中国与美国混凝土规范配筋量对比计算

中、美、日混凝土结构设计规范构件承载力的分析比较一、概述结合《高等混凝土》所学内容，针对有腹筋的钢筋混凝土构件，比较中国《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）、美国《Building Code Requirements for Structural Concrete and Commentary》（ACI 318-11）、日本《Standard Specifications for Concrete Structure- 2007 Design》（JGC15）中有关混凝土构件受弯和受压承载力、受剪承载力、受扭承载力计算方法的异同。

充分利用公式、表格、图形、文字、算例等具体介绍三种规范的差异。

文中的设计专用术语主要依据中国《混凝土结构设计规范》，对美日混凝土结构设计规范中翻译不确定的地方，仍然保留原规范（美日规范）中的术语。

二、设计表达式1）中国规范我国规范，采用基于概率理论的分项系数设计方法，以分项系数的形式表达，其表达式为：γγγγ≤γγγ=γ(γγ,γγ,γγ,γγ,γγ,γ,γ0,….)式中：γγ为作用效应的分项系数；γγ为作用效应的标准值；γγ为结构抗力分项系数；γγ为结构抗力标准值;γγ,γ为混凝土轴心抗压强度标准值；γγ,γ为钢筋抗拉强度标准值；γγ为混凝土材料分项系数，取γγ=1.4；γγ为钢筋材料分项系数，取γγ=1.1；γγ为钢筋截面面积；γ,γ0为截面宽度和截面有效高度。

2）美国规范美国规范采用的是基于概率理论的荷载-抗力系数的设计方法，其表达式为：γγ=γγγ式中：γγ为荷载效应设计值；γγ为结构抗力标准值，由材料强度标准值计算确定；γ为结构抗力折减系数，对于3）日本规范日本规范采用的是考虑结构安全因子的设计方法，其表达式为:γγγd/γγ≤1.0式中γd为构件的设计荷载效应，γγ为结构影响系数，γγ为构件抗力设计值。

中国规范中的γγ/γγ与美国规范中的γγγ以及日本规范中的γγγd在概念上是一致的。

中国和美国现行混凝土结构设计规范的差异比较中国混凝土结构设计规范[cod e for d esign of concrete structure](GB 50010-2002)和美国房屋建筑混凝土结构规范（ACI 318-05）及条文说明（ACI 318R-05）[Building Cod e Requirements for Structural Concrete(ACI 318-05) and Commentary(ACI 318R-05)]之间存在比较大的差异。

我国规范采用以概率理论为基础的极限状态设计法，以可靠指标度量结构构件的可靠度，采用分项系数的设计表达式进行设计。

而美国规范是以可靠度理论为基础，采用的设计表达式也没有分项系数。

从整体上说美国的结构混凝土设计所用的可靠度表达方式与我国规范有一定的相似之处，但在设计用荷载和设计用材料强度的取值水准上以及可靠度的表达方式上与我国规范有不可忽视的区别。

1．我国工程界习惯于以一个整体结构单元来区分结构类别。

例如在混凝土结构这个总概念下包含了素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构。

但美国学术界和工程界考虑到一个整体结构中可能某些构件或部件采用钢筋混凝土，另一些构件或部件则可能使用素混凝土或预应力混凝土，也可能使用钢结构。

因此，他们近20余年来使用了“起结构作用的混凝土”（Structural Concrete）这样一个概念。

本译文为了简便译为“结构混凝土”。

根据这本规范第2.2节的定义，结构混凝土是素混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土的集成。

这样，就可以不受一个整体结构的限制，而把结构混凝土或其包括的素混凝土、钢筋混凝土和预应力混凝土作为说明结构某一部分采用的构成形式的专业术语来使用。

2．从整体上说美国的结构混凝土设计所用的可靠度表达方式与我国规范有一定的相似之处，但在设计用荷载和设计用材料强度的取值水准上以及可靠度的表达方式上与我国规范有不可忽视的区别。

