7 正常使用极限状态验算
7.1 裂缝控制验算
7.1.1 钢筋混凝土和预应力混凝土构件,应按下列规定进行受拉边缘应力或正截面裂缝宽度验算:
1 一级裂缝控制等级构件,在荷载标准组合下,受拉边缘应力应符合下列规定:
σck—σpc≤0 (7.1.1-1)
2 二级裂缝控制等级构件,在荷载标准组合下,受拉边缘应力应符合下列规定:
σck—σpc≤ftk (7.1.1-2)
3 三级裂缝控制等级时,钢筋混凝土构件的最大裂缝宽度可按荷载准永久组合并考虑长期作用影响的效应计算,预应力混凝土构件的最大裂缝宽度可按荷载标准组合并考虑长期作用影响的效应计算。最大裂缝宽度应符合下列规定:
wmax≤wlim (7.1.1-3)
对环境类别为二a类的预应力混凝土构件,在荷载准永久组合下,受拉边缘应力尚应符合下列规定:
σcq—σpc≤ftk (7.1.1-4)
式中:σck、σcq——荷载标准组合、准永久组合下抗裂验算边缘的混凝土法向应力;
σpc——扣除全部预应力损失后在抗裂验算边缘混凝土的预压应力,按本规范公式(10.1.6-1)和公式(10.1.6-4)计算;
ftk——混凝土轴心抗拉强度标准值,按本规范表4.1.3-2采用;
wmax——按荷载的标准组合或准永久组合并考虑长期作用影响计算的最大裂缝宽度,按本规范第7.1.2条计算;
wlim——最大裂缝宽度限值,按本规范第3.4.5条采用。
7.1.2 在矩形、T形、倒T形和I形截面的钢筋混凝土受拉、受弯和偏心受压构件及预应力混凝土轴心受拉和受弯构件中,按荷载标准组合或准永久组合并考虑长期作用影响的最大裂缝宽度可按下列公式计算:
注:对环氧树脂涂层带肋钢筋,其相对粘结特性系数应按表中系数的80%取用。
7.1.3 在荷载准永久组合或标准组合下,钢筋混凝土构件、预应力混凝土构件开裂截面处受压边缘混凝土压应力、不同位置处钢筋的拉应力及预应力筋的等效应力宜按下列假定计算:
1 截面应变保持平面;
2 受压区混凝土的法向应力图取为三角形;
3 不考虑受拉区混凝土的抗拉强度;
4 采用换算截面。
7.1.4 在荷载准永久组合或标准组合下,钢筋混凝土构件受拉区纵向普通钢筋的应力或预应力混凝土构件受拉区纵向钢筋的等效应力也可按下列公式计算:
1 钢筋混凝土构件受拉区纵向普通钢筋的应力
2 预应力混凝土构件受拉区纵向钢筋的等效应力
7.1.5 在荷载标准组合和准永久组合下,抗裂验算时截面边缘混凝土的法向应力应按下列公式计算:
1 轴心受拉构件
2 受弯构件
3 偏心受拉和偏心受压构件
7.1.6 预应力混凝土受弯构件应分别对截面上的混凝土主拉应力和主压应力进行验算:
1 混凝土主拉应力
2 混凝土主压应力
7.1.7 混凝土主拉应力和主压应力应按下列公式计算:
7.1.8 对预应力混凝土吊车梁,在集中力作用点两侧各0.6h的长度范围内,由集中荷载标准值Fk产生的混凝土竖向压应力和剪应力的简化分布可按图7.1.8确定,其应力的最大值可按下列公式计算:
7.1.9 对先张法预应力混凝土构件端部进行正截面、斜截面抗裂验算时,应考虑预应力筋在其预应力传递长度ltr范围内实际应力值的变化。预应力筋的实际应力可考虑为线性分布,在构件端部取为零,在其预应力传递长度的末端取有效预应力值σpe(图7.1.9),预应力筋的预应力传递长度ltr应按本规范第10.1.9条确定。