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CECS356-2013 高强箍筋混凝土结构技术规程.pdf

图3高强连续复合箍筋

图5高强连续复合螺旋箍筋

当混凝土受压向外膨胀时而使箍筋对混凝土产生侧向压力， 化高强箍筋对混凝土的约束效果DB37／T 3263-2018 矿山在用电力电容器电气试验规范，箍筋对混凝土产生的侧向 力平均值定义为平均约束应力，应按下列公式进行计算：

o, = fyPsv = ZA, bs

本规程除基本沿用现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010的符号外，由于高强箍筋对混凝土具有良好的约束效果，增 加了与高强箍筋约束混凝土相关的材料力学性能指标的符号。 2.2.1用fcc表示高强箍筋约束混凝土的抗压强度设计值，ecc表 示与fcc相应的高强箍筋约束混凝土的峰值压应变，Ecu表示高强箍 筋约束混凝士的极限压应变，

3.1.1为了充分发挥高强材料的性能，使高强箍筋与混凝土强度 等级相匹配，所采用的混凝土强度等级较高；混凝土强度等级较高 时其脆性越明显，利用高强箍筋对较高强度等级的混凝土进行约 束，使混凝土的脆性性能得到明显改善，有利于混凝土结构的抗震 性能。由于混凝土结构中的梁采用的混凝土强度一般较柱低，基 于上述考虑，结合目前我国混凝土结构的实际，建议梁的混凝土强 度等级不低于C30，柱的混凝土强度等级不低于C40。 3.1.2～3.1.4规定取自于现行国家标准《混凝土结构设计规范》 GB50010

3.2.1本条只是将现行混凝土结构中的箍筋采用高强箍筋，以提 高箍筋对混凝土的约束效果，克服混凝土特别是较高强度等级混 凝土的脆性，因此其他钢筋的配置不变，故纵向钢筋和分布钢筋的 选用和力学指标取值仍按国家现行标准执行。 3.2.2、3.2.3由于高强钢筋较热轧钢筋的延性和变形性能较差： 根据现有试验测试结果，高强箍筋约束高强混凝土轴心受压试件： 在达到极限压应变时基本上可达到800MPa～1100MPa，甚至拉 新；高强箍筋约束高强混凝土压弯构件和短柱，在构件破坏时高强 箍筋的应力也可高达800MPa；为使混凝土构件在受力过程中箍 筋不屈服，充分利用高强箍筋对混凝土约束作用，本规程提出框架 柱高强箍筋所使用的钢筋强度标准值应不低于1000N/mm²，考虑 梁采用的混凝土强度等级较低，且高强箍筋对梁的混凝土约束效

3.2.4试验和研究表明，高强箍筋抗拉强度的发挥程度与配箍

率、混凝土强度、轴压等因素有关，且随不同的受力阶段而变化，确 定其抗拉强度设计值是一个比较复杂的问题。结构设计时，需要 确定构件在承载能力极限状态时高强箍筋的抗拉强度设计值。日 本相应的规范规定：高强箍筋强度设计值为min25F。，。）。其后 的研究表明，按下式计算高强箍筋的抗拉强度设计值更为准确：

/1. 7(1 +2n)F。 fyv=125 F.

将公式（3）中的混凝土抗压强度转换成我国的混凝土轴心抗 压强度设计值，可得到高强箍筋的抗拉强度设计值计算公式：

(1 +2n)f. fy= 180 Vf.

日本的试验表明，只要配置适量的高强箍筋和适当的配箍形 使采用抗拉强度标准值1270N/mm²以上的高强箍筋，箍筋

仍可屈服；编制组的试验表明，采用抗拉强度标准值1000N/mm 以上的高强箍筋，当构件达到承载能力极限状态时，箍筋抗拉强度 可发挥达60%以上；当构件超过承载能力极限状态进入软化阶段 时，箍筋应力发展较快，至构件破坏（极限变形）时，箍筋都可达到 屈服。 采用公式（4）的高强箍筋抗拉强度值计算构件的受剪承载力 与试验值相比，其结果令人满意，并偏于安全。 考到与现行国家标准《混凝土结构设计规范》协调，综合考 感安全、适用和便于设计，最终确定了本条规定的高强箍筋抗拉强 度设计值。

