
2.1.3普通钢筋 steel bar
用于混凝土结构构件中的各种非预应力筋的总称。
2.1.4预应力筋 prestressing tendon and/or bar
用于混凝土结构构件中施加预应力的钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋等的总称。
2.1.5钢筋混凝土结构 reinforced concrete structure
配置受力普通钢筋的混凝土结构。
2.1.6预应力混凝土结构 prestressed concrete structure
配置受力的预应力筋,通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土结构。
2.1.7现浇混凝土结构 cast-in-situ concrete structure
在现场原位支模并整体浇筑而成的混凝土结构。
2.1.8装配式混凝土结构 precast concrete structure
由预制混凝土构件或部件装配、连接而成的混凝土结构。
2.1.9装配整体式混凝土结构 assembled monolithic concrete structure
由预制混凝土构件或部件通过钢筋、连接件或施加预应力加以连接,并在连接部位浇筑混凝土而形成整体受力的混凝土结构。
2.1.10 叠合构件 composite member
由预制混凝土构件(或既有混凝土结构构件)和后浇混凝土组成,以两阶段成型的整体受力结构构件。
2.1.11 深受弯构件 deep flexural member
跨高比小于5的受弯构件。
2.1.12 深梁 deepbeam
跨高比小于2的简支单跨梁或跨高比小于2.5的多跨连续梁。
2.1.13先张法预应力混凝土结构 pretensioned prestressed concrete structure
在台座上张拉预应力筋后浇筑混凝土,并通过放张预应力筋由粘结传递而建立预应力的混凝土结构。
2.1.14 后张法预应力混凝土结构 post-tensioned prestressed concrete structure
浇筑混凝土并达到规定强度后,通过张拉预应力筋并在结构上锚固而建立预应力的混凝土结构。
2.1.15 无粘结预应力混凝土结构 unbonded prestressed concrete structure
配置与混凝土之间可保持相对滑动的无粘结预应力筋的后张法预应力混凝土结构。
2.1.16 有粘结预应力混凝土结构 bonded prestressed concrete structure
通过灌浆或与混凝土直接接触使预应力筋与混凝土之间相互粘结而建立预应力的混凝土结构。
2.1.17结构缝 structural joint
根据结构设计需求而采取的分割混凝土结构间隔的总称。
2.1.18混凝土保护层 concrete cover
结构构件中钢筋外边缘至构件表面范围用于保护钢筋的混凝土,简称保护层。
2.1.19 锚固长度 anchorage length
受力钢筋依靠其表面与混凝土的粘结作用或端部构造的挤压作用而达到设计承受应力所需的长度。
2.1.20 钢筋连接 splice of reinforcement
通过绑扎搭接、机械连接、焊接等方法实现钢筋之间内力传递的构造形式。
2.1.21 配筋率 ratio of reinforcement
混凝土构件中配置的钢筋面积(或体积)与规定的混凝土截面面积(或体积)的比值。
2.1.22剪跨比 ratio of shear span to effective depth
截面弯矩与剪力和有效高度乘积的比值。
2.1.23 横向钢筋 transverse reinforcement
垂直于纵向受力钢筋的箍筋或间接钢筋。
2.2 符号
第3章 基本设计规定
3.1 一般规定
3.1.1为满足建筑方案并从根本上保证结构安全,设计的内容应在以构件设计为主的基础上扩展到考虑整个结构体系的设计。本次修订补充有关结构设计的基本要求,包括结构方案、内力分析、截面设计、连接构造、耐久性、施工可行性及特殊工程的性能设计等。
3.1.2本规范根据现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153及《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068的规定,采用概率极限状态设计方法,以分项系数的形式表达。包括结构重要性系数、荷载分项系数、材料性能分项系数(材料分项系数,有时直接以材料的强度设计值表达)、抗力模型不定性系数(构件承载力调整系数)等。对难于定量计算的间接作用和耐久性等,仍采用基于经验的定性方法进行设计。
本规范中的荷载分项系数应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定取用。
3.1.3对混凝土结构极限状态的分类系根据《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153确定的。极限状态仍分为两类,但内容比原规范有所扩大:在承载能力极限状态中增加了结构防连续倒塌的内容;在正常使用极限状态中增加了楼盖舒适度的要求。
3.1.4 本条规定了确定结构上作用的原则,直接作用根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009确定;地震作用根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011确定;对于直接承受吊车荷载的构件以及预制构件、现浇结构等,应按不同工况确定相应的动力系数或施工荷载。
对于混凝土结构的疲劳问题,主要是吊车梁构件的疲劳验算。其设计方法与吊车的工作级别和材料的疲劳强度有关,近年均有较大变化。当设计直接承受重级工作制吊车的吊车梁时,建议根据工程经验采用钢结构的形式。
本次修订增加了对间接作用的规定。间接作用包括温度变化、混凝土收缩与徐变、强迫位移、环境引起材料性能劣化等造成的影响,设计时应根据有关标准、工程特点及具体情况确定,通常仍采用经验性的构造措施进行设计。
对于罕遇自然灾害以及爆炸、撞击、火灾等偶然作用以及非常规的特殊作用,应根据有关标准或由具体条件和设计要求确定。
3.1.5混凝土结构的安全等级由现行国家标准《工程结构可靠性设计统一标准》GB 50153确定。本条仅补充规定:可以根据实际情况调整构件的安全等级。对破坏引起严重后果的重要构件和关键传力部位,宜适当提高安全等级、加大构件重要性系数;对一般结构中的次要构件及可更换构件,可根据具体情况适当降低其重要性系数。
3.1.6设计应根据现有技术条件(材料、工艺、机具等)考虑施工的可行性。对特殊结构,应提出控制关键技术的要求,以达到设计目标。
3.1.7各类建筑结构的设计使用年限并不一致,应按《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068的规定取用,相应的荷载设计值及耐久性措施均应依据设计使用年限确定。改变用途和使用环境(如超载使用、结构开洞、改变使用功能、使用环境恶化等)的情况均会影响其安全及使用年限。任何对结构的改变(无论是在建结构或既有结构)均须经设计许可或技术鉴定,以保证结构在设计使用年限内的安全和使用功能。
3.2 结构方案
3.3承载能力极限状态计算
3.4正常使用极限状态验算
3.5 耐久性设计
3.6防连续倒塌设计原则
3.7 既有结构设计原则
第4章 材料
4.1 混凝土 第4.1.1条
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 系指按照标准方法制作养护的边长为150mm的立方体试件,在28d龄期用标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度。