中国混凝土结构设计规范[code for design of concrete structure](GB 50010-2002)和美国房屋建筑混凝土结构规范（ACI 318-05）及条文说明（ACI 318R-05）[Building Code Requirements for Structural Concrete(ACI 318-05) and Commentary(ACI 318R-05)]之间存在比较大的差异。

我国规范采用以概率理论为基础的极限状态设计法，以可靠指标度量结构构件的可靠度，采用分项系数的设计表达式进行设计。

而美国规范是以可靠度理论为基础，采用的设计表达式也没有分项系数。

从整体上说美国的结构混凝土设计所用的可靠度表达方式与我国规范有一定的相似之处，但在设计用荷载和设计用材料强度的取值水准上以及可靠度的表达方式上与我国规范有不可忽视的区别。

希望大家能够提出更多的有关中美两国规范差异的比较。

1．在美国的房屋建筑工程中，“通用建筑规范”指的是分别由美国各州或相关行政辖区以该州法律形式接受的规范。

在这些规范中，全面规定了与房屋的设计、施工、检测有关的偏原则性的基本要求。

然后，再由这些通用建筑规范在相应条文中指出各有关结构规范为其可以引用的组成部分。

所以，美ACI 318-05规范称自己为通用建筑规范的一个组成部分。

在2000年以前，一般认为美国的通用建筑规范共有以下四本：（1）以建筑官员与规范管理人联合会（Building Officials and Code Administrators,简称BOCA）的名义发布的“全国建筑规范”（National Building Code,简称NBC）；（2）以南方建筑规范国际委员会（Southern Building Code Congress International,简称SBCCI）的名义发布的“标准建筑规范”（Standard Building Code,简称SBC）；（3）以国际建筑官员会议（International Conference of Building Officials,简称ICBO）的名义发布的“统一建筑规范”（Uniform Building Code,简称UBC）；（4）由国际规范委员会（International Code Council ，简称ICC）制定的“国际建筑规范”（International Building Code ，简称IBC）。

中国和美国混凝土规范的几点比较一、符号的差别a = 等效矩形应力区的高度，中国的为h0av = 剪跨，作用在连续梁或悬臂梁上的集中荷载到任意支座表面的距离，而中国的为：（人）Ao = 剪力流包围的总面积，中国的为：Acor 二、钢筋细节1中国的规范是配筋率不超过Pb（界限配筋率），而美国的包括配筋率不得超过0.75ρb，强度折减系数φ的确定，和弯矩重分配这些在多年的规范中都有的规定，其中包括1999 年的规范。

这些规定适用于钢筋混凝土和预应力混凝土构件。

2中国的钢筋的弯钩或弯折应符合下列规定：Ⅰ级钢筋末端需要作180°弯钩，其圆弧变曲直径(D)不应小于钢筋直径(d0)的2.5倍，平直部分长度不宜小于钢筋直径(d0)的3倍；用于轻骨料混凝土结构时，其弯曲直径(D)不应小于钢筋直径(d0)的3.5倍；Ⅱ、Ⅲ级钢筋末端需作90°或135°弯折时，Ⅱ级钢筋的弯曲直径(d)不宜小于钢筋直径(d0)的4倍；Ⅲ级钢筋不宜小于钢筋直径(d0)的5倍(见图3.3.3.2)。

平直部分长度应按设计要求确定。

而美国的：在钢筋的自由端弯曲180°且再伸长其值取为4db与65mm 的最大值。

在钢筋的自由端弯曲90°且再伸长12db 的长度。

美国的：对于箍筋和拉筋的弯钩：（a）16 号钢筋和更细的钢筋，在钢筋的自由端弯曲90°且再伸长6db 的长度；或（b）19 号、22 号和25 号钢筋，在钢筋的自由端弯曲90°且再伸长12db 的长度；（c）25 号和更细的钢筋，在钢筋的自由端弯曲135°后。

