《7 正常使用极限!状态验算
—
》
?7.1 裂缝控】。制验:算
—
:
7.1.》1 根《据本规范第3—.4.5条的规【定具体给出了对钢】筋混凝土和预应【力混凝土构件边缘应!力、裂缝宽度的【验算要求
【
》。 有必要指出【按概率统计的观点】符合公式(》7.1.1-2)】的情况下并》不意味着构件绝对不!会出现裂缝》;同样符合公式【(7:.1.1-》3)的情况下构件由!荷载作用《。而产生的最大裂缝】宽度大于最大裂缝】限值大致会》有5%的可能性
!
7.1【.2: , 本次修《订,。构件最大裂缝宽度】的,基,本计算?公式仍采《用02?版规范的形式
【
!
:此处对轴《心,受拉构件取β=【1,。.1;对其他受【力构件均取β=【1.0
! 《当配置不同》钢种、不《同直径的钢筋时【公式(3)》。中d应改为等—效直径deq可按正!文公式(7.1.2!-3:。。)进行计算》确定其?中考虑了钢筋—混凝土和预》应力混凝土构件配】置不同的钢种—钢筋表面形状—以及预应《力钢筋采用先—。张法或后《张法(灌《浆)等不同的—施工工艺它们—。与混凝土之间的粘结!。性能有所不同这【种差异将《通,过等效直径予以反映!为此对?钢筋混凝土用钢【筋根据国内有关试验!资料;对预应—力钢:筋参:照,欧洲混凝《土桥梁?规范ENV》。 1992-2【(1996)的规】定给出了正文表【。7.1.《2,-2的?钢筋相?对,粘结特?性系:数对有?。粘结的预应力筋di!的,取值可按照di=4!Ap/up求得其中!up本应取为预【应力筋与混凝土的】实,际接触周长;分【析表明按照上述方】法,求得:的di值与按—预应力筋的公称【直径进行计算两者】较为接近为》简化起?见对di统》一取用公称直径对环!氧树:脂涂层钢筋》的相对?粘结特性系数是【根据试验结果确【定的
!。 根《据试验研究结果受弯!构件裂缝《。。间纵向受拉钢—。筋应变?不均匀系数的基本】公式可表述为
【
,
?
,
【 公《式(4)《可作为?规范简化公式的基】础并扩展应用到【其他构件式》中系数?ω1与钢筋和混【凝土:的握裹力有一定【关系对光圆钢筋ω1!则较接近1》.1根?据偏拉、偏压构件的!试验资料以及为了】与轴心受拉构件【的,计算公?。式相协调将ω1统一!为1.?1同时为了简化计算!并便于与偏心—受力构件的计—算相协调将上式展】开并作一定》的,简化就?可得到以钢筋应力】σ,s为主?。要参数?的公:式(7.1.2-】。。2)
!。 ?αc为反映裂—缝间混凝土伸—长对裂缝宽度—影响的系数根—据,近年来国《内多:家,单位完成《的,配置400M—Pa、500M【Pa带?肋,钢筋的钢《筋混凝土《、预应力混凝土【梁的裂缝宽度—加载试验结果经分析!统计:试验平?。均裂缝宽度ωm均】小,于原规?范公式计算值根据试!验,资,料,综合分析本次修【订对受弯、偏心【受,压构件?统一取αc=—0.7?7其他构件仍—同02?版规范即αc=0.!85
》
? :。 短期裂缝宽度】的扩大系数τs【根据试验数》据分析对受弯—构件和偏心受—压,构件取τs=1【.66?;对偏?心受拉?和轴心受拉构件取τ!s=1.9扩大系】数τs的取值的保证!率约为95》%
【 根》据试验?结,果给:出,了考虑长期作用影响!的扩大系数τl【=1.5《
《
《 试验表明对【偏心受压构件当e】0/h0≤0.【5,5时裂缝宽度较【小,均能符合要求—故规定不必验算
!
?
: , 在计算》平均裂缝间距l【cr:。和ψ时?引进了按有效受拉】混凝土面《积计算?的纵:向受拉配筋》率ρte其有—效受拉混凝土面积】取Ate=0.5】bh+(bf-【b)hf由此—可达到ψ《。计,。算,公式的?简,化,并能适用于受弯、偏!心受拉?。和,偏心受压构》件经:试验结?果校准尚能符合各】类受力情况
—
:
— 鉴于对配筋率较小!情况下的构》件裂缝宽度等的试】验资:料较少采取当ρ【t,e<:。0,.01时取ρte=!。。0.01的办法限】制计算?。最大裂缝宽度—的使用范围》以减少对最大裂【缝宽:度,计算值偏小的情况】
《
》 当混?凝土保护层厚—度较大?时虽然裂缝宽—度计算值也较大但】较,大的混凝土保护层厚!度对防止钢筋—。锈蚀是有利》的因:此对混凝土保护【层,厚度较大的》构件当在外观的要】求上允?许时可根据实践经验!对本规范表3.4】.5:中所规定的裂缝宽度!允许:值作适当放大
】
?
, 考虑到【本条钢筋应》力计算对钢》筋混凝土构件和【。预应力?混,凝土构件分别采用】荷载准永久》组合和标准组合故符!号由02《版规范的σ》sk改为《σs对沿截》面上下?或周边均匀配置纵向!钢筋:的构:。件裂缝宽度》计算研究尚不—充分本规范未—作明确规定在荷载的!。标准组合或准永【久组合下《这类构?件的:受拉钢筋应》力可能很高》甚至可?能超过钢筋》抗拉强?度,设计值为此当按公】式(7?.1.2-》1,)计算时关于—钢筋应力σs—及At?e的取用《原则:等,应,按更:合理的方法计算
!
