7 正常!使用极限状态—验算
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7.1 ! 裂缝控《制验算?
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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
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】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
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《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
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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=!。4Ap/up求得其!中u:p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d【i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
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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ω—1,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,σs为主《要参:数的公式(7.【1.2?-2)
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】 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.?77其他《构件仍同02版规范!即α:c=0.85—
】 短期裂》缝宽度的扩大系数τ!s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τs=1.9!扩大系数τs的取值!的,保,证率约为95%【
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, 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
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: 试验表明】对偏心受压》构件当e0/—h0≤0.55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ρ】t,e其有效受拉—混凝土面积取—Ate=0.5b】h+(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
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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ρt—e<0?.01时取ρ—te=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!
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—。 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》
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【 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σs!。k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,Ate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
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— 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、d【eq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
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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ep0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
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?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
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】 1 对钢筋【混凝土轴《心受拉?和受弯构《件钢筋?应力σsq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
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》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
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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σs!k
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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)
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《 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《。
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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
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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
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《 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α》1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】
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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
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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】
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