再伸长6db 的长度。

那些10 号到16 号箍筋和拉筋的除外，3中国的钢筋加工的形状、尺寸必须符合设计要求。

钢筋的表面应洁净、无损伤，油渍、漆污和铁锈等应在使用前清除干净。

带有颗粒状或片状老锈的钢筋不得使用。

而美国的预应力钢筋应该干净和表面无油渍、脏物、蚀斑和过量的铁锈。

谈中美混凝土结构设计的特点作者：毛志明来源：《城市建设理论研究》2013年第34期摘要：浅谈中国与美国混凝土规范在设计原则、材料的强度、设计取值、设计基础与原理、结构分析及计算公式的差别。

关键词：中国规范GB50010-2010；美国规范ACI 318-05；设计原理；差别中图分类号： S611 文献标识码： A混凝土结构设计是一门科学，它必须符合力学原理，所以不同设计规范之间必然有其共同点。

我国和美国有着不同的社会发展历史和背景，混凝土规范作为多年研究成果和经验积累的技术文件，自然又有着很多不同和差异。

了解这些不同和差异，对促进我国混凝土结构设计方法的发展具有重要意义。

本文就一些主要的方面进行讨论。

一、基本原则基本原则是制定混凝士结构设计规范的出发点，是一个国家或地区技术政策的其体体现。

无论是我国还是美国，安全、适用、耐久、经济和确保质量都是最基本的原则。

当然，安全和经济是一对不可调和的矛盾．所谓既安全又经济，是与一个国家的经济发展水平相适应的，或者说是在一个国家经济发展水平上的对立和统一。

二、混凝土材料和耐久性混凝土是混凝土结构的主要建筑材料，也是用量最多的材料。

在混凝土结构设计中，不仅要关心其力学性能，其物理和化学性能也是非常重要的，特别是作为胶凝材料的水泥，近年世界各国突现的耐久性问题就向人们展示了这一点。

我国和美国标准中，水泥品种的分类方法和类别有所不同，各种组分的含量要求也不同，但从功能上讲基本是一致的。

不同的水泥品种主要是用于不同的场合，其中应用最多的是硅酸盐水泥（波特兰水泥）。

在耐久性方面，美国规范ACI 318-05比我国规范GB50010-2010详尽一些。

美国规范将耐久性单列一章，但没有明确对混凝土结构所处环境的类别进行分类，而是直接规定了不同环境和情况对混凝土材料的规定。

在耐久性设计中，根据环境类别的不同再确定需要采取的措施，根据等级的不同确定各种指标控制的严格程度。

中国归案的环境类别划分比较笼统。

中美混凝土规范轴压构件正截面强度计算对比王辰【期刊名称】《《山西建筑》》【年(卷),期】2019(045)014【总页数】2页(P46-47)【关键词】钢筋混凝土; 混凝土规范; 轴心受压; 正截面强度【作者】王辰【作者单位】中国航空规划设计研究总院有限公司北京 100000【正文语种】中文【中图分类】TU3120 引言随着我国经济的发展与全球化的推进，我国工程师们参与到了越来越多的涉外工程项目当中，这些涉外工程需要工程师对项目所在国家的相关设计规范有一定程度的理解。

国际上美国规范使用较为普遍，因此对比中美规范对国内工程师了解涉外工程结构设计有重要意义。

混凝土结构是一种广泛应用的结构，本文就混凝土结构设计中较为常见的短柱正截面承载力计算这一问题，对中美规范进行了对比分析。

1 基本设计原则1.1 设计表达式中美规范均采用了极限状态设计法作为结构设计的基本方法。

中国GB 50009—2012建筑结构荷载规范［1］第 3.2.2节规定，对于承载能力极限状态，应按荷载的基本组合或偶然组合计算荷载组合的效应设计值，并应采用如式(1)设计表达式进行设计:其中，γ0为结构重要性系数;Sd为荷载组合的效应设计值;Rd为结构构件抗力的设计值。

美国ACI 318—14 Building Code Requirements for Structural Concrete［2］中 R4.6 节采用的表达式如式(2)所示。

