前 言

１ 在設計方法上的差別

　　在建筑結構專業的《混凝土結構設計規范》ＧＢＪ１０－８９中（以下簡稱ＧＢＪ１０－８９），采用的是近似概率極限狀態設計方法。以概率理論為基礎，較完整的統計資料為依據，用結構可靠度來衡量結構的可靠性，按可靠度指標來確定荷載分項系數與材料分項系數，使設計出來的不同結構，只要重要性相同，結構的可靠度是相同的。

　　在公路橋梁專業的《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》ＴＪＴ０２３－８５中（以下簡稱ＴＪＴ０２３－８５），采用的是半概率半經驗的極限狀態設計方法。雖然也采用概率理論及結構可靠度理論，但在設計公式中是用三個經驗系數來反映結構的安全性，即荷載安全系數、材料安全系數、結構工作條件系數。

　　在設計中，對這種系數的差別要注意區別，不能混淆。

２ 材料強度取值上的差別

２．１ 混凝土的強度

　　混凝土立方體抗壓強度是混凝土的基本強度指標，是用標準試塊在標準養護條件下養護后用標準試驗方法測得的強度指標。兩規范中所采用的試塊尺寸是不同的。ＧＢＪ１０－８９中采用１５０ｍｍ立方體試塊，ＴＪＴ０２３ －８５中用２００ｍｍ的立方體試塊。ＧＢＪ１０－８９中，根據測得的具有９５％保證率的立方體抗壓極限值來確定混凝土的強度等級，一共分為十級，即Ｃ１０，Ｃ１５，Ｃ２０，Ｃ２５，Ｃ３０，Ｃ３５，Ｃ４０，Ｃ４５，Ｃ５０，Ｃ６０。

　?。裕剩裕埃玻常福抵校鶕y得到具有８４．１３％保證率的立方體抗壓極限值來確定混凝土的強度等級，用混凝土標號表示，一共分為七級，即１５號、２０號、２５號、３０號、４０號、５０號、６０號。由于所采用的試塊尺寸不同，兩規范中相同數值等級的混凝土強度值是不同的，ＧＢＪ１０－８９的值大。如Ｃ１５混凝土與１５號混凝土，盡管都表示強度等級為１５Ｍｐａ的混凝土，但實際強度Ｃ１５混凝土比１５號混凝土大?；炷翉姸热≈挡煌?，這一點在設計中是要注意的。

２．２ 鋼筋的強度

　　兩規范中，鋼筋的標準強度取值是一樣的，都采用鋼材的廢品限制值作為取值依據。但鋼筋的設計強度取值不一樣，ＧＢＪ１０－８９中以標準強度值除以材料分項系數作為取值依據，而ＴＪＴ０２３－８５中設計強度取值與標準強度取值是一樣的。這樣，相同的鋼筋等級，ＴＪＴ０２３－８５中鋼筋的設計強度取值大。

３ 荷載取值的差別

　　兩規范中荷載分類與取值都有明確的規定，不容易混淆。在荷載效應組合中有一點差別，應注意。ＧＢＪ１０－８９中，荷載效應組合時，既有荷載分項系數，又有荷載組合系數，要區別開來。ＴＪＴ０２３－８５中只有荷載分項系數。

４ 構件計算的差別

　　兩規范中在構件計算上，盡管依據的原理、計算假定、計算模型基本一致，但計算公式、計算結果是有較大差別的。構件計算是關系到設計結果的最重要的一環，值得重視。限于篇幅，只以正截面受彎和斜截面受剪強度計算為例看計算上的差別。

４．１ 正截面受彎強度計算

　　兩規范在計算假定上就有差別?；炷翗O限壓應變取值，ＴＪＴ０２３－８５中為εｕ＝０．００３?ＧＢＪ１０－８９中εｕ＝０．００３３。在等效矩形應力圖形中，ＴＪＴ０２３－８５取γσ＝Ｒａ?βｘ＝０．９ｘ。ＧＢＪ１０－８９中取γσ＝１．１ｆｃ?βｘ＝０．８ｘ。由于εｕ取值不同，兩規范中混凝土界限受壓區高度有些差別。從混凝土極限壓應變、等效矩形應力圖形的差別上可以看出，兩規范中安全儲備是不同的。ＴＪＴ０２３－８５的安全儲備大。