第4.1.2条素混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15;钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C20;采用强度等级400MPa及以上的钢筋时,混凝土强度等级不应低于C25。预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C40,且不应低于C30。承受重复荷载的钢筋混凝土构件,混凝土强度等级不应低于C30。
第4.1.3条混凝土轴心抗压强度的标准值fck应按表4.1.3-1采用;轴心抗拉强度的标准值ftk应按表4.1.3-2采用
表4.1.3-1 混凝土轴心抗压强度标准值(N/m㎡)
强度
混凝土强度等级
C15
C20
C25
C30
C35
C40
C45
C50
C55
C60
C65
C70
C75
C80
fck
10.0
13.4
16.7
20.1
23.4
26.8
29.6
32.4
35.5
38.5
41.5
44.5
47.4
50.2
表4.1.3-2 混凝土轴心抗压强度标准值(N/m㎡)
强度
混凝土强度等级
C15
C20
C25
C30
C35
C40
C45
C50
C55
C60
C65
C70
C75
C80
ftk
1.27
1.54
1.78
2.01
2.20
2.39
2.51
2.64
2.74
2.85
2.93
2.99
3.05
3.11
第4.1.4条混凝土轴心抗压强度的设计值fc应按表4.1.3-1采用;轴心抗拉强度的设计值ft应按表4.1.3-2采用
表4.1.4-1 混凝土轴心抗压强度标准值(N/m㎡)
强度
混凝土强度等级
C15
C20
C25
C30
C35
C40
C45
C50
C55
C60
C65
C70
C75
C80
fc
7.2
9.6
11.9
14.3
16.7
19.1
21.1
23.1
25.3
27.5
29.7
31.8
33.8
35.9
表4.1.4-2 混凝土轴心抗拉强度标准值(N/m㎡)
强度
混凝土强度等级
C15
C20
C25
C30
C35
C40
C45
C50
C55
C60
C65
C70
C75
C80
ft
0.91
1.10
1.27
1.43
1.57
1.71
1.80
1.89
1.96
2.04
2.09
2.14
2.18
2.22
第4.1.5条混凝土受压和受拉的弹性模量Ec宜按表4.1.5采用。
混凝土的剪切变形模量GC可按相应弹性模量值的40%采用。
混凝土泊松比vc可按0.2采用。
强度
C15
C20
C25
C30
C35
C40
C45
C50
C55
C60
C65
C70
C75
C80
Ec
2.20
2.55
2.80
3.00
3.15
3.25
3.35
3.45
3.55
3.60
3.65
3.70
3.75
3.80
注:1 当有可靠试验依据时,弹性模量可根据实测数据确定;
2 当混凝土中掺有大量矿物掺命料时,弹性模量可按规定龄期根据实测数据确定。
第4.1.6条混凝土轴心抗压疲劳强度设计值、轴心抗拉疲劳强度设计值应分别按表4.1.4—1、表4.1.4—2中的强度设计值乘疲劳强度修正系数γρ确定。混凝土受压或受拉疲劳强度修正系数γρ应根据疲劳应力比值分别按表4.1.6—1、表4.1.6—2采用;当混凝土承受拉-压疲劳应力作用时,疲劳强度修正系数γρ取0.60。
疲劳应力比值应按下列公式计算::第4.1.7条混凝土疲劳变形模量Ec应按表4.1.7采用。
第4.1.8条当温度在0℃到100℃范围内时,混凝土线膨胀系数αc可采用1 ×10/℃。
混凝土泊松比νc可采用0.2。
混凝土剪变模量Gc可按表4.1.5中混凝土弹性模量的0.4倍采用 。
4.2钢筋
第5章 结构分析
5.1 基本原则 第5.1.1条
结构按承载能力极限状态计算和按正常使用极限状态验算时,应按国家现行有关标准规定的作用(荷载)对结构的整体进行作用(荷载)效应分析;必要时,尚应对结构中受力状况特殊的部分进行更详细的结构分析。
第5.1.2条当结构在施工和使用期的不同阶段有多种受力状况时,应分别进行结构分析,并确定其最不利的作用效应组合。
结构可能遭遇火灾、爆炸、撞击等偶然作用时,尚应按国家现行有关标准的要求进行相应的结构分析。
第5.1.3条结构分析所需的各种几何尺寸,以及所采用的计算图形、边界条件、作用的取值与组合、材料性能的计算指标、初始应力和变形状况等,应符合结构的实际工作状况,并应具有相应的构造保证措施。
结构分析中所采用的各种简化和近似假定,应有理论或试验的依据,或经工程实践验证。计算结果的准确程度应符合工程设计的要求。
第5.1.4条结构分析应符合下列要求:
1应满足力学平衡条件;
2应在不同程度上符合变形协调条件,包括节点和边界的约束条件;
3应采用合理的材料或构件单元的本构关系。
第5.1.5条结构分析时,宜根据结构类型、构件布置、材料性能和受力特点等选择下列方法:
--线弹性分析方法;
--考虑塑性内力重分布的分析方法;
--塑性极限分析方法;
--非线性分析方法;
--试验分析方法。
第5.1.6条结构分析所采用的电算程序应经考核和验证,其技术条件应符合本规范和有关标准的要求。
对电算结果,应经判断和校核;在确认其合理有效后,方可用于工程设计。
5.2 分析模型
5.3弹性分析
5.4塑性内力重分布分析
5.5弹塑性分析
5.6塑性极限分析
5.7间接作用分析
第6章 预应力混凝土结构构件计算要求
6.1 一般规定
第6.1.1条预应力混凝土结构构件,除应根据使用条件进行承载力计算及变形、抗裂、裂缝宽度和应力验算外,尚应按具体情况对制作、运输及安装等施工阶段进行验算。
当预应力作为荷载效应考虑时,其设计值在本规范有关章节计算公式中给出。对承载能力极限状态,当预应力效应对结构有利时,预应力分项系数应取1.0;不利时应取1.2。对正常使用极限状态,预应力分项系数应取1.0。
第6.1.2条当通过对一部分纵向钢筋施加预应力已能使构件符合裂缝控制要求时,承载力计算所需的其余纵向钢筋可采用非预应力钢筋。非预应力钢筋宜采用HRB400级、HRB335级钢筋,也可采用RRB400级钢筋。
第6.1.3条预应力钢筋的张拉控制应力值σcon不宜超过表6.1.3规定的张拉控制应力限值,且不应小于0.4fptk.
当符合下列情况之一时,表6.1.3中的张拉控制应力限值可提高0.05fptk:
1要求提高构件在施工阶段的抗裂性能而在使用阶段受压区内设置的预应力钢筋;
2要求部分抵消由于应力松弛、摩擦、钢筋分批张拉以及预应力钢筋与张拉台座之间的温差等因素产生的预应力损失。
张拉控制应力限值
表6.1.3
钢筋种类
张拉方法
先张法
后张法
消除应力钢丝、纲绞线
0.75fptk
0.75fptk
热处理钢筋
0.70fptk
0.65fptk
第6.1.4条施加预应力时,所需的混凝土立方体抗压强度应经计算确定,但不宜低于设计混凝土强度等级值的75%。
第6.1.5条由预加力产生的混凝土法向应力及相应阶段预应力钢筋的应力,可分别按下列公式计算:
1先张法构件
由预加力产生的混凝土法向应力
(6.1.5-1)
相应阶段预应力钢筋的有效预应力
σpe=σcon-σl-αEσpc
(6.1.5-2)
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
σp0=σcon-σl
(6.1.5-3)
2后张法构件
由预应力产生的混凝土法向应力
(6.1.5-4)
相应阶段预应力钢筋的有效预应力
σpe=σcon-σl
(6.1.5-5)
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
σp0=σcon-σl+αEσpc
(6.1.5-6)
式中
An--净截面面积,即扣除孔道、凹槽等削弱部分以外的混凝土全部截面面积及纵向非预应力钢筋截面面积换算成混凝土的截面面积之和;对由不同混凝土强度等级组成的截面,应根据混凝土弹性模量比值换算成同一混凝土强度等级的截面面积;
A0--换算截面面积:包括净截面面积以及全部纵向预应力钢筋截面面积换算成混凝土的截面面积;
I0、In--换算截面惯性矩、净截面惯性矩;
ep0 、epn--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,按本规范第6.1.6条的规定计算;
