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JGJ 22-2012 钢筋混凝土薄壳结构设计规程(完整正版、清晰无水印).pdf

壳板两曲面问的法线长度。

壳板中曲面最高处到壳板底平面的最大竖直距

2. 1.7 薄壳 thin shell

2.1.8 扁壳 shallow shell

以平面曲线为母线GB/T 17317-2011 小麦原种生产技术操作规程，绕一轴线旋转而形成中曲面的壳体。

spherical shell

spherical shell

以圆弧线为母线，绕经过圆弧中心的轴线旋转而形成中曲面 的壳体。

以椭圆线为母线，绕椭圆轴线旋转而形成中曲面的壳体

以抛物线为母线，绕抛物线的轴线旋转而形成中曲面的 壳体。

2.1.13移动面壳体

以直线或平面曲线为母线，在空间沿两条准线移动而形成中 曲面的壳体

14双曲扁壳 double curvature shallow shell

2.1.14 双曲扁壳

母线及准线均为单侧平面曲线（一般为抛物线或圆弧线）、 具有正高斯曲率中曲面的移动面扁壳

母线为抛物线、准线为单侧平面曲线，具有负高斯曲率的移 动面壳体

壳板中曲面内的轴向尚力和剪

在壳板与边缘构件连接处，由于位移协调而产生的内力

qn 壳板中曲面上法向的均布荷载： 壳板中曲面上之轴方向的均布荷载： qo 旋转壳壳板中曲面上分布荷载的经向分量； Q 旋转壳壳板计算截面以上部分的总竖向外荷载 壳板中曲面的水平投影面上的均布雪荷载； S

3.1.1薄壳结构的形式应根据建筑设计要求、施工技术条件和 经济合理性确定。 3.1.2底面为圆形的壳体形式可采用球面壳、椭球面壳、旋转 抛物面壳和膜型扁壳。 3.1.3底面为矩形的壳体形式可采用双曲扁壳、圆柱面壳、双 曲抛物面扭壳和膜型扁壳。 3.1.4周边支承的矩形底面双曲扁壳、双曲抛物面扭壳和膜型 扁壳，其底面长度与宽度的比值宜小于2。 3.1.5当壳体上荷载分布变化较大，或圆形底面直径大于10m、 矩形底面边长大于8m时，不宜采用膜型扁壳

3.2极限状态设计规定

3.2.1薄壳结构构件的承载能力极限状态设计应采用下列设计

3.2.1薄壳结构构件的承载能力极限状态设计应采用下列设计 表达式：

土结构设计规范》GB50010的规定计算；在抗震 设计时，应除以承载力抗震调整系数RE；对壳板 及其边缘构件，RE应取1.0。 薄壳结构构件的正常使用极限状态设计应根据不同要求 式进行验算：

王结构设计规范》GB50010的规定计算；在抗震 设计时，应除以承载力抗震调整系数RE；对壳板 及其边缘构件，RE应取1. 0。

3.2.2薄壳结构构件的正常使用极限状态设计应根据不同要求 按下式进行验算：

3.2.5对旋转壳、圆柱面壳和双曲抛物面扭壳，应考

壳板的影响；对扁球壳、双曲扁壳、双曲抛物面扁扭壳和月 壳，可不考虑风荷载对壳板的影响。对各类壳体均应考虑 我对边缘构件的影响

3.2.6壳体表面的风荷载取值应符合现行国家标准

构荷载规范》GB50009的规定。单个旋转壳的风荷载体型系 数可按表3.2.6的规定采用。对复杂体型的壳体结构，当跨 度较大时，应通过风洞试验或专门研究确定风荷载体型系 数。 3.2.7壳体水平投影面上的雪荷载取值应符合现行国家标准 《建筑结构荷载规范》GB50009的规定。壳面积雪分布系数μr 的取值与壳面类型有关，对旋转壳（包括扁球壳）和圆柱面壳， 其值可按表3.2.7的规定采用；对双曲扁壳、双曲抛物面扁扭壳 和腊型启甘估可1

