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—
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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 —19:92-2(1—996?)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d《i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d《i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《。400MPa—、500MPa【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0!。2版规范即α—c=0.85—
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《 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e!0,/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lc—。r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【te其有效受—拉混凝土面》积取A?te=0《.5bh《+(:bf-b)h—f,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ρte《<0.01》时,取ρ:t,e=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σsk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A】te的取用》原则等应按更—。合理的方法计算
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》。。 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ρ】te、?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】
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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(10.!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
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【。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
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【 1 对钢筋混!凝土轴心《受,拉和受弯构件—钢筋:应力σ?sq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η:b=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σsk
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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
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《。 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
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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
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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
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