y0、yn--换算截面重心、净截面重心至所计算纤维处的距离;
σl--相应阶段的预应力损失值,按本规范第6.2.1条至6.2.7条的规定计算;
αE--钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值:αE=Es/Ec,此处,Es按本规范表4.2.4采用,Ec按本规范表4.1.5采用;
Np0、Np--先张法构件、后张法构件的预应力钢筋及非预应力钢筋的合力,按本规范第6.1.6条计算;
M2--由预加力Np在后张法预应力混凝土超静定结构中产生的次弯矩,按本规范第6.1.7条的规定计算。
注:1在公式(6.1.5-1)、(6.1.5-4)中,右边第二、第三项与第一项的应力方向相同时取加号,相反时取减号;公式(6.1.5-2)、(6.1.5-6)适用于σpc为压应力的情况,当σpc为拉应力时,应以负值代入;
2在设计中宜采取措施避免或减少柱和墙等约束构件对梁、板预应力效果的不利影响。
第6.1.6条预应力钢筋及非预应力钢筋的合力以及合力点的偏心距(图6.1.6)宜按下列公式计算:
1先张法构件
Np0=σp0Ap+σ"p0A"p-σl5As-σ"l5A"s
(6.1.6-1)
(6.1.6-2)
2后张法构件
Np=σpeAp+σ"peA"p-σl5As-σ"l5A"s
(6.1.6-3)
(6.1.6-4)
式中
σp0、σ"p0--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;
σpe、σ"pe--受拉区、受压区预应力钢筋的有效预应力;
Ap、A"p--受拉区、受压区纵向预应力钢筋的截面面积;
As、A"s--受拉区、受压区纵向非预应力钢筋的截面面积;
yp、y"p--受拉区、受压区预应力合力点至换算截面重心的距离;
ys、y"s--受拉区、受压区非预应力钢筋重心至换算截面重心的距离;
σl5、σ"l5--受拉区、受压区预应力钢筋在各自合力点处混凝土收缩和徐变引起的预应力损失值,按本规范第6.2.5条的规定计算;
ypn、y"pn--受拉区、受压区预应力合力点至净截面重心的距离;
ysn、y"sn--受拉区、受压区非预应力钢筋重心至净截面重心的距离。
注:当公式(6.1.6-1)至公式(6.1.6-4)中的A"p=0时,可取式中σ"l5=0。
第6.1.7条后张法预应力混凝土超静定结构,在进行正截面受弯承载力计算及抗裂验算时,在弯矩设计值中次弯矩应参与组合;在进行斜截面受剪承载力计算及抗裂验算时,在剪力设计值中次剪力应参与组合。
次弯矩、次剪力及其参与组合的计算应符合下列规定:
1按弹性分析计算时,次弯矩M2宜按下列公式计算:
M2=Mr-M1
(6.1.7-1)
M1=Npepn
(6.1.7-2)
式中
Np--预应力钢筋及非预应力钢筋的合力,按本规范公式(6.1.6-3)计算;
epn--净截面重心至预应力钢筋及非预应力钢筋合力点的距离,按本规范公式(6.1.6-4)计算;
M1--预加力NP对净截面重心偏心引起的弯距值;
Mr--由预加力NP的等效荷载在结构构件截面上产生的弯矩值。
次剪力宜根据构件各截面次弯矩的分布按结构力学方法计算。
2在对截面进行受弯及受剪承载力计算时,当参与组合的次弯矩、次剪力对结构不利时,预应力分项系数应取1.2;有利时应取1.0。
3在对截面进行受弯及受剪的抗裂验算时,参与组合的次弯矩和次剪力的预应力分项系数应取1.0。
第6.1.8条对后张法预应力混凝土框架梁及连续梁,在满足本规范第9.5节纵向受力钢筋最小配筋率的条件下,当截面相对受压区高度ζ≤0.3时,可考虑内力重分布,支座截面矩可按10%调幅,并应满足正常使用极限状态验算要求;当ζ>0.3时,不应考虑内力重分布。此处,ζ应按本规范第7章的规定计算。
第6.1.9条先张法构件预应力钢筋的预应力传递长度ltr应按下列公式计算:
ltr=αd
(6.1.9)
式中
σpe--放张时预应力钢筋的有效预应力;
d--预应力钢筋的公称直径,按本规范附录B采用;
α--预应力钢筋的外形系数,按本规范表9.3.1采用;
f"tk--与放张时混凝土立方体抗压强度f"cu相应的轴心抗拉强度标准值,按本规范表4.1.3以线性内插法确定。
当采用骤然放松预应力钢筋的施工工艺时,ltr的起点应从距构件末端0.25ltr处开始计算。
第6.1.10条计算先张法预应力混凝土构件端部锚固区的正截面和斜截面受弯承载力时,锚固长度范围内的预应力钢筋抗拉强度设计值在锚固起点处应取为零,在锚固终点处应取为fpy,两点之间可按线性内插法确定。预应力钢筋的锚固长度la应按本规范第9.3.1条确定。
第6.1.11条预应力混凝土结构构件的施工阶段,除应进行承载能力极限状态验算外,对预拉区不允许出现裂缝的构件或预压时全截面受压的构件,在预加力、自重及施式荷载(必要时应考虑动力系数)作用下,其截面边缘的混凝土法向应力尚应符合下列规定(图6.1.11):
σct≤f"tk
(6.1.11-1)
σcc≤0.8f"ck
(6.1.11-2)
截面边缘的混凝土法向应力可按下列公式计算:
σcc或σct=σpc+±
(6.1.11-3)
式中
σcc、σct--相应施工阶段计算截面边缘纤维的混凝土压应力、拉应力;
f"tk、f"ck--与各施工阶段混凝土立方体抗压强度f"cu相应的抗拉强度标准值、抗压强度标准值,按本规范表4.1.3以线性内插法确定;
Nk、Mk--构件自重及施工荷载的标准组合的计算截面产生的轴向力值、弯矩值;
W0--验算边缘的换算截面弹性抵抗矩。
第6.1.12条预应力混凝土结构构件的施工阶段,除应进行承载能力极限状态验算外,对预拉区允许出现裂缝而在预拉区不配置纵向预应力钢筋的构件,其截面边缘的混凝土法向应力应符合下列规定:
σct≤2f"tk
(6.1.12-1)
σcc≤0.8f"ck
(6.1.12-2)
此处σct、σcc仍按本规范第6.1.11条的规定计算。
第6.1.13条预应力混凝土结构构件预拉区纵向钢筋的配筋应符合下列要求:
1施工阶段预拉区不允许出现裂缝的构件,预拉区纵向钢筋的配筋率(A"s+A"p)/A不应小于0.2%,对后张法构件不应计入A"p,其中,A为构件截面面积;
2施工阶段预拉区允许出现裂缝而在预拉区不配置纵向预应力钢筋的构件,当σct=2f"tk时,预拉区纵向钢筋的配筋率A"s/A不应小于0.4%;当f"tk<σct<2f"tk时,则在0.2%和0.4%之间按线性内插法确定;
3预拉区的纵向非预应力钢筋的直径不宜大于14mm,并应沿构件预拉区的外边缘均匀配置。
注:施工阶段预拉区不允许出现裂缝的板类构件,预拉区纵向钢筋的配筋可根据具体情况按实践经验确定。
第6.1.14条对先张法和后张法预应力混凝土结构构件,在承载力和裂缝宽度计算中,所用的混凝土法向预应力等于零时的预应力钢筋及非预应力钢筋合力Np0及相应的合力点的偏心距ep0,均应按本规范公式(6.1.6-1)及(6.1.6-2)计算,此时,先张法和后张法构件预应力钢筋的应力σp0、σ"p0 均应按本规范第6.1.5条的规定计算。
第7章 承载能力极限状态计算
7.1 正截面承载力计算的一般规定
第7.1.1条本章第7.1节至第7.4节规定的正截面承载能力极限状态计算,适用于钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件、受压构件和受拉构件。
对跨高比小于5的钢筋混凝土深受弯构件,其承载力应按本规范第10章第10.7节的规定进行计算。
第7.1.2条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规定取用:当εc≤ε0时
(7.1.2-1)
当ε0<εc≤εcu时
σc=fc
(7.1.2-2)
(7.1.2-3)
(7.1.2-4)
(7.1.2-5)
式中
σc--混凝土压应变为εc时的混凝土压应力;
fc--混凝土轴心抗压强度设计值,按本规范表4.1.4采用;
ε0--混凝土压应力刚达到fc时的混凝土压应变,当计算的ε0值小于0.002时,取为0.002;
εcu--正截面的混凝土极限压应变,当处于非均匀受压时,按公式(7.1.2-5)计算,如计算的εcu值大于0.0033,取为0.0033;当处于轴心受压时取为ε0;
