水工混凝土结构设计规范(SL191-2008).pdf
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中华人民共和国水利行业标准替代和水工混凝土结构设计规范发布实施中华人民共和国水利部发布中华人民共和国水利部关于批准发布水利行业标准的公告年第号中华人民共和国水利部批准水轮机模型浑水验收试验规程等项标准为水利行业标准现予以公布序号标准名称标准编号替代标准号发布日期实施日期水轮机模型浑水验收试验规程水工混凝土结构设计规范和二八年十一月十日前言本标准是根据水利部水利水电规划设计管理局水总局科号文按照水利技术标准编写规定的要求由长江勘测规划设计研究院会同有关高等院校共同修订而成水工混凝土结构设计规范颁布后由于和水工钢筋混凝土结构设计规范并行使用在安全度表达及考虑不同荷载的变异性上存在不一致因此本次修订对以上两本规范进行了整合对部分条文进行了合理修订并补充了新的内容本标准共章节条和个附录主要内容有水工混凝土结构基本设计规定材料素混凝土结构构件计算钢筋混凝土与预应力混凝土结构构件承载能力极限状态计算及正常使用极限状态验算一般构造规定水工结构构件的设计构造规定温度作用设计原则非杆件体系钢筋混凝土结构的配筋计算原则钢筋混凝土结构构件抗震设计及有关附录本次修订的主要内容有结构构件的安全度表达在考虑荷载与材料强度的不同变异性的基础上采用经多系数分析的安全系数的表达方式对环境类别的划分进行了调整对结构设计的耐久性要求作了补充按照新的钢材国家标准对钢筋的品种进行了调整对混凝土和钢筋的材料性能设计指标作了修订斜截面承载力计算公式由原规范的两个公式改为一个公式对受冲切承载力计算公式作了合理的调整对构件裂缝宽度的计算公式进行了修正增加了通过限制钢筋应力来间接控制非杆件体系钢筋混凝土结构的裂缝宽度的规定增加了小剪跨比的牛腿配筋计算公式对壁式连续牛腿单位长度吊车轮压的计算方法作了调整增加了具有水工特点的闸门门槽水电站钢筋混凝土蜗壳尾水管和坝体内孔洞的设计方法和构造要求本标准条中以黑体字标识的部分为强制性条文必须严格执行本标准所替代标准的历次版本为本标准批准部门中华人民共和国水利部本标准主持机构水利部水利水电规划设计总院本标准解释单位水利部水利水电规划设计总院本标准主编单位水利部长江水利委员会长江勘测规划设计研究院本标准参编单位河海大学郑州大学武汉大学大连理工大学本标准出版发行单位中国水利水电出版社本标准主要起草人钮新强主编汪基伟吴德绪杨一峰韩菊红侯建国范五一宋玉普胡进华程德虎李平先张传健何英明尤岭康清梁刘惟本标准审查会议技术负责人刘志明本标准体例格式审查人陈登毅目次总则术语与符号术语符号基本设计规定一般规定极限状态设计计算规定结构耐久性要求材料混凝土钢筋素混凝土结构构件计算一般规定受压构件受弯构件局部受压素混凝土结构构造钢筋钢筋混凝土结构构件承载能力极限状态计算承载力计算的一般规定正截面受弯承载力计算正截面受压承载力计算正截面受拉承载力计算斜截面受剪承载力计算受扭承载力计算受冲切承载力计算局部受压承载力计算钢筋混凝土结构构件正常使用极限状态验算正截面抗裂验算正截面裂缝宽度控制验算受弯构件挠度验算预应力混凝土结构构件计算设计规定预应力损失值计算正截面承载力计算的一般规定正截面受弯承载力计算正截面受拉承载力计算斜截面受剪承载力计算抗裂验算裂缝宽度验算受弯构件挠度验算一般构造规定永久缝和临时缝混凝土保护层钢筋的锚固钢筋的接头纵向受力钢筋的最小配筋率预制构件的接头吊环与预埋件水工结构构件的设计