勾荷载规范》GB50009的规定。单个旋转壳的风荷载体型 可按表3.2.6的规定采用。对复杂体型的壳体结构，当 较大时，应通过风洞试验或专门研究确定风荷载体开

建筑结构荷载规范》GB50009的规定。壳面积雪分布系数 为取值与壳面类型有关，对旋转壳（包括扁球壳）和圆柱面 值可按表3.2.7的规定采用；对双曲扁壳、双曲抛物面扁 口膜型扁壳，其值可取1.0。

表3.2.6旋转壳的风荷载体型系数μs

表3.2.7旋转壳和圆柱面壳的积雪分布系数u

3.2.8薄壳结构的抗震验算应符合下列规定：

1抗震设防烈度低于或等于7度时，对周边支承且跨度不 天于24m的薄壳结构可不进行抗震验算，对跨度大于24m的薄 壳结构应进行水平抗震验算； 2抗震设防烈度为8度或9度时，对各种薄壳结构均应进 行水平和竖向抗震验算；对跨度不大于24m的薄壳结构进行竖 句抗震验算时，其竖向地震作用标准值在8度和9度时可分别取 重力荷载代表值的10%和20%、设计基本地震加速度为0.3g时 可取重力荷载代表值的15%进行计算； 3对体型复杂、悬挑较大或跨度大于24m的薄壳结构，宜 采用振型分解反应谱法进行抗震计算；对其中特别不规则的薄壳 结构应采用时程分析法进行多遇地震下的补充计算，并应符合现

行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定。

形状规则的圆形底旋转壳、双曲扁壳、圆柱面壳和双曲抛物面扭 壳，其稳定性可分别按本规程的相关规定进行验算。

行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定。兰 截面承受拉力时，最大主拉应力标准值不宜大于3倍混凝 强度标准值。

，11在正常使用极限状态下应验算边缘构件的变形，除有 求者外，对荷载标准组合或准永久组合并考虑荷载长期作 同下的挠度值，在跨度天于7m时不宜大于跨度的1/400， 不大于7m时不宜大于跨度的1/250

的承载力、稳定性、裂缝控制验算。验算荷载应包括自重、施工 荷载和吊装动力荷载等。对大型构件，在运输和安装时应设置临 时支撑。

3.3壳体的构造和配筋

3.3.1壳体的混凝土强度等级不应低于C25。预应力混凝土壳 体的混凝土强度等级不应低于C40。

3.3.1壳体的混凝土强度等级不应低于C25。预应力混凝土壳

力要求外，还应根据壳板的钢筋布置、保护层厚度、施工质量、 结构稳定性、壳板和辅助构件的变形控制等因素确定，同时应符 合结构的防火要求。在壳板接近边缘和支承构件的部位，宜增厚 至中部厚度的2～3倍，并应配置抗弯钢筋。壳板增厚区应平滑 过渡，过渡区的长度不应小于厚度增加值的5倍。

3.3.3壳体钢筋的混凝土保护层厚度应符合下列规定

1壳板的混凝土保护层厚度应符合现行国家标准《混凝土 结构设计规范》GB50010的规定；

2壳板加劲肋的混凝土保护层厚度可与壳板相同； 3对壳板表面较陡、需用双面模板施工的区域，宜增加混 凝土保护层厚度； 4受力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于钢筋的公称直径： 5当混凝土保护层厚度不满足防火要求时，应在主应力配 筋及受弯配筋处增加保护层厚度。 3.3.4壳体的配筋应符合下列规定： 1壳体中应配置薄膜内力配筋、弯矩配筋、壳板边缘和孔 洞附近的附加构造配筋。薄膜内力配筋可设置在壳板中面，弯矩 配筋宜设置在靠近壳板表面处。 2壳板配筋宜采用较小直径的钢筋。除焊接钢筋网外，应 全部采用带肋钢筋并合理确定钢筋间距。采用焊接钢筋网配筋 时：尚应符合现行行业标准《钢筋焊接网混凝土结构技术规程》 JGJ114的规定。 3薄膜内力配筋应至少由单层相互正交钢筋组成。 4薄膜内力配筋的钢筋直径，当采用带肋钢筋时不应小于 6mm，当采用焊接钢筋网时不应小于5mm。钢筋的间距当采用 带肋钢筋时不宜大于5倍壳板厚度，且不宜大于300mm；当采 用焊接钢筋网时不宜大于4倍壳板厚度，且不宜大于200mm。 5薄膜内力配筋的最小配筋率在一个方向上不应小于 0.25%。壳板其他配筋的最小配筋率应符合现行国家标准《混凝 土结构设计规范》GB50010对板类构件的规定。 6薄膜内力配筋的方向与壳体的主应力方向一致时，受拉 钢筋的最大配筋率可按下式计算：