fcu,k--混凝土立方体抗压强度标准值,按本规范第4.1.1条确定;
n--系数,当计算的n值大于2.0时,取为2.0。
4纵向钢筋的应力取等于钢筋应变与其弹性模量的乘积,但其绝对值不应大于其相应的强度设计值。纵向受拉钢筋的极限拉应变取为0.01。
第7.1.3条受弯构件、偏心受力构件正截面受压区混凝土的应力图形可简化为等效的矩形应力图。
矩形应力图的受压区高度x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系数β1。当混凝土强度等级不超过C50时,β1取为0.8,当混凝土强度等级为C80时,β1取为0.74,其间按线性内插法确定。
矩形应力图的应力值取为混凝土轴心抗压强度设计值fc乘以系数α1。当混凝土强度等级不超过C50时,α1取为1.0,当混凝土强度等级为C80时,α1取为0.94,其间按线性内插法确定。
第7.1.4条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度ζb应按下列公式计算:
1钢筋混凝土构件
有屈服点钢筋
(7.1.4-1)
有屈服点钢筋
(7.1.4-2)
第二章 正常使用极限状态验算
8.1 裂缝控制验算
第9章 构造规定
9.1 伸缩缝
第10章 结构构件的基本规定
10.1 板
第10.1.1条现浇钢筋混凝土板的厚度不应小于表10.1.1规定的数值。
现浇钢筋混凝土板的最小厚度(mm)
表10.1.1
板的类别
最小厚度
单向板
屋面板
60
民用建筑楼板
60
工业建筑楼板
70
行车道下的楼板
80
双向板
80
密肋板
肋间距小于或等于700mm
40
肋间距大于700mm
50
悬臂板
板的悬臂长度小于或等于500mm
60
板的悬臂长度大于500mm
80
无梁楼板
150
第10.1.2条混凝土板应按下列原则进行计算:
1两对边支承的板应按单向板计算;
2四边支承的板应按下列规定计算:
1)当长边与短边长度之比小于或等于2.0时,应按双向板计算;
2)当长边与短边长度之比大于2.0,但小于3.0时,宜按双向板计算;当按沿短边方向受力的单向板计算时,应沿长边方向布置足够数量的构造钢筋;
3)当长边与短边长度之比大于或等于3.0时,可按沿短边方向受力的单向板计算。
第10.1.3条当多跨单向板、多跨双向板采用分离式配筋时,跨中正弯矩钢筋宜全部伸入支座;支座负弯矩钢筋向跨内的延伸长度应覆盖负弯矩图并满足钢筋锚固的要求。
第10.1.4条板中受力钢筋的间距,当板厚h≤150mm时,不宜大于200mm;当板厚h>150mm时,不宜大于1.5h,且不宜大于250mm。
第10.1.5条简支板或连续板下部纵向受力钢筋伸入支座的锚固长度不应小于5d,d为下部纵向受力钢筋的直径。当连续板内温度、收缩应力较大时,伸入支座的锚固长度宜适当增加。
第10.1.6条当现浇板的受力钢筋与梁平行时,应沿梁长度方向配置间距不大于200mm且与梁垂直的上部构造钢筋,其直径不宜小于8mm,且单位长度内的总截面面积不宜小于板中单位宽度内受力钢筋截面面积的三分之一。该构造钢筋伸入板内的长度从梁边算起每边不宜小于板计算跨度l0的四分之一(图10.1.6)。
第10.1.7条对与支承结构整体浇筑或嵌固在承重砌体墙内的现浇混凝土板,应沿支承周边配置上部构造钢筋,其直径不宜小于8mm,间距不宜大于200mm,并应符合下列规定:
1现浇楼盖周边与混凝土梁或混凝土墙整体浇筑的单向板或双向板,应在板边上部设置垂直于板边的构造钢筋,其截面面积不宜小于板跨中相应方向纵向钢筋截面面积的三分之一;该钢筋自梁边或墙边伸入板内的长度,在单向板中不宜小于受力方向板计算跨度的五分之一;在双向板中不宜小于板短跨方向计算跨度的四分之一;在板角处该钢筋应沿两个垂直方向布置或按放射状布置;当柱角或墙的阳角突出到板内且尺寸较大时,亦应沿柱边或墙阳角边布置构造钢筋,该构造钢筋伸入板内的长度应从柱边或墙边算起。上述上部构造钢筋应按受拉钢筋锚固在梁内、墙内或柱内;
2嵌固在砌体墙内的现浇混凝土板,其上部与板边垂直的构造钢筋伸入板内的长度,从墙边算起不宜小于板短边跨度的七分之一;在两边嵌固于墙内的板角部分,应配置双向上部构造钢筋,该钢筋伸入板内的长度从墙边算起不宜小于板短边跨度的四分之一;沿板的受力方向配置的上部构造钢筋,其截面面积不宜小于该方向跨中受力钢筋截面面积的三分之一;沿非受力方向配置的上部构造钢筋,可根据经验适当减少。
第10.1.8条当按单向板设计时,除沿受力方向布置受力钢筋外,尚应在垂直受力方向布置分布钢筋。单位长度上分布钢筋的截面面积不宜小于单位宽度上受力钢筋截面面积的15%,且不宜小于该方向板截面面积的0.15%;分布钢筋的间距不宜大于250mm,直径不宜小于6mm;对集中荷载较大的情况,分布钢筋的截面面积应适当增加,其间距不宜大于200mm.
注:当有实践经验或可靠措施时,预制单向板的分布钢筋可不受本条限制。
第10.1.9条在温度、收缩应力较大的现浇板区域内,钢筋间距宜取为150-200mm,并应在板的末配筋表面布置温度收缩钢筋,板的上、下表面沿纵、横两个方向的配筋率均不宜小于0.1%。
温度收缩钢筋可利用原有钢筋贯通布置,也可另行设置构造钢筋网,并与原有钢筋按受拉钢筋的要求搭接或在周边构件中锚固。
第10.1.10条混凝土板中配置抗冲切箍筋或弯起钢筋时,应符合下列构造要求:
1板的厚度不应小于150mm;
2按计算所需的箍筋及相应的架立钢筋应配置在与45°冲切破坏锥面相交的范围内,且从集中荷载作用面或柱截面边缘向外的分布长度不应小于1.5h0(图10.1.10a);箍筋应做成封闭式,直径不应小于6mm,间距不应大于h0/3;
3按计算所需弯起钢筋的弯起角度可根据板的厚度在30°-45°之间选取;弯起钢筋的倾斜段应与冲切破坏锥面相交(图10.1.10b),其交点应在集中荷载作用面或柱截面边缘以外(1/2-2/3)h的范围内。弯起钢筋直径不宜小于12mm,且每一方向不宜小于3根。
第10.1.11条对卧置于地基上的基础筏板,当板的厚度h>2m时,除应沿板的上、下表面布置纵、横方向的钢筋外,尚宜沿板厚度方向间距不超过1m设置与板面平行的构造钢筋网片,其直径不宜小于12mm,纵横方向的间距不宜大于200mm.
第10.1.12条当板中采用钢筋焊接网片配筋时,应符合国家现行有关标准的规定。
第11章 混凝土结构构件抗震设计
11.1 一般规定
附录A 素混凝土结构构件计算 A.1 一般规定
附录B 钢筋的公称截面面积、计算截面面积及理论重量
附录C 混凝土的多轴强度和本构关系 C.1 总则
第附录C.1.1条混凝土的多轴强度和本构关系可采用下列方法确定:
1制作试件并通过试验测定:
2选择合理形式的数学模型,由试验标定其中所需的参数值;
3采用经过试验验证或工程经验证明可行的数学模型。
第附录C.1.2条本附录中所给出的各种数学模型适用于下述条件:混凝土强度等级C20-C80;混凝土质量密度2200-2400kg/m;正常温度、湿度环境;正常加载速度。
第附录C.1.3条本附录中,混凝土的应力-应变曲线和多轴强度均按相对值σ/fc、ε/εc、σ/ft、ε/εt、f3/fc和f1/ft等给出。其中,分母为混凝土的单轴强度(fc或ft)和相应的峰值应变(εc或εt)。
根据结构分析方法和极限状态验算的需要,单轴强度(fc或ft)可分别取为标准值(fck或ftk)、设计值(fc或ft)或平均值(fcm或ftm)。其中,平均值应按下列公式计算:
fcm=fck/(1-1.645δc)
(C.1.3-1)
ftm=ftk/(1-1.645δt)
(C.1.3-2)
式中
δc、δt--混凝土抗压强度、抗拉强度的变异系数,宜根据试验统计确定。
C.2 单轴应力-应变关系
第附录C.2.1条混凝土单轴受压的应力-应变曲线方程可按下列公式确定(图C.2.1):
当x≤1时
y=αax+(3-2αa)x+(αa-2)x
(C.2.1-1)
当x>1时
y=x/[αd(x-1)+x]
(C.2.1-2)
x=ε/εc
(C.2.1-3)
y=σ/fc
(C.2.1-4)
式中
αa、αd--单轴受压应力-应变曲线上升段、下降段的参数值,按表C.2.1采用;