构造规定板梁柱梁柱节点墙深受弯构件叠合式受弯构件立柱独立牛腿壁式连续牛腿弧形闸门支座闸门门槽水电站钢筋混凝土蜗壳尾水管坝体内孔洞温度作用设计原则一般规定大体积混凝土在温度作用下的裂缝控制考虑温度作用的钢筋混凝土框架计算非杆件体系钢筋混凝土结构的配筋计算原则一般规定按应力图形配筋非线性有限元计算原则钢筋混凝土结构构件抗震设计一般规定框架梁框架柱框架梁柱节点铰接排架柱桥跨结构附录混凝土不同龄期的抗压强度比值附录钢筋的公称直径公称截面积及公称质量附录截面抵抗矩塑性系数值附录钢筋混凝土矩形截面小偏心受压构件配筋计算方法的简化附录后张预应力钢筋常用束形的预应力损失值计算附录与时间相关的预应力损失值计算附录混凝土的热学指标计算标准用词说明总则为了在水工混凝土结构设计中贯彻执行国家的技术经济政策做到安全适用技术先进经济合理特制订本标准本标准适用于水利水电工程中的素混凝土钢筋混凝土及预应力混凝土结构的设计不适用于混凝土坝的设计采用本标准设计时水工建筑物级别应按水利水电工程等级划分及洪水标准等相关标准执行荷载标准值可按水工建筑物荷载设计规范取用本标准引用的标准主要有混凝土结构设计规范钢筋混凝土用钢第部分热轧带肋钢筋钢筋混凝土用热轧光圆钢筋钢筋混凝土用余热处理钢筋预应力混凝土用钢丝预应力混凝土用钢绞线预应力混凝土用钢棒预应力混凝土用螺纹钢筋水利水电工程等级划分及洪水标准水工建筑物抗震设计规范水工建筑物抗冰冻设计规范水工建筑物荷载设计规范当水工建筑物有专门的设计规范时尚应符合专门规范的有关要求术语与符号术语混凝土结构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素混凝土结构由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构钢筋混凝土结构由配置受力的普通钢筋钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构预应力混凝土结构由配置受力的预应力钢筋通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土制成的结构先张法预应力混凝土结构在台座上张拉预应力钢筋后浇筑混凝土并通过粘结力传递而建立预加应力的混凝土结构后张法预应力混凝土结构在混凝土达到规定强度后通过张拉预应力钢筋并在结构上锚固而建立预加应力的混凝土结构深受弯构件跨高比小于的钢筋混凝土深梁短梁和厚板的统称深梁跨高比不大于的简支梁和跨高比不大于的连续梁短梁跨高比小于但大于深梁范畴的梁厚板跨高比小于的板普通钢筋用于混凝土结构构件中的各种非预应力钢筋的总称预应力钢筋用于混凝土结构构件中施加预应力的钢筋钢丝和钢绞线等的总称承载能力极限状态结构或构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形的极限状态正常使用极限状态结构或构件达到使用功能上允许的某一规定限值的极限状态永久荷载在设计使用年限内量值不随时间变化或其变化与平均值相比可以忽略不计的荷载可变荷载在设计使用年限内量值随时间变化且其变化与平均值相比不可忽略的荷载可控制的可变荷载在作用过程中可严格控制其不超出规定限值的可变荷载偶然荷载在设计使用年限内出现的概率很小而一旦出现其量值很大且持续时间很短的荷载荷载效应荷载引起的结构或构件的反应例如内力变形和裂缝等基本组合按承载能力极限状态设计时使用或施工阶段的永久荷载效应与可变荷载效应的组合偶然组合按承载能力