式中: Pmax 薄膜内力配筋的最大配筋率， f一 混凝土轴心抗压强度设计值，当混凝土强度等级 大于C40时，应按C40等级的混凝土取值； 钢筋抗拉强度设计值。

7钢筋的连接和锚固应符合现行国家标准《混凝土结构设 计规范》GB50010的规定。 3.3.5除膜型壳外，现浇壳体在壳板和边缘构件连接处的增厚

3.3.5除膜型壳外，现浇壳体在壳板和边缘构件连接处的增厚 区域内，应至少配置直径为5mm～10mm、间距不大于200mm 的双层钢筋，目上下两层钢筋均应按锚固长度的要求锚入边缘构 件内，

3.4.1当抗震设防烈度为8度或8度以上时，不宜采用装配整 本式薄壳结构，宜采用现浇结构。在地震区采用装配整体式薄壳 结构时，应采取措施保证结构的整体性、连接和支撑的可靠性。

本式薄壳结构，宜采用现浇结构。在地震区采用装配整体式薄壳 结构时，应采取措施保证结构的整体性、连接和支撑的可靠性。 3.4.2 装配整体式壳体的预制构件划分应符合下列规定： 1 应减少拼缝和预制构件类型： 2 应便于预制构件的制作、堆放、运输和安装； 应将拼缝设置于受压区或剪力与拉力较小的区域。 3.4.3 预制壳板宜采用曲板。圆柱面壳及曲率不大的扁壳可采 用平板，此时壳板沿曲线边的边长不得大于3m。 3.4.4 预制壳板分块数目应符合下列规定： 1 扁球壳沿环向分块不应少于8块，沿经向分块不应少于 4块； 2 双曲扁壳及双曲抛物面扭壳沿每边分块均不应少于9块： 3 圆柱面壳沿圆弧向分块不应少于7块。 3.4.5预制壳板的周边应设置加劲肋，肋高宜为预制壳板边长 的1/20~~1/15，目应满足壳体稳定性要求及预制构件在运输 安装过程中的刚度要求。 3.4.6当预制壳板具有与边缘构件正交的加劲肋且截面满足承 载力要求时，壳板边缘可不加厚；当无加劲肋时，壳板边缘应按 本规程第3.3.2条的规定加厚。

3.4.2装配整体式壳体的预制构件划分应符合下列规

1 应减少拼缝和预制构件类型： 应便于预制构件的制作、堆放、运输和安装； 3 应将拼缝设置于受压区或剪力与拉力较小的区域。 3.4.3 预制壳板宜采用曲板。圆柱面壳及曲率不大的扁壳可采 用平板，此时壳板沿曲线边的边长不得大于3m。