3.2.6本规程允许采用其他牌号或种类的高强钢筋做箍

4.1.1、4.1.2高强箍筋在梁、柱、节点构件中的形式基本上与普 通强度箍筋混凝土构件相同，此处强调高强箍筋的封闭，突出高强 螺旋复合箍筋、高强连续复合箍筋，以增强对混凝土的约束效果 结合工程实际，本规程给出了梁、柱、节点等典型的箍筋形式，见图 6、图7。 鉴于目前国内外的试验构件截面较小，对截面尺寸大的柱，在 混凝土柱内增加配置核心高强圆形螺旋箍筋，以增大高强箍筋对 混凝土的约束效果，

图7柱、节点连续复合箍筋

4.1.3混凝土强度的平均值主要用于弹塑性分析时的

、1.3混凝土强度的平均值主要用于弹塑性分析时的本构关系 宜按实测确定。本条按现行国家标准《混凝土结构设计规范》G

宜按实测确定。本条按现行国家标准《混凝土结构设计规

50010的规定取值。

4.1.4由于高强箍筋约束混凝土轴心受压试验数据中的混凝土 强度等级较高，故本规程给出的本构关系模型适用于较高强度等 级的普通混凝土，所处环境和加载速率符合国家现行相关标准 的规定。

4.1.6根据国内外高强箍筋约束混凝土轴心受压力学性

验研究，约束混凝土棱柱体试件的峰值应变随高强箍筋配箍率的 增大而增大，同时还与箍筋间距和箍筋形式等有关。由于对应约 束混凝土峰值应变时的高强箍筋尚未屈服，根据试验结果实测和

理论分析，为简化计算，取约束混凝土达到峰值应变时的高强箍筋 的应力代表值为550MPa。通过回归分析建立了高强箍筋约束混 凝土轴心受压的峰值应变计算方法（图10、图11）。分析表明，高 强箍筋约束混凝土峰值压应变的增长率大于其强度增长率。

图8约束混凝土抗压强度与配箍率关系

药束混凝土抗压强度试验与计算值

图10约束混凝土峰值应变与配箍率关系

高强箍筋约束混凝土的轴心受压试验表明，当约束混凝土超 过峰值强度进入软化段后，高强箍筋的应力随混凝土压应变的增 加而增大较快；当高强箍筋约束混凝土受压破坏时，高强箍筋达到 了较高的应力状态，个别高强箍筋屈服或拉断；试验实测和理论分 析表明，约束混凝土的极限应变主要与高强箍筋配箍率、配箍形式 等因素有关。若取约束混凝土的极限压应变为其峰值强度下降

15%时对应的应变，此时高强箍筋的应力代表值可取700MPa，通 过国内外大量试验数据回归分析，可建立方形截面高强箍筋约束 混凝土轴心受压峰值应变计算方法（图12、图13）。分析表明，高 强箍筋约束混凝土的峰值应变增大较多。因此，工程设计中采用 高强箍筋约束混凝土不仅具有节材意义，同时更大的作用在于提 高构件的延性和抗震性能。

束混凝土极限应变试验与计算值对

4.2.1与国家现行有关标准的规定保持一致。 4.2.2、4.2.3条文规定的环境适用条件和构件所承受作用的加 载速率与现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010相同，同 样适用于现行国家标准《人民防空地下室设计规范》GB50025的 应用范围，由于本规程限制高强箍筋仅用于约束混凝土，在人民防 空地下室设计中的材料抗力调整系数可与HRB500级钢筋相同。 关于构件的耐火极限要求，由于条文规定的抗剪与约束作用 使用的值基本与材料的母材强度接近，即使材料在高温下强度衰 减，强度是有保证的，构件的耐火极限可取普通混凝土构件的耐火 极限。