极限状态设计时永久荷载可变荷载效应与一种偶然荷载效应的组合标准组合正常使用极限状态验算时永久荷载与可变荷载均采用标准值的荷载效应组合荷载标准值结构或构件设计时采用的各种荷载的基本代表值按设计使用年限内荷载最大值的概率分布的某一分位值确定材料强度标准值结构或构件设计时采用的材料强度的基本代表值按符合规定质量的材料强度的概率分布的某一分位值确定材料强度设计值材料强度标准值除以材料性能分项系数后的值安全系数结构构件所必须具有的承载力安全储备系数耐久性结构在正常使用和维护条件下随时间变化而仍能满足预定功能要求的能力符号材料性能参数混凝土弹性模量钢筋弹性模量混凝土剪变模量混凝土泊松比边长立方体抗压强度标准值为的混凝土强度等级抗冻等级为的混凝土抗冻等级抗渗等级为的混凝土抗渗等级混凝土轴心抗压强度标准值设计值混凝土轴心抗拉强度标准值设计值普通钢筋的强度标准值钢丝钢绞线螺纹钢筋钢棒作为预应力钢筋时的强度标准值普通钢筋的抗拉抗压强度设计值预应力钢筋的抗拉抗压强度设计值竖向水平箍筋的抗拉强度设计值荷载和荷载效应按条的规定计算的弯矩轴向力扭矩剪力设计值按荷载标准值计算得出的弯矩轴力值后张法构件预应力钢筋及非预应力钢筋的合力混凝土法向应力等于零时预应力钢筋及非预应力钢筋的合力混凝土的受剪承载力竖向水平箍筋的受剪承载力弯起钢筋的受剪承载力在荷载标准值作用下抗裂验算边缘的混凝土法向应力由预加应力产生的混凝土法向应力混凝土中的主拉应力主压应力正截面承载力计算中纵向普通钢筋预应力钢筋的应力按荷载标准值计算得出的纵向受拉钢筋的应力预应力钢筋张拉控制应力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受拉区受压区预应力钢筋的有效预应力受拉区受压区预应力钢筋在相应阶段的预应力损失值混凝土的剪应力几何参数纵向受拉钢筋合力点纵向受压钢筋合力点至截面近边的距离纵向非预应力受拉钢筋合力点受压钢筋合力点至截面近边的距离受拉区纵向预应力钢筋合力点受压区纵向预应力钢筋合力点至截面近边的距离矩形截面宽度形形截面腹板的宽度形或形截面受拉区受压区翼缘的计算宽度混凝土保护层厚度钢筋直径轴向力作用点至纵向受拉钢筋合力点纵向受压钢筋合力点的距离轴向力对截面重心的偏心距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截面高度截面有效高度即受拉钢筋的重心至截面受压边缘的距离形或形截面受拉区受压区翼缘的高度截面腹板的高度回转半径纵向受拉钢筋的最小锚固长度计算跨度或计算长度曲率半径箍筋或分布钢筋的间距受压区计算高度界限受压区计算高度混凝土截面重心至受压区边缘的距离换算截面重心净截面重心至所计算纤维的距离受拉区受压区的预应力合力点至换算截面重心的距离受拉区受压区的非预应力钢筋重心至换算截面重心的距离纵向受拉钢筋合力点至混凝土受压区合力点之间的距离构件截面面积混凝土截面面积混凝土受压区的截面面积构件换算截面面积构件净截面面积受拉区受压区纵向非预应力钢筋的截面面积有效受拉混凝土截面面积受拉区受压区纵向预应力钢筋的截面面积抗扭纵向钢筋的全部截面面积受剪受扭计算中单肢箍筋的截面面积同一截面内各肢竖向箍筋水平箍筋的全部截面面积同一弯起平面内非预应力预应力弯起钢筋的截面面积混凝土局部受压面积受弯构件的截面刚度截面受拉边缘的弹性抵抗矩受扭构件的截面受扭塑性抵抗矩截面受压边缘的弹性抵抗矩换算截面受拉边缘的弹性抵抗矩混凝土截面对其本身重心轴的惯性矩换算截面惯性矩净截面惯性矩最大裂缝宽度计