大于1.2m。当预制壳板上具有与边缘构件正交且间距不大于3m

的加劲肋时，壳体应符合下列构造要求： 1壳板中可配置直径不小于6mm的单层正交钢筋。在肋 的上部与下部应配置直径不小于10mm的钢筋，同时应将肋的 上层钢筋及壳板钢筋伸出，并与边缘构件中伸出的钢筋焊接，焊 接长度在单面焊时不应小于10倍钢筋直径，在双面焊时不应小 于5倍钢筋直径。 2壳板、肋和边缘构件的钢筋也可采用预埋件连接。当预 制壳板的加劲肋及预理件的间距均不大于1.5m时，可将肋中钢 筋焊接在肋端的预理件上，再用钢板将其与边缘构件的预埋件焊 接。焊接连接的承载力不应小于肋中钢筋的承载力。当壳体跨度 不小于24m时，肋的预埋件应设置在上表面；当壳体跨度小于 24m时，肋的预埋件可设置在下表面。 3.4.8预制壳板的接缝，可根据接缝处的受力情况采用混凝土 接缝、钢筋混凝土接缝和预应力混凝土接缝。在接缝中应浇筑细 石混凝土，其强度等级不应低于预制构件的混凝土强度等级。

3.4.9混凝土接缝应符合下列规定：

1当预制壳板加劲肋的高度不大于100mm时，接缝上口 宽度不应小于30mm：当肋高大于100mm时，接缝上口宽度不 应小于50mm； 2当接缝处剪应力值大于压应力的30%、且大于混凝土抗 拉强度设计值的25%时，预制构件的侧边加劲肋应设置齿形槽 口，齿形槽口处的壳板内钢筋应伸出，并应和相邻壳板的伸出钢 筋连接，且在伸出钢筋的垂直方向应另设两根附加分布钢筋。 3.4.10钢筋混凝土接缝应符合下列规定（图3.4.10）： 1预制构件的壳板内钢筋应伸出，并在接缝中与相邻壳板 的伸出钢筋连接： 2肋内钢筋可不伸出，但应在接缝内设置一个双层的十字 形钢筋骨架，其钢筋直径应与预制构件肋内钢筋的直径相同，十 字形钢筋骨架应与预制构件壳板内伸出钢筋绑扎或焊接；

1预制构件的壳板内钢筋应伸出，并在接缝中与相邻壳板 的伸出钢筋连接； 2肋内钢筋可不伸出，但应在接缝内设置一个双层的十字 形钢筋骨架，其钢筋直径应与预制构件肋内钢筋的直径相同，千 字形钢筋骨架应与预制构件壳板内伸出钢筋绑扎或焊接； 3当剪应力与拉应力的量和大于混凝土抗拉强度设计值

时，侧边加劲肋上应设置齿形槽口； 4不采用钢筋绑扎或焊接连接时，可在预制构件的壳板上 设置间距不大于1.5m的预埋件，其内表面应与加劲肋中的主钢 筋焊接；在各预制构件安装就位后，应采用连接板将预埋件焊接 连接。

3一双层土字形钢筋骨架

.11预应力混凝土接缝处的预应力筋可穿人预留孔或槽P 应力孔道应灌浆填充。

预应力孔道应灌浆填充。 3.4.12预制构件与现浇部分的连接，可采用从预制构件内伸出 钢筋，与现浇部分的钢筋绑扎或焊接，然后浇筑混凝土的方法。

3.4.12预制构件与现浇部分的连接，可采用从预制构件内伸出

3.5.1在边拱拉杆、横隔、旋转壳的支座环、圆柱面壳的边梁、 壳板的受拉区和剪力较大区域均可采用预应力配筋（图3.5.1）： 在受压区域也可采用预应力配筋以连接预制构件；边缘构件当支 承点间的距离不小于24m时，宜采用预应力配筋。 3.5.2薄壳结构的预应力筋应采用直线形或曲率不大的曲线形 配筋。在未经特殊处理时，应避免把预应力筋布置在壳体结构的 弯折处，

3.5.1在边拱拉杆、横隔、旋转壳的支座环、圆柱面壳的 壳板的受拉区和剪力较大区域均可采用预应力配筋（图3 在受压区域也可采用预应力配筋以连接预制构件；边缘构 承点间的距离不小于24m时，宜采用预应力配筋。