其中，为强度降低系数;Sn为构件的承载力名义值;U为构件的承载力需求值。

比较式(1)和式(2)可以发现，荷载效应方面，中国规范在荷载组合的效应设计值上乘以结构重要性系数，而美国规范对结构重要性的考虑表达在具体的荷载标准值的计算中;结构抗力方面，美国规范采用强度降低系数对强度名义值进行折减，而中国规范对这一方面的考虑体现在使用材料分项系数对材料强度标准值进行折减这一过程中，即中国规范中使用材料强度设计值进行结构抗力计算。

1071 前言随着石油化工行业的发展，作为主要存储构筑物的储罐也越来越规模化、大型化。

目前针对混凝土环墙基础设计，国内所依据的规范主要是《钢制储罐地基基础设计规范》（GB50473-2008）[1]，而美国主要依据的规范是由PIP协会编制的《Guidelines for Tank Foundations Designs》（PIP STE03020）[2]。

本文将针对这两本规范中有关混凝土环墙基础厚度的计算、配筋等方面进行对比，找出中美规范的差异，加深对储罐环墙基础设计的理解。

2 关于钢制储罐混凝土环墙基础基础设计中美规范对比2.1 环墙厚度的计算国标规范GB50473-2008中有关钢制储罐环墙基础厚度的计算公式，是根据环墙底面的压强与环墙内侧同一深度处地基土的压强相等推导出来的。

假定罐壁深入环墙顶面的宽度系数为β，即有（式中各参数具体释义详见国标规范GB50473-2008）：（1）从而推导出环墙基础的厚度b的计算公式如下：（2）图1 中国规范环墙受力示意 图2 美国规范环墙受力示意美标规范PIPSTE03020中有关钢制储罐环墙基础厚度的计算公式，是由环墙底面的附加压强需满足土体的承载力条件推导而来，即（式中各参数具体释义详见美标规范PIPSTE03020）：（3）由此式推导出环墙基础的厚度b的计算公式如下：（4）2.2 环墙环向钢筋的配筋计算国标要求计算充水试压以及正常操作这两种工况下的环墙环向力设计值Ft，具体公式见GB50473-2008式（4.1.3-1）及（4.1.3-2），并取二者中的大值来计算环向钢筋。

由此得到环墙单位高度上的环向钢筋截面面积：（5）此外还需要满足最小配筋率的要求：环向受钢制储罐混凝土环墙基础设计中美规范对比孙琪晶中国石化工程建设有限公司 北京 10010摘要：在全球化大潮的背景下，越来越多的项目走出国门。

混凝土环墙基础是钢制储罐常采用的基础形式之一，通过钢储罐环墙基础的设计实例，对中美规范中有关混凝土环墙基础的厚度、配筋等计算进行对比，找出差异，加深对储罐环墙基础设计的理解，更好的进行储罐环墙基础的设计。

浅谈混凝土结构中国规范和美国规范的比较摘要：由于各国国情等方面的限制，世界各国混凝土规范的技术水平不完全相同。

美欧等经济发达地区的规范相对其他国家来说编制过程较为复杂,中国规范在其基础上根据自身条件做出了一些调整和改变。

为了深入学习和借鉴,作者将从材料、荷载、斜截面受剪承载力以及抗震几个方面简单介绍混凝土结构中国规范和美国规范的不同。

关键词：钢筋混凝土；规范；截面设计；受剪承载力；抗震设计Abstract: The United States and Europe and other developed areas relative to other countries for making the process more complicated, Chinese norms on the basis of according to their own conditions, to make some adjustment and change. In order to further study and draw lessons from, the materials, loads, the shear bearing capacity of oblique section and seismic aspects introduces concrete structure Chinese standard and American Standard of different.Key words: reinforced concrete; specifications; section design; shear strength; seismic design参考文献:TU37 献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）01-0020-02中国的混凝土设计规范，是由中国建筑科学研究院会与有关单位经共同调查研究，参考有关国际标准，总结实践经验，并在广泛征求意见的基础上修订完成的。