算系数及其他混凝土导温系数混凝土的比热裂缝宽度验算时考虑构件受力特征和荷载长期作用的综合影响系数混凝土线热胀系数混凝土拉应力限制系数钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值混凝土放热系数混凝土局部受压时的强度提高系数剪扭构件混凝土受扭承载力降低系数受拉区混凝土塑性影响系数截面抵抗矩塑性系数承载力安全系数偏心受压构件考虑二阶效应影响的轴向压力偏心距增大系数剪跨比混凝土导热系数相对受压区计算高度相对界限受压区计算高度即受拉钢筋屈服和受压区混凝土破坏同时发生时的相对受压区计算高度纵向受拉钢筋配筋率最小配筋率竖向箍筋或竖向分布钢筋的配筋率水平箍筋或水平分布钢筋的配筋率纵向受拉钢筋的有效配筋率间接钢筋或箍筋的体积配筋率轴心受压构件的稳定系数基本设计规定一般规定对可求得截面内力的混凝土结构构件采用极限状态设计法在规定的材料强度和荷载取值条件下采用在多系数分析基础上以安全系数表达的方式进行设计水工混凝土结构构件的极限状态分为承载能力极限状态和正常使用极限状态两类结构构件按极限状态设计时应根据这两类极限状态的要求分别按下列规定进行计算和验算并应满足本标准规定的构造要求所有结构构件均应进行承载力计算必要时还应进行结构的抗倾抗滑和抗浮稳定性验算需要抗震设防的结构尚应进行结构构件的抗震承载力验算或采取抗震构造设防措施使用上需控制变形值的结构构件应进行变形验算使用上要求不出现裂缝的结构构件应进行混凝土的抗裂验算使用上需要控制裂缝宽度的结构构件应进行裂缝宽度验算地震等偶然荷载作用时可不进行变形抗裂裂缝宽度等正常使用极限状态验算无法按结构力学方法求得截面内力的钢筋混凝土结构可由弹性力学分析方法求得截面的应力图形面积以确定配筋数量对重要的结构还宜按钢筋混凝土有限元方法进行分析校核水工混凝土结构在施工和运行期间如温度的变化对建筑物有较大影响时应进行温度应力计算并应采取构造措施和施工措施以消除或减少温度应力允许出现裂缝的钢筋混凝土结构构件在计算温度应力时应考虑裂缝的开展使构件刚度降低的影响在水工建筑物设计中应考虑作用在结构截面上的渗透压力并宜采用专门的排水防渗止水等措施以降低渗透压力预制构件应考虑制作运输吊装时相应荷载的作用进行预制构件施工吊装验算时构件自重应计入动力系数动力系数可取也可根据吊装时的实际受力情况适当增减水工混凝土结构应具有整体稳定性结构的局部破坏不应导致大范围倒塌水工混凝土结构应根据所处的环境条件满足相应的耐久性要求水工混凝土结构所处的环境条件可按表分为五个类别表水工混凝土结构所处的环境类别环境类别环境条件一室内正常环境二室内潮湿环境露天环境长期处于水下或地下的环境三淡水水位变化区有轻度化学侵蚀性地下水的地下环境海水水下区四海上大气区轻度盐雾作用区海水水位变化区中度化学侵蚀性环境五使用除冰盐的环境海水浪溅区重度盐雾作用区严重化学侵蚀性环境注海上大气区与浪溅区的分界线为设计最高水位加浪溅区与水位变化区的分界线为设计最高水位减水位变化区与水下区的分界线为设计最低水位减重度盐雾作用区为离涨潮岸线内的陆上室外环境轻度盐雾作用区为离涨潮岸线内的陆上室外环境注冻融比较严重的二类三类环境条件下的建筑物可将其环境类别分别提高为三四类注化学侵蚀性程度的分类见表未经技术鉴定或设计许可不得改变结构的用途和使用环境极限状态设计计算规定承载能力极限状态设计时应采用下列设计表达式式中承载力安全系数按条的规定采用荷载效应组合设计值按条的规定计算结构构件的截面承载力设计值按本标准有关章节的承