1、.SL191-2008水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范要點SL191-2008水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范對SDJ20-78和SL/T191-96兩規(guī)范進行了整合，對部分條文進行了合理修訂，并補充了新的內(nèi)容。SL191-2008修訂的主要內(nèi)容有：1 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全度表達，在考慮荷載與材料強度的不同變異性的基礎(chǔ)上，采用經(jīng)多系數(shù)分析的安全系數(shù)K的表達方式；2 對環(huán)境類別的劃分進行了調(diào)整；對結(jié)構(gòu)設(shè)計的耐久性要求作了補充；3 按照新的鋼材國家標(biāo)準(zhǔn)，取消了熱處理鋼筋，對鋼筋的品種進行了調(diào)整；對混凝土和鋼筋的材料性能設(shè)計指標(biāo)作了修訂；4 斜截面承載力計算公式由原規(guī)范的兩個公式改為一個公式；受沖切承載力計算增加了考慮荷載作

2、用面積影響等因素；5 對大保護層厚度構(gòu)件裂縫寬度的計算公式進行了修正；增加了非桿件體系鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)通過限制鋼筋應(yīng)力來間接控制裂縫寬度的規(guī)定； 6 增加了小剪跨比的牛腿配筋計算公式；對壁式連續(xù)牛腿單位長度吊車輪壓的計算方法作了調(diào)整；7 增加了具有水工特點的閘門門槽、水電站鋼筋混凝土蝸殼、尾水管和壩體內(nèi)孔洞的設(shè)計構(gòu)造要求。SL191-2008規(guī)范所替代標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本為：SDJ20-78SL/T191-96一、荷載效應(yīng)組合設(shè)計值計算SL191-2008引入荷載效應(yīng)組合系數(shù)，相當(dāng)于SL/T191-96規(guī)范荷載分項系數(shù)，但略有不同。1.荷載類別建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009-2001將荷載分為永久荷載

3、、可變荷載、偶然荷載3類。水工建筑物荷載設(shè)計規(guī)范DL5077-1997附錄A列舉水工結(jié)構(gòu)常用荷載分類。水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范SL191-2008把永久荷載分為兩類：一類是變異性很小的自重、設(shè)備重等，它所產(chǎn)生的荷載效應(yīng)用表示；另一類為變異性稍大的土壓力、圍巖壓力等，其荷載效應(yīng)用表示。可變荷載也分為兩類：一類是一般可變荷載，其荷載效應(yīng)用表示；另一類是可嚴(yán)格控制其不超出規(guī)定限值的可變荷載（或稱為“有界荷載”），如按制造廠家銘牌額定值設(shè)計的吊車輪壓，以滿槽水位設(shè)計時的水壓力等，其荷載效應(yīng)用表示。 2.荷載效應(yīng)組合設(shè)計值承載能力極限狀態(tài)計算時，荷載效應(yīng)組合設(shè)計值S應(yīng)按下列規(guī)定計算：(1) 基本組合當(dāng)永久

4、荷載對結(jié)構(gòu)起不利作用時： S1.05Sg1k1.20Sg2k1.20Sq1k1.10Sq2k當(dāng)永久荷載對結(jié)構(gòu)起有利作用時：S0.95Sg1k0.95Sg2k1.20Sq1k1.10Sq2k式中 Sg1k 自重、設(shè)備等永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的荷載效應(yīng)； Sg2k 土壓力、淤沙壓力及圍巖壓力等永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的荷載效應(yīng)； Sq1k 一般可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的荷載效應(yīng)； Sq2k 可控制其不超出規(guī)定限值的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的荷載效應(yīng)。 (2 ) 偶然組合 S1.05Sg1k1.20Sg2k1.20Sq1k1.10Sq2k1.0Sak式中 Sak 偶然荷載標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的荷載效應(yīng)。荷載效應(yīng)組合系數(shù)：(1) 自