fc--混凝土的单轴抗压强度(fck、fc或fcm);
εc--与fc相应的混凝土峰值压应变,按表C.2.1采用。
混凝土单轴受压应力-应变曲线的参数值
表C.2.1
fc(N/mm)
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
εc(×10)
1370
1470
1560
1640
1720
1790
1850
1920
1980
2030
αa
2.21
2.15
2.09
2.03
1.96
1.90
1.84
1.78
1.71
1.65
αd
0.41
0.74
1.06
1.36
1.65
1.94
2.21
2.48
2.74
3.00
εu/εc
4.2
3.0
2.6
2.3
2.1
2.0
1.9
1.9
1.8
1.8
注:εu为应力-应变曲线下降段上应力等于0.5fc时的混凝土压应变。
展开
第附录C.2.2条混凝土单轴受拉的应力-应变曲线方程可按下列公式确定(图C.2.2):
当x≤1时
y=1.2x-0.2x
(C.2.2-1)
当x>1时
y=x/[αt(x-1)+x]
(C.2.2-2)
x=ε/εt
(C.2.2-3)
y=σ/ft
(C.2.2-4)
式中
αt--单轴受拉应力-应变曲线下降段的参数值,按表C.2.2取用;
ft--混凝土的单轴抗拉强度(ftk、ft或ftm);
εt--与ft相应的混凝土峰值拉应变,按表C.2.2取用。
混凝土单轴受拉应力-应变曲线的参数值
表C.2.2
ft(N/mm)
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
εt(×10)
65
81
95
107
118
128
137
αt
0.31
0.70
1.25
1.95
2.81
3.82
5.00
C.3 多轴强度
第附录C.3.1条二维、三维结构或处于多维应力状态的杆系结构的局部,由线弹性分析、非线性分析或试验方法求得应力分布和混凝土主应力值σi后,混凝土多轴强度验算应符合下列要求:
│σi│≤│fi│(i=1,2,3)
(C.3.1)
式中 σi——混凝土主应力值:受拉为正,受压为负,且σ1≥σ2≥σ3;
fi——混凝土多轴强度:受拉为正,受压为负,且f1≥f2≥f3,宜按第C.3.2至C.3.4条的混凝土多轴强度相对值(fi/ ft或fi/ fc)计算。
第附录C.3.2条在二轴(压-压、拉-压、拉-拉)应力状态下,混凝土的二轴强度可按图C.3.2所示的包络图确定。
第附录C.3.3条在三轴受压(压-压-压)应力状态下,混凝土的抗压强度(f3)可根据应力比σ1/σ3按图C.3.3插值确定,其最高强度值不宜超过5fc。
第附录C.3.4条在三轴拉-压(拉-拉-压、拉-压-压)应力状态下,混凝土的多轴强度可不计σ2的影响,按二轴拉-压强度取值(图C.3.2)。
在三轴受拉(拉-拉-拉)应力状态下,混凝土的抗拉强度(f1)可取0.9ft。
C.4 破坏准则和本构模型
第附录C.4.1条混凝土在多轴应力状态下的破坏准则可采用下列一般方程表达:
τoct/fc=a[(b-σoct/fc)/(c-σoct/fc)]
(C.4.1-1)
c=ct(cos3θ/2)+cc(sin3θ/2)
(C.4.1-2)
σoct=(f1+f2+f3)/3
(C.4.1-3)
(C.4.1-4)
(C.4.1-5)
式中
σoct--按混凝土多轴强度计算的八面体正应力;
τoct--按混凝土多轴强度计算的八面体剪应力;
a、b、d、ct、cc--参数值,宜由试验标定;无试验依据时可按下列数值取用:a=6.9638,b=0.09,d=0.9297,ct=12.2445,cc=7.3319。
第附录C.4.2条混凝土的本构关系可采用非线弹性的正交异性模型,也可采用经过验证的其他本构模型。
(2) [结构设计要求]混凝土结构设计规范2015版
(3) [结构设计要求]手机结构设计标准
手机结构设计标准
一. 天线的设计 1, PIFA双频天线高度≥7mm,面积≥600mm2,有效容积≥5000mm3 PIFA 2, 三频天线高度≥7.5mm,面积≥700mm2,有效容积≥5500mm3 3, PIFA天线与连接器之间的压紧材料必须采用白色EVA(强度高/吸波少) 4, 圆形外置天线尽量设计成螺母旋入方式 非圆形外置天线尽量设计成螺丝锁方式。 5, 外置天线有电镀帽时,电镀帽与天线内部外壳不要设计成通孔式,否则ESD难通过。 6, 内置单棍天线,电子器件离开天线X方向10(低限8),天线尽量*壳体侧壁,天线倾斜不得超过5度,PCB天线触点背面不允许有金属。 7, 内置双棍天线如附图所示,效果非常不好,硬件建议最好不要采用 8, 天线与SIM卡座的距离要大于30MM GUHE电工天线,周围3mm以内不允许布件,6mm以内不允许布超过2mm高的器件,古河天线正对的PCB板背面平面方向周围3mm以内不允许有任何金属件 二.翻盖转轴处的设计: 1, 尽量采用直径5.8hinge, 2, 转轴头凸出转轴孔2.2,5.8X5.1端与壳体周圈间隙设计单边0.02,2D图上标识孔出模斜度为0 3, 孔与hinge模具实配,为避免hinge本体金属裁切毛边与壳体干涉, 4, 5.8X5.1端壳体孔头部做一级凹槽(深度0.5,周圈比孔大单边0.1), 5, 4.6X4.2端与壳体周圈间隙设计单边0.02,,2D图上标识孔出模斜度为0, 6, 孔与hinge模具实配,hinge尾端(最细部分)与壳体周圈间隙设计0.1 7, 深度方向5.8X5.1端间隙0,4.6X4.2端设计间隙≥0.2,试模适配到装入方便,翻盖无异音,T1前完成 8, 壳体装配转轴的孔周圈壁厚≥1.0 非转轴孔周圈壁厚≥1.2 9, 主机、翻盖转轴孔开口处必须设计导向斜角≥C0.2 10,壳体非转轴孔与另壳体凸圈圆周配合间隙设计单边0.05,不允许喷漆, 深度方向间隙≥0.2,试模适配到装入方便,翻盖无异音,T1前完成 11,凸圈凸起高度1.5,壁厚≥0.8,内要设计加强筋(见附图) 12,非转轴孔开口处必须设计导向斜角≥C0.2,凸圈必须设计导向圆角≥R0.2 13,HINGE处翻盖与主机壳体总宽度,单边设计0.1,试模适配到喷涂后装入方便,翻盖无异音,T1前完成 14,翻转部分与静止部分壳体周圈间隙≥0.3 15,翻盖FPC过槽正常情况开到中心位,为FPC宽度修改留余量 16,转轴位置胶太厚要掏胶防缩水 17,转轴过10万次的要求,根部加圆角≥R0.3(左右凸肩根部) 18,hinge翻开预压角5~7度(2.0英寸以上LCM双屏翻盖手机采用7度);合盖预压为20度左右 19,拆hinge采用内拨方式时,hinge距离最近壳体或导光条距离≥5。如果导光条距离hinge距离小于5,设计筋位顶住壳体侧面。 三.镜片设计 1, 翻盖机MAIN LCD LENS模切厚度≥0.8;注塑厚度≥1.0,设计时凹入FLIP REAR 0.05 2, 翻盖机SUB LCD LENS模切厚度≥1.2;注塑厚度≥1.2(从内往外装配的LENS厚度各增加0.2) 3, 直板机LENS模切厚度≥1.2;注塑厚度≥1.4(从内往外装配的LENS厚度各增加0.2) 4, camera lens厚度≥0.6(300K象素以上camera,LENS必须采用GLASS) 5, LENS与壳体单边间隙:模切LENS:0.05;注塑LENS:0.1 LENS双面胶最小宽度≥1.2(只限局部) 6, LENS镭射纸位置双面胶避空让开,烫金工艺无需避空 7, LENS保护膜必须是静电保护模,要设计手柄,手柄不露出手机外形,不遮蔽出音孔 8, LENS在3D上丝印区要画出线,IMD/IML工艺LENS丝印线在2D图上标注详细尺寸,并CHECK ID ARTWORK正确 9, LENS入水口在壳体上要减胶避开.(侧入水口壳体设计插穿凹槽,侧入水口插入凹槽,凹槽背面贴静电保护膜防ESD) 10,LENS尽量设计成最后装入,防灰尘四.电芯规格 1, 电芯规格和供应商在做ARCH时就要确定完成 2, 电芯3D必须参考SPEC最大尺寸 3, 电芯与电池壳体厚度方向单边留间隙0.2(膨胀空间0.1mm+双面胶0.1) 4, 胶框超声+尾部底面接触方式内置电池,电池总长方向预留8以上(如果电芯是聚合物型,封装口3MM不计算在内),宽度方向预留2。