载力计算公式由材料的强度设计值及截面尺寸等因素计算得出承载能力极限状态计算时结构构件计算截面上的荷载效应组合设计值应按下列规定计算基本组合当永久荷载对结构起不利作用时当永久荷载对结构起有利作用时式中自重设备等永久荷载标准值产生的荷载效应土压力淤沙压力及围岩压力等永久荷载标准值产生的荷载效应一般可变荷载标准值产生的荷载效应可控制其不超出规定限值的可变荷载标准值产生的荷载效应偶然组合式中偶然荷载标准值产生的荷载效应式中参与组合的某些可变荷载标准值可根据有关标准作适当折减荷载的标准值可按水工建筑物荷载设计规范及水工建筑物抗震设计规范的规定取用注本标准有关承载能力极限状态计算的条文中荷载效应组合设计值即为截面内力设计值等注水工建筑物的稳定性验算时应取荷载标准值进行其稳定性安全系数应按相关规范取值承载能力极限状态计算时混凝土及钢筋的强度应取为强度设计值按条及条的规定取用承载能力极限状态计算时钢筋混凝土预应力混凝土及素混凝土结构构件的承载力安全系数不应小于表的规定表混凝土结构构件的承载力安全系数水工建筑物级别荷载效应组合基本组合偶然组合基本组合偶然组合基本组合偶然组合钢筋混凝土预应力混凝土素混凝土按受压承载力计算的受压构件局部承压按受拉承载力计算的受压受弯构件注水工建筑物的级别应根据水利水电工程等级划分及洪水标准确定注结构在使用施工检修期的承载力计算安全系数应按表中基本组合取值对地震及校核洪水位的承载力计算安全系数应按表中偶然组合取值注当荷载效应组合由永久荷载控制时表列安全系数应增加注当结构的受力情况较为复杂施工特别困难荷载不能准确估计缺乏成熟的设计方法或结构有特殊要求时承载力安全系数宜适当提高正常使用极限状态验算应按荷载效应的标准组合进行并采用下列设计表达式式中正常使用极限状态的荷载效应标准组合值函数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永久荷载可变荷载标准值按的规定取用材料强度标准值按表表表确定结构构件几何参数的标准值钢筋混凝土结构构件正常使用极限状态验算时应根据使用要求进行不同的裂缝控制验算抗裂验算承受水压的轴心受拉构件小偏心受拉构件以及发生裂缝后会引起严重渗漏的其他构件应按荷载效应标准组合进行抗裂验算如有可靠防渗措施或不影响正常使用时也可不进行抗裂验算裂缝宽度控制验算需要控制裂缝宽度的结构构件应按荷载效应标准组合进行裂缝宽度或钢筋应力的验算构件正截面的最大裂缝宽度计算值不应超过表规定的限值预应力混凝土结构构件设计时应按表根据环境类别选用不同的裂缝控制等级一级严格要求不出现裂缝的构件应按荷载效应标准组合验算构件受拉边缘混凝土不应产生拉应力二级一般要求不出现裂缝的构件应按荷载效应标准组合验算构件受拉边缘混凝土的拉应力不应超过混凝土轴心抗拉强度标准值的倍三级允许出现裂缝的构件应按荷载效应标准组合进行裂缝宽度验算构件正截面最大裂缝宽度计算值不应超过表规定的限值表结构构件的裂缝控制等级及最大裂缝宽度限值环境类别钢筋混凝土结构预应力混凝土结构裂缝控制等级一三二二三一四一五一注表中的规定适用于采用热轧钢筋的钢筋混凝土结构和采用预应力钢丝钢绞线螺纹钢筋及钢棒的预应力混凝土结构当采用其他类别的钢筋时其裂缝控制要求可按专门标准确定注结构构件的混凝土保护层厚度大于时表列裂缝宽度限值可增加注当结构构件不具备检修维护条件时表列最大裂缝宽度限值宜适当减小注当结构构件承受水压且水力梯度时表列最大裂缝宽度限值宜减小注结构构件表面设有专门可靠的防渗面层等防护措施时最大裂缝宽度限值可