5、重、設(shè)備等永久荷載 對結(jié)構(gòu)起不利作用時：1.05對結(jié)構(gòu)起有利作用時：0.95(2) 土、淤沙及圍巖壓力等永久荷載對結(jié)構(gòu)起不利作用時：1.20對結(jié)構(gòu)起有利作用時：0.95(3) 一般可變荷載 1.20(4) 可控可變荷載 1.10(5) 偶然荷載 1.0二、環(huán)境類別劃分 結(jié)構(gòu)的耐久性要求及裂縫控制與結(jié)構(gòu)所處環(huán)境條件有很大關(guān)系。SL/T191-96將水工建筑物的環(huán)境類別劃分為一至四類，為了進一步將淡水水位變化區(qū)與海水水位變化區(qū)、淡水水下區(qū)與海水水下區(qū)等不同的侵蝕程度加以區(qū)分，SL191-2008將環(huán)境類別劃分為一至五類，以期更符合工程實際情況。不同的環(huán)境條件類別，要求不同的耐久性設(shè)計。表3.1.8

6、 水工混凝土結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境類別環(huán)境類別環(huán) 境 條 件一室內(nèi)正常環(huán)境二室內(nèi)潮濕環(huán)境；露天環(huán)境；長期處于水下或地下的環(huán)境三淡水水位變化區(qū)；有輕度化學(xué)侵蝕性地下水的地下環(huán)境；海水水下區(qū)四海上大氣區(qū)；輕度鹽霧作用區(qū)；海水水位變化區(qū)；中度化學(xué)侵蝕性環(huán)境五使用除冰鹽的環(huán)境；海水浪濺區(qū)；重度鹽霧作用區(qū)；嚴(yán)重化學(xué)侵蝕性環(huán)境注1：海上大氣區(qū)與浪濺區(qū)的分界線為設(shè)計最高水位加1.5m；浪濺區(qū)與水位變化區(qū)的分界線為設(shè)計最高水位減1.0m；水位變化區(qū)與水下區(qū)的分界線為設(shè)計最低水位減1.0m；重度鹽霧作用區(qū)為離漲潮岸線50m內(nèi)的陸上室外環(huán)境；輕度鹽霧作用區(qū)為離漲潮岸線50m至500m內(nèi)的陸上室外環(huán)境；注2：凍融比較嚴(yán)重的

7、二、三類環(huán)境條件下的建筑物，可將其環(huán)境類別分別提高為三、四類；注3：化學(xué)侵蝕性程度的分類見本規(guī)范表3.3.9。三、混凝土和鋼筋強度設(shè)計值SL191-2008與SL/T191-96混凝土和鋼筋強度設(shè)計值不同。表4.1.5 混凝土強度設(shè)計值（N/mm2）強度種類符號混凝土強度等級C15C20C25C30C35C40C45C50C55C60軸心抗壓7.29.611.914.316.719.121.123.125.327.5軸心抗拉0.911.101.271.431.571.711.801.891.962.04注：計算現(xiàn)澆鋼筋混凝土軸心受壓和偏心受壓構(gòu)件時，如截面的長邊或直徑小于300mm，則表中的混

8、凝土強度設(shè)計值應(yīng)乘以系數(shù)0.8；當(dāng)構(gòu)件質(zhì)量（如混凝土成型、截面和軸線尺寸等）確有保證時，可不受此限制。混凝土強度設(shè)計值取為混凝土強度標(biāo)準(zhǔn)值除以混凝土材料性能分項系數(shù)。SL/T19196混凝土的材料性能分項系數(shù)=1.35，與國內(nèi)外相關(guān)規(guī)范的取值相比，取值偏低。GB 50010-2002取=1.4；美國規(guī)范ACI 318-05取=1/=1/0.65=1.54；歐洲規(guī)范和英國規(guī)范取=1.5。本次修訂時將從1.35提高到1.4，相應(yīng)的混凝土強度設(shè)計值與GB 50010-2002的取值相同。表4.2.31 普通鋼筋強度設(shè)計值（N/mm2）種 類符號熱軋鋼筋HPB235210210HRB335300300

9、HRB400360360RRB400360360注：在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，軸心受拉和小偏心受拉構(gòu)件的鋼筋抗拉強度設(shè)計值大于300N/mm2時，仍應(yīng)按300N/mm2取用。為適當(dāng)提高安全度設(shè)置水平，參考GB 50010-2002規(guī)范的規(guī)定，將HRB 335級鋼筋的材料性能分項系數(shù)由SL/T191-96的1.08提高為1.1。這樣， HPB235、HRB335和HRB400這三個級別的熱軋鋼筋的材料性能分項系數(shù)都取為1.1。四、承載力安全系數(shù)SL191-2008將SL/T191-96中3個系數(shù)可合并為一個，即承載力安全系數(shù)K，其中，為結(jié)構(gòu)系數(shù)，為結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，為設(shè)計狀況系數(shù)。安全系數(shù)K見表3.2.