《 《对混凝?土保护层厚度—。较大的梁国内试【验研究结果表明表】层钢筋网片》有,利于减少裂》缝宽度本《。条建议可对配—。制表层钢筋网片梁】的裂:。缝计算结果乘—以折减系数并根据试!验研:究结果?提出折减系数—。可取0?.,7
—
《 ,本,次修订?根据国内多家单【位科研成果在本规范!裂缝宽度计》算公式的《基础上经过适当调整!ρte、deq及】σs:值计算方法即可将】原规:范公式用于计算【无粘结部分》预应力混凝土—构件的裂缝宽—度
【。7,.1.3 本条提!出了正常使》用极限状态》验,算时:的平截面基》本,假定在荷载准永久组!合或标准组》合下对允许出现【裂缝的受《弯构件其正截面混凝!土压应力、》预应力筋《的应力?增量及钢筋的拉【应力可?按大偏心受压的钢】筋混凝土开裂换算】截面计算对》后张法预《应,力,。。混,凝土连?续梁:等超静定结构在【外弯矩Ms中—。尚应:包括由?预加力引起的次弯矩!M2在本条计—算假定中对预应力混!凝土截面可》按本规范公式(10!.,1,.7-1)及(1】0.1.7》-2)计算Np0和!ep:0以考虑《混凝土?收缩:、徐变在钢筋中所】产生附加《压力的影响
】
:
按开裂】换算截面进行应力分!析具有较高》的精度和通用—性可用于重要钢【筋混凝?土及预应力》混,。凝土:构件的裂缝宽度及】开裂:截面刚度计算计算】换算截面时必—要,时可考虑混》凝土塑性变》形对混凝土弹性【模量的?影,响
?
7.—1.4 本—条给出的钢筋—混凝土构件的纵向受!拉钢:筋应力和预应力混凝!土构件的纵》向受拉钢筋等—效应力是指在荷载】的准永久组》合或标准组合下构】件裂缝截面上产生】的钢筋应《力下:面按受?力性质分别说明【
:
1! 对钢筋混—。凝土轴心受拉和受】。弯构件钢筋应力σs!q仍按原规范的方法!计算受?。弯构件裂缝》截面的?内力臂系数仍取【ηb=0.87【
,。
— 2 对钢】筋,混凝:土偏心受拉构件其】钢筋应力计算公【式(7.1》.4-?2)是由外力与截面!内力对受《压,区钢筋合力点—。取矩确?定
《
《
【 3 对预【应力混?凝土构件的纵向受】拉钢筋等效应力【是,指在该钢筋》合力点处混》凝土预压应力—抵消后钢筋中的【应力增量可视—它为:等效于钢《筋混:凝土构件中的钢筋应!力,σsk
《
【 :预应力混凝》。土,轴心受拉构件的纵向!受拉钢筋《等效应?力的:。计算公?式(7.1.4-9!)就:是基于上述的假定】给出的
! 4》。 对钢筋》混凝土偏压构件和预!应力混?凝土:受弯构?件其纵向受》拉钢筋?的应力和等》效应力可根》据,相,同的:概念给出此时可把预!应力及非预应—力钢筋的合》力Np0作为压力与!弯矩:值Mk?一,起作用于截面这样】预应力混《凝土受弯构件—就等效于钢筋混凝】土偏心受压构件
】
《
《。 对:裂缝截面的纵—向受拉钢《筋应力和等效应力】由建立内、外—力对受压区合—力取矩?的平衡条件可—得公式(7.1.4!-4)和公式(7】.,1.4?-10)
—
:
《 纵向受》拉钢筋合力点至【受压:区,合力点?之间的距《离z=ηh0可【近似按本规范第6.!。2节的基《本假定确定考虑【到计算的复杂—性通过计算分—析可采用下列内力臂!系,数的拟合公》式
】
】 通过分析》适,当考虑了混凝土的塑!性,影响:并经有关构》件的试验结果—校核后本规》范给出了以上述拟合!公式为基础的—简,化,公式(7.1.4-!5)当然本》规范不排斥采—用更精确的方法计算!预,。应力混凝土》受弯构?件,的内力臂z
—
《
对—钢筋混凝《土偏心受《压构件当l0/h>!14时试验表明应考!虑构件挠曲对轴【向力偏心距的影【响本规范仍按02】版规:范进行?规定
》
,
,
》5 ?根据国内多》家单位的科研成【果在本规《范预应力混凝土受】弯构件受《拉,区纵向钢筋等效【应力计算公式的基】础上采用《无粘:。结预应力筋等效【面积折减系数α1】。即可将原公式用于无!粘结部分预》应力混凝土受弯【构件σsk的相关】计算
【
7:.1.5 在【抗裂验算中边缘混】凝土的法向》应力计算公式—是按弹性应力给出】的
:
7.【1.6 从裂缝】控制要求对预应力】混凝土受《弯构件?的斜截面《混凝土?主拉应力进行验【算是为了避》免斜裂缝的出现同】时按裂缝等级不同】予以区?别对:待;:对混凝土主压应力的!验算是为了》避免过大的压应力导!致混凝土抗拉—强度过大地降低和裂!缝过早地出现
!
7.1.7、!7.1.8 第】7.1?.7条提供了混【凝土主拉应力和【主压:应力的计《算方法?;第7.1.—8条提供了考—虑,集中荷载产生的混】。凝土:竖向压应《力及剪应力分布影】。响的实用方法是依据!弹性理论分析和试】验验证后给》出的
《
,
7《.,1.9 对—先张法预《应力混凝土构—件端部预《应力:传递:长度范围内进行正截!面、斜截面抗裂验算!时采用本条对预【应力传递长度范围】内有:效预应力σpe按近!似的线性变》。化规律的假定后【利,。于简化计算
【