适当加大注对严寒地区当年冻融循环次数大于时表列最大裂缝宽度限值宜适当减小受弯构件的最大挠度应按荷载效应标准组合进行验算其计算值不应超过表规定的挠度限值表受弯构件的挠度限值项次构件类型挠度限值吊车梁手动吊车电动吊车渡槽槽身架空管道当时当时工作桥及启闭机下大梁表续项次构件类型挠度限值屋盖楼盖当时当时当时注表中为构件的计算跨度注表中括号内的数字适用于使用上对挠度有较高要求的构件注若构件制作时预先起拱则在验算最大挠度值时可将计算所得的挠度减去起拱值对预应力混凝土构件尚可减去预加应力所产生的反拱值注悬臂构件的挠度限值按表中相应数值乘取用结构耐久性要求设计永久性水工混凝土结构时应满足结构的耐久性要求设计时可根据结构所处的环境类别提出相应的耐久性要求也可根据结构表层保护措施的实际情况及预期的施工质量控制水平将环境类别适当提高或降低临时性建筑物及大体积结构的内部混疑土可不提出耐久性要求混凝土结构的耐久性要求应根据结构设计使用年限和表所规定的环境类别进行设计当技术条件不能保证结构所有构部件均能达到与结构设计使用年限相同的耐久性时在设计中应规定这些构部件在设计使用年限内需要进行大修或更换的次数凡列为需要大修或更换的构件在设计时应考虑其能具有修补或更换的施工操作条件不具备单独修补或更换条件的结构构件其设计使用年限应与结构的整体设计使用年限相同钢筋的混凝土保护层厚度不应小于节的规定结构构件正截面最大裂缝宽度不应超过表规定的限值设计使用年限为年的水工结构配筋混凝土耐久性的基本要求宜符合表的要求表配筋混凝土耐久性基本要求环境类别混凝土最低强度等级最小水泥用量最大水灰比最大氯离子含量最大碱含量一不限制二三四五注配置钢丝钢绞线的预应力混凝土构件的混凝土最低强度等级不宜小于最小水泥用量不宜少于注当混凝土中加入优质活性掺合料或能提高耐久性的外加剂时可适当减少最小水泥用量注桥梁上部结构及处于露天环境的梁柱构件混凝土强度等级不宜低于注氯离子含量系指其占水泥用量的百分率预应力混凝土构件中的氯离子含量不宜大于注水工混凝土结构的水下部分不宜采用碱活性骨料注处于三类四类环境条件且受冻严重的结构构件混凝土的最大水灰比应按水工建筑物抗冰冻设计规范的规定执行注炎热地区的海水水位变化区和浪溅区混凝土的各项耐久性基本要求宜按表中的规定适当加严素混凝土结构的耐久性基本要求可按表适当降低设计使用年限为年的水工结构混凝土耐久性基本要求除应满足条的规定外尚应符合下列要求混凝土强度等级宜按表的规定提高一级混凝土中的氯离子含量不应大于未经论证混凝土不应采用碱活性骨料混凝土保护层厚度应按表的规定适当增加并切实保证混凝土保护层的密实性在使用过程中应定期维护对于有抗渗要求的结构混凝土应满足抗渗等级的规定混凝土抗渗等级可按龄期的标准试件测定混凝土抗渗等级分为六级根据建筑物开始承受水压力的时间也可利用或龄期的试件测定抗渗等级结构所需的混凝土抗渗等级应根据所承受的水头水力梯度以及下游排水条件水质条件和渗透水的危害程度等因素确定并不应低于表的规定值表混凝土抗渗等级的最小允许值项次结构类型及运用条件抗渗等级大体积混凝土结构的下游面及建筑物内部大体积混凝土结构的挡水面素混凝土及钢筋混凝土结构构件的背水面可自由渗水者注表中为水头为水力梯度注当结构表层设有专门可靠的防渗层时表中规定的混凝土抗渗等级可适当降低注承受侵蚀性水作用的结构混凝土抗渗等级应进行专门的试验研究但不应低于注埋置在地基中的结构构件如基础防渗墙等可按照表中项次的规定选择混凝土抗渗等级注对背水面可自由渗水的素混凝土及钢筋混凝土结构构件当水头