混凝土结构设计规范 [附条文说明] GB50010-2010(2015年版) 建标库

7.2  受弯构件挠度验算

7.2.1  混凝土受弯构件的挠度主要取决于构件的刚度。本条假定在同号弯矩区段内的刚度相等,并取该区段内最大弯矩处所对应的刚度;对于允许出现裂缝的构件,它就是该区段内的最小刚度,这样做是偏于安全的。当支座截面刚度与跨中截面刚度之比在本条规定的范围内时,采用等刚度计算构件挠度,其误差一般不超过5%。

7.2.2  在受弯构件短期刚度Bs基础上,分别提出了考虑荷载准永久组合和荷载标准组合的长期作用对挠度增大的影响,给出了刚度计算公式。

7.2.3  本条提供的钢筋混凝土和预应力混凝土受弯构件的短期刚度是在理论与试验研究的基础上提出的。

    1  钢筋混凝土受弯构件的短期刚度

    截面刚度与曲率的理论关系式为:

    2  预应力混凝土受弯构件的短期刚度

      1)不出现裂缝构件的短期刚度,考虑混凝土材料特性统一取0.85EcI0,是比较稳妥的。

      2)允许出现裂缝构件的短期刚度。对使用阶段已出现裂缝的预应力混凝土受弯构件,假定弯矩与曲率(或弯矩与挠度)曲线是由双折直线组成,双折线的交点位于开裂弯矩处,则可求得短期刚度的基本公式为:

    本次修订根据国内多家单位的科研成果,在预应力混凝土构件短期刚度计算公式的基础上,采用无粘结预应力筋等效面积折减系数α1,适当调整ρ值,即可将原公式用于无粘结部分预应力混凝土构件的短期刚度计算。

7.2.4  本条同02版规范。计算混凝土截面抵抗矩塑性影响系数γ的基本假定取受拉区混凝土应力图形为梯形。

7.2.5、7.2.6  钢筋混凝土受弯构件考虑荷载长期作用对挠度增大的影响系数θ是根据国内一些单位长期试验结果并参考国外规范的规定给出的。

    预应力混凝土受弯构件在使用阶段的反拱值计算中,短期反拱值的计算以及考虑预加应力长期作用对反拱增大的影响系数仍保留原规范取为2.0的规定。由于它未能反映混凝土收缩、徐变损失以及配筋率等因素的影响,因此,对长期反拱值,如有专门的试验分析或根据收缩、徐变理论进行计算分析,则也可不遵守本条的有关规定。

    反拱值的精确计算方法可采用美国ACI、欧洲CEB-FIP等规范推荐的方法,这些方法可考虑与时间有关的预应力、材料性质、荷载等的变化,使计算达到要求的准确性。

7.2.7  全预应力混凝土受弯构件,因为消压弯矩始终大于荷载准永久组合作用下的弯矩,在一般情况下预应力混凝土梁总是向上拱曲的;但对部分预应力混凝土梁,常为允许开裂,其上拱值将减小,当梁的永久荷载与可变荷载的比值较大时,有可能随时间的增长出现梁逐渐下挠的现象。因此,对预应力混凝土梁规定应采取措施控制挠度。

    当预应力长期反拱值小于按荷载标准组合计算的长期挠度时,则需要进行施工起拱,其值可取为荷载标准组合计算的长期挠度与预加力长期反拱值之差。对永久荷载较小的构件,当预应力产生的长期反拱值大于按荷载标准组合计算的长期挠度时,梁的上拱值将增大。因此,在设计阶段需要进行专项设计,并通过控制预应力度、选择预应力筋配筋数量、在施工上也可配合采取措施控制反拱。

    对于长期上拱值的计算,可采用本规范提出的简单增大系数,也可采用其他精确计算方法。