左右胶框各1.0, 前后胶框各1.5,保护PCB宽5.0。 5, 普通锂电芯四周胶框+正反面卷纸方式+尾部侧面接触方式内置电池,电池总长方向预留5以上,宽度方向预留3。左右前3处胶框各1.5,后部3.5做保护PCB和胶框。 外置电池前端(活动端)与base_rear配合间隙0.15,后端配死 6, 外置电池定位要求全在电池面壳batt_front。 外置电池后面三卡扣,中间定左右(0.05间隙),两边定上下(0配0)。 外置电池前端左右各一个5度斜面定位(0.05间隙), 外置电池前下边界线导C0.3以上斜角,方便装配。 电池壳前端小扣位顶面倒个大斜角,最小距离处与主机壳体间隙0.05,小扣位扣住0.35 7, 外置电池/内置电池/电池外壳设计取出结构(扣手位或BASE REAR设计2个弹片) 8, 内置电池*近金手指侧设计两个扣插入壳体,深度方向间隙0,左右两个定位面,间隙0.05 9, 内置电池,壳体左右或上下(远离扣位)设计卡扣固定电池另一端:卡扣设计成圆弧面与电池接触(可参考SHIELDING的卡扣)。以方便取出为准。 10,内置电池要设计取出结构(扣手位) 11,内置电池与壳体X方向间隙单边0.1,Y方向*近金手指侧0,另侧0.2 12,内置电池的电池盖按压扣手位,与后壳深度避空0.8,避空面积>140,避空位半圆的半径>8。(参考Stella项目) 13,电池盖/或外置电池所有插入壳体的卡扣受力角必须有R0.3圆角,壳体对应的槽顶边必须有R0.3圆角,避免受力集中断裂 14,电池的卡扣要设在电池的接触片附近来防止电池变形过大 15,电池接触片(弹片处于压缩工作状态)要Batt_connector对正 16,尽量选用中间有接触凸筋或较窄的电池connector,保证connector弹片倾斜也不会接触壳17,电池连接器在整机未装电池的状态下可以用探针接触(不要被housing盖住) 18,金手指间电池壳筋设计0.3宽,壳体周圈倒角C0.1X45度,保证电池金手指尽量宽(金手指宽度1.2) 19,金手指沉入电池壳0.1,要求金手指采用表面插入方式(不允许采用从内往外装配方式)保证强度 20,电池底要留0.1深的标签位,标签槽要有斜角对标签防呆 21,正负极在壳体上要画出来,并需要由硬件确认 22,电池超声线设计成整条(不要做成间断状,跌落易开)并设计溢胶槽。(前部是最容易开的地方).(可以通过超声线下面走斜顶方式防缩水).电池的超声线尺寸底部宽0.40mm,高0.40mm,前后壳间隙为0.10mm,超声线熔掉0.30mm保证前后壳的结合强度 23,外置电池与电池扣配合的勾槽设计在外壳上,避免多次拆卸超声线损坏 24,内置电池扣手位设计在带电池插扣的壳上,避免多次拆卸超声线损坏 25,外置电池或电池盖应有防磨的高点 26,电池扣的参考设计????(深圳提供) 五.胶塞的结构设计 1, 所有tpu塞全部放在塑胶模具厂(rubber塞子放在keypad厂) 2, 所有塞子要设计拆卸口(≥R0.5半圆形) 3, 所有塞子(特别是IO塞)不能有0.4厚度的薄胶位,因插几次后易变形 4, 所有的翻盖机都要有大档块,在翻盖打开与大档块接触时,翻盖面与主机面两凸肩的距离要在0.5MM以上,要求大档块与翻盖在小于翻开角度2度时接触,接触面为斜面,斜面尽量通过轴的法线 5, FLIP旋转过程中,转轴处flip与base圆周间隙≥0.3, 大挡垫底面凹入壳体0.3,与周圈壳体周圈间隙0.05 大挡垫设计两个或三个拉手,尽量*边,倒扣高1.0(直伸边0.30),勾住壳体单边0.3,否则难拉入 6, 壳体耳机处开口大于耳机插座(PLUG)单边0.3 7, 耳机塞外形与主机面配合单边0.05间隙 8, 耳机塞卡位如不是侧卡在壳体上方式的,设计椭圆旋转90度装配方式。旋转前单边钩住0.2,旋转后单边钩住0.65 9, 耳机塞插入耳机座部分设计“十”筋形状,深度插入耳机座2.0,筋宽0.8,外轮廓与phonejack孔周圈过盈单边0.05。 “十”筋顶面倒R0.3圆角,方便插入。如果耳机塞是采用侧耳挂勾在壳体方式的,*近挂勾的筋顶面导C0.5斜角,保证塞子斜着能塞入。 连接部位,在外观面或内面做一个反弹凹槽(胶厚0.6,宽度0.7,)方便塞子弯折,(如果胶厚<=0.6,不需要设计反弹凹槽) 10,I/O塞与主机面配合单边0.05间隙 11,I/O塞加筋与I/O单边过盈0.05,倒C角利于装配. I/O塞加筋应避开I/O CONNECTOR口部突出部位---进行实物对照 12,RF测试孔ф4.6mm 13,RF塞与主机底0对0配合 14,RF塞设计防呆 15,RF塞和螺丝塞底部设计环形过盈单边0.1 较深螺丝冒设计排气槽 六.壳体结构方面 1, 平均壳体厚度≥1.2,周边壳体厚度≥1.4 2, 壁厚突变不能超过1.6倍 3, 筋条厚度与壁厚的比例为不大于0.75, 所有可接触外观面不允许利角,R≥R0.3 4, 止口宽0.65mm,高度≥0.8mm(保证止口配合面足够,挡住ESD) 5, 止口深度非配合面间隙0.15 止口配合面5度拔模,方便装配 6, 止口配合面单边间隙0.05 美工槽0.3X0.3,翻盖/主机均要设计。设计在内斜顶出的凹卡扣壳体上。(不允许设计在外滑块出的凸卡扣壳体上,避免滑块破坏美工槽外观) 7, 死卡(最后拆卸位置)扣位配合≥0.7;活卡扣位配合0.5mm(详见图) 8, 卡扣位置必须封0.2左右厚度胶。即增加了卡扣的强度也挡住了ESD 9, 扣斜销行位不得少于4mm.在此范围内应无其他影响行位运动的特征 10,螺丝柱内孔φ2.2不拔模,外径φ3.8要加胶0.5度拔模,内外根部都要倒R0.2圆角 11,螺母沉入螺丝柱表面0.05 螺丝柱内孔底部要留0.3以上的螺母溶胶位,内部厚度≥0.8.根部倒圆角 12,与螺丝柱配合的boss孔直径φ4,与螺丝柱配合单边间隙0.1(详见图14) 13,boss孔位置要加防拆标签,壳体凹槽厚度0.1 14, 翻盖底(大LENS)与主机面(键帽上表面)间隙≥0.4 15,检查胶厚或薄的地方,防止缩水等缺陷(X\Y\Z方向做厚度检查 ) 16,主机面连接器通过槽宽度按实际计算,连接器厚度单边加0.3MM 17,主机连接器要有泡棉压住 18,主机转轴到前螺丝柱间是否有筋位加强结构 19,主机面转轴处所有利角地方要加R 20,主机转轴胶厚处是否掏胶防缩水 <BR< p>21,主机底电池底下面最薄≥0.6(公模要求模具开排气块) 22,挂绳孔胶厚≥1.5X1.8,挂绳孔宽度≥1.5 23,翻盖缓冲垫太小时(V8项目),不采用双面胶粘,设计拉手,倒扣钩住壳体0.3 24,凡是形状对称,而装配时有方向要求的结构件,必须加防呆措施。也就是其它任何方向都无法装配到位 25,SIM卡座处遮挡片,在壳上对应处加筋压住遮光片,防止遮光片翘起影响SIM卡插入 26,flip上、下壳体之间加上反卡位,防止壳体上下,左右外张,上下壳加支撑筋,防止上下按压,感觉壳体软(如附图所示,参考stella项目) 27,双色喷涂件在设计时要考虑给喷漆治具留装卡的位置,0.6宽x0.5深的工艺槽 28,双色喷涂分界处周边轮廓线尽量圆滑,曲线变化处R角≥0.5 29,双色喷涂的治具模具,要求是精密模具,一模一穴,治具注塑材料采用壳体基材相同 30,做干涉检查 31,PC料统一成三星 PC HF-1023IM 32,PCABS料统一成GE PCABS C1200HF 33,弧面外观装饰件双面胶要求选用DIC8810SA(高低温/耐冲击性能好) 34,平面外观装饰件双面胶采用3M9495,或DIC8810SA(高低温/耐冲击性能好) 35,双面胶最小宽度≥1.0(LENS位置最小1.2) 36,可移动双面胶可选用3M9415(其粘性两面强度不同,弱面拆卸方便) 热熔胶采用? 37,遇水后变色标签可选用3M5557(适用于防水标签) 38,Foam最小宽度≥1.0mm PIFA天线下面连接器等需要压,采用EVA白色材质,吸波最少。不可以采用黑色foam(里面含有炭粉,吸波) 39,主LCD foam材质可选用SR-S-40P 40,副LCD foam材质可选用SR-S-40P 41,翻盖打开设计角度的装配图, Plastic 装配图, Mockup 装配图, 运动件运动到极限位置的装配图(电池为对角线位置装配图), 整机装配顺序是否合理?? 