4.2.4本条与国家现行有关标准的

影响，但对结构弹塑性层间位移角限值影响较大。试验表明，当结 构出现弹塑性变形后，特别是达到极限荷载以后，高强箍筋对混凝 土的约束逐渐显现，由于限制高强箍筋进入屈服状态，混凝土塑性 发展越大，高强箍筋约束效果越好，使得结构的弹塑性变形得到明 显改善，延性和层间位移角增大。根据现有的试验研究结果，出于 安全考虑，国家有关标准规定高强箍筋混凝土结构弹性层间位移 角限值和弹塑性层间位移角限值的取值与国家现行有关标准相 同。

5.1.1～5.1.3本章的内容仅限于高强箍筋混凝土梁、柱承载 极限状态的计算，其他设计计算，按现行国家标准《混凝土结构 计规范》GB50010的规定执行。

5.2正截面承载力计算

5.2.1圆形截面轴心受压构件可充分发挥高强箍筋的强度，按现

5.2.1圆形截面轴心受压构件可充分发挥高强箍筋的强度，按现 行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定执行。 对矩形和方形截面轴心受压构件，考虑高强箍筋对混凝土的 约束作用，可采用高强箍筋约束混凝土轴心抗压强度设计值fc进 行计算，即按式（5.2.1）计算；截面较小时，按式（5.2.1）计算，其承 载力可能小于按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010 的有关规定的计算值，故采取了取较大值的计算方法。 5.2.2试验表明，高强箍筋约束混凝土对构件正截面压弯承载力 有一定的提高作用，由于数据较少，从偏于安全考虑，按现行国家 标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定执行。

5.3.1、5.3.2矩形、T形和I形截面高强箍筋混凝土梁、柱构件 的受剪截面限制条件，以及剪力设计值的计算截面等规定与国家 现行有关标准保持一致。

5.3.3目前，构件的受剪承载力计算一般只考虑斜截面的受剪承

载力，然而在钢筋直径较粗、配筋率较高或是反复荷载作用下容 出现剪切粘结破坏；一般情况下剪切粘结破坏承载力低于剪压

坏，如不考虑剪切粘结破坏，则会高估混凝土构件的受剪承载力， 使混凝土构件受剪处于不安全的状态。 在本规程编制过程中，包括编制组的试验共搜集各种斜截面 剪切破坏、剪切粘结破坏的试验数据266个，按本规程给出的方法 计算，高强箍筋的抗拉强度设计值fy取550MPa，混凝土轴心抗 压强度试验值f。=0.76αcfcu，并采用斜截面剪切破坏和剪切粘结 破坏两种模式分别计算并取较小值的方法，其平均值为1.413，均 方差为0.498，变异系数为0.352，共有24个试验点在平均值以下 （图14）。由此可见，受剪承载力计算是安全的。对简支梁、连续 梁共16个试验数据，按本规程计算，斜截面剪切破坏和剪切粘结 破坏两种模式分别计算并取较小值的方法，其平均值为1.256，均 方差为0.400，变异系数为0.320。 由于粘结破环和剪压破环界限难以划分，因此，采用斜截面剪 压破坏和剪切粘结破坏分别验算并取较小值。

图14试验值与本规程计算值比较

图16试验值与本规程计算值比较

乏试验研究，因此不建议使用。 6.1.2本条规定比现行国家标准《混凝土结构设计规范， GB50010中的规定放宽，主要考虑到当梁纵筋采用两种直径时 较大直径钢筋放在外侧，因此受压钢筋的约束仅考虑最外排配筋 内侧纵向受压钢筋考虑外侧混凝土及受压钢筋的约束。 当高强箍筋采用“一笔画”箍筋时，即沿杆件全长的箍筋只有 两个端头，在箍筋制作过程中必须保证箍筋的最外侧形成封闭形 状，箍筋的交叉重复段必须放置在梁顶或者梁底，应避免形成三肢 箍状态。 最小配箍率计算与现行国家标准《混凝土结构设计规范》 GB50010相同。 当采用螺旋箍抗扭时，应考虑其和裂缝的夹角对抗剪强度的 影响。