3.5.3预应力薄壳结构应进行下列验算：

图3.5.1壳体预加应力 边缘构件预应力配筋；2一壳板预应力配筋

施加预应力过程中结构的变形、承载力和稳定性验算； 2 荷载基本组合下结构的承载力和稳定性验算； 3荷载标准组合下结构的变形和裂缝控制验算。 3. 5.4当预应力能满足构 件裂缝控制验算要求时，承载力计

1施加预应力过程中结构的变形、承载力和稳定性验算； 2荷载基本组合下结构的承载力和稳定性验算； 3荷载标准组合下结构的变形和裂缝控制验算。 3.5.4当预应力能满足构件裂缝控制验算要求时，承载力计算 所需的其余受拉钢筋可采用非预应力筋。 3.5.5后张预应力混凝土薄壳结构的局部受压承载力验算及站 部锚固区的构造应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范 GB50010的规定。

所需的其余受拉钢筋可采用非预应力筋 3.5.5后张预应力混凝土薄壳结构的局部受压承载力验算及端 部锚固区的构造应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》 GB50010的规定。 3.5.6在地震区采用预应力时，对薄壳结构的关键构件和重要

3.6.1当薄壳结构圆形孔洞直径或矩形孔洞的长边长度不大于 壳体短边长度或直径的1/10，且在孔洞附近符合本规程第3.6.2 条～第3.6.7条的要求时，可不对开洞影响进行计算。对其他情 况下的壳板开洞，应对开洞影响进行计算并应专门设计。

3.6.2当孔洞位于受压区，且孔洞直径或边长不天于2.0m时， 应在孔洞周边设置加劲肋，且在任意法向剖面上其混凝土与钢筋 的截面面积均不得少于被割去壳板混凝土与钢筋的截面面积，同 时，孔洞附近的壳板应设置双层钢筋网（图3.6.2），上层钢筋 网的钢筋直径不应小于6mm、间距不应大于150mm，从肋边缘 伸出的长度L应符合下列规定：

L1 ≥ 2 Vrt,且 L1 ≥1. 0m

图3.6.2壳体的孔洞与配筋

3.6.3当孔洞位于受压区，且孔洞直径或边长为2.0m～3.0m 时，除应在孔洞周边设置加劲肋外，尚应在孔洞中加设十字形梁 或井字形梁，在任意法向剖面上加劲肋、十字形或井字形梁的混 凝土与钢筋的截面面积均不得少于被割去壳板混凝土与钢筋的截 面面积；同时，孔洞附近的壳板应按本规程第3.6.2条的要求设 置双层钢筋网。 3.6.4当孔洞位于受拉区，且孔洞直径或边长不大于1.0m时， 可按本规程第3.6.3条规定的构造要求设计。 3.6.5孔洞与边缘构件间的净距不应小于该孔洞直径或矩形孔 洞较大边长的2倍。相邻孔洞之间的净距不应小于较大孔洞直径 减能形洞的用形吨共上

3.6.6当孔洞周边作用有线荷载PL时，其值不宜大于被割去壳 板上均布荷裁在孔洞周边上的折算线荷载，均布荷载的折算线荷

3.6.6当孔洞周边作用有线荷载力，时，其值不宜大干被割去壳

板上均布荷载在孔洞周边上的折算线荷载，均布荷载的折算线荷 载可按下列公式计算： 对圆形孔：

qaobo 2(ao +bo)

式中： * 均布荷载在孔洞周边的折算线荷载（kN/m）： 壳板中曲面上的均布荷载（kN/m²）； 圆孔半径(m); ao、bo—矩形孔的边长（m）。 3.6.7当孔洞周边作用的线荷载力l.大于被割去壳板上均布荷载 在孔洞周边上折算线荷载的1.5倍时，在孔洞周边设置的加劲肋 内应配置直径不小于10mm、数量不少于4根的主钢筋及直径不 小于6mm、间距不大于200mm的封闭箍筋