　　下面用算例來說明這一問題。

　　有矩形截面梁，截面尺寸為２５０ｍｍ×５００ｍｍ?２０號混凝土，Ⅱ級鋼筋。計算截面處計算彎矩為Ｍｊ＝１５ＫＮ．ｍ?試進行配筋計算。

４．１．１先按ＴＪＴ０２３－８５計算。

　　已知２０號混凝土抗壓強度設計值Ｒａ＝１１Ｍｐａ?ＩＩ級鋼筋抗拉強度設計值Ｒｇ＝３４０Ｍｐａ?混凝土相對界限受壓區高度ξｊｇ＝０．５５，材料安全系數γｃ＝γｓ＝１．２５。

（１）求混凝土受壓區高度ｘ

　　先假定鋼筋按一排布置，鋼筋重心到混凝土受拉邊緣的距離ａ＝４０ｍｍ，則有效高度ｈ０＝（５００－４０）ｍｍ＝４６０ｍｍ由

得

解得Ｘ＝１３３ｍｍ＜ξｊｇｈ０＝０．５５×４６０＝２５３ｍｍ。

（２）求所需鋼筋數量Ａｇ，由ＲｇＡｇ＝Ｒａ·ｂｘ，得

Ａｇ＝ ＝ ＝１０７６ｍｍ２

（３）驗算最小配筋率μ＝ ＝ ＝１％＞μｍｉｎ＝

０．１％，滿足規范要求。

４．１．２按ＧＢＪ１０－８９計算

　?。茫玻盎炷?，彎曲抗壓強度設計值ｆｃｍ＝１１Ｍｐａ，鋼筋抗拉強度設計值ｆｙ＝３１０Ｍｐａ?混凝土相對界限受壓區高度ξｂ＝０．５４４

　　（１）求Ｘ 有Ｍｊ＝ｆｃｍｂ×（ｈ０－ ）得１１５×１０６＝１１×２５０×（４６０－ ），解得ｘ＝（１－１－ ）ｈ０ ＝１０２．３ｍｍ＜ξｂｈ０＝０．５４４×４６０＝２５０．２ｍｍ滿足要求

　　（２）求Ａｓ由Ａｓｆｙ＝ｆｃｍｂｘ得Ａｓ＝ｆｃｍｂｘ ／ ｆｙ＝（１１ｘ２５０×１０２．３）／ ３１０＝９０７．５ｍｍ２＞μｍｉｎｂｈ０＝０．１５％×２５０×４６０＝１７２．５ｍｍ２

　　如果扣除由于２０號混凝土與Ｃ２０混凝土之間強度取值的差別，２０號混凝土按ＧＢＪ１０－８９，ｆｃｍ＝１１×０．９５＝１０．４５ＭＰａ?則ｘ＝（１－ １－ ）×４６０＝１０８．５ｍｍ， Ａｓ＝（１０．４５ｘ２５０ｘ１０８．５）／３１０＝９１４．４ｍｍ２

　　從上述計算中看出，按ＴＪＴ０２３－８５比按ＧＢＪ１０－８９鋼筋用量多１７．７％。

４．１．３ 受彎構件斜截面強度計算

　　在斜截面強度計算中，兩規范都是根據斜截面發生剪壓破壞時的受力特征和試驗資料所制定的。但兩規范在計算公式表述上及計算結果上都有較大的差別。

　?。裕剩裕埃玻常福抵校苯孛鎻姸扔嬎愎綖椋海眩辍埽眩酰剑眩瑁耄眩?，其中Ｑｈｋ＝０．０３４９ｂｈ０ （２＋ｐ） Ｒ μｋＲｇｋ，Ｑｗ＝０．０６ＲｇｗΣＡｗｓｉｎα，式中Ｑｊ：根據荷載組合得出的通過斜截面頂端正截面內的最大剪力，即計算剪力，單位為ＫＮ；Ｑｈｋ：混凝土和箍筋的綜合抗剪承載力（ＫＮ）；Ｑｗ：彎起鋼筋承受的剪力（ＫＮ）；ｂ：通過斜截面受壓區頂端截面上的腹板厚度（ｃｍ）；ｈ０：通過斜截面受壓區頂端截面上的有效高度，自縱向受拉鋼筋合力點至受壓邊緣的距離（ｃｍ）；μｋ：箍筋配筋率?μｋ＝ｎｋ·ａｋ／（ｂ·ｓ）；Ｒｇｋ：箍筋的抗拉設計強度（Ｍｐａ），設計時不得采用大于３４０Ｍｐａ：Ｒ：混凝土標號（Ｍｐａ）；ｐ斜截面內縱向受拉主筋的配筋率，ｐ＝１００μ，μ＝Ａｇ／ｂｈ０?當ｐ＞３．５時，?。穑剑常担唬遥纾鳎簭澠痄摻畹目估O計強度（Ｍｐａ）；Ａｗ在一個彎起鋼筋平面內的彎起鋼筋縱截面面積（ｃｍ２）；α：彎起鋼筋與構件縱向軸線的夾角。