乏试验研究，因此不建议使用。

最小配箍率计算与现行国家标准《混凝土结构设计规范》

6.2.1由于高强箍筋强度较高，从约束力的角度约束力满足等 的要求。

6.2.1由于高强箍筋强度较高，从约束力的角度约束力满足等强

6.2.3高强箍筋采用“一笔画”箍筋时，矩形截面箍筋的最外侧往 往不能“封闭”，存在着“搭接”的现象。由于钢筋非直线搭接，当箍 筋配置抗剪控制时，应采用单肢箍筋（拉筋）进行补强。 6.2.4本条参考了现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 0#S

50011的相关条文及节点的箍筋间距要求。

6.2.5试验表明：在箍筋间距大于80mm时，钢筋的约束效果显 著下降。当箍筋的间距小于40mm时，结构施工较为困难。当计 算考虑间接钢筋作用提高承载力时，截面计算参数不应考虑钢筋 保护层的作用，截面宜从约束钢筋内表面算起且箍筋肢距不应大 于200mm。当矩形截面不等边时，dcor应以短边计算，偏于安全， 约束应力取最小的面约束应力，体积配箍率以最小面配箍率的2 倍计算。

6.3.1框架梁柱节点内应配置水平箍筋，其他配筋形式节点的延 性较差。

6.3.1框架梁柱节点内应配置水平箍筋，其他配筋形式节点的延

6.3.3考虑箍筋直径较小，对现行国家标准《混凝土结构设

范》GB50010要求进行缩减

范》GB50010要求进行缩减

1、7.1.2虽然其他构件（如剪力墙边缘构件因采用高强箍 验表明仍可提高其承载能力，但没有足够的试验数据给出定 计算方法，故本规程建议应符合相关的规定

7.2梁柱斜截面承载力

7.3.1采用高强箍筋的主要目的是为了约束混凝土，在地震作用

7.3.1采用高强箍筋的主要目的是为了约束混凝土，在地震作用 下，特别是大变形时，利用高强箍筋不屈服的特性有效约束混凝 土，从而增加混凝土构件的变形能力，试验表明采用连续复合箍

筋、复合螺旋箍筋或连续复合螺旋箍筋可更好地约束混凝土，因此 作出了本条规定。

在高配箍率构件达到极限承载力后箍筋应力一般达不到屈服强度 标准值。当构件超过其承载力进入软化段后，高强箍筋应力增加 较快，配箍率较少的试件高强箍筋屈服甚至拉断；而对配置普通强 度箍筋的混凝土构件，当构件达到其承载力时，普通强度箍筋一般 已达到屈服强度，构件承载力进入软化阶段后，箍筋对混凝土的约 束能力不再增加，承载力快速下降，这是普通强度箍筋与高强度箍 筋的较大区别之处。本规程设定约束计算时箍筋应力按700MPa 取值，使构件的强度和延性均有保证。 7.3.4本条指标参考钢筋强度等级HRB500级热轧钢筋确定 由于结构构件基本上属空间构件，框架梁或多或少承担部分扭矩 因此，规定的最小值不低于非抗震的抗扭构件的要求。为防止箍 筋配置过少，本条规定了箍筋沿全长的最小配箍率。最小配箍率 指标与HRB500级钢筋相同。 对于箍筋的最大间距，考虑束混凝土只有当箍筋间距小于 80mm时约束效果较好，抗震等级为四级时适当放松。构造设定 时满足箍筋平均约束应力大于现行国家标准《混凝土结构设计规 范》GB50010中箍筋采用500级热轧钢筋时的平均约束应力的要 求，以达到节材的目的。 本条及本规程6.2.1条关于箍筋最小直径的规定，参考了欧 洲规范中的dbw≥0.4dbl.maxfydl/fydw公式，箍筋的最小直径约在 （0.20～0.25)d之间，d为纵筋最大直径。鉴于本规程箍筋间距、 肢距要求较小及四级抗震等级的延性要求较低，故规定箍筋最小 值小于纵筋最大直径的1/5。 7.3.5控制高强箍筋的肢距小于普通强度箍筋的肢距，以使约束