10、4，與水工建筑物級別、荷載效應(yīng)組合及結(jié)構(gòu)受力特點相關(guān)。表3.2.4 混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力安全系數(shù)K水工建筑物級別12、34、5荷載效應(yīng)組合基本組合偶然組合基本組合偶然組合基本組合偶然組合鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土1.351.151.201.001.151.00素混凝土按受壓承載力計算的受壓構(gòu)件、局部承壓1.451.251.301.101.251.05按受拉承載力計算的受壓、受彎構(gòu)件2.201.902.001.701.901.60注1：水工建筑物的級別應(yīng)根據(jù)水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)（SL 252-2000）確定；注2：結(jié)構(gòu)在使用、施工、檢修期的承載力計算，安全系數(shù)K應(yīng)按表中基本組合取值；對

11、地震及校核洪水位的承載力計算，安全系數(shù)K應(yīng)按表中偶然組合取值；注3：當(dāng)荷載效應(yīng)組合由永久荷載控制時，表列安全系數(shù)K應(yīng)增加0.05；注4：當(dāng)結(jié)構(gòu)的受力情況較為復(fù)雜、施工特別困難、荷載不能準(zhǔn)確估計、缺乏成熟的設(shè)計方法或結(jié)構(gòu)有特殊要求時，承載力安全系數(shù)K宜適當(dāng)提高。五、斜截面承載力計算SL191-2008第6.5.3條 矩形、T形和I形截面的受彎構(gòu)件，其斜截面受剪承載力應(yīng)符合下列規(guī)定：1 當(dāng)僅配有箍筋時ft混凝土軸心抗拉強度設(shè)計值（N/mm2），注：對承受集中力為主的重要的獨立梁，式中的系數(shù)0.7應(yīng)改為0.5，系數(shù)1.25應(yīng)改為1.0。96規(guī)范 有集中力時， fc混凝土軸心抗壓強度設(shè)計值（N/mm2

12、），x剪跨比。本次修訂時，通過對國內(nèi)外各主要混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的分析和試驗資料的對比，在SL/T191-96計算方法的基礎(chǔ)上，對混凝土項受剪承載力計算公式進行了以下兩點修訂：1） 將混凝土項受剪承載力計算公式中的混凝土強度設(shè)計指標(biāo)由改為表達，以適應(yīng)從低強到高強混凝土構(gòu)件受剪承載力的變化，避免采用時使高強混凝土構(gòu)件的受剪承載力計算偏不安全。2） 將混凝土項受剪承載力計算公式合為一個，取消集中荷載作用為主的獨立梁計算中剪跨比對受剪承載力的影響，對承受集中力為主的重要的獨立梁，式中的系數(shù)0.7應(yīng)改為0.5，系數(shù)1.25應(yīng)改為1.0。6.5.4 不配置抗剪鋼筋的實心板，其斜截面的受剪承載力應(yīng)符合下列規(guī)

13、定： 式中 截面高度影響系數(shù)：當(dāng)800mm時，取=800mm；當(dāng)2000mm時，取=2000mm。對不配置腹筋的厚板的斜截面受剪承載力計算公式，增加了截面高度影響系數(shù)，以考慮截面的尺寸效應(yīng)影響。當(dāng)截面有效高度超過2000mm后，其截面受剪承載力還可能降低，但對此試驗研究尚不充分，未能作出進一步規(guī)定。六、正截面裂縫寬度控制驗算SL/T191-96最大裂縫寬度wmax計算公式為：wmax = 與SDJ20-78相比，增加了混凝土保護層厚度c這一因素。工程設(shè)計表明，當(dāng)混凝土保護層厚度較大時，SL/T191-96的裂縫寬度計算值比SDJ20-78偏大較多，會出現(xiàn)鋼筋用量由裂縫寬度限制條件控制，比承載力