3.7.1薄壳结构的伸缩缝应符合下列规定：

1壳体结构在伸缩缝处可采用双边缘构件和双柱；伸缩缝 的宽度应根据温度变形计算确定，且不应小于50mm； 2对锯齿形薄壳结构，在锯齿方向伸缩缝的间距不应大于 5倍～6倍该方向的跨度； 3在地震区，伸缩缝宽度尚应符合防震缝要求。 3.7.2考虑温度变化对除膜型壳外的壳体的影响时，温度计算 应符合下列规定： 1壳板中曲面温度变化T，可按下式计算：

中： T、 结构最高平均温度（℃);

1±0.61—1w)

3.7.3当内、外表面温度差T²在整个壳板上的分布为常数或 接近常数时，整个壳板可只考虑由其产生的弯矩，并可按下式 计筒

3.7.3当内、外表面温度差T2在整个壳板上的分布为常数或

接近常数时，整个壳板可只考虑由其产生的弯矩，并可报 计算：

式中：m一 壳板截面上的线分布弯矩： α一 混凝十的线膨胀系数； 壳板截面的分布刚度，对带肋壳应采用壳板与肋的 总刚度； t一壳板厚度。 3.7.4当中曲面的温度变化T1在整个壳板上的分布为常数或 接近常数时，壳板内产生的三种主要温度应力的计算应符合下列 规定（图 3. 7. 4) 1对圆柱面壳、旋转壳、双曲扁壳，应按壳体特征长度参 数划分内力影响区，其中壳体特征长度参数的计算应符合下列 规定： 1）对无肋圆柱面壳，特征长度参数C应按下式计算：

1对圆柱面壳、旋转壳、双曲扁壳，应按壳体特征长度参 数划分内力影响区，其中壳体特征长度参数的计算应符合下列 规定： 1）对无肋圆柱面壳，特征长度参数C应按下式计算：

C 0. 76/rt

对带肋圆柱面壳，特征长度参数C应按下式计算

式中：C壳体的特征长度参数;

teD C = 0. 76 trA

tD 带肋圆柱面壳在圆弧方向按截面刚度折算的厚度； tx——带肋圆柱面壳在直线方向按截面面积折算的厚度。 2）对无肋旋转壳，外环边缘处的特征长度参数C应按本 规程第5.1.1条的规定计算；对带肋旋转壳，特征长 度参数C应按本规程第5.4.2条的规定计算。 3）对无肋双曲扁壳，沿c、y轴方向的特征长度参数C1 C2应按本规程第6.2.3条的规定计算；对带肋双曲扁 壳，C1、C2应按本规程第6.5.1条的规定计算。 2平行于边缘构件方向的轴力的计算应符合下列规定： 1）轴力峰值可按下式计算：

式中：Ct一一 按边缘构件支承情况确定的系数，可按本规程第 3.7.5条的规定计算； E。一一混凝土弹性模量； t—一壳板厚度；对带肋壳，应采用按截面面积折算的 厚度。 2）平行于边梁方向的轴力分布，对圆柱面壳应按正弦分 布采用；对扭壳应按半波余弦分布采用；对旋转壳和 双曲扁壳DB34T 1572-2011 绿色食品 马铃薯、南瓜、萝卜三熟制栽培技术规程，在图3.7.4所示影响区内可按常数采用。 3垂直于边缘构件方向的弯矩的计算应符合下列规定： 1）当壳板边界为简支时，分布弯矩峰值可按下式计算：

/3 Mmax E.tα.T

式中： t一 壳板厚度：对带肋壳，应采用按截面刚度或惯性矩 折算的厚度。 2）当壳板边界转角为零时，分布弯矩峰值可按下式计算：

）对圆柱面壳和扭壳，弯矩可忽略不计；对旋转壳和双 曲扁壳，弯矩在图 3.7.4 所示影响区内可按常数采用。

4对矩形面的简支边壳体，壳板与边缘构件交接处 计算应符合下列规定： 1）剪力峰值可按下式计算：

圆柱面壳壳板与边梁交接处及扭壳壳板与边缘构件交 接处DB22T 2192-2014 人参土壤调理剂，剪应力应按余弦分布按下式计算：