配口迎肌 7.3.8高强箍筋混凝土柱端塑性区的延性取决于高强箍筋对 混凝土的约束效果，主要与高强箍筋的间距、配箍率、配箍形式等 影响因素有关。在现行有关标准规定的基础上，依据国内外试验 研究结果，为保证高强箍筋对混凝土的约束效果和柱端塑性铰区 的延性，防止纵向钢筋压屈和保证受剪承载力，本条提出了柱端高 强箍筋加密区的构造要求。

7.3.10在柱端箍筋加密区内配置一定数量的箍筋（用体积配箍 率衡量）是使柱具有必要的延性和塑性变形能力的另一项重要撒 施。抗震等级越高，抗震性能的要求则相应提高，混凝土强度等级 越高，需要更高的配箍率方能达到要求的延性，而箍筋强度越高， 配箍率则可相应的降低。抗震设计时，先根据抗震等级及轴压比 给出所需的柱端配箍特征值，然后计算所需的体积配箍率。 根据西安建筑科技大学及其他国内外所进行的高强箍筋约束 混凝土柱的抗震试验分析，按位移延性系数不低于3.0的标准，取 高强箍筋的抗拉强度设计值为700MPa，经与我国现行国家标准 《混凝土结构设计规范》GB50010中对于普通强度箍筋混凝土柱 最小配箍特征值有关规定的对比分析，给出了柱端箍筋加密区的 高强箍筋最小配箍特征值表7.3.10，同时还规定了箍筋加密区高 强箍筋体积配筋率的最小值。 表7.3.10与现行协会标准《约束混凝土柱组合梁框架结构技 术规程》CECS347中的最小配箍特征值相协调，表中部分数据与 （约束混凝土柱组合梁框架结构技术规程》CECS347不一致是因 为《约束混凝土柱组合梁框架结构技术规程》CECS347计算最小 体积配箍率时采用的箍筋强度为800MPa和900MPa，按本规程 中的最小配箍特征值计算得到的最小体积配箍率与《约束混凝土

柱组合梁框架结构技术规程》CECS347按80OMPa计算时相当。 当剪跨比入<2时，根据西安建筑科技大学及国外所进行的高 强箍筋约束混凝土短柱的抗震性能试验结果，当箍筋对混凝土的 平均约束应力sf满足表3时，高强箍筋混凝土短柱具有较好的 延性和耗能能力，可满足极限位移角为1/50的要求。参考现行国 家标准《混凝土结构设计规范》GB50010对剪跨比入<2的短柱的 规定，本条规定仍沿用了体积配箍率的要求。设计时也可参考表 3的规定，取高强箍筋的抗拉强度设计值为700MPa，进行平均约 束应力esfyv的计算。

表3短柱高强箍筋加密区的最小平均约束应力（N/mm²）

7.3.11、7.3.12参考现行国家标准《混凝土结构设计规范》 GB50010的有关规定和本规程的相关条文要求AQ／T 3034-2022 化工过程安全管理导则.pdf，分别给出了高强 箍筋框架节点核芯区箍筋的最大间距、最小直径、配箍特征值和箍 筋体积配筋率等的最小取值。

8.1.4目前国内已研制开发了箍筋成型机械，除可生产单

8.2.1箍筋与主筋之间的焊接一般采用点焊点形式，这种焊接对 母材损害较大，焊接部位的钢筋物理性能变化较大，特别是对高强 钢材更甚,因此本规程对箍筋与主筋的固定不能采用焊接方式，

8.2.2、8.2.3连续箍筋在分段时，为保证其连续性提出的要求。

8.2.2、8.2.3连续箍筋在分段时，为保证其连续性提出的要求。

3.2高强钢筋有冷加工状态和冷加工后的热处理状态两种交 方式JGJ94-2008《建筑桩基技术规范》，冷加工后的热处理状态交货的高强钢筋其塑性性能好于 进行热处理的高强钢筋。

8.3.8为了保证弯折处的质量，对高强箍筋弯折