小于时其混凝土抗渗等级可根据表中项次降低一级注对严寒寒冷地区且水力梯度较大的结构其抗渗等级应按表中的规定提高一级混凝土抗冻等级可按龄期的试件用快冻试验方法测定分为七级经论证也可用或龄期的试件测定对于有抗冻要求的结构应按表根据气候分区冻融循环次数表面局部小气候条件水分饱和程度结构构件重要性和检修条件等选定抗冻等级在不利因素较多时可选用高一级的抗冻等级表混凝土抗冻等级项次气候分区严寒寒冷温和年冻融循环次数次结构重要受冻严重且难于检修的部位水电站尾水部位蓄能电站进出口冬季水位变化区的构件闸门槽二期混凝土轨道基础冬季通航或受电站尾水位影响的不通航船闸的水位变化区的构件二期混凝土流速大于过冰多沙或多推移质的溢洪道深孔或其他输水部位的过水面及二期混凝土冬季有水的露天钢筋混凝土压力水管渡槽薄壁充水闸门井受冻严重但有检修条件的部位大体积混凝土结构上游面冬季水位变化区水电站或船闸的尾水渠引航道的挡墙护坡流速小于的溢洪道输水洞孔引水系统的过水面易积雪结霜或饱和的路面平台栏杆挑檐墙板梁柱墩廊道或竖井的单薄墙壁表续项次气候分区严寒寒冷温和年冻融循环次数次受冻较重部位大体积混凝土结构外露的阴面部位冬季有水或易长期积雪结冰的渠系建筑物受冻较轻部位大体积混凝土结构外露的阳面部位冬季无水干燥的渠系建筑物水下薄壁构件流速大于的水下过水面水下土中及大体积内部的混凝土注年冻融循环次数分别按一年内气温从以上降至以下然后回升到以上的交替次数和一年中日平均气温低于期间设计预定水位的涨落次数统计并取其中的大值注气候分区划分标准为严寒地区累年最冷月平均气温低于或等于的地区寒冷地区累年最冷月平均气温高于低于或等于的地区温和地区累年最冷月平均气温高于的地区注冬季水位变化区指运行期内可能遇到的冬季最低水位以下至冬季最高水位以上阳面阴面水电站尾水区的区域注阳面指冬季大多为晴天平均每天有阳光照射不受山体或建筑物遮挡的表面否则均按阴面考虑注累年最冷月平均气温低于地区的混凝土抗冻等级应根据具体情况研究确定抗冻混凝土应掺加引气剂其水泥掺合料外加剂的品种和数量水灰比配合比及含气量等应通过试验确定或按照水工建筑物抗冰冻设计规范选用海洋环境中的混凝土即使没有抗冻要求也宜适当掺加引气剂化学侵蚀环境中宜测定水中或土中水中和水中的含量及水的值根据其含量和水的酸性按表所列数值范围确定化学侵蚀的程度表化学侵蚀程度化学侵蚀程度水中含量土中含量水中含量水的值水中含量轻度中度严重对处于化学侵蚀性环境中的混凝土应采用抗侵蚀性水泥掺用优质活性掺合料必要时可同时采用特殊的表面涂层等防护措施对遭受高速水流空蚀的部位应采用合理的结构型式改善通气条件提高混凝土密实度严格控制结构表面的平整度或设置专门可靠防护面层等措施在有泥砂磨蚀的部位应采用质地坚硬的骨料降低水灰比提高混凝土强度等级改进施工方法必要时还应采用耐磨护面材料或纤维混凝土结构的型式应有利于排除积水避免水气凝聚和有害物质积聚于区间当环境类别为三类四类五类时结构的外形应力求规整不宜采用薄壁薄腹及多棱角的结构型式对于可能遭受高浓度除冰盐和氯盐严重侵蚀的配筋混凝土表面和部位宜浸涂或覆盖防腐材料在混凝土中加入阻锈剂其受力钢筋宜采用环氧树脂涂层带肋钢筋对预应力筋锚具及连接器应采取专门的防护措施对于重要的结构还可考虑采用阴极保护措施当构件处于严重锈蚀环境时普通受力钢筋直径不宜小于处于三类四类五类环境类别中
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- 水工 混凝土结构 设计规范 SL191 2008