ICS93.160 P55 SL 中华人民共和国水利行业标准 SL 191-2008 替代SL/T191-96和SDJ20-78 水工混凝土结构设计规范 Design code for hydraulic concrete structures 2008-11-10发布 2009-02-10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 2008年第30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》(SL142-2008)等2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 S1.142-2008SL142-97 2008.11.10 2009.02.10 2 水工混凝土结 构设计规范 SL191-208SL/T191-96 和SDJ20-78 2008.11.102009.02.10 二O0八年十一月十日
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 C2004)2号文，按照《水利技术标准编写规定》(SL1一2002) 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》(SL/T191一96)颁布后，由 于和《水工钢筋混凝土结构设计规范》(SD20一78)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13章64节410条和7个附录，主要内容有：水工 混凝士结构基本设计规定、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： 一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K的表达方式； 一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； 一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； 一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；： 一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3.1.9、3.2.2、3.2.4、4.1.4、4.1.5、4.2.2、 4.2.3、5.1.1、9.2.1、9.3.2、9.5.1、9.6.6、9.6.7、13.1.2 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： -SDJ20-78 -SL/T191-96 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 本标准审查会议负责人：刘志明 本标准体例格式审查人：陈登毅
目次 1总则……1 2术语与符号…………………2 2.1术语………… …2 2.2符号……4 3基本设计规定…9 3.】一般规定……9 3.2极限状态设计计算规定……11 3.3结构耐久性要求……………15 4材料…………22 4.1混凝士 4.2钢筋…… …24 5素混凝土结构构件计算……29 5.1般规定………29 5.2受压构件…29 5.3受弯构件… 32 5.4局部受压…33 5.5素混凝土结构构造钢筋……34 6钢筋混凝土结构构件承载能力极限状态计算…35 6.1承载力计算的一般规定 …35 6.2正截面受弯承载力计算 …36 6.3正截面受压承载力计算 ……40 6.4正截面受拉承载力计算 …50 6.5斜截面受剪承载力计算……52 6.6受扭承载力计算………56 6.7受冲切承载力计算…………60 6.8局部受压承载力计算……64
7钢筋混凝土结构构件正常使用极限状态验算…67 7.1正截面抗裂验算一 ……67 7.2正截面裂缝宽度控制验算 …68 7.3受弯构件挠度验算…72 8预应力混凝土结构构件计算…74 8.1设计规定 …74 8,2预应力损失值计算………81 8.3正载面承载力计算的一般规定…86 8.4正截面受夸承载力计算 …………88 8.5正截面受拉承载力计算 ……91 8.6斜截面受剪承载力计算…92 8.7抗裂验算 ……93 8.8裂缝宽度验算…98 8.9受弯构件挠度验算 ……100 9一般构造规定…………102 9.1水久缝和临时缝 ……………102 9.2混凝土保护层………103 9.3钢筋的锚固………104 9.4纲筋的接头……106 9.5纵向受力钢筋的最小配筋率…110 9.6预制构件的接头、吊环与预埋件……112 10水工结构构件的设计构造规定………115 10.1板……115 10.2梁……119 10.3柱…126 10.4梁柱节点…127 10.5墙……130 10.6深受弯构件…133 10.7叠合式受弯构件…139 10,8立柱独立牛腿……146 10.9壁式连续牛腿……149
10.10弧形闸门支座 …152 10.11闸门门槽… …… 156 10.12水电站钢筋混凝土蜗壳…156 10.13尾水管……157 10.14坝体内孔洞………158 11温度作用设计原则………160 11.1般规定 ………160 1山，2大体积混凝土在温度作用下的裂缝控制 …161 11.3考虑温度作用的钢筋混凝土框架计算…163 12非杆件体系钢筋混凝土结构的配筋计算原则…164 12.1一般规定………164 12.2按应力图形配筋……………164 12.3非线性有限元计算原则………165 13钢筋混凝土结构构件抗震设计………167 13.】一般规定…………………167 13.2框架梁…………………168 13.3框架柱……171 13.4框架梁柱节点…………175 13.5饺接排架柱……178 13.6桥跨结构…180 附录A混凝土不同龄期的抗压强度比值…184 附录B钢筋的公称直径、公称截面面积及公称质量…185 附录C截面抵抗矩塑性系数ym值…188 附录D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…189 附录E后张预应力钢筋常用束形的预应力损失值计算…194 附录F与时间相关的预应力损失值计算… 198 附录G混凝土的热学指标计算… 201 标准用词说明… … 204 条文说明………… … 205
1总则 1.0.1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，特制定本标准。 1.0.2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。 1.0.3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》(SL252一2000)等相关规范执行；荷 载标准值可按《水工建筑物荷载设计规范》(DL5077一1997) 取用。 1.0.4本标准引用的标准主要有： 《混凝土结构设计规范》(GB50010一2002) 《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》(GB 1499.2-2007) 《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GB13013一91) 《钢筋混凝土用余热处理钢筋》(GB13014一91) 《预应力混凝土用钢丝》(GB/T5223一2002) 《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224一2003) 《预应力混凝土用钢棒》(GB/T5223.3一2005) 《预应力混凝土用螺纹钢筋》(GB/T20065一2006) 《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252一2000) 《水工建筑物抗震设计规范》(SL203一97) 《水工建筑物抗冰冻设计规范》(SL211一2006) 《水工建筑物荷载设计规范》(DL5077一1997) 1.0.5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
2术语与符号 2.1术语 2.l.1混凝土结构concrete structure 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。 2.l,2素混凝土结构plain concrete structure 由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构 2.1.3钢筋混凝土结构reinforced concrete structure 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。 2.l.4预应力混凝土结构prestressed concrete structure 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。 2.1.5先张法预应力混凝土结构pretensioned prestressed concrete structure 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。 2.l.6后张法预应力混凝土结构post-tensioned prestressed concrete structure 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。 2.l.7深受弯构件deep flexural member 跨高比小于5的钢筋混凝土深梁、短梁和厚板的统称。 2.1.8深梁deep beam 跨高比不大于2的简支梁和跨高比不大于2.5的连续梁 2.1.9短梁short beam 跨高比小于5但大于深梁范畴的梁。 2
2.1.10厚板thick slab 跨高比小于5的板。 2.1.l1普通钢筋ordinary steel bar 用于混凝土结构构件中的各种非预应力钢筋的总称 2.l.l2预应力钢筋prestressing tendon 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。 2.1.13承载能力极限状态bearing capacity limit states 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。 2.1.14正常使用极限状态serviceability limit states 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。 2.1.l5永久荷载permanent load 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。 2.1.16可变荷载variable load 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。 2.l.I7可控制的可变荷载controllable variable load 在作用过程中可严格控制其不超出规定限值的可变荷载。 2.1.18偶然荷载accidental load 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。 2.1.19荷载效应load effect 荷载引起的结构或构件的反应，例如内力、变形和裂缝等。 2.l,20基本组合fundamental combination 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。 2.l.21偶然组合accidental combination 3