42,所有的塞子都要做翻过来的干涉检查(IO塞翻过来与充电器是否干涉的检查等) 43,零件处于正常状态干涉检查 44,零件处于运动极限状态干涉检查(电池为对角线位置装配图) FLIP/SIM CARD/电池扣/电池/电池盖/电池弹出片/SIDE KEY/KEY/抽屉式塞子/带微距camera调焦钮/手写笔/三向键/三档键/五向摇杆键/摄像头盖 七.按键设计 1,导航键分成4个60度的按键灵敏区域,4个30度的盲区,用手写笔点按键60度灵敏区域与盲区的交界处,检查按键是否出错,具体见附图 2,keypad rubber平均壁厚0.25~0.3,键与键间距离小于2时,rubber必须局部去胶到0.15厚度,以保证弹性壁的弹性 3,keypad rubber导电基高度0.3 ,直径φ2.0(φ5dome),直径φ1.7(φ4dome),加胶拔模3度 4,keypad rubber导电基中心与keypad外形中心距离必须小于keypad对应外形宽度的1/6,尽量在其几何中心 5,keypad rubber除定位孔外不允许有通孔,以防ESD 6,keypad rubber与壳体压PCB的凸筋平面间隙0.3,深度间隙0.1 7,keypad rubber柱与DOME之间间隙为0 8,keypad dome接地设计: (1).DOME两侧或顶部凸出两个接地角,用导电布粘在PCB接地焊盘上 (2).DOME两侧凸起两个接地角,翻到PCB背面,用导电布粘在是shielding或者接地焊盘上 (不允许采用接地角折180压接方式,银浆容易断) 9,直板机key 位置的rubber比较厚,要求key plastic部分加筋伸入rubber,凸筋距离dome 0.5,凸筋与rubber周圈间隙0.05 10,翻盖机键盘间隙(拔模后最小距离):键与键之间间隙0.2,导航键与壳体间隙0.15,独立键与壳体间隙0.12,导航键中心的圆键与导航键间隙0.1 11,直板机键盘间隙(拔模后最小距离):键与键之间间隙0.2,导航键与壳体间隙0.2,独立键与壳体间隙0.15,导航键中心的圆键与导航键间隙0.1 12, 键盘唇边宽与厚度为0.4X0.4 13,数字键唇边外形与壳体避开0.2,导航键唇边外形与壳体避开0.3 14,keypad键帽裙边到rubber防水边≥0.5 15,键盘上表面距离 LENS的距离为≥0.4mm 16,数字键唇边深度方向与壳体间隙0.05,导航键深度方向与壳体间隙0.1 17,按键与按键之间的壳体如果有筋相连,那么这条筋的宽度尽量做到2.5mm以上,以增强按键的手感,并且导航键周围要有筋,以方便导航键做裙边 18,钢琴键,键与键之间的间隙是0.20MM,键与壳体之间的间隙是0.15MM,钢板的厚度是0.20毫米。 钢琴键钢板与键帽之间的距离0.40,键帽最薄0.80,钢板不需要粘贴在RUBBER上,否则导致键盘手感不好 19,结构空间允许的情况下,钢琴键也可以不用钢板,用PC支架代替钢板,PC支架的厚度是≥0.50MM 20,侧键与胶壳之间的间隙为0.1。 21,所有sidekey四周方向都需要设计唇边/或设计套环把keypad套在sideswith或筋上, sidekey rubber四周卷边包住sidekey唇边外缘,防止ESD通过 22,sidekey附近housing最好局部凹入0.3,方便手指压入,手感会好 23,sidekey凸出housing大面0.2~0.3(sideswitch),sidekey凸出housing大面0.5~0.6(DOME)。太大跌落测试会冲击坏内部sideswith或dome。 24,sidekey附近housing要求ID设计凹入面(深度0.3以上),否则sidekey手感会不好 25,两个侧键为独立键时,其裙边和RUBBER要设计成连体式。手感好、方便组装、侧键不会晃动;侧键的定位框,(可能的情况下)最好能做成一个整体的,方便装配。 26,侧键外形面法线方向要求水平,否则侧键手感差。侧键下压方向与switch运动方向有角度。27, sideswitch必须采用带凸柱式,PCB孔与凸柱单边间隙0.05。没有柱sideswitch 在SMT中会随焊锡漂移,手感不稳定 28,sidekey_fpc_sheetmetal(侧键钢片)两侧边底部倒大斜角,方便装配 29,sidekey_fpc_sheetmetal开口避开fpc单边1.0以上,顶部设计圆角。避免fpc被刮断 30,侧键尽量放在前壳上,以方便装配,保证侧键手感(V8有这样的问题) 31,dome尽量采用φ5,总高度为0.3 32,dome基材表面刷银浆,最远两点导电值要求小于1.5欧姆??? 33,metal dome预留装配定位孔(2xφ1.0) 34,dome 球面上必须选择带凹点的 35,metal dome要设计两个接地凸边,弯折后压在PCB接地焊盘上(弯折部分取消PET基材),或者dome避开接地焊盘,用导电布接通 八.LCD部分 1,LCM/TP底屏蔽罩与LCM周圈单边间隙0.1,深度方向间隙0 2,LCM/TP底屏蔽罩避开LCD LENS部分,触压在塑胶架上 3,LCM/TP底屏蔽罩四角开2.0口,避免跌落应力集中 4,LCM/TP底屏蔽罩加工料口方向要避开LCM 5,LCM/TP底屏蔽罩/SMT的屏蔽罩厚度≥0.2 TP装配到shield顶面,TP顶面与壳体间有0.4以上厚度foam隔开,TP底屏蔽罩不允许与TP接触,间隙大于0.3 6,触摸屏放在屏蔽框内的情况下,TP面屏蔽罩与TP周圈间隙≥0.2,深度方向用压缩后0.2泡棉隔开 7,PCB屏蔽罩与电子件周圈间隙0.3,深度方向间隙0.3 8,屏蔽罩_cover与屏蔽罩_frame之间周圈间隙0.05,深度方向间隙0.05;屏蔽罩_cover与屏蔽罩_cover之间周圈间隙0.5 9,屏蔽罩_frame筋宽应大于4 10,屏蔽罩下如果有无铅芯片,则需要在对应芯片四个角处留出不小于φ2.0的孔或槽(点胶工艺孔) 11,射频件的SHIELD最好做成单层的 12,SMT屏蔽罩要设计吸盘(≥φ6.0) 13,SMT屏蔽罩吸盘如果需要设计预断位(两面),参考附图方式。 14,FPC在转轴孔内部分做成5度斜线(非水平),FLIP与BASE交点为FPC斜线起点(目的:减小FPC与hinge孔摩擦的可能性) 15,FPC在hinge孔内的扭曲部分宽度要求≥8,越大越好 16,FPC两个连接器的X方向距离等同于FLIP PCB与MAIN PCB两连接器的X方向距离 17,FPC flip部分Y方向长度计算办法:连接器边距hinge中心孔的直线距离+0.2(具体加多少视实际情况而定,0.2是个参考值) 18,FPC下弯部分与BASE FRONT间隙≥0.3 19,FPC过渡尽量圆滑,内侧圆角设计成R1到R1.5 20,壳体上FPC过孔位置不要利角分模线(如壳体上无法避免,FPC对应位置加贴泡棉) 21,在有壳体的情况下,FPC在发数据前要剪1比1手工样品装配试验。CHECK没问题后发出。 22,接地点要避开折弯处,要避开壳体FPC孔 23,flip穿FPC槽原始设计宽度开通到中心线,方便FPC加宽 24,FPC 2D DXF必须就厚度有每层的尺寸要求(单层FPC可做到0.05厚),并实物测量 25,SPK出声孔面积≥6.0mm2,孔宽≥0.8mm;圆孔≥φ1.0 26,SPK出声孔要过渡圆滑,避免利角,锐角 SPK前音腔高度≥1.0(包括泡棉厚度) 27,SPK后音腔必须密封,尽量设计独立后音腔,容积≥1500mm3 28,SPK定位筋宽度0.6,与Spk单边间隙0.1,顶部有导向斜角C0.2~0.3 29,speaker背面轭要求达到10KGF 10秒钟压力不内陷,否则轭容易脱落 30,壳体上与spearker对应的压筋要求超出轭2.0,避免所有压力集中在轭上(存在把轭压陷风险)31,SPK泡棉要用双面胶直接粘在壳体上,避免漏音 32,SPK与壳体间必须有防尘网 33,REC出声孔面积≥1.5mm2,孔宽≥0.6mm;圆孔≥φ1.0 34,REC出声孔要过渡圆滑,避免利角,锐角 35,REC前音腔高度≥0.6(housing环形凸筋+foam总高度) 36,SPEAKER/REC一体双面发声,REC与定位圈单边间隙0.2,定位圈不能密封。