　　上式中工作條件系數、安全系數均已記入。公式的適用條件采用上限值和下限值來保證。上限值要求截面最小尺寸滿足Ｑｊ≤０．０５１Ｒｈ０（ＫＮ）。滿足下限值，Ｑｊ≤０．０３８Ｒ１ｂｈ０（ＫＮ）?可按構造要求配置箍筋，式中?Ｒ１：混凝土抗拉設計強度（Ｍｐａ）。ＧＢＪ１０－８９中，斜截面承載力的計算公式為Ｖ≤Ｖｕ＝Ｖｃｓ＋Ｖｓｂ?其中Ｖｃｓ＝０．０７ｆｃｂｈ０＋１．５ｆｙｖ（Ａｓｖ ／ Ｓ）ｈ０ ? Ｖｓｂ＝０．８ｆｙＡｓｂｓｉｎαｓ ?當為承受集中荷載的矩形獨立梁，Ｖｃｓ＝０．２／（λ＋１．５）ｆｃｂｈ０＋１．２５ｆｙｖ ｈ０，式中Ｖ：構件截面上的最大剪力設計值（Ｎ）；Ｖｃｓ：混凝土與箍筋的綜合抗剪承載力（Ｎ）；Ｖｓｂ：彎起鋼筋所承受的剪力（Ｎ）；ｂ：矩形截面的寬度，Ｔ形截面或Ｉ形截面的腹板寬度（ｍｍ）；ｈ０：通過斜截面受壓區頂端截面上的有效高度，自縱向受拉鋼筋合力點至受壓邊緣的距離（ｍｍ）；ｆｃ：混凝土的抗壓強度設計值（Ｍｐａ）；ｆｙｖ：箍筋的抗拉強度設計值（Ｍｐａ）；Ｓ：沿構件長度箍筋間距（ｍｍ）；ｆｙ：彎起鋼筋的抗拉強度設計值（Ｍｐａ）；Ａｓｂ：在一個彎起鋼筋平面內的彎起鋼筋縱截面面積（ｍｍ２）；αｓ：彎起鋼筋與構件縱向軸線的夾角。

　　公式的適用條件也是采用上限值和下限值來保證。上限值要求截面最小尺寸滿足 Ｖ≤０．２５ｆｃｂｈ０ 當為薄腹梁，Ｖ≤０．２ｆｃｂｈ０ 。滿足下限值Ｖ＝０．０７ ｆｂｈ０，可按構造要求配置箍筋。從上述公式中，可以看出，公式的表達形式不同，各物理量的單位也不同。

　　下面以實際例子看看計算結果上的差別。

　　已知Ｔ形截面簡支梁，２５號混凝土，縱筋采用ＩＩ級鋼筋，箍筋采用Ｉ級鋼筋，計算截面的計算剪力為４１６．２７ＫＮ?受拉區有２Φ３２的縱筋，保護層厚３０ｍｍ。進行腹筋設計。 lang=EN-US>

　　下表是根據兩規范進行的計算比較。

　　ＴＪＴ０２３－８５中，對斜截面抗剪計算，要求彎起鋼筋承擔４０％的計算剪力，混凝土與箍筋共同承擔６０％的計算剪力。另根據規范對計算剪力的定義，ＴＪＴ０２３－８５中的計算剪力與ＧＢＪ１０－８９中的設計剪力是一致的。所以在ＧＢＪ１０－８９計算中，也按４：６比例分擔剪力。

　　從上表中，明顯看出，ＴＪＴ０２３－８５比ＧＢＪ１０－８９在斜截面承載力計算中，安全儲備大得多。這與橋涵結構跟建筑結構所處環境，所受荷載不同有關系。

　　目前，兩專業在混凝土規范上沒有統一，設計和施工時應注意，不能隨意互換。另外，兩規范在構造上也有差別，需注意。