14、所需鋼筋用量增加很多的情況。關(guān)于裂縫計算公式，08規(guī)范結(jié)合試驗研究和工程實際，進行了以下幾方面的修正：1 將96規(guī)范中的構(gòu)件受力特征系數(shù)1、鋼筋表面形狀系數(shù)2和荷載長期作用影響系數(shù)3簡化整合成綜合影響系數(shù)。受彎和偏心受壓構(gòu)件2.1；偏心受拉構(gòu)件2.4；軸心受拉構(gòu)件2.7。2 配置帶肋鋼筋的矩形、T形及I形截面受拉、受彎和偏心受壓鋼筋混凝土構(gòu)件，在荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下的最大裂縫寬度wmax（mm）可按下式計算： SL/T191-96和SDJ20-78均沒有非桿件體系結(jié)構(gòu)的裂縫寬度驗算方法，08規(guī)范適應(yīng)工程需要，在參考國外規(guī)范的基礎(chǔ)上，提出了非桿件體系結(jié)構(gòu)通過控制鋼筋應(yīng)力間接控制裂縫寬度的驗算方法。

15、控制受拉鋼筋的應(yīng)力。一般情況下，按荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算的受拉鋼筋應(yīng)力sk宜符合下式規(guī)定： sk s fyk 式中 sk按荷載標(biāo)準(zhǔn)值計算得出的受拉鋼筋應(yīng)力（N/mm2）s考慮環(huán)境影響和荷載長期作用的綜合影響系數(shù)，s=0.50.7，對一類環(huán)境取大值，對四類環(huán)境取小值；鋼筋的抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值（N/mm2）。例題1 受彎構(gòu)件配筋（4級建筑物）某小型泵站（4級建筑物）內(nèi)有一單跨簡支板，板厚80mm(保護層厚度取15mm)，計算跨度l0=3.0m，承受均布恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值gk=2kN/m2(包括板自重)，均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk=3kN/m2,混凝土強度等級C20，級鋼筋，求板的縱向鋼筋？.按SL/T191-96計算解：

16、(1) 有關(guān)系數(shù)96規(guī)范4.1.3條規(guī)定4級建筑物的安全級別為級，4.2.1條規(guī)定重要性系數(shù)0=0.9，持久狀況系數(shù)=1.0，結(jié)構(gòu)系數(shù)d=1.2， 規(guī)范附錄B永久荷載分項系數(shù)G=1.05，可變荷載Q=1.20， 砼、鋼筋強度設(shè)計值fc=10N/mm2，fy=210 N/mm2（2）彎矩設(shè)計值計算 取1000mm 板帶作為計算單元，h0=65mm M=0(G gk+Qqk)l02/8 =1.00.9(1.052+1.23)3.02/8=5.77 kNm （3）配筋計算 as=d*M/fc/b/h02=1.2*5.77*105/10/1000/652=0.1639=1-(1-2*as)1/2=0.

17、180As=fc*b*h0/fy=557.5 mm2按SL191-2008計算解：(1) 有關(guān)系數(shù)08規(guī)范3.2.4條規(guī)定4級建筑物、基本組合的安全系數(shù)K=1.15，3.2.4條永久荷載對結(jié)構(gòu)不利時：自重、設(shè)備等永久荷載系數(shù) 1.05，一般可變荷載系數(shù) 1.20砼、鋼筋強度設(shè)計值fc=9.6N/mm2，fy=210 N/mm2（2）彎矩設(shè)計值計算 取1000mm 板帶作為計算單元，h0=65mm M=(G gk+Qqk)l02/8 =(1.052+1.23)3.02/8=6.41 kNm（3）配筋計算as=K*M/fc/b/h02=1.15*6.41*105/9.6/1000/652=0.18

18、17=1-(1-2*as)1/2=0.202As=fc*b*h0/fy=600.2 mm2相差42.7mm2，約為7.7例題2 受彎構(gòu)件配筋（1級建筑物） 某大型泵站（1級建筑物）內(nèi)有一單跨簡支板，板厚80mm(保護層厚度取15mm)，計算跨度l0=3.0m，承受均布恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值gk=2kN/m2(包括板自重)，均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值qk=3kN/m2,混凝土強度等級C20，級鋼筋，求板的縱向鋼筋？.按SL/T191-96計算解：(1) 有關(guān)系數(shù)96規(guī)范4.1.3條規(guī)定4級建筑物的安全級別為級，4.2.1條規(guī)定重要性系數(shù)0=1.1，持久狀況系數(shù)=1.0，結(jié)構(gòu)系數(shù)d=1.2， 規(guī)范附錄B永久荷載分項系