否则SPEAKER背面出气孔被堵,声音发不出来。 SPEAKER周圈壳体内平面必须光滑,特别是独立后音腔,否则异响. REC定位筋宽度0.6,与REC单边间隙0.1,顶部有导向斜角C0.2~0.3 37,REC泡棉要用双面胶直接粘在壳体上,避免漏音 38,REC与壳体间必需有防尘网 39,MIC出声孔面积≥1.0mm2,圆孔≥φ1.0 MIC出声孔要过渡圆滑,避免利角,锐角 40,MIC与壳体间必须MIC套(允许用KEYPAD RUBBER方式), 防止MIC和SPEAKER在壳体内形成腔体回路 <BR< p>41,MIC与壳体外观面距离大于3.0,MIC设计导音套 42,尽量采用双环的TECHFAITH ME新研发vibrator,定位简单,震动效果好。 44,三星马达前端用0.4厚度筋档住,间隙0;rubber前端避开0.2,后端预压0.2。 马达头要画成整圆柱,与壳体圆周方向间隙单边≥0.7,长度方向间隙≥0.7 45,Camera预压泡棉厚度≥0.2 camera准确定位环接触面要大于camear的凹槽,与camera单边间隙0.1,筋顶部设计C0.3斜角导向 46,Camera头部固定筋与ZIF加强板是否有干涉 47,Camera视角图必须画出来,LENS丝印区域稍大于视角图 .如带字体图案LENS本体无法设计防呆,可以把防呆装置设计在保护膜上. Camera身部预定位固定抽屉与cameraXY单边间隙0.2,Z方向抽屉顶部间隙0.2 48,Camera Lens厚度≥0.6(如果LENS采用PMMA,要严格控制lens的透光率,并在2D图纸技术要求内加入透光率要求信息.?????) 49,camera fpc接触端的中心与PCB connector中心必须在同一条线上,避免fpc扭曲损坏 50,插座式camera, camera holder内底面设计双面胶。保证跌落测试时camera不会脱落 55,camera holder 磁铁与霍尔开关XY方向位置对准 56,当磁铁与霍尔开关的距离大于8毫米时,要注意磁铁的大小(目前已经量产的有5X5X3和4X4X3型号),保证磁力 57,磁铁要用泡棉或筋骨压住 58,霍尔开关要远离speaker等带磁性的元器件 59,霍尔开关要远离天线区域 九.ID部分 1, 检查ID提供的CMF图,判断各零件的工艺是否合理:ME是否能达到;零件是否会影响HW 和生产。 2, 检查ID提供的SURFACE的拔模角度,外观面的拨模角度≥3度,尽量不要有倒拔模出现。(装配lens等非外观位置允许1度拔模) 3, 严格按照手机厚度堆层图和各部件的设计要求来检查ID提供的SURFACE (检查是否有足够的空间来满足ME设计):LCM、camera、speaker&receiver、motor、hinge(FPC)、connector、mic、battery、audio jack、keypad、sim card、I/O、side key、SD card、pen、等 4, 检查ID surface是否符合arch和ME要求:key(main keypad、side key、MP3 key)的位置是否对准arch ;螺丝孔位;RF孔位;speaker、receiver孔位;camera孔位 等有关实现功能的ID造型是否符合arch 。 十.装配结构部分 1,翻盖机翻转检查: (1) 检查翻转过程中flip和base最近距离要求≥0.3 (2) 检查翻开后flip是否与base发生干涉 (要求间隙大于0.5) (3) 在翻开最大角度之前两度时,flip与stoper垫刚好接触 (4) flip翻开后,检查camera视角是否被主机挡住 2,要考虑厚电的可能性,如V8,现在待机时间很短,但没法做厚电 3,电芯要提前定供应商并且要按最大尺寸来画3D,如供应商提供电芯为(38*34*50)公差+/-0.5,3D尺寸应为34.5*50.5.确保所有都在SURFACE 内 4,一般供应商提供的LAB上的电芯容量比实际容量要小20-50MA,须提前与客户确认是否OK. 5,螺丝位和扣位最好能画出3D图来;特殊结构要求画出(如player项目滑动的摄像头盖)。n形和u形翻盖机,主机上壳*近keypad侧凸肩根部圆角≥R4 6,PCB邮票口要描述在3D上(SUB_PCB,MAIN_PCB…...) PCB与壳体支撑位≥6处,尽量布在边缘角落等受力最大位置(含螺丝柱) 7,FPCB与壳体支撑位≥4处,尽量布在边缘角落等受力最大位置, PCB焊盘要求单边大于接触片0.5以上(接触片必须设计成压缩状态) 8,PCB焊盘与接触片X/Y方向必须居中(接触片必须设计成压缩状态) 9,PCB上要预留接地焊盘(FPC/METALDOME…...) PCB上要预留壳体装配定位孔(2Xφ1.2),尽量在对角(MAIN PCB至少三个孔) 10,PCB上要预留METALDOME装配定位孔(2Xφ1.0),尽量在对角 PCB螺丝柱定位孔边缘1mm范围之内不得放置元件,避免与壳体干涉(正常螺丝柱直径3.8/PCB孔直径4.0/不允许布件区直径6.0) PCB螺丝柱定位孔直径6.0内布铜 11,普通测试点:测试点的直径≥ф 1.5mm,如果需要在壳体上开孔,孔径≥ф2.7mm;相邻的两个测试点圆心间距大于2.54mm。 12,电池连接器:在整机未装电池的状态下可以用探针垂直方向直接接触(V8就是错误例子) PCB上要印贴DOME的白线,可目检DOME是否贴正 13, PCB外形和孔必须符合铣刀加工工艺(大于R0.5毫米) 14, sim holder要求有自锁机构,(推荐后期新项目采用带bridge的sim holder。避免sim鼓起掉卡),amphenol 3.1mm /TYCO 1483856-1 2.6mm系列simholder ME结构设计参考V86的结构 15,SIM卡座:装配成整机后,各种锁定装置不得遮盖卡座上的测试点,所有的6个接触点都可以被方便的测取. 需要保证以接触点为圆心在ф3mm内无遮挡。同时如果需要贴遮挡片,遮挡片不能覆盖测试点。 16,LCD: (1)主LCD与壳体间泡棉压缩后厚度≥0.3 (2)副LCD与壳体间泡棉厚度≥0.3 (3)LCM定位筋与LCM或屏蔽罩单边间隙0.1 (4)LCM定位筋四个角要切开,单边2mm (5)LCM定位筋顶部有0.3 C角导向 (6)壳体和屏蔽罩等避开LCM连接FPC/IC等易损坏部位0.3以上 (7)LENS丝印区开口比LCD AA区单边大0.2-0.5 (8)housing开口比丝印区大0.5(如果LENS背胶区域太窄允许0.3,但要求housing开口底部导斜角(留0.3直身位)),泡棉比housing开口大0.2 (9)shield开口比LCD AA区单边大0.7 (10)housing foam压LCD单边宽度≥0.8,main LCD foam两面背胶,与壳间粘性大,与屏间粘性小些,否则粉尘测试会fail(此项针对NEC项目,其余项目还是单面背胶) (11)SUB LCD周边flip front上要加筋压住sub pcb,如有导电泡棉,就压在导电泡棉上 (12)TP AA大于LCD AA区单边0.3 (13)壳体开口大于TP AA区单边0.1~0.3 (14)TP foam远离TP禁压区0.2(TP foam远离TP AA区1.7),工作厚度≥0.4 (15)PDA机器壳体TP开口必须是矩形的 (16)housing与TP避开0.3以上,并且必须确保TP对应的housing侧壁为垂直面 TP带有ICON型号设计方案:最佳方案为icon只保留底部横条(顶和左右框取消),icon采用丝印工艺,TP底双面胶仍然为完整环形; 次之设计方案:如果TP标准件icon必须是环形。则装配治具必须直接定位icon;不允许的定位方式:Touch panel icon >touch panel>shielding> housing 3次装配关系 17,手写笔笔头的圆球面顶部要削掉部分材料,形成一φ0.4mm的平面,防止lineation life测试失败,笔头磨损.