19、數(shù)G=1.05，可變荷載Q=1.20， 砼、鋼筋強度設(shè)計值fc=10N/mm2，fy=210 N/mm2（2）彎矩設(shè)計值計算 取1000mm 板帶作為計算單元，h0=65mm M=0(G gk+Qqk)l02/8 =1.01.1(1.052+1.23)3.02/8=7.05 kNm （3）配筋計算 as=d*M/fc/b/h02=1.2*7.05*105/10/1000/652=0.20=1-(1-2*as)1/2=0.225As=fc*b*h0/fy=697.7mm2按SL191-2008計算解：(1) 有關(guān)系數(shù)08規(guī)范3.2.4條規(guī)定1級建筑物、基本組合的安全系數(shù)K=1.35，3.2.4條

20、永久荷載對結(jié)構(gòu)不利時：自重、設(shè)備等永久荷載系數(shù) 1.05，一般可變荷載系數(shù) 1.20砼、鋼筋強度設(shè)計值fc=9.6N/mm2，fy=210 N/mm2（2）彎矩設(shè)計值計算 取1000mm 板帶作為計算單元，h0=65mm M=(G gk+Qqk)l02/8 =(1.052+1.23)3.02/8=6.41 kNm（3）配筋計算as=K*M/fc/b/h02=1.35*6.41*105/9.6/1000/652=0.213=1-(1-2*as)1/2=0.242As=fc*b*h0/fy=720.2 mm2相差22.5mm2，約為3.2例題3 受彎構(gòu)件裂縫寬度驗算(厚板)某中型水閘(3級建筑物)

21、，閘底板厚1.5m，C25混凝土，短期組合彎矩標(biāo)準(zhǔn)值 Ms560.00kNm，長期組合彎矩標(biāo)準(zhǔn)值 Ms448.00kNm，由承載力計算，實配8根d20級鋼筋，受拉鋼筋面積 As2513mm2，混凝土保護層厚c=60mm，裂縫寬度計算。按SL/T191-96計算解：(1) 確定有關(guān)系數(shù)=1.0，d=1.2,0=1.0（安全級別級），2類環(huán)境下max=0.30mm(短期), max=0.25mm（長期），11.0(受彎構(gòu)件)，21.0(級鋼筋)，3s1.5(短期)，3l1.6(長期)，Es=2105N/mm2(級鋼筋)。(2) 計算最大裂縫寬度b=1000mm， h=1500mm， c60mm，a

22、=60+20/2=70mm配縱向受拉鋼筋為820，As=2531mm2混凝土有效受拉面積: Ate=2ab=2701000=140000mm2 te=As/Ate=2531/140000=0.0181max =0.30mm不滿足要求長期組合下：ss=max=0.281mmmax=0.25mm不滿足要求按SL191-2008計算解：(1) 有關(guān)系數(shù)2類環(huán)境下max=0.30mm，考慮構(gòu)件受力特征和荷載長期作用的綜合影響系數(shù)，對受彎構(gòu)件取 2.1，級鋼筋Es=2105N/mm2。（2）計算最大裂縫寬度b=1000mm， h=1500mm， c60mm，a=60+20/2=70mm配縱向受拉鋼筋為820，As=2531mm2混凝土有效受拉面積: Ate=2ab=2701000=140000mm2 縱向受拉鋼筋的有效配筋率 teAsAte2531/140000=0.0181 當(dāng)te0.03時，取te0.03 受拉鋼筋應(yīng)力 skMk(0.87hoAs)177.85Nmm2 受彎構(gòu)件最大裂縫寬度maxskEs(30c0.07dte)2.1177.85(30600.07*20/0.03)21050.255mm最大裂縫寬度允許值0.30mm 裂縫寬度滿足要求例題4 受彎構(gòu)件裂